JP3749032B2

JP3749032B2 - 導波路型光デバイスと光ファイバの接続切換方法

Info

Publication number: JP3749032B2
Application number: JP4526999A
Authority: JP
Inventors: 研佐々木; 宏治大浦
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1999-01-14
Filing date: 1999-01-14
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2019-01-14
Also published as: JP2000206427A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導波路型光デバイスと光ファイバとの接続切換方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５において、
１０は導波路型光デバイスを示し、例えば石英系の平面基板型導波路による光スプリッタモジュールである。
石英等の基板１２上に導波路回路（コアパターン）１４が形成されている。１６は入出力導波路である。
石英系の平面基板型導波路は、シリコン基板上にＦＨＤ法などによりガラス体を形成し、フォトリソ技術によりコアパターンを作るものであるが、これらは周知方法であり、説明は省く。
【０００３】
導波路型光デバイス１０と光ファイバテープ３０との接続には、光ファイバアレイ２０を用いる。
光ファイバアレイ２０は、光ファイバ搭載部材２２の位置決め溝（通常はＶ溝なので、以下Ｖ溝とする）に光ファイバ３２を納めて、接着固定したものである。
入出力導波路１６（コア）と光ファイバ３２（コア）との調心を行い、それから導波路型光デバイス１０と光ファイバアレイ２０とを、屈折率整合型接着剤により、接合する。
通常、入力導波路のコアピッチと光ファイバテープのピッチとは等しくなるように設計されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の導波路型光デバイス１０と光ファイバテープ３０との関係は、上記のように導波路型光デバイス１０〜光ファイバアレイ２０間を接着剤で固定するため、一度固定したら、そのままの状態を保持する。
また、光ファイバテープ３０と導波路型光デバイス１０は、１対１の接続になっている。
【０００５】
そのため、従来の場合は、一つの導波路型光デバイス１０を、切換接続により複数の光ファイバテープ３０で共用したい要望があっても、不可能であった。
また、切換接続するときに、隣の光ファイバテープの幅だけ左右に光導波路を動かさねばならず、このため切換時間がかかり、機構も大きくなった。
【０００６】
本発明の目的は、一つの導波路型光デバイス１０を、複数の光ファイバテープ３０で切換接続により共用できるようにすることである。
また、切換接続機構の小型化と切換接続時の動作時間を短縮することも目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
図１〜図４を参照して述べると、
請求項１の発明は、
▲１▼入出力導波路１６が等ピッチＰ（１６）に並べてある導波路型光デバイス１０に対して、
Ｖ溝基板４０を、前記各入出力導波路１６と同一直線上にＶ溝４２が存在するような位置に、固定した状態で設けること、
▲２▼光ファイバ３２のピッチＰ（３２）が前記入出力導波路１６のピッチＰ（１６）と等しい光ファイバテープ３０を、
ｎ段（ｎは正の整数）だけ、入出力導波路１６のピッチＰ（１６）の１／ｎだけ横にずらして重ねて、光ファイバアレイ３１を構成すること、
▲３▼当該光ファイバアレイ３１を、前記入出力導波路１６のピッチＰ（１６）の１／ｎだけ横にずらすことにより、
任意の光プァイバテープ３０の光ファイバ３２だけを、前記入出力導波路１６と同一直線上に存在するＶ溝４２に選択的に入れて、
前記入出力導波路１６と突き合わせ切換接続させること、
を特徴とする。
【０００８】
上記記載の中、
「Ｖ溝基板４０を、各入出力導波路１６と同一直線上にＶ溝４２が存在するような位置に、設ける」
というのは、次の意味である。
すなわち、例えばＶ溝基板４０として、Ｖ溝４２のピッチＰ（４２）が、入出力導、波路１６のピッチＰ（１６）の１／ｎのものを用いた場合は、（ｎ−１）本置きに、Ｖ溝４２が入出力導波路１６と同一直線上（すなわち、長手方向に真っ直ぐとなる）にあるようにする、ということである。
なお、このことは、後記の「発明の実施形態」において具体的に分かりやすく述べる。
【０００９】
また、「導波路型光デバイス１０に対して、Ｖ溝基板４０を固定した状態で設ける」
というのは、
Ｖ溝基板４０を導波路型光デバイス１０に、直接、接着固定してもよいし、あるいは少し離して、共通台座の上に固定してもよいという意味である。
【００１０】
光ファイバアレイ３１は、光ファイバテープ３０を重ねたものであるから、各テープ３０の光ファイバ３２は、上下方向のレベルが異なる。
したがって、光ファイバ３２をＶ溝４２に納めてその底に押しつけるには、▲１▼上から押さえるとか、▲２▼下側から真空吸引するとか、あるいは▲３▼傾斜して入れて自身の弾性よりＶ溝４２の底に押し付けるとかの、公知の技術を利用する必要がある。
【００１１】
入出力導波路１６と光ファイバ３２との突き合わせ接続間には、屈折率整合型オイルを介在させる。
【００１２】
光ファイバテープ３０の光ファイバ３２の数は、入出力導波路１６の数より多くてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
ｎ＝２で、かつ入出力導波路１６が８本のケースを、図１〜図４について述べる。
なお、図１は各部品を、真後ろの上方から、斜め前に見下ろした模型的説明図である。
【００１４】
導波路型光デバイス１０の入出力導波路１６のピッチＰ（１６）は、光ファイバの被覆径に合わせた２５４μｍである。
【００１５】
Ｖ溝基板４０のＶ溝４２のピッチＰ（４２）（例えば谷と谷との間隔）は、上記入出力導波路１６のピッチＰ（１６）の１／２で、１２７μｍである。
また、その数は、２ｘ８＋１＝１７本である（＋１本は切替えのために必要）。
Ｖ溝基板４０は、導波路型光デバイス１０と共通の台（図示せず）上に、固定される。そのとき、導波路型光デバイス１０に密着させてもよいし、また僅かに離してもよい。
また、例えば、左から２番目のＶ溝４２と、一番左の入出力導波路１６の、各仮想中心線が、同一直線上にあるようにする（一番左のＶ溝４２は、切替え接続のとき用いる）。
Ｖ溝４２は、１本置きに、入出力導波路１６と同一直線上にあることになる。
【００１６】
２枚の光ファイバテープ３０Ａ、３０Ｂは、共に８心であり、両方とも、光ファイバ３２Ａ，３２ＢのピッチＰ（３２）は２５４μｍで、入出力導波路１６のピッチＰ（１６）に等しい。
なお、図面上、光ファイバテープ３０Ａの光ファイバ３２Ａだけ、ドットを付けて、光ファイバ３２Ｂと区別し易いようにした（実際に着色するわけでない）。
光ファイバテープ３０Ａと３０Ｂを、半ピッチ、すなわち、２５４μｍの半分の１２７μｍだけ横にずらせて重ね、その状態を保持するようにして（接着、ホルダー使用等）、光ファイバアレイ３１を構成する。
光ファイバアレイ３１を真上から見るとき、光ファイバ３２Ａ〜光ファイバ３２Ｂ間のピッチＰ（Ａ，Ｂ）は、１２７μｍで、Ｖ溝４２のピッチＰ（４２）に等しい。
【００１７】
図２は、光ファイバテープ３０Ａが導波路型光デバイス１０に接続する場合を示す。
光ファイバテープ３０Ａのファイバ３２Ａ（ドット付）を、入出力導波路１６と対応位置にあるＶ溝４２に納め、入出力導波路１６とそれぞれ突き合わせる。
突き合わせ面には、屈折率整合型オイル５０を介在させる。
なおこの場合、光ファイバ３２Ｂには、突き合わさる相手の入出力導波路１６は無い。
【００１８】
図３は、上記の場合を切り替えて、光ファイバテープ３０Ｂを導波路型光デバイス１０に接続させる場合を示す。
光ファイバアレイ３１を、ピッチＰ（Ａ，Ｂ）の分だけ（１２７μｍ、入出力導波路１６のピッチＰ（１６）の半分で、Ｖ溝４２のピッチＰ（４２）に等しい分）、横にずらして、ファイバ３２Ｂを、入出力導波路１６と対応位置にあるＶ溝４２に納め（押し下げて入れる、後記参照）、入出力導波路１６とそれぞれ突き合わせる。
突き合わせ面には、屈折率整合型オイル５０を介在させる。
なおこの場合、光ファイバ３２Ａには、突き合わさる相手の入出力導波路１６は無い。
【００１９】
光ファイバテープ３０Ａと３０Ｂの切替えには、任意の公知の機構を使用できるが、その一例を、図４について述べる。
同図（ａ）は、光ファイバテープ３０Ａが入出力導波路１６に接続した状態を模型的に示した平面図であり、同図（ｂ）はその側面図である。
【００２０】
光ファイバテープ３０Ａと３０Ｂを重ねた光ファイバアレイ３１をホルダ６０で保持する。
ホルダ６０の下面の前方（図で左）寄りに凸部６２を設け、その部分を、軸６４で揺動自在に支持する。
ホルダ６０は、後部が重いので、図で時計方向に回転しようとする。
そのホルダ６０の後部を、偏心カム６６で支える。６８はその軸である。
偏心カム６６の回転により、ホルダ６０は、水平になったり（図４（ｂ））、前上がりになったり（図４（ｃ））する。
【００２１】
軸６４をネジ７０が貫通する。
モータ７２の回転により、ホルダ６０（すなわち、光ファイバアレイ３１）は、ｘ方向（矢印参照）に動く。
【００２２】
７４は押さえ板で、これにより、光ファイバ３２Ａ，ＢをＶ溝４２の底に押しつける。
７６はその上下手段である。
【００２３】
上記のように、図４（ａ）（ｂ）は、入出力導波路１６に光ファイバテープ３０Ａの光ファイバ３２Ａ（ドット付）が接続した状態であるが、
これを光ファイバテープ３０Ｂに切り替えるには、次のようにする。
【００２４】
すなわち、図４（ｃ）のように、いったんホルダ６０の後部を下げて、光ファイバ３２Ａ，ＢをＶ溝基板４０から浮かせる。
それから、ホルダ６０を、Ｖ溝４２の１本分だけ、ｘ方向に移動して、光ファイバ３２Ｂが、入出力導波路１６と対応位置にあるＶ溝４２の真上に来るようにする（図３参照）。
それから、偏心カム６６を回転して図４（ｄ）のように、ホルダ６０を水平にする。
押さえ板７４を下げて、光ファイバ３２Ｂ，ＡともにＶ溝４２に納め、光ファイバ３２Ｂのみを、入出力導波路１６と突き合わせる。
【００２５】
【発明の効果】
▲１▼一つの導波路型光デバイス１０に複数の光ファイバテープ３０を接続できる。
▲２▼光ファイバアレイ側は、何本光ファイバが並んでもよいので、多数の光ファイバを高密度に接続できる。
▲３▼移動量が少ないたため、接続切換時間が短縮できる。また、接続切換機構が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成部品の模型的説明図。
【図２】本発明において、光ファイバテープ３０Ａが導波路型光デバイス１０と接続する状態の説明図。
【図３】本発明において、光ファイバテープ３０Ｂが導波路型光デバイス１０に切替え接続された状態の説明図。
【図４】本発明における、切替え機構の模型的説明図。
【図５】従来技術の説明図。
【符号の説明】
１０導波路型光デバイス
１２基板
１４導波路回路
１６入出力導波路
２０光ファイバアレイ
２２光ファイバ搭載部材
２４押さえ板
３０光ファイバテープ
３１光ファイバアレイ
３２光ファイバ
４０Ｖ溝基板
４２Ｖ溝
５０屈折率整合型オイル
６０ホルダ
６２凸部
６４軸
６６偏心カム
６８軸
７０ネジ
７２モータ
７４押さえ板
７６上下手段

Claims

入出力導波路１６が等ピッチに並べてある導波路型光デバイス１０に対して、
位置決め溝基板４０を、前記各入出力導波路１６と同一直線上に位置決め溝４２が存在するような位置に、固定した状態で設けるとともに、
光ファイバ３２のピッチが前記入出力導波路１６のピッチと等しい光ファイバテープ３０を、ｎ段（ｎは正の整数）だけ、前記入出力導波路１６のピッチの１／ｎだけ横にずらして重ねて、光ファイバアレイ３１を構成し、
当該光ファイバアレイ３１を、前記入出力導波路１６のピッチの１／ｎだけ横にずらすことにより、
任意の光ファイバテープ３０の光ファイバ３２だけを、前記入出力導波路１６と同一直線上に存在する位置決め溝４２に入れて、前記入出力導波路１６と突き合わせ接続することを特徴とする、導波路型光デバイスと光ファイバの接続切換方法。