JP2533198B2 - ファイバ結合を有する導波体光モジュ―ル - Google Patents
ファイバ結合を有する導波体光モジュ―ルInfo
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- JP2533198B2 JP2533198B2 JP1242363A JP24236389A JP2533198B2 JP 2533198 B2 JP2533198 B2 JP 2533198B2 JP 1242363 A JP1242363 A JP 1242363A JP 24236389 A JP24236389 A JP 24236389A JP 2533198 B2 JP2533198 B2 JP 2533198B2
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
- G02B6/4212—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element being a coupling medium interposed therebetween, e.g. epoxy resin, refractive index matching material, index grease, matching liquid or gel
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、基体が少なくとも１つの光導波体を支持
し、それの端部の各々が基体の２つの側面で基体に取り
付けられた保持部の溝に固定された光ファイバの一端に
光学的に結合されるファイバ結合を有する集積導波体光
モジュールに関する。
し、それの端部の各々が基体の２つの側面で基体に取り
付けられた保持部の溝に固定された光ファイバの一端に
光学的に結合されるファイバ結合を有する集積導波体光
モジュールに関する。
［従来の技術］ そのようなモジュールはすでにセンサーとしておよび
光通信用として使用されている。それらは平坦な基体か
ら成り、その基体は例えば位相変換器やビームスプリッ
タやマッハツェンダの干渉計等のような集積光回路を有
して構成される。
光通信用として使用されている。それらは平坦な基体か
ら成り、その基体は例えば位相変換器やビームスプリッ
タやマッハツェンダの干渉計等のような集積光回路を有
して構成される。
文献（Fiber Attachment for Guided Wave Devicesの
論文JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY VOL.6 No.6 198
8年６月、862頁乃至872）頁に、異なったファイバ取付
け部を有する導波体モジュールとそれらの製造において
直面する障害について開示されている。個々のファイバ
取付けのために、基体の厚さは帯状体を基体に結合し、
接着剤によってファイバ端部を基体と帯状体の外部に突
き当たり結合することによって増加される。安定性を増
加するために、ファイバ端部は予め接着剤によって管ま
たは適当な軸受宝石中に固定されることが可能である。
しかしながら、基体がニオブ化リチウムで形成され、管
は金属であり、ファイバ端部は石英ガラスで形成されて
おり、それらの材料は膨張係数が異なっているので温度
の変化において光ファイバ中の光波の偏光特性が悪影響
を受けまたは破壊されてしまい、そのためこの方法は偏
光維持ファイバを取り付けるのには適当ではない。
論文JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY VOL.6 No.6 198
8年６月、862頁乃至872）頁に、異なったファイバ取付
け部を有する導波体モジュールとそれらの製造において
直面する障害について開示されている。個々のファイバ
取付けのために、基体の厚さは帯状体を基体に結合し、
接着剤によってファイバ端部を基体と帯状体の外部に突
き当たり結合することによって増加される。安定性を増
加するために、ファイバ端部は予め接着剤によって管ま
たは適当な軸受宝石中に固定されることが可能である。
しかしながら、基体がニオブ化リチウムで形成され、管
は金属であり、ファイバ端部は石英ガラスで形成されて
おり、それらの材料は膨張係数が異なっているので温度
の変化において光ファイバ中の光波の偏光特性が悪影響
を受けまたは破壊されてしまい、そのためこの方法は偏
光維持ファイバを取り付けるのには適当ではない。
［発明の解決すべき課題］ 偏光維持光ファイバのアレイ取付けについて前記文献
に記載されている例において、ファイバ端部は溝のある
シリコンチップと溝を覆うガラスプレートの間に固定さ
れ、装置は基体の外側に結合され、それは帯状体によっ
て接続領域で再び補強される。そのようなアレイ取付け
は比較的費用がかかる。シリコンチップ内の溝は異方性
のエッチングによって形成され、それは相対的に時間を
浪費する。さらにシリコンはその結晶構造のためにこわ
れ易く、そのため製造過程でそれの取扱いにおいて特別
な注意をしなければならず、安定性を増加するためにガ
ラスプレートによって補強されなければならない。アレ
イ取付けは非常に良好なコアとクラッドの同心性が必要
である。特に波長が１μｍ以下の偏光維持ファイバは、
これらの必要性を満たしていない。
に記載されている例において、ファイバ端部は溝のある
シリコンチップと溝を覆うガラスプレートの間に固定さ
れ、装置は基体の外側に結合され、それは帯状体によっ
て接続領域で再び補強される。そのようなアレイ取付け
は比較的費用がかかる。シリコンチップ内の溝は異方性
のエッチングによって形成され、それは相対的に時間を
浪費する。さらにシリコンはその結晶構造のためにこわ
れ易く、そのため製造過程でそれの取扱いにおいて特別
な注意をしなければならず、安定性を増加するためにガ
ラスプレートによって補強されなければならない。アレ
イ取付けは非常に良好なコアとクラッドの同心性が必要
である。特に波長が１μｍ以下の偏光維持ファイバは、
これらの必要性を満たしていない。
又、特開昭59-146004号公報には基板の表面に設けた
溝に光導波路と結合される光ファイバを嵌入・固着した
光集積回路が記載されている。これは光ファイバの取付
け構造を簡単にするが、このように基板に直接光ファイ
バを取付ける構造にすると、機械的安定性を高めるため
に光ファイバを強固に基板に接着した場合には光ファイ
バと基板材料との熱膨脹係数の相違によって歪みが発生
して光の減衰を増加させ、さらに、光ファイバの偏光維
持特性を著しく低下させる欠点がある。
溝に光導波路と結合される光ファイバを嵌入・固着した
光集積回路が記載されている。これは光ファイバの取付
け構造を簡単にするが、このように基板に直接光ファイ
バを取付ける構造にすると、機械的安定性を高めるため
に光ファイバを強固に基板に接着した場合には光ファイ
バと基板材料との熱膨脹係数の相違によって歪みが発生
して光の減衰を増加させ、さらに、光ファイバの偏光維
持特性を著しく低下させる欠点がある。
本発明の目的は、基体の上面に光導波体を具備し、そ
の光導波体の端部が別の光ファイバの一端に光学的に結
合されている集積導波体光モジユールにおける光ファイ
バの結合を簡単に行うことを可能にし、しかも機械的な
振動や衝撃に対して安定に光導波体に対する相対位置を
保持することができ、さらに、温度変化に対しても歪み
を発生して光減衰を増加させたり、光ファイバの偏光維
持特性を低下させたりすることのない光ファイバ結合を
有する集積導波体光モジユールを提供することである。
の光導波体の端部が別の光ファイバの一端に光学的に結
合されている集積導波体光モジユールにおける光ファイ
バの結合を簡単に行うことを可能にし、しかも機械的な
振動や衝撃に対して安定に光導波体に対する相対位置を
保持することができ、さらに、温度変化に対しても歪み
を発生して光減衰を増加させたり、光ファイバの偏光維
持特性を低下させたりすることのない光ファイバ結合を
有する集積導波体光モジユールを提供することである。
［課題解決のための手段］ この目的は、本発明の集積導波体光モジユールによっ
て達成される。本発明の集積導波体光モジユールは、基
体がその上面において少なくとも１つの光導波体を具備
し、その光導波体の端部が前記基体の側縁部において光
ファイバの一端に光学的に結合されている光ファイバ結
合を有する集積導波体光モジユールにおいて、帯状支持
部材がその幅の狭い端面を基体の側面に固着されてこの
支持部材が光ファイバを支持しており、支持部材はその
支持する光ファイバと熱膨脹係数の一致する熱膨脹係数
の材料で構成され、その上部に帯状支持部材の長手方向
に延在して光ファイバの端部部分が完全にその内部に沈
められる溝を具備し、光ファイバの端部部分はこの溝中
に配置されて接着剤内に埋設されていることを特徴とす
る。
て達成される。本発明の集積導波体光モジユールは、基
体がその上面において少なくとも１つの光導波体を具備
し、その光導波体の端部が前記基体の側縁部において光
ファイバの一端に光学的に結合されている光ファイバ結
合を有する集積導波体光モジユールにおいて、帯状支持
部材がその幅の狭い端面を基体の側面に固着されてこの
支持部材が光ファイバを支持しており、支持部材はその
支持する光ファイバと熱膨脹係数の一致する熱膨脹係数
の材料で構成され、その上部に帯状支持部材の長手方向
に延在して光ファイバの端部部分が完全にその内部に沈
められる溝を具備し、光ファイバの端部部分はこの溝中
に配置されて接着剤内に埋設されていることを特徴とす
る。
［発明の効果］ 本発明の集積導波体光モジユールは上記のように構成
されており、導波体と結合される光ファイバは帯状の支
持部材の溝に沈められて接着剤に埋設されて固定されて
いるから、その位置は強固に保持されて機械的な衝撃や
振動に対して非常に安定しており、しかもこの帯状の支
持部材は光ファイバとと熱膨脹係数の一致する熱膨脹係
数の材料で構成されているから、熱膨脹係数の相違によ
って歪みの発生による光の減衰の増加や、光ファイバの
偏光維持特性の劣化を生じることがない。したがって簡
単な構造で機械的、熱的に非常に安定した、光伝達特性
の優れた集積導波体光モジユールが得られる。
されており、導波体と結合される光ファイバは帯状の支
持部材の溝に沈められて接着剤に埋設されて固定されて
いるから、その位置は強固に保持されて機械的な衝撃や
振動に対して非常に安定しており、しかもこの帯状の支
持部材は光ファイバとと熱膨脹係数の一致する熱膨脹係
数の材料で構成されているから、熱膨脹係数の相違によ
って歪みの発生による光の減衰の増加や、光ファイバの
偏光維持特性の劣化を生じることがない。したがって簡
単な構造で機械的、熱的に非常に安定した、光伝達特性
の優れた集積導波体光モジユールが得られる。
［実施例］ 第１図乃至第４図において、以下略して単に“モジュ
ール”と呼ばれる導波体モジュールが１で示されてい
る。それは本質的に、その端部の各々に結合している光
ファイバ4,5,5′を有する集積光導波体３を少なくとも
１つ含む基体２から成る。それの意図された使用と作動
の位置に応じて、モジュール１は機械的保護を与え、環
境の危険に抵抗するために密封され得るケース（図示せ
ず）内に収容されている。
ール”と呼ばれる導波体モジュールが１で示されてい
る。それは本質的に、その端部の各々に結合している光
ファイバ4,5,5′を有する集積光導波体３を少なくとも
１つ含む基体２から成る。それの意図された使用と作動
の位置に応じて、モジュール１は機械的保護を与え、環
境の危険に抵抗するために密封され得るケース（図示せ
ず）内に収容されている。
モジュール１の実施例において、導波体３は、モジュ
ール１の入力側６で単一通路として始まり集積偏光子８
と集積位相変調器９を通り抜けた後出力側７で２つの通
路として終わるＹ接合によるビームスプリッタとして構
成されている。
ール１の入力側６で単一通路として始まり集積偏光子８
と集積位相変調器９を通り抜けた後出力側７で２つの通
路として終わるＹ接合によるビームスプリッタとして構
成されている。
モジュール１の入力側６上のファイバ結合装置10およ
び出力側７上のファイバ結合装置11,11′は、その上部
に細長い溝14を有する帯状支持部材12,13,13′によって
それぞれ形成されている。各溝14内に、各々のファイバ
4,5,5′の外部ジャケットと主要な被覆を除去した端部1
5が接着剤によって固定されている。例えばファイバ端
部15は、例えば85μｍのクラッド直径を有する偏光維持
単一モード石英ガラスファイバである。従って支持部材
12,13,13′内の溝14の幅は例えば100μｍであり、ファ
イバ端部15を十分に沈下し接着剤の十分な量を保持する
ための深さは150μｍ乃至200μｍである。
び出力側７上のファイバ結合装置11,11′は、その上部
に細長い溝14を有する帯状支持部材12,13,13′によって
それぞれ形成されている。各溝14内に、各々のファイバ
4,5,5′の外部ジャケットと主要な被覆を除去した端部1
5が接着剤によって固定されている。例えばファイバ端
部15は、例えば85μｍのクラッド直径を有する偏光維持
単一モード石英ガラスファイバである。従って支持部材
12,13,13′内の溝14の幅は例えば100μｍであり、ファ
イバ端部15を十分に沈下し接着剤の十分な量を保持する
ための深さは150μｍ乃至200μｍである。
支持部材は、シリコンとは異なり研磨が容易である市
販の光学的品質の石英ガラス基体から形成されるとよ
い。例えば寸法50×50×1mmのような基体から、,1mm幅,
1mm厚さ，そして4mmの長さのストリップが切断され溝を
設けられる。記載された実施例において、支持部材12,1
3,13′は断面が正方形である。それらはまた、溝14が狭
く長い側面の１つに配置される場合では、断面は長方形
でもよい。どのような光波の逆反射も避けるために、ガ
ラス部分の端部外面は、基体２上の導波体の縦の軸に関
する入力側および出力側6,7の端部外面の角度によって
決定される角度でファイバの軸に対して傾斜され得る。
販の光学的品質の石英ガラス基体から形成されるとよ
い。例えば寸法50×50×1mmのような基体から、,1mm幅,
1mm厚さ，そして4mmの長さのストリップが切断され溝を
設けられる。記載された実施例において、支持部材12,1
3,13′は断面が正方形である。それらはまた、溝14が狭
く長い側面の１つに配置される場合では、断面は長方形
でもよい。どのような光波の逆反射も避けるために、ガ
ラス部分の端部外面は、基体２上の導波体の縦の軸に関
する入力側および出力側6,7の端部外面の角度によって
決定される角度でファイバの軸に対して傾斜され得る。
第３図に示されているように、入力側６の基体２の光
導波体３に接続されるためにファイバ端部15は、支持部
材12の中心に位置している溝14内に埋められる。しかし
ながら、ファイバ端部15を光導波体３まで一直線に並べ
るための十分な自由度があるので、溝14の正確な位置は
重要ではない。
導波体３に接続されるためにファイバ端部15は、支持部
材12の中心に位置している溝14内に埋められる。しかし
ながら、ファイバ端部15を光導波体３まで一直線に並べ
るための十分な自由度があるので、溝14の正確な位置は
重要ではない。
第４図は、基体２の出力側７に取り付けるように設計
された２個のファイバ結合装置11,11′を示す。支持部
材13,13′は、取り付け部分で互いに向き合っている支
持部材のそれらの長い側面の外部の縁から短い距離で平
行に延在する溝14を有する。溝14の間の距離は、基体２
上の光導波体３間の距離で決定され、例えば450μｍで
ある。従って各溝と支持部材13,13′の各外部の縁の間
の約50μｍの距離は、各光導波体の出力に対するファイ
バ端部15の個々の整列および、その後の各支持部材13,1
3′の固定を可能にするのに十分であり、それは例えば2
0μｍの短い距離であっても可能である。
された２個のファイバ結合装置11,11′を示す。支持部
材13,13′は、取り付け部分で互いに向き合っている支
持部材のそれらの長い側面の外部の縁から短い距離で平
行に延在する溝14を有する。溝14の間の距離は、基体２
上の光導波体３間の距離で決定され、例えば450μｍで
ある。従って各溝と支持部材13,13′の各外部の縁の間
の約50μｍの距離は、各光導波体の出力に対するファイ
バ端部15の個々の整列および、その後の各支持部材13,1
3′の固定を可能にするのに十分であり、それは例えば2
0μｍの短い距離であっても可能である。
ファイバ結合装置10,11,11′の偏光維持特性を達成す
るために、開始材料は、ファイバ4,5,5′の端部15の膨
脹係数と一致する膨脹係数を有する、すなわち可能なか
ぎりファイバ端部の材料と同じ材料を有する支持部材1
2,13,13′に対して選択される。さらに支持部材の端面
および埋められたファイバ端部の端面は共に研磨され、
それによって安定した応力のない方法において、基体２
の研磨された側面に結合される比較的大きく平らな表面
が得られる。もちろん説明された支持部材はまた、保持
しおよび多重モードファイバや別の単一モード石英ガラ
スファイバやプラスチックファイバのような別の光ファ
イバに接触するのに使用されることも可能である。
るために、開始材料は、ファイバ4,5,5′の端部15の膨
脹係数と一致する膨脹係数を有する、すなわち可能なか
ぎりファイバ端部の材料と同じ材料を有する支持部材1
2,13,13′に対して選択される。さらに支持部材の端面
および埋められたファイバ端部の端面は共に研磨され、
それによって安定した応力のない方法において、基体２
の研磨された側面に結合される比較的大きく平らな表面
が得られる。もちろん説明された支持部材はまた、保持
しおよび多重モードファイバや別の単一モード石英ガラ
スファイバやプラスチックファイバのような別の光ファ
イバに接触するのに使用されることも可能である。
第１図は、ファイバ結合を有する導波体光モジュールの
上面図である。 第２図は、第１図の導波体光モジュールの側面図であ
る。 第３図は、第１図の導波体光モジュールの入力側の概略
図である。 第４図は、第１図の導波体光モジュールの出力側の概略
図である。 １……モジュール、２……基体、３……集積光導波体、
4,5,5′……光ファイバ、６……入力側、７……出力
側、８……集積偏光子、９……集積位相変調器、10,11,
11′……結合装置、12,13,13′……支持部材、14……
溝、15……ファイバ端部。
上面図である。 第２図は、第１図の導波体光モジュールの側面図であ
る。 第３図は、第１図の導波体光モジュールの入力側の概略
図である。 第４図は、第１図の導波体光モジュールの出力側の概略
図である。 １……モジュール、２……基体、３……集積光導波体、
4,5,5′……光ファイバ、６……入力側、７……出力
側、８……集積偏光子、９……集積位相変調器、10,11,
11′……結合装置、12,13,13′……支持部材、14……
溝、15……ファイバ端部。
Claims (4)
- 【請求項１】基体がその上面において少なくとも１つの
光導波体を具備し、その光導波体の端部が前記基体の側
縁部において光ファイバの一端に光学的に結合されてい
る光ファイバ結合を有する集積導波体光モジユールにお
いて、 帯状支持部材がその幅の狭い端面を基体の側面に固着さ
れてこの支持部材が前記光ファイバを支持しており、 前記支持部材はその支持する光ファイバと熱膨脹係数の
一致する熱膨脹係数の材料で構成され、その上部に帯状
支持部材の長手方向に延在して光ファイバの端部部分が
完全にその内部に沈められる溝を具備し、光ファイバの
端部部分はこの溝中に配置されて接着剤内に埋設されて
いることを特徴とする集積導波体光モジユール。 - 【請求項２】前記支持部材は溶融石英で構成されている
請求項１記載の集積導波体光モジユール。 - 【請求項３】前記支持部材に設けられた溝は中央に位置
している請求項１または２記載の集積導波体光モジユー
ル。 - 【請求項４】前記基体が２個の互いに近接して配置され
た光導波体を具備し、前記支持部材は各光導波体に対応
する光ファイバを別々支持する２個の帯状支持部材とし
て構成され、支持部材に設けられた溝は２つの帯状支持
部材の隣接する側縁に近接してそれら側縁に平行に形成
されている請求項１または２記載の集積導波体光モジユ
ール。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3831905A DE3831905A1 (de) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | Optisches wellenleitermodul mit faserankopplung |
| DE3831905.5 | 1988-09-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02115808A JPH02115808A (ja) | 1990-04-27 |
| JP2533198B2 true JP2533198B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=6363324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1242363A Expired - Fee Related JP2533198B2 (ja) | 1988-09-20 | 1989-09-20 | ファイバ結合を有する導波体光モジュ―ル |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4953936A (ja) |
| EP (1) | EP0360176B2 (ja) |
| JP (1) | JP2533198B2 (ja) |
| CA (1) | CA1315138C (ja) |
| DE (2) | DE3831905A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4012747A1 (de) * | 1990-04-21 | 1991-10-24 | Bodenseewerk Geraetetech | Verfahren zur herstellung von feinoptischen stirnflaechen an wellenleitern |
| US5095513A (en) * | 1990-11-29 | 1992-03-10 | Bodyscan Medical Corporation | Low voltage optical light modulator |
| FR2674033B1 (fr) * | 1991-03-14 | 1993-07-23 | Corning Inc | Composant optique integre a liaison entre un guide d'onde integre et une fibre optique, fonctionnant dans un large domaine de temperature. |
| DE4134940A1 (de) * | 1991-10-23 | 1993-04-29 | Bosch Gmbh Robert | Integriertes optisches bauelement sowie verfahren zu seiner herstellung |
| DE4210331A1 (de) * | 1992-03-30 | 1993-10-07 | Bodenseewerk Geraetetech | Verbindung einer Fotodiode mit einem Lichtwellenleiter |
| CA2127861C (en) * | 1993-07-14 | 2004-09-21 | Shinji Ishikawa | Coupling structure of optical fibers and optical waveguides |
| JPH0792342A (ja) * | 1993-07-29 | 1995-04-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光導波路モジュール |
| EP0652451B1 (en) * | 1993-11-08 | 2001-08-08 | Corning Incorporated | Planar optical waveguides with low back reflection pigtailing |
| FR2716012B1 (fr) * | 1994-02-09 | 1996-04-12 | Corning Inc | Procédé et dispositif d'assemblage d'extrémités de fibres optiques disposées en nappe. |
| US5646674A (en) * | 1994-04-29 | 1997-07-08 | Eastman Kodak Company | Optical print head with flexure mounted optical device |
| US5471552A (en) * | 1995-02-22 | 1995-11-28 | Industrial Technology Research Institute | Fabrication of static-alignment fiber-guiding grooves for planar lightwave circuits |
| US6487341B1 (en) * | 2000-10-13 | 2002-11-26 | Agere Systems Guardian Corp | Multi-material structure with reduced polarization dependent loss and method therefor |
| JP2004054181A (ja) * | 2002-07-24 | 2004-02-19 | Fujitsu Media Device Kk | 波長フィルタ、可変波長フィルタ、及び光学素子 |
| US7257295B2 (en) * | 2004-09-20 | 2007-08-14 | Fujitsu Limited | Attachment-type optical coupler apparatuses |
| US7555176B2 (en) * | 2007-08-22 | 2009-06-30 | Ccs Technology, Inc. | Method for producing an optical splitter, and optical splitter |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3864019A (en) * | 1973-11-15 | 1975-02-04 | Bell Telephone Labor Inc | Optical film-fiber coupler |
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