JP3298975B2 - 光結合器と光ファイバとの接続構造および接続方法 - Google Patents
光結合器と光ファイバとの接続構造および接続方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス基板に複数の導
波路が埋め込み形成されてなる光結合器の、各導波路に
対して光ファイバを個別に突き合わせて接続した構造お
よびその接続方法に関する。
波路が埋め込み形成されてなる光結合器の、各導波路に
対して光ファイバを個別に突き合わせて接続した構造お
よびその接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光通信等の分野においては、合
波器、分波器、分岐器、光スイッチ、光チューナ、光Ｉ
Ｃ回路、光計算機等の光結合器が使用される。
波器、分波器、分岐器、光スイッチ、光チューナ、光Ｉ
Ｃ回路、光計算機等の光結合器が使用される。
【０００３】図４は、このような光結合器の一例として
の光分岐器を示すもので、この光分岐器aは、ガラス基
板b内に多数に分岐された導波路cが埋め込み形成されて
いる。そして、この光分岐器aに対しては、各導波路cで
分岐された光を取り出すために、分岐された導波路cに
対して個別に光ファイバfが突き合わせ接続されてい
る。
の光分岐器を示すもので、この光分岐器aは、ガラス基
板b内に多数に分岐された導波路cが埋め込み形成されて
いる。そして、この光分岐器aに対しては、各導波路cで
分岐された光を取り出すために、分岐された導波路cに
対して個別に光ファイバfが突き合わせ接続されてい
る。
【０００４】光分岐器aの導波路cに対して光ファイバf
を個別に接続する場合、導波路cと光ファイバfのコアの
互いの光軸が一致していないと接続損失が大きくなるの
で、両者を接続するためには、全ての光軸が一致するよ
うに光軸合わせを精度良く行うことが不可欠となる。
を個別に接続する場合、導波路cと光ファイバfのコアの
互いの光軸が一致していないと接続損失が大きくなるの
で、両者を接続するためには、全ての光軸が一致するよ
うに光軸合わせを精度良く行うことが不可欠となる。
【０００５】そのため、従来は、たとえば図５に示すよ
うに、予め所定ピッチでＶ溝gが形成されたガラス製の
一対の挟着ブロックhを適用し、これらの各Ｖ溝g内に光
ファイバfを挟み着けた状態で接着剤mを用いてこれらを
固定した後、この挟着ブロックhと光結合器aの各突き合
わせ端面をそれぞれ平坦に研磨してから両者h，aを突き
合わせて光軸調整を行い、光軸調整後の突き合わせ端面
間を接着剤で固定するなどの方法が採用されている。
うに、予め所定ピッチでＶ溝gが形成されたガラス製の
一対の挟着ブロックhを適用し、これらの各Ｖ溝g内に光
ファイバfを挟み着けた状態で接着剤mを用いてこれらを
固定した後、この挟着ブロックhと光結合器aの各突き合
わせ端面をそれぞれ平坦に研磨してから両者h，aを突き
合わせて光軸調整を行い、光軸調整後の突き合わせ端面
間を接着剤で固定するなどの方法が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように、単に突き合わせ端面同士を平坦に研磨して接続
する仕方では、分岐された各導波路cと光ファイバfのコ
アの各光軸を全て一致させることが困難である。
ように、単に突き合わせ端面同士を平坦に研磨して接続
する仕方では、分岐された各導波路cと光ファイバfのコ
アの各光軸を全て一致させることが困難である。
【０００７】すなわち、光ファイバfをＶ溝gに載置する
際には光ファイバfの浮き上がりによる位置ずれがあ
り、また、光分岐器aを製作する際には、導波路cの形成
位置の誤差やガラス基板bの反りなどが発生するので、
光軸調整によって一対の導波路と光ファイバの光軸を一
致させることができたとしても、残りの導波路と光ファ
イバのコア間では光軸が合わないという事態が生じる。
つまり、一部分について光軸を一致させることができて
も、全ての光軸を一致させることができない。
際には光ファイバfの浮き上がりによる位置ずれがあ
り、また、光分岐器aを製作する際には、導波路cの形成
位置の誤差やガラス基板bの反りなどが発生するので、
光軸調整によって一対の導波路と光ファイバの光軸を一
致させることができたとしても、残りの導波路と光ファ
イバのコア間では光軸が合わないという事態が生じる。
つまり、一部分について光軸を一致させることができて
も、全ての光軸を一致させることができない。
【０００８】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、光結合器を構成する複数の導波路
とこれに個別に接続される光ファイバのコアの互いの光
軸を全て一致させて突き合わせ接続できるようにすると
ともに、その光軸調整を極めて簡単に行えるようにする
ことを課題とする。
めになされたもので、光結合器を構成する複数の導波路
とこれに個別に接続される光ファイバのコアの互いの光
軸を全て一致させて突き合わせ接続できるようにすると
ともに、その光軸調整を極めて簡単に行えるようにする
ことを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するためになされたものであって、次の構成を採
る。
解決するためになされたものであって、次の構成を採
る。
【００１０】すなわち、請求項１に係る光結合器と光フ
ァイバとの接続方法においては、光結合器と光ファイバ
の製作時に、予め、前記光結合器の導波路と光ファイバ
のコアのいずれか一方に所定のエッチング液に対してエ
ッチングを促進する元素を、他方には前記所定のエッチ
ング液と同一のエッチング液に対してエッチングを抑制
する元素をそれぞれ添加しておき、これら導波路と光フ
ァイバのコアの突き合わせ端面を同一エッチング液でエ
ッチングすることにより、導波路とコアのいずれか一方
を突き合わせ端面よりも突出して凸部を、他方を突き合
わせ端面よりも内側にへこませて凹部をそれぞれ形成し
た後、前記凸部と凹部を互いに嵌め合わせることによ
り、光結合器の導波路と光ファイバのコアの互いの光軸
を一致させるようにしている。
ァイバとの接続方法においては、光結合器と光ファイバ
の製作時に、予め、前記光結合器の導波路と光ファイバ
のコアのいずれか一方に所定のエッチング液に対してエ
ッチングを促進する元素を、他方には前記所定のエッチ
ング液と同一のエッチング液に対してエッチングを抑制
する元素をそれぞれ添加しておき、これら導波路と光フ
ァイバのコアの突き合わせ端面を同一エッチング液でエ
ッチングすることにより、導波路とコアのいずれか一方
を突き合わせ端面よりも突出して凸部を、他方を突き合
わせ端面よりも内側にへこませて凹部をそれぞれ形成し
た後、前記凸部と凹部を互いに嵌め合わせることによ
り、光結合器の導波路と光ファイバのコアの互いの光軸
を一致させるようにしている。
【００１１】
【００１２】
【作用】請求項１に係る方法によれば、光結合器と光フ
ァイバとの突き合わせ接続は、凸部と凹部との嵌め合わ
せによるから、自己調芯作用が発生し、このため、全て
の導波路と光ファイバのコアの光軸が完全に一致するの
みならず、その光軸調整が極めて容易に行える。さら
に、凸部と凹部は、導波路あるいはコアのいずれか一方
にエッチング促進元素を、他方にはエッチング抑制元素
を添加しておき、これら導波路あるいはコアの突き合わ
せ端面を、同一のエッチング液でエッチングすることに
より形成されるので、用意するエッチング液が一つです
むことに加えて、エッチング液の準備作業が簡素化でき
ることにより凸部と凹部の製造が簡素化される。
ァイバとの突き合わせ接続は、凸部と凹部との嵌め合わ
せによるから、自己調芯作用が発生し、このため、全て
の導波路と光ファイバのコアの光軸が完全に一致するの
みならず、その光軸調整が極めて容易に行える。さら
に、凸部と凹部は、導波路あるいはコアのいずれか一方
にエッチング促進元素を、他方にはエッチング抑制元素
を添加しておき、これら導波路あるいはコアの突き合わ
せ端面を、同一のエッチング液でエッチングすることに
より形成されるので、用意するエッチング液が一つです
むことに加えて、エッチング液の準備作業が簡素化でき
ることにより凸部と凹部の製造が簡素化される。
【００１３】
【００１４】
【実施例】図１は本発明の実施例に係る光結合器と光フ
ァイバとの接続構造を示す分解斜視図、図２は同じ接続
構造の断面図、図３は光結合器と光ファイバの各突き合
わせ端面部分を示す斜視図である。なお、本例では、光
結合器の一例として光分岐器に適用した場合について説
明するが、光合波器や光結合器などについても本発明を
適用することができる。
ァイバとの接続構造を示す分解斜視図、図２は同じ接続
構造の断面図、図３は光結合器と光ファイバの各突き合
わせ端面部分を示す斜視図である。なお、本例では、光
結合器の一例として光分岐器に適用した場合について説
明するが、光合波器や光結合器などについても本発明を
適用することができる。
【００１５】これらの図において、１は光分岐器、２は
光ファイバである。
光ファイバである。
【００１６】光分岐器１は、ＰＶＤやＣＶＤの技術を用
いることによって石英製のガラス基板４に導波路６が埋
め込み形成されており、この導波路６は、周囲のガラス
基板４やクラッドガラス９よりも屈折率が高く、かつ、
弗酸によるエッチングがガラス基板４やクラッドガラス
９よりも促進されるように、Ｐが添加されている。そし
て、光分岐器１は、その導波路６が光ファイバ２との突
き合わせ端面８側に向けて分岐(ここでは４つに分岐)さ
れ、さらに、分岐された各導波路６は、光ファイバ２と
の突き合わせ端面８において、その端面８よりもへこん
で裁頭四角錐状をした凹部１０が形成されている。
いることによって石英製のガラス基板４に導波路６が埋
め込み形成されており、この導波路６は、周囲のガラス
基板４やクラッドガラス９よりも屈折率が高く、かつ、
弗酸によるエッチングがガラス基板４やクラッドガラス
９よりも促進されるように、Ｐが添加されている。そし
て、光分岐器１は、その導波路６が光ファイバ２との突
き合わせ端面８側に向けて分岐(ここでは４つに分岐)さ
れ、さらに、分岐された各導波路６は、光ファイバ２と
の突き合わせ端面８において、その端面８よりもへこん
で裁頭四角錐状をした凹部１０が形成されている。
【００１７】一方、光ファイバ２は、光分岐器１の分岐
された各導波路６に個別に対応した本数(本例では４本)
分設けられており、これらの各光ファイバ２は、そのコ
ア１２中にその周囲のクラッド１４よりも屈折率が高
く、かつ、弗酸によるエッチングがクラッド１４よりも
抑制されるようにＧeが添加されている。そして、各光
ファイバ２のコア１２は、光分岐器１との突き合わせ端
面１６において、その端面１６よりも突出して裁頭円錐
状をした凸部１８が形成されている。
された各導波路６に個別に対応した本数(本例では４本)
分設けられており、これらの各光ファイバ２は、そのコ
ア１２中にその周囲のクラッド１４よりも屈折率が高
く、かつ、弗酸によるエッチングがクラッド１４よりも
抑制されるようにＧeが添加されている。そして、各光
ファイバ２のコア１２は、光分岐器１との突き合わせ端
面１６において、その端面１６よりも突出して裁頭円錐
状をした凸部１８が形成されている。
【００１８】さらに、各光ファイバ２の突き合わせ端面
１６側の端部は、ガラス製の一対の挟着ブロック２０に
それぞれ形成されたＶ溝２２によって挟み着けられた状
態で接着剤２４で固定されており、その際、上記の突き
合わせ端面１６および凸部１８は、挟着ブロック２０の
端面よりも光分岐器１側に若干はみ出す状態で取り付け
られている。
１６側の端部は、ガラス製の一対の挟着ブロック２０に
それぞれ形成されたＶ溝２２によって挟み着けられた状
態で接着剤２４で固定されており、その際、上記の突き
合わせ端面１６および凸部１８は、挟着ブロック２０の
端面よりも光分岐器１側に若干はみ出す状態で取り付け
られている。
【００１９】そして、光分岐器１の導波路６の突き合わ
せ端面８側に形成された凹部１０と、光ファイバ２のコ
ア１２の突き合わせ端面１６側に形成された凸部１８と
が互いに嵌め合わされるとともに、光分岐器１の突き合
わせ端面８と挟着ブロック２０の端面間が接着剤２６で
固定されている。
せ端面８側に形成された凹部１０と、光ファイバ２のコ
ア１２の突き合わせ端面１６側に形成された凸部１８と
が互いに嵌め合わされるとともに、光分岐器１の突き合
わせ端面８と挟着ブロック２０の端面間が接着剤２６で
固定されている。
【００２０】次に、光結合器１と光ファイバ２とを互い
に接続する場合の方法について説明する。
に接続する場合の方法について説明する。
【００２１】光分岐器１をＰＶＤやＣＶＤなどを利用し
て製作する際に、導波路６内にＰを添加する。このＰの
添加により、導波路６がガラス基板４やクラッドガラス
９よりも屈折率が高くなるとともに、弗酸によるエッチ
ングが促進される。また、光ファイバ２を製作する際に
は、コア１２中にＧeを添加する。このＧe添加により、
コア１２がクラッド１４よりも屈折率が高くなるととも
に、弗酸によるエッチングが抑制される。
て製作する際に、導波路６内にＰを添加する。このＰの
添加により、導波路６がガラス基板４やクラッドガラス
９よりも屈折率が高くなるとともに、弗酸によるエッチ
ングが促進される。また、光ファイバ２を製作する際に
は、コア１２中にＧeを添加する。このＧe添加により、
コア１２がクラッド１４よりも屈折率が高くなるととも
に、弗酸によるエッチングが抑制される。
【００２２】次に、光結合器１と光ファイバ２の各々の
突き合わせ端面８，１６を弗酸によってそれぞれ所定時
間エッチングする。この場合、光分岐器１の導波路６
は、その中にＰを含んでいるために、ガラス基板４やク
ラッドガラス９よりも余分にエッチングされ、その結
果、各導波路６は突き合わせ端面８よりも一層へこんで
凹部１０が形成される。一方、各光ファイバ２のコア１
２は、その中にＧeを含んでいるために、クラッド１４
よりもエッチングされ難く、その結果、コア１２は突き
合わせ端面１６よりも一層突出して凸部１８が形成され
る。
突き合わせ端面８，１６を弗酸によってそれぞれ所定時
間エッチングする。この場合、光分岐器１の導波路６
は、その中にＰを含んでいるために、ガラス基板４やク
ラッドガラス９よりも余分にエッチングされ、その結
果、各導波路６は突き合わせ端面８よりも一層へこんで
凹部１０が形成される。一方、各光ファイバ２のコア１
２は、その中にＧeを含んでいるために、クラッド１４
よりもエッチングされ難く、その結果、コア１２は突き
合わせ端面１６よりも一層突出して凸部１８が形成され
る。
【００２３】そして、エッチング後の各光ファイバ２
は、Ｖ溝２２が形成されたガラス製の一対の挟着ブロッ
ク２０に挟み着けて接着剤２４で固定する。その際、突
き合わせ端面１６および凸部１８は、挟着ブロック２０
の端面よりも若干はみ出すようにする。
は、Ｖ溝２２が形成されたガラス製の一対の挟着ブロッ
ク２０に挟み着けて接着剤２４で固定する。その際、突
き合わせ端面１６および凸部１８は、挟着ブロック２０
の端面よりも若干はみ出すようにする。
【００２４】次に、光分岐器１の導波路６に形成された
凹部１０と、光ファイバ２のコア１２に形成された凸部
１８とを互いに嵌め合わすとともに、ガラス基板４と挟
着ブロック２０の突き合わせ端面同士を接着剤２６で固
定する。
凹部１０と、光ファイバ２のコア１２に形成された凸部
１８とを互いに嵌め合わすとともに、ガラス基板４と挟
着ブロック２０の突き合わせ端面同士を接着剤２６で固
定する。
【００２５】この突き合わせ接続は、凹部１０と凸部１
８との嵌め合せによるから、自己調芯作用により、分岐
された全ての導波路６と光ファイバ２のコア１２の光軸
が完全に一致する。
８との嵌め合せによるから、自己調芯作用により、分岐
された全ての導波路６と光ファイバ２のコア１２の光軸
が完全に一致する。
【００２６】なお、上記の実施例では、光分岐器１の導
波路６にエッチング促進元素としてのＰをドープし、ま
た、光ファイバ２のコア１２にエッチング抑制元素とし
てのＧeをドープしているが、その逆に、導波路６にエ
ッチング抑制元素としてのＧeをドープして凸部を形成
する一方、光ファイバ２のコア１２にエッチング促進元
素としてのＰをドープして凹部を形成して、両者を嵌め
合せるようにすることも可能である。
波路６にエッチング促進元素としてのＰをドープし、ま
た、光ファイバ２のコア１２にエッチング抑制元素とし
てのＧeをドープしているが、その逆に、導波路６にエ
ッチング抑制元素としてのＧeをドープして凸部を形成
する一方、光ファイバ２のコア１２にエッチング促進元
素としてのＰをドープして凹部を形成して、両者を嵌め
合せるようにすることも可能である。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、光結合器と光ファイバ
との突き合わせ接続は、凸部と凹部との嵌め合わせによ
るから、自己調芯作用が発生し、このため、全ての導波
路と光ファイバのコアの光軸が完全に一致するのみなら
ず、その光軸調整が極めて容易に行える。さらに、凸部
と凹部は、導波路あるいはコアのいずれか一方にエッチ
ング促進元素を、他方にはエッチング抑制元素を添加し
ておき、これら導波路あるいはコアの突き合わせ端面
を、同一のエッチング液でエッチングすることにより形
成されるので、用意するエッチング液が一つですむこと
に加えて、エッチング液の準備作業が簡素化できること
により凸部と凹部の製造が簡素化される。
との突き合わせ接続は、凸部と凹部との嵌め合わせによ
るから、自己調芯作用が発生し、このため、全ての導波
路と光ファイバのコアの光軸が完全に一致するのみなら
ず、その光軸調整が極めて容易に行える。さらに、凸部
と凹部は、導波路あるいはコアのいずれか一方にエッチ
ング促進元素を、他方にはエッチング抑制元素を添加し
ておき、これら導波路あるいはコアの突き合わせ端面
を、同一のエッチング液でエッチングすることにより形
成されるので、用意するエッチング液が一つですむこと
に加えて、エッチング液の準備作業が簡素化できること
により凸部と凹部の製造が簡素化される。
【００２８】
【図１】本発明の実施例に係る光結合器と光ファイバと
の接続構造を示す分解斜視図である。
の接続構造を示す分解斜視図である。
【図２】図１と同じ接続構造の断面図である。
【図３】光結合器と光ファイバの各々の突き合わせ端面
部分を示す斜視図である。
部分を示す斜視図である。
【図４】光結合器の導波路に対して個別に光ファイバを
突き合わせ接続した従来の構成を示す平面図である。
突き合わせ接続した従来の構成を示す平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
１…光結合器(光分岐器)、２…光ファイバ、４…ガラス
基板、６…導波路、８…突き合わせ端面、９…クラッド
ガラス、１０…凹部、１２…コア、１４…クラッド、１
６…突き合わせ端面、１８…凸部。
基板、６…導波路、８…突き合わせ端面、９…クラッド
ガラス、１０…凹部、１２…コア、１４…クラッド、１
６…突き合わせ端面、１８…凸部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/30 G02B 6/12 G02B 6/38
Claims (1)
- 【請求項１】 基板上に複数の導波路が形成された光結
合器の、前記各導波路に対して個別に光ファイバを接続
するための方法であって、 光結合器と光ファイバの製作時に、予め、前記光結合器
の導波路と光ファイバのコアのいずれか一方に所定のエ
ッチング液に対してエッチングを促進する元素を、他方
には前記所定のエッチング液と同一のエッチング液に対
してエッチングを抑制する元素をそれぞれ添加してお
き、これら導波路と光ファイバのコアの突き合わせ端面
を同一エッチング液でエッチングすることにより、導波
路とコアのいずれか一方を突き合わせ端面よりも突出し
て凸部を、他方を突き合わせ端面よりも内側にへこませ
て凹部をそれぞれ形成した後、前記凸部と凹部を互いに
嵌め合わせることにより、光結合器の導波路と光ファイ
バのコアの互いの光軸を一致させることを特徴とする光
結合器と光ファイバとの接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08033993A JP3298975B2 (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 光結合器と光ファイバとの接続構造および接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08033993A JP3298975B2 (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 光結合器と光ファイバとの接続構造および接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06289255A JPH06289255A (ja) | 1994-10-18 |
| JP3298975B2 true JP3298975B2 (ja) | 2002-07-08 |
Family
ID=13715509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08033993A Expired - Fee Related JP3298975B2 (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 光結合器と光ファイバとの接続構造および接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3298975B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPR537501A0 (en) * | 2001-05-31 | 2001-06-28 | Australian National University, The | A method of splicing waveguides |
| EP3809177B1 (en) | 2018-07-12 | 2023-09-06 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Optical coupling device, packaging method for same, optical module, and communication apparatus |
-
1993
- 1993-04-07 JP JP08033993A patent/JP3298975B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06289255A (ja) | 1994-10-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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