JP3194397B2

JP3194397B2 - 光導波回路モジュール

Info

Publication number: JP3194397B2
Application number: JP20803892A
Authority: JP
Inventors: 泰文山田; 文明塙; 邦治加藤; 靖之井上; 将之奥野; 透丸野; 鐵夫吉澤; 隆男木村
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1991-08-05
Filing date: 1992-08-04
Publication date: 2001-07-30
Anticipated expiration: 2016-07-30
Also published as: JPH0667041A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信分野等で用いら
れる光導波回路モジュールに関するものであり、さらに
詳しくは、ホルダーに組み込まれた光導波回路基板上の
光導波回路の特性を良好に発揮できるようにした光導波
回路モジュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光通信技術の高度化に伴い、従来の光
源、光ファイバ、受光器に加えて、光分岐素子、光合分
波器、光スイッチなどの各種光導波回路が必要とされて
いる。しかも、これら光導波回路は、挿入損失低減、導
波路−ファイバ接続界面での反射量低減、温度安定性向
上などの要求に加えて、大規模かつ高機能であることが
要求され始めている。このために、光導波回路は、３イ
ンチから５インチ程度の基板全面にわたる大きさを有
し、かつ、伝搬光の位相の精密制御を行う必要がある。

【０００３】これらの要求を満足するには、光導波回路
チップ自体の特性向上はもとより、チップを保持しファ
イバ接続を行う光導波回路モジュールの構造の最適化が
重要である。すなわち、１）ファイバ導波路間の精密位
置合わせの実現、２）導波路端面およびファイバ端面の
精密研磨の実現、３）応力がかからない状態での光導波
回路基板のホルダーへの取り付け、４）高機械強度の達
成、の４条件すべてを満足する構造の光導波回路モジュ
ールが必要である。特に、上記した大形基板を有する光
導波回路モジュールの場合には、基板の反りの存在が無
視し得なくなるので、反りがあっても基板を応力のかか
らない状態でホルダーに保持させることが、とりわけ重
要な要件となる。

【０００４】さらに、温度による光導波回路の屈折率変
化、すなわち、熱光学効果を利用した光導波回路や、半
導体素子を基板上に搭載したハイブリッド光導波回路の
ように能動機能を有する光導波回路の場合には、上記の
４つの要求条件に加えて、光導波回路基板の放熱が可能
であることが要求される。

【０００５】以下に、従来の光導波回路モジュールの構
造例を示し、従来技術の問題点を明らかにする。

【０００６】図１は、従来の典型的な光導波回路モジュ
ールの一例である〔Ｅ．Ｊ．Ｍｕｒｐｈｙｅｔａ
ｌ，“Ｐｅｒｍａｎｅｎｔａｔｔａｃｈｍｅｎｔｏ
ｆｓｉｎｇｌｅ−ｍｏｄｅｆｉｂｅｒａｒｒａｙ
ｓｔｏｗａｖｅｇｕｉｄｅ”，ＩＥＥＥＪ．Ｌｉ
ｇｈｔｗａｖｅＴｅｃｈ．，ＬＴ−３，ｐｐ．７９５
−７９９，１９８５〕。このモジュールは、光導波回路
基板１の両端部上面にそれぞれ光ファイバ２を接続する
ための押さえ板３を設け、それらの端面にそれぞれ光フ
ァイバ２を固定する光ファイバアレイ４を接続した構造
である。

【０００７】このファイバ接続方法は、構造が簡単なの
で従来から良く用いられている。この方法によれば、基
板１上の中央部に設けられている光導波回路（光回路
部）５と光ファイバ２間の精密位置合わせが可能であ
り、また、基板１の反りを無視できるような小形光導波
回路に対しては、光導波回路基板へ応力をかけずに実装
することが容易に実現できる。

【０００８】しかしながら、この構造では、光導波回路
基板１がむき出しになっているので、機械強度が弱いと
いう問題がある。特に、シリコン（Ｓｉ）基板上に形成
した光導波回路の場合、光導波回路基板が破損する危険
性が極めて高く、光導波回路モジュールの信頼性が著し
く低下する。さらに、基板の反りを有する大形光導波回
路基板では、長手方向のみならず横方向の反りも無視で
きなくなる。このような大形基板にこの方法を適用する
と、押さえ板３を設けるためには、横方向の反りを解消
せざるを得ない。このために、実装にともなう大きな応
力が光回路部５にかかり、この結果、光導波回路特性が
損われるという問題が生ずる。

【０００９】これに対し、従来、光導波回路基板をむき
出しにしない構造の光導波回路モジュールが、「特開昭
６２−７３２０８号」に開示されている。このモジュー
ルは、図２に示すように、光導波回路基板１を２枚の平
面基台６，７の間に挟み込み接着剤８で固定して基板面
が露出しない光導波回路基板ユニット９を構成し、図３
に示すように、このユニット９の両端に光ファイバ２を
固定する光ファイバアレイ４を接続した構造である。こ
のような構造とすれば、光導波回路基板１がむき出しに
なることはないので、図１に示したモジュールにおいて
問題であった光導波回路基板破損の危険性は大幅に低減
される。

【００１０】しかしながら、この構造においては、光導
波回路基板１を平面基台６，７に固定する際、基板全面
に接着剤８を塗布するので、接着剤の硬化収縮による応
力が光導波回路に加わり、この結果、光導波回路の特性
が、チップ段階と実装後で変化するという問題が生じ
る。特に、光導波回路基板１が有限な曲率半径の反りを
有する場合には、光導波回路基板１を平面基台６，７に
挟み込む場合には、基板の反りを解消する必要があり、
この結果、光導波回路基板１には極めて大きな応力が加
わることになる。さらに、平面基台６，７と光導波回路
基板１との間に線膨張係数の不整合がある場合には、環
境温度変動があると、光導波回路基板１に応力が加わ
り、その特性が変動することがあった。

【００１１】前記図２の構造のモジュールと類似の構造
が、ＨｅｒｍａｎＭ．Ｐｒｅｓｂｙ，Ｃｈｒｉｓ
ｔｏｐｈｅｒＡＥｄｗａｒｄｓ，“Ｐａｃｋａｇｉ
ｎｇｏｆｇｌａｓｓｗａｖｅｇｕｉｄｅｓｉｌｉ
ｃｏｎｄｅｖｉｃｅｓ”ＯｐｔｉｃａｌＥｎｇｉｎ
ｅｅｒｉｎｇ３１（１），１４１−１４３（Ｊａｎｕ
ａｒｙ，１９２２）、およびＵ．Ｓ．Ｐａｔ．Ｎｏ．
５，ｏ７６，６５４“Ｐａｃｋａｇｉｎｇｏｆｓｉ
ｌｉｃｏｎｏｐｔｉｃａｌｏｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
ｓ”ＨｅｒｍａｎＭ．ｐｒｅｓｂｙ，ＦｉｌｅｄＯ
ｃｔ．２９，１９９０に記載されている。これらの文献
には、導波回路基板の上面全面にＵＶ接着剤を塗布し、
この接着剤を介して、石英カバーを上面に接着する実装
構造が、記載されている。この構造のモジュールにおい
ても、前記図２のモジュールとほぼ同様の問題点があ
る。

【００１２】図４は、光ファイバ２と光導波回路基板１
との無調心接続を指向したモジュール構造の例である
「特開平１−２３４８０６号」。このモジュールでは、
まず、光導波回路基板１の回路面側の両端に位置決め用
段差１ａを形成し、これら段差１ａに挟まれた凸部（中
央部）１ｂに光導波回路５を形成する。一方、基台１０
側には光導波回路基板１の凸部１ｂに応じた寸法の凹部
１０ｂが形成されており、前記凸部１ｂを凹部１０ｂに
嵌合させる。これにより、このモジュールは、無調心で
光ファイバ２と光導波回路基板１の光導波回路５との結
合を実現しようとするものである。このモジュール構造
では、光導波回路基板１を基台１０に固定するにあた
り、光導波回路５が形成されていない段差１ａ部分と基
台１０とを接触させて固定するので、固定に用いる接着
剤あるいは半田などの固定剤の硬化収縮応力が光導波回
路５に直接加わることは防止することができる。

【００１３】しかしながら、この実装構造では、確かに
光ファイバ２と光導波回路基板１との位置合わせの手間
は省けるものの、光ファイバ２と光導波回路５との位置
決め精度は、基板１の段差１ａの加工精度、すなわち基
板１の凸部１ｂの加工精度と、基台１０の凹部１０ｂの
加工精度とで決まり、製造歩留まりまで考慮すれば、精
度は高々３〜５μｍ程度であり、接続損失は０．５〜１
ｄＢ程度と大きい。さらに、有限の曲率半径の反りを有
する光導波回路基板を実装する場合には、光導波回路基
板の反りを解消した後、基板を筐体に固定しなければな
らない。何故ならば、もし基板の反りを残したまま筐体
に搭載すると、光導波回路端部において、光導波回路と
ファイバとの位置が一致しなくなるからである。この構
造では、硬化剤の硬化収縮応力が光導波回路５に直接加
わることは防止できるものの、基板反り解消に伴う大き
な応力が光導波回路基板１に加わり、光導波回路５の特
性に大きな変動をもたらすという問題が生じる。

【００１４】以上述べたとおり、従来の光導波回路モジ
ュールの構造では、特に基板の反りを無視できない大形
光導波回路基板を応力負荷なしで実装することは困難で
あった。したがって、従来技術では、ファイバと導波路
間の精密位置合わせ、応力負荷なしで基板を保持するこ
と、および高機械強度の達成、という光導波回路モジュ
ールにおける要求条件すべてを満足することはできなか
った。

【００１５】また、これら従来技術に共通に存在する問
題として、端面精密研磨の問題が指摘できる。すなわ
ち、光導波回路モジュールや光ファイバアレイに用いら
れる主要材料であるガラス、シリコンあるいは金属のヤ
ング率は１０³ 〜１０⁶ ｋｇ／ｍｍ² のオーダーであ
り、光導波回路と基台との固定に用いる典型的な固定剤
である接着剤より１〜５桁も高い。光導波回路モジュー
ルは、このようなヤング率の異なる複合材料から構成さ
れている。従来の典型的な固定剤（接着剤）を用いた光
導波回路モジュールおよび光ファイバアレイでは、端面
を研磨した場合、まずヤング率の低い固定剤層が選択的
に研磨除去され、このために、ヤング率の高い導波路基
板や、光ファイバおよびその端子ホルダーが剥きだしと
なる。さらに、研磨を続けると、除去された固定剤層跡
のくぼみに溜った研磨剤のために、光導波回路端面やフ
ァイバ端面に傷が付く確率が高まる。したがって、従来
構造の光導波回路端面や光ファイバ端面を研磨した場
合、導波回路基板が破損したり、光導波回路基板や光フ
ァイバ端面の研磨面に傷が残るために、良好な接続端面
が得られず、この結果、接続損失の増加、反射減衰量の
劣化が生ずるという問題があった。

【００１６】さらに、従来技術に共通する他の問題とし
て、光導波回路基板の放熱については全く考慮しておら
ず、熱光学効果を利用した部品やハイブリッド光導波回
路に適用することは困難であるという問題もあった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、特に基
板の反りを無視できない大形光導波回路基板を応力の負
荷なしで実装することが可能であるとともに、低損失、
高反射減衰量、および高機械強度を有する光導波回路モ
ジュールを提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の光導波回路モジ
ュールの第１の形態は、光入力導波路部と光出力導波路
部とが直線光導波路であり、該光入力導波路部と光出力
導波路部との間に所定の機能を有する光回路部を備えた
光導波回路基板と、この光導波回路基板を保持するホル
ダーとから構成され、前記光導波回路基板の光回路部と
前記ホルダーとが非接触状態に置かれるとともに、前記
光導波路回路基板の直線光導波路部分の少なくとも一部
が、固定剤により、前記ホルダーに固定されていること
を特徴とする。

【００１９】ここで、前記基板を前記ホルダーに接着し
ている固定剤は、弾性を有してもよい。

【００２０】また、前記光導波回路基板の中間部底面と
前記ホルダーとの間の隙間に軟膏状の熱伝導材料が充填
されていてもよい。

【００２１】また、前記基板用ホルダーが箱形であり、
この箱形の基板用ホルダーに前記光導波回路基板が収納
・保持され、前記光導波回路基板と前記箱形ホルダーと
の間の間隙に軟膏状の熱導電性材料が充填されて該光導
波回路基板と箱形ホルダーとが間接的に密着され、前記
基板とホルダーとの接着が、前記光導波回路基板の周面
の少なくとも一部分と、前記箱形ホルダーの開口部上面
の少なくとも一部分とが、弾性接着剤で接着されること
により、行なわれていてもよい。

【００２２】また、前記光導波回路基板は、少なくとも
その入出力導波路部端面の面に沿う方向に有意な反りが
なく、前記基板用ホルダーが前記基板を上下から覆う形
状であり、前記ホルダーの両端部と前記基板両端の入出
力導波路部との接着を行なう固定剤のヤング率が１５０
ｋｇ／ｍｍ² 以上であってもよい。

【００２３】また、前記ホルダーの線膨張係数が、前記
光導波回路基板の線膨張係数とほぼ等しくてもよい。

【００２４】また、前記ホルダーの前記光導波回路との
非接触部分が弾性材料で構成されていてもよい。

【００２５】また、前記光導波回路基板が、少なくとも
その光入出力導波路部の端面の面に沿う方向に有限の曲
率半径の反りを有し、前記光導波回路基板の光入出力導
波路部の導波路直上の基板表面および導波路直下の基板
底面に保護板が固定剤により取り付けられていてもよ
い。

【００２６】本発明の光導波回路モジュールの第２の形
態は、端部に光入力導波路部および光出力導波路部を有
し、中間部に所定の機能を有する光回路部を備えた有限
の曲率半径の反りを有する光導波回路基板と、この光導
波回路基板を保持するホルダーと、で構成され、前記光
導波回路基板の光入出力導波路部の導波路直上の基板表
面および導波路直下の基板底面に保護板が固定剤により
取り付けられ、前記ホルダー表面は、前記光導波回路基
板の曲率半径とほぼ等しい曲率の曲面形状に形成され、
前記光導波回路基板の中間部底面と前記ホルダー表面と
が直接的に接触されるとともに、該光導波回路基板端部
の一部が固定剤により前記ホルダーに固定されているこ
とを特徴とする。

【００２７】ここで、前記基板をホルダーに固定する固
定剤が弾性を有してもよい。

【００２８】また、前記保護板を前記基板に固定する固
定剤のヤング率が１５０ｋｇ／ｍｍ² 以上であってよ
い。

【００２９】

【００３０】本発明では、前記光導波回路基板をホルダ
ーに固定する固定剤としては、紫外線硬化接着剤のほ
か、熱硬化型、常温硬化型の各種接着剤や、あるいは半
田、等を用いることができる。

【００３１】

【作用】前記構成の本発明によれば、特に基板の反りを
無視できない大形光導波回路基板を応力の負荷なしで実
装することが可能であり、低損失、高反射減衰量、およ
び高機械強度を有する光導波回路モジュールを提供する
ことができる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説
明する。

【００３３】（実施例１）図５は、本発明の第１の実施
例を示すもので、光導波回路モジュールの断面図であ
る。１はシリコン基板上に石英系シングルモード光導波
回路５が形成された光導波回路基板であり、２０は基板
ホルダーである。基板１はホルダー２０にその両端を固
定されて、保持されており、中間部において基板１とホ
ルダー２０との間には隙間ｇが形成されている。

【００３４】図６に示すように、基板１には、両端に直
線光導波路である光入力導波路部５ａと光出力導波路部
５ｂ、中間部分に１×４の光分岐回路となる曲線光導波
回路（光回路部）５が形成されている。この光導波回路
基板１は、図５に示すように、前記光入力導波部５ａと
光出力導波路部５ｂとにおいてホルダー２０と接着され
ており、分岐機能を備えた光回路部５はホルダー２０と
非接触である。

【００３５】前記ホルダー２０は、図７に示すように、
下部フレーム２１，スペーサ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，
２２ｄ，押さえ板２３の３種類６点の部品から構成され
ている。このようなホルダー２０に基板１を保持するに
は、下部フレーム２１の両端に接着剤によりスペーサ２
２ａ，２２ｂを接着し、次に前記スペーサ２２ａ，２２
ｂの表面に接着剤を塗布し、この上に基板１を載せて接
着する。さらに、前記基板１の両端に接着剤を塗布し、
スペーサ２２ｃ，２２ｄを接着し、最後に、押さえ板２
３を載せて接着して、光導波回路モジュールが完成され
る。

【００３６】次に、光導波回路基板の光通過損失が６.
４±０. １ｄＢの１×４スプリッターを、前記構造でモ
ジュール化して光通過損失を測定した。この結果、光導
波回路モジュールの４ポートに光通過損失も６. ４±
０. １ｄＢであり、光導波回路基板の特性がモジュール
化後も完全に保たれていることが分かった。また、この
モジュールのヒートサイクル試験を行なったところ、−
２０℃〜７０℃の温度範囲での損失変化は±０. １ｄＢ
以下であった。

【００３７】なお、本発明の実施例においては、光導波
回路基板１の光回路部５を非接触とするために、スペー
サ２２ａ〜２２ｄを用いたが、押さえ板２３および下部
フレーム２１を加工する際、スペーサを一体に加工して
もなんら問題はない。また、曲線光導波回路５としてＹ
分岐型の分岐回路について説明したが、この他に方向性
結合器などの曲線光導波回路を有する光導波回路基板に
ついて適用できることは言うまでもない。さらに、本実
施例では、石英系光導波回路の場合について説明した
が、このほかに多成分ガラス系光導波回路、プラスチッ
ク光導波回路などの各種の導波回路に適用できることは
言うまでもない。

【００３８】（実施例２）図８は、本発明の第２の実施
例を示すもので、光導波回路モジュールの斜視図であ
る。１は光導波回路５が形成された光導波回路基板、２
は光導波回路５に接続された光ファイバ、３０は光導波
回路基板１を保持する箱形ホルダーを示す。また、３１
は光導波回路５の上に形成された発熱体、３２は発熱体
６に電力を供給するための電極パッド、３３は軟膏状の
熱導電性樹脂、３４は基板１をホルダー３０に固定する
ための弾性接着剤を示す。

【００３９】図８の実装構造の一具体例として、基板１
がシリコンで、箱形ホルダー３０が銅の場合を想定する
と、シリコンの線膨張係数ａ₁ は２. ３ｐｐｍであり、
銅の線膨張係数ａ₂ は１６. ５ｐｐｍである。光導波回
路基板１の基板面と平行な面内における長さをＬとし、
環境温度がΔＴ変化したとすると、シリコン基板に働く
応力Ｓは、

【００４０】

【数１】Ｓ＝ｋ・Ｌ・Δａ・ΔＴ（Ｉ）で表される。ただし、ｋは比例係数、Δａ＝ａ₂ −ａ₁
である。

【００４１】式（Ｉ）より、応力Ｓは、寸法Ｌが大きい
程、線膨張係数差Δａが大きいほど、温度変化ΔＴが大
きいほど、増加することが分かる。しかしながら、係数
ｋによっても、応力Ｓは変化する。すなわち、ｋを極力
小さく（理想的には零）、できれば、応力Ｓの発生は最
小にできる。

【００４２】従来、ホルダー３０へのシリコン基板１の
固定は、熱硬化型の熱伝導性接着剤を使用していたの
で、前記の比例係数ｋは、かなり大きく、応力Ｓによる
光導波回路５の特性劣化は著しかった。これに対して、
この実施例では、シリコン基板１をホルダー３０に軟膏
状の熱伝導性樹脂３３で密着させ、放熱処理した後、シ
リコン基板１の周囲の所定部分を、弾性接着剤３４でホ
ルダー３０に固定しているので、線膨張係数差が大きい
にも拘らず、弾性接着剤３４が両基板間の変位を吸収し
てしまい、シリコン基板１での応力Ｓの発生は、ほとん
どなかった。したがって、光導波回路５の特性劣化も、
ほとんど見られなかった。

【００４３】図８では、シリコン基板１の４隅を、弾性
接着剤３４でホルダー３０に固定しているが、本実施例
では固定場所は光導波回路基板の実装形態や光回路の位
置で自由に選択可能である。

【００４４】以上説明したように、本実施例の光導波回
路基板の実装構造は、光導波回路基板１を箱形ホルダー
３０に軟膏状の熱伝導性樹脂３３で密着させて放熱処理
し、光導波回路基板１の周囲の所定部分を、弾性接着剤
３４でホルダー３０に固定しているので、光導波回路基
板１とホルダー３０の線膨張係数差が大きいにも拘ら
ず、弾性接着剤３４が基板１とホルダー３０間の変位を
吸収し、応力の発生を、ほとんど無くす利点がある。

【００４５】（実施例３）図９から図１２は、本発明の
第３の実施例の光導波回路モジュール構造の説明図であ
る。はじめに、本実施例の構成を説明する。

【００４６】図９は、光導波回路モジュールの構成を説
明する分解斜視図である。図中、１は光導波回路基板で
あり、この光導波回路基板１は基板１Ａ上に光導波回路
を有する光導波回路層１Ｂが形成されてなる。基板の寸
法は、幅４ｍｍ、長さ２０ｍｍである。４０は光導波回
路基板１を保持する側壁を有する樋状の下部ホルダーで
あり、４１は上部ホルダーである。上部ホルダー４１は
スペーサ４１ａおよび上板４１ｂとから構成されてい
る。

【００４７】ここに、光導波回路基板１は、シリコン基
板１Ａ上に石英ガラス系光導波回路層１Ｂを形成したも
のである。この基板１の光導波回路層１Ｂに形成されて
いる光回路部５は、図１０に示すように、２つの方向性
結合部を互いに長さの異なる２本の光導波回路で接続し
たマッハ−ツェンダー（Ｍａｃｈ−Ｚｅｈｎｄｅｒ）干
渉回路４２が４つ並列に集積してなるものである。ま
た、この光回路部（干渉回路部）５の両側には、直線導
波路からなる光入力部５ａおよび光出力部５ｂを設けて
ある。この干渉回路４２は、一本の入力導波路から入射
した信号光を２本の導波路出力部に分岐するカップラで
ある。２本の光路の光路長差を波長オーダーの精度で制
御してあり、１．３μｍから１．６μｍの波長域にわた
って波長依存性の無い分岐特性、すなわち、クロスポー
トの光強度Ｉｃｒとスルーポートの光強度Ｉｔｈとの比
（Ｉｃｒ／Ｉｔｈ）＝２０％を実現している。

【００４８】上記のように、本実施例の基板１の光導波
回路では、波長オーダーの光路長制御を行っているの
で、この光導波回路基板１を実装するにあたって外部か
ら応力が加わると、大きな特性変動が引き起こされる。
すなわち、光導波回路に応力が加わると、光弾性効果に
より光導波回路の屈折率が変動し、この結果、干渉回路
４２における光路長差が変化し、分岐変動をもたらす。
このような精密光路長制御を行う光導波回路を有する基
板を実装する場合、基板に応力がかからないモジュール
構造を採用することが必須となる。

【００４９】本実施例では、この目的のために、図９お
よび図１１，図１２に示すような、モジュール構造とし
た。図１１は、図９に示した基板１とホルダー４０，４
１とを組み立てた光導波回路モジュールを長手方向に沿
って見た側断面図である。光導波回路基板１には、基板
１Ａを構成するシリコンと回路層１Ｂを構成する石英ガ
ラスとの線膨張係数の差異に起因した反りが存在する。
この反りの曲率半径は約１０から５０ｍ程度である。な
お、この基板の短手方向の長さが４ｍｍと短いので、こ
の基板１では、その光入出力端面の面に沿う方向（基板
の短手方向）には全辺をホルダーに固定しても光特性に
影響を与える歪みが生じるような有意な反りは存在して
いない。図１１では、この反り曲率が変化しないよう
に、光導波回路基板１の光入出力導波路部５ａ，５ｂ近
傍のみを接着剤１４により下部ホルダー４０に固定して
ある。また、上部ホルダー４１は、光導波回路基板１の
光入出力導波路部５ａ，５ｂ近傍のみにスペーサ４１ａ
を固定し、これを介して上板４１ｂを固定してある。こ
れらは、いずれも接着剤１４により固定されている。な
お、本実施例では、ホルダー４０，４１はホウ珪酸ガラ
ス材料で構成している。この材料は、その線膨張係数が
シリコン基板とほぼ等しく、また、紫外線域まで光の透
過性を有する。これらのホルダー４０，４１を紫外線透
過材料で形成したので、接着剤１４としては紫外線硬化
接着剤を用いた。さらに、この接着剤は、光導波回路端
面の研磨を考慮して、ヤング率１５０ｋｇ／ｍｍ² の硬
い材料にした。

【００５０】図１２は、光導波回路モジュール４３の端
面を示す図であり、光導波回路基板１の周囲には、隙間
なく固定剤である紫外線硬化接着剤１４が充填されてい
る。この光導波回路モジュール４３の両端面は、ファイ
バ接続に先立ち精密に研磨する。

【００５１】次に、前記実施例３の光導波回路モジュー
ルの効果を説明する。

【００５２】第１の効果は、基板に応力をかけないで基
板の実装が実現できることである。実施例３では、前記
のように、光導波回路基板１をホルダー４０，４１に保
持するにあたり、光入出力導波路５ａ，５ｂ近傍のみを
固定剤１４によりホルダー４０，４１と固定し、応力に
敏感な干渉回路部５を筐体４０，４１および固定剤１４
と非接触状態とした。このような構造とした結果、反り
のある光導波回路基板であっても、もともとの反りの曲
率を変化させずに、ホルダーに保持することが可能とな
った。実装後の光導波回路特性を図１３に示す。このよ
うな構造とした結果、実装にともなう応力が光導波回路
基板に加わることが防止できるので、光回路の初期特性
を損うことなく、図１３に示すように、１．３〜１．６
μｍの波長域で、分岐比２０％という波長無依存特性を
実現した。

【００５３】また、この実施例３では、光導波回路基板
１を保持するホルダー材料として、シリコン基板とほぼ
同様の線膨張係数を有するホウ珪酸ガラスを用いたの
で、環境温度の変動に対する光回路特性の変動を防止す
ることができる。図１４は、この効果を確認するために
行ったヒートサイクル試験の結果である。測定は、１．
３μｍの波長で実施した。−４０〜８５℃の温度変動に
対して、光導波回路の損失変動は±０．１ｄＢ以内であ
り、良好な温度特性であることを確認した。

【００５４】次に、この実施例３の効果を確認するため
に、比較例として、このホウ珪酸ガラス製の光導波回路
基板１を、図２，図３に示した従来技術の方法、すなわ
ち、光導波回路基板全面に固定剤を塗布して２枚の平面
基台で挟み込む方法、により実装した。この時の実装後
の光導波回路特性は、図１５に示すように、初期に有し
ていた波長無依存性が損われ、分岐比に波長依存性が発
生した。また、上記と同様のヒートサイクル試験を行っ
たところ、損失変動は±０．５ｄＢと大きな温度特性が
観測された。

【００５５】この実施例３の第２の効果は、光導波回路
端面の精密研磨の実現である。本実施例では、光導波回
路基板１の端部周辺が、図１２に示したように、ヤング
率１５０ｋｇ／ｍｍ² 以上の硬い接着剤１４で完全に充
填されている。この結果、導波路端面の研磨の際に、導
波路端部の破損および端面の傷発生を防止することが可
能となる。実際、本実施例により製作した２５モジュー
ル、計４００点におけるファイバ−導波路間の接続損失
は、平均接続損失０．０９ｄＢ／点、最良値０．０３ｄ
Ｂ、最悪値０．２５ｄＢであった。また、反射減衰量
は、平均４６ｄＢ、最良値４８ｄＢ、最悪値４５ｄＢで
あり、低損失かつ高反射減衰量のファイバ接続が実現さ
れた。

【００５６】図１６は、実施例３の効果を確認するため
に、各種ヤング率を有する接着剤を用いて光導波回路モ
ジュールを製作したときの接続損失のばらつきを測定し
たものである。同図には、各接着剤ごとに３モジュール
すなわち４８接続点について測定した接続損失の平均値
（▲）、最良値（●）、および最悪値（○）を示した。
接着剤を充填しないときには、導波路端部が破損する確
率が極めて高くなる。この結果を反映して、接続損失最
悪値は、ほぼ３ｄＢに達する。接着剤が充填されると、
接続損失の平均値および損失ばらつきは、大幅に低減さ
れ、ヤング率８０ｋｇ／ｍｍ² の接着剤を用いた場合に
は、平均値０．３ｄＢ、最悪値が０．６ｄＢになる。こ
の接続損失は、ヤング率が高くなるとともに低減し、ヤ
ング率１３０ｋｇ／ｍｍ² では、接続損失の最悪値は
０．４ｄＢあるものの、最良値は０．１ｄＢ／点以下に
なる。ヤング率１５０ｋｇ／ｍｍ² 以上になると、最悪
値も０．２５ｄＢ程度になる。ヤング率がこれ以上高く
なっても、損失特性は変化しなくなる。また、反射減衰
量についても同様の傾向があり、ヤング率が８０ｋｇ／
ｍｍ² のときには、最良値は４７ｄＢ、最悪値は３５ｄ
Ｂであるが、ヤング率が高くなるとともに、最悪値が改
善され、ヤング率が１５０ｋｇ／ｍｍ² 以上になると、
接続損失のヤング率依存性は見られなくなった。

【００５７】以上述べたように、本実施例３では、光導
波回路基板端部を硬度の高い接着剤で充填するようにし
たので、導波路端面研磨時の端面へのダメージを大幅に
低減できる。特に、この接着剤としてヤング率１５０ｋ
ｇ／ｍｍ² の硬いものを用いれば、精密研磨面が得ら
れ、接続特性の良好な光導波回路モジュールが実現でき
る。

【００５８】（実施例４および５）図１７および図１８
は、それぞれ本発明の第４および第５の実施例の光導波
回路モジュールの構造を説明する分解斜視図である。本
実施例４および５のモジュールと前記実施例３のモジュ
ールとの違いは、下部ホルダーおよび上部ホルダーの構
造が異なる点にある。

【００５９】すなわち、図１７に示す実施例４のモジュ
ールにおいては、樋状の下部ホルダー５０にはその上面
の両端が隆起したスペーサ部５０ａが形成されている
点、そして、上部ホルダー５１では、スペーサがスペー
サ部５１ａとして一体化していることにある。

【００６０】次に、図１８に示す実施例５のモジュール
においては、前記図１７の構造を基本として、さらに、
下部ホルダー６０が前記下部ホルダー５０の側壁を取り
去った構造としたものである。これら実施例４，５のモ
ジュールの他の構成要素は、すべて実施例３と同様であ
る。

【００６１】これら実施例４、５において、各ホルダー
にスペーサを一体化したねらいは、本発明の光導波回路
モジュールの製造歩留まりを向上することにある。すな
わち、実施例３においては、下部ホルダー４０の底面が
面一であったので、光導波回路端部に滴下する接着剤の
量が多すぎると接着剤が光干渉回路部部分に流れ出し、
この部分に応力が加わる場合があり、これを防ぐには接
着剤滴下量の正確な制御が必要であった。これに対し
て、実施例４，５では、図１９に示すように、下部ホル
ダー５０（６０）の上底面がスペーサ部５０ａ（６０
ａ）の形成によって凹状になっているので、接着剤１４
の滴下量が多くても、筐体５０（６０）の凹状の上底部
に流れ込み、基板１の応力に敏感な光干渉回路部５に達
するのを防止できる。

【００６２】実施例５（図１８）において、下部ホルダ
ー６０を側壁の無い構造にしたのは、下部ホルダー６０
を形成するコストを低減するためである。実施例４（図
１７）に対して述べた前記特徴は、この実施例５におけ
るホルダー６０に対しても当てはまる。

【００６３】これ以外の光モジュール特性は、実施例
４，５ともに実施例３と全く同様であった。

【００６４】（実施例６）図２０は、本発明の第６の実
施例を示すものであり、この実施例のモジュールと実施
例３ないし５のモジュールとの違いは、下部ホルダー７
０および上部ホルダー７１において、少なくとも光導波
回路基板１との非接触部７０ｂ，７１ｂを弾性材料で形
成したことにある。図２０において、ホルダー７０およ
び７１は、それらのスペーサ部７０ａおよび７１ａがガ
ラス材料で構成されており、基板１との非接触部分７０
ｂおよび７１ｂはゴム状樹脂で形成されている。その他
の構成要素は実施例３ないし５と同様である。

【００６５】本実施例では、ホルダー中央部を弾性材料
で構成したので、光導波回路モジュールの環境温度に大
きな変動があっても、ホルダー７０，７１と光導波回路
基板１との線膨張係数不整合による応力が発生しても、
この応力が光導波回路基板１に加わることはなく、温度
変化に対して安定な光導波回路モジュールが実現でき
る。さらに、研磨が必要な導波路端面部は十分な硬さを
有するガラス材料で構成されているので、実施例３ない
し５同様に精度の高い端面研磨が可能となる。この実施
例６の光導波回路モジュールが実現する特性は、実施例
３ないし５と同様である。

【００６６】この構成の光導波回路モジュールは、光導
波回路基板の線膨張係数に整合するホルダー材料が見い
だせない材料からなる光導波回路モジュールの場合に有
効である。

【００６７】（実施例７）図２１から図２４は、本発明
の第７の実施例の光導波回路モジュール構造の説明図で
ある。はじめに、本実施例の構成を説明する。

【００６８】図２１は、光導波回路基板の説明図であ
る。光導波回路基板１の中央部１ｂには光導波回路（光
回路部）５が形成されており、光導波回路５には位相制
御用ヒータ７５が取り付けられている。また、基板１の
光入力導波路部５ａと、光出力導波路部５ｂには、それ
ぞれ上部保護板８０ａ，下部保護板８０ｂが取り付けら
れている。

【００６９】光導波回路基板１はシリコン基板上に石英
ガラス系光導波回路層を形成したものを用いており、そ
の寸法は５ｃｍ×５ｃｍである。この基板には、シリコ
ンと石英ガラスの線膨張係数不整合に起因した縦横両方
向の反りが存在し、その曲率半径は約１０〜５０ｍ程度
である。この基板１の中央部１ｂには、２つの方向性結
合部（３ｄＢカップラ）を互いに長さの異なる２本の光
導波回路で接続したマッハ−ツェンダー（Ｍａｃｈ−Ｚ
ｅｈｎｄｅｒ）干渉回路が３つ集積してあり、基板１の
端部には、前記したように、直線導波路からなる光入力
導波路部５ａおよび光出力導波路部５ｂを設けてある。

【００７０】この基板１の光導波回路５は、１本の入力
導波路から入射した４つの光周波数多重信号（周波数ｆ
₁ 〜ｆ₄ ）を各光周波数毎に４つの出力導波路に分離し
て出力する回路である。各出力導波路から取り出せる光
の周波数は、位相制御用ヒータ７５に通電する電流値を
適当に設定することにより、４周波数のうち任意の１つ
を選択できる。

【００７１】光入出力導波路部５ａ，５ｂにおける基板
表面および基板底面には、それぞれ、前記したように、
保護板８０ａ，８０ｂが接着剤１４により取り付けられ
ている。本実施例では、保護板８０ａ，８０ｂはシリコ
ンとほぼ等しい線膨張係数を有するホウケイ酸ガラスで
形成し、接着剤１４としてはヤング率１５０ｋｇ／ｍｍ
² の紫外線硬化接着剤を用いた。

【００７２】この光導波回路５の機能を発揮するために
は、各マッハ−ツェンダー干渉回路における２本の光路
長差を波長オーダーの精度で制御する必要がある。しか
も、この光導波回路５では、光導波回路基板１に外部か
ら応力が加わると、大きな特性変動が引き起こされてし
まう。すなわち、光導波回路５に応力が加わると、光弾
性効果により光導波回路５の屈折率が変動し、干渉回路
における方向性結合部の結合比および光路長差が変化す
る。この結果、出力導波路部５ｂから出力される信号光
の周波数選択性が著しく劣化することになる。したがっ
て、このような精密な光路長の制御を行う光導波回路５
を実装する場合、基板１に応力のかからないモジュール
構造を採用することが必須となる。とりわけ、本実施例
のような基板の反りが無視できない光導波回路基板で
は、基板の反りの曲率半径を変化させることなく実装す
ることが重要になる。

【００７３】本実施例では、この目的のために、図２２
に示すようなホルダー９０を用いて、図２２に示すよう
なモジュール構造とした。図２２は光導波回路基板１を
保持するホルダー９０を示すものであり、その表面は平
面状である。また、ホルダー９０の両端の一部には、光
ファイバ接続の便宜を考慮して切り込み部９０ａが形成
してある。

【００７４】図２３は、ホルダー９０上に光導波回路基
板１を搭載固定し、光ファイバ２を接続した光導波回路
モジュールを示している。光導波回路基板１の端部近傍
を接着剤３４で固定した。基板１の中央部１ｂの光回路
部（回路パターンは不図示）５においては、基板１に反
りがあるので、ホルダー９０との間に空隙があり、この
空隙には、基板１の放熱処理のために軟膏状の熱伝導性
樹脂３３を充填し、光回路部５とホルダー９０とを熱的
に接触状態とした。このときの光入力端面から見た光導
波回路モジュールの構造を図２４に示す。図に示すよう
に、基板１は、ホルダー９０の切り込み部９０ａの位置
と下部保護板８０ｂとが一致するように搭載されてい
る。上記のように、この光導波回路モジュールでは、光
導波回路基板１の端部のみがホルダー９０に接着剤３４
で接触保持されているので、光導波回路基板１がもとも
と有していた基板反りの曲率半径を変化させることな
く、基板１をホルダー９０に搭載することが可能となっ
た。

【００７５】最後に、図２３に示すように、光ファイバ
アレイ１００が前記上下部保護板８０ａ，８０ｂにより
保護されている光入出力導波路部５ａ，５ｂの端面に調
心固定されている。光ファイバアレイ１００は、上部保
護板８０ａおよび下部保護板８０ｂに接続固定されてお
り、ホルダー９０とは非接触状態にある。

【００７６】次に、前記構成の本実施例の光導波回路モ
ジュールの効果を説明する。

【００７７】第１の効果は、基板に応力のかからない実
装の実現である。本実施例では、上記のように、光導波
回路基板１をホルダー９０に固定保持させるにあたり、
光導波回路基板１の端部のみを接着剤３４によりホルダ
ー９０と固定し、応力に敏感な光導波回路５をホルダー
９０および接着剤３４と非接触状態とした。したがっ
て、図２４に示したように、もともと基板１が有してい
た反りの曲率を変化させずに、ホルダー９０に保持させ
ることが可能となるとともに、接着剤３４の硬化収縮に
伴う応力が光導波回路基板１の光導波回路５に直接加わ
ることが防止できる。

【００７８】この結果、無視し得ない程度の反りを有
し、かつ、応力印加により特性が大きく変動する光導波
回路を持つ基板であっても、もともとの光導波回路特性
を変化させることなく、ホルダーに搭載することが可能
となった。

【００７９】また、光導波回路基板１とホルダー９０と
を固定する接着剤３４として、弾性接着剤などの弾性を
有する接着剤を使用すれば、ホルダー９０と光導波回路
基板１との間に線膨張係数の大きな不整合がある場合で
あっても、弾性接着剤３４が両者の変位を吸収するの
で、光導波回路基板１に応力が加わることを防止でき
る。したがって、弾性接着剤の採用によって、さらに温
度安定性の高い光導波回路が実現できる。

【００８０】本発明の光導波回路モジュールにおける第
２の効果は、光導波回路端面の精密研磨の実現である。

【００８１】本実施例では、図２１および図２４に示す
ように、光導波回路基板１の端面の光入出力導波路部５
ａ，５ｂの直上および直下に保護板８０ａ，８０ｂを接
着剤１４により取り付けるようにしている。この結果、
導波路の端面を研磨する際に、導波路端部の破損および
端面の傷発生を防止することが可能となる。この場合、
特に、光導波回路基板１と保護板８０ａ，８０ｂとを固
定する接着剤１４として、ヤング率１５０ｋｇ／ｍｍ²
以上の硬い接着剤を用いることにより、導波路端面の研
磨精度を大幅に向上することができる。実際、本実施例
により製作した光導波回路モジュールと光ファイバとの
接続に伴う過剰損失（光導波回路と光ファイバとのスポ
ット径不整合に伴う接続損失以外の付加的損失）は、
０．０５ｄＢ／点以下、また、反射減衰量は４７ｄＢで
あり、低損失かつ高反射減衰量のファイバ接続が実現さ
れた。

【００８２】この効果に加えて、光ファイバアレイ１０
０を接続固定するにあたり、光ファイバ２は光導波回路
基板１の端面ならびに上下の保護板８０ａ，８０ｂのみ
と接触しており、ホルダー９０とは非接触状態を保つこ
とができている。したがって、光導波回路基板１とホル
ダー９０の線膨張係数に不整合がある場合であっても、
光ファイバアレイ１００はこの影響は一切受けることが
なく、その結果、接続損失の温度安定性が極めて高い、
という効果が得られる。

【００８３】本実施例が有する第３の効果は、基板１に
応力をかけないで基板１を保持することができ、しか
も、基板１の放熱処理が可能となった点である。すなわ
ち、本実施例のように反りを有する光導波回路基板１
を、その端部をホルダー９０に接触した状態で固定し、
搭載した結果、光導波回路基板１の中央部１ｂとホルダ
ー９０との間に空隙ができる。この空隙に、軟膏状の熱
伝導性樹脂３３を充填することにより、光導波回路基板
１に応力を加えることなく、基板１の底面全面とホルダ
ー９０とを熱的に接触させることが可能となった。した
がって、ホルダー９０として、例えば銅ブロックのよう
に熱伝導性に優れた材料を用いれば、光導波回路基板１
の放熱を効率的に実現できる。

【００８４】以上述べたように、本実施例の光導波回路
モジュールは、有限な曲率半径の反りを有する面積の大
きな光導波回路基板を、実装にともなって生じる応力を
印加することなく筐体に固定保持できる。このために、
十分な機械的強度を有し、しかも、光導波回路特性を劣
化させない実装が実現できる。同時に、光入出力導波路
端面の精密研磨が可能となるので、接続損失が極めて小
さく、かつ、反射減衰量が十分に高いファイバ接続が可
能となる。さらに、必要に応じて、基板に応力をかけな
いで基板を保持した状態でも、基板の効率的な放熱処理
も実現できる。

【００８５】（実施例８）図２５ないし図２７は、本発
明の光導波回路モジュールの第８の実施例の説明図であ
る。本実施例と前記実施例７との違いは、光導波回路の
出力導波路の本数が著しく多いことにある。

【００８６】図２５は、光導波回路基板１の説明図であ
り、この説明図では、繁雑さを避けるために、基板１上
に形成されている光導波回路５のパターンは図示を省略
している。この基板１の光導波回路５は、３ｄＢカップ
ラを多段に接続することにより、１本の光入力導波路部
５ａから入射した光を多数本、例えば１２８本、の出力
導波路に分岐する１×Ｎスプリッタの構成例である。本
実施例が前記実施例１と異なる点は、出力導波路の本数
が著しく増大し、光出力部が基板端部のほぼ全域に及ん
でいる点にある。この結果、光導波回路基板１の出力導
波路部５ｂの基板上面および基板底面に保護板８０ａ，
８０ｂを設置する際に、光導波回路の光伝搬方向のみな
らずそれと直角方向の基板の反りの存在も無視できなく
なる。そこで、本実施例においては、出力導波路部５ｂ
に取り付ける保護板８０ａ，８０ｂを、基板の反りを無
視できる程度の大きさに分割した。例えば、１×１２８
スプリッタの場合、出力導波路部５ｂを１６本を一区切
りにして８つのグループに分割し、各グループ毎に一組
の保護板８０ａ，８０ｂを固定剤１４を用いて取り付け
た。１グループ内の導波路間隔を２５０μｍに設定する
と、１グループの幅は４ｍｍとなり、１グループの領域
内では基板の反りは無視できる大きさとなる。

【００８７】図２６は、ホルダー９０の構造を示してお
り、光導波回路基板１に取り付けた保護板８０ａ，８０
ｂに相当する位置には窪み状の段差９０ｂを設けてあ
る。

【００８８】図２７は、光導波回路基板１をホルダー９
０に保持したとき、出力導波路側より見た構造を示して
いる。基板１とホルダー９０との固定は、実施例７と同
様に基板端部を接着剤３４によりホルダー９０に接触さ
せて保持している。本実施例では、上記のように、出力
導波路部５ｂの保護板８０ａ，８０ｂを基板１の反りを
無視できる程度の大きさに分割したので、基板がもとも
と有していた反り曲率を変化させることなく実装するこ
とが可能となった。

【００８９】このような構造とした結果、本実施例にお
いても前記実施例１と同様に、光ファイバと導波路の精
密位置合わせ、導波路端部の精密研磨、基板に応力をか
けることのない実装ならびに高機械強度のすべてを満足
するとともに、基板に応力をかけることのない放熱処理
を可能とする光導波回路モジュールを実現することがで
きる。

【００９０】（実施例９）図２８および図２９は、本発
明の第９の実施例であり、前記実施例７および８との違
いは、光導波回路基板１の曲率半径にあわせてホルダー
１１０の表面を曲面にしたことと、それに伴って、光導
波回路基板１の光導波回路（パターンは不図示）５があ
る中央部分１ｂとホルダー１１０の表面とを直接に接触
させた状態とし、その上で光導波回路基板１の端部を接
着剤３４によりホルダー１１０に固定した点にある。こ
のような構造としたことにより、基板１に応力をかけな
い実装が可能になるとともに、前記実施例７，８と比較
して放熱効果をより高めることができる。

【００９１】

【００９２】

【００９３】

【００９４】

【００９５】本発明に用いられる接着剤のヤング率は、
前記したように、１５０ｋｇ／ｍｍ² 以上である。これ
は、ヤング率が１００ｋｇ／ｍｍ² より低い場合は、接
続損失の平均値とバラツキが共に大きく、また、１００
〜１５０ｋｇ／ｍｍ² の接着剤を用いた場合は、接続損
失の平均値は比較的低いが、バラツキがやや大きい傾向
にあるからである。そして、１５０ｋｇ／ｍｍ² 以上の
接着剤を用いた場合は、接続損失の平均値とバラツキが
共に小さくなる。なお、ここで述べたヤング率は動的方
法によって測定した常温における貯蔵弾性率（ＪＩＳ
Ｋ７１９８）を示すものである。

【００９６】

【００９７】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明の適用範囲はこれら実施例に限定されるものではな
い。上記実施例では、光導波回路基板としてシリコン基
板上石英系光導波回路を例にあげ説明してきたが、これ
に限定されるものではないことは言うまでもなく、実装
にともなう基板の応力変化が回路特性に影響を及ぼす全
ての光導波回路に対して、本発明は大きな効果を発揮す
る。また、上記各実施例では、光導波回路基板をホルダ
ーに固定する際に、固定剤として紫外線硬化接着剤を用
いたが、これに限定されるものではなく、このほかにも
熱硬化型、常温硬化型の各種接着剤や、あるいは、半田
等を用いることも可能である。さらに、上記実施例で
は、ホルダーとしてホウ珪酸ガラスからなるホルダーを
用いた場合を例に挙げて説明したが、このほかにも、例
えばコバールのような金属材料からなるホルダーを用い
て光ファイバアレイをレーザ溶接により接続する等、各
種材料系に適用できる。

【００９８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特に基板の反りを無視できない大形光導波回路基板を応
力の負荷なしで実装することが可能であり、低損失、高
反射減衰量、および高機械強度を有する光導波回路モジ
ュールを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の光導波回路モジュールの第１の例を示す
斜視図である。

【図２】従来の光導波回路モジュールの第２の例を示す
もので、同モジュールを構成する光導波回路基板の斜視
図である。

【図３】従来の光導波回路モジュールの第２の例を示す
もので、同モジュールの側面図である。

【図４】従来の光導波回路モジュールの第３の例を示す
もので、同モジュールの分解斜視図である。

【図５】本発明の第１の実施例の光導波回路モジュール
の断面図である。

【図６】本発明の第１の実施例の光導波回路モジュール
を構成する光導波回路基板の平面図である。

【図７】本発明の第１の実施例の光導波回路モジュール
の分解斜視図である。

【図８】本発明の第２の実施例の光導波回路モジュール
の斜視図である。

【図９】本発明の第３の実施例の光導波回路モジュール
の分解斜視図である。

【図１０】本発明の第３の実施例のモジュールに用いた
光導波回路基板の斜視図である。

【図１１】本発明の第３の実施例の光導波回路モジュー
ルの側断面図である。

【図１２】本発明の第３の実施例の光導波回路モジュー
ルの端面図である。

【図１３】本発明の実施例３の光導波回路モジュールに
おける光導波回路特性を示すグラフである。

【図１４】本発明の実施例３の光導波回路モジュールに
おける光導波回路のヒートサイクル特性を示すグラフで
ある。

【図１５】本発明の実施例３に対応する比較例の光導波
回路モジュールにおける光導波回路特性を示すグラフで
ある。

【図１６】本発明の実施例３に対応する比較例の光導波
回路モジュールにおける接着剤のヤング率と接続損失と
の関係を示すグラフである。

【図１７】本発明の第４の実施例の光導波回路モジュー
ルの分解斜視図である。

【図１８】本発明の第５の実施例の光導波回路モジュー
ルの分解斜視図である。

【図１９】本発明の第４または第５の実施例の光導波回
路モジュールの側断面図である。

【図２０】本発明の第６の実施例の光導波回路モジュー
ルの分解斜視図である。

【図２１】本発明の第７の実施例の光導波回路モジュー
ルを構成する光導波回路基板の斜視図である。

【図２２】本発明の第７の実施例の光導波回路モジュー
ルを構成するホルダーの斜視図である。

【図２３】本発明の第７の実施例の光導波回路モジュー
ルの斜視図である。

【図２４】本発明の第７の実施例の光導波回路モジュー
ルの一部省略して示した側面図である。

【図２５】本発明の第８の実施例の光導波回路モジュー
ルを構成する光導波回路基板の斜視図である。

【図２６】本発明の第８の実施例の光導波回路モジュー
ルを構成するホルダーの斜視図である。

【図２７】本発明の第８の実施例の光導波回路モジュー
ルの側面図である。

【図２８】本発明の第９の実施例の光導波回路モジュー
ルの分解斜視図である。

【図２９】本発明の第９の実施例の光導波回路モジュー
ルの側面図である。

【符号の説明】

１光導波回路基板１Ａ基板１Ｂ光導波回路層１ｂ基板１の中央部２光ファイバ５曲線光導波回路（光回路部）５ａ光入力導波路部５ｂ光出力導波路部１４接着剤２０基板ホルダー２１下部フレーム２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄスペーサ２３押さえ板３０箱形ホルダー３１発熱体３２電極パッド３３軟膏状の熱導電性樹脂３４接着剤４０樋状の下部ホルダー４１上部ホルダー４１ａスペーサ４１ｂ上板４２マッハ−ツェンダー干渉回路４３光導波回路モジュール５０樋状の下部ホルダー５０ａスペーサ部６０下部ホルダー７０下部ホルダー７０ａ，７１ａスペーサ部７０ｂ，７１ｂ非接触部７１上部ホルダー７５位相制御用ヒータ８０ａ上部保護板８０ｂ下部保護板９０ホルダー９０ａ切り込み部９０ｂ段差１００光ファイバアレイ１００１１９ホルダーｇ隙間

フロントページの続き (31)優先権主張番号特願平4−155387 (32)優先日平成４年６月15日(1992．6．15) (33)優先権主張国日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号特願平4−155388 (32)優先日平成４年６月15日(1992．6．15) (33)優先権主張国日本（ＪＰ） (72)発明者井上靖之東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者奥野将之東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者丸野透東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者吉澤鐵夫東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者木村隆男東京都千代田区内幸町１丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/12 - 6/14 G02B 6/30

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光入力導波路部と光出力導波路部とが直
線光導波路であり、該光入力導波路部と光出力導波路部
との間に所定の機能を有する光回路部を備えた光導波回
路基板と、この光導波回路基板を保持するホルダーとか
ら構成され、前記光導波回路基板の光回路部と前記ホルダーとが非接
触状態に置かれるとともに、前記光導波路回路基板の直
線光導波路部分の少なくとも一部が、固定剤により、前
記ホルダーに固定されていることを特徴とする光導波回
路モジュール。
【請求項２】前記基板を前記ホルダーに接着している
固定剤が弾性を有することを特徴とする請求項１に記載
の光導波回路モジュール。
【請求項３】少なくとも前記光導波回路基板の中間部
底面と前記ホルダーとの間の隙間に軟膏状の熱伝導材料
が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の光
導波回路モジュール。
【請求項４】前記基板用ホルダーが箱形であり、この
箱形の基板用ホルダーに前記光導波路回路基板が収納・
保持され、前記光導波回路基板と前記箱形ホルダーとの間の間隙に
軟膏状の熱導電性材料が充填されて該光導波回路基板と
箱形ホルダーとが間接的に密着され、前記基板とホルダーとの接着が、前記光導波回路基板の
周面の少なくとも一部分と、前記箱形ホルダーの開口部
上面の少なくとも一部分とが、弾性接着剤で接着される
ことにより、行われていることを特徴とする請求項１に
記載の光導波回路モジュール。
【請求項５】前記光導波回路基板は、少なくともその
入出力導波路部端面の面に沿う方向に有意な反りがな
く、前記基板用ホルダーが前記基板を上下から覆う形状
であり、前記ホルダーの両端部と前記基板両端の入出力
導波路部との接着を行う固定剤のヤング率が１５０ｋｇ
／ｍｍ²以上であることを特徴とする請求項１に記載の
光導波回路モジュール。
【請求項６】前記ホルダーの線膨張係数が、前記光導
波回路基板の線膨張係数とほぼ等しいことを特徴とする
請求項１に記載の光導波回路モジュール。
【請求項７】前記ホルダーの前記光導波回路との非接
触部分が弾性材料で構成されていることを特徴とする請
求項１に記載の光導波回路モジュール。
【請求項８】前記光導波回路基板が、少なくともその
光入出力導波路部の端面の面に沿う方向に有限の曲率半
径の反りを有し、前記光導波回路基板の光入出力導波路部の導波路直上の
基板表面および導波路直下の基板底面に保護板が固定剤
により取り付けられていることを特徴とする請求項１に
記載の光導波回路モジュール。
【請求項９】端部に光入出力導波路部および光出力導
波路部を有し、中間部に所定の機能を有する光回路部を
備えた有限の曲率半径の反りを有する光導波回路基板
と、この光導波回路基板を保持するホルダーと、で構成
され、前記光導波回路基板の光入出力導波路部の導波路直上の
基板表面および導波路直下の基板底面に保護板が固定剤
により取り付けられ、前記ホルダー表面は、前記光導波路回路基板の曲率半径
とほぼ等しい曲率半径の曲面形状に形成され、前記光導波回路基板の中間部底面と前記ホルダー表面と
が直接的に接触されるとともに、該光導波回路基板端部
の一部が固定剤により前記ホルダーに固定されているこ
とを特徴とする光導波回路モジュール。
【請求項１０】前記基板をホルダーに固定する固定剤
が弾性を有することを特徴とする請求項９に記載の光導
波回路モジュール。
【請求項１１】前記保護板を前記基板に固定する固定
剤のヤング率が１５０ｋｇ／ｍｍ²であることを特徴と
する請求項９に記載の光導波回路モジュール。