JP2580741B2 - 導波路形光モジュール - Google Patents

導波路形光モジュール

Info

Publication number
JP2580741B2
JP2580741B2 JP63265983A JP26598388A JP2580741B2 JP 2580741 B2 JP2580741 B2 JP 2580741B2 JP 63265983 A JP63265983 A JP 63265983A JP 26598388 A JP26598388 A JP 26598388A JP 2580741 B2 JP2580741 B2 JP 2580741B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide type
optical fiber
optical
type optical
fiber
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 - Fee Related
Application number
JP63265983A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02113212A (ja
Inventor
克之 井本
尚登 上塚
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.)
Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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 Hitachi Cable Ltd filed Critical Hitachi Cable Ltd
Priority to JP63265983A priority Critical patent/JP2580741B2/ja
Publication of JPH02113212A publication Critical patent/JPH02113212A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2580741B2 publication Critical patent/JP2580741B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • G02B6/255Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
    • G02B6/2551Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は導波路型光デバイスに光ファイバを低損失、
高機械強度で結合した高信頼性を期待できる導波路型光
モジュールに関する。
[従来の技術] 光導波路による光回路素子の集積化技術は、システム
の高機能化、低価格化のためにはなくてはならない必須
技術になりつつある。この集積回路を実用化する上での
最も重要な課題に、光ファイバと光導波路の接続技術の
確立がある。
従来、上記接続技術として、炭酸ガス(CO2)レーザ
を照射して、第5図に示すように光ファイバと光導波路
を融着する方法が検討されている(清水、“石英基板光
導波路と光ファイバとの融着接続”、電気通信学界論文
誌、Vol.J67−C,NO.3,PP.247 253,1984年3月)。即
ち、 (1)CO2レーザビームスポット内に光ファイバと光導
波路をセットし、 (2)両者の光軸調整を透過パワーが最大になるように
行い、 (3)光ファイバを光導波路に圧着し、CO2レーザビー
ムを数秒間照射して融着する方法である。
第5図(a)は光導波路に光ファイバを融着接続した
場合の断面図を示したものであり、(b)は(a)の左
側面図、(c)は(a)の右側面図をそれぞれ示したも
のである。光導波路は、基板1上に、バッファ層4,コア
2,クラッド3を形成した構成から成っている。単一モー
ド光導波路の場合、バッファ層4の厚みは10〜数10μ
m、コア2の厚みと幅は8μm、クラッド3の厚みは10
〜数10μmである。一方、光ファイバ5のコア6の直径
は〜10μm、クラッド7の直径は125μmである。光導
波路と光ファイバの接続は、光ファイバ5のコア6と光
導波路のコア2とが合うように光軸調整されて行われ
る。
[発明が解決しようとする課題] 第5図の方法で光ファイバと光導波路を融着接続する
と次のような問題点が生ずることがわかった。
(1)CO2レーザ光を照射して光ファイバと光導波路に
融着する際、光ファイバ5を光導波路に圧着する必要が
あるが、光ファイバは125μmの細径のため、これにCO2
レーザ光が照射されると光ファイバが変形したり、位置
ずれを起こしたりして、光ファイバと光導波路の結合破
損を増大させた。
(2)光導波路に融着した付近の光ファイバの外周には
プラスチックの被覆材料が剥離されているので、機械的
強度が弱く、剪断応力や機械的振動、あるいは衝撃に非
常に弱いという実用上の問題があることが分かった。
本発明の目的は、前記した従来技術の問題点を解決
し、低接続損失、高機械強度で結合した光信頼性を期待
できる導波路型光モジュールを提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明の要旨は、導波路型光デバイスに光ファイバが
融着接続されてなる導波路型光モジュールにおいて、前
記光ファイバの先端部は、光ファイバの被覆層を剥離し
たコアとクラッドからなる裸ファイバとされ、該裸ファ
イバの外径とほぼ等しい内径を一端に有し他端はそれよ
り大きい内径を有するテーパ状内径をもつ保護管が、前
記光ファイバの外周に前記保護管の一端が前記裸ファイ
バの先端に位置するようにして設けられ、前記保護管
は、被覆層が剥離されていない光ファイバ部分と前記裸
ファイバを覆い、前記保護管に覆われた光ファイバの被
覆層と前記保護管とは、それらの間に生じた間隙に接着
材が充填され固定されていると共に、前記保護管の一端
が前記導波路型光デバイスに固定されていることにあ
る。
この具体的構成としては、(1)導波路型光デバイス
がSiO2系ガラス導波路で構成され、且つ保護管も石英系
ガラス管からなり、該ガラス導波路と光ファイバと保護
管が少なくとも一箇所で一体的に融着されている構成
と、(2)保護管としてCO2レーザ光を吸収しにくい材
料を用い、光ファイバと導波路型光デバイスが少なくと
も1箇所で融着された構成とする2形態が含まれる。後
者の場合、保護管及び導波路型光デバイスを金属製のケ
ースにそれぞれ別々に固定し、上記金属ケース同志を少
なくとも一箇所で一体的に溶着することが好ましい。
[作用] 保護管は導波路型光デバイスに、例えば融着又は接着
剤で固定され、融着による場合は光ファイバの一部、例
えば裸ファイバの外周のクラッドの表面とも融着され
る。その結果、光ファイバの機械的安定性が向上する。
また保護管の内径は、光ファイバのガイドになると同時
に、CO2レーザ光照射たよる融着時の光ファイバの変形
を防ぐことができ、その結果、低接続損失を実現させる
ことができる。また、保護管はその内径がテーパ状に細
工され光ファイバを案内できるため、光ファイバの光軸
出しが容易となる。従って、導波路型光デバイスのコア
と光ファイバのコアとの光学的結合を行わせる際に、保
護管を例えばX,Y,Z方向に微動できる光学微動台に取り
付けて、微調整できる。
このように導波路型光デバイスに融着された光ファイ
バ外周に保護管を設けた構成によって、低接続損失、高
機械強度で結合した高信頼の光モジュールが実現され
る。ここで保護管としては、 (1)CO2レーザ光を吸収する材料、例えば、石英ガラ
ス管を用い、光ファイバと導波路型光デバイスを融着さ
せる以外に、保護管を導波路型光デバイス及び光ファイ
バに一体的に融着する構成、 (2)CO2レーザ光を吸収しにくい材料、例えば、ステ
ンレス管を用い、このステンレス管の内径を光ファイバ
のガイドにすることにより、CO2レーザ光照射時に光フ
ァイバが変形するのを制御するようにした構成とし、光
ファイバと導波路型光デバイスを接着材、あるいは金属
材料を介して固定して光モジュールとする、2形態が含
まれる。
[実施例] 第1図に本発明の導波路型光モジュールの実施例を示
す。同図(a)は上から見た上面図、(b)は(a)の
断面図をそれぞれ示したものである。
この光モジュールは、半導体レーザ12の光(波長
λ)を光合分波部15を介して光ファイバ5内へ送出さ
せ、逆に光ファイバ5内を伝搬しできた波長λの光信
号を光合分波部15により分波させて受光素子13に送り込
み、受光させるようにした、いわする双方向伝送用光モ
ジュールである。光号分波部15は方向性結合器の波長依
存性を利用したもので構成されている。
光モジュールの構造は、基板1(石英ガラス、又はSi
のような半導体)上に、屈折率ηスラブ状の膜からな
るバッファ層4を形成し、その上に矩形状のコア2(屈
折率ηw>η)を形成し、そのコア2の形成され
たバッファ層4の上面全体を屈折率η(η<η
のクラッド3で覆ったものである。
そして光ファイバ5は、先端付近の被覆層9を剥離し
たコア6とクラッド7からなる裸ファイバ50が、内径が
テープ状に細工された保護管10で覆われ、その先端部が
導波路型光デバイスの側面にCO2レーザ光によって融着
されている(その融着した部分を11で示す)。保護管10
と被覆層9の付いた光ファイバ5とは、接着材14によっ
て固定されている。
保護管10にCO2レーザ光を吸収する材料、例えば石英
ガラス管を用いると、保護管10は導波路型光デバイスの
側面に融着される以外に、裸ファイバ50の外周のクラッ
ド7の表面とも融着される。その結果、裸ファイバ50の
機械的安定性が向上する。また保護管10の内径とクラッ
ド7の外径がほぼ等しくなるようにしておけば、保護管
10の内径は裸ファイバ50のガイドになると同時に、CO2
レーザ光照射時の裸ファイバ50の変形(例えば曲がり)
を防ぐことができ、その結果、低接続損失を実現させる
ことができる。
保護管10はその内径がテーパ状に細工され、光ファイ
バ5の光軸出しを容易にするようにされ、保護管10と被
覆層9の付いた光ファイバ5とは、接着材14によって固
定される。従って、この構成の他の特徴は、導波路型光
デバイスのコア2と光ファイバ5のコア6との光学的結
合を行わせる際に、保護管10をX,Y,Z方向に微動できる
光学微動台に取り付けて、微調整できる点にある。
もし、保護管10がない場合には、細径で曲がりやすい
光ファイバ5を上記光学微調整台に直接取り付ける必要
があるが、取り付けの際に角度ずれを生じて光学調整が
極めて大変であった。また、CO2レーザ光照射時に光フ
ァイバ5を導波路型光デバイスに圧着しておく必要があ
るが、保護管10がない場合には光ファイバの変形による
光軸ずれ、角度ずれを生じ易く、接続損失の増大を招い
た。保護管10がある場合には上記トラブルが生じないの
で、低接続損失で融着できた。
即ち、保護管10は低接続損失を実現するためのガイド
機構としての機能と、光ファイバの機械的破断を保護す
る機能と、接続部の機械的強度の増大機能及び長期信頼
性を確保するための機能を合せ持っている。
第2図(a)(b)は、本発明の導波路型光モジュー
ルの別の実施例を示したものである。第1図の光モジュ
ールの構成と異なっている点は、保護管10にCO2レーザ
光を吸収しにくい材料、例えばステンレス、コバールな
どの金属、あるいはSiのような半導体を用いた点であ
る。そのために、保護管10の導波路型光デバイスは接着
剤21によって固定されている。
第3図(a)(b)は、本発明の導波路型光モジュー
ルの別の実施例を示したものである。これは導波型光デ
バイスを金属ケース(例えば、コバール材)22内に固定
しておく。一方、光ファイバ5の挿入された保護管10も
保護管保持台(例えば、コバール材)23に固定してお
く。そして上記保持台23をX,Y,Z微動台に取り付けて、
光ファイバのコア6と導波路型光デバイスのコアとが光
学的に整合の取れるように上記保持台23を微動させ、光
軸系が合った状態で、矢印20で示すようにCO2レーザ光
を照射して、光ファイバ5と導波路型光デバイスを融着
させる。ついで、保護管保持台23と金属ケース22を溶接
する。融着は24で示した部分にYAGレーザ光を照射し
て、お互いの金属を溶かすことにより溶接する。このよ
うにすると、十分な機械的強度を持った光モジュールに
することができる。
第4図は本発明の別の導波路型光モジュールの実施例
を示したものである。同図(a)から(b)は光モジュ
ールの作成工程を示すものであり、それぞれ断面図を表
している。
先ず(a)に示すように、導波路型光デバイスの側面
コア2の端面に矢印16のごとくCO2レーザ光を照射し
(b)に示したように、コア2の端面に穴17を開ける。
次に、(c)に示すように、この穴17に、保護管10で保
持された先端テーパ形状光ファイバ18を、矢印19のよう
に挿入する。
ここで、穴17の形状は深さ方向にテーパ状に先細りす
る形状であるので、先端テーパ形状光ファイバ18の先端
部も、その形状に近い構造に加工しておくことが、低接
続損失を実現する上で良い。穴17に光ファイバ18を挿入
した後、(d)に示すように、導波路型光デバイスの上
面よりCO2レーザ光を照射し、光ファイバ18を穴17に融
着して光モジュールを完成し終える。
本発明は上記実施例に限定されない。保護管10は、磁
性材料、セラミック等でも良い。また石英ガラス管以外
のガラス管、例えばバイコールガラス管、B,Ti,Alなど
のドーパントを含む石英ガラス管などでも良い。導波路
型光デバイスの構成は本発明を特に限定する要素となる
ものではない。即ち、光合分波部以外に、光スイッチ
部、光変調部、光フイルタ部などの光回路や、半導体レ
ーザ,光素子,光増幅素子などを備えていても良い。
[発明の効果] 以上のように、本発明の導波路型光デバイスに光ファ
イバを接続した導波路型光モジュールは、導波路型光デ
バイスに融着された光ファイバ外周に保護管を設けるこ
とによって、光ファイバと導波路型光デバイスの低接続
損失を実現するためのガイド機能と、光ファイバの機械
的破断を保護する機能と、接続部の機械的強度の増大機
能及び長期信頼性を確保するための機能が果される。従
って、低接続損失、高機械強度で結合した光信頼性を期
待できる導波路型光モジュールが提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の導波路型光モジュールの実施例であり
(a)は平面図、(b)は断面図、第2図は本発明の他
の実施例であり、(a)は平面図、(b)は断面図、第
3図は本発明の更に他の実施例であり(a)は平面図、
(b)は断面図、第4図は本発明の更に他の実施例を示
す製造工程図であり(a)はレーザ光照射時、(b)は
レーザ光照射後、(c)は光ファイバ挿入時、(d)は
光ファイバ挿入後の状態を示す図、第5図は従来の導波
路型光モジュールの概略図であり、(a)はその断面
図、(b)は左側面図、(c)右側面図をそれぞれ示し
たものである。 図中、1は基板、2はコア、3はクラッド、4はバッフ
ァ層、5は光ファイバ、6はコア、7はクラッド、9は
被覆層、10は保護管、11は融着部、12は半導体レーザ、
13は受光素子、14は接着剤、15は光合分波部、17は穴、
22は金属ケース、23は保護管保持台、24は溶着部分、50
は裸ファイバを示す。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】導波路型光デバイスに光ファイバが融着接
    続されてなる導波型光モジュールにおいて、前記光ファ
    イバの先端部は、光ファイバの被覆層を剥離したコアと
    クラッドからなる裸ファイバとされ、該裸ファイバの外
    径とほぼ等しい内径を一端に有し他端はそれより大きい
    内径を有するテーパ状内径をもつ保護管が、前記光ファ
    イバの外周に前記保護管の一端が前記裸ファイバの先端
    に位置するようにして設けられ、前記保護管は、被覆層
    が剥離されていない光ファイバ部分と前記裸ファイバを
    覆い、前記保護管に覆われた光ファイバの被覆層と前記
    保護管とは、それらの間に生じた間隙に接着材が充填さ
    れ固定されていると共に、前記保護管の一端が前記導波
    路型光デバイスに固定されていることを特徴とする導波
    路型光モジュール。
  2. 【請求項2】導波路型光デバイスがSio2系ガラス導波路
    で構成され、且つ保護管も石英系ガラス管からなり、該
    ガラス導波路と光ファイバと保護管が少なくとも一箇所
    で一体的に融着されていることを特徴とする請求項1記
    載の導波路型光モジュール。
  3. 【請求項3】保護管としてCO2レーザ光を吸収しにくい
    材料を用い、光ファイバと導波路型光デバイスが少なく
    とも1箇所で融着された請求項1記載の導波路型光モジ
    ュール。
  4. 【請求項4】保護管及び導波路型光デバイスを金属製の
    ケースにそれぞれ別々に固定し、上記金属ケース同志を
    少なくとも1箇所で一体的に溶着した請求項3記載の導
    波路型光モジュール。
JP63265983A 1988-10-24 1988-10-24 導波路形光モジュール Expired - Fee Related JP2580741B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63265983A JP2580741B2 (ja) 1988-10-24 1988-10-24 導波路形光モジュール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63265983A JP2580741B2 (ja) 1988-10-24 1988-10-24 導波路形光モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02113212A JPH02113212A (ja) 1990-04-25
JP2580741B2 true JP2580741B2 (ja) 1997-02-12

Family

ID=17424736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63265983A Expired - Fee Related JP2580741B2 (ja) 1988-10-24 1988-10-24 導波路形光モジュール

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2580741B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2778236B2 (ja) * 1990-09-25 1998-07-23 日立電線株式会社 導波路型光合分波器及びそれを用いた光伝送用モジュール
FR2777359B1 (fr) * 1998-04-09 2000-07-07 Corning Inc Connexion d'une fibre optique et d'un guide d'ondes optique par fusion
JP3908664B2 (ja) * 2000-07-28 2007-04-25 リットン システムズ インコーポレイテッド 光ファイバを光学チップに取り付ける方法
KR100557165B1 (ko) * 2004-01-29 2006-03-03 삼성전자주식회사 양방향 광송수신 모듈과 그를 이용한 양방향 광송수신패키지

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5646205A (en) * 1979-09-20 1981-04-27 Fujitsu Ltd Optical fiber coupler and its manufacture
JPS61166504A (ja) * 1985-01-18 1986-07-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光回路デバイス
JPS63231406A (ja) * 1987-03-20 1988-09-27 Fujitsu Ltd 光フアイバの接続方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02113212A (ja) 1990-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2764141B2 (ja) 導波路の接続方法
US7306376B2 (en) Monolithic mode stripping fiber ferrule/collimator and method of making same
EP0283301B1 (en) Connecting optical fibers
JP3396422B2 (ja) 光ファイバの接続方法ならびに接続装置
US5371818A (en) Integrated optical circuit and methods for connecting such circuits to glass fibers
US20040022495A1 (en) Directional integrated optical power monitor and optional hermetic feedthrough
JP2006209085A (ja) 光部品の製造方法及び製造装置、並びに、光部品
WO2018139214A1 (ja) 光結合装置及びその製造方法
JP2580741B2 (ja) 導波路形光モジュール
JPH06509427A (ja) 光学結合器ハウジング
JPH0735958A (ja) 並列伝送モジュール
JP2002040290A (ja) ファイバアレイ部品及びその製造方法
JPH0815539A (ja) 光学結合装置
JP3078490B2 (ja) 光波パスを突き合わせ接合する方法および光波パスのアレイを互いに接続する方法
JP2782931B2 (ja) 導波路型光デバイス
JPH0618728A (ja) 光導波路及びその製造方法
WO2022003880A1 (ja) 光部品
JPH01227108A (ja) 光分岐回路
JPS62294208A (ja) 導波路と光フアイバ−との接続方法
JPH02251916A (ja) 石英系光導波回路と光ファイバの接続方法
JPH07128545A (ja) 光導波路と光ファイバとの接続方法
JP2902426B2 (ja) 石英系ガラス導波路と光ファイバとの融着接続方法
JP3309541B2 (ja) 光ファイバアレイ
JPH1020146A (ja) 光導波路と光ファイバの結合構造および結合方法
JP2007025531A (ja) 光ファイバ端部及びその加工方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees