JP4865585B2 - Optical array - Google Patents

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Description

本発明は、ロッドレンズを精密に配置する光学アレイに関する。   The present invention relates to an optical array in which rod lenses are precisely arranged.

従来から、複数のロッドレンズが横方向に配置された光学アレイが、例えば、光学アレイ同士の接続に使用されている(例えば、特許文献1を参照。)。図3に、従来の光学アレイの正面図を示した。光学アレイ90は、2枚の基板91に、それぞれ8個のロッドレンズ用溝92が互いに対向するように形成される。また、光学アレイ90は、2枚の基板91に、それぞれ2個の光ファイバ用溝95が互いに対向するように形成される。2枚の基板91は、それぞれのロッドレンズ用溝92の表面でロッドレンズ93を挟み、かつ、それぞれの光ファイバ用溝95の表面でシングルモード光ファイバ96を挟むように接着される。光学アレイ90は、位置決めの際にシングルモード光ファイバ96にモニタ用光を伝搬させ、ロッドレンズ93に信号光を伝搬させる。
特開平5−264841号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical array in which a plurality of rod lenses are arranged in a horizontal direction has been used, for example, for connecting optical arrays (see, for example, Patent Document 1). FIG. 3 shows a front view of a conventional optical array. The optical array 90 is formed on two substrates 91 such that eight rod lens grooves 92 face each other. The optical array 90 is formed on two substrates 91 such that two optical fiber grooves 95 face each other. The two substrates 91 are bonded such that the rod lens 93 is sandwiched between the surfaces of the rod lens grooves 92 and the single mode optical fiber 96 is sandwiched between the surfaces of the respective optical fiber grooves 95. The optical array 90 propagates the monitoring light to the single mode optical fiber 96 and propagates the signal light to the rod lens 93 at the time of positioning.
JP-A-5-264841

しかし、光学アレイ90は、2枚の基板91のそれぞれにロッドレンズ用溝92と光ファイバ用溝95を設ける必要があり、製造工程が複雑になる問題があった。   However, in the optical array 90, it is necessary to provide the rod lens groove 92 and the optical fiber groove 95 on each of the two substrates 91, and there is a problem that the manufacturing process becomes complicated.

ロッドレンズ93の典型的な外径は、例えば、1mmである。また、シングルモード光ファイバ96の標準的な外径は、例えば、125μmである。この場合、ロッドレンズ93及びシングルモード光ファイバ96の外径が異なることから、形状及び大きさの異なるロッドレンズ用溝92と光ファイバ用溝95を基板91に設ける必要があり、光学アレイ90は、製造工程が複雑になる問題があった。   A typical outer diameter of the rod lens 93 is, for example, 1 mm. The standard outer diameter of the single mode optical fiber 96 is, for example, 125 μm. In this case, since the outer diameters of the rod lens 93 and the single mode optical fiber 96 are different, it is necessary to provide the rod lens groove 92 and the optical fiber groove 95 having different shapes and sizes in the substrate 91. There is a problem that the manufacturing process becomes complicated.

本発明は、位置決めの精度が高く、製造が容易な光学アレイを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an optical array that has high positioning accuracy and is easy to manufacture.

上記課題を解決するため、本発明に係る光学アレイは、ロッドレンズ搭載用溝及び棒状体搭載用溝の形状及び大きさが略等しいことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the optical array according to the present invention is characterized in that the shape and size of the rod lens mounting groove and the rod-shaped body mounting groove are substantially equal.

具体的には、本発明に係る光学アレイは、ロッドレンズを搭載するロッドレンズ搭載用溝及び棒状体を搭載する棒状体搭載用溝が一方の面に設けられた平板と、前記ロッドレンズ搭載用溝の表面に接するように配置された円柱状のロッドレンズと、前記棒状体搭載用溝の表面に接するように配置された円柱状の棒状体と、前記ロッドレンズ及び前記棒状体を前記平板に押し当てる平板状の押当板と、を備える光学アレイであって、前記平板は、前記ロッドレンズ搭載用溝及び前記棒状体搭載用溝が略等しい形状及び大きさであり、前記棒状体は、外径が前記ロッドレンズと略等しく、長軸方向の中心に周囲より屈折率の高いシングルモード光学導波コアを有することを特徴とする。   Specifically, the optical array according to the present invention includes a rod lens mounting groove for mounting a rod lens and a flat plate provided with a rod-shaped body mounting groove for mounting a rod-shaped body on one surface; A cylindrical rod lens disposed so as to contact the surface of the groove, a cylindrical rod-shaped body disposed so as to contact the surface of the groove for mounting the rod-shaped body, and the rod lens and the rod-shaped body disposed on the flat plate. A flat plate-shaped pressing plate to be pressed, wherein the flat plate has a shape and size substantially equal to the rod lens mounting groove and the rod-shaped body mounting groove, A single-mode optical waveguide core having an outer diameter substantially equal to that of the rod lens and having a higher refractive index than the surroundings is provided at the center in the major axis direction.

上記の光学アレイは、前記ロッドレンズ及び前記棒状体の外径が略等しいので、前記平板に略等しい形状及び大きさの前記ロッドレンズ搭載用溝及び前記棒状体搭載用溝を設けることができ、製造が容易になる。また、上記の光学アレイは、溝のない板を前記押当板として利用でき、製造が容易になる。さらに、上記の光学アレイは、前記棒状体の前記シングルモード光学導波コアを利用して精度の高い位置決めができる。   In the optical array, the rod lens and the rod-shaped body have substantially the same outer diameter. Therefore, the rod lens mounting groove and the rod-shaped body mounting groove having substantially the same shape and size as the flat plate can be provided. Easy to manufacture. Further, the optical array described above can use a plate without a groove as the pressing plate, and is easy to manufacture. Further, the optical array can be positioned with high accuracy by using the single mode optical waveguide core of the rod-shaped body.

本発明に係る光学アレイでは、前記押当板は、前記平板の前記ロッドレンズ搭載用溝に対向するようにロッドレンズ搭載用溝が設けられ、前記平板の前記棒状体搭載用溝に対向するように棒状体搭載用溝が設けられ、前記ロッドレンズは、前記押当板の前記ロッドレンズ搭載用溝の表面に接するように配置され、前記棒状体は、前記押当板の前記棒状体搭載用溝の表面に接するように配置されたことが好ましい。   In the optical array according to the present invention, the pressing plate is provided with a rod lens mounting groove so as to be opposed to the rod lens mounting groove of the flat plate, and is opposed to the rod-shaped body mounting groove of the flat plate. A rod-shaped body mounting groove is provided, the rod lens is disposed so as to be in contact with the surface of the rod lens mounting groove of the pressing plate, and the rod-shaped body is used for mounting the rod-shaped body of the pressing plate. It is preferable that it is disposed so as to contact the surface of the groove.

上記の光学アレイは、前記ロッドレンズ及び前記棒状体を介して前記平板と前記押当板の相対位置を固定することが可能となる。   The optical array can fix the relative position of the flat plate and the pressing plate via the rod lens and the rod-shaped body.

本発明は、位置決めの精度が高く、製造が容易な光学アレイを提供することができる。   The present invention can provide an optical array that has high positioning accuracy and is easy to manufacture.

添付の図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下に説明する実施の形態は本発明の構成の例であり、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。また、同一部材及び同一部位には同一符号を付した。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiment described below is an example of the configuration of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment. Moreover, the same code | symbol was attached | subjected to the same member and the same site | part.

(第1実施形態)
図1に、第1実施形態に係る光学アレイの接続面の側から見た正面図を示した。光学アレイ100は、ロッドレンズ120を搭載するロッドレンズ搭載用溝114及び棒状体140を搭載する棒状体搭載用溝116が一方の面112に設けられた平板110と、ロッドレンズ搭載用溝114の表面に接するように配置された円柱状のロッドレンズ120と、棒状体搭載用溝116の表面に接するように配置された円柱状の棒状体140と、ロッドレンズ120及び棒状体140を平板110に押し当てる平板状の押当板130と、を備える光学アレイ100であって、平板110は、ロッドレンズ搭載用溝114及び棒状体搭載用溝116が略等しい形状及び大きさであり、棒状体140は、外径がロッドレンズ120と略等しく、長軸方向の中心に周囲より屈折率の高いシングルモード光学導波コア142を有する。また、図1には、シングルモード光学導波コア142の周囲に形成されたクラッド144を示した。
(First embodiment)
FIG. 1 is a front view of the optical array according to the first embodiment viewed from the connection surface side. The optical array 100 includes a rod lens mounting groove 114 on which a rod lens 120 is mounted and a rod 110 mounting groove 116 on which a rod-shaped body 140 is mounted on one surface 112, and a rod lens mounting groove 114. The cylindrical rod lens 120 disposed so as to be in contact with the surface, the cylindrical rod body 140 disposed so as to be in contact with the surface of the rod-shaped body mounting groove 116, and the rod lens 120 and the rod-shaped body 140 are formed on the flat plate 110. An optical array 100 including a flat pressing plate 130 to be pressed, and the flat plate 110 has a rod lens mounting groove 114 and a rod-shaped body mounting groove 116 having substantially the same shape and size, and the rod-shaped body 140. Has a single mode optical waveguide core 142 having an outer diameter substantially equal to that of the rod lens 120 and having a higher refractive index than the surroundings at the center in the long axis direction. FIG. 1 shows a clad 144 formed around the single mode optical waveguide core 142.

平板110としては、例えば、シリコン基板、石英ガラス基板又はパイレックス(登録商標)基板がある。また、平板110は、平坦な面112が一面以上必要である。平板110は、例えば、8個のロッドレンズ搭載用溝114が平面112に設けられる。なお、ロッドレンズ搭載用溝114は、8個に限定されず、1個以上であれば良い。   Examples of the flat plate 110 include a silicon substrate, a quartz glass substrate, and a Pyrex (registered trademark) substrate. Further, the flat plate 110 needs one or more flat surfaces 112. In the flat plate 110, for example, eight rod lens mounting grooves 114 are provided on the flat surface 112. The number of rod lens mounting grooves 114 is not limited to eight, and may be one or more.

平板110は、例えば、8個のロッドレンズ搭載用溝114の両脇に2個の棒状体搭載用溝116が平面112に設けられる。なお、棒状体搭載用溝116は2個に限定されず、1個以上であれば良い。さらに、棒状体搭載用溝116は、ロッドレンズ搭載用溝114の両脇に限定されず、平面112の任意の場所に設けても良い。   In the flat plate 110, for example, two rod-shaped body mounting grooves 116 are provided on the flat surface 112 on both sides of the eight rod lens mounting grooves 114. The number of rod-like body mounting grooves 116 is not limited to two, and may be one or more. Further, the rod-shaped body mounting groove 116 is not limited to the both sides of the rod lens mounting groove 114, and may be provided at an arbitrary position on the flat surface 112.

図1に示すように、ロッドレンズ搭載用溝114及び棒状体搭載用溝116は、例えば、断面の形状がV字形状である。また、ロッドレンズ搭載用溝114及び棒状体搭載用溝116は、断面の形状がU字形状、逆台形の形状又は矩形の形状であっても良い(不図示)。ロッドレンズ搭載用溝114及び棒状体搭載用溝116は、例えば、平板110が石英ガラス基板若しくはパイレックス(登録商標)基板であれば研削して設け、また、平板110がシリコン基板であればエッチングして設けることができる。全てのロッドレンズ搭載用溝114及び棒状体搭載用溝116は、略並行に、それぞれの間隔が略一定となるように設けることが好ましい。以上のように、光学アレイ100は、略等しい形状及び大きさのロッドレンズ搭載用溝114及び棒状体搭載用溝116を設けることができ、製造が容易である。   As shown in FIG. 1, the rod lens mounting groove 114 and the rod-shaped body mounting groove 116 have, for example, a V-shaped cross section. Further, the rod lens mounting groove 114 and the rod-shaped body mounting groove 116 may be U-shaped, inverted trapezoidal or rectangular in cross section (not shown). The rod lens mounting groove 114 and the rod-shaped body mounting groove 116 are provided by grinding, for example, if the flat plate 110 is a quartz glass substrate or a Pyrex (registered trademark) substrate, and etching if the flat plate 110 is a silicon substrate. Can be provided. It is preferable that all the rod lens mounting grooves 114 and the rod-shaped body mounting grooves 116 are provided substantially in parallel so that their intervals are substantially constant. As described above, the optical array 100 can be provided with the rod lens mounting groove 114 and the rod-shaped body mounting groove 116 having substantially the same shape and size, and is easy to manufacture.

エッチングによって従来の光学アレイのようにロッドレンズ搭載用溝114と棒状体搭載用溝116を異なる形状及び大きさとする場合、レジスト材、エッチング液、エッチング温度及びエッチング時間等のエッチング条件をロッドレンズ搭載用溝114と棒状体搭載用溝116で変える必要がある。この場合、ロッドレンズ搭載用溝114及び棒状体搭載用溝116それぞれの最適なエッチング条件を求める必要があり、製造が難しくなる。さらに、ロッドレンズ搭載用溝114と棒状体搭載用溝116を別々にエッチングする場合、複数回のエッチングにより、平板110にダメージを与える場合もある。一方、光学アレイ100では、上記のようなデメリットはない。   When the rod lens mounting groove 114 and the rod-shaped body mounting groove 116 have different shapes and sizes as in the conventional optical array by etching, the etching conditions such as resist material, etching solution, etching temperature and etching time are mounted on the rod lens. It is necessary to change between the groove 114 and the rod mounting groove 116. In this case, it is necessary to obtain optimum etching conditions for each of the rod lens mounting groove 114 and the rod-shaped body mounting groove 116, which makes manufacture difficult. Further, when the rod lens mounting groove 114 and the rod-shaped body mounting groove 116 are etched separately, the flat plate 110 may be damaged by a plurality of etchings. On the other hand, the optical array 100 does not have the above disadvantages.

また、研削によって従来の光学アレイのようにロッドレンズ搭載用溝114と棒状体搭載用溝116を異なる形状及び大きさとする場合、ロッドレンズ搭載用溝114及び棒状体搭載用溝116の精度の確保が難しくなる。一方、光学アレイ100では、上記のようなデメリットはない。   Further, when the rod lens mounting groove 114 and the rod-shaped body mounting groove 116 have different shapes and sizes by grinding as in the conventional optical array, the accuracy of the rod lens mounting groove 114 and the rod-shaped body mounting groove 116 is ensured. Becomes difficult. On the other hand, the optical array 100 does not have the above disadvantages.

棒状体140は、例えば、ロッドレンズ120と外径が略等しいクラッド144、及び、周囲のクラッド144より屈折率の高いシングルモード光学導波コア142を有する。また、棒状体140の外径は、例えば、1mmである。   The rod-shaped body 140 includes, for example, a clad 144 having an outer diameter substantially equal to that of the rod lens 120 and a single mode optical waveguide core 142 having a higher refractive index than the surrounding clad 144. Moreover, the outer diameter of the rod-shaped body 140 is 1 mm, for example.

棒状体140は、例えば、MCVD法又はVAD法と線引き法を組み合わせて製造することができる。   The rod-shaped body 140 can be manufactured by combining, for example, an MCVD method or a VAD method and a drawing method.

MCVD法による棒状体140の製造は、例えば、以下のようになる。石英ガラス管を外側から加熱し、クラッド144の原料を含む気体及びシングルモード光学導波コア142の原料を含有する気体を石英ガラス管の内側に順に噴射して積層させる。その後、石英ガラス管が表面張力によって長軸方向につぶれ始めるので、所望の外径となるようにさらに加熱し、棒状体140を製造する。シングルモード光学導波コア142及びクラッド144の原料としては、例えば、2酸化シリコン、4塩化シリコン又は4塩化ゲルマニウム等の主原料にゲルマニウム、リン、ホウ素又はフッ素等の添加物を添加して屈折率を変化させたものがある。ここで、主原料にゲルマニウム又はリンを添加すると屈折率を高くでき、また、主原料にホウ素又はフッ素を添加すると屈折率を低くできる。MCVD法は、添加物の濃度分布を制御することが容易であり、所望の屈折率分布を有する棒状体140を容易に製造できる。   The manufacture of the rod-shaped body 140 by the MCVD method is as follows, for example. The quartz glass tube is heated from the outside, and a gas containing the raw material of the clad 144 and a gas containing the raw material of the single mode optical waveguide core 142 are sequentially injected and laminated on the inner side of the quartz glass tube. Thereafter, the quartz glass tube starts to collapse in the major axis direction due to the surface tension, so that the rod-shaped body 140 is manufactured by further heating to a desired outer diameter. As a raw material of the single mode optical waveguide core 142 and the clad 144, for example, an additive such as germanium, phosphorus, boron, or fluorine is added to a main raw material such as silicon dioxide, silicon tetrachloride, or germanium tetrachloride. There is something that has changed. Here, the refractive index can be increased by adding germanium or phosphorus to the main material, and the refractive index can be decreased by adding boron or fluorine to the main material. In the MCVD method, it is easy to control the concentration distribution of the additive, and the rod-shaped body 140 having a desired refractive index distribution can be easily manufactured.

VAD法による棒状体140の製造は、例えば、以下のようになる。水素や酸素を混合したガス中でクラッド144の原料及びシングルモード光学導波コア142の原料を燃焼させて棒状の母材に積層させ、棒状体140を製造する。シングルモード光学導波コア142及びクラッド144の原料としては、上記のMCVD法と同様の主原料及び添加物を利用できる。VAD法は、大型の母材を利用でき、製造コストを低く抑えることができる。   The manufacture of the rod-shaped body 140 by the VAD method is as follows, for example. The rod-shaped body 140 is manufactured by burning the material of the clad 144 and the material of the single-mode optical waveguide core 142 in a gas mixed with hydrogen and oxygen and laminating them on the rod-shaped base material. As raw materials for the single mode optical waveguide core 142 and the clad 144, main raw materials and additives similar to those in the MCVD method can be used. The VAD method can use a large base material, and can keep the manufacturing cost low.

線引き法による棒状体140の製造は、例えば、以下のようになる。製造されたプリフォーム(母材)を電気炉の内部に縦に配置する。プリフォームの下端部を約2000℃以上に加熱するとプリフォームが溶解し、プリフォームが自重により線状に垂れ下がる。このプリフォームの線状に垂れ下がった部分を所望の外径となるように引っ張ることで、棒状体140を製造できる。   The manufacture of the rod-shaped body 140 by the drawing method is as follows, for example. The manufactured preform (base material) is vertically arranged inside the electric furnace. When the lower end portion of the preform is heated to about 2000 ° C. or more, the preform is dissolved, and the preform hangs down into a linear shape due to its own weight. The rod-shaped body 140 can be manufactured by pulling the portion of the preform that hangs down in a linear shape to have a desired outer diameter.

また、棒状体140としては、例えば、ロッドレンズ120と略等しい外径を有する円柱状のガラス、ジルコニア又はプラスチック樹脂の棒の中心にシングルモード光ファイバを挿入しても良い(不図示)。或いは、棒状体140は、シングルモード光ファイバを、シングルモード光ファイバの外径より大きい内径を有するガラス棒に挿入してコラプスして製造しても良い。   Further, as the rod-like body 140, for example, a single mode optical fiber may be inserted in the center of a cylindrical glass, zirconia or plastic resin rod having an outer diameter substantially equal to that of the rod lens 120 (not shown). Alternatively, the rod-shaped body 140 may be manufactured by inserting a single mode optical fiber into a glass rod having an inner diameter larger than the outer diameter of the single mode optical fiber and collapsing.

ロッドレンズ120としては、例えば、屈折率分布型ロッドレンズや凸面ロッドレンズがある。ロッドレンズ120の外径は、例えば、1mmである。   Examples of the rod lens 120 include a gradient index rod lens and a convex rod lens. The outer diameter of the rod lens 120 is 1 mm, for example.

押当板130としては、例えば、シリコン基板、石英ガラス基板又はパイレックス(登録商標)基板がある。また、押当板130は、例えば、紫外線を照射することで硬化する紫外線接着剤(UV接着剤)又はシリコン樹脂接着剤等の接着剤を用いて平板110、ロッドレンズ120及び棒状体140に接着される。以上のように、光学アレイ100は、溝のない板を押当板130として利用でき、製造が容易である。   Examples of the pressing plate 130 include a silicon substrate, a quartz glass substrate, and a Pyrex (registered trademark) substrate. Further, the pressing plate 130 is bonded to the flat plate 110, the rod lens 120, and the rod-shaped body 140 using an adhesive such as an ultraviolet adhesive (UV adhesive) that is cured by irradiating ultraviolet rays or a silicon resin adhesive. Is done. As described above, the optical array 100 can be easily manufactured because a plate without grooves can be used as the pressing plate 130.

第1実施形態に係る光学アレイでは、光学アレイ100の接続面がロッドレンズ120及び棒状体140の光軸に対して垂直な面から所定の角度だけ傾斜していることが好ましい(不図示)。光学アレイ100の接続面は、例えば、ロッドレンズ120及び棒状体140の光軸に対して垂直な面から8度傾斜する。これによって、光学アレイ100は、反射減衰量を大きくすることができる。   In the optical array according to the first embodiment, it is preferable that the connection surface of the optical array 100 is inclined by a predetermined angle from a surface perpendicular to the optical axes of the rod lens 120 and the rod-shaped body 140 (not shown). For example, the connection surface of the optical array 100 is inclined by 8 degrees from a surface perpendicular to the optical axes of the rod lens 120 and the rod-shaped body 140. Thereby, the optical array 100 can increase the return loss.

ここで、接続面とは、ロッドレンズアレイ等の他の光学素子に接続する側の面である。平板110、ロッドレンズ120、押当板130及び棒状体140の端面が接続面上に位置することが好ましい。平板110、ロッドレンズ120、押当板130及び棒状体140の端面が接続面上に位置していないと、光学アレイ100の接続不良が発生する原因やロッドレンズ120及び棒状体140の挿入損失が増大する原因となる。   Here, the connection surface is a surface on the side connected to another optical element such as a rod lens array. The end surfaces of the flat plate 110, the rod lens 120, the pressing plate 130, and the rod-shaped body 140 are preferably located on the connection surface. If the end surfaces of the flat plate 110, the rod lens 120, the pressing plate 130, and the rod-shaped body 140 are not positioned on the connection surface, the cause of the poor connection of the optical array 100 and the insertion loss of the rod lens 120 and the rod-shaped body 140 may occur. Causes to increase.

第1実施形態に係る光学アレイでは、平板110、ロッドレンズ120、押当板130及び棒状体140の熱膨張率の差が小さいことが好ましく、平板110、ロッドレンズ120、押当板130及び棒状体140の熱膨張率が略等しいことがより好ましい。平板110、ロッドレンズ120、押当板130及び棒状体140の熱膨張率の差が大きいと、温度の変化に伴って光学アレイ100に応力が強く加わり、光学アレイ100が破損する可能性が高くなる。また、ロッドレンズ120及び棒状体140に応力が加わると屈折率が変化し、光学アレイ100の光学特性が悪化する原因となる。   In the optical array according to the first embodiment, it is preferable that the difference between the thermal expansion coefficients of the flat plate 110, the rod lens 120, the pressing plate 130, and the rod-shaped body 140 is small, and the flat plate 110, the rod lens 120, the pressing plate 130, and the rod-shaped member. More preferably, the thermal expansion coefficient of the body 140 is substantially equal. If the difference in coefficient of thermal expansion among the flat plate 110, the rod lens 120, the pressing plate 130, and the rod-shaped body 140 is large, a strong stress is applied to the optical array 100 as the temperature changes, and the optical array 100 is likely to be damaged. Become. Further, when stress is applied to the rod lens 120 and the rod-shaped body 140, the refractive index changes, which causes the optical characteristics of the optical array 100 to deteriorate.

光学アレイ100は、接続面を他の光学素子に接続して使用できる。以下、図1の光学アレイ100同士を接続する場合を例として光学アレイ100の位置決めについて説明する。それぞれの接続面を対向させ、ロッドレンズ120及び棒状体140の光軸が一致するように2個の光学アレイ100を接続する。光学アレイ100同士を接続したら、一方の光学アレイ100の棒状体140のシングルモード光学導波コア142に所定の強度のモニタ光を入力し、他方の光学アレイ100の棒状体140のシングルモード光学導波コア142から出力されるモニタ光の強度を測定する。入力したモニタ光の強度と出力されるモニタ光の強度の差から、棒状体140の挿入損失を求めることができる。この棒状体140の挿入損失が小さくなるように光学アレイ100の位置を調整することが好ましい。以上のように、光学アレイ100は、棒状体140のシングルモード光学導波コア142を利用して精度の高い位置決めができる。ここで、棒状体140を両端に配置すると、位置決めの精度をより高くできる。   The optical array 100 can be used by connecting the connection surface to another optical element. Hereinafter, the positioning of the optical array 100 will be described using the case where the optical arrays 100 of FIG. 1 are connected to each other as an example. The two optical arrays 100 are connected so that the connecting surfaces face each other and the optical axes of the rod lens 120 and the rod-shaped body 140 coincide. When the optical arrays 100 are connected to each other, monitor light having a predetermined intensity is input to the single mode optical waveguide core 142 of the rod-shaped body 140 of one optical array 100 and the single-mode optical waveguide of the rod-shaped body 140 of the other optical array 100 is input. The intensity of the monitor light output from the wave core 142 is measured. The insertion loss of the rod-shaped body 140 can be obtained from the difference between the intensity of the input monitor light and the intensity of the output monitor light. It is preferable to adjust the position of the optical array 100 so that the insertion loss of the rod-shaped body 140 is reduced. As described above, the optical array 100 can be positioned with high accuracy by using the single mode optical waveguide core 142 of the rod-shaped body 140. Here, if the rod-shaped body 140 is disposed at both ends, the positioning accuracy can be further increased.

(第2実施形態)
第2実施形態に係る光学アレイについて、第1実施形態に係る光学アレイと異なる点を主に説明する。図2に、第2実施形態に係る光学アレイの接続面の側から見た正面図を示した。光学アレイ100では、押当板130は、平板110のロッドレンズ搭載用溝114に対向するようにロッドレンズ搭載用溝134が設けられ、平板110の棒状体搭載用溝116に対向するように棒状体搭載用溝136が設けられ、ロッドレンズ120は、押当板130のロッドレンズ搭載用溝134の表面に接するように配置され、棒状体140は、押当板130の棒状体搭載用溝136の表面に接するように配置されたことが好ましい。
(Second Embodiment)
The difference between the optical array according to the second embodiment and the optical array according to the first embodiment will be mainly described. FIG. 2 shows a front view of the optical array according to the second embodiment viewed from the connection surface side. In the optical array 100, the pressing plate 130 is provided with a rod lens mounting groove 134 so as to face the rod lens mounting groove 114 of the flat plate 110, and has a rod shape so as to face the rod-shaped body mounting groove 116 of the flat plate 110. A body mounting groove 136 is provided, the rod lens 120 is disposed in contact with the surface of the rod lens mounting groove 134 of the pressing plate 130, and the rod-shaped body 140 is a rod-shaped body mounting groove 136 of the pressing plate 130. It is preferable to arrange | position so that the surface of this may be touched.

ロッドレンズ搭載用溝134及び棒状体搭載用溝136の断面の形状としては、例えば、V字形状、U字形状(不図示)、逆台形の形状(不図示)又は矩形の形状(不図示)がある。ロッドレンズ搭載用溝134及び棒状体搭載用溝136は、例えば、押当板130が石英ガラス基板若しくはパイレックス(登録商標)基板であれば研削して設け、また、押当板130がシリコン基板であればエッチングして設けることができる。全てのロッドレンズ搭載用溝134及び棒状体搭載用溝136の形状及び大きさが略等しいので、押当板130の製造も容易である。また、ロッドレンズ搭載用溝134及び棒状体搭載用溝136は、例えば、略並行に、それぞれの間隔が略一定となるように設けられる。ロッドレンズ搭載用溝114とロッドレンズ搭載用溝134を同数とすることが好ましく、棒状体搭載用溝116と棒状体搭載用溝136を同数とすることが好ましい。なお、ロッドレンズ搭載用溝134は、8個に限定されず、1個以上であれば良い。さらに、棒状体搭載用溝136は2個に限定されず、1個以上であれば良い。   The cross-sectional shape of the rod lens mounting groove 134 and the rod-shaped body mounting groove 136 is, for example, V-shaped, U-shaped (not shown), inverted trapezoidal shape (not shown), or rectangular shape (not shown). There is. The rod lens mounting groove 134 and the rod-shaped body mounting groove 136 are provided by grinding, for example, if the pressing plate 130 is a quartz glass substrate or a Pyrex (registered trademark) substrate, and the pressing plate 130 is a silicon substrate. If there is, it can be provided by etching. Since all the rod lens mounting grooves 134 and the rod-shaped body mounting grooves 136 have substantially the same shape and size, the pressing plate 130 can be easily manufactured. Further, the rod lens mounting groove 134 and the rod-shaped body mounting groove 136 are provided, for example, approximately in parallel so that the distance between them is substantially constant. The number of rod lens mounting grooves 114 and rod lens mounting grooves 134 are preferably the same, and the number of rod-shaped body mounting grooves 116 and the number of rod-shaped body mounting grooves 136 are preferably the same. The number of rod lens mounting grooves 134 is not limited to eight, and may be one or more. Furthermore, the number of rod-shaped body mounting grooves 136 is not limited to two, and may be one or more.

また、光学アレイ100は、押当板130にロッドレンズ搭載用溝134及び棒状体搭載用溝136を設けることで、押当板130の接着面を広くでき、平板110に接着した押当板130が剥がれにくくなる。   Further, in the optical array 100, the bonding surface of the pressing plate 130 can be widened by providing the rod lens mounting groove 134 and the rod-shaped body mounting groove 136 on the pressing plate 130, and the pressing plate 130 bonded to the flat plate 110. Is difficult to peel off.

光学アレイ100は、ロッドレンズ120及び棒状体140を介して平板110と押当板130の相対位置を固定できる。このため、同数の平板110と押当板130の組を用意すれば、光学アレイ100を積層させて2次元の光学アレイを容易に作製できる。また、積層された光学アレイ100同士の平板110と押当板130の相対位置を固定すれば位置決めを容易にでき、高精度な2次元の光学アレイを提供することができる。   The optical array 100 can fix the relative position of the flat plate 110 and the pressing plate 130 via the rod lens 120 and the rod-shaped body 140. For this reason, if a set of the same number of flat plates 110 and pressing plates 130 is prepared, the optical array 100 can be stacked to easily produce a two-dimensional optical array. Further, if the relative positions of the flat plate 110 and the pressing plate 130 of the stacked optical arrays 100 are fixed, positioning can be facilitated, and a highly accurate two-dimensional optical array can be provided.

本発明に係る光学アレイは、導波路型スプリッタ、AWG、光スイッチ、ロッドレンズアレイ及びコリメータアレイとして利用することができる。   The optical array according to the present invention can be used as a waveguide splitter, AWG, optical switch, rod lens array, and collimator array.

第1実施形態に係る光学アレイの接続面の側から見た正面図である。It is the front view seen from the connection surface side of the optical array which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る光学アレイの接続面の側から見た正面図である。It is the front view seen from the connection surface side of the optical array which concerns on 2nd Embodiment. 従来の光学アレイの正面図である。It is a front view of the conventional optical array.

符号の説明Explanation of symbols

91 基板
92 ロッドレンズ用溝
95 光ファイバ用溝
96 シングルモード光ファイバ
90,100 光学アレイ
110 平板
112 面
114,134 ロッドレンズ搭載用溝
116,136 棒状体搭載用溝
93,120 ロッドレンズ
130 押当板
140 棒状体
142 シングルモード光学導波コア
144 クラッド
91 Substrate 92 Rod lens groove 95 Optical fiber groove 96 Single mode optical fiber 90, 100 Optical array 110 Flat plate 112 Surface 114, 134 Rod lens mounting groove 116, 136 Rod-shaped body mounting groove 93, 120 Rod lens 130 Pushing Plate 140 rod-like body 142 single mode optical waveguide core 144 clad

Claims (2)

ロッドレンズを搭載するロッドレンズ搭載用溝及び棒状体を搭載する棒状体搭載用溝が一方の面に設けられた平板と、前記ロッドレンズ搭載用溝の表面に接するように配置された円柱状のロッドレンズと、前記棒状体搭載用溝の表面に接するように配置された円柱状の棒状体と、前記ロッドレンズ及び前記棒状体を前記平板に押し当てる平板状の押当板と、を備える光学アレイであって、
前記平板は、前記ロッドレンズ搭載用溝及び前記棒状体搭載用溝が略等しい形状及び大きさであり、
前記棒状体は、外径が前記ロッドレンズと略等しく、長軸方向の中心に周囲より屈折率の高いシングルモード光学導波コアを有することを特徴とする光学アレイ。
A rod lens mounting groove for mounting a rod lens and a rod-shaped body mounting groove for mounting a rod-shaped body are provided on one side of a flat plate, and a cylindrical shape disposed so as to be in contact with the surface of the rod lens mounting groove An optical system comprising: a rod lens; a columnar rod-shaped body disposed so as to be in contact with the surface of the rod-shaped body mounting groove; and a flat plate-shaped pressing plate that presses the rod lens and the rod-shaped body against the flat plate. An array,
The flat plate has substantially the same shape and size as the rod lens mounting groove and the rod-shaped body mounting groove,
An optical array, wherein the rod-shaped body has a single mode optical waveguide core having an outer diameter substantially equal to that of the rod lens and having a higher refractive index than the surroundings at the center in the major axis direction.
前記押当板は、前記平板の前記ロッドレンズ搭載用溝に対向するようにロッドレンズ搭載用溝が設けられ、前記平板の前記棒状体搭載用溝に対向するように棒状体搭載用溝が設けられ、
前記ロッドレンズは、前記押当板の前記ロッドレンズ搭載用溝の表面に接するように配置され、
前記棒状体は、前記押当板の前記棒状体搭載用溝の表面に接するように配置されたことを特徴とする請求項1に記載の光学アレイ。
The pressing plate is provided with a rod lens mounting groove so as to face the rod lens mounting groove of the flat plate, and a rod-shaped body mounting groove is provided so as to face the rod-shaped body mounting groove of the flat plate. And
The rod lens is disposed so as to contact the surface of the rod lens mounting groove of the pressing plate,
The optical array according to claim 1, wherein the rod-shaped body is disposed so as to be in contact with a surface of the rod-shaped body mounting groove of the pressing plate.
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