JPH01183604A - 光ファイバアレイおよびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ファイバアレイおよびその製造方法に関し、
特に光通信用部品を構成する光ファイバアレイおよびそ
の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

光ファイバを用いた情報の通信方式は、大容量の情報を
高速で伝達でき伝送路が小さく軽量である等の種々の利
点がある。しかしながら、光ファイバが極めて細いガラ
ス製（例えばシングルモールドファイバではコア径は１
０μｍ）であることから、光デバイス基板の光導波路と
の接続に問題がある。この問題が、光通信の展開におい
て、一つの大きな障害になっている。

例えば、２本以上のシングルモード光ファイバと光デバ
イス基板の光導波路とを光接続する光ファイバアレイで
は、各々の光ファイバと各光導波路とを±１μｍ以内の
軸方向の位置決め精度で接続することが必要である。

従来、この種の光ファイバアレイは、−例として第４図
に示すように、シリコン基板６に、光デバイス基板ＩＡ
上の光導波路３の配列ピッチに合せて７字形の溝、即ち
、■溝６１を形成し、その各Ｖ溝６１に光ファイバ５を
配列して固定し、研磨により光ファイバの端面５１とシ
リコン基板６の端面とを同一平面に加工した後、各々の
光導波路３に光ファイバ５を位置合せして接着した構造
とっていた。（昭和６１年度電子通信学会、光・電波部
門全国大会、Ｎｏ２８９参照）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の光ファイバアレイは、複数本の光ファイ
バ５を対応する各々の光導波路３の位置に全て同時に±
１μｍ以内の位置決め精度で突合せて端面を接着する構
成となっているので、複数本の光ファイバ５の光軸を、
光導波路３の光軸に対して全て同時に直角方向の位置精
度±１μｍ以内に位置決めするための位置調整に長時間
（−例として、準備を含めて５〜８時間）を要するとい
う欠点があった。

また、−旦高精度に位置決めしても、端面接着するとき
の接着剤の硬化時に位置ずれ（例えば±２〜３μｍ）が
生じ、高精度の光ファイバアレイが再現性よく達成でき
ないという欠点があった。

本発明の目的は、光導波路に対し容易に高精度に位置決
めでき、かつ位置ずれを生じない光ファイバアレイおよ
びその製造方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

第１の発明の光ファイバアレイは、複数の光導波路が形
成された光デバイス基板と、この光デバイス基板上の所
定の位置に設けられた光ファイバ案内基板と、複数の光
ファイバと、前記光ファイバ基板および光ファイバ案内
基板の前記各光導波路の光軸の延長線上にそれぞれ内面
が相対向して設けられ、かつこれら内面の断面が前記各
光ファイバの直径と等しい半円形状を成し、前記各光フ
ァイバを、それぞれ光軸を対応する前記光導波路の光軸
と一致させて接合し固定する複数の第１および第２の案
内溝とを有している。

第２の発明の光ファイバアレイの製造方法は、複数の光
導波路が形成された光デバイス基板の所定の位置に光フ
ァイバ案内基板を固定する工程と、マイクロ穴加工法に
より前記光デバイス基板および光ファイバ案内基板の前
記各光導波路の光軸の延長線上に、内径が光ファイバの
外径と等しく端面が前記各光導波路の端と接しかつ前記
各光ファイバを納めたときにこれら光ファイバの光軸が
前記各光導波路の光軸と一致するように穴を明けて内面
が相対向する複数の第１および第２の案内溝を形成する
工程と、前記光ファイバ案内基板を光デバイス基板から
分離する工程と、前記光デバイス基板の第１の案内溝中
にそれぞれ前記各光ファイバを配列して前記光ファイバ
案内基板の各第２の案内溝により前記各光ファイバを案
内し、これら各光ファイバの端面と前記各光導波路の端
面とをそれぞれ突合せて接合し、前記光ファイバ案内基
板および各光ファイバを前記光デバイス基板に固着する
工程とを含んで構成される。

〔作用〕

本発明によれば、光デバイス基板上に、この光デバイス
基板上の光導波路の光軸と光ファイバの光軸とが一致す
るように、半円形状断面を有しかつ光デバイスの外径と
同一直径の案内溝が形成されているので、この案内溝に
光ファイバを配列することにより、位置調整なしで短時
間に光ファイバの光軸を各々の光導波路の光軸の位置に
容易に位置決めすることができる。

また、光デバイス基板の第１の案内溝と、この第１の案
内溝と同時に光ファイバ案内基板に一体加工された断面
が半円形状の第２の案内溝とにより光デバイス基板側の
第１の案内溝に配列された光ファイバをこれら半円形状
の溝で挟着加圧しながら光デバイス基板に接着するので
、配列された光ファイバは２個の半円形状の溝により上
下左右から挟着加圧・接着されて位置決めされるために
位置ずれを起すことはない。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は第１の発明の光ファイバアレイの一実施例を示
す斜視図である。

光デバイス基板１には、電気光学基板であるニオブ酸リ
チウム基板が用いられ、上面に、光スィッチ等の光デバ
イス２およびこの光デバイス２の入出力路の複数の光導
波路３が幅１０μｍ、ピッチ３００μｍで形成されてい
る。また、この光デバイス基板１の各光導波路３の光軸
の延長線上には、それぞれ断面が光ファイバ５の直径と
等しく半円形状をし、光ファイバ５を納めたときにこれ
ら光ファイバ５の光軸と各光導波路３の光軸とが一致す
るように形成された第１の案内溝である複数の下部案内
溝１１が形成されている。

光ファイバ案内基板４には、各下部案内溝１１と対応す
る位置に、内面が各下部案内溝１１の内面と相対向し、
断面が光ファイバ５の直径と等しい半円形状をした第２
の案内溝である複数の上部案内溝４１が形成されている
。

そして各光ファイバ５を、それぞれ各下部案内溝１１中
に納めて配列して光ファイバ案内基板４の各上部案満４
１で案内し、これら各光ファイバ５の光軸と対応する光
導波路３の光軸とが一致するように両者の端面を突合せ
て接合し、各光ファイバ５および光ファイバ案内基板４
を光デバイス基板１へ固着する構成となっている。

第２図（ａ＞、（ｂ）はそれぞれ第２の発明の光ファイ
バアレイの製造方法の一実施例を説明するための加工工
程順に示した光ファイバアレイの斜視図である。

まず、第２図（ａ）に示すように、光デバイス基板１の
所定の位置に、厚さ１■のニオブ酸リチウム基板の光フ
ァイバ案内基板４を固着する。そして、直径が光ファイ
バ５の直径と等しい１２５μｍのマイクロドリル２０を
用いて、光デバイス基板１および光ファイバ案内基板４
の各光導波路３の光軸の延長線上に、端面が各光導波路
３の端面と接し、各光ファイバ５を納めたときにこれら
光ファイバ５の光軸と各光導波路３の光軸とが一致する
ように穴を明け、内面が相対向する複数の下部案内溝１
１及び上部案内溝４１を形成する。

次に、第２図（ｂ）に示すように、光ファイバ案内基板
４を光デバイス基板１から分離し、光デバイス基板１上
の各下部案内溝１１中にそれぞれ光ファイバ５を納めて
配列し、これら光ファイバ５の上から光ファイバ案内基
板４の各上部案内溝４１により各光ファイバ５を案内し
、これら各光ファイバ５の端面と対応する各光導波路３
の端面とを突合せて接合し、各光ファイバ５および光フ
ァイバ案内基板４を光デバイス基板１へ固着する。

このようにして、光導波路３の光軸に対し、光ファイバ
５の光軸を位置決め精度１μｍ以内で容易に配列するこ
とができる。

また、マイクロドリル２０により複数本の案内溝を同時
に加工することができる。この実施例では、４本の案内
溝を８分という短時間で形成することができた。

また、光ファイバ５が下部案内溝１１および上部案内溝
４１で固定されるので、接着時や長時間経過後も位置ず
れが発生せず、６ケ月経過した時点でも位置ずれが発生
しなかった。

なお、この実施例では、マイクロドリル２０を用いて案
内溝を加工したが、マイクロ放電加工。

レーザエツチング加工、電子ビーム加工、イオンエツチ
ング加工などのマイクロ加工法を用いて加工することも
できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、光デバイス基板上の光導
波路の光軸の延長線上に、光ファイバと同一直径の半円
形状の断面の第１の案内溝を形成し、この第１の案内溝
と一体加工された同一直径、半円形状断面の第２の案内
溝と第１の案内溝とにより各光ファイバを固定する構成
とすることにより、光導波路の光軸に対し高精度で容易
に光ファイバの光軸を位置決めすることができ、かつ、
固着時や長時間経過後も位置ずれしない光ファイバアレ
イを得ることができる効果がある。

従って、光デバイス基板上の光導波路と光ファイバとの
接続が高信頼度で短時間にでき光通信の展開に寄与する
ところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の光ファイバアレイの一実施例を示
す斜視図、第２図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第２の発明
の光ファイバアレイの製造方法の一実施例を説明するた
めの加工工程順に示した光ファイバアレイの斜視図、第
３図は従来の光ファイバアレイの一例を示す斜視図であ
る。 １．１＾・・・光デバイス基板、２・・・光デバイス、
３・・・光導波路、４・・・光ファイバ案内基板、５・
・・光ファイバ、６・・・シリコン基板、７・・・押え
板、１１・・・下部案内溝、２０・・・マイクロドリル
、４１・・・上部案内溝、５１・・・光ファイバの端面
、６１・・・■溝。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の光導波路が形成された光デバイス基板と、
   この光デバイス基板上の所定の位置に設けられた光ファ
   イバ案内基板と、複数の光ファイバと、前記光ファイバ
   基板および光ファイバ案内基板の前記各光導波路の光軸
   の延長線上にそれぞれ内面が相対向して設けられ、かつ
   これら内面の断面が前記各光ファイバの直径と等しい半
   円形状を成し、前記各光ファイバを、それぞれ光軸を対
   応する前記光導波路の光軸と一致させて接合し固定する
   複数の第１および第２の案内溝とを有することを特徴と
   する光ファイバアレイ。
2. （２）複数の光導波路が形成された光デバイス基板の所
   定の位置に光ファイバ案内基板を固定する工程と、マイ
   クロ穴加工法により前記光デバイス基板および光ファイ
   バ案内基板の前記各光導波路の光軸の延長線上に、内径
   が光ファイバの外径と等しく端面が前記各光導波路の端
   と接しかつ前記各光ファイバを納めたときにこれら光フ
   ァイバの光軸が前記各光導波路の光軸と一致するように
   穴を明けて内面が相対向する複数の第１および第２の案
   内溝を形成する工程と、前記光ファイバ案内基板を光デ
   バイス基板から分離する工程と、前記光デバイス基板の
   第１の案内溝中にそれぞれ前記各光ファイバを配列して
   前記光ファイバ案内基板の各第２の案内溝により前記各
   光ファイバを案内し、これら各光ファイバの端面と前記
   各光導波路の端面とをそれぞれ突合せて接合し、前記光
   ファイバ案内基板および各光ファイバを前記光デバイス
   基板に固着する工程とを含むことを特徴とする光ファイ
   バアレイの製造方法。