JP2003248142A - Two-dimensional optical member array and two- dimensional waveguide unit - Google Patents

Two-dimensional optical member array and two- dimensional waveguide unit

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JP2003248142A
JP2003248142A JP2002145746A JP2002145746A JP2003248142A JP 2003248142 A JP2003248142 A JP 2003248142A JP 2002145746 A JP2002145746 A JP 2002145746A JP 2002145746 A JP2002145746 A JP 2002145746A JP 2003248142 A JP2003248142 A JP 2003248142A
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optical member
dimensional
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optical
substrate
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JP2002145746A
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Akira Matsumoto
明 松本
Masashi Fukuyama
暢嗣 福山
Akihiro Ide
晃啓 井出
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Original Assignee
NGK Insulators Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a two-dimensional optical member array in which aligning accuracy of optical members (optical fibers, lenses, etc.), on a board is high and a man-hour of packaging or connecting is reduced, and which has excellent reliability for a long period, a high density, and a large capacity. <P>SOLUTION: The two-dimensional optical member array 10 comprises the optical fibers 1, grooves 21 corresponding to a profile of the fiber 1 on one surface, so that a plurality of optical fiber array units 5 having the board 2 in which the fibers 1 are aligned and fixed are hierarchically laminated on the grooves 21. The plurality of the units 5 are laminated in a layer form in a state where opposite surfaces of the boards 2 constituting the units 5 (e.g. an upper surface 22 of the board 2a and a lower surface 23 of the board 2b in the figure) are not brought into direct contact with each other, and do not directly apply mechanical influence to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】 本発明は、二次元光学部材
アレイ及び二次元導波路装置に関する。更に詳しくは、
基板上における光学部材(例えば、光ファイバ、レンズ
等)の整列精度が高くかつ長期的な信頼性に優れた二次
元光学部材アレイ及び高密度で容量が大であるとともに
パッケージングや接続における工数の削減を図ることが
可能な二次元導波路装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a two-dimensional optical member array and a two-dimensional waveguide device. For more details,
A two-dimensional optical member array with high alignment accuracy of optical members (for example, optical fibers, lenses, etc.) on a substrate and excellent long-term reliability, high density and large capacity, and man-hours for packaging and connection. The present invention relates to a two-dimensional waveguide device capable of reducing the number.

【0002】[0002]

【従来の技術】 近年、通信データ容量の増大に伴い、
通信データ容量の処理能力に優れた光クロスコネクトス
イッチ技術に対する需要が高まりつつある。このような
技術の一つとして、マイクロマシニング等に用いられて
いる技術で、微細な加工をシリコンエッチング等半導体
プロセスにて行うMEMS(マイクロ−エレクトロ−メ
カニカル−システム)を用いた光スイッチが用いられる
ようになっている。また、上述の容量の処理能力に加え
て、信頼性の確保に対する要求が増大したことに伴い、
高精細で安定した通信を可能とする面発光レーザも一般
的に用いられるようになっている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the increase in communication data capacity,
There is an increasing demand for optical cross-connect switch technology with excellent processing capacity for communication data capacity. As one of such techniques, an optical switch using a MEMS (micro-electro-mechanical system) that performs fine processing in a semiconductor process such as silicon etching, which is a technique used for micromachining, is used. It is like this. In addition to the above capacity processing capacity, the demand for ensuring reliability has increased,
Surface emitting lasers, which enable high-definition and stable communication, have also come into general use.

【0003】 このような光スイッチや面発光レーザに
用いられる光学部材アレイ(例えば、光ファイバアレ
イ、レンズアレイ、導波路(PLC)アレイ、半導体レ
ーザ(LD)アレイ、フォトダイオード(PD)アレイ
等、以下、「光学部材アレイ」として「光ファイバアレ
イ」を例にとって説明する。)は、処理能力の増大や省
スペース化に対する要請から、整列した光ファイバの中
心軸に対して垂直な断面で切断した断面形状が二次元的
(階層的)構造を有する、いわゆる二次元光ファイバア
レイ(以下、「2DFA」ということがある。)の構成
を有するものが用いられている。
Optical member arrays (eg, optical fiber arrays, lens arrays, waveguide (PLC) arrays, semiconductor laser (LD) arrays, photodiode (PD) arrays, etc. used in such optical switches and surface emitting lasers, The "optical member array" will be described below by taking an "optical fiber array" as an example.) Is cut at a cross section perpendicular to the central axis of the aligned optical fibers in order to increase the processing capacity and save space. A so-called two-dimensional optical fiber array (hereinafter sometimes referred to as “2DFA”) having a two-dimensional (hierarchical) structure in cross section is used.

【0004】 図16に示すように、このような従来の
二次元光ファイバアレイ100としては、例えば、V溝
基板102の厚さを高精度に管理し、V溝基板102相
互の間及び最上部はV溝基板102と固定部材103と
の間に光ファイバ101を配列して、V溝基板102の
表面と、対向する隣接V溝基板102の裏面とを接触さ
せた状態で積層することによって、厚さ方向のピッチを
決定するものが提案されている(例えば、特開昭56−
113114号公報)。
As shown in FIG. 16, in such a conventional two-dimensional optical fiber array 100, for example, the thickness of the V-groove substrates 102 is controlled with high accuracy, and the space between the V-groove substrates 102 and the uppermost portion thereof are controlled. By arranging the optical fibers 101 between the V-groove substrate 102 and the fixing member 103, and stacking them with the front surface of the V-groove substrate 102 and the back surface of the adjacent V-groove substrate 102 in contact with each other, A device for determining the pitch in the thickness direction has been proposed (see, for example, JP-A-56-56).
113114).

【0005】 一方、図17に示すように、その表面近
傍に一本以上の導波路201がパターニングされた導波
路基板(単位)205が、例えば、スプリッター、AW
G、導波路型変調器等に用いられている。図17(a)
は、入力側が1チャンネルで出力側が8チャンネルのス
プリッターを模式的に示す平面図であり、図17(b)
は、図17(a)のX−X線における断面図である。
On the other hand, as shown in FIG. 17, a waveguide substrate (unit) 205 in which one or more waveguides 201 are patterned near the surface thereof is, for example, a splitter or an AW.
It is used in G, waveguide type modulators and the like. FIG. 17 (a)
17B is a plan view schematically showing a splitter having one channel on the input side and eight channels on the output side, and FIG.
FIG. 18 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、従来
の二次元光ファイバアレイの場合、以下のような問題が
あった。
However, the conventional two-dimensional optical fiber array has the following problems.

【0007】 表面にV字溝を有する基板(V溝基
板、以下、単に「基板」ということがある。)の厚さ精
度をサブミクロンで管理するのは困難で、基板の表面全
体で見ると±1μm程度が工業的限界である。例えば、
+1μmの基板を8段重ねた状態で階層的に積層すると
2DFA化後は最大+7μmの誤差が生じ、光ファイバ
の整列精度が低いものとならざるを得なかった。
It is difficult to control the thickness accuracy of a substrate having a V-shaped groove on its surface (V-groove substrate, hereinafter sometimes simply referred to as “substrate”) in submicrons, and when viewed from the entire surface of the substrate, The industrial limit is about ± 1 μm. For example,
When 8 layers of +1 μm substrates are stacked in a layered manner, an error of maximum +7 μm occurs after 2DFA, and the alignment accuracy of the optical fibers must be low.

【0008】 基板同士が当接することになるので、
この間の接着層の厚さは略0の状態となる。この状態は
大抵の接着剤の場合、接着として好ましくない状態であ
り、特に、略全面に渡り基板が当接している場合、長期
的な信頼性の面で必ずしも十分なものではなかった。
Since the substrates come into contact with each other,
The thickness of the adhesive layer during this period is substantially zero. This state is not preferable for adhesion with most adhesives, and particularly when the substrate is in contact with the entire surface, it is not always sufficient in terms of long-term reliability.

【0009】 上層に配置した基板が下層に配置した
基板に対して、蓋となる場合も含め、固定部材となる場
合、予め基板を積層しフェルール化した後光ファイバを
挿入する「積層後光ファイバアレイ化(FA化)」か、
又は最下層のV字溝(V溝)に光ファイバを配列した
後、下から2層目の基板を位置合わせしながら設置し、
次に、下から2層目のV字溝に光ファイバを配列した
後、下から3層目の基板を位置合わせしながら配置し、
これを順次繰り返す方式である「積層と同時にFA化」
を採用せざるを得なかった。前者の「積層後FA化」の
場合、光ファイバを挿入すべき孔は精度を確保するため
光ファイバとのクリアランスを最小限にして設計する必
要があるので非常に小さく、光ファイバを断線なく組む
ことが極めて困難であった。例えば、1層に8本の光フ
ァイバを整列させた基板を8層階層的に積層させた2D
FAの場合、挿入すべき光ファイバ本数は64本とな
る。また、後者の「積層と同時にFA化」の場合も、作
業が煩雑で光ファイバを断線なく組むことが困難である
上に、同時に位置決め及び各層における平行合わせ等の
光軸合わせを行うのは極めて困難であった。
When the substrate arranged on the upper layer serves as a fixing member including the lid on the substrate arranged on the lower layer, the substrates are laminated in advance and ferrules are formed, and then the optical fiber is inserted. Array (FA) ",
Alternatively, after arranging the optical fibers in the V-shaped groove (V groove) of the lowermost layer, the optical fiber is arranged while aligning the second-layer substrate from the bottom,
Next, after arranging the optical fibers in the V-shaped groove of the second layer from the bottom, the substrates of the third layer from the bottom are aligned and arranged,
This is a system that repeats this in sequence "FA at the same time as stacking"
I had no choice but to adopt. In the former case of “fabrication after lamination,” the hole into which the optical fiber should be inserted must be designed with a minimum clearance with the optical fiber in order to ensure accuracy, so it is extremely small, and the optical fiber can be assembled without disconnection. Was extremely difficult. For example, 2D in which eight layers of substrates in which eight optical fibers are aligned in one layer are laminated in a hierarchical manner
In the case of FA, the number of optical fibers to be inserted is 64. Also, in the latter case of "fabrication at the same time as stacking", the work is complicated and it is difficult to assemble the optical fibers without disconnection, and it is extremely difficult to perform positioning and optical axis alignment such as parallel alignment in each layer at the same time. It was difficult.

【0010】 上記の問題を解決するために、互い
に積層するV溝基板の間に、光ファイバの頭がV溝より
少し出る程度の状態で、かつ、光ファイバ押え部材(本
発明における固定部材に相当)が他のV溝基板に接触し
ない状態で、光ファイバ押え部材を収納する収納部を設
けた光ファイバアレイが提案されている(特許第310
8241号公報)。この光ファイバアレイは、FA化後
積層するという手順を踏めるため作業性が向上し、かつ
配列精度が向上する点で優れたものであるが、上記の
整列精度及び上記の長期的な信頼性に関する問題は相
変わらず未解決で残されている。
In order to solve the above-mentioned problems, between the V-groove substrates that are stacked on each other, the head of the optical fiber is slightly out of the V-groove, and the optical fiber pressing member (the fixing member in the present invention is There is proposed an optical fiber array provided with an accommodating portion for accommodating an optical fiber pressing member in a state where (corresponding) does not contact another V-groove substrate (Patent No. 310).
8241). This optical fiber array is excellent in that workability is improved and array accuracy is improved because the procedure of stacking after FA conversion is performed, but the above-mentioned alignment accuracy and the above-mentioned long-term reliability are related. The problem remains unresolved.

【0011】 上記の問題を解決するための別のア
プローチとして、光ファイバ用の溝とコネクタ端末相互
の軸合わせ用ロッドを有する光ファイバの多心接続器が
提案されている(特開昭55−45051号公報)。こ
の光ファイバの多心接続器は、手順としては積層と同時
にFA化するが、位置決めはV溝と光ファイバで自然に
決定されるので、作業性が向上し、上記の長期的な信
頼性に関する問題も溝の深さ設定によっては解決するこ
とができるが、上記の整列精度に関する問題が残る
上、更に基板両面V溝の幅方向相対位置を一致させるこ
とが困難なため、幅方向の位置ズレが生じるという新た
な問題を発生することになっていた。
As another approach to solve the above problem, an optical fiber multicore connector having a groove for an optical fiber and a rod for aligning the connector terminals with each other has been proposed (JP-A-55-55). 45051). This optical fiber multi-fiber connector is FA-fabricated at the same time as the procedure, but since the positioning is naturally determined by the V groove and the optical fiber, the workability is improved and the long-term reliability is improved. Although the problem can be solved by setting the depth of the groove, the above-mentioned problem regarding the alignment accuracy remains, and further, it is difficult to match the relative positions in the width direction of the V grooves on both surfaces of the substrate. Was to cause a new problem.

【0012】 前述のような二次元光ファイバアレイ
を用いた光通信網には、さまざまな接続点が存在し、各
接続点を通過する光がそこで反射され、反射光が元のフ
ァイバに再入力して戻っていくと、レーザ等に悪影響
(ノイズが発生する等)を及ぼしてしまうという不都合
があった。特に、MEMSスイッチ等が主な用途である
2DFAの場合、レンズ結合される場合が多く、2DF
Aの直後は空間なので反射が大きくなることから、反射
光の再入力の影響は甚大であった。
In the optical communication network using the two-dimensional optical fiber array as described above, there are various connection points, the light passing through each connection point is reflected there, and the reflected light is re-input to the original fiber. Then, when returning, the laser and the like are adversely affected (noise is generated, etc.), which is inconvenient. Especially in the case of 2DFA, which is mainly used for MEMS switches, etc., it is often coupled with a lens.
Immediately after A, since it is a space, the reflection becomes large, so the influence of re-input of reflected light was great.

【0013】 上記のような不都合を解消するた
め、従来は、基板及び光学部材の、光を出射する側の端
面にARコート(一般に、SiO2膜とTiO2膜を1/
4λの厚さで積層し、総厚で波長(λ)程度の厚さに形
成したもの)を施し、端面における反射特性を向上させ
ることによって、端面における反射を抑えていた。しか
し、ARコートによって形成されたコーティング膜は、
温度、湿度、その他の環境による影響によって劣化し易
く、反射特性に悪影響を及ぼすという問題があった。特
に、近年では、波長多重(WDM)通信が発達したこと
により、1本のファイバで伝送する光量が増大したこと
に伴い、増大した光(強い光)そのものの影響や発熱等
によって、局所的な特性変化や劣化の発生の機会が増大
している。更に、ファイバアレイ端面へのARコート
は、ファイバを設置した状態で施すので、ARコートを
蒸着させる時に真空処理をすることが困難で、一度に多
数をまとめて処理することができず、コストを上昇させ
るという問題もあった。
In order to solve the above-mentioned inconvenience, conventionally, an AR coat (generally, a SiO 2 film and a TiO 2 film are provided with 1/2) on end faces of a substrate and an optical member on a side where light is emitted.
By laminating with a thickness of 4λ and forming a total thickness of about a wavelength (λ)) to improve the reflection characteristics at the end face, the reflection at the end face was suppressed. However, the coating film formed by AR coating is
There is a problem that it is easily deteriorated by the influence of temperature, humidity, and other environments, and the reflection characteristics are adversely affected. In particular, in recent years, with the development of wavelength division multiplexing (WDM) communication, the amount of light transmitted by one fiber has increased. Opportunities for characteristic changes and deterioration are increasing. Furthermore, since the AR coating on the end face of the fiber array is performed in a state where the fibers are installed, it is difficult to carry out a vacuum process when the AR coat is vapor-deposited, and a large number cannot be collectively processed at a time, resulting in cost reduction. There was also the problem of raising it.

【0014】 また、前述の導波路基板には、以下のよ
うな問題があった。即ち、導波路基板と光ファイバアレ
イとを接続する場合、一つの導波路基板に一つの光ファ
イバアレイを光学的に調心(位置合わせ)を行う必要が
あるが、この調心作業は、サブミクロンレベルの位置合
わせを導波路基板及び光ファイバアレイの基板同士で行
うので、極めて高度でかつ工数の掛かる作業とならざる
を得ないという問題があった。
Further, the above-mentioned waveguide substrate has the following problems. That is, when the waveguide substrate and the optical fiber array are connected, it is necessary to optically align (align) one optical fiber array with one waveguide substrate. Since the alignment at the micron level is performed between the waveguide substrate and the optical fiber array substrate, there is a problem that the work is extremely sophisticated and requires a lot of man-hours.

【0015】 本発明は、上述の問題に鑑みてなされた
もので、基板上における光学部材(例えば、光ファイ
バ、レンズ等)の整列精度が高くかつ長期的な信頼性に
優れた二次元光学部材アレイ及び高密度で容量が大であ
るとともにパッケージングや接続における工数の削減を
図ることが可能な二次元導波路装置を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and is a two-dimensional optical member having high alignment accuracy of optical members (eg, optical fibers, lenses, etc.) on a substrate and excellent long-term reliability. It is an object of the present invention to provide an array and a two-dimensional waveguide device that has a high density and a large capacity, and that can reduce the number of steps in packaging and connection.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】 本発明者は、上述の課
題を解決するべく鋭意研究した結果、溝の上に一以上の
光学部材を整列させて固定した基板の一組である光学部
材アレイ単位のうち互いに隣接する光学部材アレイ単位
を構成する基板のそれぞれ対向する表面同士が、直接接
触することのない状態で、かつ、力学的影響を互いに直
接及ぼし合うことのない状態で、光学部材アレイ単位の
複数を、(平面的にパターニングされた一以上の導波路
を備えた複数の導波路基板単位の場合も同様であ
る。)、階層的に積層することによって、上記目的を達
成することができることを見出し、本発明を完成させ
た。
Means for Solving the Problems As a result of intensive research to solve the above problems, the present inventor has made an optical member array which is a set of substrates in which one or more optical members are aligned and fixed on a groove. The optical member array in which the opposing surfaces of the substrates forming the optical member array unit adjacent to each other of the unit are not in direct contact with each other and do not directly exert a mechanical influence on each other By stacking a plurality of units (the same applies to a plurality of waveguide substrate units each having one or more planarly patterned waveguides), the above object can be achieved. The inventors have found out what can be done and have completed the present invention.

【0017】 即ち、本発明は、以下の二次元光学部材
アレイ及び二次元導波路基板装置を提供するものであ
る。
That is, the present invention provides the following two-dimensional optical member array and two-dimensional waveguide substrate device.

【0018】[1] 光学部材と、一方の表面上に前記
光学部材の外形に対応した一以上の溝を有し、この溝の
上に一以上の前記光学部材を整列させて固定した基板と
を備えた光学部材アレイ単位の複数を、階層的に積層し
てなる二次元光学部材アレイであって、前記複数の光学
部材アレイ単位のうち互いに隣接する前記光学部材アレ
イ単位を構成する基板のそれぞれ対向する表面同士が直
接接触することのない状態で、かつ、力学的影響を互い
に直接及ぼし合うことのない状態で、前記光学部材アレ
イ単位の複数を階層的に積層してなることを特徴とする
二次元光学部材アレイ。なお、「力学的影響を互いに直
接及ぼし合うことのない状態」とは、具体的には、
「力、振動等を互いに直接伝達し合うことのない状態」
を意味する。以下同様である。
[1] An optical member, and a substrate having on one surface thereof one or more grooves corresponding to the outer shape of the optical member, on which one or more optical members are aligned and fixed. A two-dimensional optical member array formed by stacking a plurality of optical member array units in a hierarchical manner, each of the substrates constituting the adjacent optical member array units among the plurality of optical member array units. It is characterized in that a plurality of the optical member array units are layered in a layered manner in a state where the facing surfaces do not come into direct contact with each other and do not directly exert a mechanical influence on each other. Two-dimensional optical member array. The "state in which mechanical influences do not directly influence each other" specifically means
"A state where forces, vibrations, etc. are not directly transmitted to each other"
Means The same applies hereinafter.

【0019】[2] 前記光学部材が、光ファイバ又は
レンズである前記[1]に記載の二次元光学部材アレ
イ。
[2] The two-dimensional optical member array according to [1], wherein the optical member is an optical fiber or a lens.

【0020】[3] 前記光学部材アレイ単位を構成す
る基板上に配列した光学部材の頂点と、それに対向する
前記光学部材アレイ単位を構成する基板の表面とが接触
し、前記光学部材アレイ単位を構成する基板のそれぞれ
対向する表面同士が直接接触することのない状態で、か
つ、力学的影響を互いに直接及ぼし合うことのない状態
で、前記光学部材アレイ単位の複数を階層的に積層して
なる前記[1]又は[2]に記載の二次元光学部材アレ
イ。
[3] The apex of the optical members arranged on the substrate forming the optical member array unit and the surface of the substrate facing the optical member array unit facing the apex are in contact with each other to form the optical member array unit. A plurality of the optical member array units are layered in a layered manner in such a manner that the opposing surfaces of the constituent substrates do not come into direct contact with each other and the mechanical influences do not directly affect each other. The two-dimensional optical member array according to the above [1] or [2].

【0021】[4] 前記光学部材アレイ単位を構成す
る基板上に配列した光学部材の頂点と、それに対向する
前記光学部材アレイ単位を構成する基板の表面との相互
間に、接着剤層を介在させるとともに、前記光学部材の
頂点と前記基板の表面とを、それぞれ前記接着剤層に接
触させ、前記光学部材アレイ単位を構成する基板のそれ
ぞれ対向する表面同士が直接接触することのない状態
で、かつ、力学的影響を互いに直接及ぼし合うことのな
い状態で、前記光学部材アレイ単位の複数を階層的に積
層してなる前記[1]又は[2]に記載の二次元光学部
材アレイ。
[4] An adhesive layer is interposed between the apexes of the optical members arranged on the substrate forming the optical member array unit and the surface of the substrate facing the optical member array unit facing it. With the above, the apex of the optical member and the surface of the substrate are brought into contact with the adhesive layer, respectively, in a state in which the respective facing surfaces of the substrates constituting the optical member array unit do not come into direct contact with each other, The two-dimensional optical member array according to [1] or [2], wherein a plurality of the optical member array units are layered in a layered manner without directly exerting mechanical influences on each other.

【0022】[5] 最上層の前記光学部材アレイ単位
を構成する前記基板の一方の表面上に、及び互いに隣接
する前記光学部材アレイ単位を構成する前記基板の間
に、前記光学部材を前記基板の前記溝を有する一方の表
面側に押圧又は載置して、整列、固定する固定部材を更
に備えてなる前記[1]又は[2]に記載の二次元光学
部材アレイ。
[5] The optical member is provided on the one surface of the substrate forming the optical member array unit of the uppermost layer and between the substrates forming the optical member array unit adjacent to each other. The two-dimensional optical member array according to [1] or [2], further including a fixing member that presses or mounts on one surface side having the groove to align and fix.

【0023】[6] 前記固定部材の表面と、この固定
部材の表面に対向する前記光学部材アレイ単位を構成す
る前記基板の表面とが直接接触することのない状態で、
かつ、力学的影響を互いに直接及ぼし合うことのない状
態で、前記固定部材が前記光学部材を前記基板の前記溝
を有する一方の表面側に押圧又は載置して、整列、固定
する前記[5]に記載の二次元光学部材アレイ。
[6] With the surface of the fixing member and the surface of the substrate constituting the optical member array unit facing the surface of the fixing member not in direct contact,
The fixing member presses or places the optical member on one surface side of the substrate having the groove to align and fix the optical member without directly exerting mechanical influences on each other. ] The two-dimensional optical member array of statement.

【0024】[7] 前記固定部材の表面と前記溝を構
成する側壁とに前記光学部材を当接させた状態で、前記
光学部材を前記基板上に押圧又は載置して、整列、固定
させてなる前記[5]又は[6]に記載の二次元光学部
材アレイ。
[7] With the optical member in contact with the surface of the fixing member and the side wall forming the groove, the optical member is pressed or placed on the substrate to be aligned and fixed. The two-dimensional optical member array according to the above [5] or [6].

【0025】[8] 前記固定部材の表面と、この固定
部材の表面に対向する前記光学部材アレイ単位を構成す
る前記基板の表面の相互間に、接着剤層を更に備えてな
る前記[5]〜[7]のいずれかに記載の二次元光学部
材アレイ。
[8] An adhesive layer is further provided between the surface of the fixing member and the surface of the substrate constituting the optical member array unit facing the surface of the fixing member. [5] ~ The two-dimensional optical member array according to any one of [7].

【0026】[9] 前記接着剤層の厚さが、2〜10
0μmである前記[8]に記載の二次元光学部材アレ
イ。
[9] The thickness of the adhesive layer is 2 to 10
The two-dimensional optical member array according to the above [8], which is 0 μm.

【0027】[10] 前記光学部材アレイ単位を構成
する前記基板の前記溝を有する一方の表面上の所定箇所
に、位置決め用ガイドが形成されてなる前記[1]〜
[9]のいずれかに記載の二次元光学部材アレイ。
[10] The above [1] to [1], wherein a positioning guide is formed at a predetermined position on one surface of the substrate having the groove which constitutes the optical member array unit.
The two-dimensional optical member array according to any one of [9].

【0028】[11] 前記溝が、V字溝である前記
[1]〜[10]のいずれかに記載の二次元光学部材ア
レイ。
[11] The two-dimensional optical member array according to any one of [1] to [10], wherein the groove is a V-shaped groove.

【0029】[12] 前記光学部材アレイ単位を構成
する前記光学部材の、光を出射する側の端面及び光を入
射する側の端面又はそれらのいずれかが、それぞれ光学
部材の中心軸に垂直な面に対して所定角度(θ)を形成
する傾斜を備えてなる前記[1]〜[11]のいずれか
に記載の二次元光学部材アレイ。
[12] An end face of the optical member forming the optical member array unit, the end face on the light emitting side and the end face on the light incident side, or any one of them is perpendicular to the central axis of the optical member. The two-dimensional optical member array according to any one of [1] to [11], wherein the two-dimensional optical member array has an inclination that forms a predetermined angle (θ) with respect to a surface.

【0030】[13] 前記光学部材の、光を出射する
側の端面及び光を入射する側の端面又はそれらのいずれ
かが、それぞれ前記光学部材の中心軸に垂直な面上に配
設されてなる前記[12]に記載の二次元光学部材アレ
イ。
[13] The end surface of the optical member on the side from which light is emitted and the end surface on the side from which light is incident, or any one of them is disposed on a surface perpendicular to the central axis of the optical member. The two-dimensional optical member array according to the above [12].

【0031】[14] 前記光学部材の、光を出射する
側の端面及び光を入射する側の端面又はそれらのいずれ
かが、それぞれ前記光学部材の中心軸に垂直な面に対し
て所定角度(θ)を形成する面上に配設されてなる前記
[12]に記載の二次元光学部材アレイ。
[14] An end surface of the optical member on the side where light is emitted and an end surface on the side where light is incident, or any one of them is at a predetermined angle with respect to a plane perpendicular to the central axis of the optical member. The two-dimensional optical member array according to the above [12], which is arranged on a surface forming θ).

【0032】[15] 前記光学部材の、光を出射する
側の端面及び光を入射する側の端面又はそれらのいずれ
かが、それぞれ出射光及び入射光又はそれらのいずれか
の光軸に垂直な面上に配設されてなる前記[12]に記
載の二次元光学部材アレイ。
[15] The end face of the optical member on the side of emitting light and the end face on the side of entering light, or any one of them is perpendicular to the emitted light and the incident light or any of their optical axes. The two-dimensional optical member array according to the above [12], which is arranged on a surface.

【0033】[16] 前記[1]〜[15]のいずれ
かに記載の二次元光学部材アレイを構成する前記光学部
材のコア位置を測定する方法であって、前記光学部材ア
レイ単位が階層的にm段積層され、かつ一つの前記光学
部材アレイ単位のそれぞれがn本のチャンネルを有する
場合(前記光学部材がm行、n列で整列する場合)、前
記m行の光学部材の各行のコア位置をそれぞれ測定する
とともに、前記n列の光学部材のうち少なくとも二列の
光学部材のコア位置をそれぞれ測定し、更に、前記少な
くとも二列の光学部材のそれぞれの列から一つの前記光
学部材を任意に特定して、特定された前記光学部材(特
定光学部材)のコア位置相互間の距離を測定し、前記特
定光学部材のコア位置を結んだ線分を対角線として形成
される四角形の四つの角部に相当する前記光学部材のコ
ア位置の、相互の行列の位置関係を算出し、全体の前記
光学部材のコア位置を算出することを特徴とする二次元
光学部材アレイを構成する光学部材のコア位置測定方
法。
[16] A method for measuring the core position of the optical member constituting the two-dimensional optical member array according to any one of [1] to [15], wherein the optical member array unit is hierarchical. When each of the optical member array units has n channels (where the optical members are aligned in m rows and n columns), the cores of each row of the m optical members are stacked in m stages. While measuring the respective positions, the core positions of at least two rows of optical members among the n rows of optical members are respectively measured, and further, one optical member is arbitrarily selected from each row of the at least two rows of optical members. In particular, the distance between the core positions of the specified optical member (specific optical member) is measured, and four squares formed by diagonally connecting the line segments connecting the core positions of the specific optical members. An optical member forming a two-dimensional optical member array, wherein the positional relationship between the core positions of the optical members corresponding to the corners of the matrix is calculated, and the core positions of the entire optical member are calculated. Core position measurement method.

【0034】[17] 平面的にパターニングされた一
以上の導波路を備えた導波路基板単位の複数を、階層的
に積層してなる二次元導波路装置であって、複数の前記
導波路基板単位のうち互いに隣接する前記導波路基板単
位のそれぞれ対向する表面同士が直接接触することのな
い状態で、かつ、力学的影響を互いに直接及ぼし合うこ
とのない状態で、前記導波路基板単位の複数を階層的に
積層してなることを特徴とする二次元導波路装置。
[17] A two-dimensional waveguide device in which a plurality of waveguide substrate units each having one or more planarly patterned waveguides are layered in a layered manner, wherein a plurality of the waveguide substrates are provided. A plurality of the waveguide substrate units are arranged in a state in which the surfaces of the waveguide substrate units that are adjacent to each other among the units are not in direct contact with each other and do not directly exert mechanical influences on each other. A two-dimensional waveguide device comprising a plurality of layers stacked in layers.

【0035】[18] 複数の前記導波路基板単位のう
ち互いに隣接する前記導波路基板単位のそれぞれ対向す
る表面相互間に接着剤層を備えてなる前記[17]に記
載の二次元導波路装置。
[18] The two-dimensional waveguide device according to the above [17], wherein an adhesive layer is provided between the surfaces of the waveguide substrate units adjacent to each other among the plurality of the waveguide substrate units that face each other. .

【0036】[19] 前記接着剤層の厚さが、2〜1
00μmである前記[17]又は[18]に記載の二次
元導波路装置。
[19] The thickness of the adhesive layer is 2 to 1
The two-dimensional waveguide device according to the above [17] or [18], which is 00 μm.

【0037】[20] 前記導波路基板単位の表面上の
所定箇所に、位置決め用ガイドが形成されてなる前記
[17]〜[19]のいずれかに記載の二次元導波路装
置。
[20] The two-dimensional waveguide device according to any one of [17] to [19], wherein a positioning guide is formed at a predetermined position on the surface of the waveguide substrate unit.

【0038】[21] 前記導波路基板単位を構成する
前記導波路の、光を出射する側の端面のそれぞれが、光
軸に垂直な面に対して所定角度(θ)を形成する傾斜を
備えてなる前記[17]〜[20]のいずれかに記載の
二次元導波路装置。
[21] Each of the end faces on the light emitting side of the waveguide forming the waveguide substrate unit is provided with an inclination forming a predetermined angle (θ) with respect to a plane perpendicular to the optical axis. The two-dimensional waveguide device according to any one of [17] to [20] above.

【0039】[22] 前記導波路基板単位を構成する
前記導波路の、光を出射する側の端面及び光を入射する
側の端面又はそれらのいずれかが、それぞれ前記導波路
の中心軸に垂直な面上に配設されてなる前記[21]に
記載の二次元導波路装置。
[22] An end face on the side of emitting light and an end face on the side of entering light of the waveguides constituting the waveguide substrate unit are perpendicular to the central axis of the waveguide. The two-dimensional waveguide device according to the above [21], which is arranged on a flat surface.

【0040】[23] 前記導波路基板単位を構成する
前記導波路の、光を出射する側の端面及び光を入射する
側の端面又はそれらのいずれかが、それぞれ前記導波路
の中心軸に垂直な面に対して所定角度(θ)を形成する
面上に配設されてなる前記[21]に記載の二次元導波
路装置。
[23] An end face on the side of emitting light and an end face on the side of entering light of the waveguides constituting the waveguide substrate unit are perpendicular to the central axis of the waveguides. The two-dimensional waveguide device according to the above [21], which is arranged on a surface that forms a predetermined angle (θ) with respect to another surface.

【0041】[24] 前記導波路基板単位を構成する
前記導波路の、光を出射する側の端面及び光を入射する
側の端面又はそれらのいずれかが、それぞれ出射光及び
入射光又はそれらのいずれかの光軸に垂直な面上に配設
されてなる前記[21]に記載の二次元導波路装置。
[24] The end face on the side of emitting light and the end face on the side of entering light of the waveguides constituting the waveguide substrate unit, or any one of them, respectively, is the emitted light and the incident light or their The two-dimensional waveguide device according to the above [21], which is arranged on a surface perpendicular to any optical axis.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】 以下、本発明の二次元光学部材
アレイ及びその製造方法の実施の形態を、「光学部材」
として「光ファイバ」を用いた場合を例にとって、図面
を参照しつつ具体的に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an embodiment of the two-dimensional optical member array and the manufacturing method thereof according to the present invention will be referred to as an "optical member".
As an example, a case of using an "optical fiber" will be specifically described with reference to the drawings.

【0043】 図1は、本発明の二次元光学部材アレイ
の第1の実施の形態である二次元光ファイバアレイを模
式的に示す断面図である。図1に示すように、本実施の
形態の二次元光ファイバアレイ10は、光ファイバ1
と、一方の表面上に光ファイバ1の外形に対応した一以
上の溝21を有し、この溝21の上に一以上の光ファイ
バ1を整列させて固定した基板2とを備えた光ファイバ
アレイ単位5の複数を、階層的に積層してなる二次元光
ファイバアレイ10であって、複数の光ファイバアレイ
単位5のうち互いに隣接する光ファイバアレイ単位5を
構成する基板2のそれぞれ対向する表面同士が直接接触
することのない状態で、かつ、力学的影響を互いに直接
及ぼし合うことのない状態で(図1においては、例え
ば、最下層の光ファイバアレイ単位5aを構成する基板
2aの上面(溝21を有する面)22と、下から2層目
の光ファイバアレイ単位5bを構成する基板2bの下面
(裏面)23とが直接接触することのない状態で、か
つ、力学的影響を互いに直接及ぼし合うことのない状態
で)、光ファイバアレイ単位5の複数を階層的に積層し
てなることを特徴とする。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a two-dimensional optical fiber array which is a first embodiment of a two-dimensional optical member array of the present invention. As shown in FIG. 1, the two-dimensional optical fiber array 10 according to the present embodiment includes an optical fiber 1
And an optical fiber having one or more grooves 21 corresponding to the outer shape of the optical fiber 1 on one surface, and a substrate 2 on which the one or more optical fibers 1 are aligned and fixed. A two-dimensional optical fiber array 10 is formed by stacking a plurality of array units 5 in a hierarchical manner, and the substrates 2 constituting the adjacent optical fiber array units 5 of the plurality of optical fiber array units 5 face each other. In a state where the surfaces are not in direct contact with each other and do not directly exert a mechanical influence on each other (in FIG. 1, for example, the upper surface of the substrate 2a which constitutes the lowermost optical fiber array unit 5a). (The surface having the groove 21) 22 and the lower surface (back surface) 23 of the substrate 2b forming the optical fiber array unit 5b, which is the second layer from the bottom, are not in direct contact with each other, and mechanical influences are exerted on each other. In the absence of the mutually exerted directly), characterized by comprising hierarchically stacking a plurality of optical fiber array units 5.

【0044】 このように構成することによって、光フ
ァイバの基板上における整列精度が基板の厚さ精度に依
存することがないため、光ファイバの基板上における整
列精度を高めることができる。即ち、従来のような、基
板2同士を接触させて光ファイバアレイ単位5を積層す
る場合と異なり、基板2の厚さ精度によって積層精度が
決定されることがなく、極めて困難であった基板2の厚
さ精度の管理から免れることによって、煩雑さを伴うこ
となく簡易に光ファイバの基板上における整列精度を高
めることができる。
With such a configuration, the alignment accuracy of the optical fiber on the substrate does not depend on the thickness accuracy of the substrate, so that the alignment accuracy of the optical fiber on the substrate can be improved. That is, unlike the conventional case where the optical fiber array units 5 are stacked by bringing the substrates 2 into contact with each other, the stacking accuracy is not determined by the thickness accuracy of the substrate 2, which is extremely difficult. By avoiding the control of the thickness accuracy of the optical fiber, the alignment accuracy of the optical fiber on the substrate can be easily increased without complication.

【0045】 なお、本実施の形態においては、光ファ
イバの整列精度が基板の厚さ精度に依存することがない
ことに加えて、後述するように、位置決め治具で位置を
決めたり、光ファイバアレイ単位5同士を調心して積層
することにより、簡易に光ファイバの基板上における整
列精度を高めることができる。
In this embodiment, in addition to the fact that the alignment accuracy of the optical fibers does not depend on the thickness accuracy of the substrate, as will be described later, the position is determined by a positioning jig and the optical fibers are By aligning and stacking the array units 5 with each other, the alignment accuracy of the optical fibers on the substrate can be easily increased.

【0046】 また、図1に示すように、本実施の形態
の光ファイバアレイ10は、最上層の光ファイバアレイ
単位5dを構成する基板2dの一方の表面上に、及び互
いに隣接する光ファイバアレイ単位5(例えば、光ファ
イバアレイ単位5a,5b)を構成する基板2(例え
ば、基板2a,2b)の間に、光ファイバ1を基板2
(例えば、基板2d,2a,2b)の溝21を有する一
方の表面側に押圧又は載置して、整列、固定する固定部
材3を更に備えてなるものであることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 1, the optical fiber array 10 according to the present embodiment has an optical fiber array adjacent to each other on one surface of the substrate 2d constituting the uppermost optical fiber array unit 5d. The optical fiber 1 is provided between the substrates 2 (for example, the substrates 2a and 2b) forming the unit 5 (for example, the optical fiber array units 5a and 5b).
(For example, the substrates 2d, 2a, 2b) are preferably further provided with a fixing member 3 for aligning and fixing by pressing or placing on one surface side having the groove 21.

【0047】 この場合、基板2や固定部材3の材料と
しては特に制限はないが、例えば、光透過性である硼珪
酸塩ガラス等を好適例として挙げることができる。
In this case, the material of the substrate 2 and the fixing member 3 is not particularly limited, but for example, borosilicate glass or the like which is light transmissive can be mentioned as a preferable example.

【0048】 このように構成することによって、複数
の光ファイバアレイ単位5のうち互いに隣接する光ファ
イバアレイ単位5を構成する基板2のそれぞれ対向する
表面同士が直接接触することのない状態、かつ、力学的
影響を互いに直接及ぼし合うことのない状態を簡易に実
現することができる。
With this structure, the surfaces of the substrates 2 forming the adjacent optical fiber array units 5 of the plurality of optical fiber array units 5 are not in direct contact with each other, and A state in which mechanical influences do not directly affect each other can be easily realized.

【0049】 また、図1に示すように、本実施の形態
の二次元光ファイバアレイ10は、固定部材3の表面
と、この固定部材3の表面に対向する光ファイバアレイ
単位5を構成する基板の表面とが直接接触することのな
い状態で、かつ、力学的影響を互いに直接及ぼし合うこ
とのない状態で(図1においては、例えば、最下層の光
ファイバアレイ単位5aの上に配置された固定部材3a
の二つの表面は、固定部材3aの二つの表面にそれぞれ
対向する光ファイバアレイ単位5a,5bを構成する基
板2a,2bの表面22,23とが直接接触することの
ない状態で、かつ、力学的影響を互いに直接及ぼし合う
ことのない状態で)、固定部材3が光ファイバ1を基板
2の溝21を有する一方の表面側にして、整列、固定す
るものであることが好ましい。この場合、固定部材3a
の下面(裏面)は、後述するように、基板2a上の光フ
ァイバ1の頂部と当接することによって、表面22と接
触することがなく、また、固定部材3aの上面(表面)
は、後述する接着剤層4と当接することによって、表面
23と直接接触することがなく、かつ、力学的影響を互
いに直接及ぼし合うことがない。
Further, as shown in FIG. 1, the two-dimensional optical fiber array 10 of the present embodiment is a substrate constituting the surface of the fixing member 3 and the optical fiber array unit 5 facing the surface of the fixing member 3. Of the optical fiber array unit 5a, which is the lowest layer, in FIG. Fixing member 3a
Of the two surfaces of the fixing member 3a are not in direct contact with the surfaces 22 and 23 of the substrates 2a and 2b constituting the optical fiber array units 5a and 5b, which face the two surfaces of the fixing member 3a. It is preferable that the fixing member 3 aligns and fixes the optical fiber 1 on one surface side having the groove 21 of the substrate 2 without directly affecting each other). In this case, the fixing member 3a
The lower surface (back surface) of the fixing member 3a does not contact the front surface 22 by contacting the top of the optical fiber 1 on the substrate 2a, as will be described later, and the upper surface (front surface) of the fixing member 3a.
When they come into contact with the adhesive layer 4 described later, they do not come into direct contact with the surface 23 and do not directly exert mechanical influences on each other.

【0050】 このように構成することによって、光フ
ァイバの整列精度を基板の厚さ精度に依存させない構成
を簡易に実現することができる。
With this structure, it is possible to easily realize a structure in which the alignment accuracy of the optical fibers does not depend on the thickness accuracy of the substrate.

【0051】 また、図1及び図2に示すように、本実
施の形態の二次元光ファイバアレイ10は、固定部材3
の表面3sと溝21を構成する側壁21a,21bとに
光ファイバ1を当接させた状態で、光ファイバ1を基板
2上に押圧又は載置して、整列、固定させてなるもので
あることが好ましい。このように、光ファイバ1は、そ
の頂部が、基板2の表面から頭を出した状態で固定部材
3の表面3sに当接し、かつ溝21を構成する側壁21
a,21bのそれぞれに当接する。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the two-dimensional optical fiber array 10 according to the present embodiment has the fixing member 3
The optical fiber 1 is pressed or placed on the substrate 2 in a state where the optical fiber 1 is brought into contact with the surface 3s of the above and the side walls 21a and 21b forming the groove 21, and the optical fiber 1 is aligned and fixed. It is preferable. In this manner, the optical fiber 1 has the top portion abutting the surface 3 s of the fixing member 3 with its head protruding from the surface of the substrate 2, and the side wall 21 forming the groove 21.
It abuts on each of a and 21b.

【0052】 このように構成することによって、光フ
ァイバの整列精度を基板の厚さ精度に依存させない構成
を簡易に実現することができる。
With this configuration, it is possible to easily realize a configuration in which the alignment accuracy of the optical fibers does not depend on the thickness accuracy of the substrate.

【0053】 また、図1に示すように、本実施の形態
の二次元光ファイバアレイ10は、固定部材3の表面
と、この固定部材3の表面に対向する光ファイバアレイ
単位5を構成する基板2の表面のうちの他方の表面(裏
面)との間に(例えば、固定部材3aの上面(表面)と
光ファイバアレイ単位5bを構成する基板2bの他方の
表面(裏面)23との間に)、接着剤層4を更に備えて
なるものであることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 1, the two-dimensional optical fiber array 10 of the present embodiment is a substrate constituting the surface of the fixing member 3 and the optical fiber array unit 5 facing the surface of the fixing member 3. Between the other surface (rear surface) of the two surfaces (for example, between the upper surface (front surface) of the fixing member 3a and the other surface (rear surface) 23 of the substrate 2b constituting the optical fiber array unit 5b). ), And an adhesive layer 4 is preferably further provided.

【0054】 本実施の形態に用いられる接着剤層4と
しては特に制限はないが、基板2や固定部材3として、
光透過性である硼珪酸塩ガラス等から構成する場合に
は、例えば、紫外線硬化型接着剤を好適例として挙げる
ことができる。
The adhesive layer 4 used in the present embodiment is not particularly limited, but as the substrate 2 and the fixing member 3,
When the borosilicate glass or the like that is light-transmissive is used, for example, an ultraviolet curable adhesive can be given as a suitable example.

【0055】 接着剤層4の厚さとしては、用いる接着
剤の種類にもよるが、2〜100μmが好ましく、3〜
20μmが更に好ましい。2μm未満であると、接着特
性が不十分になることや基板精度が悪いと部分的に各光
ファイバアレイ単位同士が接してしまい精度が悪化する
ことがあり、100μmを超えると、熱膨張の大きさや
硬化収縮による影響を無視できないことがある。
The thickness of the adhesive layer 4 depends on the type of adhesive used, but is preferably 2 to 100 μm, and 3 to
20 μm is more preferable. If the thickness is less than 2 μm, the adhesive properties may be insufficient, or if the substrate precision is poor, the optical fiber array units may partially contact each other, resulting in a deterioration in precision. If the thickness exceeds 100 μm, the thermal expansion may be large. Sometimes the effect of cure shrinkage cannot be ignored.

【0056】 このように構成することによって、FA
間に適切な厚さの接着剤層が存在することになるので、
接着剤の接着特性を十分に引き出すことが可能となり、
良好な長期的信頼性を確保することができる。
With such a configuration, the FA
Since there will be an adhesive layer of appropriate thickness between them,
It is possible to fully bring out the adhesive properties of the adhesive,
It is possible to ensure good long-term reliability.

【0057】 なお、前述の、光ファイバ押え部材(本
発明における固定部材に相当)を収納する収納部を設け
た光ファイバアレイを提案している特許第310824
1号公報の場合、光ファイバ押え部材と他のV溝基板の
間の部分におけるように、部分的には光ファイバアレイ
単位の間に接着層を確保することができるが、このよう
な複雑な立体形状を有する基板には、接着剤の硬化収縮
や硬化後の熱変動による収縮、引張り等によって様々な
複雑な応力が発生し、場合によっては割れ等に至る危険
性がある。また、当接する表面の外側から剥がれが生
じ、長期信頼性が低下することがある。これに対して、
本実施の形態の二次元光ファイバアレイは、基板の接着
構造として簡易な平板同士のものの接着構造からなるも
のであるので、このような複雑な応力が発生することが
なく、長期的信頼性が高いものとなる。
It should be noted that Japanese Patent No. 310824 proposes an optical fiber array provided with a storage portion for storing the above-mentioned optical fiber pressing member (corresponding to the fixing member in the present invention).
In the case of Japanese Patent Laid-Open No. 1, it is possible to partially secure the adhesive layer between the optical fiber array units, as in the portion between the optical fiber pressing member and the other V-groove substrate. On a substrate having a three-dimensional shape, various complicated stresses are generated due to curing shrinkage of the adhesive, shrinkage due to heat fluctuation after curing, tension, etc., and there is a risk of cracking or the like in some cases. Further, peeling may occur from the outside of the abutting surface, and long-term reliability may be reduced. On the contrary,
Since the two-dimensional optical fiber array of the present embodiment has a simple bonding structure of flat plates as a bonding structure of the substrate, such a complicated stress does not occur and long-term reliability is high. It will be expensive.

【0058】 ところで、本発明の二次元光学部材アレ
イには、例えば、図18に示すような、光ファイバ30
1aを貫通して収納し得る貫通孔302aを有する一以
上の円筒状部材302を備えたものも含まれる。この場
合、基板303としては、少なくともその片面に円筒状
部材302の外形に対応した一以上の溝303aが形成
されたものが用いられる。例えば、基板303に形成し
た溝303aに円筒状部材302を接着剤によって仮固
定し、これをフェルールとし、次いで、そのフェルール
の円筒状部材302の貫通孔302aに光ファイバ30
1aを挿入し、最後に、基板303、円筒状部材30
2、及び固定部材304を接着剤によって接着して本固
定する等の方法によって、階層的に積層した複数の基板
303上に、光ファイバ301aを収納した円筒状部材
302を二次元的に整列させた二次元光学部材アレイ3
10を構成することができる。
By the way, in the two-dimensional optical member array of the present invention, for example, an optical fiber 30 as shown in FIG.
Those including one or more cylindrical members 302 each having a through hole 302a capable of penetrating and containing 1a are also included. In this case, as the substrate 303, a substrate having at least one surface on which one or more grooves 303a corresponding to the outer shape of the cylindrical member 302 are formed is used. For example, the cylindrical member 302 is temporarily fixed to the groove 303a formed in the substrate 303 with an adhesive, and this is used as a ferrule. Then, the optical fiber 30 is inserted into the through hole 302a of the cylindrical member 302 of the ferrule.
1a is inserted, and finally the substrate 303 and the cylindrical member 30 are inserted.
2. The cylindrical member 302 accommodating the optical fibers 301a is two-dimensionally aligned on the plurality of hierarchically stacked substrates 303 by a method of adhering the fixing members 304 and the fixing member 304 with an adhesive and finally fixing them. Two-dimensional optical member array 3
10 can be configured.

【0059】 光ファイバは、通常、石英から構成され
ているため、外表面に損傷を受けると応力の集中によっ
て破断し易い性質を有している。図18に示すような構
成の二次元光学部材アレイ310は、光ファイバ301
aが円筒状部材302に収納された状態で整列、固定さ
れるため、コアの外表面が基板303等との接触により
損傷して破断するのを有効に防止し、二次元光学部材ア
レイとしての信頼性を向上させることができる。また、
光ファイバ301aを整列、固定させる作業が、複雑な
取り廻しの必要がなく簡易で、作業時間を短縮化するこ
とができ、生産性を向上させることができるとともに、
このような時間の短縮化のため、基板303等との接触
による破断の機会を減少させることができ、信頼性を向
上させることができる。更に、光ファイバが偏波保持光
ファイバである場合には、図19に示すように、円筒状
部材302の貫通孔302aに偏波保持光ファイバ30
1cを挿入するため、偏波保持光ファイバ301cの周
囲の接着剤層305が略均一になり、偏波保持光ファイ
バ301cに対する接着剤層305に起因する応力が略
同一となるため余計な応力が発生せず、偏波を保持する
能力を劣化させることがない点において好ましい。な
お、図19において、符号306は応力付与部を、また
符号307はコアをそれぞれ示す。
Since the optical fiber is usually made of quartz, it has a property of easily breaking due to concentration of stress when the outer surface is damaged. The two-dimensional optical member array 310 configured as shown in FIG.
Since a is aligned and fixed in a state of being housed in the cylindrical member 302, the outer surface of the core is effectively prevented from being damaged and broken due to contact with the substrate 303 or the like. The reliability can be improved. Also,
The work of aligning and fixing the optical fibers 301a is simple without the need for complicated handling, the work time can be shortened, and the productivity can be improved.
Due to such shortening of time, the chance of breakage due to contact with the substrate 303 or the like can be reduced, and reliability can be improved. Further, when the optical fiber is a polarization maintaining optical fiber, as shown in FIG. 19, the polarization maintaining optical fiber 30 is inserted in the through hole 302a of the cylindrical member 302.
Since 1c is inserted, the adhesive layer 305 around the polarization-maintaining optical fiber 301c becomes substantially uniform, and the stress caused by the adhesive layer 305 on the polarization-maintaining optical fiber 301c becomes substantially the same, so that extra stress is generated. It is preferable in that it does not occur and the ability to hold the polarized wave is not deteriorated. In FIG. 19, reference numeral 306 indicates a stress applying portion, and reference numeral 307 indicates a core.

【0060】 上記円筒状部材を備えた二次元光学部材
アレイにおいては、図20(b)に示すように、円筒状
部材302の貫通孔302aが、外部被覆301bを剥
がした光ファイバ301aを収納するために挿入する側
の開口部に向かって先広がりのテーパ部302bを有し
てなるものであることが、光ファイバ301aの円筒状
部材302の貫通孔302aへの挿入を円滑にすること
ができる点において好ましい。また、テーパ部302b
の開口部側端部302cが、対応する基板端部303b
及び対応する固定部材端部304aの表面粗さを考慮す
ると、基板端部303b及び固定部材端部304aより
も1μm以上外方に突出してなるものであることが、光
ファイバ301aの、基板端部303b及び固定部材端
部304aとの接触による断線を有効に防止する上で好
ましい。なお、突出は、5mm以下であることが好まし
い。
In the two-dimensional optical member array including the cylindrical member, as shown in FIG. 20B, the through hole 302a of the cylindrical member 302 accommodates the optical fiber 301a from which the outer coating 301b is peeled off. For this reason, the taper portion 302b having a diverging shape toward the opening on the insertion side can be smoothly inserted into the through hole 302a of the cylindrical member 302 of the optical fiber 301a. It is preferable in terms. Also, the taper portion 302b
The opening-side end 302c of the corresponding substrate end 303b
In consideration of the surface roughness of the corresponding fixing member end 304a, the substrate end of the optical fiber 301a is projected to the outer side by 1 μm or more than the substrate end 303b and the fixing member end 304a. It is preferable in order to effectively prevent disconnection due to contact with 303b and the end portion 304a of the fixing member. The protrusion is preferably 5 mm or less.

【0061】 本発明に用いられる円筒状部材302の
材質としては、高精細な加工が可能で、その貫通孔30
2aに収納する光ファイバ301aを外部との接触によ
り傷付くことを防止するのに十分な材料であれば特に制
限はないが、基板303との固定を紫外線硬化型接着剤
を用いて行う場合には、光透過性であるものが好まし
い。例えば、硼珪酸ガラスを好適例として挙げることが
できる。
As a material of the cylindrical member 302 used in the present invention, high-definition processing is possible, and the through hole 30
There is no particular limitation as long as it is a material that is sufficient to prevent the optical fiber 301a housed in 2a from being damaged by contact with the outside, but when fixing to the substrate 303 using an ultraviolet curable adhesive Is preferably light transmissive. For example, borosilicate glass can be mentioned as a suitable example.

【0062】 円筒状部材302の外径は、光ファイバ
301aの太さ等により変動するためその最適値は一義
的に決定できるものではないが、通常、φ0.25〜
2.7mmのものを好適に用いることができる。一方、
貫通孔302aの内径は、光ファイバ301aの挿入を
円滑にするため、その外径よりも若干大きめに設定する
ことが好ましい。具体的には、φ0.126〜0.13
mmとすることが好ましい。
The outer diameter of the cylindrical member 302 varies depending on the thickness of the optical fiber 301a and so on, and therefore its optimum value cannot be uniquely determined, but normally φ0.25 to 0.25
2.7 mm can be preferably used. on the other hand,
The inner diameter of the through hole 302a is preferably set to be slightly larger than the outer diameter thereof in order to facilitate the insertion of the optical fiber 301a. Specifically, φ0.126 to 0.13
It is preferably mm.

【0063】 上記円筒状部材を備えた二次元光学部材
アレイにおける基板は、既に示した図18の如く、円筒
状部材302の外形に対応した一以上の溝303aを有
し、円筒状部材302を円滑に整列させ、かつ確実に固
定することができる限りにおいて、特にその形状に制限
はなく、例えば、円筒状部材302を三点で確実に支持
することができるV字溝等が好適に用いられる。溝30
3aの設置間隔についても、図20(a)に示すよう
に、円筒状部材302相互間に一定の間隔を設けるよう
に配列したものであってもよく、図21に示すように、
円筒状部材302が相互に接触するように密に配列した
ものであってもよい。
The substrate in the two-dimensional optical member array including the cylindrical member has one or more grooves 303 a corresponding to the outer shape of the cylindrical member 302, as shown in FIG. The shape is not particularly limited as long as it can be smoothly aligned and securely fixed, and for example, a V-shaped groove or the like that can reliably support the cylindrical member 302 at three points is preferably used. . Groove 30
Regarding the installation interval of 3a, as shown in FIG. 20 (a), the cylindrical members 302 may be arranged so as to have a constant interval therebetween, and as shown in FIG.
The cylindrical members 302 may be densely arranged so as to contact each other.

【0064】 また、上記円筒状部材を備えた二次元光
学部材アレイにおける基板は、例えば、図22に示すよ
うに、その両面に、円筒状部材302を整列させ得る、
円筒状部材302の外形に対応した、略同一の形状及び
設置間隔の溝303aを有するものであってもよい。こ
のような基板を用いると、二枚の基板303を、それぞ
れの溝303aが対向するように階層的に配設し、か
つ、これらの二枚の基板303の間に円筒状部材302
を挟持、整列させて、更に上方の基板303上には、他
の円筒状部材302を整列、固定した二次元光学部材ア
レイ310を構成することができる。
Further, the substrate in the two-dimensional optical member array including the cylindrical member can have the cylindrical members 302 aligned on both surfaces thereof, for example, as shown in FIG.
It may have grooves 303a having substantially the same shape and installation intervals corresponding to the outer shape of the cylindrical member 302. When such a substrate is used, the two substrates 303 are hierarchically arranged so that the respective grooves 303 a face each other, and the cylindrical member 302 is provided between the two substrates 303.
It is possible to form a two-dimensional optical member array 310 in which the other cylindrical members 302 are aligned and fixed on the substrate 303 located above by sandwiching and aligning.

【0065】 図22に示したような、両面に溝を有す
る基板303においては、その両面に、略同一の形状及
び設置間隔で高精細に溝303aを加工することによ
り、円筒状部材302の基板303上における位置決め
を正確かつ簡易化することができるため、その上に二次
元的かつ階層的に整列させた上下の円筒状部材302
は、対向及び隣接する円筒状部材302相互の中心間の
距離を正確に設定することができ、図18に示す基板3
03の場合と比較して、より高精細な円筒状部材302
の位置関係を有するものとすることができる。更に、図
23に示す二次元光学部材アレイ310のように、下方
の基板303の下にも円筒状部材302を整列、固定し
た場合には、階層的に3列に整列させた円筒状部材30
2の対向及び隣接する円筒状部材302相互の中心間の
距離を正確に設定することができる。
In the substrate 303 having grooves on both sides as shown in FIG. 22, the substrate of the cylindrical member 302 is formed by processing the grooves 303a on both sides with substantially the same shape and installation intervals with high precision. Since the positioning on 303 can be performed accurately and easily, the upper and lower cylindrical members 302 that are two-dimensionally and hierarchically arranged on it.
Can accurately set the distance between the centers of the opposed and adjacent cylindrical members 302, and the substrate 3 shown in FIG.
The cylindrical member 302 having a higher definition than the case of No. 03.
Can have a positional relationship of. Further, like the two-dimensional optical member array 310 shown in FIG. 23, when the cylindrical members 302 are aligned and fixed also under the lower substrate 303, the cylindrical members 30 arranged in three rows hierarchically.
The distance between the centers of the two opposing and adjacent cylindrical members 302 can be set accurately.

【0066】 図3は、本発明の二次元光学部材アレイ
の第2の実施の形態である二次元光ファイバアレイを模
式的に示す断面図である。図3に示すように、光ファイ
バアレイ単位5を構成する基板2の溝21を有する一方
の表面上の所定箇所に、位置決め用ガイド6が形成され
てなるものであることが好ましい。図3に示す位置決め
用ガイド6は、基板2の、溝21が形成された表面と同
一表面上に形成されているので、溝21と同時に加工す
ることができ、効率的である。
FIG. 3 is a sectional view schematically showing a two-dimensional optical fiber array which is a second embodiment of the two-dimensional optical member array of the present invention. As shown in FIG. 3, it is preferable that the positioning guide 6 is formed at a predetermined position on one surface of the substrate 2 forming the optical fiber array unit 5 having the groove 21. Since the positioning guide 6 shown in FIG. 3 is formed on the same surface as the surface of the substrate 2 on which the groove 21 is formed, the positioning guide 6 can be processed simultaneously with the groove 21 and is efficient.

【0067】 このように構成することによって、適切
な位置決め治具(図示せず)を用いて簡易に光ファイバ
アレイ単位5の配置位置を決めたり、光ファイバアレイ
単位5同士を調心して積層することができ、光ファイバ
の基板上における整列精度を高めることができる。
With this configuration, it is possible to easily determine the arrangement position of the optical fiber array units 5 by using an appropriate positioning jig (not shown) or stack the optical fiber array units 5 by aligning them. Therefore, the alignment accuracy of the optical fiber on the substrate can be improved.

【0068】 上述の実施の形態にそれぞれ用いられる
溝の形状としては、前述のように、光ファイバ1の外形
に対応して光ファイバ1を円滑に整列させ、かつ確実に
固定することができるものであれば特に制限はないが、
光ファイバ1を三点で確実に支持することができるV字
溝であることが好ましい。
As the shape of the groove used in each of the above-described embodiments, as described above, the optical fiber 1 can be smoothly aligned and reliably fixed in accordance with the outer shape of the optical fiber 1. If there is no particular limitation,
It is preferably a V-shaped groove that can reliably support the optical fiber 1 at three points.

【0069】 上述の実施の形態の二次元光ファイバア
レイを作製する場合、まず、溝の上に一以上の光ファイ
バを整列させて固定した基板の一組である光ファイバア
レイ単位を作製するが、これは通常の、基板の一つの表
面上への光ファイバの整列、固定であるので、光ファイ
バの断線等の危険性は少ない。また、光ファイバアレイ
単位の積層も、光ファイバアレイ化されたものを積層す
るので断線の危険はほとんどなく、更に、積層作業は積
層作業として独立しているので位置決め作業が簡易なも
のとなる。現在、二次元光ファイバアレイ(2DFA)
は、1000心規模(例えば、32×32)というもの
も要求されており、心数が多ければ多いほど、この断線
を発生することなく組み立てが可能であることの有用性
が顕著なものとなる。
When manufacturing the two-dimensional optical fiber array of the above-described embodiment, first, an optical fiber array unit, which is a set of substrates in which one or more optical fibers are aligned and fixed on the groove, is manufactured. Since this is a normal alignment and fixing of the optical fiber on one surface of the substrate, there is little risk of the optical fiber breaking. In addition, since the optical fiber array units are laminated, there is almost no risk of disconnection because the optical fiber array units are laminated. Further, since the laminating work is independent as the laminating work, the positioning work becomes simple. Currently, two-dimensional optical fiber array (2DFA)
Is also required to have a 1000-core scale (for example, 32 × 32), and the greater the number of cores, the more remarkable the usefulness of being able to assemble without causing this wire breakage. .

【0070】 図4は、本発明の二次元光学部材アレイ
の第3の実施の形態である二次元光ファイバアレイ(固
定部材3(図1参照)を備えない形態)を模式的に示す
断面図である。図4に示すように、本実施の形態の二次
元光ファイバアレイ10は、光ファイバアレイ単位5
(5a,5b)を構成する基板2上に配列した光ファイ
バ1の頂点と、それに対向する光ファイバアレイ単位5
を構成する基板2(2a,2b)の表面との相互間に、
接着剤層4(4a,4b)を介在させるとともに、光フ
ァイバ1の頂点と基板2(2a,2b)の表面とを、そ
れぞれ接着剤層(4a,4b)に接触させ、光ファイバ
アレイ単位5(5a,5b)を構成する基板2(2a,
2b)のそれぞれ対向する表面同士が直接接触すること
のない状態で、かつ、力学的影響を互いに直接及ぼし合
うことのない状態で、光ファイバアレイ単位5の複数を
階層的に積層してなるものであってもよい。なお、接着
剤層4aは、光ファイバアレイ単位5の相互間を接続、
固定し、接着剤層4bは、基板2と光ファイバアレイ1
相互間を接続、固定している。また、基板2(2a,2
b)のそれぞれ対向する表面同士が直接接触することの
ない状態で、かつ、力学的影響を互いに直接及ぼし合う
ことのない状態を実現することができる限りにおいて
は、接着剤層4を介在させなくてもよい。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a two-dimensional optical fiber array (a mode without the fixing member 3 (see FIG. 1)) which is a third embodiment of the two-dimensional optical member array of the present invention. Is. As shown in FIG. 4, the two-dimensional optical fiber array 10 according to the present embodiment includes an optical fiber array unit 5
The apexes of the optical fibers 1 arranged on the substrate 2 forming (5a, 5b) and the optical fiber array unit 5 facing the apexes.
Between the surface of the substrate 2 (2a, 2b) constituting the
The adhesive layer 4 (4a, 4b) is interposed, and the apex of the optical fiber 1 and the surface of the substrate 2 (2a, 2b) are brought into contact with the adhesive layer (4a, 4b), respectively, and the optical fiber array unit 5 Substrate 2 (2a, 5b) constituting (5a, 5b)
2b) a plurality of optical fiber array units 5 are layered in a layered manner in a state where they do not come into direct contact with each other and do not directly exert a mechanical influence on each other. May be The adhesive layer 4a connects the optical fiber array units 5 to each other,
Fix the adhesive layer 4b on the substrate 2 and the optical fiber array 1
They are connected and fixed to each other. In addition, the substrate 2 (2a, 2
As long as it is possible to realize a state in which the surfaces facing each other in b) do not come into direct contact with each other and the mechanical influences do not directly affect each other, the adhesive layer 4 is not interposed. May be.

【0071】 図5及び図6は、本発明の二次元光学部
材アレイの第4及び第5の実施の形態である二次元光フ
ァイバアレイを模式的に示す断面図である。図5及び図
6に示すように、本実施の形態の二次元光ファイバアレ
イ10は、光ファイバアレイ単位5を構成する光ファイ
バ1の、光を出射する側の端面Sが、光ファイバの中心
軸Lに垂直な面Vに対して所定角度(θ)を形成する傾
斜を備えてなるものである。なお、図5及び図6におい
ては、光を出射する側の端面Sのみが傾斜を備えた場合
を示すが、光を入射する側の端面が傾斜を備えたもので
あってもよく、また、光を出射する側の端面S及び光を
入射する側の端面のいずれもが傾斜を備えたものであっ
てもよい。
FIGS. 5 and 6 are sectional views schematically showing the two-dimensional optical fiber arrays that are the fourth and fifth embodiments of the two-dimensional optical member array of the present invention. As shown in FIGS. 5 and 6, in the two-dimensional optical fiber array 10 of the present embodiment, the end surface S of the optical fiber 1 forming the optical fiber array unit 5 on the light emitting side is the center of the optical fiber. It is provided with an inclination forming a predetermined angle (θ) with respect to a plane V perpendicular to the axis L. Although FIGS. 5 and 6 show the case where only the end surface S on the light emitting side has an inclination, the end surface on the light incident side may have an inclination, and Both the end surface S on the light emitting side and the end surface on the light incident side may be provided with an inclination.

【0072】 このように構成することによって、基板
上における光学部材(光ファイバ)の光を入出射する側
の端面における反射特性に向上させるとともにその反射
特性を長期間保持することを可能にし、かつ光量の損失
及び他機器への悪影響を防止することができる。即ち、
反射光は光ファイバのコアの外側に反射するため、再入
力して元のファイバに戻ることがなく、優れた反射特性
を得ることができる。また、反射特性を向上させるため
の手段が、光ファイバを直接加工して、光ファイバの、
光を出射する側の端面に傾斜を付与することであるの
で、ARコーティング膜のように、剥離や劣化等が発生
することがない。また、強い光に対しても光ファイバそ
のものの耐久性の問題に帰着するだけで、傾斜を設けた
こと自体がマイナス要因になることはない。更に、端面
に傾斜を形成するためには、端面を斜めに研磨するだけ
で実現することができるので、コスト的にも優れてい
る。
With such a configuration, it is possible to improve the reflection characteristic of the end surface of the optical member (optical fiber) on the side where the light enters and exits the substrate, and to maintain the reflection characteristic for a long period of time. It is possible to prevent the loss of light quantity and the adverse effects on other devices. That is,
Since the reflected light is reflected to the outside of the core of the optical fiber, it does not return to the original fiber after being re-input, and excellent reflection characteristics can be obtained. In addition, a means for improving the reflection characteristics is to directly process the optical fiber,
Since the end face on the light emitting side is inclined, peeling or deterioration does not occur unlike the AR coating film. Further, even with respect to strong light, it only results in the problem of durability of the optical fiber itself, and the provision of the inclination itself does not become a negative factor. Further, since the inclination can be formed on the end face only by obliquely polishing the end face, the cost is excellent.

【0073】 この場合、図5に示すように、光ファイ
バ1の、光を出射する側の端面S及び光を入射する側の
端面又はそれらのいずれかが、それぞれ光ファイバ1の
中心軸に垂直な面V上に配設されてなるものであっても
よく、また、図6に示すように、光ファイバ1の、光を
出射する側の端面S及び光を入射する側の端面又はそれ
らのいずれかが、それぞれ光ファイバ1の中心軸に垂直
な面Vに対して所定角度(θ)を形成する面U上に配設
されてなるものであってもよい。なお、図5及び図6に
おいては、列方向(厚さ方向)に所定角度を施した傾斜
を形成しているが、行方向(幅方向)に角度を設けて傾
斜を形成してもよい。
In this case, as shown in FIG. 5, the end surface S of the optical fiber 1 on the light emitting side and the end surface on the light incident side or one of them is perpendicular to the central axis of the optical fiber 1. The optical fiber 1 may be disposed on the surface V, and as shown in FIG. 6, the end surface S of the optical fiber 1 on the side where light is emitted and the end surface S on the side where light is incident, or those end surfaces. Either one may be arranged on a surface U forming a predetermined angle (θ) with respect to a surface V perpendicular to the central axis of the optical fiber 1. 5 and 6, the inclination is formed at a predetermined angle in the column direction (thickness direction), but the inclination may be formed at an angle in the row direction (width direction).

【0074】 前述のように、2DFAはレンズ結合す
る場合が多く、この場合光学系を吟味する必要が生じ
る。例えば、レンズに対し斜めに光が入射される場合、
レンズの特性にもよるが概ね角度ズレ(光ファイバから
の出射光(平板マイクロレンズに対する入射光)の光軸
と平板マイクロレンズの光軸のズレ)(Δθ)は15°
程度が許容の限界となる(直角に入射した場合がΔθ=
0°)。角度ズレ(Δθ)が15°を超えると結合のト
レランスが厳しくなり、実際には損失が発生することに
なる。従って、光学系としての扱い易さの観点からは、
角度ズレ(Δθ)が10°以下であることが好ましい。
As described above, 2DFA is often lens-coupled, and in this case, it is necessary to examine the optical system. For example, when light is obliquely incident on the lens,
Although it depends on the characteristics of the lens, the angle deviation (deviation between the optical axis of the light emitted from the optical fiber (the incident light to the flat plate microlens) and the optical axis of the flat plate microlens) (Δθ) is 15 °.
The degree is the allowable limit (Δθ =
0 °). If the angle deviation (Δθ) exceeds 15 °, the tolerance of coupling becomes severe, and a loss actually occurs. Therefore, from the viewpoint of easy handling as an optical system,
The angle deviation (Δθ) is preferably 10 ° or less.

【0075】 図7に示すように、図5に示す第4の実
施の形態の場合、光ファイバ1の端面Sの傾斜の角度θ
が8°の場合で、一般的な石英製SMファイバ(屈折率
=1.45)及び平板マイクロレンズ7を用いて、空間
系によりレンズ結合を行うと、光ファイバ1の端面Sは
光ファイバの中心軸Lに垂直な面V上に配設されている
ので、平板マイクロレンズ7は傾けずに焦点距離を等し
くすることができる。この場合、従来と同条件の場合、
角度ズレ(Δθ)は、3.6°と小さく、この角度であ
れば高効率に結合することが容易となる。
As shown in FIG. 7, in the case of the fourth embodiment shown in FIG. 5, the inclination angle θ of the end face S of the optical fiber 1
When the angle is 8 °, lens coupling is performed by a space system using a general SM fiber made of quartz (refractive index = 1.45) and the flat plate microlens 7, and the end face S of the optical fiber 1 is Since it is arranged on the plane V perpendicular to the central axis L, the flat microlenses 7 can have the same focal length without being tilted. In this case, under the same conditions as before,
The angle deviation (Δθ) is as small as 3.6 °, and this angle facilitates coupling with high efficiency.

【0076】 ここで、角度ズレ(Δθ)は、下記式
(1)によって算出することができる。
Here, the angle deviation (Δθ) can be calculated by the following equation (1).

【0077】[0077]

【数1】 Δθ=−sin-1(1.45×sinθ)+θ …(1)## EQU1 ## Δθ = −sin −1 (1.45 × sin θ) + θ (1)

【0078】 θが8°の場合、光ファイバ1からの出
射光の光軸Pと平板マイクロレンズの光軸Qとの角度ズ
レ(Δθ)は、前記式(1)から、3.6°と算出され
る。
When θ is 8 °, the angle deviation (Δθ) between the optical axis P of the light emitted from the optical fiber 1 and the optical axis Q of the flat plate microlens is 3.6 ° from the above formula (1). It is calculated.

【0079】 また、図8に示すように、図6に示す第
5の実施の形態の場合、同様に、θ=8°の場合で、一
般的な石英製SMファイバ(屈折率=1.45)を用い
て、空間系によりレンズ結合を行うと、光ファイバ1か
らの出射光の光軸Pと平板マイクロレンズの光軸Qとの
角度ズレ(Δθ)は、同様の計算から11.6°と算出
される。なお、この場合は、焦点距離を等しくするため
に、平板マイクロレンズ7を光ファイバ1の端面Sと平
行、即ち、8°傾けて結合した場合を示している。
Further, as shown in FIG. 8, in the case of the fifth embodiment shown in FIG. 6, similarly, in the case of θ = 8 °, a general silica SM fiber (refractive index = 1.45) is used. ) Is used to perform lens coupling in a spatial system, the angle deviation (Δθ) between the optical axis P of the emitted light from the optical fiber 1 and the optical axis Q of the flat plate microlens is 11.6 ° from the same calculation. Is calculated. In this case, in order to make the focal lengths equal, the flat plate microlens 7 is coupled in parallel with the end surface S of the optical fiber 1, that is, inclined by 8 °.

【0080】 2DFAにおける光ファイバ1の端面S
で反射戻り(再入力)がない状態にするためには、一般
的な石英ファイバの場合、その端面における傾斜の角度
θは8°以上であればよい。また、角度ズレ(Δθ)を
15°以下にするには一般的な石英ファイバを用いた場
合、図5に示す第4の実施の形態の場合でファイバの端
面の傾斜角度θを28°以下とすればよく、図6に示す
第5の実施の形態の場合で15°以下とすればよい。更
に、角度ズレ(Δθ)を10°以下にするには、図5に
示す第4の実施の形態の場合で、傾斜角度θを20°以
下とすればよい。
End face S of optical fiber 1 in 2DFA
In order to eliminate the reflection return (re-input), the angle θ of inclination at the end face of a general quartz fiber may be 8 ° or more. Further, in order to reduce the angle deviation (Δθ) to 15 ° or less, when a general quartz fiber is used, the inclination angle θ of the end face of the fiber is set to 28 ° or less in the case of the fourth embodiment shown in FIG. It suffices to do so, and in the case of the fifth embodiment shown in FIG. 6, it may be set to 15 ° or less. Furthermore, in order to reduce the angle deviation (Δθ) to 10 ° or less, the tilt angle θ may be set to 20 ° or less in the case of the fourth embodiment shown in FIG.

【0081】 図9は、本発明の二次元光学部材アレイ
の第6の実施の形態である二次元光ファイバアレイを模
式的に示す断面図である。図9に示すように、第6の実
施の形態である二次元光ファイバアレイ10は、光ファ
イバ1の、光を出射する側の端面S及び光を入射する側
の端面又はそれらのいずれかがそれぞれ入出射光の光軸
Pに垂直な面W上に配設されて構成されている。なお、
図9は、光を出射する側の端面Sが出射光の光軸Pに垂
直な面W上に配設された場合を示している。
FIG. 9 is a sectional view schematically showing a two-dimensional optical fiber array which is a sixth embodiment of the two-dimensional optical member array of the present invention. As shown in FIG. 9, in the two-dimensional optical fiber array 10 according to the sixth embodiment, the end face S of the optical fiber 1 on the side where light is emitted and the end face S on the side where light is incident, or one of them. Each of them is arranged on a surface W perpendicular to the optical axis P of the incoming and outgoing light. In addition,
FIG. 9 shows a case where the end surface S on the light emitting side is disposed on the surface W perpendicular to the optical axis P of the emitted light.

【0082】 このように構成することによって、例え
ば、平板マイクロレンズ7に対して直角に光が入射され
るので、光学系は簡易なものとなり、扱い易さを向上さ
せるとともに、光学長の不揃いを解消することができ
る。
With this configuration, for example, light is incident at a right angle on the flat plate microlens 7, so that the optical system is simple and easy to handle, and the optical length is not uneven. It can be resolved.

【0083】 上述のいずれの実施の形態の場合におい
ても、平板マイクロレンズ7におけるレンズアレイは、
通常、等ピッチで並んでおり、角度方向及び角度は各層
が不統一であると入出射光は等ピッチとならないので、
角度方向及び角度は各層統一されていることが好まし
い。
In any of the above-described embodiments, the lens array in the flat microlens 7 is
Usually, they are arranged at equal pitches, and if the layers are not uniform in the angle direction and angle, the incoming and outgoing light will not have the same pitch.
The angle direction and the angle are preferably unified in each layer.

【0084】 一方、近年のクロスコネクトスイッチは
非常に高速なものが求められており、スイッチング光路
長に不揃いがあるとスイッチング時間に差が出るため問
題となる。このようにスイッチング光路長を揃えること
は重要で、従来の構成であるとこのスイッチング光路長
に不揃いが生じてしまうが、本実施の形態では揃えるこ
とが可能である。図5に示す場合のように、光路長(光
学パス長)を同一長さに揃える必要のある用途において
より有利であるということができる。
On the other hand, the cross-connect switch of recent years is required to have a very high speed, and if the switching optical path lengths are not uniform, there is a difference in switching time, which poses a problem. As described above, it is important to make the switching optical path lengths uniform, and in the conventional configuration, the switching optical path lengths become inconsistent, but it is possible to make them uniform in the present embodiment. It can be said that it is more advantageous in an application in which the optical path lengths (optical path lengths) need to be the same as in the case shown in FIG.

【0085】 図10に、シンプルなインライン型スイ
ッチの構成を模式的に示す。なお、スイッチング素子は
構成、方式に依存するので、ここでは素子内光路長は無
視している。図10に示す構成における光路長は、入力
側ファイバアレイ24からインライン型光スイッチ26
までをL1、インライン型光スイッチ26から出力側フ
ァイバアレイ25までをL2及びL3とすると、スイッ
チングがの場合、L1+L2、スイッチングがの場
合、L1+L3となる。図10(a)及び(b)に示す
構成の場合、L2とL3とは異なっているので、スイッ
チング(又は)によって、その素子内光路長が不揃
いとなってしまう。一方、図10(c)に示す構成の場
合、L2とL3は同一であるので、スイッチングによっ
て、その素子内光路長が不揃いとなってしまうことがな
いため、光路長を同一長さに揃える必要のある用途にお
いてより有利であるということができる。
FIG. 10 schematically shows the configuration of a simple in-line switch. Since the switching element depends on the configuration and method, the optical path length within the element is ignored here. The optical path length in the configuration shown in FIG. 10 is from the input side fiber array 24 to the in-line type optical switch 26.
Is L1, and from the in-line optical switch 26 to the output side fiber array 25 are L2 and L3, L1 + L2 is for switching, and L1 + L3 is for switching. In the case of the configurations shown in FIGS. 10A and 10B, L2 and L3 are different from each other, so that the switching (or) causes the optical path lengths in the element to be nonuniform. On the other hand, in the case of the configuration shown in FIG. 10C, since L2 and L3 are the same, the optical path lengths in the elements do not become uneven due to switching. Therefore, it is necessary to make the optical path lengths the same length. Can be said to be more advantageous in certain applications.

【0086】 例えば、MEMSスイッチは、低損失化
及び低クロストーク化のため、素子間ピッチが大きく、
3mm程度の場合が一般的である。2DFAが10×1
0の規模で光ファイバの端面の傾斜角度が8°とする
と、1層目と10層目間のピッチは3×9=27mmな
ので、|L−l|=27×tan8=3.8mmとな
り、この光路長の差は無視できないレベルである。光路
長の差は、光ファイバの端面の傾斜角度やファイバピッ
チ等に依存するので一義的には決定することはできない
が、光路長の差(|L−l|)で1mm以上になるよう
な形態では本実施の形態の方がより好ましいということ
ができる。
For example, a MEMS switch has a large element pitch because of low loss and low crosstalk.
Generally, it is about 3 mm. 2 DFA is 10 × 1
When the inclination angle of the end face of the optical fiber is 0 ° on a scale of 0, the pitch between the first layer and the tenth layer is 3 × 9 = 27 mm, so | L−l | = 27 × tan8 = 3.8 mm, This difference in optical path length is at a level that cannot be ignored. The difference in optical path length cannot be uniquely determined because it depends on the inclination angle of the end face of the optical fiber, the fiber pitch, etc., but the difference in optical path length (| L-1 |) is 1 mm or more. In terms of form, it can be said that this embodiment is more preferable.

【0087】 以下、図1〜図3を参照しつつ、本発明
の二次元光学部材アレイ(光ファイバアレイ)を製造す
る方法について説明する。
Hereinafter, a method for manufacturing the two-dimensional optical member array (optical fiber array) of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

【0088】 本発明の二次元光ファイバアレイを製造
する方法としては、例えば、一方の表面上に光ファイバ
1の外形に対応した一以上の溝21を有する基板2上
に、一以上の光ファイバ1を整列、固定して光ファイバ
アレイ単位5を形成し、形成した複数の光ファイバアレ
イ単位5を、階層的に積層する二次元光ファイバアレイ
10の製造方法であって、形成した複数の光ファイバア
レイ単位5のうち互いに隣接する光ファイバアレイ単位
5を構成する基板2のそれぞれ対向する表面同士が直接
接触することのない状態で、かつ、力学的影響を互いに
直接及ぼし合うことのない状態で(図1においては、例
えば、最下層の光ファイバアレイ単位5aを構成する基
板2aの上面(溝21を有する面)22と、下から2層
目の光ファイバアレイ単位5bを構成する基板2bの下
面(裏面)23とが直接接触することのない状態で、か
つ、力学的影響を互いに直接及ぼし合うことのない状態
で(他の基板も同様である。))、光ファイバアレイ単
位5の複数を階層的に積層することを特徴とするものを
挙げることができる。
As a method of manufacturing the two-dimensional optical fiber array of the present invention, for example, one or more optical fibers are provided on the substrate 2 having one or more grooves 21 corresponding to the outer shape of the optical fiber 1 on one surface. 1 is aligned and fixed to form an optical fiber array unit 5, and a plurality of formed optical fiber array units 5 are laminated in a hierarchical manner. Among the fiber array units 5, in a state where the surfaces of the substrates 2 forming the optical fiber array units 5 adjacent to each other are not in direct contact with each other and in which the mechanical influences do not directly affect each other. (For example, in FIG. 1, for example, the upper surface (the surface having the groove 21) 22 of the substrate 2a forming the lowermost optical fiber array unit 5a and the optical fiber array of the second layer from the bottom) In a state where the lower surface (back surface) 23 of the substrate 2b forming the unit 5b does not come into direct contact with each other and the mechanical influences do not directly affect each other (the same applies to other substrates)). , A plurality of the optical fiber array units 5 are laminated in a hierarchical manner.

【0089】 このように構成することによって、二次
元光ファイバアレイを製造する場合、前述のように、ま
ず、溝の上に一以上のファイバを整列させて固定した基
板の一組である光ファイバアレイ単位を作製するが、こ
れは通常の、基板の一つの表面上への光ファイバの整
列、固定であるので、光ファイバの断線等の危険性は少
ない。また、光ファイバアレイ単位の積層も、光ファイ
バアレイ化されたものを積層するので断線の危険はほと
んどなく、更に、積層作業は積層作業として独立してい
るので位置決め作業簡易なものとなる。現在、二次元光
ファイバアレイ(2DFA)は、1000心規模(例え
ば、32×32)というものも要求されており、心数が
多ければ多いほど、この断線を発生することなく組み立
てが可能であることの有用性が顕著なものとなる。
In the case of manufacturing a two-dimensional optical fiber array with such a structure, as described above, first, as described above, an optical fiber which is a set of substrates in which one or more fibers are aligned and fixed on the groove. An array unit is prepared, but since this is a normal alignment and fixing of optical fibers on one surface of a substrate, there is little risk of disconnection of the optical fibers. In addition, since the optical fiber array units are laminated, there is almost no risk of disconnection because the optical fiber array units are laminated. Further, since the laminating work is independent as the laminating work, the positioning work is simplified. At present, a two-dimensional optical fiber array (2DFA) is also required to have a scale of 1000 cores (for example, 32 × 32), and the larger the number of cores, the more assembly is possible without causing this disconnection. The usefulness of the thing becomes remarkable.

【0090】 この場合、一以上の光ファイバ1を整
列、固定して光ファイバアレイ単位5を形成する際又は
形成した後に、最上層の光ファイバアレイ単位5dを構
成する基板2dの一方の表面上に、及び互いに隣接する
光ファイバアレイ単位5(例えば、光ファイバアレイ単
位5a,5b)を構成する基板(例えば、基板2a,2
b)の間に、光ファイバ1を基板2(例えば、2d,2
a,2b)の溝21を有する一方の表面側に押圧又は載
置して、整列、固定する複数の固定部材3を配設し、固
定部材3を配設した光ファイバアレイ単位5の複数を階
層的に積層することが好ましい。
In this case, when one or more optical fibers 1 are aligned and fixed to form the optical fiber array unit 5, or after the formation, the uppermost optical fiber array unit 5d is formed on one surface of the substrate 2d. Of the optical fiber array units 5 adjacent to each other (for example, the optical fiber array units 5a and 5b) (for example, the substrates 2a and 2).
b) between the optical fiber 1 and the substrate 2 (eg 2d, 2
a, 2b) a plurality of fixing members 3 for aligning and fixing by pressing or placing on one surface side having the groove 21 are provided, and a plurality of optical fiber array units 5 in which the fixing members 3 are arranged are arranged. It is preferable to stack them in a hierarchical manner.

【0091】 また、固定部材3の表面と、この固定部
材3の表面に対向する光ファイバアレイ単位5を構成す
る基板2の表面とが直接接触することのない状態で、か
つ、力学的影響を互いに直接及ぼし合うことのない状態
で(図1においては、例えば、最下層の光ファイバアレ
イ単位5aの上に配置された固定部材3aの二つの表面
は、固定部材3aの二つの表面にそれぞれ対向する光フ
ァイバアレイ単位5a,5bを構成する基板2a,2b
の表面22,23とが直接接触することのない状態で、
かつ、力学的影響を互いに直接及ぼし合うことのない状
態で)、固定部材3を基板2の一方の表面上及び基板2
の間に配設することが好ましい。
In addition, the surface of the fixing member 3 and the surface of the substrate 2 constituting the optical fiber array unit 5 facing the surface of the fixing member 3 do not come into direct contact with each other, and a mechanical influence is exerted. In a state where they do not directly influence each other (in FIG. 1, for example, the two surfaces of the fixing member 3a arranged on the lowermost optical fiber array unit 5a face the two surfaces of the fixing member 3a, respectively). Substrates 2a, 2b constituting the optical fiber array units 5a, 5b
The surfaces 22 and 23 of the
And the fixing member 3 on one surface of the substrate 2 and the substrate 2 without directly exerting mechanical influences on each other.
It is preferable to dispose between the two.

【0092】 また、固定部材3の表面と溝21を構成
する側壁21a,21bとに光ファイバ1を当接させた
状態で、光ファイバ1を基板2上に押圧又は載置して、
整列、固定させることが好ましい。
Further, while the optical fiber 1 is in contact with the surface of the fixing member 3 and the side walls 21 a and 21 b forming the groove 21, the optical fiber 1 is pressed or placed on the substrate 2,
It is preferable to align and fix.

【0093】 また、固定部材3を配設した光ファイバ
アレイ単位5の複数を階層的に積層する際、固定部材3
の表面と、この固定部材3の表面に対向する光ファイバ
アレイ単位5を構成する基板2の表面のうちの他方の表
面(裏面)との間に(例えば、固定部材3aの上面(表
面)と光ファイバアレイ単位5bを構成する基板2bの
他方の表面(裏面)23との間に)、接着剤層を形成す
ることが好ましい。
Further, when a plurality of optical fiber array units 5 provided with the fixing member 3 are layered in layers, the fixing member 3
Between the surface of the fixing member 3 and the other surface (back surface) of the substrate 2 constituting the optical fiber array unit 5 facing the surface of the fixing member 3 (for example, the upper surface (front surface) of the fixing member 3a). It is preferable to form an adhesive layer between the other surface (back surface) 23 of the substrate 2b constituting the optical fiber array unit 5b.

【0094】 また、接着剤層4の厚さを、2〜100
μmに形成することが好ましい。
In addition, the thickness of the adhesive layer 4 is set to 2 to 100.
It is preferably formed to have a thickness of μm.

【0095】 また、光ファイバアレイ単位5を構成す
る基板2として、溝21を有する一方の表面上の所定箇
所に、位置決め用ガイド6を形成したものを用いること
が好ましい。
Further, as the substrate 2 constituting the optical fiber array unit 5, it is preferable to use one in which the positioning guide 6 is formed at a predetermined position on one surface having the groove 21.

【0096】 また、溝21を、V字溝の形状に形成す
ることが好ましい。
Further, it is preferable to form the groove 21 in the shape of a V-shaped groove.

【0097】 なお、図4に示すように、固定部材3
(図1参照)を備えない態様の光ファイバアレイ10を
製造する場合は、光ファイバアレイ単位を構成する基板
上に配列した光ファイバの頂点と、それに対向する光フ
ァイバアレイ単位を構成する基板の表面とを接触させ、
光ファイバアレイ単位を構成する基板のそれぞれ対向す
る表面同士が直接接触することのない状態で、かつ、力
学的影響を互いに直接及ぼし合うことのない状態で、光
ファイバアレイ単位の複数を階層的に積層してもよく、
また、光ファイバアレイ単位を構成する基板上に配列し
た光ファイバの頂点と、それに対向する光ファイバアレ
イ単位を構成する基板の表面との相互間に、接着剤層を
介在させるとともに、光ファイバの頂点と基板の表面と
を、それぞれ接着剤層に接触させ、光ファイバアレイ単
位を構成する基板のそれぞれ対向する表面同士が直接接
触することのない状態で、かつ、力学的影響を互いに直
接及ぼし合うことのない状態で、光ファイバアレイ単位
の複数を階層的に積層してもよい。
As shown in FIG. 4, the fixing member 3
When manufacturing the optical fiber array 10 that does not include (see FIG. 1), the vertices of the optical fibers arranged on the substrate forming the optical fiber array unit and the substrate forming the optical fiber array unit facing the apex Contact the surface,
A plurality of optical fiber array units are hierarchically arranged in a state in which the respective surfaces of the substrates constituting the optical fiber array unit do not directly contact each other and do not directly exert a mechanical influence on each other. May be stacked,
In addition, an adhesive layer is provided between the apex of the optical fibers arranged on the substrate forming the optical fiber array unit and the surface of the substrate forming the optical fiber array unit facing the apex of the optical fibers. The apex and the surface of the substrate are brought into contact with the adhesive layer, respectively, and the opposing surfaces of the substrates constituting the optical fiber array unit do not come into direct contact with each other, and exert a mechanical influence directly on each other. In such a state, a plurality of optical fiber array units may be layered in layers.

【0098】 この場合、光ファイバアレイ単位のそれ
ぞれを作製する段階で、一旦、仮の固定部材(図示せ
ず。)を用いて光ファイバをV溝に当接させて光ファイ
バアレイ単位を組立後、この仮の固定部材を取り外し、
光ファイバアレイ単位を階層的に積層することで対応す
ることができる。この場合、仮の固定部材として、その
材質をポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂にし
たり、基板上に離型剤を塗布すること等により、仮の固
定部材の取り外しを容易化することができる。
In this case, at the stage of manufacturing each of the optical fiber array units, the temporary fixing member (not shown) is used to bring the optical fibers into contact with the V-grooves to assemble the optical fiber array units. , Remove this temporary fixing member,
This can be dealt with by hierarchically stacking the optical fiber array units. In this case, the temporary fixing member can be easily removed by changing the material of the temporary fixing member to a fluororesin such as polytetrafluoroethylene or by coating a release agent on the substrate.

【0099】 このように固定部材を備えない構成にす
ることによって、光ファイバアレイ全体の厚さを容易に
薄くすることができる。即ち、通常、厚さ方向(積層方
向)のピッチは各光ファイバアレイ単位の厚さに依存
し、それ以下にすることはできない。狭いピッチを実現
するためには各光ファイバアレイ単位自体を薄くする必
要があるが強度等の面で限界がある。各光ファイバアレ
イ単位が基板と固定部材とで構成される場合の厚さ限界
は、基板の限界と固定部材の限界との総和になる。しか
し、固定部材を省略することによって、各ファイバアレ
イ単位の厚さ限界は基板の限界となり、厚さ方向(積層
方向)のピッチを狭めることができる。具体的には、基
板の限界は0.5mm程度で、固定部材の限界は0.4
mm程度なので、各ファイバアレイ単位が基板と固定部
材で構成される場合の厚さ限界は0.9mm程度なのに
対し、固定部材を省略することによって、0.5mm程
度とすることができる。
By thus adopting the configuration in which the fixing member is not provided, the thickness of the entire optical fiber array can be easily reduced. That is, normally, the pitch in the thickness direction (stacking direction) depends on the thickness of each optical fiber array unit, and cannot be made smaller than that. In order to realize a narrow pitch, it is necessary to make each optical fiber array unit itself thin, but there is a limit in terms of strength and the like. When each optical fiber array unit is composed of a substrate and a fixing member, the thickness limit is the sum of the substrate limit and the fixing member limit. However, by omitting the fixing member, the thickness limit of each fiber array unit becomes the limit of the substrate, and the pitch in the thickness direction (stacking direction) can be narrowed. Specifically, the limit of the substrate is about 0.5 mm, and the limit of the fixing member is 0.4 mm.
Since the thickness is about mm, the thickness limit when each fiber array unit is composed of the substrate and the fixing member is about 0.9 mm, but it can be about 0.5 mm by omitting the fixing member.

【0100】 固定部材を省略する(各ファイバアレイ
単位が基板と光ファイバとで構成される)場合の他の利
点としては、接着剤層の熱膨張係数(α)の大きさによ
る悪影響を回避することができることを挙げることがで
きる。即ち、固定部材を用いる場合は、基板と固定部材
との間も接着剤層で固定する必要があり、経験的にこの
接着剤層厚さは30μm程度が好ましく、各ファイバア
レイ単位間の接着剤層の厚さは10μm程度であるか
ら、1層当たり合計で40μm程度と厚くなり、接着剤
層の熱膨張係数(α)の影響を無視できないことにな
る。具体的には、本実施の形態で用いられる接着剤層の
接着剤層の熱膨張係数(α)は、10×10-6程度であ
り、基板として硼珪酸塩ガラス(コーニング社製、商品
名:パイレックス)を用い、ピッチが1.5mmの場合
(後述する実施例1の場合)、基板と固定部材との間の
接着剤層を加味した積層後の二次元ファイバアレイ全体
の熱膨張係数(α)は、幅方向が33×10-7であるの
に対し、厚さ方向が58×10-7と大きくなり、差を生
じてしまうことになる。MEMS光スイッチ等はケイ素
(Si)等の面に形成されることから、本来、熱膨張の
方向依存性はあるべきものではないため、上述の熱膨張
の方向依存性が問題となる場合がある。
Another advantage of omitting the fixing member (each fiber array unit is composed of the substrate and the optical fiber) is to avoid adverse effects due to the magnitude of the thermal expansion coefficient (α) of the adhesive layer. You can list what you can do. That is, when the fixing member is used, it is necessary to fix the substrate and the fixing member with the adhesive layer. Empirically, the thickness of the adhesive layer is preferably about 30 μm. Since the layer thickness is about 10 μm, the total layer thickness is as large as about 40 μm, and the effect of the thermal expansion coefficient (α) of the adhesive layer cannot be ignored. Specifically, the thermal expansion coefficient (α) of the adhesive layer used in the present embodiment is about 10 × 10 −6 , and the substrate is made of borosilicate glass (trade name, manufactured by Corning Incorporated). : Pyrex) and the pitch is 1.5 mm (in the case of Example 1 described later), the coefficient of thermal expansion of the entire laminated two-dimensional fiber array including an adhesive layer between the substrate and the fixing member ( In the case of α), the width direction is 33 × 10 −7 , whereas the thickness direction is as large as 58 × 10 −7 , which causes a difference. Since the MEMS optical switch or the like is formed on the surface of silicon (Si) or the like, the direction dependence of the thermal expansion should not be originally present, and thus the direction dependence of the thermal expansion may be a problem. .

【0101】 この問題を解決するためには、接着剤層
を薄くすればよいが、固定部材を省略することによっ
て、殊更、特別の策を講ずる必要なしに、接着剤層を薄
くすることができる。また、各ファイバアレイ単位間の
接着剤層を10μm程度とする一つの理由は、基板及び
固定部材の厚さのバラツキが、一般的な製造方法を用い
た場合、±3μm程度は発生するので、各ファイバアレ
イ単位でみると±6μm程度考慮する必要があるからで
ある。即ち、各ファイバアレイ単位間の接着剤層が10
μm程度であるとは、10±6μm程度であることを意
味し、最も薄い場合、4μm程度となることを意味す
る。固定部材を省略する場合、基板の±3μm程度のバ
ラツキだけを考慮すればよいため、最も薄い場合で4μ
mを確保するためには、7±3μm程度とすればよく、
接着剤層の厚さは7μm程度とすればよいことになる。
即ち、この場合の1層当たりの接着剤層の厚さは7μm
程度になる。この場合、厚さ方向の熱膨張係数(α)
は、37×10-7となり、熱膨張の方向依存性は無視す
ることができるレベルのものとなる。
In order to solve this problem, the adhesive layer may be thinned, but by omitting the fixing member, the adhesive layer can be thinned without any special measures. . One reason for setting the adhesive layer between each fiber array unit to about 10 μm is that the thickness variation of the substrate and the fixing member is about ± 3 μm when a general manufacturing method is used. This is because it is necessary to consider about ± 6 μm for each fiber array unit. That is, the adhesive layer between each fiber array unit is 10
The thickness of about μm means about 10 ± 6 μm, and the thickness of about 4 μm at the thinnest. When omitting the fixing member, it is only necessary to consider the variation of about ± 3 μm of the substrate, so it is 4 μm in the thinnest case.
In order to secure m, it may be about 7 ± 3 μm,
The thickness of the adhesive layer should be about 7 μm.
That is, the thickness of the adhesive layer per layer in this case is 7 μm.
It will be about. In this case, the coefficient of thermal expansion in the thickness direction (α)
Is 37 × 10 −7 , which is a level at which the direction dependence of thermal expansion can be ignored.

【0102】 図5及び図6に示すように、本発明の二
次元光ファイバアレイを製造する場合、光ファイバアレ
イ単位5を構成する光ファイバ1の、光を出射する側の
端面S及び光を入射する側の端面又はそれらのいずれか
に、それぞれ光ファイバ1の中心軸Lに垂直な面Vに対
して所定角度(θ)を形成する傾斜を設けてもよい。こ
の場合、図7に示すように、光ファイバ1の、光を出射
する側の端面S及び光を入射する側の端面又はそれらの
いずれかを、それぞれ光ファイバの中心軸Lに垂直な面
V上に設けてもよく、また、図8に示すように、光ファ
イバ1の、光を出射する側の端面S及び光を入射する側
の端面又はそれらのいずれかを、それぞれ光ファイバの
中心軸Lに垂直な面Vに対して所定角度(θ)を形成す
る面U上に設けてもよい。更に、図9に示すように、光
ファイバ1の、光を出射する側の端面S及び光を入射す
る側の端面又はそれらのいずれかを、それぞれ出射光及
び入射光又はそれらのいずれかの光軸Pに垂直な面W上
に設けてもよい。
As shown in FIGS. 5 and 6, when manufacturing the two-dimensional optical fiber array of the present invention, the end face S on the light emitting side of the optical fiber 1 constituting the optical fiber array unit 5 and the light are An end face on the incident side or any one of them may be provided with an inclination forming a predetermined angle (θ) with respect to a plane V perpendicular to the central axis L of the optical fiber 1. In this case, as shown in FIG. 7, the end surface S of the optical fiber 1 on the side where light is emitted and the end surface on the side where light is incident, or any one of them, is a surface V perpendicular to the central axis L of the optical fiber. Alternatively, as shown in FIG. 8, the end surface S of the optical fiber 1 on the side where light is emitted and the end surface on the side where light is incident, or any one of them, is respectively disposed on the central axis of the optical fiber. It may be provided on the surface U forming a predetermined angle (θ) with respect to the surface V perpendicular to L. Further, as shown in FIG. 9, the end surface S of the optical fiber 1 on the side where light is emitted and the end surface on the side where light is incident, or any one of them, is used as the emitted light and the incident light or any one of them. It may be provided on the surface W perpendicular to the axis P.

【0103】 このように構成することによって、基板
上における光学部材の光を入出射する側の端面における
反射特性に優れるとともにその反射特性を長期間保持す
ることが可能であり、かつ光量の損失及び他の機器への
悪影響を防止することが可能な二次元光学部材アレイを
効率的にかつ低コストで製造することができる。
With such a configuration, the reflection characteristics of the end surface of the optical member on the side where the light enters and exits the substrate are excellent, and the reflection characteristics can be maintained for a long period of time, and the loss of the light amount and the A two-dimensional optical member array capable of preventing adverse effects on other devices can be efficiently manufactured at low cost.

【0104】 光ファイバの光を入出射する側の端面S
への傾斜の形成としては、例えば、以下のようにするこ
とを挙げることができる。即ち、各ファイバアレイ単位
において、ファイバを組み立て、接着固定後、通常の一
次元のファイバアレイと同様、端面Sにラップ研摩機等
を用いて研摩を施す。この場合、ラップ研摩機の定盤に
対し所望の角度になるように傾けて端面Sを研磨する。
このようにして、端面Sに所望の角度を形成することが
できる。
The end surface S of the optical fiber on the side where light enters and exits
As the formation of the inclination to, for example, the following can be mentioned. That is, in each fiber array unit, after assembling the fibers and adhering and fixing them, the end surface S is polished by using a lap polisher or the like as in the case of a normal one-dimensional fiber array. In this case, the end surface S is polished by inclining the surface plate of the lapping machine at a desired angle.
In this way, a desired angle can be formed on the end surface S.

【0105】 以下、本発明の二次元光ファイバアレイ
を製造する方法における、二次元光ファイバアレイ単位
作製後の、二次元光ファイバアレイ化(2DFA化)に
ついて具体的に説明する。
[0105] Hereinafter, in the method for producing a two-dimensional optical fiber array of the present invention, the two-dimensional optical fiber array unit fabrication (2DFA conversion) after the fabrication of the two-dimensional optical fiber array unit will be specifically described.

【0106】 第1の二次元光ファイバアレイ化とし
て、光ファイバアレイ単位をアクティブに調整しつつ、
積層して互いに固定することを挙げることができる。例
えば、二次元光ファイバアレイ単位の入出射する側の端
面とは逆側の出入射する側の端面から白色光を入射し、
出射光をCCDカメラにて観察しながら光ファイバアレ
イ単位の光ファイバの位置を把握し、各層の光ファイバ
アレイ単位の相対的な位置を調整し、光ファイバアレイ
単位を互いに接着剤等で積層、固定することを挙げるこ
とができる。複数の光ファイバアレイ単位の積層、固定
を同時に行うには装置が大がかりになるため、一層ずつ
順次行うことが好ましい。
As the first two-dimensional optical fiber array, while actively adjusting the optical fiber array unit,
Mention may be made of laminating and fixing to each other. For example, white light is incident from the end surface on the side of incidence and emission on the side opposite to the end surface on the side of incidence and emission of the two-dimensional optical fiber array unit,
While observing the emitted light with a CCD camera, the position of the optical fiber of each optical fiber array unit is grasped, the relative position of the optical fiber array unit of each layer is adjusted, and the optical fiber array units are laminated with an adhesive or the like, Fixing can be mentioned. Since a large-scale apparatus is required for simultaneously stacking and fixing a plurality of optical fiber array units, it is preferable to sequentially carry out layer by layer.

【0107】 また、接着剤が硬化する際、硬化、収縮
により、決めた位置がズレることを防止するために、確
実に光ファイバアレイ単位を把持することができる装置
を用いることが好ましい。
Further, when the adhesive is cured, it is preferable to use a device capable of reliably gripping the optical fiber array unit in order to prevent the determined position from being displaced due to curing and contraction.

【0108】 例えば、図11に示すガイドピン治具を
用いた方法を好適例として挙げることができる。図11
に示すように、先ず、最下層の光ファイバアレイ単位5
aを、ガイドピン治具11の二辺の縦梁治具にそれぞれ
備わる第1ガイドピン6aと第2ガイドピン6bとの間
に挿入する。次に、ガイドピンとFAのV溝基板に備わ
るガイド溝との接触を確保するために、最下層の光ファ
イバアレイ単位5aを下方向から引張るようにして荷重
G1をかける。次に、下から2層目の光ファイバアレイ
単位5bを、第2ガイドピン6bと第3ガイドピン6c
との間に挿入し、ガイドピンとFAのV溝基板に備わる
ガイド溝との接触を確保するために、上方向から光ファ
イバアレイ単位5bを押しあてるように荷重G2をかけ
る。この状態で、光ファイバアレイ単位5aと光ファイ
バアレイ単位5bとの間の隙間に、紫外線硬化性接着剤
を流し込み、紫外線を照射して硬化させる。このとき、
ガイド溝部分に接着剤が流入するとガイドピンが固定さ
れてしまうので、光ファイバアレイ単位5aのV溝基板
と光ファイバアレイ単位5bの上蓋基板との間のみに接
着剤が流入するようにする。下から3層目の光ファイバ
アレイ単位5以降は、光ファイバアレイ単位5bと同様
に、ガイドピンとガイドピンとの間に光ファイバアレイ
単位5を挿入し上方向から荷重G2をかけた状態で接着
固定を行うことを繰り返し、例えば、8層目まで同様の
方法にて積層を行う。
For example, a method using the guide pin jig shown in FIG. 11 can be mentioned as a suitable example. Figure 11
First, as shown in FIG.
a is inserted between the first guide pin 6a and the second guide pin 6b provided on the vertical beam jigs on the two sides of the guide pin jig 11, respectively. Next, in order to secure the contact between the guide pin and the guide groove provided on the V-groove substrate of the FA, a load G1 is applied by pulling the lowermost optical fiber array unit 5a from below. Next, the optical fiber array unit 5b of the second layer from the bottom is attached to the second guide pin 6b and the third guide pin 6c.
, And a load G2 is applied so as to press the optical fiber array unit 5b from above in order to secure the contact between the guide pin and the guide groove of the FA V-groove substrate. In this state, an ultraviolet curable adhesive is poured into the gap between the optical fiber array unit 5a and the optical fiber array unit 5b, and ultraviolet rays are irradiated to cure the adhesive. At this time,
Since the guide pin is fixed when the adhesive flows into the guide groove portion, the adhesive is allowed to flow only between the V-groove substrate of the optical fiber array unit 5a and the upper lid substrate of the optical fiber array unit 5b. As with the optical fiber array unit 5b, the optical fiber array unit 5 on the third layer from the bottom is bonded and fixed in a state in which the optical fiber array unit 5 is inserted between the guide pins and a load G2 is applied from above in the same manner as the optical fiber array unit 5b. Is repeated, and for example, the eighth layer is laminated in the same manner.

【0109】 また、位置調整は、光軸をZ軸、積層方
向をY軸、Z軸及びY軸に対してそれぞれ垂直な光ファ
イバの隣接配列方向をX軸とすると、X軸、Y軸方向は
画像認識でビームの中心を把握し調整を行うことが好ま
しく、各層の光軸平行度θyは、オートフォーカス機能
又はビームウェストをサーチする方式でZ軸方向の距離
を把握し調整することが好ましい。また、光軸平行度θ
xについては、側面から光ファイバアレイ単位を観察
し、上下の光ファイバアレイ単位のV溝基板底面が平行
かつ所望の間隔になるように調整することが好ましい。
V溝基板底面とV溝は平行なので、この方式でθx,θ
zも調整することが可能である。この方法は、装置は複
雑になるものの、二次元光ファイバアレイ化(2DFA
化)を確実に実現することができる。
Position adjustment is performed in the X-axis and Y-axis directions, where the optical axis is the Z-axis, the stacking direction is the Y-axis, and the adjacent arrangement direction of optical fibers perpendicular to the Z-axis and the Y-axis is the X-axis. It is preferable that the center of the beam is grasped and adjusted by image recognition, and the optical axis parallelism θy of each layer is grasped and adjusted by grasping the distance in the Z-axis direction by an autofocus function or a method of searching the beam waist. . The optical axis parallelism θ
Regarding x, it is preferable to observe the optical fiber array units from the side surface and adjust so that the bottom surfaces of the V-groove substrates of the upper and lower optical fiber array units are parallel and have a desired spacing.
Since the bottom surface of the V-groove substrate and the V-groove are parallel, θx, θ
It is also possible to adjust z. This method requires a two-dimensional optical fiber array (2DFA)
Can be reliably realized.

【0110】 第2の二次元光ファイバアレイ化とし
て、図3に示すように、光ファイバアレイ単位5にガイ
ド溝(位置決め用ガイド)6を設け、これに合う位置合
わせ用ガイドピンにより位置決めを行う方法を挙げるこ
とができる。この場合は、大掛りな位置決め装置は不要
で、高精度なガイドピン治具さえあればよい。また、一
つのV溝基板2表面上に、光ファイバ用V溝21とガイ
ド用V溝6とを形成することができるので、光ファイバ
用V溝21とガイド用V溝6とは位置のみでなく平行度
も非常に高い精度を確保することができる。つまり、こ
の方法であれば、X,Y位置とθx,θy,θzの調整
が同時にでき、極めて作業性が高い。ここで、位置決め
に用いるガイド溝は、積層後の研磨基準として用いても
よく、二次元光ファイバアレイ(2DFA)としての相
手側の光学部品との結合に用いてもよい。例えば、他の
既設の光学部品の使用者は他の既設の光学部品と新たな
2DFAとを結合するに際し、光軸と平行な基準として
この2DFAのガイド溝を利用することができる。ま
た、使用の必要がなければ小型化のため等からガイド溝
は切り落としてもよい。
As the second two-dimensional optical fiber array, as shown in FIG. 3, a guide groove (positioning guide) 6 is provided in the optical fiber array unit 5, and positioning is performed by a positioning guide pin that matches this. A method can be mentioned. In this case, a large-scale positioning device is unnecessary, and only a highly accurate guide pin jig is required. Further, since the optical fiber V-groove 21 and the guide V-groove 6 can be formed on the surface of one V-groove substrate 2, the optical fiber V-groove 21 and the guide V-groove 6 can be arranged only in position. It is also possible to secure a very high degree of parallelism. That is, with this method, the X and Y positions and θx, θy, and θz can be adjusted at the same time, and the workability is extremely high. Here, the guide groove used for positioning may be used as a polishing reference after lamination, or may be used for coupling with a mating optical component as a two-dimensional optical fiber array (2DFA). For example, a user of another existing optical component can use this 2DFA guide groove as a reference parallel to the optical axis when connecting the other existing optical component and the new 2DFA. If it is not necessary to use it, the guide groove may be cut off for downsizing.

【0111】 以下、図1を参照しつつ、本発明の二次
元光学部材アレイを構成する光学部材のコア位置測定方
法の一の実施の形態について説明する。本実施の形態
は、上述の二次元光ファイバアレイ10を構成する光フ
ァイバ1のコア位置を測定する方法であって、光ファイ
バアレイ単位5が階層的にm段(図1においては4段)
積層され、かつ一つの光ファイバアレイ単位5のそれぞ
れがn本(図1においては8本)のチャンネルを有する
場合(光ファイバ1がm行(4行)、n列(8列)で整
列する場合)、m行(4行)の光ファイバ1の各行のコ
ア位置をそれぞれ測定するとともに、n列(8列)の光
ファイバ1のうち少なくとも二列の光ファイバ1のコア
位置をそれぞれ測定し、更に、少なくとも二列の光ファ
イバ1のそれぞれの列から一つの光ファイバ1を任意に
特定して、特定された光ファイバ1(図1においては、
特定光ファイバ1aとして示す。)のコア位置相互間の
距離Dを測定し、特定光ファイバ1aのコア位置を結ん
だ線分を対角線として形成される四角形の四つの角部に
相当する光ファイバ1のコア位置の、相互の行列の位置
関係を算出し、全体の光ファイバ1のコア位置を算出す
ることを特徴とする。
One embodiment of the method for measuring the core position of an optical member that constitutes the two-dimensional optical member array of the present invention will be described below with reference to FIG. The present embodiment is a method for measuring the core position of the optical fiber 1 constituting the above-mentioned two-dimensional optical fiber array 10, in which the optical fiber array unit 5 is hierarchically m stages (4 stages in FIG. 1).
When the optical fiber array units 5 are stacked and each have n channels (8 in FIG. 1), the optical fibers 1 are arranged in m rows (4 rows) and n columns (8 columns). Case), the core position of each row of the optical fibers 1 of m rows (4 rows) is measured, and the core position of at least two rows of the optical fibers 1 of n rows (8 rows) is measured. Further, one optical fiber 1 is arbitrarily specified from each row of at least two rows of optical fibers 1, and the specified optical fiber 1 (in FIG. 1,
Shown as a specific optical fiber 1a. ), The distance D between the core positions is measured, and the core positions of the optical fiber 1 corresponding to the four corners of the quadrangle formed by diagonally connecting the core positions of the specific optical fiber 1a It is characterized in that the positional relationship of the matrix is calculated and the core position of the entire optical fiber 1 is calculated.

【0112】 具体的には、図1において、光ファイバ
アレイ単位5を下段のものから順に行1〜4とし、左側
の列から順に列A〜Hとして、行1〜4のそれぞれのコ
ア位置(それぞれ8列(8チャンネル))を測定し、列
Aと列Hのコア位置(それぞれ4行(4チャンネル))
を測定する。更に、例えば、行列(1、A)と行列
(4、H)に該当する光ファイバ1を特定光ファイバ1
aとしてその二点間対角線距離Dを測定する。この対角
線(1、A)−(4、H)、及び5a行の直線(1、
A)−(1、H)、更にH列の直線(1、H)−(4、
H)の三辺からなる△(1、A)(4、H)(1、H)
より5aと5d行の(4、H)との相対位置を把握する
ことができる。同様に,対角線(4、A)−(1、H)
の距離とA列の(1、A)−(4、A)の距離を測定し
ておき△(1、A)(4、A)(1、H)より5aと5
d行の(4、A)との相対位置を把握することができ
る。こうして特定した5a行と5d行との位置関係、5
a行とA列及びH列との位置関係に対して各行の位置デ
ータを組み合わせることでコア位置マトリクスを形成す
ることができる。この場合、全列のコア位置と、任意の
二行において特定した特定光ファイバ間の対角距離測定
とを測定することによりコア位置を算出してもよい。
Specifically, in FIG. 1, the optical fiber array unit 5 is arranged in rows 1 to 4 in order from the bottom row, and columns A to H are arranged in order from the left column, and the core positions ( 8 columns (8 channels) each are measured, and core positions of columns A and H (4 rows (4 channels) each)
To measure. Furthermore, for example, the optical fibers 1 corresponding to the matrix (1, A) and the matrix (4, H) are set to the specific optical fiber 1
The diagonal distance D between the two points is measured as a. This diagonal line (1, A)-(4, H), and the straight line (1,
A)-(1, H), and the straight line (1, H)-(4,
H) consisting of three sides: Δ (1, A) (4, H) (1, H)
From this, the relative position between (4, H) on the 5a and 5d rows can be grasped. Similarly, the diagonal line (4, A)-(1, H)
And the distance of (1, A)-(4, A) in row A are measured in advance, and 5a and 5 are obtained from Δ (1, A) (4, A) (1, H).
The relative position with respect to (4, A) on the d-th row can be grasped. The positional relationship between row 5a and row 5d thus identified is 5.
The core position matrix can be formed by combining the position data of each row with the positional relationship between the row a and the columns A and H. In this case, the core positions may be calculated by measuring the core positions in all columns and the diagonal distance measurement between the specific optical fibers specified in arbitrary two rows.

【0113】 また、測定する列としては、上記列A及
び列Hに限定されないが、相互間の距離が離れている方
が、個々の測定誤差が全体に及ぼす影響を小さく抑える
ことができるため、両端の列を測定することが好まし
い。また、特定光ファイバ1aも、行列(1、A)及び
行列(4、H)に限定されないが、この特定光ファイバ
1aの特定も距離が離れている方が、個々の測定誤差が
全体に及ぼす影響を小さく抑えることができるため、両
隅に位置するものを選択することが好ましい。
Further, the columns to be measured are not limited to the above-mentioned columns A and H, but if the distance between them is larger, the influence of each measurement error on the whole can be suppressed to a small level. It is preferable to measure the rows at both ends. Also, the specific optical fiber 1a is not limited to the matrix (1, A) and the matrix (4, H), but the specific optical fiber 1a is also specified with a greater distance. Since the influence can be suppressed to a small level, it is preferable to select those located at both corners.

【0114】 本発明の二次元光学部材アレイを構成す
る光学部材のコア位置測定方法の実施に用いられる装置
としては、画像処理や測長によって、その測定系内で、
二次元光学部材アレイを構成する光学部材のコア位置の
座標を測定、算出することができるものであれば特に制
限はなく、専用の測定器を特別に用いる必要はない。
As an apparatus used for carrying out the method for measuring the core position of the optical member constituting the two-dimensional optical member array of the present invention, an image processing or length measurement may be performed in the measuring system to
There is no particular limitation as long as it is possible to measure and calculate the coordinates of the core position of the optical members that form the two-dimensional optical member array, and it is not necessary to use a dedicated measuring device.

【0115】 図12は、本発明の二次元導波路装置の
一の実施の形態を模式的に示し、図12(a)は平面図
で、図12(b)は、図12(a)のY−Y線における
断面図である。図12に示すように、本実施の形態の二
次元導波路装置200は、平面的にパターニングされた
一以上の導波路201を備えた導波路基板単位205の
複数を、階層的に積層してなる二次元導波路装置であっ
て、複数の導波路基板単位205のうち互いに隣接する
導波路基板単位5のそれぞれ対向する表面同士が直接接
触することのない状態で、かつ、力学的影響を互いに直
接及ぼし合うことのない状態で、導波路基板単位5の複
数を階層的に積層してなることを特徴とする。
FIG. 12 schematically shows one embodiment of the two-dimensional waveguide device of the present invention, FIG. 12 (a) is a plan view, and FIG. 12 (b) is that of FIG. 12 (a). It is sectional drawing in the YY line. As shown in FIG. 12, the two-dimensional waveguide device 200 according to the present embodiment has a structure in which a plurality of waveguide substrate units 205 each including one or more planarly patterned waveguides 201 are layered in a hierarchical manner. Of the plurality of waveguide substrate units 205, the mutually opposing surfaces of the mutually adjacent waveguide substrate units 5 do not come into direct contact with each other, and the mechanical influences are exerted on each other. It is characterized in that a plurality of the waveguide substrate units 5 are layered in a hierarchical manner without directly affecting each other.

【0116】 このように構成することによって、高密
度で容量が大であるとともにパッケージングや接続にお
ける工数の削減を図ることが可能となる。
With such a configuration, it is possible to achieve high density and large capacity, and to reduce man-hours for packaging and connection.

【0117】 この場合、複数の導波路基板単位205
のうち互いに隣接する導波路基板単位205のそれぞれ
対向する表面相互間に接着剤層204を備えてなるもの
であることが好ましい。接着剤層204としては、上述
の二次元光ファイバアレイで用いたものと同様のものを
用いることができる。
In this case, the plurality of waveguide substrate units 205
It is preferable that the adhesive layer 204 is provided between the mutually facing surfaces of the waveguide substrate units 205 adjacent to each other. As the adhesive layer 204, the same one as that used in the above-mentioned two-dimensional optical fiber array can be used.

【0118】 また、接着剤層204の厚さは、上述の
二次元光ファイバアレイの場合と同様に、2〜100μ
mであることが好ましい。
The thickness of the adhesive layer 204 is 2 to 100 μm as in the case of the above-mentioned two-dimensional optical fiber array.
It is preferably m.

【0119】 図13(a)は、図12(a)のZ−Z
線における断面図(一の態様)であり、図13(b)
は、図12(a)のZ−Z線における断面図(他の態
様)である。図13に示すように、本実施の形態の二次
元導波路装置200は、上述の二次元光ファイバアレイ
の場合と同様に、導波路基板単位205を構成する導波
路201の、光を出射する側の端面S’及び光を入射す
る側の端面又はそれらのいずれかが、導波路の中心軸
L’に垂直な面V’に対して所定角度(θ)を形成する
傾斜を備えてなるものである。
FIG. 13A shows the ZZ of FIG. 12A.
FIG. 13B is a cross-sectional view (one aspect) taken along the line of FIG.
FIG. 12 is a cross-sectional view (another aspect) taken along line ZZ in FIG. As shown in FIG. 13, the two-dimensional waveguide device 200 of the present embodiment emits light from the waveguide 201 that constitutes the waveguide substrate unit 205, as in the case of the above-mentioned two-dimensional optical fiber array. The end surface S ′ on one side and the end surface on the side on which light is incident, or any one of them has an inclination forming a predetermined angle (θ) with respect to a surface V ′ perpendicular to the central axis L ′ of the waveguide. Is.

【0120】 この場合、導波路基板単位205を構成
する導波路201の、光を出射する側の端面S’及び光
を入射する側の端面又はそれらのいずれかが、導波路の
中心軸L’に垂直な面V’上に配設されてなるものであ
ってもよく、また、導波路の中心軸L’に垂直な面V’
に対して所定角度(θ)を形成する面U’上に配設され
てなるものであってもよい。更に、図9に示す二次元光
ファイバアレイの場合と同様に、導波路基板単位を構成
する導波路の、光を出射する側の端面S’及び光を入射
する側の端面又はそれらのいずれかが、それぞれ出射光
及び入射光又はそれらのいずれかの光軸に垂直な面上に
配設されてなるものであってもよい。
In this case, the end surface S ′ of the waveguide 201 constituting the waveguide substrate unit 205 on the light emitting side and / or the end surface of the light incident side is the central axis L ′ of the waveguide. May be disposed on a plane V'perpendicular to the plane V ', and may be a plane V'perpendicular to the central axis L'of the waveguide.
It may be arranged on a surface U ′ forming a predetermined angle (θ) with respect to. Further, as in the case of the two-dimensional optical fiber array shown in FIG. 9, an end face S ′ on the light emitting side and an end face on the light incident side of the waveguide constituting the waveguide substrate unit, or one of them However, they may be arranged on the surface perpendicular to the emitted light and the incident light or any one of their optical axes.

【0121】 本発明の二次元導波路装置を製造する方
法としては、例えば、平面的にパターニングされた一以
上の導波路201を備えた導波路基板単位205の複数
を階層的に積層する二次元導波路装置の製造方法であっ
て、複数の導波路基板単位205のうち互いに隣接する
導波路基板単位205のそれぞれ対向する表面同士が直
接接触することのない状態で、かつ、力学的影響を互い
に直接及ぼし合うことのない状態で、導波路基板単位2
05の複数を階層的に積層することを特徴とするものを
挙げることができる(図12参照)。
As a method of manufacturing the two-dimensional waveguide device of the present invention, for example, a two-dimensional method in which a plurality of waveguide substrate units 205 each including one or more planarly patterned waveguides 201 are stacked in a hierarchical manner A method of manufacturing a waveguide device, wherein a plurality of waveguide substrate units 205, which are adjacent to each other, are not in direct contact with each other, and the mechanical influences of the waveguide substrate units 205 are not directly contacted with each other. Waveguide substrate unit 2 without directly affecting each other
One of them is characterized by stacking a plurality of layers 05 in a hierarchical manner (see FIG. 12).

【0122】 この場合、複数の導波路基板単位205
のうち互いに隣接する導波路基板単位205のそれぞれ
対向する表面相互間に接着剤層204を形成するもので
あってもよい。
In this case, the plurality of waveguide substrate units 205
Among them, the adhesive layer 204 may be formed between the surfaces of the waveguide substrate units 205 adjacent to each other, which are opposed to each other.

【0123】 接着剤層204の厚さは、2〜100μ
mに形成することが好ましい。
The thickness of the adhesive layer 204 is 2 to 100 μm.
It is preferable to form m.

【0124】 また、導波路基板単位205を構成する
導波路201の、光を入出射する側の端面S’のそれぞ
れに、導波路の中心軸L’に垂直な面V’に対して所定
角度(θ)を形成する傾斜を設けるものであってもよい
(図13参照)。
Further, each of the end faces S ′ of the waveguide 201 constituting the waveguide substrate unit 205 on the light input / output side has a predetermined angle with respect to the face V ′ perpendicular to the central axis L ′ of the waveguide. An inclination that forms (θ) may be provided (see FIG. 13).

【0125】 この場合、導波路基板単位205を構成
する導波路201の、光を出射する側の端面S’及び光
を入射する側の端面又はそれらのいずれかを、導波路の
中心軸L’に垂直な面V’上に配設してもよく、また、
導波路基板単位205を構成する導波路201の、光を
出射する側の端面S’及び光を入射する側の端面又はそ
れらのいずれかを、導波路の中心軸L’に垂直な面V’
に対して所定角度(θ)を形成する面U’上に配設して
もよい(図13参照)。更に、図9に示す二次元光ファ
イバアレイの場合と同様に、導波路基板単位を構成する
導波路の、光を出射する側の端面及び光を入射する側の
端面又はそれらのいずれかを、それぞれ出射光及び入射
光又はそれらのいずれかの光軸に垂直な面上に配設して
もよい。
In this case, the end surface S ′ of the waveguide 201 constituting the waveguide substrate unit 205 on the light emitting side and the end surface on the light incident side, or any one of them is defined as the central axis L ′ of the waveguide. May be disposed on a plane V ′ perpendicular to
An end surface S ′ of the waveguide 201 constituting the waveguide substrate unit 205 on the side of emitting light and an end surface on the side of entering light, or any one of them, is a plane V ′ perpendicular to the central axis L ′ of the waveguide.
It may be arranged on the surface U ′ forming a predetermined angle (θ) with respect to (see FIG. 13). Further, similarly to the case of the two-dimensional optical fiber array shown in FIG. 9, the end face on the side of emitting light and the end face on the side of entering light of the waveguide forming the waveguide substrate unit, or one of them, They may be arranged on the surface perpendicular to the emitted light and the incident light or any one of their optical axes.

【0126】 導波路基板単位205を積層して二次元
化する方法としては、上述の二次元光ファイバアレイの
場合と同様の方法を用いることができる。この場合、例
えば、導波路基板単位の表面上の所定箇所に、位置決め
用ガイドを形成したものを用いてもよい。図14は、4
チップ分の導波路201を、中心位置を揃えた状態で一
枚のウエハ上に形成し、これらの導波路201の両横に
位置決め用ガイド206を形成した場合を示す。このよ
うな導波路201の形成は、例えば、フォトリソグラフ
ィ技術を用いて行うことができる。このようにして形成
した一枚のウエハから積層する導波路基板を切り取って
確保する。このような方法を用いることによって、導波
路201に対する位置決め用ガイド206の横方向及び
深さ方向の位置は、絶対的に確保されていなくても、積
層する導波路基板同士では相対的に一致するので、積層
精度を確保することができる。
As a method of stacking the waveguide substrate units 205 to make it two-dimensional, the same method as in the case of the above-mentioned two-dimensional optical fiber array can be used. In this case, for example, a positioning guide may be formed at a predetermined position on the surface of the waveguide substrate unit. FIG. 14 shows 4
The case where the waveguides 201 for the chips are formed on one wafer in a state where the center positions are aligned and the positioning guides 206 are formed on both sides of the waveguides 201 are shown. The waveguide 201 can be formed by using, for example, a photolithography technique. The waveguide substrate to be laminated is cut out and secured from the one wafer thus formed. By using such a method, the positions of the positioning guide 206 with respect to the waveguide 201 in the lateral direction and the depth direction are relatively matched between the stacked waveguide substrates even if they are not absolutely secured. Therefore, the stacking accuracy can be secured.

【0127】 図15は、二次元導波路装置を介して二
次元光ファイバアレイと一次元光ファイバアレイとを接
続した状態を模式的に示し、(a)は平面図、(b)は
その側面図である。図15においては、90°回転させ
た4チャンネルの一次元光ファイバアレイ110を、二
次元導波路装置200を介して、8チャンネルの二次元
光ファイバアレイ10に接続した場合であって、二次元
導波路装置200は4枚の導波路基板単位201及び固
定部材3を積層して構成し、また二次元光ファイバアレ
イ10は、4枚の光ファイバアレイ単位5及び固定部材
3を積層して構成した場合を示している。
FIG. 15 schematically shows a state in which a two-dimensional optical fiber array and a one-dimensional optical fiber array are connected via a two-dimensional waveguide device. (A) is a plan view and (b) is a side view thereof. It is a figure. In FIG. 15, the four-channel one-dimensional optical fiber array 110 rotated by 90 ° is connected to the eight-channel two-dimensional optical fiber array 10 via the two-dimensional waveguide device 200. The waveguide device 200 is configured by laminating four waveguide substrate units 201 and the fixing member 3, and the two-dimensional optical fiber array 10 is configured by laminating four optical fiber array units 5 and the fixing member 3. The case is shown.

【0128】 前述のように、導波路基板と光ファイバ
アレイとを接続する場合、一つの導波路基板に一つの光
ファイバアレイを光学的に調心(位置合わせ)を行う必
要があるが、この調心作業は、サブミクロンレベルの位
置合わせを導波路基板及び光ファイバアレイの基板同士
で行うので、極めて高度でかつ工数の掛かる作業となら
ざるを得ないという問題があったが、このように構成す
ることによって、一回の調心で4枚の基板分の調心が実
現することとなり、調心工数及び接続工数を大幅に削減
することができる。
As described above, when connecting the waveguide substrate and the optical fiber array, it is necessary to optically align (align) one optical fiber array with one waveguide substrate. Since the alignment work is performed at the submicron level between the waveguide substrate and the optical fiber array substrate, there is a problem that the work is extremely sophisticated and requires many man-hours. With this configuration, the alignment of four substrates can be realized by one alignment, and the alignment man-hours and the connection man-hours can be significantly reduced.

【0129】[0129]

【実施例】 以下、本発明を実施例によって更に具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制
限を受けるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0130】 (実施例1)横方向及び厚さ方向ピッチ
がそれぞれ1.5mmの8×8心二次元光ファイバアレ
イ(2DFA)を作製した。光ファイバアレイ単位は幅
13mm、厚さ1.49mm(V溝基板及び固定部材の
総厚)とし、光ファイバアレイ単位間の接着剤層の厚さ
は10μmとした。高い信頼性を得るためには接着剤層
の厚さを10〜20μm程度にすることが好ましいが、
接着剤層は熱膨張係数が大きく、全体の熱膨張係数があ
まり大きくならないようにするため10μmを採用し
た。
Example 1 An 8 × 8-fiber two-dimensional optical fiber array (2DFA) having lateral and thickness-direction pitches of 1.5 mm was produced. The optical fiber array unit had a width of 13 mm and a thickness of 1.49 mm (total thickness of the V-groove substrate and the fixing member), and the thickness of the adhesive layer between the optical fiber array units was 10 μm. In order to obtain high reliability, it is preferable to set the thickness of the adhesive layer to about 10 to 20 μm,
The adhesive layer has a large coefficient of thermal expansion, and 10 μm was adopted in order to prevent the overall coefficient of thermal expansion from becoming too large.

【0131】 光ファイバアレイ単位の作製及び光ファ
イバアレイ単位の積層、固定には低硬化収縮率(2%)
のエポキシ接着剤を使用した。積層の段階で、硬化収縮
で光ファイバアレイ単位が動かないように、樹脂が硬化
するまでガイドピン治具で拘束するが、硬化収縮が大き
いと残留歪みとして残る応力が大きいため低硬化収縮の
エポキシ接着剤を使用した。
Low curing shrinkage (2%) for manufacturing optical fiber array units, stacking and fixing optical fiber array units
Epoxy adhesive was used. At the lamination stage, the guide pin jig is held until the resin hardens so that the optical fiber array unit does not move due to hardening shrinkage. An adhesive was used.

【0132】 積層、固定方法としては、前述の第2の
二次元光ファイバアレイ化を採用し、ガイド溝ピッチは
15mmとした。各光ファイバアレイ単位には、端面研
磨を施すことなく、積層後に一括して研磨を施した。こ
の研磨のために、図3に示すように、V溝基板が固定部
材より幅方向に外側に突出している構造にし、V溝基板
側面を研磨基準面とした。V溝基板側面は基板加工の段
階で、V溝に対し側面を平行に切断し得ることが容易で
ある。なお、このように基準面を外側に突出させておく
ことは、前述の第1の二次元光ファイバアレイ化を用い
る場合、V溝基板側面を把持すれば常に光軸θyはある
精度で一定に確保することができるのでθyの調整が容
易になる等、研磨基準に限らず光軸との関係を知る必要
がある場合に好ましい。
As the stacking and fixing method, the above-mentioned second two-dimensional optical fiber array was adopted, and the guide groove pitch was set to 15 mm. Each optical fiber array unit was not subjected to end face polishing but was collectively polished after lamination. For this polishing, as shown in FIG. 3, the V-groove substrate has a structure in which it projects outward in the width direction from the fixing member, and the side surface of the V-groove substrate is used as the polishing reference plane. It is easy to cut the side surface of the V-groove substrate parallel to the V-groove at the stage of processing the substrate. It should be noted that, in this way, when the reference surface is projected outward, when the above-mentioned first two-dimensional optical fiber array is used, if the side surface of the V-groove substrate is gripped, the optical axis θy is always constant with a certain accuracy. This is preferable when it is necessary to know the relationship with the optical axis, not limited to the polishing reference, such that the adjustment of θy becomes easy because it can be secured.

【0133】 積層後の二次元光ファイバアレイとして
のコア位置測定は、コア位置測定が一次元ずつしか測定
できない装置を用いたので、各層のコア位置を一列ずつ
測定し、1行目と8行目とを厚さ方向に測定し、更に一
辺のみ対角線で測定を行い、これらを合成することで正
確なコア位置を把握した。
For the core position measurement as a two-dimensional optical fiber array after lamination, a device capable of measuring the core position only one dimension at a time was used. Therefore, the core position of each layer was measured column by column, and the first row and the eighth row were measured. Eyes were measured in the thickness direction, and only one side was measured diagonally, and by combining these, the accurate core position was grasped.

【0134】 コア位置測定の結果、理想的なマトリッ
クス座標に対し、ズレ量が最大の光ファイバ(64本の
光ファイバのうち、ズレ量が一番大きいチャンネルの光
ファイバ)でも2μm以下であり、良好な結果が得られ
た。本実施例においては、ガイド溝は不要なため、側面
を切り落とし幅13mmとした。
As a result of the core position measurement, even with respect to the ideal matrix coordinates, even the optical fiber having the largest deviation amount (the optical fiber of the channel having the largest deviation amount among the 64 optical fibers) is 2 μm or less, Good results have been obtained. In this embodiment, since the guide groove is unnecessary, the side surface is cut off to have a width of 13 mm.

【0135】 また、得られた二次元光ファイバアレイ
をヒートサイクル(−40〜85℃×70サイクル)と
高温高湿(85℃/85%×2週間)の試験を行ったと
ころ、光ファイバアレイ単位間の接着剤層等に剥離もな
く、また断線等の異常もなく、良好な結果が得られた。
Further, the obtained two-dimensional optical fiber array was tested for heat cycle (-40 to 85 ° C. × 70 cycles) and high temperature and high humidity (85 ° C./85%×2 weeks). Good results were obtained with no peeling of the adhesive layer between the units and no abnormality such as disconnection.

【0136】 (実施例2)光ファイバとして、光を出
射する側の端面のそれぞれが、光軸に垂直な面に対して
所定角度(θ=8°)を形成する傾斜を備えるように研
摩したものを用いた光ファイバアレイ単位を多層に積層
して、反射減衰流の小さい、1.5mmピッチで8×1
0チャンネルの仕様の二次元光ファイバアレイを作製し
た。本実施例においては、光ファイバアレイ単位の作
製、光ファイバアレイ単位の積層、作製した二次元光フ
ァイバアレイの評価の順に行った。
Example 2 As an optical fiber, each end face on the light emitting side was polished so as to have an inclination forming a predetermined angle (θ = 8 °) with respect to a plane perpendicular to the optical axis. The optical fiber array unit using the product is laminated in multiple layers, and the reflection attenuation flow is small, and it is 8 × 1 at a pitch of 1.5 mm.
A two-dimensional optical fiber array with 0 channel specifications was manufactured. In this example, the production of the optical fiber array units, the lamination of the optical fiber array units, and the evaluation of the produced two-dimensional optical fiber array were performed in this order.

【0137】 [光ファイバアレイ単位の作製]基板材
料として、硼珪酸塩ガラス(熱膨張係数:32×1
-7)を用い、これを、50mm×55mm×1.49
5mm(厚さ)の寸法に加工し、ウエハとした。これに
研削加工を施すことによって、光ファイバを整列させて
固定するV字溝及び位置決め用ガイド(ガイド用V溝)
を形成した。V字溝は、1.5mmピッチで8本形成
し、位置決め用ガイド(ガイド用V溝)は1本目のV字
溝と8本目のV字溝との外側2mmの位置に1本ずつ形
成した。
[Production of Optical Fiber Array Unit] As a substrate material, borosilicate glass (coefficient of thermal expansion: 32 × 1)
0 −7 ), and this is 50 mm × 55 mm × 1.49
The wafer was processed into a dimension of 5 mm (thickness). A V-shaped groove and a positioning guide (guide V-groove) for aligning and fixing the optical fibers by grinding this.
Was formed. Eight V-grooves were formed at a pitch of 1.5 mm, and positioning guides (guide V-grooves) were formed one each at a position 2 mm outside the first V-groove and the eighth V-groove. .

【0138】 次いで、ウエハから所定寸法で切り出し
を行い、光ファイバアレイ単位に用いる基板チップとし
た。作製する二次元光ファイバアレイが8×10チャン
ネルであるために、基板チップ(光ファイバアレイ単
位)は10個作製した。
Next, the wafer was cut into a predetermined size to obtain a substrate chip used for each optical fiber array unit. Since the two-dimensional optical fiber array to be produced has 8 × 10 channels, ten substrate chips (optical fiber array unit) were produced.

【0139】 次いで、光ファイバアレイ単位の組み立
てを行った。組み立ては、まず、基板のV字溝に光ファ
イバを載置し、次に、仮固定用の固定部材(SUS材で
厚さが1mmのものにポリテトラフルオロエチレン等の
フッ素樹脂を塗布してあるため仮固定用の固定部材自体
は接着することはない。)によって光ファイバを押圧し
て、固定用接着剤(エポキシ樹脂)を塗布し、紫外線光
を照射して、固定を行った。固定用接着剤を硬化させた
後、仮固定用の固定部材を基板から剥離し、光ファイバ
アレイ単位とした。
Next, the optical fiber array unit was assembled. To assemble, first place the optical fiber in the V-shaped groove of the substrate, and then apply a fixing member for temporary fixing (a SUS material having a thickness of 1 mm with a fluororesin such as polytetrafluoroethylene). Therefore, the fixing member for temporary fixing does not adhere itself.), The optical fiber is pressed, a fixing adhesive (epoxy resin) is applied, and ultraviolet light is irradiated to fix the optical fiber. After the fixing adhesive was cured, the fixing member for temporary fixing was peeled from the substrate to obtain an optical fiber array unit.

【0140】 次いで、光ファイバの被覆部分がフリー
となって断線の原因となることを防止するため、光ファ
イバアレイ単位の後端部で被覆固定用接着剤(ウレタン
アクリレート樹脂)を用いて光ファイバの被覆部分を固
定する構造とした。
Next, in order to prevent the coated portion of the optical fiber from becoming free and causing a disconnection, a coating fixing adhesive (urethane acrylate resin) is used at the rear end portion of the optical fiber array unit. The covering portion of was fixed.

【0141】 次いで、光ファイバアレイ単位の端面に
傾斜を形成するための研摩加工を行った。光ファイバア
レイ単位の端面にθ=8°の角度を持たせるため、専用
の治具を作製した。この場合、光軸方向を0°とした場
合、光ファイバアレイ単位の端面における傾斜角度は8
2°となる。この角度付き専用治具を用いて、光ファイ
バアレイ単位の端面に、粗ラッピング、精ラッピング、
ポリッシュの順に研摩を施した。これにより、角度精度
は82°に対して±0.3°となった。
Then, polishing processing was performed to form an inclination on the end face of the optical fiber array unit. A dedicated jig was prepared to give the end face of the optical fiber array unit an angle of θ = 8 °. In this case, when the optical axis direction is 0 °, the inclination angle at the end face of the optical fiber array unit is 8
It becomes 2 °. Using this angled jig, rough lapping, precise lapping,
Polishing was performed in the order of polishing. As a result, the angle accuracy was ± 0.3 ° with respect to 82 °.

【0142】 [光ファイバアレイ単位の積層]光ファ
イバアレイ単位の積層方法は、前述のように種々ある
が、本実施例においては、ガイドピン立て治具を用い
た。ここで、ガイドピン立て治具とは、光ファイバアレ
イ単位の、積層方向の位置決めを行うためにガイドピン
が高精度に立てられた治具を意味する。ガイドピン及び
治具基板の材料として、両者ともジルコニア材料を用い
た。ガイドピンを立てる梁には、1.5mmピッチでV
字溝が形成されており、このV字溝へガイドピン(直
径:0.7mm)を挿入して、固定部材で押圧すること
でガイドピンを倒立させた。また、ガイドピンを立てた
2本の梁の互いの相対位置は、高精度に規定される必要
がある。このように、相対位置を高精度に決定するため
に、互いのピン立て梁を横方向梁及び斜め方向梁を用い
て相対位置を正確に規定した。
[Lamination of Optical Fiber Array Units] There are various methods for laminating the optical fiber array units as described above, but in this example, a guide pin stand jig was used. Here, the guide pin standing jig means a jig in which guide pins are erected with high accuracy for positioning the optical fiber array unit in the stacking direction. A zirconia material was used for both the guide pin and the jig substrate. For the beam that erects the guide pin, V at 1.5 mm pitch
A V-shaped groove is formed, and a guide pin (diameter: 0.7 mm) is inserted into this V-shaped groove and the guide pin is inverted by being pressed by a fixing member. In addition, the relative positions of the two beams on which the guide pins are erected must be defined with high accuracy. As described above, in order to determine the relative position with high accuracy, the relative positions of the pin-standing beams are accurately defined by using the lateral beam and the diagonal beam.

【0143】 上述のガイドピン立て治具に立てられて
いるガイドピンに対して、光ファイバアレイ単位を順次
挿入した。この場合、ガイドピンと、光ファイバアレイ
単位に形成した位置決め用ガイド(ガイド用V溝)とが
正確に接触している必要がある。そこで、光ファイバア
レイ単位に対し、荷重をかけることで両者の確実な接触
を可能とした。この場合、光ファイバアレイ単位にかけ
る荷重は約30gとした。光ファイバアレイ単位の光軸
方向の相対位置についても高精度に揃えられることが必
要となる。本実施例においては、ガイドピン治具の基板
に、各光ファイバアレイ単位の端部を当接させることで
相対位置を合わせるようにした。このようにして、各光
ファイバアレイ単位の端面の整列バラツキは約10μm
となった。このように、光ファイバアレイ単位をガイド
ピン治具に固定し、更に、次の段の光ファイバアレイ単
位についても同様にガイドピン治具に固定した。
The optical fiber array units were sequentially inserted into the guide pins set on the guide pin setting jig described above. In this case, it is necessary that the guide pin and the positioning guide (guide V groove) formed in the optical fiber array unit are in accurate contact with each other. Therefore, by applying a load to the optical fiber array unit, it is possible to make sure contact between the two. In this case, the load applied to the optical fiber array unit was about 30 g. The relative positions of the optical fiber array units in the optical axis direction also need to be aligned with high accuracy. In this embodiment, the relative position is adjusted by bringing the end of each optical fiber array unit into contact with the substrate of the guide pin jig. In this way, the alignment variation of the end faces of each optical fiber array unit is about 10 μm.
Became. In this way, the optical fiber array unit was fixed to the guide pin jig, and the optical fiber array unit in the next stage was also fixed to the guide pin jig in the same manner.

【0144】 次いで、各光ファイバアレイ単位間に接
着剤(紫外線硬化型のエポキシ樹脂)を塗布して固定し
た。各光ファイバアレイ単位間に形成された接着剤層の
厚さは約10μmとした。この作業を繰り返すことで、
10段の二次元光ファイバアレイを作製した。
Next, an adhesive (ultraviolet curing epoxy resin) was applied and fixed between the optical fiber array units. The thickness of the adhesive layer formed between the optical fiber array units was about 10 μm. By repeating this work,
A 10-dimensional two-dimensional optical fiber array was produced.

【0145】 [二次元光ファイバアレイの評価]ま
ず、本実施例で作製した二次元光ファイバアレイの精度
評価を行った。下段から光ファイバアレイ単位を行1〜
10とし、左側の列から列A〜Hとし、行1〜10のそ
れぞれのコア位置(それぞれ8チャンネル)を測定して
おき、列AとHのコア位置(それぞれ10チャンネル)
を測定した。更に、行列(1、A)の光ファイバと行列
(10、H)の光ファイバを特定光ファイバとして特定
し、そのコア位置相互間の距離を測定した。このように
して、行1に対応する最下段の光ファイバアレイ単位と
行10に対応する最上段の光ファイバアレイ単位の相互
位置を把握し、列Aと列Hのコア位置から二次元光ファ
イバアレイとしての全体のコア位置を測定した。このコ
ア位置マトリクスと、理想的なコア位置マトリクスとの
間のズレ量を算出した。
[Evaluation of Two-Dimensional Optical Fiber Array] First, the accuracy of the two-dimensional optical fiber array produced in this example was evaluated. Optical fiber array unit from the bottom row 1
10, the columns from the left column to columns A to H, the core positions of rows 1 to 10 (8 channels each) are measured, and the core positions of columns A and H (10 channels each).
Was measured. Further, the optical fibers of the matrix (1, A) and the optical fibers of the matrix (10, H) were specified as specific optical fibers, and the distance between the core positions was measured. In this way, the mutual positions of the lowermost optical fiber array unit corresponding to row 1 and the uppermost optical fiber array unit corresponding to row 10 are grasped, and the two-dimensional optical fibers are calculated from the core positions of columns A and H. The overall core position as an array was measured. The amount of deviation between this core position matrix and the ideal core position matrix was calculated.

【0146】 この結果、本実施例で作製した二次元光
ファイバアレイのコア位置は、すべてのチャンネルにお
いて、理想的なマトリクスからそれぞれ±2μmの範囲
にあることが確認された。
As a result, it was confirmed that the core positions of the two-dimensional optical fiber array manufactured in this example were within ± 2 μm from the ideal matrix in all channels.

【0147】 次いで、本実施例で作製した二次元光フ
ァイバアレイの端面における反射減衰量の評価を行っ
た。反射減衰量の測定には、干渉系反射測定器(OCD
R)を用いた。なお、二次元光ファイバアレイのコネク
タからアレイ端面までの光ファイバの長さは約1.8m
とした。
Next, the return loss on the end face of the two-dimensional optical fiber array produced in this example was evaluated. An interferometric reflectometer (OCD) is used to measure return loss.
R) was used. The length of the optical fiber from the connector of the two-dimensional optical fiber array to the end face of the array is about 1.8 m.
And

【0148】 この結果、本実施例で作製した二次元光
ファイバアレイの端面における反射減衰量は、すべての
チャンネルにおいて、60dB以上であることが確認さ
れた。
As a result, it was confirmed that the return loss on the end face of the two-dimensional optical fiber array manufactured in this example was 60 dB or more in all channels.

【0149】 次いで、本実施例で作製した二次元光フ
ァイバアレイの信頼性評価を行った。二次元光ファイバ
アレイをヒートサイクル試験(−40〜85℃×70サ
イクル)、高温、高湿試験(85℃、85%×2週間)
に曝した。
Next, the reliability of the two-dimensional optical fiber array manufactured in this example was evaluated. Two-dimensional optical fiber array heat cycle test (-40 to 85 ° C x 70 cycles), high temperature and high humidity test (85 ° C, 85% x 2 weeks)
Exposed to.

【0150】 この結果、本実施例で作製した二次元光
ファイバアレイには、試験前後において、そのコア位置
精度、反射減衰量について変化がないことが確認され
た。そのコア位置の変動量は0.3μm以下と十分小さ
く、かつ反射減衰量については変化が無く、良好な結果
を得た。
As a result, it was confirmed that the two-dimensional optical fiber array manufactured in this example did not change in its core position accuracy and return loss before and after the test. The variation of the core position was 0.3 μm or less, which was sufficiently small, and there was no change in the return loss, and good results were obtained.

【0151】 (実施例3)1×8チャンネルのスプリ
ッターを4段積層した二次元導波路装置を二次元光ファ
イバアレイと接続した。1mm厚のSiウエハ上にSi
ウエハの底面から1.03mmの位置に導波路コアが導
波路ピッチ(8チャンネル側)250μmで位置し、そ
の上にクラッドを0.025mm形成し、総厚1.05
5mmのスプリッター単位を形成した。図14に示すよ
うに一枚のウエハに4チップのスプリッターを形成し、
このウエハに位置決め用ガイド(溝)を5mmのピッチ
で研削加工により形成した。積層精度確保のため、ガイ
ド溝に積層用ガイドピンを乗せた時の中心位置と導波路
に対する相対的な深さとピッチとは同一となるように、
以下のようにして加工を施した。ウエハを、特開平5−
273442号公報における図3に示されているような
加工治具の上に、治具の被加工物側基準面(側面側と底
面側の両者)に対し平行になるように貼り付け、加工機
側基準面(側面側と底面側の両者)に平行になるように
位置決め用ガイド加工を施すことで相対位置を正確に同
一とした。この場合、加工治具の被加工物側基準面と加
工機側基準面との間の平行関係や直角関係等の必要な相
対関係は確保されている。ウエハを切断加工してスプリ
ッターのチップとし、図13(b)に示す積層方法にて
積層方向のコアピッチが1.06mmとなるように積
層、固定した。つまり、スプリッター単位間の接着層の
厚さは5μmとした。この二次元化されたスプリッター
の端面を図13(b)に示す形状となるように8°研磨
を施した。次に、図1に示す形状の8心×4段の二次元
光ファイバアレイを実施例1と同様の方法で作製した。
この場合、端面への8°研磨加工は積層後に施した。こ
のときの光ファイバアレイ単位の厚さ(V溝基板底面か
らファイバの頂部までの距離)はスプリッター単位と合
わせ1.055mmとし、積層ピッチは1.06mmと
した。つまり、光ファイバアレイ単位間の接着層の厚さ
は5μmとした。更に、1段(一次元)の光ファイバピ
ッチ1.06mmの4心光ファイバアレイを作製した。
端面は前記二次元化スプリッターと接続時に端面が平行
になる方向に8°(一次元光ファイバアレイのファイバ
ピッチの方向に8°)研磨を施した。三者を通常の導波
路型スプリッターモジュールと同様、調心を行い、接
続、固定し、二次元スプリッターモジュールを作製し
た。
Example 3 A two-dimensional waveguide device in which four 1 × 8 channel splitters were stacked was connected to a two-dimensional optical fiber array. Si on a 1 mm thick Si wafer
A waveguide core is located at a waveguide pitch (8 channel side) of 250 μm at a position of 1.03 mm from the bottom surface of the wafer, and a cladding is formed on the same with a thickness of 0.025 mm, and a total thickness of 1.05
A 5 mm splitter unit was formed. As shown in FIG. 14, a 4-chip splitter is formed on one wafer,
Positioning guides (grooves) were formed on this wafer by grinding at a pitch of 5 mm. In order to secure the stacking accuracy, the center position when the stacking guide pin is placed in the guide groove and the depth and pitch relative to the waveguide are the same,
Processing was performed as follows. The wafer is
On a processing jig as shown in FIG. 3 of Japanese Patent No. 273442, it is attached so as to be parallel to the workpiece reference surface (both the side surface side and the bottom surface side) of the jig, and the processing machine Positioning guide processing was performed so as to be parallel to the side reference surfaces (both the side surface side and the bottom surface side) so that the relative positions were exactly the same. In this case, a necessary relative relationship such as a parallel relationship or a right angle relationship between the workpiece side reference surface of the processing jig and the processing machine side reference surface is ensured. The wafer was cut and processed into splitter chips, which were stacked and fixed by a stacking method shown in FIG. 13B so that the core pitch in the stacking direction was 1.06 mm. That is, the thickness of the adhesive layer between the splitter units was 5 μm. The end face of this two-dimensionalized splitter was polished by 8 ° so as to have the shape shown in FIG. 13 (b). Next, an 8-fiber × 4-stage two-dimensional optical fiber array having the shape shown in FIG. 1 was produced by the same method as in Example 1.
In this case, the 8 ° polishing process on the end face was performed after the lamination. At this time, the thickness of the optical fiber array unit (distance from the bottom surface of the V-groove substrate to the top of the fiber) was 1.055 mm together with the splitter unit, and the stacking pitch was 1.06 mm. That is, the thickness of the adhesive layer between the optical fiber array units was 5 μm. Further, a one-stage (one-dimensional) 4-fiber optical fiber array with an optical fiber pitch of 1.06 mm was produced.
The end face was polished by 8 ° (8 ° in the direction of the fiber pitch of the one-dimensional optical fiber array) in the direction in which the end face becomes parallel when connected to the two-dimensional splitter. Two-dimensional splitter modules were produced by aligning, connecting, and fixing the three members in the same manner as the ordinary waveguide splitter module.

【0152】 この結果、本実施例で作製した二次元ス
プリッターモジュールは、接続による損失が0.5d
B、反射が60dBと若干一次元的なスプリッターモジ
ュールと比べ損失が大きかったが、十分に使用できる特
性の二次元スプリッターモジュールであった。
As a result, the two-dimensional splitter module manufactured in this example has a connection loss of 0.5d.
B, the reflection was 60 dB, which was slightly larger than the loss of the one-dimensional splitter module, but it was a two-dimensional splitter module having characteristics that it could be used sufficiently.

【0153】[0153]

【発明の効果】 以上説明したように、本発明によっ
て、基板上における光学部材(例えば、光ファイバ、レ
ンズ等)の整列精度が高くかつ長期的な信頼性に優れた
二次元光学部材アレイ及び高密度で容量が大であるとと
もにパッケージングや接続における工数の削減を図るこ
とが可能な二次元導波路装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, a two-dimensional optical member array and a two-dimensional optical member array having high alignment accuracy of optical members (for example, optical fibers, lenses, etc.) on a substrate and excellent long-term reliability are provided. It is possible to provide a two-dimensional waveguide device that has a large capacity in terms of density and can reduce the number of steps in packaging and connection.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の二次元光学部材アレイの第1の実施
の形態である二次元光ファイバアレイを模式的に示す断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a two-dimensional optical fiber array which is a first embodiment of a two-dimensional optical member array of the present invention.

【図2】 図1における基板の溝の部分を拡大して示す
断面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a groove portion of the substrate in FIG.

【図3】 本発明の二次元光学部材アレイの第2の実施
の形態である二次元光ファイバアレイを模式的に示す断
面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a two-dimensional optical fiber array which is a second embodiment of the two-dimensional optical member array of the present invention.

【図4】 本発明の二次元光学部材アレイの第3の実施
の形態である二次元光ファイバアレイを模式的に示す断
面図及びA部拡大図である。
4A and 4B are a cross-sectional view and an enlarged view of part A schematically showing a two-dimensional optical fiber array which is a third embodiment of the two-dimensional optical member array of the present invention.

【図5】 本発明の二次元光学部材アレイの第4の実施
の形態である二次元光ファイバアレイを模式的に示す断
面図である。
FIG. 5 is a sectional view schematically showing a two-dimensional optical fiber array which is a fourth embodiment of the two-dimensional optical member array of the present invention.

【図6】 本発明の二次元光学部材アレイの第5の実施
の形態である二次元光ファイバアレイを模式的に示す断
面図である。
FIG. 6 is a sectional view schematically showing a two-dimensional optical fiber array that is a fifth embodiment of the two-dimensional optical member array of the present invention.

【図7】 図5に示す第4の実施の形態である二次元光
ファイバアレイにおける反射特性と角度ズレ(Δθ)と
の関係を模式的に示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the relationship between the reflection characteristic and the angular deviation (Δθ) in the two-dimensional optical fiber array according to the fourth embodiment shown in FIG.

【図8】 図6に示す第5の実施の形態である二次元光
ファイバアレイにおける反射特性と角度ズレ(Δθ)と
の関係を模式的に示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the relationship between the reflection characteristic and the angular deviation (Δθ) in the two-dimensional optical fiber array according to the fifth embodiment shown in FIG.

【図9】 本発明の二次元光学部材アレイの第6の実施
の形態である二次元光ファイバアレイを模式的に示す断
面図である。
FIG. 9 is a sectional view schematically showing a two-dimensional optical fiber array that is a sixth embodiment of the two-dimensional optical member array of the present invention.

【図10】 シンプルなインライン型スイッチの構成を
模式的に示す説明図(a)〜(c)である。
FIG. 10 is explanatory diagrams (a) to (c) schematically showing the configuration of a simple in-line switch.

【図11】 本発明の二次元光学部材アレイの実施の形
態である二次元光ファイバアレイを二次元化する際に用
いられるガイドピン治具を模式的に示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a guide pin jig used for making a two-dimensional optical fiber array which is an embodiment of a two-dimensional optical member array of the present invention two-dimensional.

【図12】 本発明の二次元導波路装置の一の実施の形
態を模式的に示し、(a)は平面図、(b)はY−Y線
における断面図である。
FIG. 12 schematically shows an embodiment of a two-dimensional waveguide device of the present invention, (a) is a plan view and (b) is a sectional view taken along line YY.

【図13】 図12(a)のZ−Z線における断面図
(二態様)、(a)、(b)である。
FIG. 13 is a cross-sectional view (two aspects), (a), and (b) taken along line ZZ in FIG.

【図14】 本発明の二次元導波路装置の一の実施の形
態において、導波路基板単位を積層して二次元化する方
法を模式的に示す平面図である。
FIG. 14 is a plan view schematically showing a method of stacking waveguide substrate units to make them two-dimensional in one embodiment of the two-dimensional waveguide device of the present invention.

【図15】 二次元導波路装置を介して二次元光ファイ
バアレイと一次元光ファイバアレイとを接続した状態を
模式的に示し、(a)は平面図、(b)はその側面図で
ある。
FIG. 15 schematically shows a state in which a two-dimensional optical fiber array and a one-dimensional optical fiber array are connected via a two-dimensional waveguide device, (a) is a plan view, and (b) is a side view thereof. .

【図16】 従来の二次元光学部材アレイ(光ファイバ
アレイ)の一例を模式的に示す断面図である。
FIG. 16 is a sectional view schematically showing an example of a conventional two-dimensional optical member array (optical fiber array).

【図17】 従来の導波路装置の一例を模式的に示し、
(a)は平面図、(b)は(a)のX−X線における断
面図である。
FIG. 17 schematically shows an example of a conventional waveguide device,
(A) is a top view, (b) is sectional drawing in the XX line of (a).

【図18】 本発明の二次元光学部材アレイにおいて、
円筒状部材の貫通孔に光ファイバを収納した状態の一の
実施の形態を模式的に示す断面図である。
FIG. 18 shows a two-dimensional optical member array according to the present invention,
It is sectional drawing which shows typically one embodiment of the state which accommodated the optical fiber in the through-hole of a cylindrical member.

【図19】 本発明の二次元光学部材アレイにおいて、
光ファイバとして偏波保持光ファイバを用いた場合を模
式的に示す断面図である。
FIG. 19 shows a two-dimensional optical member array according to the present invention,
It is sectional drawing which shows typically the case where a polarization maintaining optical fiber is used as an optical fiber.

【図20】 本発明の二次元光学部材アレイにおいて、
円筒状部材の貫通孔に光ファイバを収納した状態の他の
実施の形態を模式的に示す断面図であって、(a)は光
ファイバの軸方向に対する垂直断面図、(b)は(a)
のX−X線断面図である。
FIG. 20 shows a two-dimensional optical member array according to the present invention,
It is sectional drawing which shows typically another embodiment of the state which accommodated the optical fiber in the through-hole of a cylindrical member, (a) is a vertical sectional view with respect to the axial direction of an optical fiber, (b) is (a). )
6 is a sectional view taken along line XX of FIG.

【図21】 本発明の二次元光学部材アレイにおいて、
円筒状部材の貫通孔に光ファイバを収納した状態の他の
実施の形態を模式的に示す断面図である。
FIG. 21 shows a two-dimensional optical member array according to the present invention,
It is sectional drawing which shows other embodiment of the state which accommodated the optical fiber in the through-hole of a cylindrical member typically.

【図22】 本発明の二次元光学部材アレイにおいて、
円筒状部材の貫通孔に光ファイバを収納した状態の他の
実施の形態を模式的に示す断面図である。
FIG. 22 shows a two-dimensional optical member array of the present invention,
It is sectional drawing which shows other embodiment of the state which accommodated the optical fiber in the through-hole of a cylindrical member typically.

【図23】 本発明の二次元光学部材アレイにおいて、
円筒状部材の貫通孔に光ファイバを収納した状態の他の
実施の形態を模式的に示す断面図である。
FIG. 23 shows a two-dimensional optical member array according to the present invention,
It is sectional drawing which shows other embodiment of the state which accommodated the optical fiber in the through-hole of a cylindrical member typically.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光ファイバ、1a…特定光ファイバ、2…基板、2
a…最下層の基板、2b…下から2層目の基板、2d…
最上層の基板、3…固定部材、3a…最下層の光ファイ
バアレイ単位の上に配置された固定部材、3s…固定部
材の表面、4…接着剤層、5…光ファイバアレイ単位、
5a…最下層の光ファイバアレイ単位、5b…下から2
層目の光ファイバアレイ単位、5d…最上層の光ファイ
バアレイ単位、6…位置決め用ガイド(ガイド用V
溝)、6a〜6d…ガイドピン、7…平板マイクロレン
ズ、10…二次元光ファイバアレイ、21…溝(V字
溝)、21a,21b…溝の側壁、22…最下層の光フ
ァイバアレイ単位を構成する基板の上面、23…下から
2層目の光ファイバアレイ単位を構成する基板の下面、
24…入力側ファイバアレイ、25…出力側ファイバア
レイ、26…インライン型光スイッチ、100…従来の
二次元光ファイバアレイ、101…光ファイバ、102
…V溝基板、103…固定部材、110…一次元光ファ
イバアレイ、200…二次元導波路装置、201…導波
路、202…基板、204…接着剤層、205…導波路
基板単位、206…位置決め用ガイド、301a…光フ
ァイバ、301b…外部被覆、301c…偏波保持光フ
ァイバ、302…円筒状部材、302a…貫通孔、30
2b…テーパ部、302c…開口部側端部、303…基
板、303a…溝、303b…基板端部、304…固定
部材、304a…固定部材端部、305…接着剤層、3
06…応力付与部、307…コア、310…二次元光学
部材アレイ、θ…傾斜の角度、D…特定光ファイバのコ
ア位置相互間の距離、G1,G2…荷重、S…光ファイ
バの光を入出射する側の端面、S’…導波路の光を入出
射する側の端面、L…光ファイバの中心軸、L’…導波
路の中心軸、P…光ファイバからの入出射光の光軸、Q
…平板マイクロレンズの光軸、V…光ファイバの中心軸
に垂直な面、V’…導波路の中心軸に垂直な面、U…光
ファイバの中心軸に垂直な面に対して所定角度(θ)を
形成する面、U’…導波路の中心軸に垂直な面に対して
所定角度(θ)を形成する面、W…入出射光の光軸Pに
垂直な面。
1 ... Optical fiber, 1a ... Specific optical fiber, 2 ... Substrate, 2
a ... the bottom substrate, 2b ... the second lowest substrate, 2d ...
The uppermost substrate, 3 ... Fixing member, 3a ... Fixing member arranged on the lowermost optical fiber array unit, 3s ... Surface of fixing member, 4 ... Adhesive layer, 5 ... Optical fiber array unit,
5a ... bottommost optical fiber array unit, 5b ... 2 from the bottom
Optical fiber array unit of layer 5d ... Optical fiber array unit of top layer, 6 ... Positioning guide (guide V
Grooves), 6a to 6d ... Guide pins, 7 ... Flat plate microlens, 10 ... Two-dimensional optical fiber array, 21 ... Grooves (V-shaped grooves), 21a, 21b ... Groove sidewalls, 22 ... Bottom optical fiber array unit The upper surface of the substrate constituting 23, the lower surface of the substrate constituting the second optical fiber array unit from the bottom,
24 ... Input side fiber array, 25 ... Output side fiber array, 26 ... In-line type optical switch, 100 ... Conventional two-dimensional optical fiber array, 101 ... Optical fiber, 102
... V-groove substrate, 103 ... Fixing member, 110 ... One-dimensional optical fiber array, 200 ... Two-dimensional waveguide device, 201 ... Waveguide, 202 ... Substrate, 204 ... Adhesive layer, 205 ... Waveguide substrate unit, 206 ... Positioning guide, 301a ... Optical fiber, 301b ... Outer coating, 301c ... Polarization maintaining optical fiber, 302 ... Cylindrical member, 302a ... Through hole, 30
2b ... Tapered portion, 302c ... Opening side end portion, 303 ... Substrate, 303a ... Groove, 303b ... Substrate end portion, 304 ... Fixing member, 304a ... Fixing member end portion, 305 ... Adhesive layer, 3
06 ... stress applying part, 307 ... core, 310 ... two-dimensional optical member array, θ ... angle of inclination, D ... distance between core positions of specific optical fiber, G1, G2 ... load, S ... light of optical fiber Input / output end faces, S '... End face of waveguide of light input / output, L ... Center axis of optical fiber, L' ... Center axis of waveguide, P ... Optical axis of input / output light from optical fiber , Q
... an optical axis of the flat plate microlens, V ... a surface perpendicular to the central axis of the optical fiber, V '... a surface perpendicular to the central axis of the waveguide, U ... a predetermined angle with respect to a surface perpendicular to the central axis of the optical fiber ( θ), a surface that forms a predetermined angle (θ) with respect to a surface that is perpendicular to the central axis of the waveguide, and a surface that is perpendicular to the optical axis P of the incoming and outgoing light.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井出 晃啓 愛知県名古屋市瑞穂区須田町2番56号 日 本碍子株式会社内 Fターム(参考) 2H036 JA01 LA03 LA07 2H047 KA03 KB08 TA05    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Akihiro Ide             2-56, Sudacho, Mizuho-ku, Nagoya-shi, Aichi             Inside Hon insulator Co., Ltd. F term (reference) 2H036 JA01 LA03 LA07                 2H047 KA03 KB08 TA05

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学部材と、一方の表面上に前記光学部
材の外形に対応した一以上の溝を有し、この溝の上に一
以上の前記光学部材を整列させて固定した基板とを備え
た光学部材アレイ単位の複数を、階層的に積層してなる
二次元光学部材アレイであって、 前記複数の光学部材アレイ単位のうち互いに隣接する前
記光学部材アレイ単位を構成する基板のそれぞれ対向す
る表面同士が直接接触することのない状態で、かつ、力
学的影響を互いに直接及ぼし合うことのない状態で、前
記光学部材アレイ単位の複数を階層的に積層してなるこ
とを特徴とする二次元光学部材アレイ。
1. An optical member and a substrate having, on one surface thereof, one or more grooves corresponding to the outer shape of the optical member, on which one or more optical members are aligned and fixed. A two-dimensional optical member array formed by stacking a plurality of the optical member array units in a hierarchical manner, each of which opposes a substrate constituting the adjacent optical member array unit among the plurality of optical member array units. The plurality of optical member array units are laminated in a layered manner in such a manner that the surfaces to be contacted with each other are not in direct contact with each other and the mechanical influences are not directly exerted on each other. -Dimensional optical member array.
【請求項2】 前記光学部材が、光ファイバ又はレンズ
である請求項1に記載の二次元光学部材アレイ。
2. The two-dimensional optical member array according to claim 1, wherein the optical member is an optical fiber or a lens.
【請求項3】 前記光学部材アレイ単位を構成する基板
上に配列した光学部材の頂点と、それに対向する前記光
学部材アレイ単位を構成する基板の表面とが接触し、前
記光学部材アレイ単位を構成する基板のそれぞれ対向す
る表面同士が直接接触することのない状態で、かつ、力
学的影響を互いに直接及ぼし合うことのない状態で、前
記光学部材アレイ単位の複数を階層的に積層してなる請
求項1又は2に記載の二次元光学部材アレイ。
3. The optical member array unit is formed by contacting a vertex of an optical member arranged on a substrate forming the optical member array unit with a surface of a substrate facing the optical member array unit facing the vertex. A plurality of the optical member array units are layered in a layered manner in such a manner that the opposing surfaces of the substrates are not in direct contact with each other and do not directly exert a mechanical influence on each other. Item 2. The two-dimensional optical member array according to Item 1 or 2.
【請求項4】 前記光学部材アレイ単位を構成する基板
上に配列した光学部材の頂点と、それに対向する前記光
学部材アレイ単位を構成する基板の表面との相互間に、
接着剤層を介在させるとともに、前記光学部材の頂点と
前記基板の表面とを、それぞれ前記接着剤層に接触さ
せ、前記光学部材アレイ単位を構成する基板のそれぞれ
対向する表面同士が直接接触することのない状態で、か
つ、力学的影響を互いに直接及ぼし合うことのない状態
で、前記光学部材アレイ単位の複数を階層的に積層して
なる請求項1又は2に記載の二次元光学部材アレイ。
4. An apex of optical members arranged on a substrate forming the optical member array unit and a surface of a substrate facing the optical member array unit facing the apex,
With an adhesive layer interposed, the apex of the optical member and the surface of the substrate are respectively brought into contact with the adhesive layer, and the respective surfaces of the substrates constituting the optical member array unit are directly in contact with each other. The two-dimensional optical member array according to claim 1 or 2, wherein a plurality of the optical member array units are layered in a layered manner in a state in which the optical members do not directly affect each other without mechanical influence.
【請求項5】 最上層の前記光学部材アレイ単位を構成
する前記基板の一方の表面上に、及び互いに隣接する前
記光学部材アレイ単位を構成する前記基板の間に、前記
光学部材を前記基板の前記溝を有する一方の表面側に押
圧又は載置して、整列、固定する固定部材を更に備えて
なる請求項1又は2に記載の二次元光学部材アレイ。
5. The optical member of the substrate is provided on one surface of the substrate forming the optical member array unit in the uppermost layer and between the substrates forming the optical member array unit adjacent to each other. The two-dimensional optical member array according to claim 1 or 2, further comprising a fixing member that presses or mounts on one surface side having the groove to align and fix.
【請求項6】 前記固定部材の表面と、この固定部材の
表面に対向する前記光学部材アレイ単位を構成する前記
基板の表面とが直接接触することのない状態で、かつ、
力学的影響を互いに直接及ぼし合うことのない状態で、
前記固定部材が前記光学部材を前記基板の前記溝を有す
る一方の表面側に押圧又は載置して、整列、固定する請
求項5に記載の二次元光学部材アレイ。
6. The surface of the fixing member and the surface of the substrate constituting the optical member array unit facing the surface of the fixing member are not in direct contact with each other, and
Without directly affecting each other mechanically,
The two-dimensional optical member array according to claim 5, wherein the fixing member presses or mounts the optical member on one surface side of the substrate having the groove to align and fix the optical member.
【請求項7】 前記固定部材の表面と前記溝を構成する
側壁とに前記光学部材を当接させた状態で、前記光学部
材を前記基板上に押圧又は載置して、整列、固定させて
なる請求項5又は6に記載の二次元光学部材アレイ。
7. The optical member is aligned or fixed by pressing or placing it on the substrate in a state where the optical member is in contact with the surface of the fixing member and the side wall forming the groove. The two-dimensional optical member array according to claim 5 or 6.
【請求項8】 前記固定部材の表面と、この固定部材の
表面に対向する前記光学部材アレイ単位を構成する前記
基板の表面の相互間に、接着剤層を更に備えてなる請求
項5〜7のいずれかに記載の二次元光学部材アレイ。
8. The adhesive layer is further provided between the surface of the fixing member and the surface of the substrate constituting the optical member array unit facing the surface of the fixing member. The two-dimensional optical member array described in any one of 1.
【請求項9】 前記接着剤層の厚さが、2〜100μm
である請求項8に記載の二次元光学部材アレイ。
9. The thickness of the adhesive layer is 2 to 100 μm.
The two-dimensional optical member array according to claim 8.
【請求項10】 前記光学部材アレイ単位を構成する前
記基板の前記溝を有する一方の表面上の所定箇所に、位
置決め用ガイドが形成されてなる請求項1〜9のいずれ
かに記載の二次元光学部材アレイ。
10. The two-dimensional structure according to claim 1, wherein a positioning guide is formed at a predetermined position on one surface of the substrate forming the optical member array unit having the groove. Optical member array.
【請求項11】 前記溝が、V字溝である請求項1〜1
0のいずれかに記載の二次元光学部材アレイ。
11. The groove is a V-shaped groove.
The two-dimensional optical member array according to any one of 0.
【請求項12】 前記光学部材アレイ単位を構成する前
記光学部材の、光を出射する側の端面及び光を入射する
側の端面又はそれらのいずれかが、それぞれ光学部材の
中心軸に垂直な面に対して所定角度(θ)を形成する傾
斜を備えてなる請求項1〜11のいずれかに記載の二次
元光学部材アレイ。
12. An end surface on the side of emitting light and an end surface on the side of entering light of the optical members constituting the optical member array unit, or one of them is a surface perpendicular to the central axis of the optical member. The two-dimensional optical member array according to any one of claims 1 to 11, comprising an inclination that forms a predetermined angle (?) With respect to.
【請求項13】 前記光学部材の、光を出射する側の端
面及び光を入射する側の端面又はそれらのいずれかが、
それぞれ前記光学部材の中心軸に垂直な面上に配設され
てなる請求項12に記載の二次元光学部材アレイ。
13. An end surface of the optical member on the side where light is emitted and an end surface on the side where light is incident, or any one of them.
The two-dimensional optical member array according to claim 12, wherein the two-dimensional optical member array is arranged on a surface perpendicular to the central axis of each of the optical members.
【請求項14】 前記光学部材の、光を出射する側の端
面及び光を入射する側の端面又はそれらのいずれかが、
それぞれ前記光学部材の中心軸に垂直な面に対して所定
角度(θ)を形成する面上に配設されてなる請求項12
に記載の二次元光学部材アレイ。
14. An end surface of the optical member on the side where light is emitted and an end surface on the side where light is incident, or one of them,
13. Each of the optical members is arranged on a surface forming a predetermined angle (θ) with respect to a surface perpendicular to the central axis of the optical member.
The two-dimensional optical member array described in 1.
【請求項15】 前記光学部材の、光を出射する側の端
面及び光を入射する側の端面又はそれらのいずれかが、
それぞれ出射光及び入射光又はそれらのいずれかの光軸
に垂直な面上に配設されてなる請求項12に記載の二次
元光学部材アレイ。
15. The end surface of the optical member on the side from which light is emitted and the end surface on the side from which light is incident, or any one of them,
The two-dimensional optical member array according to claim 12, wherein the two-dimensional optical member array is provided on each of the outgoing light and the incident light or a surface perpendicular to the optical axis of either one of them.
【請求項16】 請求項1〜15のいずれかに記載の二
次元光学部材アレイを構成する前記光学部材のコア位置
を測定する方法であって、 前記光学部材アレイ単位が階層的にm段積層され、かつ
一つの前記光学部材アレイ単位のそれぞれがn本のチャ
ンネルを有する場合(前記光学部材がm行、n列で整列
する場合)、前記m行の光学部材の各行のコア位置をそ
れぞれ測定するとともに、前記n列の光学部材のうち少
なくとも二列の光学部材のコア位置をそれぞれ測定し、
更に、前記少なくとも二列の光学部材のそれぞれの列か
ら一つの前記光学部材を任意に特定して、特定された前
記光学部材(特定光学部材)のコア位置相互間の距離を
測定し、前記特定光学部材のコア位置を結んだ線分を対
角線として形成される四角形の四つの角部に相当する前
記光学部材のコア位置の、相互の行列の位置関係を算出
し、全体の前記光学部材のコア位置を算出することを特
徴とする二次元光学部材アレイを構成する光学部材のコ
ア位置測定方法。
16. A method for measuring a core position of the optical member constituting the two-dimensional optical member array according to claim 1, wherein the optical member array unit is layered in m layers in a hierarchical manner. And each one of the optical member array units has n channels (when the optical members are aligned in m rows and n columns), the core position of each row of the m optical members is measured. At the same time, the core positions of at least two rows of the optical members among the n rows of optical members are respectively measured,
Further, one optical member is arbitrarily specified from each row of the at least two rows of optical members, and a distance between core positions of the specified optical member (specific optical member) is measured, The core positions of the optical members corresponding to the four corners of the quadrangle formed by diagonally connecting the core positions of the optical members are calculated, and the positional relationship of the mutual matrix is calculated, and the cores of the entire optical members are calculated. A method of measuring a core position of an optical member that constitutes a two-dimensional optical member array, characterized by calculating a position.
【請求項17】 平面的にパターニングされた一以上の
導波路を備えた導波路基板単位の複数を、階層的に積層
してなる二次元導波路装置であって、 複数の前記導波路基板単位のうち互いに隣接する前記導
波路基板単位のそれぞれ対向する表面同士が直接接触す
ることのない状態で、かつ、力学的影響を互いに直接及
ぼし合うことのない状態で、前記導波路基板単位の複数
を階層的に積層してなることを特徴とする二次元導波路
装置。
17. A two-dimensional waveguide device in which a plurality of waveguide substrate units each having one or more planarly patterned waveguides are laminated in a layered manner, wherein a plurality of the waveguide substrate units are provided. Among the plurality of the waveguide substrate units, the surfaces of the waveguide substrate units adjacent to each other, which are opposed to each other, are not in direct contact with each other, and the mechanical influences are not directly exerted on each other. A two-dimensional waveguide device characterized by being laminated in a hierarchical manner.
【請求項18】 複数の前記導波路基板単位のうち互い
に隣接する前記導波路基板単位のそれぞれ対向する表面
相互間に接着剤層を備えてなる請求項17に記載の二次
元導波路装置。
18. The two-dimensional waveguide device according to claim 17, wherein an adhesive layer is provided between the surfaces of the waveguide substrate units adjacent to each other among the plurality of waveguide substrate units that face each other.
【請求項19】 前記接着剤層の厚さが、2〜100μ
mである請求項17又は18に記載の二次元導波路装
置。
19. The adhesive layer has a thickness of 2 to 100 μm.
The two-dimensional waveguide device according to claim 17 or 18, wherein m is m.
【請求項20】 前記導波路基板単位の表面上の所定箇
所に、位置決め用ガイドが形成されてなる請求項17〜
19のいずれかに記載の二次元導波路装置。
20. A positioning guide is formed at a predetermined position on the surface of the waveguide substrate unit.
The two-dimensional waveguide device according to any one of 19 above.
【請求項21】 前記導波路基板単位を構成する前記導
波路の、光を出射する側の端面のそれぞれが、光軸に垂
直な面に対して所定角度(θ)を形成する傾斜を備えて
なる請求項17〜20のいずれかに記載の二次元導波路
装置。
21. Each of the end faces on the light emitting side of the waveguide forming the waveguide substrate unit is provided with an inclination forming a predetermined angle (θ) with respect to a plane perpendicular to the optical axis. The two-dimensional waveguide device according to any one of claims 17 to 20.
【請求項22】 前記導波路基板単位を構成する前記導
波路の、光を出射する側の端面及び光を入射する側の端
面又はそれらのいずれかが、それぞれ前記導波路の中心
軸に垂直な面上に配設されてなる請求項21に記載の二
次元導波路装置。
22. An end face on the side of emitting light and an end face on the side of entering light of the waveguides constituting the waveguide substrate unit, or any one of them is perpendicular to the central axis of the waveguide. The two-dimensional waveguide device according to claim 21, wherein the two-dimensional waveguide device is arranged on a surface.
【請求項23】 前記導波路基板単位を構成する前記導
波路の、光を出射する側の端面及び光を入射する側の端
面又はそれらのいずれかが、それぞれ前記導波路の中心
軸に垂直な面に対して所定角度(θ)を形成する面上に
配設されてなる請求項21に記載の二次元導波路装置。
23. An end face on the side of emitting light and an end face on the side of entering light of the waveguides constituting the waveguide substrate unit, or any one of them is perpendicular to the central axis of the waveguide. The two-dimensional waveguide device according to claim 21, wherein the two-dimensional waveguide device is arranged on a surface forming a predetermined angle (θ) with respect to the surface.
【請求項24】 前記導波路基板単位を構成する前記導
波路の、光を出射する側の端面及び光を入射する側の端
面又はそれらのいずれかが、それぞれ出射光及び入射光
又はそれらのいずれかの光軸に垂直な面上に配設されて
なる請求項21に記載の二次元導波路装置。
24. An end face on the side of emitting light and an end face on the side of entering light of the waveguides constituting the waveguide substrate unit, or any one of them is an emitted light and / or an incident light, respectively. The two-dimensional waveguide device according to claim 21, wherein the two-dimensional waveguide device is arranged on a surface perpendicular to the optical axis.
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