JP2008096843A - Optical waveguide structure, light receptacle using the same, and method of manufacturing the optical waveguide structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光レセプタクル等に組み込まれる光導波構造体に関し、詳しくは、ネットワーク側からの反射光を遮断する光アイソレータを有する光導波構造体に関する。 The present invention relates to an optical waveguide structure incorporated in an optical receptacle or the like, and more particularly to an optical waveguide structure having an optical isolator that blocks reflected light from a network side.
周知のように、通信用途に用いられる光送信器としては、電気信号を光信号に変換して発信する半導体レーザ等の発光素子と、発光素子から発信された光をネットワーク側の光ファイバに接続するための光レセプタクルとを備えたものが広く利用されている。そして、近年では、この種の光送信器において、長距離伝送や通信速度の高速化が要請されていることから、発光素子の高出力化や、高周波化が推進されているのが実情である。 As is well known, optical transmitters used for communication applications include light emitting elements such as semiconductor lasers that convert electrical signals into optical signals and transmit them, and light emitted from the light emitting elements is connected to an optical fiber on the network side. What is provided with the optical receptacle for doing is widely used. In recent years, in this type of optical transmitter, there has been a demand for long-distance transmission and higher communication speed, and therefore the actual situation is that higher output and higher frequency of light emitting elements are being promoted. .
そして、かかる実情を受けて、ネットワーク側からの反射光(戻り光)も強くなっており、この反射光が発光素子に与える悪影響も次第に大きくなってきている。そこで、この種の光送信器においては、ネットワーク側からの反射光を遮断するために、発光素子から発信される光の光路上に光アイソレータを配置するのが通例とされている。 In response to this situation, the reflected light (returned light) from the network side is also becoming stronger, and the adverse effect of the reflected light on the light emitting element is gradually increasing. Therefore, in this type of optical transmitter, it is customary to place an optical isolator on the optical path of the light transmitted from the light emitting element in order to block the reflected light from the network side.
しかしながら、光アイソレータは非常に高価な素子であり、その小型化が十分に図られていない場合には、結果として光送信器も非常に高価なものとなり、光送信器を低コストに提供することが困難となる。 However, an optical isolator is a very expensive element. If the size of the optical isolator is not sufficiently reduced, the optical transmitter becomes very expensive as a result, and the optical transmitter is provided at a low cost. It becomes difficult.
そこで、この問題の対策として、光レセプタクルのうち、光出力側の端部にネットワーク側の光ファイバが当接され且つ光入力側の端部に発光素子から発信される光が集光されるファイバースタブの光入力側の端面に、光アイソレータを接着剤で固定することで、光アイソレータの小型化を実現する手法が採用されるのが通例である(例えば下記の特許文献1を参照)。また、下記の特許文献2には、ファイバースタブの光入力側の端面に凹部を形成し、この凹部の底面に光アイソレータを接着剤で固定する手法が開示されている。
しかしながら、上記の特許文献1に開示の手法のように、ファイバースタブの端面に光アイソレータを接着剤で接着する手法では、光アイソレータの小型化に伴ってその接着面積が必然的に小さくなることから、光アイソレータの固定力の低下を余儀なくされる。したがって、光レセプタクルの製造工程、又はその光レセプタクルを使用した光送信器の製造工程において、光アイソレータがファイバースタブの端面から外れてしまうという事態が生じ得る。
However, in the technique of bonding an optical isolator to the end face of the fiber stub with an adhesive as in the technique disclosed in
また、上記の特許文献2に開示の手法であっても、光アイソレータは、凹部の底面のみに接着されるものであり、凹部の底面に接着された光アイソレータの外周面と、凹部の内周面との間には隙間が形成されていることから、光アイソレータの固定力の低下に起因した上記の問題は同様に生じ得る。
Further, even in the technique disclosed in
本発明の課題は、光アイソレータが小型化された場合であっても、その光アイソレータの固定力を良好に維持し得る光導波構造体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an optical waveguide structure capable of maintaining a good fixing force of an optical isolator even when the optical isolator is downsized.
上記課題を解決するために創案された本発明は、軸方向が光導波方向に沿うスリーブの内周側に、軸方向途中に配置された当接部と、前記当接部の光入力側に配置され且つ該当接部に接触または近接してネットワーク側からの反射光を遮断する光アイソレータとを備えてなる光導波構造体において、前記当接部の光入力側に、前記光アイソレータを支持する支持部が配置されると共に、前記支持部が前記スリーブと前記当接部と前記光アイソレータとに固着され、且つ前記光アイソレータが前記支持部に埋設されていることに特徴づけられる。 In order to solve the above problems, the present invention provides a contact portion disposed in the axial direction on the inner peripheral side of the sleeve whose axial direction is along the optical waveguide direction, and a light input side of the contact portion. An optical waveguide structure comprising an optical isolator disposed and in contact with or close to the corresponding contact portion to block reflected light from the network side, and the optical isolator is supported on the optical input side of the contact portion A support portion is disposed, the support portion is fixed to the sleeve, the contact portion, and the optical isolator, and the optical isolator is embedded in the support portion.
このような構成によれば、光アイソレータは、支持部に埋設された状態で固着されることから、光アイソレータの少なくとも外周面は、支持部によって固着された状態となる。したがって、光アイソレータが小型化された場合であっても、その固定力を良好に維持することができる。これにより、例えば光レセプタクルの製造工程等の中でかかる光導波構造体を組み付ける際に、光アイソレータが支持部から外れるという不具合を確実に防止することができる。 According to such a configuration, since the optical isolator is fixed while being embedded in the support portion, at least the outer peripheral surface of the optical isolator is fixed by the support portion. Therefore, even if the optical isolator is downsized, the fixing force can be maintained well. Thus, for example, when the optical waveguide structure is assembled in the manufacturing process of the optical receptacle or the like, it is possible to reliably prevent the problem that the optical isolator is detached from the support portion.
上記の構成において、前記支持部は、前記光アイソレータの光入力側の端面を封止する封止部を有するようにしてもよい。 Said structure WHEREIN: You may make it the said support part have a sealing part which seals the end surface by the side of the optical input of the said optical isolator.
このようにすれば、光アイソレータの光入力側の端面が支持部の封止部によって封止されることから、光アイソレータは、支持部によって、その外周面と光入力側の端面とが固着されることになる。したがって、光アイソレータの固定力をより一層高めることが可能となる。 According to this configuration, since the end surface on the light input side of the optical isolator is sealed by the sealing portion of the support portion, the outer peripheral surface of the optical isolator is fixed to the end surface on the light input side by the support portion. Will be. Therefore, the fixing force of the optical isolator can be further increased.
また、光アイソレータの外周面と、その光入力側の端面とは、支持部によって封止された状態となることから、当接部によって光アイソレータの光出力側の端面を封止するようにすれば、光アイソレータを気密封止することが可能となる。このように光アイソレータを気密封止すれば、外気に含まれる水分等によって光アイソレータが劣化するという事態を的確に防止することができる。したがって、光アイソレータの機能を長期間に亘って安定した状態で維持することが可能となり、結果として高価な素子である光アイソレータの有効利用を図ることができる。 Further, since the outer peripheral surface of the optical isolator and the end surface on the light input side are sealed by the support portion, the end surface on the light output side of the optical isolator is sealed by the contact portion. Thus, the optical isolator can be hermetically sealed. If the optical isolator is hermetically sealed in this manner, it is possible to accurately prevent the optical isolator from being deteriorated by moisture or the like contained in the outside air. Therefore, the function of the optical isolator can be maintained in a stable state for a long period of time, and as a result, the optical isolator that is an expensive element can be effectively used.
上記の構成において、前記光アイソレータの光入力側と光出力側の双方の端面が、前記スリーブの軸方向と直交する面と平行であって、且つ、前記封止部の光入力側の端面が、前記スリーブの軸方向と直交する面に対して傾斜した傾斜面をなすようにしてもよい。 In the above configuration, the end surfaces on both the light input side and the light output side of the optical isolator are parallel to the surface orthogonal to the axial direction of the sleeve, and the end surface on the light input side of the sealing portion is Further, an inclined surface inclined with respect to a surface orthogonal to the axial direction of the sleeve may be formed.
このようにすれば、例えば、かかる光導波構造体が組み込まれた光レセプタクルを用いてなる光送信器において、封止部の光入力側の端面が傾斜面であることから、発光素子から発信された光が光アイソレータの光入力側の端面で反射し、発光素子に入射するという事態を防止することができる。詳述すると、発光素子から発信された光の一部が封止部の傾斜面で反射した場合には、この反射光は、発光素子の光軸上から外れた方向に反射される。これと共に、封止部を通過した光の一部が、光アイソレータの光入射側の端面で反射した場合には、この反射光は封止部の傾斜面で発光素子の光軸上から外れた方向に屈折される。したがって、上述のように、光アイソレータの光入力側の端面で反射した反射光が発光素子に入射するという事態を好適に回避することができる。さらに、光アイソレータ自体をスリーブの軸方向に対して傾斜させて配置する必要がないので、光アイソレータの取り付け作業が不当に煩雑化されることもない。 In this way, for example, in an optical transmitter using an optical receptacle in which such an optical waveguide structure is incorporated, since the end surface on the light input side of the sealing portion is an inclined surface, the light is transmitted from the light emitting element. It is possible to prevent the incident light from being reflected by the end face on the light input side of the optical isolator and entering the light emitting element. More specifically, when a part of the light transmitted from the light emitting element is reflected by the inclined surface of the sealing portion, the reflected light is reflected in a direction away from the optical axis of the light emitting element. At the same time, when a part of the light that has passed through the sealing portion is reflected by the end face on the light incident side of the optical isolator, the reflected light deviates from the optical axis of the light emitting element at the inclined surface of the sealing portion. Refracted in the direction. Therefore, as described above, it is possible to suitably avoid the situation where the reflected light reflected by the end face on the light input side of the optical isolator enters the light emitting element. Furthermore, since it is not necessary to dispose the optical isolator per se with respect to the axial direction of the sleeve, the mounting operation of the optical isolator is not unduly complicated.
上記の構成において、前記当接部を、フェルールに光ファイバを挿通固定してなるファイバースタブで構成してもよい。 In the above configuration, the contact portion may be configured by a fiber stub formed by inserting and fixing an optical fiber to a ferrule.
このようにすれば、光アイソレータは支持部に埋設された状態で固着されていることから、ファイバースタブの端面に凹部等を別途形成しなくても、光アイソレータを光ファイバースタブの端面に接触又は近接した状態で的確に位置決めすることができる。特に、前記当接部を、光ファイバにフェルールを融着固定してなるファイバースタブで構成することが好ましい。このようにすれば、接着剤等の有機材料を使用しないため、耐環境性に優れる。 In this way, since the optical isolator is fixed in a state of being embedded in the support portion, the optical isolator is in contact with or close to the end surface of the optical fiber stub without separately forming a recess or the like on the end surface of the fiber stub. In this state, it can be positioned accurately. In particular, it is preferable that the abutting portion is constituted by a fiber stub formed by fusing and fixing a ferrule to an optical fiber. In this case, since an organic material such as an adhesive is not used, the environment resistance is excellent.
この場合、前記スリーブおよび前記フェルールが結晶化ガラスで形成され、前記支持部が非晶質ガラスで形成されていることが好ましい。 In this case, it is preferable that the sleeve and the ferrule are formed of crystallized glass, and the support portion is formed of amorphous glass.
このようにすれば、接着剤を使用することなく、加熱によって支持部を、スリーブ、フェルール、および光アイソレータに融着することが可能となる。この場合には、接着剤を使用して固着した場合に比べて、その固着状態の経年劣化が抑制されることから、長期間に亘る安定使用を実現することができる。 If it does in this way, it will become possible to fuse a support part to a sleeve, a ferrule, and an optical isolator by heating, without using an adhesive agent. In this case, since aged deterioration of the fixed state is suppressed as compared with the case of fixing using an adhesive, stable use over a long period of time can be realized.
また、上記の構成において、前記当接部を、透明体のみで構成してもよい。 Further, in the above configuration, the contact portion may be configured only by a transparent body.
このようにすれば、当接部としてファイバースタブを使用した場合に比べて、その構成が簡略化されることから、当接部の低コスト化を図ることができる。 In this way, the configuration is simplified as compared with the case where a fiber stub is used as the contact portion, so that the cost of the contact portion can be reduced.
この場合、前記スリーブが結晶化ガラスで形成され、前記支持部および前記透明体が非晶質ガラスで形成されていることが好ましい。 In this case, it is preferable that the sleeve is formed of crystallized glass, and the support and the transparent body are formed of amorphous glass.
このようにすれば、加熱によって支持部を、スリーブ、透明体、および光アイソレータに融着することが可能となり、既に述べた加熱融着の有する利点と同様の作用効果を得ることができる。 If it does in this way, it will become possible to fuse | melt a support part to a sleeve, a transparent body, and an optical isolator by heating, and the effect similar to the advantage which heat fusion mentioned above already has can be acquired.
以上の各構成を適宜備えてなる光導波構造体を組み込んで光レセプタクルを構成してもよい。 An optical receptacle may be configured by incorporating an optical waveguide structure having the above-described configurations as appropriate.
このようにすれば、既に述べた各構成を備えてなる光導波構造体が有する利点と同様の作用効果を得られる。 In this way, the same effects as the advantages of the optical waveguide structure having the above-described configurations can be obtained.
上記課題を解決するために創案された本発明は、軸方向が光導波方向に沿うスリーブの内周側に、軸方向途中に配置された当接部と、前記当接部の光入力側に配置され且つ該当接部に接触または近接してネットワーク側からの反射光を遮断する光アイソレータとを備えてなる光導波構造体の製造方法において、前記スリーブの内周側に、前記光アイソレータと、支持部元材と、当接部元材とを配設する配設工程と、前記当接部元材の光入力側に前記光アイソレータ及び前記支持部元材を位置させた状態で、前記支持部元材を前記スリーブと前記当接部元材と前記光アイソレータとに固着する固着工程とを含み、この固着工程で、前記当接部の光入力側に支持部を形成し且つ前記支持部に前記光アイソレータを埋設することに特徴づけられる。 In order to solve the above problems, the present invention provides a contact portion disposed in the axial direction on the inner peripheral side of the sleeve whose axial direction is along the optical waveguide direction, and a light input side of the contact portion. In an optical waveguide structure manufacturing method comprising an optical isolator arranged and in contact with or close to a corresponding contact portion to block reflected light from the network side, on the inner peripheral side of the sleeve, the optical isolator, The disposing step of disposing the support portion base material and the contact portion base material, and the support in a state where the optical isolator and the support portion base material are positioned on the light input side of the contact portion base material. A fixing step of fixing a base material to the sleeve, the contact portion base material, and the optical isolator. In this fixing step, a support portion is formed on the light input side of the contact portion, and the support portion It is characterized by embedding the optical isolator.
このような方法によれば、配設工程における支持部元材が、固着工程で支持部となり、この支持部によって光アイソレータが埋設された状態で固着されることから、光アイソレータの少なくとも外周面は、支持部によって固着された状態となる。そのため、光アイソレータが小型化された場合であっても、その固定力を良好に維持することが可能となる。 According to such a method, since the support member base material in the disposing step becomes a support portion in the fixing step, and the optical isolator is fixed in a state where the optical isolator is embedded by the support portion, at least the outer peripheral surface of the optical isolator is Then, it is fixed by the support portion. Therefore, even when the optical isolator is miniaturized, it is possible to maintain its fixing force well.
上記の方法において、前記支持部元材が、前記光アイソレータの外周面を包囲する基部元材と、前記光アイソレータの光入力側の端面を封止する封止部元材とを有し、前記配設工程の初期段階で、前記スリーブの光入力側の開口部を前記封止部元材で封着し、然る後、前記スリーブの内周側に、前記基部元材と、前記光アイソレータと、前記当接部元材とを配設するようにしてもよい。 In the above method, the support base material includes a base base material that surrounds an outer peripheral surface of the optical isolator, and a sealing portion base material that seals an end surface on the light input side of the optical isolator, In the initial stage of the disposing process, the opening on the light input side of the sleeve is sealed with the sealing member base material, and then the base material and the optical isolator are disposed on the inner peripheral side of the sleeve. And the base material of the abutting portion may be disposed.
このようにすれば、スリーブの光入力側の開口部が封止部元材で予め封着されていることから、封止部元材を基準として、スリーブの内周側に、基部元材と、光アイソレータと、当接部元材とを容易に配設することができる。しかも、配設工程において、各元材をこのように配設しておけば、後続の固着工程で得られる支持部によって、光アイソレータの外周面とその光入力側の端面とが固着されることから、光アイソレータの固定力をより一層高めることができる。これと共に、かかる支持部と、同じく固着工程で得られる当接部とにより光アイソレータを気密封止することが可能となる。 In this way, since the opening on the light input side of the sleeve is pre-sealed with the sealing part base material, the base part base material and the inner peripheral side of the sleeve with respect to the sealing part base material The optical isolator and the contact member base material can be easily disposed. Moreover, if each base material is arranged in this way in the arranging step, the outer peripheral surface of the optical isolator and the end surface on the light input side are fixed by the support portion obtained in the subsequent fixing step. Thus, the fixing force of the optical isolator can be further increased. At the same time, the optical isolator can be hermetically sealed by the support portion and the contact portion obtained in the same fixing step.
上記の方法において、前記配設工程で、前記光アイソレータを前記基部元材に予め収納した状態で、前記基部元材を前記スリーブの内周側に配設するようにしてもよい。 In the above method, the base material may be disposed on the inner peripheral side of the sleeve in a state in which the optical isolator is previously stored in the base material in the disposing step.
このようにすれば、スリーブの内周側に光アイソレータを配設する際に、光アイソレータは基部元材に予め収納されていることから、基部元材をスリーブの内周側に配設すれば、自動的に光アイソレータもスリーブの内周側に配設されることになる。したがって、光アイソレータが小型化された場合であっても、光アイソレータを単独でスリーブの内周側に配設する場合のように面倒且つ煩雑な作業が強いられることなく、円滑且つ迅速にその配設作業を進行することが可能となる。 In this way, when the optical isolator is disposed on the inner peripheral side of the sleeve, since the optical isolator is stored in the base base material in advance, if the base base material is disposed on the inner peripheral side of the sleeve, The optical isolator is automatically arranged on the inner peripheral side of the sleeve. Therefore, even when the optical isolator is downsized, the optical isolator can be arranged smoothly and quickly without being troublesome and complicated as in the case where the optical isolator is provided alone on the inner peripheral side of the sleeve. It is possible to proceed with the installation work.
上記の方法において、前記固着工程において、加熱融着によって固着を行うことが好ましい。 In the above method, it is preferable to perform fixing by heat fusion in the fixing step.
このようにすれば、加熱融着によって、複数の元材を一挙同時に固着することが可能となるため、製造工程の簡略化を図ることが可能となる。 In this way, a plurality of base materials can be fixed simultaneously by heating and fusion, and thus the manufacturing process can be simplified.
なお、上記の方法において、当接部元材を、光ファイバにフェルールを融着固定したファイバースタブで構成してもよい。 In the above method, the contact portion base material may be constituted by a fiber stub in which a ferrule is fused and fixed to an optical fiber.
このようにすれば、上記加熱によって光ファイバが緩むことがなく、軸ずれを好適に防止することが可能となる。 If it does in this way, an optical fiber does not loosen by the said heating, and it becomes possible to prevent an axial shift suitably.
以上のように本発明に係る光導波構造体によれば、光アイソレータが支持部に埋設された状態で固着されることから、光アイソレータが小型化された場合であっても、その固定力を良好に維持することができる。したがって、この光導波構造体を組み込んで光レセプタクルを製造する際や、この光レセプタクルを組み込んで光送信器を製造する際などに、光アイソレータが外れてしまうという不具合を解消することが可能となり、その結果として光導波構造体に関する種々の製造工程を円滑且つ迅速に進行することが可能となる。 As described above, according to the optical waveguide structure according to the present invention, since the optical isolator is fixed in a state of being embedded in the support portion, even if the optical isolator is miniaturized, the fixing force is reduced. It can be maintained well. Therefore, when manufacturing an optical receptacle by incorporating this optical waveguide structure, or when manufacturing an optical transmitter by incorporating this optical receptacle, it is possible to eliminate the problem that the optical isolator is detached, As a result, various manufacturing processes relating to the optical waveguide structure can proceed smoothly and quickly.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光導波構造体の全体構成を示す概略縦断面図である。同図に示すように、この光導波構造体1は、軸方向が光導波方向に沿うスリーブ2を備えると共に、このスリーブ2の内周側に、軸方向途中に配置されたファイバースタブ3と、ファイバースタブ3の光入力側に配置された支持部4と、支持部4に埋設された状態でファイバースタブ3の光入力側の端面に当接された光アイソレータ5とを備えてなる。
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing the overall configuration of the optical waveguide structure according to the first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the
ファイバースタブ3は、後述するように、スリーブ2の内周側に軸方向途中まで挿入されるネットワーク側の光ファイバの先端が光出力側の端面に当接される当接部として機能するものであって、本実施形態ではフェルール6と、フェルール6の中心に挿通固定された光ファイバ7とから構成されている。なお、このファイバースタブ3の両端面は、凸曲面を呈しており、ネットワーク側の光ファイバや、光アイソレータ5との結合効率が良好に維持されるようになっている。
As will be described later, the
支持部4は、光アイソレータ5の外周面に固着された基部8と、光アイソレータ5の光入力側の端面に固着された封止部9とから構成され、これら基部8および封止部9に、光アイソレータ5が埋設されている。この状態で、基部8および封止部9は、スリーブ2の内周面に固着されており、さらに基部8はファイバースタブ3に固着されている。したがって、光アイソレータ5は、その外周面の全体が、基部8によって固着された状態で、スリーブ2に対して固定されることになる。そのため、光アイソレータ5の光出力側の端面のみを固着する場合よりも、固着面積を大きく確保することができることから、光アイソレータ5が小型化された場合であっても、光アイソレータ5の固定力を良好に維持することができる。加えて、この実施形態では、封止部9が、光アイソレータ5の光入力側の端面に固着されていることから、光アイソレータ5の固定力をより一層高めることが可能となる。なお、光アイソレータ5は、光入力側と光出力側とに偏光子を有すると共に、これら偏光子の間にファラデー回転子を有するものであって、本発明に用いられる光アイソレータ5としては、磁石を必要としない自己保持型ファラデー回転子を用いたものが有効である。磁石を必要とする通常のファラデー回転子を用いる場合には、スリーブ2の周辺に磁石を配置することもできる。偏光子をファラデー回転子に付ける方法としては、通常のエポキシ樹脂を用いることができないので、ファラデー回転子の両面に対ガラス用の無反射コートを付け且つ常温接合法を用いてこの無反射コートに通常の吸収型偏光子(例えばポーラコアやキューポ)を接合する方法や、フォトニック結晶技術などを用いてファラデー回転子となるガーネットに直接偏光子を塗布する方法などが考えられる。
The
また、封止部9の光入力側の端面9aは、スリーブ2の軸方向と直交する面に対して平行な平行面又は直交する面に対して所定の傾斜角度を有する傾斜面をなしている。図4に示すように、後述する発光素子104から発信された光は、球レンズ105を介して光アイソレータ5と光ファイバー7との界面近傍に集光されるため、端面9aが平行面であっても端面9aでの反射光が発光素子104に入射する量は多くないが、傾斜面とする方が、発光素子に不要な反射光が入射するのを防止できるため好ましい。したがって、この端面9aの傾斜角度は、例えば0°〜8°の範囲内で設定される。なお、不要な反射光を防止する観点からは、封止部9の屈折率は、光ファイバと実質的に同一であることが好ましい。
Further, the
光アイソレータ5は、光導波方向に沿う光のうち、光入力側の端面から入射した光を透過し、且つ、光出力側の端面から入射した光を遮断するように構成されている。そして、この光アイソレータ5は、スリーブ2の中心軸L上に位置決めされ、且つ光入力側と光出力側の双方の端面が、スリーブ2の軸方向と直交する面に対して略平行となる状態で、上述のように支持部4に埋設されている。
The
以上の構成を備えた光導波構造体1の材質としては、ガラスを用いることが好ましい(光アイソレータ5は除く)。具体的には、本実施形態では、スリーブ2およびフェルール6を結晶化ガラスで形成し、支持部4を非晶質ガラスで形成している。そのうち、基部8は、低軟化点の非晶質ガラスAからなり、封止部9は、光アイソレータ5と屈折率の整合性のある非晶質ガラスBからなる。非晶質ガラスBの軟化点は、非晶質ガラスAの軟化点と同じか、或いはそれよりも高い。またフェルール6は、予め光ファイバ7に融着固定されたものである。そして、これらが、接着剤を使用することなく、加熱によって相互に融着されている。このようにして得られる固着状態は、ガラスの融着によって得られるものであるから、経年劣化の影響を受け難く長期間に亘って安定したものとなる。
As a material of the
なお、加熱融着を行うに際の加熱温度は、結晶化ガラスの軟化点以下、非晶質ガラスAの軟化点以上の範囲内であって、且つ、光アイソレータ5の耐熱温度以下であることが好ましい。具体的には、加熱温度は、例えば300℃〜900℃の範囲内であることが好ましい。比較的高い温度で加熱融着を行った場合、図2に示すように、支持部4は、基部8と封止部9とが、相互に融着されて一体化されて構成される。また、支持部4は、フェルール6と光アイソレータ5とにそれぞれ界面がある状態で融着される。なお、加熱温度は、結晶化ガラスの軟化点以下の温度であるので、基部8と封止部9のみがスリーブ2の内周面に界面がある状態で融着固定され、ファイバースタブ3は基部8との固定力によって、スリーブ2内に固定されることになる。
In addition, the heating temperature at the time of performing heat fusion is within the softening point of the crystallized glass, within the softening point of the amorphous glass A, and below the heat resistant temperature of the
このように加熱融着すれば、光アイソレータ5の光入力側と光出力側の双方の端面が、封止部9とファイバースタブ3により封止されると共に、光アイソレータ5の外周面が、基部8によって封止される。したがって、光アイソレータ5は気密封止され、外気と接触することがなくなる。よって、外気に含まれる水分等によって光アイソレータ5が劣化するという事態も的確に防止され、光アイソレータ5の機能を長期間に亘って安定した状態で維持することができる。
When heat-sealing in this way, both the optical input side and optical output side end faces of the
なお、加熱温度が低い場合には、図1に示すように、基部8と、封止部9との相互間には界面がある状態で、相互に融着されることになる。
When the heating temperature is low, as shown in FIG. 1, the
この光導波構造体1は、例えば以下の手順で製造される。
This
図3に示すように、まず、結晶化ガラスで形成されたスリーブ2を図示しない作業台の上に起立姿勢(スリーブ2の下端開口部が作業台で封鎖されるような姿勢)で載置すると共に、その内周面に、非晶質ガラスBで形成されたロッド状の封止部元材9Xを挿入する(図3(a)の状態)。この状態で、非晶質ガラスBの軟化点以上、結晶化ガラスの軟化点以下となる温度で、封止部元材9Xが挿入されたスリーブ2を加熱する。この加熱によりスリーブ2に封止部元材9Xが融着してスリーブ2の下端開口部が封着されると共に、封止部元材9Xの上端面が加熱により凸曲面となる(図3(b)の状態)。その後、光アイソレータ5を中心に収納し且つ非晶質ガラスAで形成された円環状の基部元材8Xを、スリーブ2内に挿入して、封止部元材9Xの上端面に当接させる(図3(c)の状態)。次いで、結晶化ガラスで形成されたフェルール6を有するファイバースタブ3を、基部元材8Xの上端面に当接させる(図3(d)の状態)。そして、この状態で、結晶化ガラスの軟化点以下、非晶質ガラスAの軟化点以上の温度で再度加熱することで、基部元材8Xが基部8となり、封止部元材9Xが封止部9となる。そして、この封止部9の下端面を研磨等の手法によって斜めに切除して傾斜面に加工することによって、図2に示す固着状態を有する光導波構造体1が製造される。なお、この製造方法においては、ファイバースタブ3は、加熱溶融以前では当接部元部材であって、加熱溶融後には当接部として機能する。また、図3(b)に示す製造手順では、封止部元材9Xが挿入されたスリーブ2を作業台に載置した状態で加熱することから、封止部元材9Xの上端面のみが凸曲面となることを説明したが、封止部元材9Xの上下両端面が凸曲面となるようにスリーブ2を支持した状態で加熱を行ってもよい。すなわち、この場合であっても、最終的に封止部9の下端面を斜めに切除して傾斜面に加工することによって、上記と同様の光導波構造体1を製造することができる。
As shown in FIG. 3, first, the
このような製造方法によれば、光アイソレータ5は、基部元材8Xに予め収納された状態で、スリーブ2内に挿入されるので、従来のように光アイソレータを単独でスリーブ2の中心軸L上に位置決めする場合に比べて、その作業を大幅に簡略化することができる。すなわち、光アイソレータ5が、例えば0.5mm角以下に小型化されると、そのハンドリング性の悪さから、光アイソレータ5を単独でスリーブ2の中心軸L上に位置決めしようとすると、面倒且つ煩雑な作業が強いられる。これに対して、上記の製造方法を採用すれば、光アイソレータ5を予め基部元材8Xに収納し、その基部元材8Xをスリーブ2内に挿入するので、そのハンドリング性が大幅に向上すると共に、光アイソレータ5は基部元材8Xによってスリーブ2の中心軸L上に自動的に位置決めされる。したがって、光アイソレータ5が、0.5mm角以下の小型なものであっても、作業効率を低下させることなく、その光アイソレータ5を的確に位置決めして固定することができる。
According to such a manufacturing method, since the
なお、基部元材8Xに、光アイソレータ5を収納する手法としては、例えば、光アイソレータ5を所定の作業台上に載置した状態で、円環状の基部元材8Xの中心に形成された空間部に光アイソレータ5が位置するように、基部元材8Xを光アイソレータ5の上方から被せた後、低融点ガラス等の接合材によって光アイソレータ5を基部元材8Xに仮止めすることによって行うことが挙げられる。
As a method for housing the
図4は、以上のように構成された光導波構造体を組み込んだ光レセプタクルを使用した光送信器を示す縦断面図である。同図に示すように、この光送信器101は、光導波構造体1のスリーブ2をフォルダ102に挿入固定してなる光レセプタクル103と、フォルダ102のフランジ部102aに接合され且つ半導体レーザ等の発光素子104および球レンズ105を備えたケース106とから構成される。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an optical transmitter using an optical receptacle incorporating the optical waveguide structure configured as described above. As shown in the figure, this
そして、光導波構造体1におけるファイバースタブ3の光出力側の端面に、ネットワーク側の光ファイバ107を有するコネクタプラグ108が当接され、発光素子104から発信された光が、球レンズ105によって集光されながら、光導波構造体1を介してネットワーク側へと送信されるようになっている。この際、発光素子104から発信された光は、光導波構造体1におけるファイバースタブ3の光入力側端面のうち、その光ファイバ7のコア部に集光されるようになっている。
The
図5は、本発明の第2の実施形態に係る光導波構造体の全体構成を示す概略縦断面図である。なお、この第2の実施形態に係る光導波構造体1Aが、上記した第1の実施形態に係る光導波構造体1と相違する点は、当接部の構成にある。以下では、この相違点を中心に説明し、共通する構成要素については、同符号を付して詳しい説明を省略する。
FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view showing the overall configuration of the optical waveguide structure according to the second embodiment of the present invention. The
同図に示すように、この光導波構造体1Aの当接部は、透明体3Aのみから構成されている。この透明体3Aは、本実施形態では非晶質ガラスで形成されている。なお、不要な反射光を防止するという観点からは、透明体3Aの屈折率は、光ファイバと実質的に同一であることが好ましい。
As shown in the figure, the contact portion of the
この光導波構造体1Aの製造方法は、ファイバースタブ3に代えて、図示しない両端面が凸曲面に加工された透明体元材をスリーブ2内に挿入することで、上記した第1の実施形態と同様の手順で行うことができる。そして、上記と同様にして加熱溶融した場合には、図6に示すように、透明体3Aと基部8と封止部9とが、相互に界面がない状態で一体化されると共に、これら全てがスリーブ2の内周面に融着される。なお、加熱温度が低い場合には、図5に示すように、透明体3A、基部8、および封止部9の相互間に界面がある状態で相互に融着されることになる。
In the manufacturing method of the
また、図7に示すように、かかる光導波構造体1Aを組み込んだ光レセプタクル103Aを使用した光送信器101Aは、基本的には上記した第1の実施形態に係る光送信器101と同様であるが、発光素子104から発信される光の焦点位置が、コネクタプラグ108の光入力側端面における光ファイバ107のコア部に変更されている点で相違する。
Also, as shown in FIG. 7, an
以上のように、本発明の第1、第2の実施形態に係る光導波構造体によれば、光アイソレータが、支持部に埋設された状態で固定されることから、光アイソレータが小型化された場合であっても、その固定力を良好に維持することができる。したがって、かかる光導波構造体を組み込んで光レセプタクルを製造する際や、光レセプタクルを組み込んで光送信器を製造する際などに、光アイソレータが外れるという事態を確実に防止することができる。 As described above, according to the optical waveguide structure according to the first and second embodiments of the present invention, since the optical isolator is fixed in a state of being embedded in the support portion, the optical isolator is reduced in size. Even in this case, the fixing force can be maintained well. Therefore, it is possible to reliably prevent the optical isolator from being detached when an optical receptacle is manufactured by incorporating such an optical waveguide structure, or when an optical transmitter is manufactured by incorporating an optical receptacle.
1、1A 光導波構造体
2 スリーブ
3 ファイバースタブ
3A 透明体
4 支持部
5 光アイソレータ
6 フェルール
7 光ファイバ
8 基部
8X 基部元材
9 封止部
9X 封止部元材
101、101A 光送信器
102 フォルダ
102a フランジ部
103、103A 光レセプタクル
104 発光素子
105 球レンズ
106 ケース
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記当接部の光入力側に、前記光アイソレータを支持する支持部が配置されると共に、前記支持部が前記スリーブと前記当接部と前記光アイソレータとに固着され、且つ前記光アイソレータが前記支持部に埋設されていることを特徴とする光導波構造体。 An abutting portion disposed in the axial direction on the inner circumferential side of the sleeve along the optical waveguide direction, and a network side disposed on the light input side of the abutting portion and in contact with or close to the corresponding contacting portion. In an optical waveguide structure comprising an optical isolator that blocks reflected light from
A support portion that supports the optical isolator is disposed on the light input side of the contact portion, and the support portion is fixed to the sleeve, the contact portion, and the optical isolator, and the optical isolator is An optical waveguide structure characterized by being embedded in a support portion.
前記スリーブの内周側に、前記光アイソレータと、支持部元材と、当接部元材とを配設する配設工程と、前記当接部元材の光入力側に前記光アイソレータ及び前記支持部元材を位置させた状態で、前記支持部元材を前記スリーブと前記当接部元材と前記光アイソレータとに固着する固着工程とを含み、この固着工程で、前記当接部の光入力側に支持部を形成し且つ前記支持部に前記光アイソレータを埋設することを特徴とする光導波構造体の製造方法。 An abutting portion disposed in the axial direction on the inner circumferential side of the sleeve along the optical waveguide direction, and a network side disposed on the light input side of the abutting portion and in contact with or close to the corresponding contacting portion. In the method of manufacturing an optical waveguide structure comprising an optical isolator that blocks reflected light from
A disposing step of disposing the optical isolator, the support member base material, and the contact member base material on the inner peripheral side of the sleeve; and the optical isolator and the light source on the light input side of the contact member base material. A fixing step of fixing the support portion base material to the sleeve, the contact portion base material and the optical isolator in a state where the support portion base material is positioned. A method of manufacturing an optical waveguide structure, wherein a support portion is formed on an optical input side, and the optical isolator is embedded in the support portion.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006280629A JP2008096843A (en) | 2006-10-13 | 2006-10-13 | Optical waveguide structure, light receptacle using the same, and method of manufacturing the optical waveguide structure |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009288246A (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Honeywell Internatl Inc | Reliable low loss hollow core fiber resonator |
CN110737117A (en) * | 2019-11-15 | 2020-01-31 | 深圳市光凡通讯技术有限公司 | kinds of multi-channel isolator |
-
2006
- 2006-10-13 JP JP2006280629A patent/JP2008096843A/en not_active Withdrawn
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