JP2003232956A - 光導波路モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高強度光を通過させても特性劣化等が生じな
い長期信頼性の高い光導波路モジュールを提供する。 【解決手段】 基板１１上に平面光導波路１０を形成し
て成る光導波路チップ１３と、光導波路チップ１３に光
接続される少なくとも１本の光ファイバ１とを設け、光
ファイバ１の一端側８を平面光導波路１０の対応するコ
ア部７の端部と対向配置する。溶着用レーザ２０から出
力した溶着用レーザ光を光ファイバ１の他端側１８から
光ファイバ１に通光させ、この溶着用レーザ光を光ファ
イバ１の一端側８まで導波させることにより、前記溶着
用レーザ光によって光ファイバ１の一端側８と平面光導
波路１０の対応するコア部７の端部とを溶着接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信用に適用さ
れ、特に波長多重光通信システム等で用いられる光導波
路モジュールおよびその製造方法に関するものである。

【０００２】

【背景技術】近年、光通信においては、その伝送容量を
飛躍的に増加させる方法として、光波長多重通信の研究
開発が盛んに行なわれ、実用化が進みつつある。光波長
多重通信は、例えば互いに異なる波長を有する複数の光
を多重して伝送させるものであり、このような光波長多
重通信のシステムにおいては、種々の機能を持った光部
品が必要とされている。

【０００３】光部品の中でも、平面光導波路を用いた光
導波路モジュールは波長分割多重伝送システムの根幹を
成しており、波長分割多重伝送の実現に必要なキーデバ
イスの一つとなっている。光導波路モジュールは、基板
上に平面光導波路を形成して成る光導波路チップを有し
ており、一般に、光導波路チップの入出力端にはそれぞ
れ光ファイバが接続されている。

【０００４】光導波路モジュールとして、例えばマッハ
ツェンダ光干渉計回路の平面光導波路を形成した光導波
路チップを有するマッハツェンダ型合分波器（Mach-Zeh
nderInterferometer:MZI）や、図６に示すように、アレ
イ導波路回折格子（ArrayedWaveguide Grating:AWG）の
平面光導波路１０を形成した光導波路チップ１３を有す
るアレイ導波路回折格子型光合分波器等の種々の光導波
路モジュールが使用されている。

【０００５】図６において、光導波路チップ１３はアレ
イ導波路回折格子の平面光導波路１０を基板１１上に形
成して成り、その入力端９にはそれぞれ光ファイバ１
（１ａ）が接続され、出力端１５には光ファイバ１（１
ｂ）が接続されている。アレイ導波路回折格子は、以下
に示す導波路構成を有する。

【０００６】つまり、アレイ導波路回折格子の導波路構
成は、複数の光入力導波路２と、該光入力導波路２の出
力端に接続された第１のスラブ導波路３と、該第１のス
ラブ導波路３の出力端に接続されたアレイ導波路４と、
該アレイ導波路４の出力端に接続された第２のスラブ導
波路５と、該第２のスラブ導波路５の出力端に接続され
た少なくとも１本の光出力導波路６とを有する。

【０００７】前記アレイ導波路４は、第１のスラブ導波
路３から導出された光を伝搬するものであり、複数のチ
ャンネル導波路４ａを並設して形成されている。隣り合
うチャンネル導波路４ａの長さは互いに設定量（ΔＬ）
異なっている。

【０００８】なお、アレイ導波路４を構成するチャンネ
ル導波路４ａは、通常、例えば１００本といったように
多数設けられるが、同図においては、図の簡略化のため
に、これらのチャンネル導波路４ａの本数を簡略的に示
してある。

【０００９】アレイ導波路回折格子は、互いに異なる複
数波長を持った波長多重光からそれぞれの波長の光を分
波する波長分波機能と、互いに異なる複数の波長の光を
合波する波長合波機能を有している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、波長分割多
重伝送システムの開発は、より長距離・多波長化へ向か
っている。長距離化の手段の一つとして、信号光源の高
出力化が挙げられる。高出力化により、中継光アンプ間
の距離を長くすることができるため、伝送距離を延ばす
ことが可能になる。

【００１１】信号光源の高出力化と多波長化は、波長合
成後の光パワーの合計を増大させることにつながるた
め、そのシステムで使用される光部品にはハイパワーの
光に対する耐久性が必要となる。

【００１２】例えば、図６に示すように、アレイ導波路
回折格子の平面光導波路を有する光導波路チップ１３を
用いて、互いに異なる６４波長の光を合成する波長分割
多重伝送システムを形成する場合、合波光強度は以下の
ようになる。

【００１３】つまり、例えば信号光源２４の１個あたり
の出力強度を５０ｍＷとすると、信号光の光強度の合計
は５０ｍＷ×６４波＝３２００ｍＷとなる。ここで、ア
レイ導波路回折格子の挿入損失を５ｄＢ（入力光の約６
８．４％が低減する）だと仮定すると、光導波路チップ
１３の出力端（光導波路チップ１３と光ファイバ１（１
ｂ）との接続点）１５を通過する光の強度は、３２００
ｍＷ×０．３１６＝１０１１．２ｍＷで、１０００ｍＷ
（１Ｗ）を越える値となる。

【００１４】しかしながら、一般に、光導波路チップ１
３と光ファイバ１との接続固定は、アクリレート系等の
紫外線硬化接着剤が用いられており、上記のように１Ｗ
もの光強度の光が通過することに耐えることができな
い。また、アクリレート系の接着剤のみならず、現在、
上記のような１Ｗもの光強度の光が通過することに耐え
られるような有機系接着剤は存在しない。

【００１５】そして、上記信号光源の高出力化と多波長
化は、今後、より一層進む可能性があり、波長合成後の
光パワーの合計が増大しても、そのハイパワーの光に対
する耐久性を有する光導波路モジュールの開発が待望さ
れていた。

【００１６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、通過光強度が大きくても
その光強度に耐えることができ、長期信頼性が良好な光
導波路モジュールおよびその製造方法を提供することに
ある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、第１の発明の光導波路
モジュールは、基板上に平面光導波路を形成して成る光
導波路チップと、該光導波路チップに光接続される少な
くとも１本の光ファイバとを有し、該光ファイバの一端
側は前記平面光導波路の対応するコア部端部と対向配置
されており、前記光ファイバの他端側から該光ファイバ
に通光させた溶着用レーザ光を光ファイバの一端側まで
導波させることにより、前記溶着用レーザ光によって前
記光ファイバの一端側と前記平面光導波路の対応するコ
ア部端部とが溶着接続されている構成をもって課題を解
決する手段としている。

【００１８】また、第２の発明の光導波路モジュール
は、上記第１の発明の構成に加え、前記平面光導波路の
コア部端部と光ファイバの一端側は間隔を介して対向配
置され、前記平面光導波路のコア部端面と前記光ファイ
バの一端面との間で溶着用レーザ光を多重反射させるこ
とにより該溶着用レーザ光の光エネルギーを増加させて
前記平面光導波路のコア部端部と前記光ファイバ一端側
とが溶着接続されている構成をもって課題を解決する手
段としている。

【００１９】さらに、第３の発明の光導波路モジュール
は、上記第２の発明の構成に加え、前記平面光導波路の
コア部端面と光ファイバの一端面との間隔を溶着用レー
ザ光波長の半分の約整数倍とした構成をもって課題を解
決する手段としている。

【００２０】さらに、第４の発明の光導波路モジュール
は、上記第１の発明の構成に加え、前記平面光導波路の
コア部端部と光ファイバの一端側とが低融点ガラスを介
して対向配置され、該低融点ガラスの溶着用レーザ光に
よる融解によって前記平面光導波路のコア部端部と前記
光ファイバの一端側とが溶着接続されている構成をもっ
て課題を解決する手段としている。

【００２１】さらに、第５の発明の光導波路モジュール
は、上記第４の発明の構成に加え、前記低融点ガラスは
溶着用レーザ光波長の光を吸収し、光導波路モジュール
の通信使用波長の光を透過する光透過特性を有する構成
をもって課題を解決する手段としている。

【００２２】さらに、第６の発明の光導波路モジュール
は、上記第４または第５の発明の構成に加え、前記低融
点ガラスはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｃｕ、Ａｇ、Ｙｂ、Ｎｄ、Ｔｍのうち少なくとも１種類
の元素を含む構成をもって課題を解決する手段としてい
る。

【００２３】さらに、第７の発明の光導波路モジュール
は、上記第１乃至第６のいずれか一つの発明の構成に加
え、光導波路チップに光接続される少なくとも２本の光
ファイバを有し、溶着用レーザ光を前記少なくとも２本
の光ファイバに分岐して通光し、これらの少なくとも２
本の光ファイバを同時に光導波路チップに溶着接続した
構成をもって課題を解決する手段としている。

【００２４】さらに、第８の発明の光導波路モジュール
の製造方法は、基板上に平面光導波路を形成して成る光
導波路チップと該光導波路チップに接続される少なくと
も１本の光ファイバとを用意し、前記光導波路チップの
平面光導波路のコア部端部と、該コア部端部に接続され
る前記光ファイバの一端側とを対向配置し、該光ファイ
バの他端側から該光ファイバに通光させた溶着用レーザ
光を光ファイバの一端側まで導波させることによって、
前記溶着用レーザ光によって前記光ファイバの一端側と
前記平面光導波路のコア部端部とを溶着接続する構成を
もって課題を解決する手段としている。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略する。

【００２６】図１の（ａ）には、本発明に係る光導波路
モジュールの第１実施形態例の要部構成が断面図により
模式的に示されている。本実施形態例の光導波路モジュ
ールは、Ｓｉの基板１１上に平面光導波路１０を形成し
て成る光導波路チップ１３と、該光導波路チップ１３に
光接続される少なくとも１本（ここでは１本）の光ファ
イバ１とを有している。なお、図１の（ａ）は、光導波
路モジュールを、光ファイバ１の光軸方向に切断した断
面図である。

【００２７】平面光導波路１０は、下部クラッド部１２
ａと、コア部７と、上部クラッド部１２ｂとを有してい
る。下部クラッド部１２ａ、上部クラッド部１２ｂはＳ
ｉＯ _２を主成分とするガラスにより形成され、コア部７
はＳｉＯ_２を主成分とし、屈折率を高めるドーパントを
含んだガラスにより形成されている。

【００２８】コア部７と、下部クラッド部１２ａ、上部
クラッド部１２ｂは、例えば火炎加水分解堆積法（Flam
e Hydrosys Deposision:FHD）法等を適用して形成され
ている。図３には、光導波路チップ１３の接続端面が示
されており、この接続端面に露出されているコア部７の
端部に、図１の（ａ）に示したように、対応する光ファ
イバ１のコア１７の一端側が対向配置されている。光フ
ァイバ１は、コア１７の周りにクラッド１９を設けて形
成されている。

【００２９】本実施形態例は、図１の（ｂ）に示すよう
に、溶着用レーザ２０から出力されて光ファイバ１の他
端側１８から該光ファイバ１に通光させた溶着用レーザ
光を、光ファイバ１の一端側８まで導波させることによ
り、図１の（ａ）に示すように、前記溶着用レーザ光に
よって光ファイバ１の一端側８と平面光導波路１０の対
応するコア部７の端部とが溶着接続されていることを特
徴とする。

【００３０】上記溶着接続に際し、本実施形態例では、
図１の（ｂ）および図２に示すように、平面光導波路１
０のコア部７の端部と光ファイバ１の一端側８が間隔を
介して対向配置され、溶着用レーザ２０から出力される
溶着用レーザ光を平面光導波路１０のコア部７の端面２
１と光ファイバ１の一端面２２との間で多重反射させる
ことにより、該溶着用レーザ光の光エネルギーを集中さ
せて平面光導波路１０のコア部７の端部と光ファイバ一
端側８とが溶着接続されている。

【００３１】上記溶着用レーザ２０はＹｂイオンドープ
ファイバレーザの高出力レーザであり、出力波長は１．
０６μm、レーザ出力は１０Ｗとしている。

【００３２】なお、本実施形態例では、上記溶着接続の
前に、光ファイバ１の一端面２２を光軸に垂直にカット
し、エタノールにより十分超音波洗浄を行った。そし
て、図１の（ｂ）に示すように、光ファイバ１の一端側
８を調心用治具２３上に配置し、光導波路チップ１３を
配置台２５に配置した。光導波路チップ１３の端面２１
はコア部７の光軸に対して垂直に研磨されている。調心
用治具２３は光ファイバ１の一端側８をＸ方向およびＹ
方向に移動して調心を行う治具である。

【００３３】そして、光ファイバ１の一端面２２と平面
光導波路１０のコア部７の端面２１との間隔をほぼ零と
した状態で、光導波路チップ１３の端部１６から波長
１．５５μｍの調心用の光を入力して、前記平面光導波
路１０のコア部７と光ファイバ１のコア１７とを調心し
た。

【００３４】その後、上記調心用の光を切り、光ファイ
バ１の他端側１８から溶着用レーザ光を入力しながら、
図２に示すように、光ファイバ１の一端面２２と平面光
導波路１０のコア部７の端面２１との間隔を広げていっ
た。そして、平面光導波路１０のコア部７の端面２１と
光ファイバ１の一端面２２との間隔を溶着用レーザ光波
長の半分の約整数倍として溶着用レーザ２０から出力さ
れる溶着用レーザ光を平面光導波路１０のコア部７の端
面２１と光ファイバ１の一端面２２との間で多重反射さ
せた。

【００３５】平面光導波路１０のコア部７の端面２１と
光ファイバ１の一端面２２とを間隔を介して配置して溶
着用レーザ光を入力すると、端面２１，２２間で溶着用
レーザ光が多重反射する。

【００３６】そして、端面２１，２２の間隔が溶着用レ
ーザ光波長の半分の約整数倍となると、溶着用レーザ光
の干渉条件が満たされるようになり、端面２１，２２で
共振器が形成されて溶着用レーザ光の光エネルギーが増
加し、集中する。このように、局所的に光エネルギーが
集中することで、光ファイバ１と光導波路チップ１３と
の接続部の温度が上昇し、両者のガラス同士が融解して
溶着接続される。

【００３７】本実施形態例では、端面２１，２２間の間
隔を約１０．６μｍとし、溶着用レーザ光の波長である
１．０６μmの１０倍の距離にすることにより、最も接
続強度を強くすることができた。

【００３８】なお、端面２１，２２間の間隔は特に限定
されるものではなく適宜設定されるものであるが、端面
２１，２２間の間隔が小さすぎると、端面２１，２２に
よって形成される共振器のレーザ光閉じこめが弱いため
に光ファイバ１と光導波路チップ１３との接続部の温度
上昇が不十分であり、溶着接続が良好に行われない。

【００３９】また、端面２１，２２間の間隔が大きすぎ
ると、光ファイバ１の端面２２から出力されるレーザ光
の広がりが大きいため、端面２１，２２間での共振がし
にくくなり、光ファイバ１と光導波路チップ１３との接
続部の温度上昇が不十分であり、溶着接続が良好に行わ
れない。

【００４０】そのため、端面２１，２２間の間隔を最適
値にすることにより、光導波路チップ１３と光ファイバ
１との接続を良好にできる。端面２１，２２間の間隔の
最適値は、溶着用レーザ２０から出力される溶着用レー
ザ光の強度や波長などの条件により異なる。

【００４１】上記のようにして光ファイバ１と光導波路
チップ１３とを溶着接続した後、光ファイバ１の他端側
１８を溶着用レーザ２０から切り離し、本実施形態例の
光導波路モジュールを形成した。

【００４２】本実施形態例は以上のように構成されてお
り、光導波路チップ１３と光ファイバ１とが溶着用レー
ザ光による溶着接続によって接続されているので、接着
剤を用いた接続のように接続部に有機物が存在すること
はなく、高出力の光を通過させても接続部の劣化が生じ
ない。したがって、本実施形態例の光導波路モジュール
は、ハイパワーの光に対する耐久性を有する光導波路モ
ジュールを実現できる。

【００４３】図４の特性線ａには、本実施形態例の光導
波路モジュールの耐ハイパワー試験の結果を示す。試験
光には波長１．５５μm、出力強度１Wのレーザ光を用い
た。また、同図の特性線ｂには、従来の紫外線硬化接着
剤により光導波路チップ１３と光ファイバ１を接続して
形成した光導波路モジュールの上記耐ハイパワー試験結
果を示す。

【００４４】同図に示すように、従来の光導波路モジュ
ールは、試験光を５０時間通したときに１ｄＢ以上損失
増加が生じたのに対し、本実施形態例の光導波路モジュ
ールは試験光を１０００時間通しても損失変化量が０．
０５ｄＢ以下の測定誤差範囲内であった。このように、
本実施形態例の光導波路モジュールは、ハイパワーの光
に対する耐久性を有する光導波路モジュールを実現でき
ることが確認できた。

【００４５】したがって、本実施形態例の光導波路モジ
ュールにおける光導波路チップ１３と光ファイバ１との
接続構成を、例えば図６に示すような導波路構成を有す
る光導波路チップ１３と光ファイバ１（１ｂ）との接続
部に適用すれば、光導波路チップ１３によって合波され
た高強度の合波光が通過しても、接続部がその光に耐え
ることができるので、長期にわたって信頼性の高いアレ
イ導波路回折格子型光合分波器を実現できる。

【００４６】また、本実施形態例の光導波路モジュール
は、試験光によって光導波路チップ１３のコア部７と光
ファイバ１のコア１７とを調心した後、溶着用レーザ光
を光ファイバ１に通光させて光導波路チップ１３と光フ
ァイバ１とを接続するので、光導波路チップ１３のコア
部７と光ファイバ１のコア１７とが接続時に位置ずれす
ることなく、的確に接続される。

【００４７】なお、光ファイバ１の外部に設けたレーザ
等の加熱手段により光ファイバ１を溶融させて、光ファ
イバ１と接続相手側の光部品とを接続する方法は従来か
ら実用化されていたが、この方法を光ファイバ１と光導
波路チップ１３との接続に適用した場合、光ファイバ１
と光導波路チップ１３との位置ずれに伴う挿入損失増加
が生じることが多かった。それに対し、本実施形態例で
は、この問題を回避できるので、挿入損失が小さい光導
波路モジュールを実現できる。

【００４８】図５の（ａ）には、本発明に係る光導波路
モジュールの第２実施形態例が示されている。第２実施
形態例も上記第１実施形態例と同様に、光導波路チップ
１３と、該光導波路チップ１３に光接続される少なくと
も１本（ここでは１本）の光ファイバ１とを有してお
り、第２実施形態例の特徴は、平面光導波路１０のコア
部７の端部と光ファイバ１の一端側とが低融点ガラス１
４を介して対向配置されていることである。

【００４９】第２実施形態例は、低融点ガラス１４の溶
着用レーザ光による融解によって前記平面光導波路１０
のコア部７の端部と前記光ファイバ１の一端側８とが溶
着接続されて形成されている。

【００５０】第２実施形態例では、上記第１実施形態例
と同様の方法により、光導波路チップ１３と光ファイバ
１とを調心した後、図５の（ｂ）に示すように、光導波
路チップ１３のコア部７の端面２１と光ファイバ１の一
端面２２との間隔を１０μmとし、この間隔に、バイン
ダーに分散された低融点ガラス１４の粉末を設けて、溶
着用レーザ２０からレーザ光を通光した。溶着用レーザ
２０は上記第１実施形態例に適用したものと同様とし、
レーザ出力のみを５Wとした。

【００５１】第２実施形態例に適用した低融点ガラス１
４は、溶着用レーザ光波長の光を吸収し、光導波路モジ
ュールの通信使用波長の光を透過する光透過特性を有し
ている。低融点ガラスはＣｕＯを重量割合で１０％以上
含有したＰｂＯ−Ｂ_２Ｏ_３系のガラスである。

【００５２】Ｃｕ^２＋イオンは７００〜１１００ｎｍ付
近にブロードな吸収をもつため、１．０６μmの波長の
光を吸収し、熱エネルギーに変換する。それにより低融
点ガラスのみ温度が上がり、融点以上になって融解し、
光ファイバ１と光導波路チップ１３を溶着できる。ま
た、Ｃｕ^２＋イオンは光導波路モジュールの通信使用波
長の光である１．５μm〜１．６μmの波長域には吸収を
持たないため、接続損失を増加させない。

【００５３】第２実施形態例は以上のように構成されて
おり、第２実施形態例も上記第１実施形態例と同様の効
果を奏することができ、耐ハイパワー試験の結果も上記
第１実施形態例と同様であった。

【００５４】また、第２実施形態例は、溶着用レーザ２
０から出力される溶着用レーザ光によって低融点ガラス
１４を溶解する構成であるため、光導波路チップ１３と
光ファイバ１を溶着接続する時の溶着用レーザ２０の出
力を上記第１実施形態例に比べて小さくできる。

【００５５】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば上
記第２実施形態例では、低融点ガラス１４はＣｕＯを有
する重量割合で１０％以上含有したＰｂＯ−Ｂ_２Ｏ_３系
のガラスとしたが、低融点ガラス１４の構成元素やその
割合は特に限定されるものでなく適宜設定されるもので
ある。

【００５６】つまり、低融点ガラス１４は、光ファイバ
１や光導波路チップ１３を形成するガラスよりも融点が
低いガラスとすればよく、溶着用レーザ光波長の光を吸
収し、光導波路モジュールの通信使用波長の光を透過す
る光透過特性を有している低融点ガラス１４を適用する
ことにより、光導波路チップ１３と光ファイバ１とを上
記第２実施形態例と同様に良好に接続することができ
る。

【００５７】低融点ガラス１４は、例えばＴｉ、Ｖ、Ｃ
ｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｙｂ、Ｎ
ｄ、Ｔｍのうち少なくとも１種類の元素を含むものによ
り形成することができる。これらの元素が、ある特定価
数のイオン状態でガラス中に添加されると、通信使用波
長の光である１．５μｍ〜１．６μm以外の波長域に光
吸収を持つ。

【００５８】また、光導波路モジュールの光導波路チッ
プ１３に形成する平面光導波路１０の構成は特に限定さ
れるものではなく適宜設定されるものであり、例えばア
レイ導波路回折格子の回路、マッハツェンダ光干渉計回
路、１×Ｎ（Ｎは２以上の整数）光導波路回路等、様々
な回路が適用される。

【００５９】そして、例えばこれらの回路によって合波
した合波光出力部に光ファイバ１を接続する構成を、上
記各実施形態例に適用した光導波路チップ１３と光ファ
イバ１との接続構成にすることにより、挿入損失が小さ
く、かつ、合波光強度が大きくてもその高強度光に耐え
られる信頼性の高い光導波路モジュールを実現できる。

【００６０】さらに、本発明の光導波路モジュールは、
基板上に平面光導波路を形成して成る光導波路チップ１
３と、該光導波路チップ１３に光接続される少なくとも
１本の光ファイバ１とを有する構成であり、光ファイバ
１の本数を複数本としてもよい。

【００６１】この場合、それぞれの光ファイバ１３の一
端側を平面光導波路１０の対応するコア部７の端部と対
向配置し、それぞれの光ファイバ１の他端側から該光フ
ァイバ１に通光させた溶着用レーザ光を光ファイバの一
端側まで導波させることにより、溶着用レーザ光によっ
て光ファイバ１の一端側と平面光導波路１０の対応する
コア部端部とを溶着接続する。

【００６２】上記溶着接続に際し、例えば、溶着用レー
ザ２０から出力されるレーザ光を適宜の分岐手段により
分岐して複数本の光ファイバ１に同時に入力すれば、複
数本の光ファイバ１と対応するコア部７とを一度に溶着
接続することができる。

【００６３】また、複数本の光ファイバ１の配列間隔
は、例えば２５０μmといった一般的な光ファイバテー
プに配列されている間隔にすることも可能であり、それ
により光導波路モジュールの小型化も実現できる。

【００６４】なお、光ファイバ１の外部に設けたレーザ
等の加熱手段により光ファイバ１を溶融させて光ファイ
バ１と接続相手側の光部品とを接続する方法を用い、複
数本の光ファイバ１と光導波路チップ１３等の接続相手
側の光部品を接続する場合、２本以上の光ファイバを同
時に溶着接続することは不可能であった。

【００６５】また、従来は、光ファイバ１同士の配列間
隔は１ｍｍ程度であり、例えば２５０μmといった狭い
間隔で複数の光ファイバ１同士を配列することはできな
かった。それに対し、本発明は、狭い間隔で配列してい
る光ファイバを光導波路チップに的確に接続できる効果
も発揮できる。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、光導波路チップの平面
光導波路のコアと光ファイバの一端側は、光ファイバの
他端側から該光ファイバに通光させた溶着用レーザ光を
光ファイバの一端側まで導波させることにより溶着接続
されており、光導波路チップの平面光導波路のコアと光
ファイバの一端側との接続部に接着剤等の有機物を介在
させていないので、前記接続部を高強度光が通過しても
接続部の劣化が生じない。したがって、本発明の光導波
路モジュールは、高強度光の通過に耐えられる信頼性の
高い光導波路モジュールを実現できる。

【００６７】また、本発明の光導波路モジュールにおい
て、平面光導波路のコア部端部と光ファイバの一端側は
間隔を介して対向配置され、前記平面光導波路のコア部
端面と前記光ファイバの一端面との間で溶着用レーザ光
を多重反射させることにより該溶着用レーザ光の光エネ
ルギーを増加させて前記平面光導波路のコア部端部と前
記光ファイバ一端側とが溶着接続されている構成によれ
ば、光導波路チップの平面光導波路のコアと光ファイバ
の一端側との接続をより一層良好に行うことができる。

【００６８】さらに、本発明の光導波路モジュールにお
いて、平面光導波路のコア部端面と光ファイバの一端面
との間隔を溶着用レーザ光波長の半分の約整数倍として
光ファイバと光導波路チップとを溶着接続した構成によ
れば、光導波路チップの平面光導波路のコアと光ファイ
バの一端側との接続をさらにより一層良好に行うことが
できる。

【００６９】さらに、本発明の光導波路モジュールにお
いて、平面光導波路のコア部端部と光ファイバの一端側
とが低融点ガラスを介して対向配置され、該低融点ガラ
スの溶着用レーザ光による融解によって前記平面光導波
路のコア部端部と前記光ファイバの一端側とが溶着接続
されている構成によれば、溶着用レーザの出力を小さめ
にしても、低融点ガラスの溶解によって、光導波路チッ
プの平面光導波路のコアと光ファイバの一端側との接続
を良好に行うことができる。

【００７０】さらに、上記のように低融点ガラスを設け
て光導波路モジュールと光ファイバとを接続する本発明
の光導波路モジュールにおいて、低融点ガラスは溶着用
レーザ光波長の光を吸収し、光導波路モジュールの通信
使用波長の光を透過する光透過特性を有する構成によれ
ば、溶着用レーザのレーザ光によって低融点ガラスを的
確に溶解して光導波路チップの平面光導波路のコアと光
ファイバの一端側を接続でき、かつ、通信使用波長の光
の挿入損失が小さい光導波路モジュールを実現できる。

【００７１】さらに、上記のように低融点ガラスを設け
て光導波路モジュールと光ファイバとを接続する本発明
の光導波路モジュールにおいて、低融点ガラスはＴｉ、
Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｙ
ｂ、Ｎｄ、Ｔｍのうち少なくとも１種類の元素を含む構
成によれば、溶着用レーザ光波長の光を吸収し、光導波
路モジュールの通信使用波長の光を透過する光透過特性
を有する低融点ガラスを容易に形成でき、上記効果を発
揮することができる。

【００７２】さらに、従来は、２本以上の光ファイバを
光導波路チップ等の光部に同時に溶着接続することは不
可能であったのに対し、本発明の光導波路モジュールに
おいて、光導波路チップに光接続される少なくとも２本
の光ファイバを有し、溶着用レーザ光を前記少なくとも
２本の光ファイバに分岐して通光し、前記少なくとも２
本の光ファイバを同時に溶着接続した構成によれば、２
本以上の光ファイバを同時に光導波路チップに正確に溶
着接続することができる。

【００７３】したがって、この構成の光導波路モジュー
ルは、少なくとも２本の光ファイバを光導波路チップに
溶着接続した、製造作業性が良好な光導波路モジュール
を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光導波路モジュールの第１実施形
態例の要部構成図（ａ）と、この第１実施形態例の製造
工程図（ｂ）である。

【図２】上記第１実施形態例の光導波路モジュール製造
時の光導波路チップと光ファイバの配置構成を示す説明
図である。

【図３】上記第１実施形態例に適用されている光導波路
チップの接続端面を示す説明図である。

【図４】上記第１実施形態例の耐ハイパワー試験結果を
従来例における結果と共に示すグラフである。

【図５】本発明に係る光導波路モジュールの第２実施形
態例の要部構成図（ａ）と、この第２実施形態例の製造
工程図（ｂ）である。

【図６】光導波路モジュールの構成例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ 光ファイバ ７ コア部 ８ 一端側 １０ 平面光導波路 １１ 基板 １３ 光導波路チップ １４ 低融点ガラス １７ コア １８ 他端側 ２０ 溶着用レーザ

フロントページの続き (72)発明者 椎野 雅人 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA24 DA02 DA04 DA16

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に平面光導波路を形成して成る光
   導波路チップと、該光導波路チップに光接続される少な
   くとも１本の光ファイバとを有し、該光ファイバの一端
   側は前記平面光導波路の対応するコア部端部と対向配置
   されており、前記光ファイバの他端側から該光ファイバ
   に通光させた溶着用レーザ光を光ファイバの一端側まで
   導波させることにより、前記溶着用レーザ光によって前
   記光ファイバの一端側と前記平面光導波路の対応するコ
   ア部端部とが溶着接続されていることを特徴とする光導
   波路モジュール。
2. 【請求項２】 平面光導波路のコア部端部と光ファイバ
   の一端側は間隔を介して対向配置され、前記平面光導波
   路のコア部端面と前記光ファイバの一端面との間で溶着
   用レーザ光を多重反射させることにより該溶着用レーザ
   光の光エネルギーを増加させて前記平面光導波路のコア
   部端部と前記光ファイバ一端側とが溶着接続されている
   ことを特徴とする請求項１記載の光導波路モジュール。
3. 【請求項３】 平面光導波路のコア部端面と光ファイバ
   の一端面との間隔を溶着用レーザ光波長の半分の約整数
   倍としたことを特徴とする請求項２記載の光導波路モジ
   ュール。
4. 【請求項４】 平面光導波路のコア部端部と光ファイバ
   の一端側とが低融点ガラスを介して対向配置され、該低
   融点ガラスの溶着用レーザ光による融解によって前記平
   面光導波路のコア部端部と前記光ファイバの一端側とが
   溶着接続されていることを特徴とする請求項１記載の光
   導波路モジュール。
5. 【請求項５】 低融点ガラスは溶着用レーザ光波長の光
   を吸収し、光導波路モジュールの通信使用波長の光を透
   過する光透過特性を有することを特徴とする請求項４記
   載の光導波路モジュール。
6. 【請求項６】 低融点ガラスはＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
   Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｙｂ、Ｎｄ、Ｔｍのう
   ち少なくとも１種類の元素を含むことを特徴とする請求
   項４または請求項５記載の光導波路モジュール。
7. 【請求項７】 光導波路チップに光接続される少なくと
   も２本の光ファイバを有し、溶着用レーザ光を前記少な
   くとも２本の光ファイバに分岐して通光し、これらの少
   なくとも２本の光ファイバを同時に光導波路チップに溶
   着接続したことを特徴とする請求項１乃至請求項６記載
   の光導波路モジュール。
8. 【請求項８】 基板上に平面光導波路を形成して成る光
   導波路チップと該光導波路チップに接続される少なくと
   も１本の光ファイバとを用意し、前記光導波路チップの
   平面光導波路のコア部端部と、該コア部端部に接続され
   る前記光ファイバの一端側とを対向配置し、該光ファイ
   バの他端側から該光ファイバに通光させた溶着用レーザ
   光を光ファイバの一端側まで導波させることによって、
   前記溶着用レーザ光によって前記光ファイバの一端側と
   前記平面光導波路のコア部端部とを溶着接続することを
   特徴とする光導波路モジュールの製造方法。