JP2568112B2 - インテグレイテッドオプティックシステム及び接続方法 - Google Patents

インテグレイテッドオプティックシステム及び接続方法

Info

Publication number
JP2568112B2
JP2568112B2 JP63248937A JP24893788A JP2568112B2 JP 2568112 B2 JP2568112 B2 JP 2568112B2 JP 63248937 A JP63248937 A JP 63248937A JP 24893788 A JP24893788 A JP 24893788A JP 2568112 B2 JP2568112 B2 JP 2568112B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
optical
carrier
thermal expansion
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63248937A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01114810A (ja
Inventor
ダニエル・ポール・カートニー
ティモシー・ジェームス・ベイリー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honeywell Inc
Original Assignee
Honeywell Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honeywell Inc filed Critical Honeywell Inc
Publication of JPH01114810A publication Critical patent/JPH01114810A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2568112B2 publication Critical patent/JP2568112B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4212Packages, 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/30Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4207Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms with optical elements reducing the sensitivity to optical feedback

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は光ファイバをインテグレイテッドオプティッ
クチップに装着することに係る。
従来の技術 「インテグレイテッドオプティックス」なる用語は薄
膜層又は適当な誘電体物質内に形成された狭い導波路チ
ャンネル内にて光を案内し制御するデバイスを指す。イ
ンテグレイテッドオプティックデバイス(以下I/Oデバ
イスという)はトランスデューサ、フィルタ、変調器、
メモリ要素を含む単一型のものであってもよく、或いは
単一のデバイス上に幾つかの機能が組合された(統合さ
れた)ものであってもよい。
I/Oデバイスの製造には従来より幾つかの物質が使用
されているが、I/Oデバイスに対し最も広範囲に使用さ
れている物質の一つはニオブ酸リチウムである。ニオブ
酸リチウムは主としてそれが優れた光学特性及び電気光
学特性を有することから使用されている。室温に於ては
ニオブ酸リチウムの原子構造は菱面体(三方晶)空間群
R3cに属し、点群は3mである。ニオブ酸リチウムのかか
る原子構造は非極性点群3mへの変態が生じる1200℃前後
のキュリー温度までの範囲に於て安定している。結晶研
究社はニオブ酸リチウムのパラメータを六方晶系又は菱
面体晶系の単位セルとして計測することができる。ニオ
ブ酸リチウムの原子構造はそれが菱面体晶系の単位セル
として計測されると、約56゜の軸間角度を呈し、約5.5
Åの単位セル軸長さを呈する。六方晶系の単位セルとし
てのニオブ酸リチウムの原子構造は約5.5Åの単位セル
軸長さ(a=b)を有し、約13.8Åのc軸長さを有す
る。本明細書に於ては、ニオブ酸リチウムの結晶構造を
定義するために六方晶系の単位セルが使用される。
更にニオブ酸リチウムは大きいピロ電気性(即ち温度
の関数として結晶が自発分極する性質)、圧電性(即ち
与えられる応力の関数として分極が誘発される性質)、
光弾性(即ち与えられる応力の関数として屈折率が変化
する性質)、及び電気光学特性(与えられる電界の関数
として屈折率が変化する性質)を有することを特徴とし
ている。またニオブ酸リチウムは複屈折性(線形的に偏
った電磁波が二つの互いに異なる速度にて二つの互いに
垂直な主要な変位方向に沿って移動する性質)を有し、
比較的大きい光屈折効果(伝播する光の強度の変化の関
数として屈折率が変化する性質)を生じる非常に強力な
光起電力効果を有する。この点に関し1985年に出版され
たApplied Physics A37の第191頁乃至第203頁を参照さ
れたい。
これらの光学的特性及び電気光学的特性により、ニオ
ブ酸リチウムは実験研究用のシステムに於て広範囲に使
用されている。しかしI/Oデバイスとしてニオブ酸リチ
ウムを実際に使用するためには、多数の物性に関する問
題が解決されなければならない。かかる問題の一つは、
ニオブ酸リチウムのデバイスに於てそれと光ファイバと
の間のカップリングデバイスであって、広範囲の環境条
件(即ち衝撃、振動、温度等)に対し良好に機能するカ
ップリングデバイスが必要とされるということである。
種々の環境に対し安定なカップリングデバイスを開発す
ることができないことは、ニオブ酸リチウムの大きい異
方性の熱膨張特性や、導波路と光ファイバとの間の相対
変位に起因している。大きい異方性の熱膨張特性とは、
温度変化に起因するニオブ酸リチウムの寸法変化が結晶
の方向によって異なることを意味する。ニオブ酸リチウ
ムはZ軸(Z軸は結晶が三重の回転対称を呈する軸とし
て定義される)に沿って、2×10-6/℃〜7.5×10-6/℃
(偏差は種々の研究者によって使用された物質、測定方
法、及び温度範囲が異なっていることによる)の範囲の
熱膨張特性を呈するのに対し、等方性のX軸又はY軸方
向の熱膨張は14×10-6/℃〜17×10-6/℃の範囲にある。
I/Oデバイスが−40℃〜+80℃間の温度変化に耐えなけ
ればならない実際の軍事的用途に於ては、I/Oデバイス
及びカップリングデバイスの異方性の熱膨張特性はそれ
らの間の結合を維持し得るよう実質的に互いに同様に設
定されなければならない。光ファイバと導波路との間の
相対変位は、主としてI/Oデバイスが使用される環境及
びニオブ酸リチウムの異方性の熱膨張特性に起因して生
じる。例えばジャイロスコープシステムに於ては、I/O
デバイスは1の自由度しか有さず、従ってその自由度の
方向の軸に沿って生じる実質的な量の衝撃には耐える
が、三つの全ての軸の方向については振動を受ける。現
状の多くの軍事用途に於ける光の波長は850ナノメータ
のレンジであるので、導波路コアと光ファイバコアとの
間の最大許容相対変位は0.5μでしかない。かかる狭い
許容範囲を越える相対変位が生じると、出力信号に全く
許容し難い程の歪が生じる。
これらの障害に拘らず、850ナノメータの光ファイバ
のための環境的に安定なカップリングデバイスを開発す
る幾つかの試みが従来よりなされている。かかる試みの
一つに於ては、化学的にエッチングされ研磨された光フ
ァイバを剛固に配置することを可能にする溝をアイロン
ミルによりニオブ酸リチウムデバイスに形成することが
採用されている。この方法によれば、従来のフォトリト
グラフにより郭定され導波路として同一の基体にアイロ
ンミルを使用して形成された整合溝を形成することがで
きる。光ファイバを導波路に結合することは光ファイバ
のエッチングされた部分をアイロンミルにより形成され
た溝に挿入して接合することにより行われていた。従っ
てエッチングされた光ファイバより出た光は直接導波路
へ進入する。このことに関し1984年10月に出版されたOp
tics Letters、Vol.9、No.10の第463頁乃至第465頁を参
照されたい。この方法は優れた方法ではあるが、この方
法にも幾つかの欠点がある。先ず第一に、導波路にアイ
ロンミルにて溝を加工すること及び光ファイバをエッチ
ングすることは緩慢で高コストで時間を要するプロセス
であり、導波路と光ファイバとの間の整合の問題を解消
するためには非常に高い精度が必要である。第二に、光
ファイバをエッチングすることにより光ファイバの偏光
維持特性(即ち応力ゾーン)が低減され、そのため複屈
折性の光ファイバを使用することができない。第三に、
広範囲の温度に対しこの方法を実際に適用することがで
きず、また損失の小さいコネクタに適用することができ
ない。
温度に関し安定なカップリングデバイスを形成する他
の一つの方法はシリコンV溝を使用する方法である。こ
の方法に於ては、光ファイバはシリコンチップにエッチ
ングによって形成されたV溝内にシングルモードの光フ
ァイバをエポキシにて固定することにより準備される。
光ファイバコアが直線に沿って正確に且一定の間隔にて
隔置されるよう、V溝を有するシリコンチップにシリコ
ンチップカバーが被せられる。かくしてシリコンチップ
が組立られた後、光ファイバの端面が研磨され、対応す
るニオブ酸リチウムの導波路に接続され、整合され、し
かる後光学接着剤を使用して取付けられる。この点に関
し1985年8月に出版されたLightwave Tec.Vol.LT−3、
No.4の第795頁乃至第798頁を参照されたい。この方法に
よれば導波路に多数の導波路を装着することができる
が、この方法にも幾つかの問題がある。先ず第一に、V
溝を有するシリコンチップに於ては、光ファイバコアを
導波路コアに適正に接合させるためにはV溝をエッチン
グにより形成する際に非常に高い精度が要求される。第
二に、シリコンV溝の方法は1300ナノメータの波長の光
に使用されるシングルモードの光ファイバに対してのみ
有効であり、850ナノメータの波長の光に使用される光
ファイバに対しては必ずしも有効ではない。またこの方
法は偏光維特性を有する光ファイバには使用されたこと
がなく、また850ナノメータの波長の光に使用される光
ファイバにも使用されたことがない。第三にV溝を有す
るシリコンチップの物理的大きさが比較的大きい。更に
V溝を有するシリコンチップ及びI/Oデバイスの熱膨張
特性は互いに異なる。従ってシリコンとニオブ酸リチウ
ムとの間の界面に於ては、比較的大きい熱膨張の差が存
在し、このことにより熱膨張に起因する不安定性が発生
され、かかる不安定性により光ファイバと導波路との間
の結合が破壊されることがある。
この点に関し、ニオブ酸リチウムの物理テンソル特性
を説明するために使用される座標系は六方晶系でもなけ
れば菱面体晶系でもなく、X軸−Y軸−Z軸のデカルト
座標系であることに留意されたい。ニオブ酸リチウムは
光軸、即ちC軸に沿って異方性の熱膨張係数を呈し、他
の二つの軸に沿って等方性の熱膨張係数を呈する。光軸
に沿って発射された光線は光の偏りに拘らず同一の屈折
率を有し、従ってこの軸に沿って伝播する光は「対称
的」と言われる。従って一般にZ軸に整合される光軸を
容易に決定することができる。Z軸の意味は光軸の意味
と同一である(即ち圧縮が作用した状態に於ては+Z面
は圧電効果に起因して負の電荷を帯びた状態になる)。
本明細書の従来技術の説明の欄に於て既に説明した如
く、ニオブ酸リチウムは従来の六方晶系の単位セルとし
て説明される原子構造を有している。六方晶系の単位セ
ルに対する標準的な定義に従えば、六方晶系の単位セル
は互いに120゜隔置され互いに大きさの点で等しい同一
平面内の3軸(aH軸と呼ばれる)、及び三つのaH軸に対
し直角をなす第四の軸(C軸と呼ばれ、ニオブ酸リチウ
ムの場合には光軸である)を有している。またニオブ酸
リチウムの光軸は三つの対称平面内に存在しており、こ
れらの平面の一方の側に於ける電荷の移動に対応して他
方の側に於ても対称的に電荷の移動が生じる。またこれ
ら三つの対称平面はaH軸に垂直である。X軸は何れかの
aHと一致するよう選定され、右側のデカルト座標系が使
用されるので、Y軸は対称平面内に存在する。Y軸の意
味はZ軸について説明した要領と同様の要領にて決定さ
れる(即ち圧縮が作用した状態に於ては+Y面は圧電効
果に起因して負の電荷を帯びた状態になる)。しかしこ
の方法によってはX方向の意味を決定することはできな
い。何故ならば、X軸は対称平面に垂直であるからであ
る。対称平面の一方の側に於て電荷が移動すると、その
他方の側に於ても対称的に電荷が移動し、従ってX面は
電荷を帯びた状態にはならない。
一般にニオブ酸リチウム結晶の供給元は一般に薄いス
ラブの形態をなす結晶片としてニオブ酸リチウムを供給
している。かかる薄いスラブはその広い面に垂直なX
軸、Y軸、又はZ軸にそれぞれX−切断、Y−切断、或
いはZ−切断なる表示が付されている。またスラブ内の
導波路を通る光の伝播方向を示す第二の文字がスラブに
付されることが多い。かくして「X−切断、Y−伝播」
は広い面に垂直なX軸を有し、導波路内に於ける光の伝
播方向であるY軸を有することを示している。
発明の開示 本発明の目的は、−40℃〜+80℃の温度範囲に於て作
動する有効なカップリングデバイスをニオブ酸リチウム
デバイスと光ファイバとの間に設けることである。
本発明の他の一つの目的は、従来に比して耐衝撃性に
優れた有効なカップリングデバイスをニオブ酸リチウム
デバイスと光ファイバとの間に設けることである。
本発明の更に他の一つの目的は、従来に比して耐振動
性に優れた有効なカップリングデバイスをニオブ酸リチ
ウムデバイスと光ファイバの間に設けることである。
本発明によれば、ファイバキャリアにより光ファイバ
の傾斜切断された端面とI/Oデバイスの装着面に位置す
る光ポートとの間に有効なカップリング手段が与えられ
る。ファイバキャリア及びI/Oデバイスは同一の既知の
光軸に沿って異方性の熱膨張特性を有する。またファイ
バキャリア及びI/Oデバイスの異方性の熱膨張特性は互
いに大きさの点で実質的に同様である。ファイバキャリ
アは、その光軸がI/Oデバイスの光軸に平行であり、ま
たキャリアの補助面がデバイスの装着面に平行になるよ
うI/Oデバイスに配置される。次いで光ファイバがその
傾斜切断された端面の平面がキャリアの補助面の平面内
に存在するようファイバキャリアに接合される。光ファ
イバの傾斜切断された端面がI/Oデバイスの装着面に位
置する光ポートと整合された位置に配置されるよう、キ
ャリアの補助面が最終的にI/Oデバイスの装着面に接合
される。
更に本発明によれば、ファイバキャリアの光軸がI/O
デバイスの直交3軸に平行な直交3軸の一つになるよ
う、ファイバキャリアの補助面がI/Oデバイスの装着面
と整合される。例えば光ファイバと導波路との間の界面
に於ける光の反射やファブリーペロ干渉効果を低減すべ
く、ファイバキャリアの補助面及びI/Oデバイスの装着
面の両方が光の伝播方向に対し90゜以外の角度にて傾斜
切断される。傾斜切断によりファイバキャリアに形成さ
れる角度は傾斜切断によりI/Oデバイスに形成される角
度とは一般に異なる。しかし用途によっては、ファイバ
キャリアに於ける角度とI/Oデバイスに於ける角度とが
同一であってもよい。
本発明は光ファイバをニオブ酸リチウムデバイスに結
合せんとする従来のデバイスに対し幾つかの基本的な点
に於て進歩をもたらすものである。先ず第一に、I/Oデ
バイス及びファイバキャリアの両方がニオブ酸リチウム
又は他の実質的に同様の物質にて形成され、これにより
それらの間の熱膨張量の相違及びそれらに作用する応力
が低減される。何故ならば、I/Oデバイス及びファイバ
キャリアは実質的に同様の熱膨張特性を有するからであ
る。第二に、本発明は850ナノメータの波長に於てシン
グルモードである光ファイバを使用しても有効であるこ
とが解っている。最近の試験結果によれば、直線的な傾
斜切断面を有する光ファイバに於ける全ての原因に起因
する光ファイバ間のスループット損は約−1dBである。
この−1dBの損失は、基体の装着面及びキャリアの補助
面の両方が90゜以外の角度にて傾斜切断された最良の実
施例に於ては存在しない高温の温度範囲に於けるファブ
リーペロ干渉効果に起因する。第三に、カップリングデ
バイスに関する従来の試みとは異なり、本発明によれば
臨界的な公差や特殊な製造技術を要しないので容易に製
造することが可能である。従って切断装置のみを使用し
て一つのニオブ酸リチウムウエハより多数のニオブ酸リ
チウム製のファイバキャリアを容易に、低廉に、且迅速
に製造することができる。第四に、本発明によれば、光
ファイバコアと導波路ポートとの間の界面を経て光を発
射し、光の通過量が最大になるよう光ファイバコアを手
動的に整合し直すことにより、光ファイバコアを導波路
ポートに能動的に整合させることができる。かかる能動
的な整合プロセスは、特殊な製造技術(即ちエッチング
やミル)に依存し、従って光ファイバコアと導波路ポー
トとの間の整合を達成するために臨界的な狭い公差を要
求される従来技術とは全く異なるものである。第五に、
本発明のファイバキャリアは非常に質量の小さい要素で
あり、従ってこのデバイスは従来に比して耐衝撃性及び
耐振動性に優れたものである。更に本発明に於ては偏光
維持性を有する光ファイバの応力ゾーンや楕円形のイン
ナコアに影響を及す処理が光ファイバのクラッドに対し
行われないので、本発明は偏光維持性を有する光ファイ
バに適用されてよいものである。
尚以上に於ては結晶軸を説明するために当技術分野に
於て既に確立された技法に厳密に従って本発明を説明し
たが、勿論他の技法が採用されてもよい。また本発明は
本明細書に於て使用された命名法の制限によって拘束さ
れるものではない。同様に、当技術分野に於ては従来の
命名法に従って選定された軸に沿って切断されたI/Oデ
バイスを提供することが一般的であるが、かかるI/Oデ
バイスは他の命名法により規定される軸に沿う切断に供
されてもよい。かくして本発明によれば多くの種々の形
状及び寸法のI/Oデバイスを使用することができる。ま
た外形に対するI/Oデバイスの結晶構造の方向は本発明
の実施にとってさほど重要ではない。I/Oデバイスと同
一の軸に原子構造の軸が整合されたファイバキャリアを
製造することにより、I/Oデバイス及びファイバキャリ
アが互いに係合せしめられる段階で、I/Oデバイスの形
状の偏差を容易に解消することができる。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例につい
て詳細に説明する。
発明を実施するための最良の形態 第1図は本発明によるI/Oデバイス上に装着された幾
つかのファイバキャリアを示している(但し縮尺は必ず
しも正確ではない)。I/Oデバイス12が基体14に接合さ
れている。説明の目的で、ニオブ酸リチウム内に単純な
Y形の光導波路を有するI/Oデバイスが図示されてい
る。I/Oデバイス12は導波路16を含み、該導波路は図に
は示されていない結晶の係合面より結晶厚さ(t)にて
隔置された結晶面18及び導波路16の図には示されていな
いポートを含む二つの装着面22、24に形成されている。
導波路は陽子交換法やチタニウム拡散法の如き当技術分
野に於てよく知られた手段により形成されてよい。次い
で結晶の係合面が接合部26に沿って基体14の装着面28に
接合される。基体14は、I/Oデバイス12の同一又は同様
の軸線と整合された同一又は実質的に同様の異方性の熱
膨張特性を有する物質を有するよう選定される。
I/Oデバイス12は約1.0mmの結晶厚さ(t)を有し、そ
の長さ及び幅は特定の用途に合せて選定される。図示の
I/Oデバイス12は「X−切断、Y−伝播」結晶であり、
このことはデカルト座標系32に於けるI/OデバイスのX
軸30が結晶の切断面18に垂直であることを意味する。ま
た導波路が延在する方向は切断面18に平行な直交座標軸
により同定される。従ってこのI/OデバイスにはY軸が
導波路に平行に延在していることを意味する「Y−伝
播」なる呼称が与えられる。
ファイバキャリアの材料は、I/Oデバイスの軸線と同
一の光軸に沿って同一又は実質的に同様の異方性の熱膨
張特性を有するものに選定される。ファイバキャリアの
材料が選定されると、I/Oデバイスの場合と同一の座標
系の同一の軸に沿って実質的に同様の熱膨張特性(異方
性及び等方性)を有するウエハが得られる。例えば選定
されるI/Oデバイスが「Z−切断、Y−伝播」のデバイ
スである場合には、ファイバキャリアを形成するために
得られるウエハも「Z−切断、Y−伝播」のものにな
る。次いでウエハの装着面がガラス板に固定的に接合さ
れ、しかる後ウエハの装着面とは反対の面(主要面と呼
ばれる)が切断装置に面するよう、上述の如く接合され
たウエハ及びガラス板が切断装置に設置される。次いで
ファイバキャリアに光ファイバを係合させることを可能
にする一つの溝がウエハの主要面に沿って直線的に形成
される。次いでウエハの主要面に沿って多数の溝が規則
的に互いに隔置された直線として形成される。ウエハに
形成されるこれらの溝の間の間隔は選定されるファイバ
キャリアの大きさ及び形状次第であり、溝の形状及び深
さは光ファイバのクラッドの半径に対応している。次い
で切断装置の切断刃がより一層厚いものに交換される。
次いでウエハを個々のファイバキャリアに分割し分離す
べく、規則的に互いに隔置された間隔にてウエハが水平
及び垂直に分離切断される。この場合にも各分離切断線
の間の間隔は選定されるファイバキャリアの大きさ及び
形状次第であり、分離切断部の深さはガラス板までであ
ってガラス板を切断する程の深さではない。最後に切断
されたウエハとガラス板との間の接合が熱又は溶媒を使
用することによって解除され、これにより所定の形状及
び大きさの複数個のファイバキャリアが形成される。
従って第1図の実施例に於ては、第1図に於てX軸52
が所定の結晶軸であり且I/Oデバイス12のX軸30に平行
であることにより示されている如く、ファイバキャリア
34、36、38は「X−切断、Y−伝播」デバイスである。
次いで光ファイバ40、42、44が傾斜切断された平坦な端
面を形成するよう一端にて傾斜切断される。次いで光フ
ァイバ40、42、44がそれらの傾斜切断された端面の平面
がそれぞれ実質的にファイバキャリア34、36、38の補助
面46、48、50の平面内に位置するよう、対応するファイ
バキャリアの溝に接合される。ファイバとファイバキャ
リアとの間の接合材料はNorland 61やNorland 81の如き
市販の光学接着剤(これに限定されるものではない)で
あってよい。光ファイバがファイバキャリアに接合され
ると、光ファイバの傾斜切断された端面が導波路のポー
トに整合するよう、デバイスの装着面22、24に装着され
る。次いで表面に紫外線感応光学接着剤の薄い層(これ
は例示であり、これに限定されるものではない)を有す
るキャリアの補助面46、48、50が、第1図に示されてい
る如く、デバイスの装着面22、24に位置する導波路のポ
ートと接触した状態に配置される。この場合補助面と導
波路のポートとの整合は従来の整合装置により行われて
よい。或いは既知の強度及びパワーの光信号が光ファイ
バと接触した導波路のポートに与えられ、導波路の他方
のポートに装着された検出器により出力信号の強度及び
パワーが測定される。次いで検出器により検出される出
力信号の強度及びパワーが最大になるまでファイバキャ
リア及びデバイスの整合状態が調整される。検出器によ
り検出される出力信号の強度及びパワーが最大になった
時点に於て、キャリアの補助面に対し紫外線が照射さ
れ、これによりファイバキャリアの補助面がI/Oデバイ
スの装着面に接合される。
第2A図及び第2B図は、キャリアの補助面及びデバイス
の装着面が水平線に対し或る角度にて研削され、しかる
後光ファイバと導波路との界面に於ける光の反射を排除
すべく研磨されている点を除き第1図のキャリア34と同
様のキャリア34aの平面図及び側面図である。第2A図の
平面図に於て、ファイバキャリア34a及び光ファイバ40a
は角度θにて研削されている。ファイバキャリアの補助
面については、光が光ファイバ内へ反射されることを低
減するに十分な角度は繰返し行われた試験により約10゜
であることが解っている。第2B図のファイバキャリア34
aの側面図はファイバキャリアの補助面46a及び光ファイ
バの傾斜切断された面56を明瞭に示している。
第3図は二つの装着面22a、24a及び結晶面18aに形成
された導波路16aを有するI/Oデバイス12aの平面図であ
る。ファイバキャリア34a、36a、38aが形成されてお
り、光ファイバ40a、42a、44aが上述の場合と同様の要
領にて対応するファイバキャリアの装着面に整合され且
装着面に装着されている。更にファイバキャリアの補助
面は上述の10゜の角度をなすよう切断され研磨されてい
る。第3図に於ては、I/Oデバイスの装着面22a及び24a
は光が導波路内へ反射することを低減し最小限に抑える
べく、約15゜の角度β及びβをなすよう研削され研
磨されている。
この点に関し幾つかの重要な点に留意されたい。先ず
第一に、I/Oデバイス及びファイバキャリアの原子構造
を定義するためにデカルト座標系が使用されたが、本発
明は原子構造を定義するためにデカルト座標系を使用す
ることに限定されるものではない。説明の目的で右側の
デカルト座標系が使用されたが、ファイバキャリア及び
I/Oデバイスの結晶構造を説明するために他の多くの公
知の手段が使用されてよい。第二に、ファイバキャリア
及びI/Oデバイスは長方形の構造体として図示されてい
るが、これらは特定の形状に限定されるものではない。
特定の用途の制限や要件に応じてファイバキャリアやI/
Oデバイスに任意の特定の形状が選定されてよい。またI
/Oデバイス及びファイバキャリアの光軸が互いに平行で
ある限り、I/Oデバイスの形状、ファイバキャリアの形
状、及びこれらの形状に対するそれらの原子構造の方向
は本発明にとって全く無関係であり、従って用途に応じ
て任意に選定されてよい。最後に、本明細書に於ては六
方晶系の単位セルが説明されたが、使用される材料の結
晶構造を定義することに関し六方晶系の単位セルを使用
することに限定されるものではない。本明細書に於ける
六方晶系の単位セルは説明のためのものである。材料の
結晶構造を説明するために他の多くの公知の単位セルが
使用されてよい。例えばニオブ酸リチウム及びこれと同
様の物質が菱面体の単位セル又は多数の灰チタン石群、
特にデービエートされた灰チタン石として説明されても
よいものである。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図はI/Oデバイスに装着された幾つかのファイバキ
ャリアを示す本発明によるインテグレイテッドオプティ
ックシステムの一つの実施例を示す斜視図である。 第2A図は第1図のファイバキャリアと同様のファイバキ
ャリアを示す平面図である。 第2B図は光の反射が生じないよう修正された点を除き第
1図のファイバキャリアと同様のファイバキャリアを示
す側面図である。 第3図は本発明によるI/Oデバイスに装着された幾つか
のファイバキャリアを示す平面図である。 12……I/Oデバイス,14……基体,16……導波路,18……結
晶面,22、24……装着面,26……接合部,28……装着面,3
4、36、38……ファイバキャリア,40、42、44……光ファ
イバ,46、48、50……補助面

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】傾斜切断された端面を形成するよう一端に
    て傾斜切断された光ファイバと、 装着面に設けられた光ポートを有し、直交3軸の一つで
    ある既知の光軸に沿って異方性の熱膨張特性を有するI/
    Oデバイスと、 を有するインテグレイテッドオプティックシステムにし
    て、 直交3軸の一つである既知の光軸に沿って前記I/Oデバ
    イスの前記異方性の熱膨張特性の方向に平行であり且前
    記異方性の熱膨張特性と実質的に同様の大きさの異方性
    の熱膨張特性を有するファイバキャリアであって、前記
    デバイスの前記装着面に平行な補助面を有し、前記光フ
    ァイバの前記傾斜切断された端面の平面が実質的に前記
    補助面の平面内に存在するよう前記光ファイバが接合さ
    れており、前記補助面は前記傾斜切断された端面が前記
    光ポートと整合した位置に位置するよう前記ファイバキ
    ャリアを前記装着面に接合するよう構成されたファイバ
    キャリアを含んでいることを特徴とするインテグレイテ
    ッドオプティックシステム。
  2. 【請求項2】直交3軸の一つである既知の光軸に沿って
    異方性の熱膨張特性を有するI/Oデバイスの装着面に設
    けられた光ポートに光ファイバを接続する方法にして、 直交3軸の一つである既知の光軸に沿って前記I/Oデバ
    イスの熱膨張特性と実質的に同様の異方性の熱膨張特性
    を有するファイバキャリアを、該ファイバキャリアの前
    記光軸が前記I/Oデバイスの前記光軸に平行であり、前
    記キャリアの補助面が前記デバイスの前記装着面に平行
    になるよう前記I/Oデバイスに対し配置する工程と、 傾斜切断された端面を形成するよう一端にて傾斜切断さ
    れた光ファイバを前記傾斜切断された端面の平面が前記
    補助面の平面内に存在するよう前記ファイバキャリアに
    接合する工程と、 前記傾斜切断された端面を前記光ポートと整合した位置
    に配置する工程と、 前記キャリアの前記補助面を前記デバイスの前記装着面
    に接合する工程と、 を含む方法。
JP63248937A 1987-10-01 1988-09-30 インテグレイテッドオプティックシステム及び接続方法 Expired - Lifetime JP2568112B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US103,325 1987-10-01
US07/103,325 US4871226A (en) 1987-10-01 1987-10-01 Mounting of optical fibers to integrated optical chips

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01114810A JPH01114810A (ja) 1989-05-08
JP2568112B2 true JP2568112B2 (ja) 1996-12-25

Family

ID=22294582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63248937A Expired - Lifetime JP2568112B2 (ja) 1987-10-01 1988-09-30 インテグレイテッドオプティックシステム及び接続方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4871226A (ja)
EP (1) EP0310535B1 (ja)
JP (1) JP2568112B2 (ja)
DE (1) DE3853659T2 (ja)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3831905A1 (de) * 1988-09-20 1990-03-22 Standard Elektrik Lorenz Ag Optisches wellenleitermodul mit faserankopplung
US5223911A (en) * 1989-03-27 1993-06-29 United Technologies Corporation Single-polarization, integrated optical components for optical gyroscopes
US5026138A (en) * 1989-08-29 1991-06-25 Gte Laboratories Incorporated Multi-fiber alignment package for tilted facet optoelectronic components
US5193136A (en) * 1989-10-27 1993-03-09 Litton Systems, Inc. Process for making multifunction integrated optics chips having high electro-optic coefficients
JPH03150509A (ja) * 1989-11-08 1991-06-26 Fujitsu Ltd 導波路基板と光ファイバの接続方法及び該方法の実施に使用する紫外光遮断機能付き反射防止膜
US5046808A (en) * 1989-12-18 1991-09-10 Litton Systems, Inc. Integrated optics chip and method of connecting optical fiber thereto
FR2661512B1 (fr) * 1990-04-27 1993-04-23 Alcatel Fibres Optiques Procede de connexion d'une fibre optique a un guide d'ondes d'optique integree et composant optique resultant.
US5074630A (en) * 1990-10-09 1991-12-24 Rodino Vincent D Integrated optics device mounting for thermal and high g-shock isolation
US5080458A (en) * 1990-10-22 1992-01-14 United Technologies Corporation Method and apparatus for positioning an optical fiber
US5109447A (en) * 1991-03-04 1992-04-28 The Boeing Company High-powered, spectrally flat, very broadband optical source including optical coupler and method using same
CA2076440C (en) * 1991-08-21 1999-01-26 Hisaharu Yanagawa Optical connecting device
US5214726A (en) * 1991-10-07 1993-05-25 United Technologies Corporation Strain isolated integrated optic chip package
US5175781A (en) * 1991-10-11 1992-12-29 United Technologies Corporation Attaching optical fibers to integrated optic chips
US5231683A (en) * 1991-10-11 1993-07-27 United Technologies Corporation Attaching optical fibers to integrated optic chips
US5420472A (en) * 1992-06-11 1995-05-30 Motorola, Inc. Method and apparatus for thermal coefficient of expansion matched substrate attachment
US5416881A (en) * 1992-08-20 1995-05-16 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Optical fiber and optical waveguide connecting device
US5414214A (en) * 1992-10-16 1995-05-09 Motorola, Inc. Resistance heated, sealed microfabricated device package method and apparatus
US5321714A (en) * 1992-12-14 1994-06-14 Xerox Corporation Reflection suppression in semiconductor diode optical switching arrays
EP0652451B1 (en) * 1993-11-08 2001-08-08 Corning Incorporated Planar optical waveguides with low back reflection pigtailing
US5559907A (en) * 1994-02-17 1996-09-24 Lucent Technologies Inc. Method of controlling polarization properties of a photo-induced device in an optical waveguide and method of investigating structure of an optical waveguide
JP3489816B2 (ja) * 2000-03-09 2004-01-26 シャープ株式会社 光ピックアップ装置
TWI235857B (en) * 2004-06-01 2005-07-11 Ind Tech Res Inst Coupling structure between fiber and optical waveguide
US7284914B2 (en) * 2004-06-12 2007-10-23 Avanex Corporation Structures for small form factor LiNbO3 optical modulator
DE102006039516A1 (de) * 2006-08-23 2008-03-13 CCS Technology, Inc., Wilmington Verfahren zur Herstellung eines optischen Verzweigers und optisher Verzweiger
US8475056B2 (en) * 2009-07-28 2013-07-02 Jds Uniphase Corporation Semiconductor device assembly
US8463081B1 (en) 2011-12-09 2013-06-11 Jds Uniphase Corporation Optical phase modulator
KR20160071810A (ko) * 2014-12-12 2016-06-22 (주)파이버프로 편광유지 광섬유 어레이 블록 및 그 제조 방법
US10061084B1 (en) 2017-02-28 2018-08-28 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Coupling structure of optical components and coupling method of the same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US750800A (en) * 1903-11-16 1904-02-02 Rudolph L Brown Switch-stand.
DE2842520A1 (de) * 1978-09-29 1980-04-10 Siemens Ag Optischer wellenleiter mit einem aufgesetzten prisma
JPS608481B2 (ja) * 1980-09-01 1985-03-04 松下電器産業株式会社 光ファイバ−の接続方法
US4445751A (en) * 1981-10-19 1984-05-01 Westinghouse Electric Corp. Metal coated, tapered, optical fiber coupled to substrate and method of fabrication
US4474429A (en) * 1982-03-04 1984-10-02 Westinghouse Electric Corp. Affixing an optical fiber to an optical device
US4500165A (en) * 1982-04-02 1985-02-19 Codenoll Technology Corporation Method and apparatus for aligning optical fibers

Also Published As

Publication number Publication date
EP0310535A3 (en) 1990-02-07
DE3853659D1 (de) 1995-06-01
DE3853659T2 (de) 1995-10-26
EP0310535B1 (en) 1995-04-26
JPH01114810A (ja) 1989-05-08
US4871226A (en) 1989-10-03
EP0310535A2 (en) 1989-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2568112B2 (ja) インテグレイテッドオプティックシステム及び接続方法
EP0145432B1 (en) Fiber optic polarizer with error signal feedback
EP1168008B1 (en) Photonic band gap optical fibre
JP2696269B2 (ja) 集積光学チップ
US4867524A (en) Metallic bond for mounting of optical fibers to integrated optical chips
US4750800A (en) Low stress mounting of integrated optic chips
US4762387A (en) Array connector for optical fibers
US5042896A (en) Polarization device
US4991922A (en) Optical fiber coupler and method
WO1988007215A1 (en) Fiber optic polarizer
EP0156558B1 (en) Stable fiber optic polarizer
US4953936A (en) Optical waveguide module with fiber coupling
US4725113A (en) Form birefringent cutoff polarizer and method
Ramer et al. Experimental integrated optic circuit losses and fiber pigtailing of chips
US5625726A (en) Optical waveguide substrate, an article comprising the same and a substrate coupled thereto for holding optical fibers
JPS63314502A (ja) 複屈折回折格子型光偏光板
JP2001318252A (ja) 光導波路デバイスおよびその製造方法
Ramer Single-mode fiber-to-channel waveguide coupling
JP3229142B2 (ja) 光学装置
CN220820296U (zh) 一种高消光比的保偏光纤阵列
JPS61501287A (ja) 集積された光導波器部品
US6920254B1 (en) Method for controlling the polarization of an optical signal and an optical component for polarization control of light in planar waveguides
Spitzer et al. Development of an electrostatically bonded fiber optic connection technique
JPH05188234A (ja) 光ファイバ接続方法
Seki et al. New approaches to practical guided-wave passive devices based on ion-exchange technologies in glass

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081003

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term