JPH01130110A - 導波路の光ファイバの接続構造 - Google Patents
導波路の光ファイバの接続構造Info
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
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- G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
例えばコヒーレント光通信システムや超高速光通信シス
テム等を初めとする各種の光システムや光デバイスに適
用！できる、導波路と光ファイバの接続構造に関し、 導波路の端面からの反射戻り光を簡単な構成で低減する
ことを目的とし、 導波路の端面を該導波路の方向に対して垂直方向よりも
傾いた角度に形成すると共に、光ファイバの先端部をテ
ーパ状に形成し、該光ファイバの先端部を前記導波路の
端面に対し固定配置してなるように構成する。
テム等を初めとする各種の光システムや光デバイスに適
用！できる、導波路と光ファイバの接続構造に関し、 導波路の端面からの反射戻り光を簡単な構成で低減する
ことを目的とし、 導波路の端面を該導波路の方向に対して垂直方向よりも
傾いた角度に形成すると共に、光ファイバの先端部をテ
ーパ状に形成し、該光ファイバの先端部を前記導波路の
端面に対し固定配置してなるように構成する。
本発明は、例えばコヒーレント光通信システムや超高速
光通信システム等を初めとする各種の光システムや光デ
バイスに適用できる、導波路と光ファイバの接続構造に
関する。
光通信システム等を初めとする各種の光システムや光デ
バイスに適用できる、導波路と光ファイバの接続構造に
関する。
従来、導波路と光ファイバの接続は、第３図に示すよう
に、導波路１に対して垂直な端面１ａへ、光ファイバ２
の先端部２ａを接着剤３で固定することによって行って
いる。
に、導波路１に対して垂直な端面１ａへ、光ファイバ２
の先端部２ａを接着剤３で固定することによって行って
いる。
上記従来の接続構造では、例えば導波路１がＴｉ拡散Ｌ
ｉＮｂＯ３導波路であり、かつ光ファイバ２が石英ファ
イバである場合を考えると、この両者間で屈折率の差が
大きいため、光ファイバ２のコア領域２ｂを伝搬されて
きた光１１１が導波路１の導波領域１ｂに入射する際、
その入射光の一部が端面１ａで反射されて光フアイバ２
中へ逆戻りしてしまう。すなわち、反射戻り光１２が生
じる。
ｉＮｂＯ３導波路であり、かつ光ファイバ２が石英ファ
イバである場合を考えると、この両者間で屈折率の差が
大きいため、光ファイバ２のコア領域２ｂを伝搬されて
きた光１１１が導波路１の導波領域１ｂに入射する際、
その入射光の一部が端面１ａで反射されて光フアイバ２
中へ逆戻りしてしまう。すなわち、反射戻り光１２が生
じる。
具体的な光通信システムとして、例えば第４図に示すよ
うな、ＤＦＢ型の半導体レーザ１１、導波路型の光変調
器（Ｔｉ拡散ＬｉＮｂＯ３変ｇＩ？ｉｌ器）１２及び光
ファイバ（石英ファイバ）１３．１４等からなるコヒー
レント光通信システムや超高速光通信システムを考えた
場合、導波路型の光変調器１２と光ファイバ１３との接
続部で、上述したような反射戻り光が生じ、この反射戻
り光の影響でＤＦＢ型の半導体レーザ１１の特性が変動
するという問題が起こる。そこで、このような光通信シ
ステムでは、通常、半導体レーザ１１と光変調器１２の
間にアイソレータ１５を挿入することにより、反射戻り
光が半導体レーザ１１に入射するのを阻止するようにし
ている。
うな、ＤＦＢ型の半導体レーザ１１、導波路型の光変調
器（Ｔｉ拡散ＬｉＮｂＯ３変ｇＩ？ｉｌ器）１２及び光
ファイバ（石英ファイバ）１３．１４等からなるコヒー
レント光通信システムや超高速光通信システムを考えた
場合、導波路型の光変調器１２と光ファイバ１３との接
続部で、上述したような反射戻り光が生じ、この反射戻
り光の影響でＤＦＢ型の半導体レーザ１１の特性が変動
するという問題が起こる。そこで、このような光通信シ
ステムでは、通常、半導体レーザ１１と光変調器１２の
間にアイソレータ１５を挿入することにより、反射戻り
光が半導体レーザ１１に入射するのを阻止するようにし
ている。
ところが、反射戻り光が大きい場合は、アイソレータ１
５として、アイソレーションの非常に大きい高性能なも
のを用いる必要が生じ、するとシステムが非常に高価な
ものになってしまう。そこで、上記反射戻り光を低減す
るために、例えば第３図における導波路１の端面１ａに
無反射コーティングを施すようにしたものもあるが、こ
れはコーティング時の膜厚制御が非常に難しく、しかも
デバイスの製造工程を増やしてしまうため、デバイスの
価格が非常に高くなってしまうという問題点がある。
５として、アイソレーションの非常に大きい高性能なも
のを用いる必要が生じ、するとシステムが非常に高価な
ものになってしまう。そこで、上記反射戻り光を低減す
るために、例えば第３図における導波路１の端面１ａに
無反射コーティングを施すようにしたものもあるが、こ
れはコーティング時の膜厚制御が非常に難しく、しかも
デバイスの製造工程を増やしてしまうため、デバイスの
価格が非常に高くなってしまうという問題点がある。
本発明は、上記問題点に鑑み、導波路の端面からの反射
戻り光を簡単な構成で低減することのできる、導波路と
光ファイバの接続構造を提供することを目的とする。
戻り光を簡単な構成で低減することのできる、導波路と
光ファイバの接続構造を提供することを目的とする。
本発明は、導波路の端面を該導波路に対して垂直方向よ
りも凹いた角度に形成すると共に、光ファイバの先端部
をテーパ状に形成し、該光ファイバの先端部を前記導波
路の端面に対して固定配置したことを特徴とするもので
ある。
りも凹いた角度に形成すると共に、光ファイバの先端部
をテーパ状に形成し、該光ファイバの先端部を前記導波
路の端面に対して固定配置したことを特徴とするもので
ある。
光フアイバ中を伝搬されてきた光は、導波路の端面を介
して導波路中へ入射する。この際、端面で反射光が生じ
るが、端面が上述したように傾斜していることから、上
記反射光は入射光と同一の方向へは戻らない。すなわち
、上記反射光が光フアイバ中を逆方向に伝搬されること
がな（なり、よって反射戻り光が防止される。
して導波路中へ入射する。この際、端面で反射光が生じ
るが、端面が上述したように傾斜していることから、上
記反射光は入射光と同一の方向へは戻らない。すなわち
、上記反射光が光フアイバ中を逆方向に伝搬されること
がな（なり、よって反射戻り光が防止される。
また、光ファイバの先端部がテーパ状に形成されている
ため、位置決めの際、斜めに傾いた導波路の端面と上記
光ファイバの先端部周辺−とが互いにぶつかり合うよう
なことがな（、よって光の挿入損失を増大させることな
く正確に位置合わせできる。
ため、位置決めの際、斜めに傾いた導波路の端面と上記
光ファイバの先端部周辺−とが互いにぶつかり合うよう
なことがな（、よって光の挿入損失を増大させることな
く正確に位置合わせできる。
〔実 施 例〕
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。
明する。
第１図は、本発明の一実施例の構成図である。
本実施例では、まずＴｉ拡散ＬｉＮｂＯ３導波路等の導
波路２１の端面２１ａを、導波路２１の方向に対して垂
直な方向よりも角度θＩ （例えば２°以上）だけ傾け
て形成する。それと共に、石英ファイバ等の光ファイバ
２２の先端部２２ａをテーパ先球状に形成する。この形
状は、エツチングを利用すれば、簡単に得ることができ
る。そして更に、例えば導波路２１の導波領域２１ｂの
屈折率ｎ１が光ファイバ２２のコア領域２２ｂの屈折率
ｎ２よりも大きい（例えばｎ＋＝２．２、ｎ２＝ １．
４５）ことに基づく、端面２１ａでの光の屈折を考慮し
て、光ファイバ２２を導波路２１の端面２１ａの法線に
対し角度θ２ （〈θ１）だけ傾けて位置決めする。続
いて、そのままの状態で、光ファイバ２２と同程度の屈
折率を持つ例えばエポキシ系の紫外線硬化接着剤等であ
る接着剤２３を使用して、光ファイバ２２の先端部２２
ａと導波路２１の端面２１ａとを接着し、互いに固定す
る。
波路２１の端面２１ａを、導波路２１の方向に対して垂
直な方向よりも角度θＩ （例えば２°以上）だけ傾け
て形成する。それと共に、石英ファイバ等の光ファイバ
２２の先端部２２ａをテーパ先球状に形成する。この形
状は、エツチングを利用すれば、簡単に得ることができ
る。そして更に、例えば導波路２１の導波領域２１ｂの
屈折率ｎ１が光ファイバ２２のコア領域２２ｂの屈折率
ｎ２よりも大きい（例えばｎ＋＝２．２、ｎ２＝ １．
４５）ことに基づく、端面２１ａでの光の屈折を考慮し
て、光ファイバ２２を導波路２１の端面２１ａの法線に
対し角度θ２ （〈θ１）だけ傾けて位置決めする。続
いて、そのままの状態で、光ファイバ２２と同程度の屈
折率を持つ例えばエポキシ系の紫外線硬化接着剤等であ
る接着剤２３を使用して、光ファイバ２２の先端部２２
ａと導波路２１の端面２１ａとを接着し、互いに固定す
る。
以上のようにして、導波路２１と光ファイバ２２の接続
構造が得られる。
構造が得られる。
以上のように構成された接続構造において、光ファイバ
２２のコア領域２２ｂ中を伝搬されてきた光１ｒ＋は、
導波路２１の端面２１ａに入射角θ２で入射し、屈折角
θ１で屈折して、導波領域２１ｂ中に伝搬される。光β
１１が端面２１ａに入射した際に反射光１１２が生じる
が、端面２１ａと光（入射光）１１１との角度関係から
、反射光ｊ？＋２は入射光１＋＋に対しθ２の２倍の角
度（２θ２）だけずれた方向へ反射される。すなわち、
上記反射光７！１２は、光ファイバ２２の外へ反射され
るか、あるいはコア領域２２ｂ内に反射されたとしても
その入射角が２θＩと大きいために即座に減衰してしま
う。従って、反射光１１２がコア領域２２ｂ中を逆方向
に伝搬されることがなくなり、よって端面２１ａからの
反射戻り光は大幅に減少される。なお、光が導波路２１
側から光フアイバ２２側へ伝ｌ１ｌ）される場合も、端
面２１ａの法線が導波領域２１ｂに対して角度θｌだけ
傾斜していることから、上記と同様に端面２１ａでの反
射壺が導波領域２１ｂ中に逆戻りすることはない。
２２のコア領域２２ｂ中を伝搬されてきた光１ｒ＋は、
導波路２１の端面２１ａに入射角θ２で入射し、屈折角
θ１で屈折して、導波領域２１ｂ中に伝搬される。光β
１１が端面２１ａに入射した際に反射光１１２が生じる
が、端面２１ａと光（入射光）１１１との角度関係から
、反射光ｊ？＋２は入射光１＋＋に対しθ２の２倍の角
度（２θ２）だけずれた方向へ反射される。すなわち、
上記反射光７！１２は、光ファイバ２２の外へ反射され
るか、あるいはコア領域２２ｂ内に反射されたとしても
その入射角が２θＩと大きいために即座に減衰してしま
う。従って、反射光１１２がコア領域２２ｂ中を逆方向
に伝搬されることがなくなり、よって端面２１ａからの
反射戻り光は大幅に減少される。なお、光が導波路２１
側から光フアイバ２２側へ伝ｌ１ｌ）される場合も、端
面２１ａの法線が導波領域２１ｂに対して角度θｌだけ
傾斜していることから、上記と同様に端面２１ａでの反
射壺が導波領域２１ｂ中に逆戻りすることはない。
本実施例を、第４図に示したようなコヒーレント光通信
システムや超高速光通信システムに適用した場合、上記
のように反射戻り光を著しく低減できるので、アイソレ
ーシヨンのそれほど大きくない通常のアイソレークを使
用することができる。
システムや超高速光通信システムに適用した場合、上記
のように反射戻り光を著しく低減できるので、アイソレ
ーシヨンのそれほど大きくない通常のアイソレークを使
用することができる。
しかも本実施例では、端面２１ａは斜めに形成されてい
ればよく、従来のように膜厚制御の困難な無反射コーテ
ィングを施す必要がないため、デバイス価格が高くなる
という問題も生じない。
ればよく、従来のように膜厚制御の困難な無反射コーテ
ィングを施す必要がないため、デバイス価格が高くなる
という問題も生じない。
また、例えば先端部が単に襞間されただけの光ファイバ
を用いた場合は、これを導波路２１の傾斜した端面２１
ａに対して位置決めする際、光ファイバの先端部周辺（
クラッド領域）が端面２１ａにぶつかってしまい、コア
領域を端面２１ａに近づけることができないという問題
点が生じる。
を用いた場合は、これを導波路２１の傾斜した端面２１
ａに対して位置決めする際、光ファイバの先端部周辺（
クラッド領域）が端面２１ａにぶつかってしまい、コア
領域を端面２１ａに近づけることができないという問題
点が生じる。
これは、光の挿入損失を増大させることになる。
ところが、本実施例では光ファイバ２２の先端部２２ａ
をテーパ先球状としたことから、位置決めの際に端面２
１ａにぶつかる部分がなく、よって上記のような問題は
生じない。よって、光の挿入損失を増大させることなく
、正確に位置合わせできる。しかも、テーパ先球状の光
ファイバ２２を使用すると、その先端面が球面であるた
め、ここで発生する反射戻り光を抑えることもできる。
をテーパ先球状としたことから、位置決めの際に端面２
１ａにぶつかる部分がなく、よって上記のような問題は
生じない。よって、光の挿入損失を増大させることなく
、正確に位置合わせできる。しかも、テーパ先球状の光
ファイバ２２を使用すると、その先端面が球面であるた
め、ここで発生する反射戻り光を抑えることもできる。
なお、導波路２１の端面２１ａの傾斜する角度θ１は、
非常に小さい角度であっても反射戻り光を減少させるこ
とができるが、望ましくは２°以上とすることにより、
通常の光通信システムではほとんど問題とならない程度
まで反射戻り光を抑えることができる。また、光ファイ
バ２２の１頃斜する角度θ２は、上記の角度θ１及び屈
折率ｎ＋。
非常に小さい角度であっても反射戻り光を減少させるこ
とができるが、望ましくは２°以上とすることにより、
通常の光通信システムではほとんど問題とならない程度
まで反射戻り光を抑えることができる。また、光ファイ
バ２２の１頃斜する角度θ２は、上記の角度θ１及び屈
折率ｎ＋。
ｎ２に応じ、伝ｌｉｔ光を最も低損失に結合できるよう
に設定されることが望ましい。
に設定されることが望ましい。
また、光ファイバ２２の先端部２２ａは必ずしもテーパ
先球状である必要はなく、光の挿入損失を増加させるこ
となく位置決めできる程度のテーパ面をもつものであれ
ば全く問題はない。例えば第２図に示すように、光ファ
イバ２２として、単に襞間されただけの先端部２２ａの
、端面２１ａと突き当たる部分２２ｃだけを研磨してテ
ーパ状としたものを用いてもよい。
先球状である必要はなく、光の挿入損失を増加させるこ
となく位置決めできる程度のテーパ面をもつものであれ
ば全く問題はない。例えば第２図に示すように、光ファ
イバ２２として、単に襞間されただけの先端部２２ａの
、端面２１ａと突き当たる部分２２ｃだけを研磨してテ
ーパ状としたものを用いてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、導波路の端面に
高精度の無反射コーティングを施すといった困難な技術
を必要とすることなく、上記端面からの反射戻り光を簡
単に低減することができる。
高精度の無反射コーティングを施すといった困難な技術
を必要とすることなく、上記端面からの反射戻り光を簡
単に低減することができる。
従って、本発明を光通信システムに通用した場合は、ア
イソレーションの非常に高い高性能なアイソレータを用
いる必要もなく、また導波路型デバイスが高価格になる
こともないので、システム全体の価格を低く維持するこ
とができる。
イソレーションの非常に高い高性能なアイソレータを用
いる必要もなく、また導波路型デバイスが高価格になる
こともないので、システム全体の価格を低く維持するこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、
第２図は本発明の他の実施例の構成図、第３図は従来に
おける導波路と光ファイバの接続構造を示す構成図、 第４図は光通信システムの一例を示す概略構成図である
。 ２１・・・導波路、 ２１ａ・・・端面、 ２１ｂ・・・導波領域、 ２２・・・光ファイバ、 ２２ａ・・・先端部、 ２２ｂ・・・コア領域、 ２３・・・接着剤。 特許出願人 富士通株式会社 第１図 第２図
おける導波路と光ファイバの接続構造を示す構成図、 第４図は光通信システムの一例を示す概略構成図である
。 ２１・・・導波路、 ２１ａ・・・端面、 ２１ｂ・・・導波領域、 ２２・・・光ファイバ、 ２２ａ・・・先端部、 ２２ｂ・・・コア領域、 ２３・・・接着剤。 特許出願人 富士通株式会社 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）導波路（２１）の端面（２１ａ）を該導波路（２１
）に対して垂直な方向よりも傾いた角度に形成すると共
に、光ファイバ（２２）の先端部（２２ａ）をテーパ状
に形成し、該光ファイバの先端部（２２ａ）を前記導波
路の端面（２１ａ）に対し固定配置してなることを特徴
とする導波路と光ファイバの接続構造。 ２）前記光ファイバの先端部（２２ａ）は、前記導波路
の端面（２１ａ）に突き当たらない程度に傾いたテーパ
面を持つように形成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の導波路と光ファイバの接続構造。 ３）前記光ファイバの先端部（２２ａ）はテーパ先球状
に形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の導波路と光ファイバの接続構造。 ４）前記導波路の端面（２１ａ）の前記角度は２°以上
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３
項のいずれか１つに記載の導波路と光ファイバの接続構
造。 ５）前記光ファイバの先端部（２２ａ）と前記導波路の
端面（２１ａ）とは互いに接着剤（２３）で固定されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項
のいずれか１つに記載の導波路と光ファイバの接続構造
。 ６）前記接着剤（２３）は前記光ファイバ（２２）とほ
ぼ等しい屈折率を持つことを特徴とする特許請求の範囲
第５項記載の導波路と光ファイバの接続構造。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62288459A JP2672307B2 (ja) | 1987-11-17 | 1987-11-17 | 導波路の光ファイバの接続構造 |
| CA000561753A CA1309240C (en) | 1987-03-20 | 1988-03-17 | Method of connecting optical fibers |
| US07/170,320 US4948219A (en) | 1987-03-20 | 1988-03-18 | Method of connecting optical fibers and connection aids and fiber holders employed therewith, and optical waveguide modules employing same |
| DE8888302387T DE3877597T2 (de) | 1987-03-20 | 1988-03-18 | Verbindung von optischen fasern. |
| EP88302387A EP0283301B1 (en) | 1987-03-20 | 1988-03-18 | Connecting optical fibers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62288459A JP2672307B2 (ja) | 1987-11-17 | 1987-11-17 | 導波路の光ファイバの接続構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01130110A true JPH01130110A (ja) | 1989-05-23 |
| JP2672307B2 JP2672307B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=17730484
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|---|---|---|---|
| JP62288459A Expired - Lifetime JP2672307B2 (ja) | 1987-03-20 | 1987-11-17 | 導波路の光ファイバの接続構造 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2672307B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07181343A (ja) * | 1993-11-08 | 1995-07-21 | Corning Inc | 光導波通路部品およびその製造方法 |
| WO2005050271A1 (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-02 | Namiki Seimitsu Houseki Kabushiki Kaisha | レンズ付き光ファイバ |
| WO2016132504A1 (ja) * | 2015-02-19 | 2016-08-25 | 日立化成株式会社 | コネクタ付き光ケーブル及びその製造方法並びに光モジュール |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57100409A (en) * | 1980-12-15 | 1982-06-22 | Toshiba Corp | Optical coupler |
| JPS60198791A (ja) * | 1984-03-23 | 1985-10-08 | Hitachi Ltd | 光結合方式 |
| JPS6429809A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 | Brother Ind Ltd | Method for coupling substrate of optical integrated circuit and optical fiber |
| JPS6457213A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-03 | Nippon Telegraph & Telephone | Optical coupling method |
-
1987
- 1987-11-17 JP JP62288459A patent/JP2672307B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
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| WO2016132504A1 (ja) * | 2015-02-19 | 2016-08-25 | 日立化成株式会社 | コネクタ付き光ケーブル及びその製造方法並びに光モジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2672307B2 (ja) | 1997-11-05 |
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