JP4915385B2 - ファイバコリメータアレイ、波長選択スイッチ、光学部品及びファイバコリメータアレイの製造方法 - Google Patents

ファイバコリメータアレイ、波長選択スイッチ、光学部品及びファイバコリメータアレイの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、第１光学部材を第２光学部材上で位置調整を行って該第２光学部材に接着して構成する光学部品に関し、詳しくは、ファイバコリメータアレイ及びその製造方法、並びに、波長選択スイッチに関する。
近年、幹線系の光信号の高速化に伴い、光クロスコネクト装置等の光スイッチ機能においても超高速の光信号を取り扱う必要が生じている。また、波長多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｏｎａｌ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）伝送技術における波長多重数の増加などによりスイッチング規模も非常に大きなものとなっている。
このような背景のもと、大規模光スイッチの１つとして波長選択スイッチ（ＷＳＳ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ）の開発が進められている。
波長選択スイッチは、任意の波長を選択的に入力したり出力したりすることが可能な光デバイスであり、入出力ポートとしてファイバコリメータアレイが用いられている。かかるファイバコリメータアレイは、例えば、入力ポート及び出力ポートのそれぞれに対応する複数の光ファイバを配列したファイバアレイと、各光ファイバに対応する位置に各マイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイとを有している。
ここで、各光ファイバと各マイクロレンズとの光軸がずれると、波長選択スイッチの挿入損失の増加等を招くことになるため、各光ファイバに対して各マイクロレンズを精密に位置合わせしてファイバコリメータアレイを構成するものが知られている（特許文献１参照）。
特開２００７−３２８１７７号公報
上記特許文献１に記載の技術では、ファイバアレイを構成する光ファイバ配列ブロックと、マイクロレンズアレイを構成する石英製のマイクロレンズ実装ベース（以下、単に「実装ベース」という）とを一体化し、実装ベース上で最適位置を探して、該最適位置で各マイクロレンズを接着するようにしている。
しかし、マイクロレンズは非常に小さいため、単に実装ベース上に接着するだけでは接着強度が低く、耐振動性や耐衝撃性を十分に確保できないおそれがある。また、マイクロレンズには極めて微小な位置調整が要求される場合もあるため、このような位置調整が容易な構成、すなわち、実装ベース上でマイクロレンズを動かし易い構成を採用する必要もある。
なお、このような課題は、比較的小さい光学部材（要素）を他の光学部材（要素)上で位置調整を行いながら接着して構成する光学部品について共通するものでもある。
本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、第１光学部材（例えば、マイクロレンズ）を、第２光学部材（例えば、透明基板）上で位置調整を行って接着して構成する光学部品（例えば、ファイバコリメータアレイ）において、位置調整を容易に行うことを可能としつつ、両者の接着強度を確保して耐振動性や耐衝撃性等を向上させることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明はその一態様としてファイバコリメータアレイを提供する。このファイバコリメータアレイは、複数の光ファイバが配列されたファイバアレイと、透明基板上の前記複数の光ファイバのそれぞれに対応する位置にマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイとを有し、前記マイクロレンズと前記透明基板とは、前記マイクロレンズの底面（接着面）に形成された複数の突条と、前記透明基板の表面（接着面）に形成された複数の突条とが交差するように対向配置されて接着剤によって接着されている。
また、本発明は他の態様として波長選択スイッチを提供する。この波長選択スイッチは、入力ポートに対応する光ファイバ及び出力ポートに対応する光ファイバを含む複数の光ファイバが整列されたファイバアレイと、透明基板上の前記複数の光ファイバのそれぞれに対応する位置にマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイとを有し、前記入力ポートに対応する光ファイバに入力された波長多重光信号を当該光ファイバに対応する前記マイクロレンズでコリメートして出力するファイバコリメータアレイと、前記ファイバコリメータアレイから出力された波長多重光信号を波長に応じて分光する分光素子と、前記分光素子で分光された各波長の光信号をそれぞれ異なる位置に集光させる集光素子と、前記各波長の光信号の集光位置に配設された複数ミラーを有し、各ミラーによって反射した光信号を前記集光素子、前記分光素子及び前記ファイバコリメータアレイを経て前記出力ポートに対応する光ファイバの何れかより出力させるミラーアレイと、を備える。そして、前記ファイバコリメータアレイにおいて、前記マイクロレンズと前記透明基板とは、前記マイクロレンズの底面に形成された複数の突条と、前記透明基板の表面に形成された複数の突条とが交差するように対向配置されて接着剤によって接着されている。
また、本発明は更に他の態様として光学部品を提供する。この光学部品は、第１光学部材と第２光学部材とを接着した接着構造を有するものであり、前記第１光学部材と前記第２光学部材とは、前記第１光学部材に形成された複数の突条と、前記第２光学部材に形成された複数の突条とが交差するように対向配置されて接着剤によって接着されている。
また、本発明は更に他の態様としてファイバコリメータアレイの製造方法を提供する。ファイバコリメータアレイは、複数の光ファイバが配列されたファイバアレイと、透明基板上の前記複数の光ファイバのそれぞれに対応する位置にマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイとを有する。そして、ファイバコリメータアレイの製造方法は、前記マイクロレンズの底面及び前記透明基板の表面に複数の突条をそれぞれ形成し、前記マイクロレンズの底面に形成された複数の突条と、前記透明基板の表面に形成された複数の突条とが交差するように前記マイクロレンズの底面と前記透明基板の表面とを対向配置し、前記透明基板上で前記マイクロレンズの位置調整を行って該マイクロレンズを前記光ファイバの光軸上に配置し、前記マイクロレンズを前記光ファイバの光軸上に配置した後に前記マイクロレンズと前記透明基板とを接着剤によって接着する。
上記ファイバコリメータアレイ及びファイバコリメータアレイの製造方法によれば、透明基板上でマイクロレンズの位置調整（例えば、光ファイバとの光軸調整）が容易に行えると共に、マイクロレンズの外径を広げることなく接着強度を確保して、耐振動性、耐衝撃性を向上できる。
また、上記波長選択スイッチによれば、各光ファイバと各マイクロレンズとの光軸調整が容易に行えると共に、マイクロレンズの接着強度を確保することができる。これにより、波長選択スイッチの挿入損失の増加が抑制され、波長スイッチ全体としての耐振動性、耐衝撃性も向上する。
また、上記光学部品によれば、第２光学部材上で第１光学部材の位置調整が容易に行えると共に、第１光学部品と第２光学部品との接着強度を向上できる。
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態によるファイバコリメータアレイの概略構成を示している。
図１において、ファイバコリメータアレイ１は、複数（図では４本）の光ファイバ21が配列されたファイバアレイ２と、複数のマイクロレンズ31が配列されたマイクロレンズアレイ３とを備える。ファイバアレイ２は、複数の光ファイバ21を配列し端部を保持ブロック22によって保持した構造である。マイクロレンズアレイ３は、各マイクロレンズ31の底面が、例えばガラス材料（石英）で構成されたガラスブロック（透明な平板状の基板であり、以下「透明基板」という）32の表面の各光ファイバ31に対応する位置に接着剤33で接着された構造である。透明基板32の裏面（マイクロレンズ31が接着される面の反対側の面）は、光ファイバ31の端面と密着するように保持ブロック22と一体化されている。
本実施形態においても、各マイクロレンズ31は、各光ファイバ21に対して精密な位置合わせ（光軸調整）を行った上で透明基板32に接着される。すなわち、マイクロレンズ31を接着する前に透明基板32を保持ブロック32に固定して一体化し、その後、個々のマイクロレンズ31を透明基板32上で動かしながら最適位置を探し、該最適位置で接着する。なお、ここで言う「最適位置」は、例えば、マイクロレンズ31の光軸が、対応する光ファイバ21の光軸に一致する位置のことである。
ここで、透明基板32の保持ブロック22への固定は、光ファイバ21の端面と透明基板32の裏面とが密着すればよく、どのような方法を用いてもよい。例えば、図示しない固定部材によって透明基板32を保持ブロック22に固定するようにしてもよいし、保持ブロック22及び透明基板32の図外領域に接着部を設け、該接着部において接着するようにしてもよい。
また、マイクロレンズ31の透明基板32への接着には、マイクロレンズ31と実質的に同じ屈折率を有する接着剤（例えば、紫外線硬化型接着剤）を用いる。
また、マイクロレンズ31の透明基板32への接着に際し、接着面となるマイクロレンズ31の底面又は透明基板32の表面に予め接着剤を塗布してから透明基板32上でマイクロレンズ31の最適位置を探してもよいし、透明基板32上でマイクロレンズ31の最適位置を探してから接着剤を供給してもよい。いずれの場合も各マイクロレンズ31を透明基板32上の最適位置に配置して接着剤を硬化させる。
ところで、以上のようにしてファイバコリメータアレイ１を構成する場合には、既述したように、マイクロレンズ31の接着強度の確保と、マイクロレンズ31の位置調整の容易さの確保とを両立させる必要がある。
ここで、接着強度を向上させる方法としては、図２に示すように、（ａ）マイクロレンズ31の底面及び透明基板32の表面の断面を鋸歯状に形成し、両者を互いにかみ合わせる方法や（ｂ）マイクロレンズ31に補強部材34を追加して透明基板32との接着面積を増加させる方法、などが考えられる。
しかし、（ａ）の両者を互いにかみ合わせる方法では、接着面積を増加することはできるが、マイクロレンズ31を透明基板32上で自由に動かすことか困難となる。（ｂ）の補強部材33を追加する方法では、接着面積と共に透明基板32との接触面積（摩擦抵抗）も増加するので、透明基板32上でのマイクロレンズ31の位置の微調整が難くなる。また、各マイクロレンズ31を狭いピッチで配列しなければならない場合には補強部材同士が干渉してしまうため適用することができない。
そこで、本実施形態では、各マイクロレンズ31の底面（接着面）及び透明基板32の表面（接着面）のそれぞれに複数の突条を形成し、互いの突条が交差するようにマイクロレンズ31の底面と透明基板32の表面とを対向配置して接着剤によって接着する。ここで、マイクロレンズ31の底面に形成された複数の突条の頂部の高さは全て同じであり、透明基板32の表面に形成された複数の突条の頂部の高さは全て同じものとする。
また、「突条」は、隣接する領域又は部分よりも突出している細長い形状を含むものであり、平面上に形成された「リブ」又はこれに相当する構成はもちろん、断面が鋸歯状等に形成されているときの各歯に相当する部分なども該当する。また、細長い形状には、直線状に伸びるもの、曲線状のもの、及び、これらの組み合わせを含む。
このように、マイクロレンズ31の底面に形成された複数の突条と、透明基板32の表面に形成された複数の突条とが交差するように配置してマイクロレンズ31と透明基板32とを接着すると、マイクロレンズ31と透明基板32とは、互いの突条の頂部同士が直接又は僅かな接着剤を介して接触する。すなわち、接着部において、マイクロレンズ31と透明基板32との接触面積が大幅に減少する一方、両者の接着面積が増加することになる。これにより、マイクロレンズ31の外径を広げることなく、マイクロレンズ31の接着強度を確保し、併せてマイクロレンズ31の位置調整を容易なものにしている。
なお、本実施形態において、ファイバコリメータアレイ１の製造は、具体的には、次のようにして行われる。すなわち、マイクロレンズ31の底面及び透明基板32の表面のそれぞれに複数の突条を形成し、マイクロレンズ31の底面に形成された複数の突条と、透明基板32の表面に形成された複数の突条とが交差するように、マイクロレンズ31の底面と透明基板32の表面とを対向配置する。続いて、透明基板32上でマイクロレンズ31の位置調整を行って該マイクロレンズ31を対応する光ファイバ21の光軸上に配置し、その後、マイクロレンズ31と透明基板32とを接着剤によって接着する。
以下、本実施形態における、マイクロレンズ31と透明基板32との接着構造の具体例を説明する。
図３は第１実施例を示している。図３（ａ）はマイクロレンズ31を示しており、図３（ｂ）は透明基板32を示しており、図３（ｃ）はマイクロレンズ31を透明基板32上に接着した状態を示している。この実施例は、マイクロレンズ31の底面（接着面）及び透明基板32の表面（接着面）の断面をそれぞれ鋸歯状（三角波状）に形成したものである。
マイクロレンズ31の底面及び透明基板32の表面の鋸歯状部分は、切削加工や異方性エッチング等によって形成することができる。ここで、マイクロレンズ31側の鋸歯状部分と透明基板32側の鋸歯状部分とが全く同一である必要はない。また、図では鋸歯状部分の各歯に相当する部分の先端が尖っているが、この先端部を面取りして平面や曲面（Ｒ形状）としてもよい。この第１実施例では、鋸歯状の各歯に相当する部分（図中、Ｘで示す）が「突条」に相当し、各歯の先端部（図中、Ｙで示す）が「突条の頂部」に相当する。
この第１実施例では、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、マイクロレンズ31の底面及び透明基板32の表面の断面を鋸歯状に形成し、マイクロレンズ31の底面に形成された鋸歯状部分と、透明基板32の表面に形成された鋸歯状部分とがかみ合わないように（すなわち、両者の鋸歯状部分が交差するように）両者を対向配置する。好ましくは、図３（ｃ）に示すように、両者の鋸歯状部分がほぼ直交するようにマイクロレンズ31の底面と透明基板３２の表面とを対向配置する。
そして、透明基板32上でマイクロレンズ31の位置調整を行った上でマイクロレンズ31を透明基板32上に接着剤によって接着する。このとき、上述したように、位置調整前にマイクロレンズ31の底面又は透明基板32の表面に接着剤を塗布しておき、位置調整が終了した時点で接着剤を硬化させてもよいし、位置調整後に両者の間に接着剤を供給し硬化させてもよい。
この結果、マイクロレンズ31の底面と透明基板32の表面とは、それぞれの鋸歯状部分の各歯の先端（Ｙ）、すなわち、突条（Ｘ）の頂部同士が直接又は僅かな接着剤を介して断続的に接触する。ここで、各歯の先端が尖っている場合や曲面（Ｒ形状）の場合には、マイクロレンズ31と透明基板32とは複数の個所で点接触し、各歯の先端が平面の場合には複数の個所で比較的小さい面積で面接触する。いずれの場合においても、マイクロレンズ31の底面及び透明基板32の表面が平面である場合に比べて、マイクロレンズ31と透明基板32との接触面積が大幅に減少する一方、マイクロレンズ31と透明基板32との接着面積は増加することになる。これにより、マイクロレンズ31の透明基板32上での位置調整（光軸調整）を容易にしつつ、マイクロレンズ31の接着強度を確保することができる。
図４、図５は第１実施例の変形例である。簡単に説明すると、図４は、マイクロレンズ31の底面及び透明基板32の表面の断面を正弦波状に形成したものであり、図５は、マイクロレンズ31の底面及び透明基板32の表面の断面を半円（円弧）が連続する形状に形成したものである。これらの形状についても切削加工や異方性エッチング等によって形成することができる。そして、第１実施例と同様、マイクロレンズ31の突条と透明基板32の突条とが交差するように（好ましくは、ほぼ直交するように）両者を対向配置して接着剤によって接着する。これらの場合においても、マイクロレンズ31側の断面形状と透明基板32側の断面形状とが全く同一である必要はない。
図６は第２実施例を示している。図６（ａ）はマイクロレンズ31を示し、図６（ｂ）は透明基板32を示している。この実施例は、マイクロレンズ31の底面（接着面）及び透明基板32の表面（接着面）のそれぞれに、横断面が三角形の複数のリブを一定の間隔（ピッチ）で形成したものである。かかるリブについても切削加工や異方性エッチング等によって形成することができる。また、リブの頂部を面取りして曲面（Ｒ形状）としてもよく、両者のリブ形状を全く同一とする必要はない。そして、マイクロレンズ31と透明基板32とを、マイクロレンズ31の底面に形成されたリブ35と、透明基板32の表面に形成されたリブ36とが交差する（好ましくはほぼ直交する）ように対向配置して接着剤によって接着する。これにより、マイクロレンズ31と透明基板32とは、互いのリブ35，36の頂部同士が断続的に点接触することとなり、マイクロレンズ31と透明基板32との接触面積が大幅に減少する一方、マイクロレンズ31と透明基板32との接着面積が増加する。この結果、第１実施例と同様、マイクロレンズ31の接着強度の確保と、マイクロレンズ31の位置調整の容易さの確保とを両立させることができる。
なお、第２実施例の変形例として、横断面が三角形のリブ35，36に代えて、図７に示すような横断面が台形のリブとしたり、図８に示すような横断面が半円形のリブとしたりしてもよい。これらについても第２実施例と同様の効果を得ることができる。
ところで、マイクロレンズ31と透明基板32とは、マイクロレンズ31の底面に形成された複数の突条と、透明基板32の表面に形成された複数の突条とが交差するように対向配置されて接着されればよく、上記第１実施例、第２実施例及びその変形例に示す構成に限るものではない。すなわち、接着部における、マイクロレンズ31の底面に形成された複数の突条と、透明基板32の表面に形成された複数の突条との配置（組み合わせ）は、様々なものとすることができる。そのうちのいくつかを例示しておく。
図９は、マイクロレンズ31と透明基板32との接着部における、マイクロレンズ31の底面に形成された複数の突条と、透明基板32の表面に形成された複数の突条との配置（組み合わせ）を模式的に示したものである。図９において、マイクロレンズの底面及び透明基板の表面に現れる直線又は円は、各突条の頂部（リブの先端や鋸歯状断面の歯先部）を示しており、図９（ａ）は上記第１実施例（図３）に相当するものである。
図９（ｂ）は、透明基板32の表面に斜め直線状に伸びる複数の突条を一定のピッチで形成した場合の組み合わせ例を示している。
図９（ｃ）は、マイクロレンズ31の底面及び透明基板32の表面のそれぞれにおいて、周縁部の所定位置（開始点）から放射状に伸びる複数の突条を形成した場合の組み合わせ例を示している。この場合、マイクロレンズ31の位置を調整した後であっても、マイクロレンズ31側の開始点、又は／及び、透明基板32側の開始点から接着剤を供給することにより、接着剤をマイクロレンズ31の底面と透明基板32の表面との間に効率よく広げることができる。
図９（ｄ）は、マイクロレンズ31の底面には同心環状の複数の突条を形成する一方、透明基板32の表面には複数の直線状の突条を一定のピッチで形成した場合の組み合わせ例を示している。この場合、マイクロレンズ31の底面における接着剤保持性を向上できる。
以上説明したマイクロレンズ31と透明基板32との接着構造を用いることにより、マイクロレンズ31の透明基板32上の位置調整が容易に行うことができると共に、マイクロレンズ31の外径を広げることなく接着強度を確保して、ファイバコリメータアレイの耐振動性、耐衝撃性を向上できる。なお、図１０に示すように、マイクロレンズ31と透明基板32との接着面が傾斜している場合であっても本発明を適用できることはもちろんである。
次に、上記した接着構造を有するファイバコリメータアレイの波長選択スイッチ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ：ＷＳＳ）への適用について説明する。図１１は、波長選択スイッチの一例の構成を示している。
図１１において、波長選択スイッチ100は、ファイバコリメータアレイ110と、分光素子120と、集光素子130と、ミラーアレイ140とを備える。
ファイバコリメータアレイ110は、複数の光ファイバが配列されたファイバアレイ110Ａと、複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイ110Ｂとを有する。ファイバアレイ110Ａは、入力ポートに対応する光ファイバ（図では１つ）111ＩＮと、出力ポートに対応する複数（図では５つ）の光ファイバ111ＯＵＴ（＃１）〜111ＯＵＴ（＃Ｎ）とを一方向に配列して端部を保持ブロック112によって保持した構造である。マイクロレンズアレイ110Ｂは、各マイクロレンズ113が、透明基板114上の各光ファイバ111に対応する位置に接着剤によって接着された構造である。
かかるファイバコリメータアレイ110において、入力ポート（光ファイバ111ＩＮ）から入力された波長多重光信号は、透明基板114の中を広がりながら進み、対応するマイクロレンズ113によってコリメートされて平行光となって出力される。
分光素子120は、例えば回折格子であり、ファイバコリメータアレイ110から出力された波長多重光信号を波長毎に異なる角度方向に分離（分光）する。
集光素子130は、例えば集光レンズであり、分光素子120によって分離（分光）された各波長の光信号（各波長チャネル）をそれぞれ異なる位置に集光させる。
ミラーアレイ140は、各波長の光信号の集光位置に配設された複数のミラー（＃１〜＃Ｎ）を有する。各ミラーは、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いて製作されたＭＥＭＳミラーである。ミラーアレイ140に到達した各光信号（各波長チャネル）は、対応するＭＥＭＳミラーでそれぞれ反射されて所定の方向に折り返される。ここで、各ＭＥＭＳミラーは、例えば一対のトーションバーによって該トーションバーを中心に揺動可能に支持され、図示しない制御部によって各光信号の出力先として設定された出力ポートの位置に対応する角度（揺動位置）に制御されるものである。これにより、ミラーアレイ140の各ＭＥＭＳミラーで反射された光信号（波長チャネル）は、集光素子130、分光素子120及びファイバコリメータアレイ110を順に通って所望の出力ポートから出力される。
このような構成の波長選択スイッチにおいても、ファイバコリメータアレイ110には、マイクロレンズ113の透明基板114への接着強度の確保と、マイクロレンズ113の透明基板114上における位置調整の容易さの確保とが要求される。さらに、図１２に示すように、マイクロレンズ113の配列間隔（ピッチ）と、ＭＥＭＳミラーの揺動角度とはほぼ比例するため、ＭＥＭＳミラーの揺動角度の制限等からマイクロレンズ113のピッチをあまり広げることができず、上述したような補強部材による接着強度の確保は採用できない。
この点、図１〜図９で説明したマイクロレンズと透明基板との接着構造は、マイクロレンズの外径を広げることなく、マイクロレンズの透明基板への接着強度を確保し、併せてマイクロレンズの透明基板上での位置調整を容易にするものであり、このような波長選択スイッチに好適である。
そこで、本実施形態による波長選択スイッチ100のファイバコリメータアレイ110においても、図１〜図９で説明したマイクロレンズと透明基板との接着構造を採用し、各光ファイバ112と各マイクロレンズ113との光軸調整を行い易くすると共に、マイクロレンズ113の接着強度を確保する。これにより、結果として、波長選択スイッチの挿入損失の増加が抑制され、耐振動性、耐衝撃性も向上する。
なお、以上の説明では、ファイバコリメータアレイ及び該ファイバコリメータアレイを備える波長選択スイッチについて説明したが、既述したように、本発明は、比較的小さい部材（要素）を他の部材（要素)上で位置調整を行いながら接着して構成する光学部品についても適用できる。この場合には、ファイバコリメータアレイを「第１光学部材」とし、透明基板を「第２光学部材」とし、ファイバコリメータアレイ又はマイクロレンズアレイを第１光学部材と第２光学部材とを接着した接着構造を有する「光学部品」として考えればよい。
ここで、以上説明した実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１） 複数の光ファイバが配列されたファイバアレイと、透明基板上の前記複数の光ファイバのそれぞれに対応する位置にマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイと、を有するファイバコリメータアレイであって、
前記マイクロレンズと前記透明基板とは、前記マイクロレンズの底面に形成された複数の突条と、前記透明基板の表面に形成された複数の突条とが交差するように対向配置されて接着剤によって接着されていることを特徴とするファイバコリメータアレイ。
（付記２） 付記１に記載のファイバコリメータアレイであって、
前記マイクロレンズと前記透明基板とは、接着部において、前記マイクロレンズの底面に形成された複数の突条の頂部と、前記透明基板の表面に形成された複数の突条の頂部とが直接又は前記接着剤を介して断続的に接触していることを特徴とするファイバコリメータアレイ。
（付記３）付記２に記載のファイバコリメータアレイであって、
前記マイクロレンズと前記透明基板とは、接着部において、前記マイクロレンズの底面に形成された複数の突条の頂部と、前記透明基板の表面に形成された複数の突条の頂部とが点接触していることを特徴とするファイバコリメータアレイ。
（付記４）付記１〜３のいずれか１つに記載のファイバコリメータアレイであって、
前記マイクロレンズの底面及び前記透明基板の表面は、断面が鋸歯状に形成された鋸歯状部分をそれぞれ有し、
前記マイクロレンズと前記透明基板とは、前記マイクロレンズの底面の鋸歯状部分と、前記透明基板の表面の鋸歯状部分とが互いに噛み合わないように対向配置されて接着剤によって接着されていることを特徴とするファイバコリメータアレイ。
（付記５） 付記１〜４のいずれか１つに記載のファイバコリメータアレイであって、
前記マイクロレンズは、接着前に前記透明基板上で位置調整が行われることにより前記光ファイバの光軸上に配置され、当該位置に接着されていることを特徴とするファイバコリメータアレイ。
（付記６） 入力ポートに対応する光ファイバ及び出力ポートに対応する光ファイバを含む複数の光ファイバが整列されたファイバアレイと、透明基板上の前記複数の光ファイバのそれぞれに対応する位置にマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイとを有し、前記入力ポートに対応する光ファイバに入力された波長多重光信号を当該光ファイバに対応する前記マイクロレンズでコリメートして出力するファイバコリメータアレイと、
前記ファイバコリメータアレイから出力された波長多重光信号を波長に応じて分光する分光素子と、
前記分光素子で分光された各波長の光信号をそれぞれ異なる位置に集光させる集光素子と、
前記各波長の光信号の集光位置に配設された複数のミラーを有し、各ミラーによって反射した光信号を前記集光素子、前記分光素子及び前記ファイバコリメータアレイを通って前記出力ポートに対応する複数の光ファイバの何れかより出力させるミラーアレイと、
を備えた波長選択スイッチであって、
前記ファイバコリメータアレイにおいて、前記マイクロレンズと前記透明基板とは、前記マイクロレンズの底面に形成された複数の突条と、前記透明基板の表面に形成された複数の突条とが交差するように対向配置されて接着剤によって接着されていることを特徴とする波長選択スイッチ。
（付記７） 付記６に記載の波長選択スイッチであって、
前記マイクロレンズと前記透明基板とは、接着部において、前記マイクロレンズの底面に形成された複数の突条の頂部と、前記透明基板の表面に形成された複数の突条の頂部とが直接又は前記接着剤を介して断続的に接触していることを特徴とするファイバコリメータアレイ。
（付記８） 付記７に記載の波長選択スイッチであって、
前記マイクロレンズと前記透明基板とは、接着部において、前記マイクロレンズの底面に形成された複数の突条の頂部と、前記透明基板の表面に形成された複数の突条の頂部とが点接触していることを特徴とするファイバコリメータアレイ。
（付記９） 付記６〜８のいずれか１つの記載の波長選択スイッチであって、
前記マイクロレンズの底面及び前記透明基板の表面は、断面が鋸歯状に形成された鋸歯状部分をそれぞれ有し、
前記マイクロレンズと前記透明基板とは、前記マイクロレンズの底面の鋸歯状部分と、前記透明基板の表面の鋸歯状部分とが互いに噛み合わないように対向配置されて接着剤によって接着されていることを特徴とする波長選択スイッチ。
（付記１０） 付記６〜９のいずれか１つに記載の波長選択スイッチであって、
前記マイクロレンズは、接着前に前記透明基板上で位置調整が行われることにより前記光ファイバの光軸上に配置され、当該位置に接着されていることを特徴とする波長選択スイッチ。
（付記１１） 第１光学部材と第２光学部材とを接着した接着構造を有する光学部品であって、
前記第１光学部材と前記第２光学部材とは、前記第１光学部材に形成された複数の突条と、前記第２光学部材に形成された複数の突条とが交差するように対向配置されて接着剤によって接着されていることを特徴とする光学部品。
（付記１２） 付記１１に記載の光学部品であって、
前記第１光学部材と前記第２光学部材とは、接着部において、前記第１光学部材に形成された複数の突条の頂部と、前記第２光学部材に形成された複数の突条の頂部とが直接又は前記接着剤を介して断続的に接触していることを特徴とする光学部品。
（付記１３） 付記１２に記載の光学部品であって、
前記第１光学部材と前記第２光学部材とは、接着部において、前記第１光学部材に形成された複数の突条の頂部と、前記第２光学部材に形成された複数の突条の頂部とが点接触していることを特徴とする光学部品。
（付記１４） 付記１１〜１３のいずれか１つに記載の光学部品であって、
前記第１光学部材及び前記第２光学部材は、断面が鋸歯状に形成された鋸歯状部分をそれぞれ有し、
前前第１光学部材と前記第２光学部材とは、前記第１光学部材の鋸歯状部分と前記第２光学部材の鋸歯状部分とが互いに噛み合わないように対向配置されて接着剤によって接着されていることを特徴とする光学部品。
（付記１５） 付記１１〜１４のいずれか１つに記載の光学部品であって、
前記第１光学部材は、接着前に前記第２光学部品上で位置調整が行われるものであることを特徴とする光学部品。
（付記１６） 複数の光ファイバが配列されたファイバアレイと、透明基板上の前記複数の光ファイバのそれぞれに対応する位置にマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイと、を有するファイバコリメータアレイの製造方法であって、
前記マイクロレンズの底面及び前記透明基板の表面のそれぞれに複数の突条を形成し、
前記マイクロレンズの底面に形成された複数の突条と、前記透明基板の表面に形成された複数の突条とが交差するように、前記マイクロレンズの底面と前記透明基板の表面とを対向配置し、
前記透明基板上で前記マイクロレンズの位置調整を行って該マイクロレンズを前記光ファイバの光軸上に配置し
前記マイクロレンズを前記光ファイバの光軸上に配置した後に、前記マイクロレンズと前記透明基板とを接着剤によって接着することを特徴とするファイバコリメータアレイの製造方法。
（付記１７） 第１光学部材と第２光学部材とを接着した接着構造を有する光学部品の製造方法であって
前記第１光学部材及び前記第２光学部材に複数の突条をそれぞれ形成し、
前記第１光学部材に形成された複数の突条と、前記第２光学部材に形成された複数の突条とが交差するように、前記第１光学部材と前記第２光学部材とを対向配置し、
前記第２光学部材上で前記第１光学部材の位置調整を行い、
前記第１光学部材の位置調整を行った後に、前記第１光学部材と前記第２光学部材とを接着剤によって接着することを特徴とする光学部品の製造方法。
本発明の実施形態によるファイバコリメータアレイの概略構成を示す図である。 マイクロレンズの接着強度を向上させる方法の例を示した図である。 本実施形態における、マイクロレンズと透明基板との接着構造の第１実施例を示す図である。 第１実施例の変形例を示す図である。 第１実施例の変形例を示す図である。 本実施形態における、マイクロレンズと透明基板との接着構造の第２実施例を示す図である。 第２実施例の変形例を示す図である。 第２実施例の変形例を示す図である。 接着部における、マイクロレンズ及び透明基板に形成された複数の突条の配置（組み合わせ）を模式的に示した図である。 マイクロレンズと透明基板との接着面が傾斜している場合を示す図である。 上記実施形態によるファイバコリメータアレイを適用した波長選択スイッチの構成を示す図である。 上記波長選択スイッチにおける、マイクロレンズ1の配列間隔（ピッチ）と、ＭＥＭＳミラーの揺動角度との関係を説明するための図である。
符号の説明
１…ファイバコリメータアレイ、２…ファイバアレイ、３…マイクロレンズアレイ、21…光ファイバ、21…保持ブロック、31…マイクロレンズ、32…透明基板、33…接着剤、100…波長選択スイッチ、110…ファイバコリメータアレイ、110Ａ…ファイバアレイ、110Ｂ…マイクロレンズアレイ、111…光ファイバ、112…保持ブロック、113…マイクロレンズ、114…透明基板、120…分光素子、130…集光素子、140…ミラーアレイ

Claims (10)

  1. 複数の光ファイバが配列されたファイバアレイと、透明基板上の前記複数の光ファイバのそれぞれに対応する位置にマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイと、を有するファイバコリメータアレイであって、
    前記マイクロレンズと前記透明基板とは、前記マイクロレンズの底面に形成された複数の突条と、前記透明基板の表面に形成された複数の突条とが交差するように対向配置されて接着剤によって接着されていることを特徴とするファイバコリメータアレイ。
  2. 請求項１に記載のファイバコリメータアレイであって、
    前記マイクロレンズと前記透明基板とは、接着部において、前記マイクロレンズの底面に形成された複数の突条の頂部と、前記透明基板の表面に形成された複数の突条の頂部とが直接又は前記接着剤を介して断続的に接触していることを特徴とするファイバコリメータアレイ。
  3. 請求項１又は請求項２に記載のファイバコリメータアレイであって、
    前記マイクロレンズの底面及び前記透明基板の表面は、断面が鋸歯状に形成された鋸歯状部分をそれぞれ有し、
    前記マイクロレンズと前記透明基板とは、前記マイクロレンズの底面の鋸歯状部分と前記透明基板の表面の鋸歯状部分とが互いに噛み合わないように対向配置されて接着剤によって接着されていることを特徴とするファイバコリメータアレイ。
  4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のファイバコリメータアレイであって、
    前記マイクロレンズは、接着前に前記透明基板上で位置調整が行われることにより前記光ファイバの光軸上に配置され、当該位置に接着されていることを特徴とするファイバコリメータアレイ。
  5. 入力ポートに対応する光ファイバ及び出力ポートに対応する光ファイバを含む複数の光ファイバが整列されたファイバアレイと、透明基板上の前記複数の光ファイバのそれぞれに対応する位置にマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイとを有し、前記入力ポートに対応する光ファイバに入力された波長多重光信号を当該光ファイバに対応する前記マイクロレンズでコリメートして出力するファイバコリメータアレイと、
    前記ファイバコリメータアレイから出力された波長多重光信号を波長に応じて分光する分光素子と、
    前記分光素子で分光された各波長の光信号をそれぞれ異なる位置に集光させる集光素子と、
    前記各波長の光信号の集光位置に配設された複数のミラーを有し、各ミラーによって反射した光信号を前記集光素子、前記分光素子及び前記ファイバコリメータアレイを通って前記出力ポートに対応する光ファイバの何れかより出力させるミラーアレイと、
    を備えた波長選択スイッチであって、
    前記ファイバコリメータアレイにおいて、前記マイクロレンズと前記透明基板とは、前記マイクロレンズの底面に形成された複数の突条と、前記透明基板の表面に形成された複数の突条とが交差するように対向配置されて接着剤によって接着されていることを特徴とする波長選択スイッチ。
  6. 請求項５記載の波長選択スイッチであって、
    前記マイクロレンズの底面及び前記透明基板の表面は、断面が鋸歯状に形成された鋸歯状部分をそれぞれ有し、
    前記マイクロレンズと前記透明基板とは、前記マイクロレンズの底面の鋸歯状部分と、前記透明基板の表面の鋸歯状部分が互いに噛み合わないように対向配置されて接着剤によって接着されていることを特徴とする波長選択スイッチ。
  7. 第１光学部材と第２光学部材とを接着した接着構造を有する光学部品であって、
    前記第１光学部材と前記第２光学部材とは、前記第１光学部材に形成された複数の突条と、前記第２光学部材に形成された複数の突条とが交差するように対向配置されて接着剤によって接着されていることを特徴とする光学部品。
  8. 請求項７に記載の光学部品であって、
    前記第１光学部材及び前記第２光学部材は、断面が鋸歯状に形成された鋸歯状部分をそれぞれ有し、
    前前第１光学部材と前記第２光学部材とは、前記第１光学部材の鋸歯状部分と前記第２光学部材の鋸歯状部分とが互いに噛み合わないように対向配置されて接着剤によって接着されていることを特徴とする光学部品。
  9. 請求項７又は請求項８記載の光学部品であって、
    前記第１光学部材は、接着前に前記第２光学部品上で位置調整が行われるものであることを特徴とする光学部品。
  10. 複数の光ファイバが配列されたファイバアレイと、透明基板上の前記複数の光ファイバのそれぞれに対応する位置にマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイと、を有するファイバコリメータアレイの製造方法であって、
    前記マイクロレンズの底面及び前記透明基板の表面のそれぞれに複数の突条を形成し、
    前記マイクロレンズの底面に形成された複数の突条と、前記透明基板の表面に形成された複数の突条とが交差するように、前記マイクロレンズの底面と前記透明基板の表面とを対向配置し、
    前記透明基板上で前記マイクロレンズの位置調整を行って該マイクロレンズを前記光ファイバの光軸上に配置し、
    前記マイクロレンズを前記光ファイバの光軸上に配置した後に、前記マイクロレンズと前記透明基板とを接着剤によって接着することを特徴とするファイバコリメータアレイの製造方法。
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