JPH031112A - 光フアイバの結合装置とその製法 - Google Patents

光フアイバの結合装置とその製法

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JPH031112A
JPH031112A JP1253720A JP25372089A JPH031112A JP H031112 A JPH031112 A JP H031112A JP 1253720 A JP1253720 A JP 1253720A JP 25372089 A JP25372089 A JP 25372089A JP H031112 A JPH031112 A JP H031112A
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optical fiber
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groove
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JP1253720A
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リヒアルト、マツツ
Gerhard Winzer
ゲルハルト、ウインツアー
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明は、集積ブレーナ形の光デバイスの結合窓に光フ
ァイバを結合するための装置と、これを製造する方法に
関する。
〔従来の技術〕
光ファイバの信号伝送区間の特性は、送信モジュールお
よび受信モジュールにおけるグラスファイバの光結合の
品質に左右される。光ファイバ内を案内される光波は一
般にμ−単位の横方向のモード範囲を有するので、デバ
イス相互の正確な位！決めが必要である。ｍ−ｒｖ族半
導体における単モード集積導波体の場合、許容可能な横
方向調整公差は、材料内における光波長が短いことによ
り１μ観をはるかに下回ることになる。
損失の少ない従来の結合装置は、一般にハイプリシト形
モジエールの条件に合わされている。光ファイバ及び結
合すべき光デバイスは個々の担体上に据え付けられ、し
かもモードをマツチングするために必要な結合光学系と
一緒に据え付けられている。この結合光学系はレンズが
接続されたテーバ形ファイバから成っているか〔文献［
シーメンス研究開発報告書　（Ｓｉｅｍｅｎｓ　Ｆｏｒ
ｓｃｈｕｎｇｓ−ｕｎｄＥｎｔｗｉｃｋｅｌｕｎｇｓｂ
ｅｒｉｅｈｔ　）Ｊ第１３ＳＳ　１９Ｂ４年、第２８４
〜２８８頁参照）、あるいは球形レンズないしグラジェ
ントレンズから成っている（文献ｒシーメンス研究開発
報告書」第１６巻、１９８７年、第１４１〜１４６頁参
照）、これによって形成される補助ユニットは直接に調
整する際に主担体に直接に相対的に固定してろう付けさ
れる。
この方法の場合、まず補助ユニットを個々に検査できる
利点および組立の際に追従調整できる利点を存するが、
結合個所ごとに場所を必要とし、組立経費がかかるとい
う欠点を有する。
また文献「オプチクス・レターズ（Ｏｐｔｉｃｓ　Ｌｅ
ｔｔ）Ｊ第１１巻、第２号、１９８６年２月、第１０９
〜１１１真に、基体上に集積された超高密度電気回路の
フォトダイオードに光波を結合するために結合窓に光フ
ァイバを結合する構造が知られている。その場合、光フ
ァイバは基体に形成されその基体表面に対して垂直に向
いている盲孔の中に配置されている。フォトダイオード
の結合窓は盲孔の底に位置している。光ファイバを基体
表面に垂直に接続することにより、この方式は基体表面
の任意の個所において高い充填密度にできるが、この垂
直構造のために、集積光学系のブレーナ形構造物例えば
集積ブレーナ形光波導体に光ファイバを結合するために
は適用できない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、集積ブレーナ形デバイス、特に光デバ
イスが集積されている基体上に直接形成可能な集積ブレ
ーナ形導波体の結合窓に、光ファイバを結合するための
コンパクトで容易に据え付は可能な装置を提供すること
にある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によればこの課題は、基体の表面に形成された溝
が、少なくとも一つの基体面で閉じられた端面を有し、
この端面に光デバイスの結合が配置され、溝の中に、光
ファイバの終端部分がその端部を結合窓に向かい合うよ
うに配置され、光ファイバ端部および結合窓を介して光
波が光ファイバとデバイスとの間を直接結合されること
によって解決される。
〔作用効果〕
本発明に基づく案内通路は、モノリシック集積により作
られるグラスファイバ用支持構造物であり、これによっ
て狭い場所で僅かな調整においてグラスファイバを基体
上における集積ブレーナ形光デバイスに結合することが
できる。
好適には溝は特許請求の範囲の請求項２に基づいて断面
■字形にされる。
本発明に基づく結合装置の有利な製造方法は特許請求の
範囲の請求項３に記載されている。
〔実施例〕
以下図面に示した実施例を参照して本発明の詳細な説明
する。
本発明に基づく光ファイバの結合装置を製造するための
方法の第１図に示した最初の工程においては、集積ブレ
ーナ形導波体ＷＬを支持する基体Ｓｕｂは、例えばＩｎ
Ｐから成る担体ＴＫで構成され、その上にエピタキシャ
ル成長でＩｎＰから成る緩衝層ＰＳが、更にその上に［
ｎＰから成る被覆層ＤＳが設けられている。導波体ＷＬ
は、暖ｉｍｐｓ上にエピタキシャル成長で設けられ被覆
ＪｉｉＤＳで包囲され基体Ｓｕｂの表面Ｏと共に側縁Ｋ
ａを規定する基体Ｓｕｂの側面ＳＦから長手軸心Ａに沿
って基体Ｓｕｂの内部に延びる４分割材料、例えばＩｎ
ＣａＡｓＰ材料から成る条材で構成されている。導波体
ＷＬは例えばレーザーダイオードの光増幅導波層である
。
第１の工程において、被覆ＮＤＳ上にエツチングマスク
Ｍａが設けられる。このマスクＭａにはブレーナ形導波
体ＷＬの両側に形成され導波体ＷＬの長手軸心Ａに対し
て平行に延び少な（とも基体Ｓｕｂの側縁Ｋａから結合
窓ＫＦの高さ位置まで延びる細長いスリット３１１．Ｓ
１２が開けられている。これらのスリットにおいて基体
Ｓｕｂの表面Ｏは露出している。結合窓ＫＦの高さ位置
は長手軸心への方向に計って結合窓ＫＦと基体Ｓｕｂの
側縁Ｋａとの距離に相応している。
スリットＳ１１、Ｓ１２は公知のフォトリソグラフィ法
で作られる。
第２の工程において、これらのスリットＳ１１、ＳＩ２
から出発して斜めに深くスリット状通路Ｋ１１、ＫＩ２
が基体Ｓｕｂの中に、それが基体Ｓｕｂの深い所で導波
体ＷＬの下側で互いに突き当たるか交差するまでエツチ
ングされる（第２図参照）、このスリット状通路Ｋ１１
、Ｋ１２は交差する二つの平面内に位置しており、その
基体Ｓｕｂ内を延びる図示していない交差線は、導波体
ＷＬの下側をその長手軸心Ａに対して平行に延びている
。
このエツチングにより、両方のスリット状通路Ｋ１１、
に１２の間に、断面三角形の片持ち支持の舌片Ｚが生じ
、これは基体Ｓｕｂの側縁Ｋａから導波体ＷＬの長手軸
心Ａの方向にマスクＭａのスリットｓｔｔ、ｓｔｚの端
部ｅ１、ｅ２まで延びている。
エツチング方法としてレーザー誘起湿式エツチング（例
えば文献　「アプライド・フィジクス・レターズ（Ａｐ
ｐｌ、Ｐｈｙａ、Ｌｓｔｔ、）　４４６．１９８５年、
第４５３〜４５５頁参照）が利用できる。
次の工程において、舌片Ｚは結合窓ＫＦまで除去される
（第３図参照）、これは超音波浴において片持ち支持の
舌片Ｚを分離することによって行われる。
片持ち支持の舌片Ｚを除去した後、基体Ｓｕｂの表面Ｏ
には導波体ＷＬの長手軸心Ａの方向に延びる断面三角形
の溝ＦＫが生ずる。この溝ＦＫは基体Ｓｕｂの側縁Ｋａ
における開放端ｏＥと、長手軸心Ａに対してほぼ垂直に
立っている三角形状の基体面ＳｕＦで閉じられた端面ａ
Ｅとを有している。この端面ａＥには結合窓ＫＦが、基
体Ｓｕｂの端面ＳＦから引込まされて露出した導波体Ｗ
Ｌの端面の形で配置されている。
結合窓ＫＦの位置はエツチングマスクＭａのスリシトＳ
１１、Ｓ１２の端部ｉ＋１．．ｅ２だけでほぼ規定され
、問題はない、実際には結合窓ＫＦは上述したスリット
端部ｅ１、ｅ２よりも幾分基体Ｓｕｂの側縁Ｋａの近く
に位置している。
最後の工程において、適当に寸法づけられた溝ＰＫには
、例えばコアにとクラッドＭとを有するコア・クラシト
形グラスファイバの終端部分ＥＦが、その端部ＦＥが導
波体ＷＬの結合窓ＦＫに対して正確に位置し、その終端
部分ＥＦと導波体ＷＬが一直線に並ぶように取り付けら
れる（第４図参照） モードの適合を良好にするために、その終端部分ＥＦの
端部ＦＥは、レンズが接続されているテーバ体として形
成される。
溝ＦＫの底面が互いにα−４５°の角度を成し、光ファ
イバのクラッドＭの外径をｄとした場合、長手輪心Ａに
対して同心にされたファイバのコアにの軸心が基体Ｓｕ
ｂの表面０より距離ａだけ下側で導波体ＷＬに突き当た
るようにするために、溝ＦＫの暢りはり、＝ｆｉ・ｄ＋
２ａでなければならない。
多数の光ファイバを結合する場合、個々の結合窓あるい
は結合個所の相互の横間隔は最も小さな最小所要場所で
済む、この方法は、断面■字形の溝内部における調整を
情無ないしは僅かにして、ファイバを結合窓ないしは結
合個所に対して十分に正確に位置決めするために、フォ
トリソグラフィおよびエツチング技術で得られる公差で
足りるような用途に適している。
一実施例においては、幅が約５０μ−の舌片Ｚをレーザ
ー誘起式湿式エツチングにより形成し、そのエツチング
マスクとして１着したチタン層を使用した。
光ファイバの終端部分を取り付けるための溝は一端が必
ずしも開放している必要はない、これは基体Ｓｕｂの表
面の任意の個所に形成し、両側端を基体面で閉じること
もできる。この場合には、基体の表面に平行に繰り出さ
れたファイバーの連結台は、溝が光ファイバを湾曲によ
り基体表面から溝の閉鎖端に繰り出すのに十分な長さを
有しているときに可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に基づいて光ファイバの結合装置を製造
する第１工程を示した斜視図、第２図および第３図はそ
れぞれ本発明に基づく光ファイバの結合装置を製造する
第２および第３の工程を示した斜視図、第４図は本発明
に基づく完成した光ファイバの結合装！の斜視図である
。 Ｓｕｂ、、、基体 ＷＬ　　、、、導波体 ＫＦ　　、、、結合窓 ＦＫ　、、、溝 ０　１．、基体の表面 Ｓ　ｕ　Ｆ、、、溝を境界づける基体表面ＥＦ　　、、
、光ファイバの終端部分 ａＥ　　、、、溝の端面 Ｋ１１．、、スリット Ｋ　ｌ　２．、、スリット

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）基体（Ｓｕｂ）上に集積にされたプレーナ形光デバ
    イス（ＷＬ）からのないしはそこへの光波の入結合ない
    し出結合のために結合窓（ＫＦ）に光ファイバを結合す
    るための装置において、基体（Ｓｕｂ）の表面（Ｏ）に
    形成された溝（ＦＫ）が、少なくとも一つの基体面（Ｓ
    ｕＦ）で閉じられた端面（ａＥ）を有し、この端面（ａ
    Ｅ）に光デバイス（ＷＬ）の結合窓（ＫＦ）が配置され
    、溝（ＦＫ）の中に、光ファイバの終端部分（ＥＦ）が
    その端部（ＦＥ）を結合窓（ＫＦ）に向かい合うように
    配置され、光ファイバ端部（ＦＥ）および結合窓（ＫＦ
    ）を介して光波がファイバとデバイス（ＷＬ）との間を
    直接結合されることを特徴とする光ファイバの結合装置
    。 ２）溝（ＦＫ）が断面Ｖ字形をしていることを特徴とす
    る請求項１記載の装置。 ３）基体（Ｓｕｂ）の表面（Ｏ）に、少なくとも結合窓
    （ＫＦ）の高さ位置まで延びる二つのスリット状の通路
    （Ｋ１１、Ｋ１２）が、これらが光デバイス特に導波体
    （ＷＬ）の下側で互いに突き当たるか交差するように、
    表面（Ｏ）から斜めに基体（Ｓｕｂ）の中に深くエッチ
    ング加工され、それにより生じた斜めの通路（Ｋ１１、
    Ｋ１２）によって両側が基体（Ｓｕｂ）から分離され少
    なくとも結合窓（ＫＦ）の近くで基体（Ｓｕｂ）につな
    がっているブリッジ又は舌片（Ｚ）が結合窓（ＫＦ）の
    高さ位置まで除去され、これにより溝（ＦＫ）および結
    合窓（ＫＦ）が露出され、ブリッジ又は舌片（Ｚ）を除
    去して生じた断面Ｖ字形の溝（ＦＫ）の中に、光ファイ
    バの終端部分（ＥＦ）が取り付けられることを特徴とす
    る請求項１又は２記載の装置の製造方法。
JP1253720A 1988-09-29 1989-09-27 光フアイバの結合装置とその製法 Pending JPH031112A (ja)

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