JPH0277005A - 光学部品の接着固定方法 - 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】 概要 光デバイスの構成部品である光学部品の接着固定方法に
関し、 固定により光学部品が変形したり光学部品に応力が加わ
ったりすることがない光学部品の接着固定方法の提供を
目的とし、 紫外線硬化性樹脂を硬化させるための紫外線に対して不
透明な光学部品同士を紫外線硬化性樹脂により接着固定
する方法であって、光学部品間に透明ブロックを介在さ
せ、該透明ブロックの内部に向けて紫外線を照射するこ
とによって、上記光学部品と上記透明ブロック間に介在
する紫外線硬化性樹脂を硬化させるようにして構成する
。

産業上の利用分野 本発明は光デバイスの構成部品である光学部品の接着固
定方法に関する。ここで光学部品とは、光アイソレータ
、光スィッチ、その他の光デバイスの構成部品であって
、その部品に光が導波されるか否かを問わず、相互固定
を行うとき又は行った後に変形しないこと及び応力が加
わらないことを要求される全ての部品を対象としている
。

光伝送システムを構築する場合には、光送受信装置、光
伝送路の他に、光アイソレータ、光スィッチ及び光合分
波器等の種々の光デバイスが必要とされる。光デバイス
は、多数の光学部品を相互固定して所望の機能が達成さ
れるようになっており、一般に、光学部品相互の位置関
係等が直接的に光デバイスの特性に影響を及ぼすから、
固定による変形を生ずることがない光学部品の固定方法
が要望されている。又、偏波を利用する光デバイスでは
、レンズ等に加えられる応力によって複屈折現象が生じ
光デバイスの特性が不安定になるから、応力の発生がで
きるだけ少ない固定方法が要求される。

従来の技術 光学部品の従来の固定方法を第６図により説明する。同
図（ａ）に示す方法では、相互固定すべき光学部品４１
．４２間に熱硬化性接着剤４３を介在させ、光学部品４
１．４２の位置調整を行つた後に全体を高温に保持する
ことで熱硬化性接着剤４３を固化させ、光学部品間の相
互固定を行つ昭いる。又、同図（ｂ）に示す方法では、
光学部品５１．５２の表面にＡｕ等の金属層５３．５４
をそれぞれ形成し、金属層５３．５４間に介在させられ
た半田５５を高温下にて溶融させた後これを冷却・固化
して光学部品の相互固定を行っている。

発明が解決しようとする課題 従来の固定方法であると、熱硬化性接着剤が硬化する温
度が約６０℃であり、半田が固化する温度が１００℃以
上であるから、固定すべき光学部品の熱膨張係数が異な
る場合には、光デバイスを通常使用する室温にまで光学
部品を冷却したときに固定部の近傍に歪みが生じ、調整
された光学部品間の位置関係が調整直後と異なったもの
となったり、光学部品に応力が作用したりする。例えば
光軸調整がなされた光学部品について位置ずれが生じる
と、光デバイスの損失特性が劣化するという問題が生じ
る。又、例えば光アイソレータにおけるＹＩＧ等の磁気
光学結晶に応力が作用すると、該結晶に複屈折性が生じ
、光アイソレータの消光比が劣化するという問題が生じ
る。

これらの問題を避けるために、近年、紫外線硬化性樹脂
（ＵＶ樹脂）を接着剤として使用する光学部品の固定方
法が実施されるようになっているが、紫外線硬化性樹脂
を硬化させるための紫外線に対して透明な光学部品同士
の固定にしかこの方法を使用し得ないという欠点がある
。例えば、上述のＹＩＧ、複屈折性結晶であるルチル（
Ｔｉ０２）結晶は紫外線硬化性樹脂を硬化させるための
紫外線に対して不透明であるから、これらについては、
紫外線硬化性樹脂を使用した従来の固定方法を採用し得
ない。

本発明はこのような事情に鑑みて創作されたもので、紫
外線硬化性樹脂を硬化させるための紫外線に対して不透
明な光学部品について、固定により光学部品が変形した
り光学部品に応力が加わったりすることがない接着固定
方法を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段 第１図は本発明の原理図である。

この方法は、紫外線硬化性樹脂を硬化させるための紫外
線に対して不透明な光学部品１．２同士を紫外線硬化性
樹脂により接着固定する際に、光学部品１．２間に透明
ブロック３を介在させ、透明ブロック３の内部に向けて
紫外線４を照射することによって、光学部品１．２と透
明ブロック３間に介在する紫外線硬化性樹脂５を硬化さ
せるようにしたものである。

ここで、透明ブロック３は、紫外線硬化性樹脂を硬化さ
せるための紫外線に対して透明な部材である。

作　　　用 光学部品間に介在させられた透明ブロックの内部に向け
て紫外線を照射すると、透明ブロックが紫外線に対して
透明であることから、紫外線は透明ブロックの内部を伝
搬する。このとき、透明ブロックの内部に導入された紫
外線は、透明ブロックと紫外線硬化性樹脂との界面又は
紫外線硬化性樹脂と光学部品との界面において正反射又
は拡散反射して、透明ブロックの全体に行きわたるから
、紫外線硬化性樹脂は紫外線の照射を受けて迅速に硬化
する。このように、本発明によれば、不透明な光学部品
について常温での固定が可能になるので、光学部品に変
形が生じたり応力が加わったりするおそれがなくなる。

実　　施　　例 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の実施例を示す光アイソレータの正面図
である。この光アイソレータは、光学部品としての基板
１１と平行に設定された光軸ＯＡ上に、光学部品として
の、偏光子１２、ＹＩＧ結晶１３及び偏光子１４をこの
順に配置して構成されている。そして、ＹＩＧ結晶１３
が本発明方法により透明ブロック１５を介して基板１１
に固定されている。透明ブロック１５の材質としては、
例えば石英ガラスを用いることができる。尚、後述する
動作の説明の便宜上、光軸ＯＡにおける光アイソレータ
の順方向（図中左から右方向）をＸ軸方向、ｚ軸に垂直
で基板１１に平行で紙面の裏面側から表面側に貫通する
方向をＸ軸方向、ｙ軸及びＺＸ軸に垂直で図中下から上
に向かう方向をｙ軸方向としておく。

第３図はＹＩＧ結晶１３の波長特性図であって、縦軸は
その透過率（％）、横軸は光の波長λ　（μｍ）である
。一般的な光伝送システムにおいて使用される１、３〜
１．５５μｍの波長において高い透過率を示すことから
この範囲の波長の光についてはＹＩＧ結晶１３は透明で
ある。しかし、紫外線硬化性樹脂を硬化させるための紫
外線（例えば波長が０．２〜０．３μｍ）に対しては１
％以下の透過率を示し、このような紫外線に対してはＹ
ＩＧ結晶１３は不透明である。このため、基板１１も不
透明である場合には、ＹＩＧ結晶１３又は基板１１を介
して紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射することができず
、従って、本実施例のようにＹＩＧ結晶１３と基板１１
間に透明ブロック１５を介在させることによって、初め
て紫外線硬化性樹脂による固定が可能になる。

第４図は第２図に示される光アイソレータの動作を説明
するための図であって、ｘｙ平面における偏波方向が示
されている。第２図において例えば半導体レーザからの
コリメート光を２軸方向に向かって偏光子１２に入射さ
せると、偏光子１２から出射した光の偏波面は、第４図
（ａ）に示すように、ｙ軸と平行になる。この偏光をＹ
ＩＧ結晶１３に入射させると、その出射光の偏波面は、
同図（ｂ）に示すように、ｙ軸又はｙ軸に対して４５°
の角度をなすようになる。そして、偏光子１４の透過偏
波面は、同図（ｂ）に示すのと同じになるようにされて
いるから、ＹＩＧ結晶１３からの光は、偏光子１４を介
して順方向に出射して光ファイバ等の光伝送路に導入さ
れる。

一方、光フアイバ端面等で反射してこの光アイソレータ
に戻ってきた反射帰還光は、一般にもとの直線偏光状態
が保存されていないが、偏光子１４を−ＺＸ軸方向透過
する光は、同図（ｂ）に示す偏光状態のものだけとなり
、この光はＹＩＧ結晶１３により４５°旋光されて、同
図（Ｃ）に示すように、Ｘ軸方向に平行な直線偏光とな
る。従って、この偏光は偏光子１２を透過することがで
きず、反射帰還光の光源への影響が防止される。

ところで、ＹＩＧ結晶１３に応力が加わっていて複屈折
性が生じていると、ＹＩＧ結晶１３を一２軸方向に透過
した光は完全な直線偏光とはならず、同図（ｄ）に示す
ように、ｙ軸方向に平行な偏光成分を有する楕円偏光と
なる。ｙ軸方向に平行な偏光成分が生じると、この偏光
成分は偏光子１２を透過して光源に到達するから、光ア
イソレータとしての機能が劣化し、即ち、消光比が劣化
する。本実施例では、ＹＩＧ結晶１３を常温にて固定す
ることができるので、光アイソレータの通常使用温度範
囲においてＹＩＧ結晶１３に複屈折性を生じさせるよう
な応力が加わるおそれはなく、高い消光比の光アイソレ
ータを提供することが可能になる。

第５図は本発明の他の実施例を示す光スィッチの平面図
（ａ）及び正面図（ｂ）である。２１は光ファイバ２２
の端面から放射された光を平行光ビームにするためのフ
ァイノぐコリメータであり、このファイバコリメータ２
１は、光ファイノイ２２をフェルール２３に挿入固定し
、フェルール２３を、球レンズ２４が例えば圧入された
スリーブ２５に挿入固定して構成されている。２６．２
７はファイバコリメータ２１と同一構成のファイバコリ
メータである。２８は光路切換部であり、図中矢印方向
に往復動可能な可動プリズム２９とこの可動プリズム２
９を摺動自在に支持するガイド３０とから構成されてい
る。そして、ファイバコリメータ２１，２６．２７及び
光路切換部２８を基板３１に固定するに際して、ファイ
バコリメータ２１．２６．２７と基板３１間に透明ブロ
ック３２を介在させ、光路切換部２８と基板３１間に透
明ブロック３３を介在させ、透明ブロック３２゜３３の
内部に向けて紫外線を照射することによって、各固定部
分に粘着している図示しない紫外線硬化性樹脂を硬化さ
せるようにしている。

この光スィッチの動作を説明する。プリズム２９が第５
図（ａ）に示す状態にあるときは、ファイバコリメータ
２１からの光は、プリズム２９の透過面２９ａを透過し
て反射面２９ｂ、２９Ｃで反射し、透過面２９ｄを透過
してファイバコリメータ２７に入射される。プリズム２
９を同図中下方向に移動させると、ファイバコリメータ
２１からの光はプリズム２９に入射されないから、この
光は直接ファイバコリメータ２６に入射される。

このように光路の切換えがなされるものである。

第５図に示すような構成の光スィッチにあっては、各光
学部品の相互の位置関係を高精度に調整した状態で相互
固定をする必要が、あるから、本発明方法によれば、従
来の熱硬化性接着剤を使用した場合と比較して極めて短
時間に固定を行うことができ、作業性が良好になる。又
、前実施例同様常温における固定であるから、温度変化
により固定部に大きな変形が生じるおそれがなく、長期
間にわたり高い光結合効率を維持することができる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、紫外線硬化性樹
脂を硬化させるための紫外線に対して不透明な光学部品
について、紫外線硬化性樹脂により常温にて接着固定す
ることができるので、固定により光学部品が変形したり
、光学部品に応力が加わったりするおそれがなくなると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、 第２図は本発明の実施例を示す光アイソレータの正面図
、 第３図はＹＩＧの波長特性図、 第４図は第２図に示される光アイソレータの動作を説明
するための偏波面説明図、 第５図は本発明の他の実施例を示す光スィッチの平面図
（ａ）及び正面図（ｂ）、 第６図は従来技術を説明するための図である。 １．２・・・光学部品、 ３．１５，３２．３３・・・透明ブロック、５・・・紫
外線硬化性樹脂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 紫外線硬化性樹脂を硬化させるための紫外線に対して不
   透明な光学部品同士を紫外線硬化性樹脂により接着固定
   する方法であって、 光学部品（１、２）間に透明ブロック（３）を介在させ
   、 該透明ブロック（３）の内部に向けて紫外線（４）を照
   射することによって、 上記光学部品（１、２）と上記透明ブロック（３）間に
   介在する紫外線硬化性樹脂（５）を硬化させるようにし
   たことを特徴とする光学部品の接着固定方法。