JP2004177606A - Coupling method of optical device and optical fiber, and optical device with optical fiber - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信分野、光情報処理分野において使用される光導波路型光デバイスの光導波路と光ファイバの結合に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、光導波路型光デバイスの光導波路と光ファイバの結合方法として、表面に光ファイバ径と同程度の径を有するガイド溝が分岐回路のパターンに沿って作られた透明な基板のガイド溝にプラスチック光ファイバを配線し、その後ガイド溝の分岐部に上記基板を構成する基板材料の屈折率よりも高い屈折率を有する透明樹脂を流し込んで硬化させてプラスチック光ファイバに結合させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。また、光伝送路構造用予備成形部および光ファイバ案内構造を有する成形部品(その際光伝送路構造用予備成形部の光伝送路は後処理により達成される)、ならびに少なくとも1つの接続された光ファイバ形の光伝送体からなる、ポリマー材料からなる受動集積光デバイスの製造方法において、光ファイバ案内構造と光伝送路構造用予備成形部の間の各移行部に段部を備えるポリマーの成形部品を製造し、その際双方の構造を同時に製造することを特徴とする光伝送路ネットワーク用デバイスの製造方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。また、接続部における伝送損失をできるだけ小さくするために、光デバイスと光ファイバの接続は高い精度の位置決めが要求され、通常、XYZ軸および角度制御した6軸ステージを用いて、伝送損失が最小になる位置をモニタリングしながら調芯が行われる。この調芯精度は、単一モード光ファイバでは、1μm以内が要求される。
【0003】
【特許文献1】
特開昭58−95305号公報
【特許文献2】
特開平6−3545号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献1に示されるような方法では、光ファイバ保持部分と光導波路を一体構造で作製しており、光導波路内に光ファイバを埋め込む形となり光ファイバ保持部分に光が漏洩し、損失が大きいという問題がある。また、上述した特許文献2に示されるような方法では、光ファイバ外形を基準として光導波路と光ファイバの位置合わせを行うので、光ファイバの外径と光ファイバのコア部の寸法及び位置精度が問題となる。また、光ファイバ案内構造に埋め込むと光ファイバの位置の微調整が困難となる。また、光ファイバと一体構造で光デバイスを作製すると、光ファイバと光導波路の位置ずれが発生した場合、調節が困難になり、光デバイスの使用が出来なくなる問題がある。
【0005】
また、接続部における伝送損失を小さくするために、光デバイスと光ファイバの接続時に、XYZ軸および角度制御した6軸ステージを用いて、伝送損失が最小になる位置をモニタリングしながら調芯することも行われている。光ファイバは、光を伝播する部分であるコア部とその外側にあるクラッド部から構成されており、光ファイバのコア部を光デバイスの光導波路部と位置合わせ(調芯)することが重要である。この調芯精度は、単一モード光ファイバでは、1μm以内が要求される。このような調芯に費やす時間が光デバイスのコスト増の一因となっている。
【0006】
本発明は、上記課題を解消するものであって、簡単な構成及び方法により、光ファイバのコア部と光デバイスの光導波路部とを精度良く位置合わせでき、また接続部における伝送損失を少なくできる、光デバイスと光ファイバの結合方法及び光ファイバ付き光デバイスを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を達成するために、請求項1の発明は、光回路の構成要素である光導波路を有する光デバイスと光伝送するための光ファイバとの間に光硬化型接着剤又は熱硬化型接着剤を塗布して硬化させることにより、光デバイスと光ファイバとを結合する方法において、光デバイスの光ファイバ取付部に光ファイバを挿入する工程と、光ファイバを挿入した前記取付部に接着剤を塗布する工程と、光ファイバ位置を調整する工程と、を有する光デバイスと光ファイバの結合方法である。
【0008】
上記結合方法においては、光デバイスと光ファイバの位置調整を行いながら、光ファイバ位置を固定することが可能となる。また、初期の光ファイバ位置決めが、簡易位置決めで良いことになるため、位置決め工程の生産性が向上する。
【0009】
請求項2の発明は、請求項1記載の光デバイスと光ファバの結合方法において、光ファイバ位置固定用接着剤として、光硬化型接着剤を使用する場合において、光デバイスに接着剤硬化用光導波路を形成するものである。
【0010】
上記方法においては、光照射時の照射位置を制御するための設備(スキャナ、可動テーブル等)を用いることなく、容易に所望の位置に光照射可能となる。
【0011】
請求項3の発明は、請求項2記載の光デバイスと光ファバの結合方法において、光回路を構成する光導波路から光ファイバの半径以上離れた対称位置に複数の光ファイバ位置調整用光導波路を設けた光デバイスを用いるものである。
【0012】
上記方法においては、光ファイバの硬化収縮を均等に制御可能となり、あらゆる方向の光ファイバずれが修正可能となる。また、光源が少なくても硬化収縮を均等に発生させることが可能となる。また、対称に配置すると硬化収縮応力は、均等になり、移動量調整が制御し易くなる。
【0013】
請求項4の発明は、請求項3記載の光デバイスと光ファバの結合方法において、互いに異なる断面積の光ファイバ位置調整用光導波路を設けた光デバイスを用いるものである。
【0014】
上記方法においては、各部分に照射する光硬化型接着剤の硬化収縮量を光ファイバ位置調整用光導波路を選定するだけで容易に制御可能となる。
【0015】
請求項5の発明は、請求項3記載の光デバイスと光ファバの結合方法において、光ファイバ側面と対向する端面を有する光ファイバ位置調整用光導波路を設けた光デバイスを用いるものである。
【0016】
上記方法においては、一度に硬化できる接着剤の量が増加し、光ファイバ位置決めの効率が向上する。
【0017】
請求項6の発明は、請求項3記載の光デバイスと光ファバの結合方法において、光回路を構成する光導波路から光ファイバの略半径だけ離れた対称位置に複数の光ファイバ位置調整用光導波路を設けた光デバイスを用いるものである。
【0018】
上記方法においては、光ファイバ位置調整用光導波路に入射する光量を調整することなく、光ファイバ位置が自動的に適正に決定される。
【0019】
請求項7の発明は、請求項6記載の光デバイスと光ファバの結合方法において、光ファイバ位置調整用光導波路に入射した光の光ファイバ端面における反射光を検出することにより、光を照射すべき光ファイバ位置調整用光導波路を選定するものである。
【0020】
上記方法においては、容易に光ファイバの位置ずれ方向を測定することが可能となり、位置ずれしている反対側の光硬化接着剤のみ硬化させることが可能となる。
【0021】
請求項8の発明は、請求項2記載の光デバイスと光ファバの結合方法において、異なる波長特性を有する重合開始剤を複数種類調合した光硬化型接着剤を用い、光ファイバ位置調整用光導波路に入射する光の波長を変更することで、光硬化型接着剤の硬化収縮量を制御するものである。
【0022】
上記方法においては、照射する光の波長を変えることで、光ファイバの位置ずれ量を制御することが可能となる。
【0023】
請求項9の発明は、請求項8記載の光デバイスと光ファバの結合方法において、前記複数種類調合した重合開始剤の濃度が異なるものである。
【0024】
上記方法においては、照射する光の波長を変えることで、光ファイバの位置ずれ量を微調整することが可能となる。
【0025】
請求項10の発明は、請求項2記載の光デバイスと光ファバの結合方法において、光デバイスと光ファイバ間の少なくとも上下左右方向に、硬化する波長の異なる光硬化型樹脂を各方向毎に塗布した後、位置ずれ方向と反対側に塗布された樹脂の硬化波長の光を光ファイバ位置調整用光導波路を介して照射するものである。
【0026】
上記方法においては、入射する光の波長を選択するだけで、光ファイバ位置を調整することが可能となる。
【0027】
請求項11の発明は、請求項2記載の光デバイスと光ファバの結合方法において、光ファイバ端面には硬化時に光デバイスの光導波路と同等程度の光透過率となる光硬化型接着剤を用い、光ファイバ側面には前記端面に用いた光硬化型接着剤の接着力以上の接着力を有する接着剤を用いるものである。
【0028】
上記方法においては、光デバイスの損失を低減することが可能となる。
【0029】
請求項12の発明は、請求項2記載の光デバイスと光ファバの結合方法において、光デバイスに光ファイバを挿入する工程において、端面が凸形状の光ファイバを該光ファイバ端面との対向面に凹部を有する光デバイスに挿入して凹凸を合わせることにより光ファイバの位置を粗決めするものである。
【0030】
上記方法においては、光ファイバ位置がある程度決定されているので、接着剤による微調整幅が少なくて済む。
【0031】
請求項13の発明は、請求項1乃至請求項12のいずれかに記載の光デバイスと光ファイバの結合方法により製造された光ファイバ付き光デバイスである。
【0032】
上記構成においては、光ファイバ位置調整が効率的であるため、光ファイバとデバイスの組立コストを下げることが可能となり、また精度良く位置調整したものが得られるので、光接続損失が小さな光デバイスが得られる。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る光デバイスと光ファイバの結合方法及び光ファイバ付き光デバイスについて、図面を参照して説明する。図面中の共通する部材には同一符号を付して重複説明を省略する。一般に光硬化性接着剤あるいは熱硬化性接着剤は、硬化時に収縮する。接着した固定物がある場合には、この収縮により応力が発生する。この応力を利用することにより光ファイバ位置を調整することができる。
【0034】
まず、結合方法の概要を説明する。図1は光デバイスと光ファイバの結合方法のプロセスフローを示す。光導波路と光ファイバ取付部が形成された光デバイス樹脂基板の光ファイバ取付部に光ファイバが挿入配置される(S101)。次に、光ファイバ取付部に接着用樹脂(接着剤)が塗布される(S102)。次に、接着用樹脂を部分的に硬化させて局所的に発生した引張応力により光ファイバを所望の方向に引き寄せながら光ファイバの位置を調整される(S103)。光ファイバの位置調整及び光ファイバの仮止めが完了した後、接着用樹脂の全体が硬化されて結合プロセスが終了する(S104)。
【0035】
(光ファイバ位置調整の基本的方法)
次に、各プロセスの段階毎に結合方法の詳細を説明する。図2(a)〜(j)は光ファイバ付き光デバイス形成の各段階の断面図及び平面図を示す。光デバイス(基板)1は光導波路2とこれを囲むクラッド材からなる。クラッド材の一部に設けられた光ファイバ取付部3は、光導波路2と光ファイバ4のコア部5との位置合わせが簡易的にできるように光ファイバ径よりも数μmの余裕を持った溝として形成されている。光通信に使用する単一モード光ファイバは、一般的に外形φ125μmのクラッド層を持ち、モードフィールド径(コア径)は9μm程度である。多モードの場合、コア径は50μmやそれ以上のものが使用される。以下ではより高い取付け精度が要求される単一モードの場合について説明する。単一モード光ファイバでは光導波路と光ファイバの位置合わせ精度が1μm以下に要求されるため、高精度な位置合わせが必要となる。本発明では、光導波路形状は、幅6μm、探さ6μmである時に、光ファイバ取付部3の溝の幅は129μmで、探さは光ファイバ中心が光導波路構の中心と一致する必要があるため65.5μmとなる。光ファイバは外径が125μmであるから片側2μmの余裕があり、図2(c)(d)に示されるように、簡易的にこの範囲で位置決めされる。
【0036】
続いて、図2(e)(f)に示されるように、光ファイバ取付部に接着剤61が滴下等により塗布される。次に、図2(g)(h)に示されるように、光ファイバ4の位置を計測し、光導波路2の位置に対してずれがある場合には、ずれ方向と反対側の光ファイバ接着剤、例えば図における下方に光ファイバ4がずれている場合、光ファイバ4を上方に移動させるために上方から接着剤硬化用の熱L1を局所的に加えるか又は光L1を照射して接着剤61を局所的に硬化させる。光硬化性接着剤の場合には、特にスポット的に光を照射することができる。また、光導波路有する光デバイスの基板は、通常透明な樹脂基板であり、樹脂基板を通して光ファイバ取付部の接着剤に対し光照射をすることができる。光照射は、接着剤が光ファイバ4に対して接着剤61の反対側(取付部壁面側)から硬化開始するようにレンズ等で集光したり、シリンドリカルレンズ等により線状光線にする。熱硬化性接着剤の場合も、熱源をスポット状にして、微小エリアのみ硬化できるようにする。光ファイバの位置調整及び光ファイバの仮止めが完了した後、図2(i)(j)に示されるように、接着用樹脂の全体が、例えば光硬化樹脂の場合、光ファイバの両側からの光L2,R2によって硬化される。流動性のある接着剤61は、光エネルギによって硬化され固化した接着剤6となる。
【0037】
本発明に用いられる光硬化型の接着剤の一つとして紫外線硬化アクリル樹脂がある。この接着剤を用いる場合、例えば、光ファイバの片側だけに照射するように、100W水銀灯からの光が光ファイバとレンズによりφ0.2mmに集光された。紫外線のエネルギ密度は、1平方cm当り100mWであり数十秒間照射された。接着剤の硬化は光が照射された場所を基点として硬化が始まるため、結合位置精度が要求される光導波路に近い光ファイバ先端の光ファイバ外径部に照射された。このような接着剤と光照射による調芯により、簡易的位置決めだけでは光ファイバの接続損失が1.5dBであったものを、0.4dBまで減少することができた。
【0038】
また、熱硬化性接着剤として、エポキシ系樹脂を用いることができる。使用した樹脂の硬化条件は85℃、2時間で完全硬化するものであったので、赤外線を集光して数分程度照射することにより初期の位置決めを行い、その後全体を加熱して所望の光ファイバの結合が行われた。
【0039】
(接着剤硬化用導波路/光ファイバ位置調整用光導波路)
次に、光硬化型接着剤を用いる場合、光硬化用の光を導く接着剤硬化用導波路(光ファイバ位置調整用光導波路)を専用に設けた光デバイスについて説明する。図3(a)〜(j)は光ファイバ付き光デバイス形成の各段階の断面図及び平面図を示す。前記同様、単一モードの場合について説明される。光デバイス1上の光導波路2の形状が幅6μm深さ6μmである時、光ファイバ4取付部3の寸法は幅129μmであり、深さは光ファイバ中心が光導波路溝の中心と一致する必要があるため65.5μmとされる。接着剤硬化用導波路21は、光ファイバ4が装着された時に、光ファイバ外径部に光が照射されるように、本来の光り導波路2と平行に設けられている。従って、光ファイバ4の直径方向対称位置に設けられた接着剤硬化用導波路21の間隔は125μmとなる。接着剤用硬化用導波路21を光ファイバ外径に沿って立体的に円柱状に配置しても良い。接着剤硬化用導波路21の断面形状は、光導波路2の断面形状と同一寸法のものを光デバイス基板作製時に簡便に作製でき、また、その寸法は必要に応じて変更することもできる。このような光ファイバ位置調整用光導波路を設けて用いることにより、以下に示すように接着剤硬化用の光照射時に、照射位置を制御するための設備を用いることなく、容易に所望の位置に光照射が可能となる。
【0040】
光ファイバ4は、図3(c)(d)に示されるように、光デバイス1のファイバ取付部3に挿入される。光ファイバ取付部3の溝幅は光ファイバ4外径に対して片側2μmの余裕を設けられている。次に、図3(e)(f)に示されるように、光ファイバ固定用接着剤61が光ファイバ4の周りに塗布される。この接着剤61は、光導波路2形成用のコア剤と同一のものを使用すると効率的であるが、クラッド材との屈折率差や光学特性、光ファイバとの接着性等の観点から総合的に選定される。次に、図3(g)(h)に示されるように、接着剤硬化用導波路21に硬化用光L3又はR3を入射して、接着剤61の一部が硬化される。接着剤61の硬化は、収縮が伴うので、この収縮により引張応力が発生する。つまり、接着剤61を硬化させると硬化させた側の接着剤に引張応力が発生し、その方向に光ファイバが移動する。接着剤として、アクリル系紫外線硬化樹脂を用いることができる。複数の接着剤硬化用導波路から適宜選択した導波路に光を入射させ、光ファイバを最適な位置に誘導することができる。最後に、図3(i)(j)に示されるように、接着剤61全体が光照射L4,R4により一括して硬化される。
【0041】
(光ファイバ位置調整用光導波路の構造例)
次に、光ファイバ位置調整用光導波路のいくつかの構造を有する光デバイスについて、図4乃至図8を参照して説明する。図4(a)〜(d)は位置調整用光導波路22の入射光側断面積が出射光側断面積より大きいものを示している。例えば、光ファイバ付置調整に使用されている光硬化型接着剤にエネルギ密度が1平方cm当たり100mWの光を60秒程度の照射が必要な場合、光源側の光導波路断面積を大きくして、入射効率を向上させて対応することができる。この場合、例えば、光ファイバ位置固定用光導波路22の入射光側は光導波路幅100μm探さ7μmとし、出射光側は光導波路幅7μm深さ7μmのテーパ構造とすればよい。
【0042】
また、図5(a)(b)は、複数の光ファイバ位置調整用光導波路23,24ををそれぞれ分岐形状で形成した構造の光デバイスを示す。このような光デバイスを用いて光デバイスと光ファイバの結合を行う場合、位置調整用光導波路23,24が分岐光導波路構造になっており、均等に光が分岐される構造となっているときには、図における上下方向の収縮が均等に発生するために、光ファイバ位置調整による移動は、水平方向(図における左右方向)のみになる。上記分岐構造は、光エネルギを均等に分岐させるスプリッタの場合の説明であるが、分岐により配分するエネルギの比率を変化させることにより、より効率的に位置決めが可能となる場合もある。光ファイバを光ファイバ取りつけ溝に押し付けて光ファイバのコアの中心と光導波路デバイスの導波路(コア部)の中心とを正確に合わせる場合、光ファイバ中心より基板側への押し付け力を大きくすることで上下方向の位置合わせをすることができるので、このためには下側への光量を多くする分岐構造を取ることによって所望の接着剤硬化用光照射をすることができる。
【0043】
また、図6及び図7はファイバ位置調整用光導波路として断面積が異なる複数の光導波路を有する構造の光デバイスを示す。光硬化性樹脂の硬化量は、照射される光のエネルギ密度と時間により決定される。光導波路から光を照射する場合には、照射面積が制限されるため、硬化収縮により発生する応力が小さい場合がある。このため、図6に示すように調整用に光導波路断面積が異なる複数の調整用光導波路25,26,27を用いるようにすると、光ファイバ位置のずれ量が大きく必要な移動量が大きい場合には断面積の大きい光導波路27を用いて接着剤を硬化させ、微調整を行う場合には断面積の小さい光導波路25を用いると良い。位置調整用の光導波路として、例えば、幅5μm〜10μm、深さ5μm〜50μmとすればよい。調整用光導波路の配置は、図6に示すように平面的に配置してもよく、また、図7に示す導波路28,29のように立体的に配置してもよい。
【0044】
また、図8(a)(b)は、光ファイバ側面から接着剤を硬化できるようにファイバ位置調整用光導波路30,31設けた構造の光デバイスを示す。光ファイバ4と光導波路2の位置合わせは、光ファイバのコアと光導波路2の付置をサブミクロンの精度で制御する必要がある。特に光り結合部である光ファイバ端面の位置合わせが重要となる。上述したいくつかの例に見られるように、光ファイバの端面側から接着剤硬化用の光を照射する場合、光ファイバ径が通常φ125μmと小さく、一度に接着剤が硬化できる量には制限がある。そこで、光ファイバ側面から接着剤を硬化できるように光導波路を作製する。図8(a)に示すように、光ファイバ位置調整用光導波路30を光ファイバ4の側面に対向する方向に設けると、より広い面積を一度に硬化することが可能となり、光ファイバ移動量を多くとることが可能となる。また、図8(b)に示すように、光導波路の形成方向は、光ファイバ4の長手斜め方向でも良く、様々なバリエーションを用いることができる。
【0045】
(光ファイバ位置調整機能)
次に、光ファイバ位置調整用光導波路21が光導波路2の位置に対して対称に設けられた構造の場合のファイバ位置調整機能について説明する。図9(a)に示すように、光ファイバ調整用導波路21,21が光導波路2から光ファイバ4の半径分離れた位置に対称に複数配置され、光ファイバ4に接着剤61が塗布されているとする。このとき、光ファイバ位置が図の下方にずれていると、光ファイバ位置調整用光導波路に同時に入射した光L12,R12のうち、上側の光L12は接着剤61に到達しこれを照射して接着剤の硬化が始まる。硬化が始まると硬化収縮により応力が発生して、光ファイバ位置は適正な方向、即ち上方に移動する。一方、光ファイバの下方に入射した光R12は、光ファイバ端面において光ファイバに入射又は反射しして接着剤61直接到達せず、接着剤の硬化が進むことなく、従って、光ファイバ4に働く応力が発生しない。このようにして、光ファイバ位置自動調整機能が働いて光ファイバの位置が自動的に適正位置に決定されるため、光ファイバ位置調整用光導波路に入射する光L12,R12の光量を調整する必要がない。
【0046】
また、光ファイバ固定用接着剤は、光ファイバを中心に均等に硬化させる必要がある。光ファイバの中心から半径分以上の距離が離れた部分に光ファイバ固定用接着剤を硬化させるための光導波路を配置し、さらに、これらの複数個を光ファイバ外径に沿って配置することにより、接着剤の収縮を均等に硬化させることが可能となる。例えば、光ファイバが外径φ125μmの場合、光ファイバ固定用光導波路は、光デバイス光導波路コア中心から、62.5μmの距離に配置すればよく、光導波路のサイズは、6μm平方とすればよい。
【0047】
(接着剤硬化用光のモニタ)
次に、接着剤硬化用光の反射光をモニタして接着剤硬化用の光強度を制御する方法を説明する。図10に示すように、光ファイバ位置調整用光導波路32に接着剤硬化光を反射する板Mを配置し、光ファイバ4端面で反射した光(図の例では光R14、R15)を検出器8で検出する。この検出器8により反射光が多い光導波路32を判断して入射する光量を制限し、反射光がない光導波路には入射量を増やすこととする。図10のような場合、接着剤硬化用光L13は光ファイバ取付部に到達し(L14)、接着剤61を硬化させ、またその反射光は殆ど生じない。一方、接着剤硬化用光R13は、出射部に光ファイバが位置しているために、一部の光は、光ファイバ端面で反射されて、光ファイバ位置調整用光導波路内に戻ってくる。この光を検出することで、位置ずれ方向が検出可能となる。位置ずれ方向を検出すれば、位置ずれ方向とは、別の光導波路に光(L13)を効率的に、即ち増強して、入光することが可能となる。
【0048】
(光硬化型接着剤の特性と硬化光選択による光ファイバ位置調整)
次に、図11〜14を参照して接着剤硬化の制御による光ファイバ位置制御について説明する。通常、光硬化型接着剤には、重合開始剤が添加されており、この開始剤に、光が照射されるとラジカル基が発生して、その効果によりモノマーがポリマ化して接着剤が硬化する。この重合開始剤は、種類毎に反応を開始する波長が異なるため、種類毎に硬化させる光を選択し割り当てることが可能である。そこで、光硬化型接着剤に複数の重合開始剤を添加しておくと、光の波長により硬化を制御することが可能となる。
【0049】
例えば、重合開始剤として、アクリル系紫外線硬化接着剤に対して、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロバン−1−オンを重量%で1%(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製、DAROCUR1173)、2−ペンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製、IRGACURE369)を重量%で1%添加する。図11(a)に示すように、このような重合開始剤を添加した紫外線硬化接着剤62を光ファイバ4に塗布する。次に、波長カットフィルタで400nm以下の波長をカットした水銀灯を用いて、光ファイバ位置調整用光導波路21に光L16,R16を入射する。図11(b)の曲線Aで示されるように、400nm以上の波長で反応するのは、IRGACURE369だけであるので、接着剤の硬化量は微小量となり、光ファイバ位置の微調整が可能となる。次に、波長カットフィルタをとり、紫外線域の光L17,R17も接着剤に照射して全体を硬化させることで、効率よく光ファイバ位置調整と接着ができる。
【0050】
また、光硬化型接着剤に複数の重合開始剤を添加しておくことで、光の波長により硬化を制御することが可能となる。たとえば、重合開始剤として、アクリル系紫外線硬化接着剤に対して、2−ヒドロキシ−2−サメチル−1−フェニル−プロパン−1−オンを重量%で0.2%(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製、DAROCUR1173)、2−ペンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製、IRGACURE369)を重量%で1.0%添加する。図12に示すように、このような重合開始剤を添加した紫外線硬化接着剤63を光ファイバ4に塗布する。また、光デバイス1には光ファイバ位置調整用導波路32,35のように導波路2の両側に複数設けられている。次に、波長カットフィルタで400nm以下の波長をカットした水銀灯を用いて、光ファイバ位置調整用光導波路35,35に光L19,R19を入射した。この波長での硬化は、重合開始剤が少ないために、硬化に時間がか掛かり、発生する応力も小さく、微調整が可能となる。次に、400nm以下の波長の光L18,R18も入射させて、光ファイバ固定用接着剤を均等に硬化させることで、効率よく光ファイバ位置調整と接着ができる。
【0051】
また、光ファイバ取付部の溝に光ファイバが配置されると、溝は光ファイバにより幾つかの部分に分割される形となる。この分割された部分それぞれに、重合開始波長が異なる重合開始剤を各分割された部分毎に配置する。図13に示されるように、接着剤硬化用の光源L64,L65として、水銀灯を用いて、波長カットフィルタを用いて選択的に、接着剤に照射させたい波長を選定する。例えば、光L65の光をカットして光L64だけ照射に用いることができる。例えば、高圧水銀灯により200nm〜500nmの光を発生させ、波長フィルタにより光ファイバ位置調整用光導波路に入射する光を選定することができる。
【0052】
また、光ファイバ接着の部位に関して、光ファイバ固定用に使用する接着剤は光デバイス基板1との密着性を重視するが、光デバイスの光導波路2と光ファイバ4との間では光伝達率を重視する。この光ファイバ端面と導波路端面間に固定用接着剤が入りこんだり空隙が出来たりする場合があるが、空隙によって光が散乱され損失が大きくなり、光デバイスの光特性に悪影響を与えることになる。そこで、図14に示されるように光デバイスの使用目的とする光の波長に対して特性の良い光硬化性樹脂66を、予め光ファイバと光導波路の間に塗布する。これにより、光ファイバ4と光導波路2との間に発生する気泡を抑制することが可能となる。次に、光ファイバ側面には、接着性の良い接着剤67を塗布する。この時、光ファイバ4と光導波路の間に塗布した光硬化性樹脂66と混ざる可能性があるが、少なくとも光導波路2と光ファイバコアの対面する領域で混ざらなければ問題ない。また、2つの接着剤で反応が起こらないものを選択する必要がある。例えば、光導波路2と光ファイバ4の間に使用した光硬化性樹脂66は、アクリル系紫外線硬化樹、脂テトラフルオロプロピルメタクリレートを用い、光ファイバ側面には、エポキシ系光硬化性樹脂(Epoxy Technology社製、UVO−114)を用いればよい。
【0053】
(光ファイバ端面と簡易位置決め)
次に、図15を参照して光ファイバの簡易位置決めを説明する。光ファイバの先端に凸部Qを設けた光ファイバ4と光デバイス1に凹部Pを設けることにより、光ファイバ4を位置決めする時に簡易位置決めを可能とする。このように簡易位置決めを行った後、光ファイバ位置決光導波路36から光L66,R66を照射して、光ファイバ位置決めを行う。例えば、光ファイバ4の先端を研磨し、R100μmの凸形状をつけ、この先端に合うように光ファイバ取付部の溝の形状も整形することで光ファイバ位置が簡易的に決まる構造とすることができた。
【0054】
(光ファイバ付き光デバイス)
本発明による光ファイバ結合方法を用いると光ファイバ位置調整が効率的となると共に、接続損失が小さくなる。また、光ファイバ接続が効率化され、光ファイバとデバイスの組立コストを下げることが可能となる。
【0055】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。また上記説明では、1つの光ファイバと光デバイスの結合部について部分的な図を用いて説明したが、本発明は、複数の光ファイバを含む光デバイスにも適用可能なものである。また、接着剤硬化用の光照射は、光デバイスの上面又は下面(図示した紙面に垂直な方向)から行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る光デバイスと光ファイバの結合方法のフロー図。
【図2】(a)は同上結合方法に係る光デバイスの(b)におけるC1−C1断面図、(b)は(a)の平面図、(c)は同光デバイスに光ファイバを挿入した(d)におけるC2−C2断面図、(d)は(c)の平面図、(e)は前図の光ファイバ回りに接着剤を塗布した状態を示す(f)におけるC3−C3断面図、(f)は(e)の平面図、(g)は前図の接着剤に部分的に光照射している状態を示す(h)におけるC4−C4断面図、(h)は(g)の平面図、(i)は前図接着剤全体に光照射している状態を示す(j)におけるC5−C5断面図、(j)は(i)の平面図。
【図3】(a)は本発明の他の実施形態に係る光デバイスの構造を示す(b)におけるD1−D1断面図、(b)は(a)の平面図、(c)は同光デバイスに光ファイバを挿入した(d)におけるD2−D2断面図、(d)は(c)の平面図、(e)は前図の光ファイバ回りに接着剤を塗布した状態を示す(f)におけるD3−D3断面図、(f)は(e)の平面図、(g)は前図の接着剤に部分的に光照射している状態を示す(h)におけるD4−D4断面図、(h)は(g)の平面図、(i)は前図接着剤全体に光照射している状態を示す(j)におけるD5−D5断面図、(j)は(i)の平面図。
【図4】(a)は本発明のさらに他の実施形態に係る光デバイスの構造を示す(b)におけるE1−E1断面図、(b)は(a)の平面図、(c)は同光デバイスに挿入した光ファイバ回りの接着剤に部分的に光照射している状態を示す(d)におけるE2−E2断面図、(d)は(c)の平面図。
【図5】(a)は本発明のさらに他の実施形態に係る光デバイスの構造を示す(b)におけるF2−F2断面図、(b)は(a)のF1−F1断面図。
【図6】本発明のさらに他の実施形態に係る光デバイスの構造を示す平面図。
【図7】本発明のさらに他の実施形態に係る光デバイスの構造を示す断面図。
【図8】(a)(b)はそれぞれ本発明のさらに他の実施形態に係る光デバイスの構造を示す平面図。
【図9】(a)は本発明のさらに他の実施形態に係る光ファイバ位置調整方法を示す平面図、(b)は光ファイバ位置が調整された状態を示す平面図。
【図10】本発明のさらに他の実施形態に係る光ファイバ位置調整方法を示す平面図。
【図11】(a)は本発明のさらに他の実施形態に係る光ファイバ位置調整方法を示す平面図、(b)は(a)において用いられる接着剤の特性図。
【図12】本発明のさらに他の実施形態に係る光デバイスの構造を示す断面図。
【図13】本発明のさらに他の実施形態に係る光ファイバ位置調整方法を示す平面図。
【図14】本発明のさらに他の実施形態に係る光デバイスの構造を示す断面図。
【図15】本発明のさらに他の実施形態に係る光デバイスの構造を示す断面図。
【符号の説明】
1 光デバイス
2 光導波路
3 取付部
4 光ファイバ(光ファイバ用溝)
5 光ファイバコア
6 接着剤
61〜67 接着剤
21〜35 接着剤硬化用光導波路、光ファイバ位置調整用光導波路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to coupling between an optical waveguide and an optical fiber of an optical waveguide type optical device used in the optical communication field and the optical information processing field.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method of coupling an optical waveguide and an optical fiber of an optical waveguide type optical device, a guide groove having a diameter similar to the optical fiber diameter on the surface is formed on a transparent substrate guide groove formed along a branch circuit pattern. It is known that a plastic optical fiber is wired, and then a transparent resin having a refractive index higher than the refractive index of the substrate material constituting the substrate is poured into the branch portion of the guide groove, cured and bonded to the plastic optical fiber. (For example, see Patent Document 1). Also, a molded part having an optical transmission path structure preform and an optical fiber guiding structure (where the optical transmission path of the optical transmission path structure preform is achieved by post-processing) and at least one connected A method of manufacturing a passive integrated optical device made of a polymer material, comprising an optical fiber-shaped optical transmission body, comprising forming a polymer having a step at each transition between an optical fiber guide structure and a preformed portion for an optical transmission line structure. 2. Description of the Related Art There is known a method for manufacturing a device for an optical transmission line network, in which a component is manufactured and both structures are manufactured at the same time (for example, see Patent Document 2). In addition, in order to minimize the transmission loss at the connection part, high-precision positioning is required for the connection between the optical device and the optical fiber. Normally, the transmission loss is minimized by using a six-axis stage controlled in XYZ axes and angle. Alignment is performed while monitoring a certain position. This alignment accuracy is required to be within 1 μm for a single mode optical fiber.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-58-95305
[Patent Document 2]
JP-A-6-3545
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method described in
[0005]
In order to reduce the transmission loss at the connection part, when connecting the optical device and the optical fiber, the alignment is performed while monitoring the position where the transmission loss is minimized by using the XYZ axes and the 6-axis stage whose angle is controlled. Has also been done. An optical fiber is composed of a core part that propagates light and a clad part outside the core part. It is important to align (align) the core part of the optical fiber with the optical waveguide part of the optical device. is there. This alignment accuracy is required to be within 1 μm for a single mode optical fiber. The time spent for such alignment contributes to an increase in the cost of the optical device.
[0006]
The present invention solves the above-described problems, and can accurately align a core portion of an optical fiber and an optical waveguide portion of an optical device with a simple configuration and method, and can reduce transmission loss at a connection portion. It is an object of the present invention to provide a method of coupling an optical device and an optical fiber, and an optical device with an optical fiber.
[0007]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
In order to achieve the above object, the invention of
[0008]
In the above coupling method, the position of the optical fiber can be fixed while adjusting the position of the optical device and the optical fiber. In addition, since the initial optical fiber positioning can be simplified positioning, productivity of the positioning step is improved.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the method for bonding an optical device and an optical fiber according to the first aspect, when a light-curable adhesive is used as the adhesive for fixing the position of the optical fiber, the optical device for curing the adhesive is used for the optical device. It forms a wave path.
[0010]
In the above method, a desired position can be easily irradiated with light without using equipment (scanner, movable table, etc.) for controlling the irradiation position at the time of light irradiation.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the method for coupling an optical device and an optical fiber according to the second aspect, a plurality of optical fiber position adjusting optical waveguides are provided at symmetrical positions separated from the optical waveguides constituting the optical circuit by a radius of the optical fiber or more. The optical device provided is used.
[0012]
In the above method, the curing shrinkage of the optical fiber can be controlled uniformly, and the optical fiber misalignment in all directions can be corrected. In addition, even when the number of light sources is small, curing shrinkage can be uniformly generated. In addition, when arranged symmetrically, the curing shrinkage stress becomes uniform, and the adjustment of the amount of movement becomes easy to control.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for coupling an optical device and an optical fiber according to the third aspect, an optical device provided with optical fiber position adjusting optical waveguides having mutually different cross-sectional areas is used.
[0014]
In the above method, the amount of curing shrinkage of the photocurable adhesive applied to each part can be easily controlled only by selecting the optical fiber position adjusting optical waveguide.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for coupling an optical device and an optical fiber according to the third aspect, an optical device provided with an optical fiber position adjusting optical waveguide having an end face facing the side face of the optical fiber is used.
[0016]
In the above method, the amount of adhesive that can be cured at one time increases, and the efficiency of optical fiber positioning improves.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for coupling an optical device and an optical fiber according to the third aspect, the plurality of optical fiber position adjusting optical waveguides are located at symmetrical positions separated from the optical waveguides constituting the optical circuit by substantially the radius of the optical fiber. Is used.
[0018]
In the above method, the position of the optical fiber is automatically and appropriately determined without adjusting the amount of light incident on the optical waveguide for adjusting the position of the optical fiber.
[0019]
According to a seventh aspect of the present invention, in the method for coupling an optical device and an optical fiber according to the sixth aspect, light is emitted by detecting reflected light at the end face of the optical fiber, the light incident on the optical waveguide for adjusting the position of the optical fiber. This is to select the optical waveguide for adjusting the position of the optical fiber.
[0020]
In the above method, it is possible to easily measure the direction of displacement of the optical fiber, and it is possible to cure only the photocurable adhesive on the opposite side that is displaced.
[0021]
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method for coupling an optical device and an optical fiber according to the second aspect, wherein a plurality of types of polymerization initiators having different wavelength characteristics are mixed with each other by using a photocurable adhesive, and the optical waveguide for adjusting an optical fiber position is provided. By changing the wavelength of light incident on the light-curing adhesive, the curing shrinkage of the photocurable adhesive is controlled.
[0022]
In the above method, it is possible to control the amount of displacement of the optical fiber by changing the wavelength of the light to be irradiated.
[0023]
According to a ninth aspect of the present invention, in the method of coupling the optical device and the optical fiber according to the eighth aspect, the concentrations of the plural kinds of the polymerization initiators are different.
[0024]
In the above method, the amount of displacement of the optical fiber can be finely adjusted by changing the wavelength of the irradiated light.
[0025]
According to a tenth aspect of the present invention, in the method for bonding an optical device and an optical fiber according to the second aspect, a photocurable resin having a different curing wavelength is applied to each direction at least in the vertical and horizontal directions between the optical device and the optical fiber. After that, the light of the curing wavelength of the resin applied on the opposite side to the direction of the displacement is irradiated through the optical fiber position adjusting optical waveguide.
[0026]
In the above method, the position of the optical fiber can be adjusted only by selecting the wavelength of the incident light.
[0027]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the method for bonding an optical device and an optical fiber according to the second aspect, an optical fiber end face is provided with a light-curable adhesive which has a light transmittance equivalent to that of an optical waveguide of the optical device when cured. On the side of the optical fiber, an adhesive having an adhesive strength equal to or higher than that of the photocurable adhesive used for the end face is used.
[0028]
In the above method, it is possible to reduce the loss of the optical device.
[0029]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the method for coupling an optical device and an optical fiber according to the second aspect, in the step of inserting the optical fiber into the optical device, the optical fiber having a convex end surface is provided on the surface facing the optical fiber end surface. The position of the optical fiber is roughly determined by inserting into an optical device having a concave portion and adjusting the concave and convex portions.
[0030]
In the above method, since the position of the optical fiber is determined to some extent, the width of fine adjustment by the adhesive can be small.
[0031]
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided an optical device with an optical fiber manufactured by the method according to any one of the first to twelfth aspects.
[0032]
In the above configuration, since the position adjustment of the optical fiber is efficient, it is possible to reduce the cost of assembling the optical fiber and the device, and since the position adjusted with high accuracy can be obtained, an optical device having a small optical connection loss can be obtained. can get.
[0033]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a method for coupling an optical device and an optical fiber and an optical device with an optical fiber according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are given to common members in the drawings, and redundant description will be omitted. Generally, a photo-curable adhesive or a thermosetting adhesive shrinks during curing. If there is an attached fixed object, this shrinkage generates stress. By utilizing this stress, the position of the optical fiber can be adjusted.
[0034]
First, an outline of the combining method will be described. FIG. 1 shows a process flow of a method for coupling an optical device and an optical fiber. An optical fiber is inserted and arranged in an optical fiber attaching portion of an optical device resin substrate on which an optical waveguide and an optical fiber attaching portion are formed (S101). Next, an adhesive resin (adhesive) is applied to the optical fiber attachment portion (S102). Next, the position of the optical fiber is adjusted while pulling the optical fiber in a desired direction by the tensile stress locally generated by partially curing the adhesive resin (S103). After the position adjustment of the optical fiber and the temporary fixing of the optical fiber are completed, the entirety of the adhesive resin is cured, and the bonding process is completed (S104).
[0035]
(Basic method of optical fiber position adjustment)
Next, details of the combining method for each stage of each process will be described. 2 (a) to 2 (j) are a sectional view and a plan view at each stage of forming an optical device with an optical fiber. The optical device (substrate) 1 is composed of an
[0036]
Subsequently, as shown in FIGS. 2E and 2F, an adhesive 61 is applied to the optical fiber mounting portion by dropping or the like. Next, as shown in FIGS. 2 (g) and 2 (h), the position of the
[0037]
One of the photo-curable adhesives used in the present invention is an ultraviolet-curable acrylic resin. When this adhesive was used, for example, light from a 100 W mercury lamp was condensed to φ0.2 mm by an optical fiber and a lens so as to irradiate only one side of the optical fiber. The energy density of ultraviolet rays was 100 mW per square cm, and irradiation was performed for several tens of seconds. Since the curing of the adhesive starts from the position where the light was irradiated, the irradiation was performed on the outer diameter of the optical fiber at the tip of the optical fiber near the optical waveguide where the coupling position accuracy is required. By such alignment with the adhesive and light irradiation, the connection loss of the optical fiber was reduced from 1.5 dB to 0.4 dB by simple positioning alone.
[0038]
An epoxy resin can be used as the thermosetting adhesive. The curing condition of the resin used was that the resin was completely cured at 85 ° C. for 2 hours, so the initial positioning was performed by condensing infrared rays and irradiating them for several minutes, and then heating the whole to obtain the desired light. Fiber coupling was performed.
[0039]
(Adhesive curing waveguide / Optical fiber position adjustment optical waveguide)
Next, an optical device provided with a dedicated adhesive curing waveguide (optical fiber position adjusting optical waveguide) for guiding light for photocuring when a photocurable adhesive is used will be described. 3A to 3J are a cross-sectional view and a plan view at each stage of forming an optical device with an optical fiber. As described above, the case of the single mode will be described. When the shape of the
[0040]
The
[0041]
(Example of structure of optical waveguide for adjusting optical fiber position)
Next, an optical device having several structures of an optical fiber position adjusting optical waveguide will be described with reference to FIGS. FIGS. 4A to 4D show the position adjusting
[0042]
FIGS. 5A and 5B show an optical device having a structure in which a plurality of optical fiber position adjusting
[0043]
FIGS. 6 and 7 show an optical device having a structure having a plurality of optical waveguides having different cross-sectional areas as optical waveguides for adjusting the fiber position. The curing amount of the photocurable resin is determined by the energy density and time of the irradiated light. When irradiating light from an optical waveguide, the stress generated due to curing shrinkage may be small because the irradiation area is limited. For this reason, when a plurality of adjustment
[0044]
FIGS. 8A and 8B show an optical device having a structure in which fiber position adjusting
[0045]
(Optical fiber position adjustment function)
Next, a description will be given of a fiber position adjusting function in the case where the optical fiber position adjusting
[0046]
Further, the adhesive for fixing the optical fiber needs to be uniformly cured around the optical fiber. By arranging an optical waveguide for curing the adhesive for fixing the optical fiber at a portion separated by a distance equal to or greater than the radius from the center of the optical fiber, and further arranging a plurality of these along the outer diameter of the optical fiber. In addition, the shrinkage of the adhesive can be uniformly cured. For example, when the optical fiber has an outer diameter of φ125 μm, the optical fiber fixing optical waveguide may be disposed at a distance of 62.5 μm from the center of the optical device optical waveguide core, and the size of the optical waveguide may be 6 μm square. .
[0047]
(Monitor of light for curing adhesive)
Next, a method of monitoring the reflected light of the adhesive curing light and controlling the intensity of the adhesive curing light will be described. As shown in FIG. 10, a plate M for reflecting the adhesive curing light is arranged in the optical fiber position adjusting
[0048]
(Adjustment of optical fiber position by characteristics of photocurable adhesive and selection of curing light)
Next, the optical fiber position control by controlling the curing of the adhesive will be described with reference to FIGS. Usually, a polymerization initiator is added to the photocurable adhesive, and when this initiator is irradiated with light, a radical group is generated, and the monomer is polymerized by the effect, and the adhesive is cured. . Since the polymerization initiator has a different wavelength at which the reaction is initiated for each type, it is possible to select and assign light to be cured for each type. Therefore, if a plurality of polymerization initiators are added to the photocurable adhesive, curing can be controlled by the wavelength of light.
[0049]
For example, as a polymerization initiator, 1% by weight of 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one is 1% (by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., based on an acrylic ultraviolet curing adhesive). 1% by weight of DAROCUR 1173) and 2-Penzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 (IRGACURE 369, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.). As shown in FIG. 11A, an
[0050]
Further, by adding a plurality of polymerization initiators to the photocurable adhesive, curing can be controlled by the wavelength of light. For example, as a polymerization initiator, 0.2% by weight of 2-hydroxy-2-samethyl-1-phenyl-propan-1-one relative to an acrylic ultraviolet-curing adhesive (Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 1.0% by weight of DAROCUR 1173) and 2-Penzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 (IRGACURE 369, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.). As shown in FIG. 12, an
[0051]
Further, when the optical fiber is arranged in the groove of the optical fiber attaching portion, the groove is divided into several parts by the optical fiber. In each of the divided portions, a polymerization initiator having a different polymerization initiation wavelength is arranged for each of the divided portions. As shown in FIG. 13, mercury lamps are used as light sources L64 and L65 for curing the adhesive, and wavelengths to be applied to the adhesive are selectively selected using a wavelength cut filter. For example, it is possible to cut off the light L65 and use only the light L64 for irradiation. For example, light having a wavelength of 200 nm to 500 nm is generated by a high-pressure mercury lamp, and light incident on the optical fiber position adjusting optical waveguide can be selected by a wavelength filter.
[0052]
Regarding the optical fiber bonding portion, the adhesive used for fixing the optical fiber attaches importance to the adhesion to the
[0053]
(Easy positioning with optical fiber end face)
Next, simple positioning of the optical fiber will be described with reference to FIG. By providing the
[0054]
(Optical device with optical fiber)
When the optical fiber coupling method according to the present invention is used, the optical fiber position adjustment becomes efficient and the connection loss is reduced. In addition, the efficiency of the optical fiber connection is improved, and the cost of assembling the optical fiber and the device can be reduced.
[0055]
The present invention can be variously modified without being limited to the above configuration. Further, in the above description, the coupling portion between one optical fiber and the optical device has been described with reference to a partial view. However, the present invention is also applicable to an optical device including a plurality of optical fibers. Light irradiation for curing the adhesive can also be performed from the upper surface or the lower surface of the optical device (in a direction perpendicular to the plane of the drawing).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart of a method for coupling an optical device and an optical fiber according to an embodiment of the present invention.
2A is a cross-sectional view taken along line C1-C1 in FIG. 2B of the optical device according to the coupling method, FIG. 2B is a plan view of FIG. 2A, and FIG. 2C is a diagram in which an optical fiber is inserted into the optical device. (D) is a cross-sectional view of C2-C2, (d) is a plan view of (c), (e) is a cross-sectional view of C3-C3 in (f), showing a state where an adhesive is applied around the optical fiber of the previous figure, (F) is a plan view of (e), (g) is a cross-sectional view taken along line C4-C4 in (h), showing a state in which light is partially applied to the adhesive of the previous figure, and (h) is a view of (g). FIG. 2 (i) is a plan view, FIG. 2 (i) is a cross-sectional view taken along line C5-C5 of FIG.
3A is a sectional view taken along line D1-D1 in FIG. 3B, showing a structure of an optical device according to another embodiment of the present invention, FIG. 3B is a plan view of FIG. 3A, and FIG. (D) is a sectional view taken along line D2-D2 in which an optical fiber is inserted into the device, (d) is a plan view of (c), and (e) shows a state in which an adhesive is applied around the optical fiber in the previous figure (f). , (F) is a plan view of (e), (g) shows a state in which the adhesive in the previous figure is partially irradiated with light, and (D) is a D4-D4 sectional view of (h). (h) is a plan view of (g), (i) is a cross-sectional view taken along line D5-D5 in (j) showing a state in which the entire adhesive is irradiated with light, and (j) is a plan view of (i).
4A is a sectional view taken along line E1-E1 in FIG. 4B, showing the structure of an optical device according to still another embodiment of the present invention, FIG. 4B is a plan view of FIG. 4A, and FIG. FIG. 3D is a cross-sectional view taken along line E2-E2 in (d) showing a state in which the adhesive around the optical fiber inserted into the optical device is partially irradiated with light, and (d) is a plan view in (c).
5A is a sectional view taken along line F2-F2 in FIG. 5B, showing a structure of an optical device according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a sectional view taken along line F1-F1 in FIG.
FIG. 6 is a plan view showing a structure of an optical device according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view showing a structure of an optical device according to still another embodiment of the present invention.
FIGS. 8A and 8B are plan views each showing a structure of an optical device according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 9A is a plan view showing an optical fiber position adjusting method according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a plan view showing a state where the optical fiber position is adjusted.
FIG. 10 is a plan view showing an optical fiber position adjusting method according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 11A is a plan view showing an optical fiber position adjusting method according to still another embodiment of the present invention, and FIG. 11B is a characteristic diagram of an adhesive used in FIG.
FIG. 12 is a sectional view showing a structure of an optical device according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a plan view showing an optical fiber position adjusting method according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a sectional view showing a structure of an optical device according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a sectional view showing the structure of an optical device according to still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Optical device
2 Optical waveguide
3 Mounting part
4 Optical fiber (optical fiber groove)
5 Optical fiber core
6 adhesive
61-67 adhesive
21-35 Optical waveguide for curing adhesive, optical waveguide for adjusting optical fiber position
Claims (13)
光デバイスの光ファイバ取付部に光ファイバを挿入する工程と、
光ファイバを挿入した前記取付部に接着剤を塗布する工程と、
光ファイバ位置を調整する工程と、を有する光デバイスと光ファイバの結合方法。An optical device and an optical fiber are formed by applying and curing a photocurable adhesive or a thermosetting adhesive between an optical device having an optical waveguide which is a component of an optical circuit and an optical fiber for transmitting light. In the method of combining
Inserting an optical fiber into an optical fiber mounting portion of the optical device;
Applying an adhesive to the mounting portion into which the optical fiber is inserted,
Adjusting the position of the optical fiber.
Priority Applications (1)
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