JP2003505734A - 光学的な接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 光学的な接続装置が、第１の光導波路から出て第２の光導波路（２０、３０）に入る光を接続するように機能し、その際長さの変化できる要素（２６）が、互いに両方の光導波路（２０、３０）の対向する端面の相対的な位置に影響を与えることができる。フェルール（２４）において前記光導波路の一方（２０）を固定する前記要素（２６）は、第１の保持ブロック（２８）によって前記光導波路の他方（３０）を含むユニットに接続されている。要素は、第２の保持ブロック（３８、４０）内部に係合するとともにほぼ要素の長手方向軸に対して平行に向けられた唯一の空間的な方向に要素（２６）の伸長を可能にするガイド装置（３４、３６）を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） この発明は、第１の光導波路から第２の光導波路に光を接続するための光学的
な接続装置に関する。このような接続装置は、例えば、ＷＯ９８／１３７１８か
ら周知である。

【０００２】 （背景技術） このような接続装置は、所定の幾何学的位置に光が入射する入射面を備えたフ
ェーズドアレー原理による光学フィルタに用いられ、その際この幾何学的位置は
、光学フィルタの出力波長に影響を与える。フェーズドアレー原理によるこのよ
うな光学フィルタは、わずかな挿入損失と高いクロストーク抑制を有しているの
で、特に光学的な波長分割多重（ＷＤＭ）におけるマルチプレクサあるいはデマ
ルチプレクサとして用いられる。この光学フィルタは、実質的な構成部材として
位相シフト領域を形成する異なる長さの多数の湾曲した光学的な導波路を備えて
いる。ドイツ特許出願ＤＥ４４２２６５１．９において、フェーズドアレーフィ
ルタの中央波長は、光を層状の導波路に導く入射光導波路の位置によって定めら
れると述べられている。このようにして、入射光導波路あるいは入射光ファイバ
の幾何学的な配置によって光学フィルタの中央波長は、正確に調節される。それ
ゆえ、光導波路が互いに相対的にシフトされることが望ましいので、光導波路を
互いに直接接着することができない。

【０００３】 従来周知の接続装置において、このファイバはＶ溝内に接着され、その処理で
形成される中空空間は、接着剤で充填される。接着剤は、温度、膨張係数、吸水
性などに関して光ファイバ及び保持ブロック又は長さの変化できる要素（可変長
要素）とは異なる振舞をするので、変化する環境条件下において、接着剤のとこ
ろにおいて応力が発生し、これによって、このファイバのずれが起こり得る。

【０００４】 この発明の目的は、光波を導く２つの構造体間の接続、特に光導波路（光ファ
イバ（ＬＷＬ繊維）／光学リボン（ｏｐｔｉｃａｌ ｒｉｂｂｏｎ）（ＬＷＬテ
ープ））と光学的な構成要素の帯状の導波路（ａ ｓｔｒｉｐ ｃｏｎｄｕｃｔ
ｏｒ）（チップ）間の接続を高い信頼性と安定性を持ったコスト適性のある光学
的な接続装置の提供にある。この目的は、請求項１に記載の特徴を持った光学的
な接続装置によって達成される。

【０００５】 （発明の開示） この発明に係る接続装置における好ましい構成の１つは、フェルールが可変長
要素の孔に挿入されることを特徴とするものである。

【０００６】 当初に述べた接続装置においては、第１の保持ブロックがチップ（Ｃｈｉｐ）
に取り付けられるとともに光導波ファイバ（ｔｈｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｗａｖｅ
ｇｕｉｄｅ ｆｉｂｒｅ）が可変長要素に保持される。この場合において、可変
長要素は揺動し、又は曲げ若しくはたわみが発生し、光ファイバの一時的又は永
久的な調節ずれが生じ得る。

【０００７】 この発明に係る光学的な接続装置における好ましい構成の１つは、ガイドデバ
イスが、支持部材（アバットメント（ａｂｕｔｍｅｎｔ）としての第２の保持ブ
ロックを備え、可変長要素は、この第２の保持ブロック上で主にその伸長方向に
導かれる。従って、接続面に平行な可変長要素の改善されたガイド運動が保証さ
れるとともに付加的な作業コスト（ｅｆｆｏｒｔ）が低減される。

【０００８】 このような構成によって、可変長要素の長さ変化が可能となり、この要素の支
持部材内は、この可変長要素の伸長方向に対して直交する方向にのみ移動するこ
とができる。この場合、移動できる軸へのガイドは、非常に正確であるので、あ
らゆる固定された軸方向への偶発的な移動はマイクロメートル以下である。これ
によって、第１の光導波路（光ファイバ）の第２の光導波路（チップ）に対する
移動は、チップの表面に対して平行に非常に精密に行われ、従って、他の方向へ
の調節のずれは実質的には生じない。

【０００９】 この発明に係る装置における他の好ましい構成は、ガイドデバイスが、可変長
要素に接続され、第２の保持ブロックの孔に嵌め込まれたフェルールを備え、こ
のフェルールが、長さ変化が行われる可変長要素の軸の方向に移動することがで
きることを特徴とする。これによって、フェルールが、保持部材として働く第２
の保持ブロック内にある適当な入手可能な接続管内でガイドされるとき有利であ
る。

【００１０】 この発明に係る装置におけるさらに好ましい構成は、ガイドデバイスが、第２
の保持ブロックに接続され、可変長要素の孔に嵌め込まれたフェルールを備え、
これにより、このフェルールが、長さ変化が行われる可変長要素の軸の方向に移
動することができることを特徴とする。これによって、フェルールが、管を介し
て可変長要素内でガイドされるとき有利である。

【００１１】 特に、例えば、可変長要素の長手方向に取り付けられた入手容易な光導波路プ
ラグフェルール（ｏｐｔｉｃａｌ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｐｌｕｇ ｆｅｒｒｕ
ｌｅ）などのフェルールを使用することによって、非常に精密なガイドを実現す
ることが可能になる。

【００１２】 この発明に係る装置におけるさらに他の好ましい構成は、可変長要素と第２の
保持ブロックとの間における凸縁部と溝との結合によりガイド装置が形成される
ことに特徴がある。従って、追加の構成手段を使うことなく、機械的に容易に実
現可能なガイド装置を提供できる。

【００１３】 この発明に係る装置におけるさらに好ましい構成は、第２の保持ブロックが、
Ｕ型の断面を備え、可変長要素がこの第２の保持ブロックのＵ型の断面にガイド
されることに特徴がある。この場合、可変長要素の両側面にガイド面が設けられ
て、適度に正確なガイドが可能となる。これにより、光導波ファイバと光学チッ
プとの間の光学的な接続において、コスト効果を伴う高い信頼性と安定性を達成
した光学的な接続装置が提供される。

【００１４】 この発明に係る装置におけるさらに好ましい構成は、支持部材が、可変長要素
に取り付けられ、この支持部材は、第２の光導波路に取り外し可能又は移動可能
であり、好ましくは、この支持部材が、一方で支持部材の一端と第２の光導波路
との間にバネを備えるとともに、他方で支持部材の他端と第２の光導波路との間
に調節ネジを備えることに特徴がある。可変長要素に取り付けられた支持部材は
、第２の光導波路に沿ってスライドできる。ネジによって、第２の導波路の表面
に直交する圧力と位置とが調節できる。

【００１５】 （発明を実施するための最良の形態） この発明の実施例は、図面に従って説明される。

【００１６】 矩形で、細長く、長さを変化できるとともに例えばアルミニウム製の要素２が
、図１においては端面図として、図２においては側面図として示されている。こ
の可変長要素２は、例えばガラスあるいはセラミックにより作られ、光学チップ
（図示せず）の表面に接着された保持ブロック４に固定されている。要素２は、
保持ブロック４に共に一端において接続されている。

【００１７】 要素２には、適切な孔８に保持されている入手可能なフェルール６が固定され
ている。フェルール６には光ファイバ１０が固定されている。フェルール８は、
光ファイバの端面における反射を防止するために、要素２に直交し、又は例えば
８２度から８３度の角度で要素２に取り付けられている。フェルールは、複数の
ファイバ用のフェルールでもよい。

【００１８】 図３には、ブロック１２内における光ファイバのグループが示されており、そ
の際光ファイバ１０はそれぞれフェルール６内に配置されるとともにブロック１
２内の対応する孔８に嵌合されあるいは接着されている。

【００１９】 図４には、第１の導波路としての光ファイバ２０が示されており、この光ファ
イバは、フェルール２４を介して可変長要素２６に固定されている。この可変長
要素２６は、保持ブロック２８に固定され、あるいは、接着され、一方、第２の
光導波路３０に固定され、詳細に言えば、共に接着される。本実施例では、この
第２の光導波路３０は、光導波チップ（ａｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｗａｖｅｇｕｉ
ｄｅ ｃｈｉｐ）である。

【００２０】 可変長要素２６の自由端３２において、フェルール３６が、対応する孔３４内
に配置されており、フェルール３６は、可変長要素２６の自由端３２から突出し
ている。フェルール３６の自由端は、ガイド管を介して第２の保持ブロック４０
内に配置されているので、可変長要素２６は、実質的にその長手軸方向にのみ伸
長し、これに直交する方向には移動できない。フェルール３６と管３８は実証さ
れた（ｔｒｉｅｄ ａｎｄ ｔｅｓｔｅｄ）標準的な構成部品であるので、可変
長要素２６のその長手軸方向への確実なガイドが、保証される。あるいは、フェ
ルール３６は、保持ブロック４０内に固定配置でき、従って、可変長要素２６内
を摺動自在に配置することができる。

【００２１】 図５において、第１の光導波路としての光ファイバ４２が示されており、この
光ファイバは、フェルール４４を介して可変長要素４６に固定されている。可変
長要素４６は、保持ブロック４８に固定又は接着されており、一方、保持ブロッ
ク４８は、第２の光導波路５０に固定又は接着される。なお、本実施例において
、第２の光導波路５０は光導波チップである。

【００２２】 可変長要素４６の自由端５２には、溝５４が設けられており、この溝は、第２
の保持ブロック５８の対応する凸縁部（ｔｏｎｇｕｅ）５６に係合し、可変長要
素４６と第２の保持ブロック５８との間に、凸縁部と溝との結合を形成している
。

【００２３】 図６において、第１の光導波路としての光ファイバ６２が示されており、この
光ファイバは、フェルール６４を介して可変長要素６６に固定されている。可変
長要素６６は、保持ブロック６８に対して固定又は接着され、一方、保持ブロッ
ク６８は、第２の光導波路７０に固定又は接着されている。なお、本実施例にお
いて第２の光導波路７０は光導波チップである。

【００２４】 可変長要素６６は、その自由端７２において、Ｕ型断面を有する保持ブロック
７４上に載置され、可変長要素６６は、保持ブロック７４のＵ型断面にガイドさ
れる。したがって、保持ブロック７４は、その二つの脚７６、７８によって可変
長要素６６における前端７２の周りに嵌合するので、可変長要素は同じように十
分にガイドされる。

【００２５】 図７において、第１の光導波路としての光ファイバ８２が示されており、この
光ファイバは、フェルール８４を介して可変長要素８６に固定されている。可変
長要素８６は、保持ブロック８８に対して固定又は接着され、一方、保持ブロッ
ク８８は、第２の光導波路９０に固定又は接着されている。なお、本実施例にお
いて第２の光導波路９０は光導波チップである。

【００２６】 可変長要素の端部にはアバットメント９２が固定されており、支持部材９２は
、第２の光導波路９０に対して移動でき、取り外しできるように嵌合している。
図７（ｂ）から明らかなように、この支持部材９２は、Ｕ型断面を有し、バネ９
６を介して一方の脚９４によって第２の光導波路９０の一方の側方に支えられて
いる。また、支持部材９２は、当該支持部材９２の他の脚９８に配置された調節
ネジ１００によって第２の導波路に支えられている。この調節ネジ１００によっ
て可変長要素８６の圧力および従って位置が、調節される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 可変長要素と光導波ファイバとの間の接続における概略の構成を
示す。

【図２】 図１による装置の側面図である。

【図３】 多数の平行な光導波路を有し、光学チップに接続される光導波フ
ァイバアレイを示す。

【図４Ａ】 本発明に係る一つの実施例における接続装置の側面図ある。

【図４Ｂ】 本発明に係る一つの実施例における接続装置の端面図である。

【図５Ａ】 本発明に係る接続装置の他の実施例における側面図である。

【図５Ｂ】 本発明に係る接続装置の他の実施例における端面図である。

【図６Ａ】 本発明に係る接続装置の他の実施例における側面図である。

【図６Ｂ】 本発明に係る接続装置の他の実施例における端面図である。

【図７Ａ】 本発明に係る接続装置の他の実施例における側面図である。

【図７Ｂ】 本発明に係る接続装置の他の実施例における端面図である。

【手続補正書】

【提出日】平成１４年２月１９日（２００２．２．１９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケンプフ マティアス ドイツ マクスヒュッテ ハイドホフ イ ルルブリュドルストラーセ ６ (72)発明者 ハイゼ ゲルハルト ドイツ ミュンヘン グスタフ ハイネマ ン リング ６ Ｆターム(参考） 2H041 AA21 AB10 AB19 AC01 AC08 AZ01 AZ05

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の光導波路（２０）からの光を第２の光導波路（３０）
   に接続し、前記二つの光導波路における端面の相対的な位置が、フェルール（６
   、２４、４４、６４、８４）内に前記第１の光導波路（２０）を保持した可変長
   要素（２、２６、４６、６６、８６）によって影響を受け、および、可変長要素
   （２、２６、４６、６６、８６）が、第１の保持部材（４、２８、４８）を介し
   て前記第２の光導波路（３０）を含むとともにガイドデバイス（３８、４０）を
   備えたユニットに固定され、前記ガイド装置が、前記要素（２、２６、４６、６
   ６、８６）の伸長を前記要素の長手方向軸にほぼ平行な向きを持った空間方向に
   のみ可能にしている光学的な接続装置。
2. 【請求項２】 前記フェルール（６、２４、４４、６４、８４）が、前記可
   変長要素（２、２６、４６、６６、８６）の孔に挿入されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 前記ガイドデバイスが、アバットメントとしての第２の保持
   部材（４０、５８、７４）を備え、前記可変長要素（２６、４６、６６、８６）
   が、前記第２の保持部材に関して前記可変長要素の伸長方向に平行にガイドされ
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. 【請求項４】 前記ガイドデバイスが、前記可変長要素（２６）に接続され
   たフェルール（３６）を備え、前記フェルールが、長さの変化を行う前記可変長
   要素（２６）の軸方向に移動できるように前記第２の保持部材（４０）の孔に嵌
   め込まれていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 【請求項５】 前記フェルールが、管（３８）を介して前記第２の保持部材
   （４０）にガイドされることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 【請求項６】 前記ガイド装置が、前記第２の保持部材（４０）に接続され
   たフェルールを備え、前記フェルールが、長さの変化を行う前記可変長要素の軸
   方向に移動できるように前記第２の保持部材の孔に嵌め込まれていることを特徴
   とする請求項３に記載の装置。
7. 【請求項７】 前記フェルールが、管を介して前記可変長要素内にガイドさ
   れることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 【請求項８】 前記ガイドデバイスが、前記可変長要素と第２の保持部材（
   ５８）との間における凸縁部と溝との結合によって形成されていることを特徴と
   する請求項３に記載の装置。
9. 【請求項９】 前記第２の保持ブロック（７４）が、Ｕ型の断面を有し、前
   記可変長要素（５６）が、前記第２の保持ブロック（７４）の前記Ｕ型の断面内
   でガイドされることを特徴とする請求項３に記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記第２の光導波路に対して移動可能又は取り外し可能に
    嵌合したアバットメント（９２）が、前記可変長要素（８６）に対して固定され
    ていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記アバットメントが、一方で前記アバットメントの一端
    と前記第２の光導波路（９０）との間にバネ（９６）を備えるとともに、他方で
    前記アバットメントの他端と前記第２の光導波路（９０）との間に調整ネジ（１
    ００）を備えていることを特徴とする請求項８に記載の装置。