JP4406927B2 - Package, optical waveguide substrate mounting package and optical waveguide package - Google Patents
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Description
本発明は、光導波路基板用のパッケージに係わり、更に詳細には、光導波路と光ファイバーを一緒にパッケージングできる光導波路基板用のパッケージに関する。
更に、本発明は、かかるパッケージに光導波路基板を搭載した光導波路基板パッケージ及び光導波路と光ファイバーとを一緒にパッケージングした光導波路パッケージに関する。
The present invention relates to a package for an optical waveguide substrate, and more particularly to a package for an optical waveguide substrate capable of packaging an optical waveguide and an optical fiber together.
Furthermore, the present invention relates to an optical waveguide substrate package in which an optical waveguide substrate is mounted on such a package, and an optical waveguide package in which an optical waveguide and an optical fiber are packaged together.
従来から、光導波路と光ファイバーを一緒にパッケージングできる光導波路基板用のパッケージが用いられている(例えば、特許文献1及び2参照)。
例えば、特許文献1に記載されたパッケージでは、パッケージ下部に光ファイバーを位置決めするためのV字形の溝が設けられ、パッケージ上部に、光ファイバーを押さえつけるためのV字形の凸部が設けられた構造を有している。パッケージを組立てる際、光導波路基板をパッケージ下部に位置決めし、光ファイバーをパッケージ下部の溝に位置決めすることにより、光導波路基板と光ファイバーの位置合わせを行い、その後、光ファイバーをパッケージ下部の溝とパッケージ上部の凸部との間に挟みつけ、固定する。
また、特許文献2に記載された金属製パッケージでは、パッケージ内に樹脂が充填され、それにより、光導波路基板に固定された光ファイバーに作用する張力による光ファイバーの断線、及び、周囲からの湿気による接着剤の接着力の低下を防止している。
Conventionally, an optical waveguide substrate package that can package an optical waveguide and an optical fiber together has been used (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
For example, the package described in Patent Document 1 has a structure in which a V-shaped groove for positioning the optical fiber is provided in the lower part of the package, and a V-shaped convex part for pressing the optical fiber is provided in the upper part of the package. is doing. When assembling the package, the optical waveguide substrate is positioned at the bottom of the package and the optical fiber is positioned in the groove at the bottom of the package to align the optical waveguide substrate with the optical fiber, and then the optical fiber is aligned at the bottom of the package and the top of the package. Clamp it between the convex parts and fix it.
Further, in the metal package described in
また、従来から、光ファイバーを位置決めする位置決め用溝を備えた光導波路基板が知られている(例えば、特許文献3参照)。例えば、特許文献3に記載された光導波路基板は、長手方向に延びるベースと、ベースの上の長手方向中央に積層された光導波路とを有し、ベースのうち、光導波路が積層されていない前端部及び後端部の上面には、光ファイバーを位置決めするためのV字形断面の溝が形成されている。溝の断面寸法は、この溝に光ファイバーを載せたときに光ファイバーのコアと光導波路のコアとがサブミクロン単位の精度で自動的に整列するように構成されている。
上述した従来技術の光導波路基板に光ファイバーを固定する際、しばしば、光導波路基板の溝に載せた光ファイバーを押える押え部材としてガラスブロックが用いられる。詳細には、光ファイバーを光導波路基板の溝に載せ、光ファイバーをその上からガラスブロックで押えた後、光ファイバー、光導波路基板及びガラスブロックを互いに接着剤で固定する。
Conventionally, an optical waveguide substrate having a positioning groove for positioning an optical fiber is known (see, for example, Patent Document 3). For example, the optical waveguide substrate described in Patent Document 3 has a base extending in the longitudinal direction and an optical waveguide laminated at the center in the longitudinal direction on the base, and the optical waveguide is not laminated among the bases. V-shaped cross-sectional grooves for positioning the optical fiber are formed on the upper surfaces of the front end portion and the rear end portion. The cross-sectional dimension of the groove is such that the optical fiber core and the optical waveguide core are automatically aligned with submicron accuracy when an optical fiber is placed in the groove.
When an optical fiber is fixed to the above-described conventional optical waveguide substrate, a glass block is often used as a pressing member for pressing the optical fiber placed in the groove of the optical waveguide substrate. Specifically, the optical fiber is placed in the groove of the optical waveguide substrate, the optical fiber is pressed from above with a glass block, and then the optical fiber, the optical waveguide substrate, and the glass block are fixed to each other with an adhesive.
上述した特許文献1に記載されたパッケージでは、パッケージの組立てが比較的容易であるが、パッケージ下部に内蔵する光導波路基板等の光部品の位置をパッケージ下部のV溝に対して高精度(約±1μm以内)に合わせる必要がある。従って、光部品の実装装置を使用することが望まれるが、かかる実装装置は、価格が約2000〜3000万円であり、高価である。更に、パッケージの端部付近で光ファイバーを押さえつけて固定するため、光ファイバーに張力がかかり、その部分で断線が起こりやすいという問題がある。
また、特許文献2に記載されたパッケージでは、光導波路基板をパッケージ内に位置決めすることが困難である。
In the package described in Patent Document 1 described above, the assembly of the package is relatively easy. However, the position of an optical component such as an optical waveguide substrate built in the lower part of the package is highly accurate (about approximately) with respect to the V groove in the lower part of the package. Must be within ± 1μm). Therefore, it is desirable to use an optical component mounting apparatus. However, such a mounting apparatus is about 2000 to 30 million yen and is expensive. Further, since the optical fiber is pressed and fixed near the end of the package, there is a problem that tension is applied to the optical fiber and disconnection is likely to occur at that portion.
In the package described in
また、特許文献3に記載された、位置決め溝を有する光導波路基板の大きさは、例えば、幅0.5〜10mmで長さ6〜35mmであり、ガラスブロックの大きさは、例えば、幅0.5〜10mmで長さ1〜10mmである。このように寸法が小さいガラスブロックを手で持って、光ファイバーを載せた光導波路基板にガラスブロックを位置決めすることは困難である。
ガラスブロックを手で位置決めする代わりに、位置決め装置を用いてガラスブロックを光導波路基板に対して位置決めすることも行われている。しかし、かかる位置決め装置は、ミクロン単位でガラスブロックの位置決めが可能な精密ガイドテーブル部品及び倍率が50〜100倍程度の顕微鏡を有する専用位置決め装置であり、価格が300〜500万円程度するので高価である。
The size of the optical waveguide substrate having the positioning groove described in Patent Document 3 is, for example, 0.5 to 10 mm in width and 6 to 35 mm in length, and the size of the glass block is, for example, 0 width. .5-10 mm and length 1-10 mm. It is difficult to position the glass block on the optical waveguide substrate on which the optical fiber is placed by holding the glass block having such a small size by hand.
Instead of positioning the glass block by hand, the glass block is positioned with respect to the optical waveguide substrate by using a positioning device. However, such a positioning device is a dedicated positioning device having a precision guide table part capable of positioning a glass block in micron units and a microscope having a magnification of about 50 to 100 times, and is expensive because it costs about 3 to 5 million yen. It is.
そこで、本発明の目的は、光ファイバーにかかる張力を軽減し、しかも、光ファイバーを位置決めするときの作業性を向上させることができるパッケージ、光導波路基板搭載パッケージ及び光導波路パッケージを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a package, an optical waveguide substrate mounting package, and an optical waveguide package that can reduce the tension applied to the optical fiber and improve the workability when positioning the optical fiber.
上記目的を達成するために、本発明によるパッケージは、光ファイバー位置決め用溝を備えた光導波路基板用のパッケージであって、光導波路基板がその光ファイバー位置決め用溝を上向きにして位置決めされるパッケージ下部と、パッケージ下部に対して上下方向に移動可能にその上に位置決めされるパッケージ上部と、を有し、パッケージ下部に位置決めされたパッケージ上部は、パッケージ下部に位置決めされた光導波路基板の光ファイバー位置決め用溝に対向し且つこの光ファイバー位置決め用溝に位置決めされた光ファイバーを下方に押える押え部を有することを特徴としている。
このように構成された本発明によるパッケージでは、最初、光導波路基板を、その光ファイバー位置決め用溝が上向きになるようにパッケージ下部に位置決めする。この状態で、光ファイバーを光導波路基板の光ファイバー位置決め用溝に載せて位置決めする。次いで、パッケージ上部をパッケージ下部に対して位置決めすると、パッケージ上部の押え部が、光導波路基板の光ファイバー位置決め用溝に自動的に対向する。パッケージ上部を下方に移動させることにより、光ファイバーを下方に押えることができる。
In order to achieve the above object, a package according to the present invention is a package for an optical waveguide substrate having an optical fiber positioning groove, and the lower portion of the package in which the optical waveguide substrate is positioned with the optical fiber positioning groove facing upward. An upper portion of the package positioned on the lower portion of the package, the upper portion of the package positioned on the lower portion of the package having a groove for positioning the optical fiber of the optical waveguide substrate positioned on the lower portion of the package. And a pressing portion for pressing the optical fiber positioned in the optical fiber positioning groove downward.
In the package according to the present invention configured as described above, first, the optical waveguide substrate is positioned at the lower part of the package so that the optical fiber positioning groove faces upward. In this state, the optical fiber is placed on the optical fiber positioning groove of the optical waveguide substrate for positioning. Next, when the upper part of the package is positioned with respect to the lower part of the package, the pressing part on the upper part of the package automatically faces the optical fiber positioning groove on the optical waveguide substrate. By moving the upper part of the package downward, the optical fiber can be pressed downward.
本発明の構成においては、光導波路基板の光ファイバー位置決め用溝上において、パッケージ上部の押え部によって光ファイバーが固定されるので、従来のように、パッケージ上で光ファイバーを固定する必要がない。その為、光ファイバーの位置決めが容易となり、また、パッケージ端面付近での光ファイバー上にかかる張力が軽減されるため、光ファイバーの断線を防止することができる。
また、本発明では、光導波路基板の溝に光ファイバーを押える押え部材として、寸法が比較的小さい従来技術のガラスブロックの代わりに、寸法が比較的大きいパッケージ上部を採用しているので、手で持ちやすく、押え部材を位置決めするときの作業性を向上させることができる。また、パッケージ上部をパッケージ下部に位置決めすれば、パッケージ上部の押え部を光導波路基板の溝と対向させることができるので、作業性を更に向上させることができる。
従って、高価な専用位置決め装置や位置決め用工具が不要になり、任意の作業場所で光ファイバーを光導波路基板に位置決めすることが可能である。また、光導波路基板をパッケージする場合、従来技術では押え部材を位置決めして固定する工程と光導波路基板をパッケージングする工程の2工程が必要であったが、両者を1つの工程で行うことができ、作業の簡素化及び短縮を実現することができる。
なお、パッケージ上部とパッケージ下部とは、互いに押し付けられた状態で固定されるのがよい。特に光導波路基板の光ファイバー位置決め用溝上の少なくとも一部はパッケージ上部の押え部の少なくとも一部と接着剤により固定されていることが好ましい。その他の部分は充填剤、接着剤、クリップ等により固定されていてもよいし、空間であってもよい。
In the configuration of the present invention, the optical fiber is fixed on the optical fiber positioning groove of the optical waveguide substrate by the pressing portion on the upper part of the package, so that it is not necessary to fix the optical fiber on the package as in the conventional case. Therefore, the optical fiber can be easily positioned, and the tension applied to the optical fiber in the vicinity of the package end surface is reduced, so that the disconnection of the optical fiber can be prevented.
Further, in the present invention, the upper part of the package having a relatively large size is used instead of the glass block of the related art having a relatively small size as a holding member for pressing the optical fiber in the groove of the optical waveguide substrate. It is easy to improve workability when positioning the presser member. Further, if the upper part of the package is positioned at the lower part of the package, the pressing part at the upper part of the package can be opposed to the groove of the optical waveguide substrate, so that the workability can be further improved.
Therefore, an expensive dedicated positioning device and positioning tool are not required, and the optical fiber can be positioned on the optical waveguide substrate at an arbitrary work place. Also, when packaging an optical waveguide substrate, the prior art required two steps of positioning and fixing the pressing member and packaging the optical waveguide substrate. However, both steps can be performed in one step. This can simplify and shorten the work.
The upper part of the package and the lower part of the package are preferably fixed while pressed against each other. In particular, it is preferable that at least a part of the optical waveguide positioning groove of the optical waveguide substrate is fixed to at least a part of the pressing part at the upper part of the package by an adhesive. Other portions may be fixed by a filler, an adhesive, a clip, or the like, or may be a space.
本発明の実施形態において、好ましくは、パッケージ下部及びパッケージ上部は、その端面において、光ファイバーから離間してそれを包囲するように構成される。
このように構成されたパッケージでは、パッケージ端面付近での光ファイバー上にかかる張力が確実に軽減されるため、光ファイバーの断線を防止することができる。
In an embodiment of the present invention, preferably the package lower part and the package upper part are configured to surround and surround the optical fiber at their end faces.
In the package configured as described above, the tension applied to the optical fiber in the vicinity of the end face of the package is surely reduced, so that the disconnection of the optical fiber can be prevented.
本発明のパッケージの実施形態において、好ましくは、パッケージ下部は、光ファイバー受入れ溝を有し、この光ファイバー受入れ用溝は、パッケージ下部に位置決めされる光導波路基板の光ファイバー位置決め用溝と整列し、パッケージ下部の端面まで延びる。
このように構成されたパッケージでは、パッケージ下部に位置決めされる光導波路基板の光ファイバー位置決め用溝と、パッケージ下部の光ファイバー受入れ用溝とが整列しているので、光ファイバー受入れ用溝に光ファイバーを受入れることにより、光ファイバーを光導波路基板の光ファイバー位置決め用溝と整列させることができる。その結果、光ファイバーと光導波路基板の位置決めが容易になる。
In an embodiment of the package of the present invention, preferably, the lower part of the package has an optical fiber receiving groove, and the optical fiber receiving groove is aligned with the optical fiber positioning groove of the optical waveguide substrate positioned at the lower part of the package, It extends to the end face of.
In the package configured as described above, the optical fiber positioning groove of the optical waveguide substrate positioned at the lower part of the package and the optical fiber receiving groove at the lower part of the package are aligned, so that the optical fiber is received in the optical fiber receiving groove. The optical fiber can be aligned with the optical fiber positioning groove of the optical waveguide substrate. As a result, the optical fiber and the optical waveguide substrate can be easily positioned.
本発明のパッケージの実施形態において、好ましくは、光ファイバーを受入れ用溝は、位置決めされる光導波路基板側では光ファイバーを直接支持することが可能な断面寸法を有し、パッケージ下部の端面側では、位置決めされる光導波路基板側の断面寸法よりも大きい断面寸法を有する。
このように構成されたパッケージでは、パッケージの端面付近、すなわち入出口付近では、光ファイバーの周囲が開放機構(隙間)を有することになり、光ファイバーに作用する張力による断線を防止することができる。パッケージの端面付近の隙間は、充填剤、接着剤等を充填することにより、光ファイバーを接着剤を支持していても、空間であってもよい。また、光導波路基板の近くでは、光ファイバーのクラッドを直接支持し、パッケージ下部の端面の近くでは、光ファイバーの被覆層を支持してもよい。
In the embodiment of the package of the present invention, preferably, the optical fiber receiving groove has a cross-sectional dimension capable of directly supporting the optical fiber on the optical waveguide substrate side to be positioned, and is positioned on the end surface side of the lower part of the package. The cross-sectional dimension is larger than the cross-sectional dimension on the optical waveguide substrate side.
In the package configured as described above, the vicinity of the optical fiber has an opening mechanism (gap) in the vicinity of the end face of the package, that is, in the vicinity of the entrance / exit, and disconnection due to the tension acting on the optical fiber can be prevented. The gap in the vicinity of the end face of the package may be a space supporting the optical fiber by filling it with a filler, an adhesive, or the like. Further, the optical fiber cladding may be directly supported near the optical waveguide substrate, and the optical fiber coating layer may be supported near the lower end surface of the package.
本発明のパッケージの実施形態において、好ましくは、パッケージ下部は、光導波路基板を位置決めするための凹部を有する。
このように構成されたパッケージでは、光導波路基板をパッケージ下部の凹部に入れるだけで、光導波路基板をパッケージ下部に位置決めすることができる。その結果、光導波路基板とパッケージ下部の位置決めが容易になる。
In the embodiment of the package of the present invention, preferably, the lower portion of the package has a recess for positioning the optical waveguide substrate.
In the package configured as described above, the optical waveguide substrate can be positioned at the lower portion of the package simply by inserting the optical waveguide substrate into the recess at the lower portion of the package. As a result, the optical waveguide substrate and the lower part of the package can be easily positioned.
本発明のパッケージの実施形態において、好ましくは、パッケージ上部及びパッケージ下部は、互いに嵌め合わせることによって位置決めされる。また、本発明の実施形態において、好ましくは、パッケージ上部及びパッケージ下部は、互いに当接させることによって位置決めされる。
このように構成されたパッケージでは、パッケージ上部とパッケージ下部の位置決めが容易になる。
In an embodiment of the package of the present invention, preferably the package top and package bottom are positioned by mating with each other. In the embodiment of the present invention, preferably, the upper part of the package and the lower part of the package are positioned by contacting each other.
In the package configured as described above, positioning of the upper part and the lower part of the package becomes easy.
本発明のパッケージの実施形態において、好ましくは、パッケージ上部は、上面及び下面を有し、上面から下面に貫通する孔を有する。
このように構成されたパッケージでは、光ファイバー、光導波路基板、パッケージ上部及びパッケージ下部の間の隙間に接着剤、充填剤等を充填する場合、接着剤、充填剤等を容易に供給することができる。また、孔を複数設ければ、光ファイバー、パッケージ上部及びパッケージ下部を接着する接着剤、光ファイバーと光導波路基板を固定する接着剤、光導波路基板とパッケージ上部の間の隙間に充填される接着剤、充填剤等を別々の孔から供給することができる。
In the package embodiment of the present invention, preferably, the upper part of the package has an upper surface and a lower surface, and has a hole penetrating from the upper surface to the lower surface.
In the package configured as described above, when the adhesive, the filler, or the like is filled in the gap between the optical fiber, the optical waveguide substrate, the upper part of the package, and the lower part of the package, the adhesive, the filler, etc. can be easily supplied. . Also, if a plurality of holes are provided, an optical fiber, an adhesive that bonds the upper part of the package and the lower part of the package, an adhesive that fixes the optical fiber and the optical waveguide substrate, an adhesive that fills the gap between the optical waveguide substrate and the upper part of the package, Fillers and the like can be supplied from separate holes.
本発明のパッケージの実施形態において、好ましくは、パッケージ上部は、透明である。
このように構成されたパッケージでは、光ファイバー、光導波路基板、パッケージ上部及びパッケージ下部に充填された接着剤、充填剤等で硬化させる場合、紫外線を使用することができる。
In an embodiment of the package of the present invention, preferably the top of the package is transparent.
In the package configured as described above, ultraviolet rays can be used when curing with an optical fiber, an optical waveguide substrate, an adhesive filled in the upper part and lower part of the package, a filler, or the like.
また、上記目的を達成するために、本発明による光導波路基板搭載パッケージは、上述した本発明によるパッケージに、光ファイバーを位置決めする光ファイバー位置決め用溝を備えた光導波路基板が位置決めされ且つ固定される。 In order to achieve the above object, in the optical waveguide substrate mounting package according to the present invention, an optical waveguide substrate having an optical fiber positioning groove for positioning an optical fiber is positioned and fixed to the above-described package according to the present invention.
また、上記目的を達成するために、本発明による光導波路パッケージは、光ファイバーと、光ファイバーを位置決めするための光ファイバー位置決め用溝を備えた光導波路基板と、光導波路基板がその光ファイバー位置決め用溝を上向きにして位置決めされたパッケージ下部と、パッケージ下部に対して上下方向に移動可能にその上に位置決めされたパッケージ上部と、を有し、パッケージ下部に位置決めされたパッケージ上部は、パッケージ下部に位置決めされた光導波路基板の光ファイバー位置決め用溝に対向し且つこの光ファイバー位置決め用溝に位置決めされた光ファイバーを下方に押える押え部を有し、パッケージ下部及びパッケージ上部が互いに押し付けられるように固定されることを特徴としている。
また、パッケージ下部には、光ファイバーの位置決めが容易となるよう、ガイド溝として作用する光ファイバー受入れ用溝を備えていてもよい。
In order to achieve the above object, an optical waveguide package according to the present invention includes an optical fiber, an optical waveguide substrate provided with an optical fiber positioning groove for positioning the optical fiber, and the optical waveguide substrate facing the optical fiber positioning groove upward And a package upper portion positioned on the lower portion of the package so as to be movable in the vertical direction relative to the lower portion of the package. The upper portion of the package positioned at the lower portion of the package is positioned at the lower portion of the package. It has a holding part that opposes the optical fiber positioning groove of the optical waveguide substrate and presses the optical fiber positioned in the optical fiber positioning groove downward, and is fixed so that the lower part of the package and the upper part of the package are pressed against each other. Yes.
Further, an optical fiber receiving groove that acts as a guide groove may be provided in the lower part of the package so that the optical fiber can be easily positioned.
本発明の光導波路パッケージの実施形態において、好ましくは、パッケージ下部の押え部の少なくとも一部と、それに対向する光導波路基板の光ファイバー位置決め用溝の少なくとも一部において、光ファイバー、光導波路基板、パッケージ下部及びパッケージ上部が接着剤によって固定される。 In the embodiment of the optical waveguide package of the present invention, it is preferable that at least a part of the holding part at the lower part of the package and at least a part of the optical fiber positioning groove of the optical waveguide board facing the optical fiber, the optical waveguide board, the lower part of the package And the upper part of the package is fixed by an adhesive.
本発明によるパッケージ、光導波路基板搭載パッケージ及び光導波路パッケージは、光ファイバーにかかる張力を軽減し、しかも、光ファイバーを位置決めするときの作業性を向上させることができる。 The package, the optical waveguide substrate mounting package, and the optical waveguide package according to the present invention can reduce the tension applied to the optical fiber and improve the workability when positioning the optical fiber.
以下、図面を参照して、本発明による光導波路パッケージの実施形態を説明する。図1は、本発明の実施形態である光導波路パッケージの分解斜視図である。図2は、図1の光導波路パッケージの長手方向断面図である。
図1及び図2に示すように、本発明による光導波路パッケージ1は、光ファイバー2と、光ファイバー2を位置決めするための溝4、6を備えた光導波路基板8と、光導波路基板8がその溝4、6を上向きにして位置決めされたパッケージ下部10と、パッケージ下部10に対して上下方向に移動可能にその上に位置決めされたパッケージ上部12とを有し、光ファイバー2、光導波路基板8、パッケージ下部10及びパッケージ上部12の間の隙間には、充填剤14A、接着剤14B及び充填剤14C(図2参照)が充填され、パッケージ下部10及びパッケージ上部12は互いに押し付けられた状態で固定されている。
Embodiments of an optical waveguide package according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view of an optical waveguide package according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the optical waveguide package of FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, an optical waveguide package 1 according to the present invention includes an
光導波路基板8は、例えば、スプリッタ、光合分波器、スイッチ等があり、特に限定はないが、本実施形態では、光分岐・合流用スプリッタであり、一方の側に光ファイバー2が1本接続され、他方の側に光ファイバー2が4本接続されている。以下の説明では、一方の側を前側として説明し、他方の側を後側として説明する。
光ファイバー2は、コア(図示せず)と、コアの周りに形成されたクラッド2aと、クラッド2aの周りに被覆された被覆層2bとを有している。光ファイバー2のうち、パッケージ下部10及びパッケージ上部12に包囲される部分は、被覆層2bが除去され、クラッド2aが露出している。クラッド2aの外径は、例えば、125μmである。
The
The
光導波路基板8は、長手方向(前後方向)に延びるベース16と、ベース16の上の長手方向中央に積層された光導波路18とを有している。ベース16は、光導波路基板8をパッケージ下部10に対して上下方向に位置決めする上下方向位置決め面である下面16aと、長手方向に位置決めする長手方向位置決め面である前面16b及び後面16cと、幅方向に位置決めする幅方向位置決め面である2つの側面16d、16eとを有している。本実施形態では、下面16aは、平坦で矩形である。光導波路18は、長手方向に延びるコア18aと、それを包囲するクラッド18bとを有し、コア18aは、光が伝搬する経路を構成する。コア18aは、1つの前端18cと4つの後端18dを有し、前端18cから後端18dに向かって分岐している。ベース16は、光導波路18が積層されていない前端部20及び後端部22を有し、前端部20及び後端部22はそれぞれ、上面20a、22aを有している。上面20a、22aにはそれぞれ、光導波路18のコア18aの前端18c及び後端18dと長手方向に整列した1つの溝4及び4つの溝6が形成されている。溝4、6の断面形状は、この溝4,6に光ファイバー2を載せたときに光ファイバー2のコア(図示せず)と光導波路18のコア18aとが自動的に整列するように構成されている。本実施形態では、溝4、6の断面形状はV字形である。
The
パッケージ下部10は、概略的には、直方体の形状を有し、下面10a、端面即ち前面10b、端面即ち後面10c、2つの側面10d、10e及び上面10fを有している。下面10aは、平らであることが好ましいが、他の形状であってもよい。前面10bは、パッケージ上部をパッケージ下部に対して長手方向に位置決めする長手方向位置決め面を構成する。
上面10fの長手方向中央には、光導波路基板8を位置決めするための凹部24が設けられている。この凹部24は、光導波路基板8を上下方向に位置決めする上下方向位置決め面である底面24aと、長手方向に位置決めする長手方向位置決め面である前面24b及び後面24cと、幅方向に位置決めする幅方向位置決め面である2つの側面24d、24eとを有しており、光導波路基板8のベース16と相補的な形状を有していることが好ましい。凹部24の底面24aは、光導波路基板8のベース16の下面16aと当接している。凹部24の長手方向長さ及び幅方向長さはそれぞれ、光導波路基板8のベース16の長手方向長さ及び幅方向長さよりも僅かに大きくなっており、好ましくは、幅方向は0.01〜0.1mm、長手方向は0.01〜0.3mm大きくなっている。
The package
A
上面10fには、光導波路基板8の溝4、6に位置決めされた光ファイバー2を受入れる溝26、28が設けられている。溝26は、凹部24から前面10bまで延びており、溝28は、凹部24から後面10cまで延びている。凹部24の側において、溝26、28はそれぞれ、光導波路基板8の溝4、6への光ファイバー2の位置決めを補助し又は案内するために溝4、6ごとにそれと整列していることが好ましい。かくして、溝26は1本であり,溝28は4本である。凹部24の側において、溝26、28の形状は、光導波路基板8のV溝4、6に光ファイバを載せた状態で、好ましくは、光ファイバー2のクラッド2aの外径と接するかそれよりも0〜0.05mm大きい幅と深さを有し、更に好ましくは、クラッド2aの外径と接するかそれよりも0〜0.01mm大きい幅と深さを有する。
また、パッケージ下部10及び後述するパッケージ上部12は、その端面10b、10cにおいて、光ファイバー2から離間してそれを包囲するように構成される。本実施形態では、パッケージ下部10の前面10bの側において、溝26の断面寸法は、凹部24の近くの断面寸法よりも大きくなっていることが好ましい。また、溝28は、後面10cの側において1つになり、1つになった溝28の幅及び深さはそれぞれ、凹部24の側の溝28の幅全体及び深さよりも大きくなっていることが好ましい。
Further, the package
凹部24と前面10bとの間において、上面10fと側面10d及び上面10fと側面10eにまたがる嵌め込み用切欠き30が形成されている。同様に、凹部24と後面10Cとの間において、上面10fと側面10d及び上面10fと側面10eにまたがる切欠き30が形成されている。これら4つのの切欠き30は、底面30aと、パッケージ上部をパッケージ下部に対して長手方向に位置決めする長手方向位置決め面である前面30b及び後面30cと、幅方向に位置決めする幅方向位置決め面である側面30dとを有している。
Between the
パッケージ上部12は、概略的には、直方体の形状を有し、下面12a、端面即ち前面12b、端面即ち後面12c、2つの側面12d、12e及び上面12fを有している。パッケージ上部12は、紫外線を透過させるために、透明であることが好ましい。
前面12bの近くの下面12aには、パッケージ上部12をパッケージ下部10に対して長手方向に位置決めするために下方に延びる当接用突出部32が形成されている。この当接用突出部32は、パッケージ下部10の前面10bと当接可能な後面32aを有し、これらの面10b、32aを当接させることによって、パッケージ上部12をパッケージ下部10に対して位置決めすることが可能である。また、当接用突出部32は、前側の光ファイバー2の通路を構成する切欠き32bを有している。
パッケージ上部12は、更に、パッケージ下部10の4つの切欠き30に嵌り込み可能にパッケージ下部10の下面12aから下方に延びる4つの嵌め合い用突出部34を有している。4つの嵌め合い用突出部34の各々は、下面34aと、パッケージ上部をパッケージ下部に対して長手方向に位置決めする長手方向位置決め面である前面34b及び後面34cと、幅方向位置決めするための幅方向位置決め面である側面34dとを有している。嵌め合い用突出部34よりも当接用突出部32が下方に延びていることが好ましい。
The package
On the
The package
パッケージ上部12は、更に、光導波路基板8の溝4、6に位置決めされた光ファイバー2を下方に押えるためにパッケージ上部12の下面12aから下方に延びる2組の押え部36a、36bを有している。前側の押え部36aは、光導波路基板8の前端部20の溝4に対向し、後側の押え部36bは、光導波路基板8の後端部22の溝6に対向している。押え部36a、36bはそれぞれ、長手方向に間隔をおき且つパッケージ上部12の幅方向に延びる2つの突出部38によって構成されている。突出部38は、パッケージ上部12の下面12aが光導波路基板8の光導波路18に接触しない状態で、光導波路基板8の溝4、6に位置決めされた光ファイバー2を下方に押えることができる下面38aを有している。
The package
また、パッケージ上部12には、その上面12fから下面12aまで貫通する5つの孔40a〜40eが設けられている。孔40aは、パッケージ下部10のうち前側の光ファイバーを支持している部分の上方に設けられ、本実施形態では、前面12b近くの突出部32と前側の押え部36aとの間に設けられている。孔40bは、光導波路基板8の前端部20の上方に設けられ、本実施形態では、前側の押え部36aの2つの突出部38の間に設けられている。孔40cは、光導波路基板8の光導波路18の上方に設けられている。孔40dは、光導波路基板8の後端部22の上方に設けられ、本実施形態では、後側の押え部36bの2つの突出部38の間に設けられている。孔40eは、パッケージ下部の10うち後側の光ファイバーを支持している部分の上方に設けられ、本実施形態では、後面12cと後側の押え部36bとの間に設けられている。
Further, the package
次に、図3〜11を参照して、光導波路パッケージの断面を説明する。
図3は、図2の線III−IIIにおける断面図である。光ファイバー2は、パッケージ下部10の端面の近くにおいて、周囲全体が充填剤14Aで包囲されていることが好ましい。
図4は、図2の線IV−IVにおける断面図である。光ファイバー2は、溝26の上に位置している。パッケージ下部10の上面10fとパッケージ上部12の下面12aとの間に隙間が設けられることが好ましく、この隙間及び孔40aには、充填剤14Aが充填されている。
図5は、図2の線V−Vにおける断面図である。光ファイバー2は、パッケージ上部12の押え部36aの突出部38によって光導波路8の溝4に押されている。パッケージ下部10の上面10fとパッケージ上部12の下面12aとの間の隙間、及びパッケージ下部10の凹部24と光導波路基板8との間の隙間には、接着剤14Bが充填されている。
図6は、図2の線VI−VIにおける断面図である。パッケージ下部10の上面10fとパッケージ上部12の下面12aとの間の隙間、パッケージ下部10の凹部24と光導波路基板8との間の隙間、及び孔40bには、接着剤14Bが充填されている。
図7は、図2の線VII−VIIにおける断面図である。孔40cからは、光導波路18の端面を見ることが可能である。なお、光導波路18の長さが長い場合で、光導波路18の端面を見ることが難しい場合は、孔40cを2個設けて、光導波路18の端面近くに設置することが好ましい。パッケージ下部10の上面10fとパッケージ上部12の下面12aとの間の隙間、パッケージ下部10の凹部24と光導波路基板8との間の隙間、及び孔40cには、充填剤14Cが充填されている。また、図2に示していないが、光導波路18と光ファイバー2との間には僅かな隙間があり、この隙間にも充填剤14Cが充填されている。
図8〜図11はそれぞれ、図2の線VIII−VIII、線IX−IX、線X−X、線XI−XIにおける断面図である。図8〜図11はそれぞれ、光ファイバーの本数が異なること等以外、図6〜図3と同様であるので、その説明を省略する。
Next, a cross section of the optical waveguide package will be described with reference to FIGS.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. It is preferable that the entire circumference of the
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. The
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. The
6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. The gap between the
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. The end face of the
8 to 11 are cross-sectional views taken along line VIII-VIII, line IX-IX, line XX, and line XI-XI in FIG. 2, respectively. 8 to 11 are the same as FIGS. 6 to 3 except that the number of optical fibers is different.
次に、本発明による光導波路パッケージの組立て方法について説明する。
先ず、光ファイバー2、光導波路8、パッケージ下部10及びパッケージ上部12を組立てる。詳細には、光導波路基板8をパッケージ下部10の凹部24に入れて、位置決めする。光ファイバー2をパッケージ下部10の溝26、28に入れることにより、光ファイバー2が光導波路基板8の溝4、6に案内される。光ファイバー2を溝4、6に確実に載せる。光ファイバー2は、光導波路基板8の上に少しかかる位置にしておくのがよい。パッケージ上部12の当接用突出部32の後面32aを、パッケージ下部10の前面10bに当接させることにより、パッケージ上部12をパッケージ下部10に対して長手方向に位置決めする。パッケージ上部12をパッケージ下部10に対して下降させながら、パッケージ上部12の嵌め合い用突出部34をパッケージ下部10の切欠き30に嵌め合わせる。それにより、パッケージ上部12の押え部36a、36bがそれぞれ、光導波路基板8の溝4、6に自動的に位置合わせされる。光ファイバー2を光導波路18に向かって推し進め、光導波路18に突き当てる。光ファイバー2が、光導波路18に突き当たっているかどうかを、小型ライト及びルーペを使用することによって、孔40cから確認するのがよい。
Next, a method for assembling the optical waveguide package according to the present invention will be described.
First, the
次いで、光ファイバー2、光導波路8、パッケージ下部10及びパッケージ上部12を互いに接着して固定する。詳細には、光ファイバー2、パッケージ下部10及びパッケージ上部12を一体化するための充填剤14Aを孔40a、40eから充填する。充填剤14Aは、光ファイバー2の断線を防止するために、柔軟性を有することが好ましく、硬化後の伸び率10%以上であることが好ましい。また、硬化後の弾性率が1.1GPaよりも大きいことが好ましい。充填剤14Aは、例えば、ノーランド製ウレタン系紫外線硬化型接着剤NEA121(硬化後の伸び率30%)である。また、充填剤14Aを充填するために、光ファイバー2とパッケージ上部12の下面12aとの間に隙間が設けられることが好ましい。
また、光ファイバー2を光導波路基板8の溝4、6に固定するための接着剤14Bを孔40b、40dから充填する。接着剤14Bは、光ファイバー2の位置ずれによる軸ずれを防止するために、剛性が比較的高い接着剤が好ましい。接着剤14Bの弾性率は、1GPa以上であることが好ましい。接着剤14Bは、例えば、協立化学産業製エポキシ系紫外線硬化型接着剤WR8774(硬化後の弾性率2.5GPa)である。
また、光ファイバー2と光導波路基板8の間の隙間(図示せず)に充填剤14Cを孔40cから充填する。充填剤14Cは、屈折率整合材として機能し、接着界面が剥離することを防止するために、弾性率が比較的低い樹脂が好ましい。充填剤14Cの弾性率は、1MPa以下であることが好ましい。充填剤14Cは、例えば、協立化学産業製シリコーン系紫外線硬化型接着剤WR8962H(硬化後の弾性率0.005MPa)である。光導波路導波路18の湿気による劣化を軽減するために、充填剤14Cを光導波路基板8とパッケージ上部12との間の隙間にも充填することが好ましい。
引続いて、パッケージ上部12に押し付け荷重200〜300gをかけながら、紫外線を照射し、充填剤14A、接着剤14B、充填剤14Cを硬化させる。上述した例示の充填剤及び接着剤を使用した場合、適正な紫外線照射量は、充填剤14A及び14Cについては、3〜5J/cm2であり、接着剤14Bについては、20〜30J/cm2である。従って、接着剤14Bの部分について先に照射し、充填剤14A及び14Cの部分について後から照射することが好ましい。充填剤14Aと14Cへの照射は、同時に行われてもよいし、別々に行われてもよい。
Next, the
Further, an adhesive 14B for fixing the
Further, a
Subsequently, while applying a pressing load of 200 to 300 g to the
次に、実験例を説明する。表1は、本発明の実施形態と、充填剤14A、接着剤14B、充填剤14Cのうちの1つを他の材料と変えたものとを比較した時の不良率の実験例である。具体的には、比較例1は、充填剤14Aとして、伸び率を小さくしたノーランド製ウレタン系熱硬化型接着剤NEA155(伸び率5%)を使用した例である。比較例2は、接着剤14Bとして、弾性率を小さくしたダイキン製エポキシ系紫外線硬化型接着剤UV3000(弾性率0.38GPa)を使用した例である。比較例3は、充填剤14Cとして、弾性率を大きくしたNTT−AT製アクリレート系紫外製硬化型接着剤(弾性率10MPa)を使用した例である。実験例及び比較例1〜3においてそれぞれ、11個のサンプルについて、121℃、100%RH、2気圧の条件で100時間保持のプレッシャクッカテストを行い、テスト前後の光損失増分が0.5dB以上発生したものを不良とした。
なお、接着剤の弾性率は、硬化させる前のものであり、JIS-K7127「プラスチックフィルム及びシートの引張り試験方法」に従って測定した。
Next, an experimental example will be described. Table 1 is an experimental example of the defective rate when the embodiment of the present invention is compared with one in which one of the
The elastic modulus of the adhesive is that before curing, and was measured according to JIS-K7127 “Plastic film and sheet tensile test method”.
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいまでもない。
上記実施形態では、光導波路基板が光分岐・合流用スプリッタである場合について説明したが、光導波路基板と光ファイバーとが結合するものであれば、光導波路基板が、波長分岐用分波器、光路切替え用光スイッチ、光電変換用モジュール等であってもよい。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims. Is still within the scope of the present invention.
In the above embodiment, the case where the optical waveguide substrate is an optical branching / merging splitter has been described. However, if the optical waveguide substrate and the optical fiber are coupled, the optical waveguide substrate is a wavelength branching demultiplexer, an optical path, or the like. A switching optical switch, a photoelectric conversion module, or the like may be used.
上記実施形態では、接着剤14Bを用いて、パッケージ下部10及びパッケージ上部12を固定したが、他の方法で両者を固定してもよい。例えば、光ファイバー2の被覆層2bをパッケージ下部10及びパッケージ上部12までかかるように残し、被覆層2bを挟むことができるようにパッケージ下部10及びパッケージ上部12を構成する。この場合、光ファイバー2を光導波路8に位置決めした後、光ファイバー2の被覆層2bをパッケージ下部10及びパッケージ上部12で挟み、パッケージ下部10及びパッケージ上部12を互いに押し付けた状態でクリップで挟んでもよい。クリップは、例えば、板ばねを2回折り曲げC字形にしたものである。また、光ファイバー2と光導波路8との間の隙間に充填される充填剤14Cを、光ファイバーの先端に塗布しておくのがよい。
また、上記実施形態では、光ファイバー2、光導波路8、パッケージ下部10及びパッケージ上部12の間の隙間に充填剤14A及び14Cを充填したが、それらは、完全に充填されなくてもよいし、省略され、空間のままであってもよい。
In the above-described embodiment, the package
In the above embodiment, the
光ファイバー2と光導波路18との位置決めにおいて、本実施形態では、光導波路基板8の溝4、6の断面形状はV字形であったが、溝4,6に載せられた光ファイバー2と光導波路18のコア18aとが整列するように構成されていれば、U字形又はその他の形状であってもよい。
光導波路基板8とパッケージ下部10との位置決めにおいて、両者の上下方向位置決め面16a、24a、両者の長手方向位置決め面16b、16c、24b、24c、及び両者の幅方向位置決め面16d、16e、24d、24eは、平面であったが、位置決めができれば、任意の形状であってもよい。また、本実施形態ではパッケージ下部10の位置決め面が凹部24を構成したが、位置決めができれば、段付き部等であってもよい。また、例えば、光導波路基板8をパッケージ下部10に固定した光導波路搭載パッケージの場合、光導波路基板8の全周に位置決め面がなくてもよい。
パッケージ下部10とパッケージ上部12との位置決めにおいて、パッケージ上部12に当接用突出部32を設けたが、その位置は任意であり、それがパッケージ下部10に設けられてもよい。また、パッケージ下部10に嵌め込み用切欠き30を設け、パッケージ上部12に嵌め込み用突出部34を設けたが、パッケージ下部10とパッケージ上部12との間の嵌め込み式の位置決めができれば、その形状、位置は任意であり、両者を逆に設けてもよい。また、嵌め込み用切欠き30及び嵌め込み用突出部34で長手方向及び幅方向の位置決めができれば、当接用突出部32を省略してもよい。また、当接用突出部で長手方向の位置決めを行い、嵌め込み用切欠き30及び嵌め込み用突出部34で幅方向だけの位置決めを行ってもよいし、両者の役割を任意に分担してもよい。
In the positioning of the
In positioning between the
In positioning of the package
本実施形態では、パッケージ下部10に光ファイバー2を受入れる溝26、28が設けられていたが、溝26、28がパッケージ上部12に設けられていてもよいし、光ファイバー2の通路が確保できれば、それらを省略してもよい。
In the present embodiment, the
1 パッケージング済み光導波路基板
2 光ファイバー
4 溝
6 溝
8 光導波路基板
10 パッケージ下部
10b 前面
10c 後面
12 パッケージ上部
12a 下面
12f 上面
14A 充填剤
14B 接着剤
14C 充填剤
26 溝
28 溝
30 嵌め合い用切欠き
32 当接用突出部
34 嵌め合い用突出部
36a、36b 押え部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Packaged optical waveguide board |
Claims (10)
光導波路基板がその光ファイバー位置決め用溝を上向きにして位置決めされるパッケージ下部と、
前記パッケージ下部に対して上下方向に移動可能にその上に位置決めされるパッケージ上部と、を有し、
前記パッケージ下部に位置決めされた前記パッケージ上部は、前記パッケージ下部に位置決めされた光導波路基板の光ファイバー位置決め用溝に対向し且つこの光ファイバー位置決め用溝に位置決めされた光ファイバーを下方に押える押え部を有し、
前記パッケージ下部は、光導波路基板を位置決めするための凹部を有し、前記凹部は、光導波路基板を長手方向両側で位置決めする2つの長手方向位置決め面と、光導波路基板を幅方向両側で位置決めする2つの幅方向位置決め面とを有し、前記パッケージ下部は、更に、前記凹部の長手方向位置決め面から前記パッケージ下部の端面まで延びる光ファイバー受入れ溝を有し、前記光ファイバー受入れ用溝は、前記パッケージ下部の凹部に位置決めされる光導波路基板の光ファイバー位置決め用溝と長手方向に整列し、光ファイバーを前記光ファイバー受入れ溝に入れることにより、光ファイバーが前記光ファイバー位置決め用に案内されることを特徴とするパッケージ。 A package for an optical waveguide substrate having an optical fiber positioning groove,
A lower portion of the package in which the optical waveguide substrate is positioned with its optical fiber positioning groove facing upward;
An upper portion of the package positioned on the lower portion of the package so as to be movable in the vertical direction;
The upper part of the package positioned at the lower part of the package has a pressing part that faces the optical fiber positioning groove of the optical waveguide substrate positioned at the lower part of the package and presses the optical fiber positioned in the optical fiber positioning groove downward. ,
The lower portion of the package has a concave portion for positioning the optical waveguide substrate, and the concave portion positions two longitudinal positioning surfaces for positioning the optical waveguide substrate on both sides in the longitudinal direction, and positions the optical waveguide substrate on both sides in the width direction. The lower portion of the package further includes an optical fiber receiving groove extending from the longitudinal positioning surface of the recess to an end surface of the lower portion of the package, and the optical fiber receiving groove is formed on the lower portion of the package. the aligned optical fiber positioning groove and the longitudinal direction of the optical waveguide substrate is positioned in the recess, by placing the optical fiber in the optical fiber receiving groove, packages optical fiber and wherein Rukoto guided for the optical fiber positioning.
前記光ファイバーを位置決めするための光ファイバー位置決め用溝を備えた光導波路基板と、
前記光導波路基板がその光ファイバー位置決め用溝を上向きにして位置決めされたパッケージ下部と、
前記パッケージ下部に対して上下方向に移動可能にその上に位置決めされたパッケージ上部と、を有し、
前記パッケージ下部に位置決めされた前記パッケージ上部は、前記パッケージ下部に位置決めされた前記光導波路基板の光ファイバー位置決め用溝に対向し、且つこの光ファイバー位置決め用溝に位置決めされた前記光ファイバーを下方に押える押え部を有し、
前記パッケージ下部は、光導波路基板を位置決めするための凹部を有し、前記凹部は、光導波路基板を長手方向両側で位置決めする2つの長手方向位置決め面と、光導波路基板を幅方向両側で位置決めする2つの幅方向位置決め面とを有し、前記パッケージ下部は、更に、前記凹部の長手方向位置決め面から前記パッケージ下部の端面まで延びる光ファイバー受入れ溝を有し、前記光ファイバー受入れ用溝は、前記パッケージ下部の凹部に位置決めされる光導波路基板の光ファイバー位置決め用溝と長手方向に整列し、光ファイバーを前記光ファイバー受入れ溝に入れることにより、光ファイバーが前記光ファイバー位置決め用溝に案内され、
前記パッケージ下部と前記パッケージ上部とが互いに押し付けられるように固定されることを特徴とする光導波路パッケージ。 With optical fiber,
An optical waveguide substrate having an optical fiber positioning groove for positioning the optical fiber;
A lower portion of the package in which the optical waveguide substrate is positioned with its optical fiber positioning groove facing upward;
An upper portion of the package positioned on the lower portion of the package so as to be movable in the vertical direction;
The upper portion of the package positioned at the lower portion of the package is opposed to the optical fiber positioning groove of the optical waveguide substrate positioned at the lower portion of the package, and the holding portion that presses down the optical fiber positioned in the optical fiber positioning groove. Have
The lower portion of the package has a concave portion for positioning the optical waveguide substrate, and the concave portion positions two longitudinal positioning surfaces for positioning the optical waveguide substrate on both sides in the longitudinal direction, and positions the optical waveguide substrate on both sides in the width direction. The lower portion of the package further includes an optical fiber receiving groove extending from the longitudinal positioning surface of the recess to an end surface of the lower portion of the package, and the optical fiber receiving groove is formed on the lower portion of the package. An optical fiber is guided in the optical fiber positioning groove by aligning in the longitudinal direction with the optical fiber positioning groove of the optical waveguide substrate positioned in the concave portion of the optical fiber, and inserting the optical fiber into the optical fiber receiving groove.
An optical waveguide package, wherein the lower part of the package and the upper part of the package are fixed so as to be pressed against each other.
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