JPH04140701A - 導波路カプラ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、光通信における分岐・結合器等として用いら
れる導波路カプラおよびその製造方法に関する。

従来の技術 光通信において、一方の光源から出射される光を光ファ
イバで伝送し複数の受光部へ導く場合は光の分岐を行う
必要があり、同様に複数の光源から出射される光を一つ
受光部へ導く場合は光の結合を行う必要がある。その分
岐、結合を行うためには、例えばハーフミラ−を用いる
方法や光回路フィルム等の導波路カプラを用いる方法が
ある。

導波路カプラのコア部およびクラッド部の形成方法とし
ては、選択的露光により屈折率を変化させる方法や、屈
折率の異なる材料を用いてコア部、クラッド部をそれぞ
れ形成する方法がある。

以下図面を参照しながら、従来の導波路カプラの一例に
ついて説明する。第８図において、１は導波路カプラ、
２はコア部、３はクラッド部、４は保持板、５．６は光
学研磨面、７〜９は光ファイバである。

以上のように構成された導波路カプラについて、以下そ
の形成方法および動作について説明する。高屈折率材料
シート中に低屈折率モノマを分散させ、選択的にＵＶ光
の露光を行い、低屈折率モノマを重合させ、未反応の低
屈折率モノマを真空中で除去することにより屈折率の異
なるパターン、すなわち高屈折率のコア部２と低屈折率
のクラ、１ラド部３をシート中に形成する。そのシート
を保持板４て挟み、接着する。次に、コア部２の断面を
保持板４の間から露出させて光学研磨を行い、光ファイ
バ７、光ファイバ８および光ファイバ９とコア部２の断
面の位置合わせを行った後。

接合を行う。光ファイバ７から光を入射すると光は導波
路カプラ１内で分岐され光ファイバ８、光ファイバ９に
分岐される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の構成では、コア部の断面を光学
研磨する必要があり、製造コストが高くなるという課題
を有していた。

また、コア部の断面と光ファイバの位置合わせを行う際
、コア部の断面は方形で、光ファイバの断面が円形であ
るため、結合損失が大きいという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、コア部の断
面を光学研磨する必要がなく、低コストで、高品質の導
波路カプラおよびその製造方法を提供することを目的と
する。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明の導波路カプラは、入
射側の導波路断面積が光ファイバのコア断面積より大き
く、出射側の導波路断面積が光ファイバのコア断面積よ
り小さいという構成を備えたものである。

また本発明の一実施例における導波路の製造方法は、基
板の対向する２辺に第１．第２の梁を残して中央に平面
部を形成し、平面部の表面にクラッド層を形成した後、
梁の内側に溝部を形成し、さらに第１．第２の梁に光フ
ァイバ固定用溝部を溝部に直角に形成する工程と、梁に
設けられた光ファイバ固定用溝部に光ファイバをその端
面が平面部に来るように接着固定する工程と、平面部の
光ファイバの近傍に所定厚みのスペーサを設置する工程
と、平面部に液状のコア材料を充填し、光ファイバ間を
接続する導波路のパターンを有するマスクをスペーサに
当接した状態で露光し、現像して導波路のコア部を形成
する工程と、コア部を覆ってクラッド層を形成する工程
を有するものである。

作用 本発明の導波路カプラは、入射側の導波路断面積が光フ
ァイバ径より大きいので、光ファイバから出射される光
のほとんどか導波路へ導かれる。

また、出射鋼の導波路の断面積か光ファイバ径より小さ
いので、導波路から出射される光のほとんどが光ファイ
バへ導かれるため結合損失を低減することができる。

本発明の導波路カプラの製造方法は、光ファイバの光学
研磨面の上に導波路を直接形成するのでコアの断面の光
学研磨を行う必要がなく、光ファイバと導波路を接合す
るための接着剤も不要となるため、低コストで高品質の
導波路カプラの製造方法を提供することができる。

実施例 以下本発明の一実施例における導波路カプラおよびその
製造方法について、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における導波路カプラの
斜視図である。図において、１０は導波路カプラ、１１
は入射側のコア断面、１２，１．３は出射側のコア断面
、１４は保持材、１５は入射側の光ファイバ、１．６．
１７は出射側の光ファイバである。

以上のように構成された導波路カプラについて、以下そ
の動作を説明する。導波路カプラとして使用する場合、
入射側と出射側のそれぞれの光ファイバ１５，１６．１
７とコア断面１１，１２゜１３の位置合わせを行い、接
合する。このとき、入射側のコア断面１１の面積は入射
用の光ファイバ１５の断面積より大きいため導波路のコ
ア断面１１の外へ漏れる光量を低減できる。また出射側
も同様に、出射側のコア断面１２．１３の面積は出射用
の光ファイバ１６．１７の断面積より小さ（しであるた
め光ファイバ１６．１７の外へ漏れる光量を低減できる
。

以上のように本実施例によれば、入射側のコア断面１１
の面積が光ファイバ１５の断面積より大きく、出射側の
コア断面１２．１３の面積が光ファイバ１６．１７の断
面積より小さいため、結合損失を低減することができる
。

次に本発明の第２の実施例における導波路カプラの製造
方法について第２図から第７図を参照しなから説明する
。第２図は導波路カプラの基板の斜視図、第３図は光フ
ァイバを固定した導波路カプラの基板の斜視図、第４図
は導波路用のギャップスペーサを配置した導波路カプラ
の基板の斜視図、第５図はギャップスペーサ上に導波路
露光マスクを配置した導波路カプラの基板の斜視図、第
６図はコア部が形成された導波路カプラの基板の斜視図
、第７図は導波路カプラの斜視図である。

これらの図において、２０は導波路カプラの基板、２１
．２２．２３は光ファイバ固定用溝部、２４、、．２５
は溝部、２６はクラッド層、２７は入射側光ファイバ　
２８．２９は出射側光ファイバ、３０は接着剤、３１．
３２はギャップスペーサ、３３は導波路のパターン３４
が形成されたマスク基板、３５は液状のコア材、３６は
選択露光後に硬化されたコア部、３７はクラッド部であ
る。

以下にその製造方法を説明する。

まず第２図に示すように、クラッド層２６、溝部２４．
２５．光ファイバ固定用溝部２１．２２゜２３を有する
導波路カプラ用基板２０を制作する。次に第３図に示す
ように入射制光ファイバ２７を光ファイバ固定用溝部２
１に挿入し、その端面をクラッド層２６上に配置して接
着剤３０で固定する。同様に出射側光ファイバ２８．２
９を光ファイバ固定用溝部２２．２３に挿入し溝部２４
の側面に光ファイバ２８．２９の端面の一部が密着する
ように配置して接着剤３０で固定する。次に第４図に示
すように、入射制光ファイバ２７の近傍でクラッド層２
６の上に光ファイバ２７の直径より厚いギャップスペー
サ３１を複数個配置し、出射側光ファイバ２８．２９の
近傍のクラッド層２６の上に光ファイバ２８．２９のコ
ア径より薄いギャップスペーサ３２を複数個配置する。

次に第５図に示すように、基板２０の上に液状のコア材
３５を塗布し、ギャップスペーサ３１゜３２、コア材３
５に接触するようにして導波路のパターン３４が形成さ
れたマスク基板３３を配置し、紫外線により選択露光を
行った後、現像を行って、第６図に示すような光ファイ
バ２７゜２８．２ｇと結合した導波路のコア部３６を得
る。次に第７図に示すようにコア部３６の外周にクラッ
ド部３７を形成し、導波路カプラが完成する。この後、
信頼性向上のための各種材料による封止を行うことが望
ましい。またクラッド部３７は、コア部３６の外周に薄
層て形成することも可能である。コア部３６の材料とし
ては、アクノル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂等の透明材料を使用することができる。基板２
０の材料としては、樹脂、セラミック、ガラス等を使用
することができる。クラッド部３７の材料については、
アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等を使用することがで
きる。また、溝部２５は必ずしも必要ではない。

発明の効果 以上のように本発明の第１の導波路カプラは入射側のコ
ア断面の面積を光ファイバのコアの断面積より太き（、
出射側のコア断面の面積を光ファイバのコアに断面積よ
り小さ（することにより結合損失の低い高効率の導波路
カプラを得ることができる。

また本発明の導波路カプラの製造方法は、基板の対向す
る２辺に第１．第２の梁を残して中央に平面部を形成し
、平面部の表面にクラッド層を形成した後、梁の内側に
溝部を形成し、さらに第１゜第２の梁に光ファイバ固定
用溝部を溝部に直角に形成する工程と、梁に設けられた
光ファイバ固定用溝部に光ファイバをその端面が平面部
に来るように接着固定する工程と、平面部の光ファイバ
の近傍に所定厚みのスペーサを設置する工程と、平面部
に液状のコア材料を充填し、光ファイバ間を接続する導
波路のパターンを有するマスクをスペーサに当接した状
態で露光し、現像して導波路のコア部を形成する工程か
らなり、光ファイバの光学研磨面の上に導波路を直接形
成するのでコア断面の光学研磨を必要とせず、光ファイ
バと導波路を接合するための接着剤も不要であるなど、
低コストで高品質の導波路カプラを実現できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における導波路カプラの
斜視図、第２図から第７図は本発明の第２の実施例にお
ける導波路カプラの製造方法を説明するための工程別斜
視図、第８図は従来の導波路カプラの斜視図である。 １１・・・・・・入射側のコア断面（入射側の導波路）
、１２．１３・・・・・・出射側のコア断面（出射側の
導波路）、１５．１６．１７・・・・・・光ファイバ代
理人の氏名　弁理士小蝦治明　ばか２名第 図 ９り 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ファイバの接続に使用する多分岐の導波路カプ
   ラにおいて、入射側の導波路の断面積が光ファイバのコ
   アに断面積より大きく、出射側の導波路断面積が光ファ
   イバのコアの断面積より小さいことを特徴とする導波路
   カプラ。
2. （２）基板の対向する２辺に第１、第２の梁を残して中
   央に平面部を形成し、前記平面部の表面にクラッド層を
   形成した後、前記梁の内側に溝部を形成し、さらに前記
   第１、第２の梁に光ファイバ固定用溝部を前記溝部に直
   角に形成する工程と、前記梁に設けられた光ファイバ固
   定用溝部に光ファイバをその端面が前記基板の平面部に
   来るように接着固定する工程と、前記平面部の光ファイ
   バの近傍に所定厚みのスペーサを設置する工程と、前記
   平面部に液状のコア材料を充填し、光ファイバ間を接続
   する導波路のパターンを有するマスクを前記スペーサに
   当接した状態で露光し、現像して導波路のコア部を形成
   する工程と、前記コア部を覆ってクラッド層を形成する
   工程を有する導波路カプラの製造方法。
3. （３）基板の対向する２辺に第１、第２の梁を残して中
   央に平面部を形成し、前記偏面部の表面にクラッド層を
   形成した後、前記梁の内側に溝部を形成し、さらに前記
   第１、第２の梁に光ファイバ固定用溝部を前記溝部に直
   角に形成する工程と、第１の梁に形成された光ファイバ
   固定用溝部に固定される光ファイバの端面は平坦部の上
   にあり、第２の梁に形成された光ファイバ固定用溝部に
   固定される光ファイバの端面はその一部が溝部の側面に
   当接するようにして前記光ファイバを接着固定する工程
   と、前記第１の梁から突出した光ファイバの端面の近傍
   にその光ファイバの直径より厚い厚さのスペーサを配置
   し、前記第２の梁から突出した光ファイバの端面の近傍
   にその光ファイバのコアの径より薄いスペーサを配置す
   る工程と、前記平面部に液状のコア材料を充填し、光フ
   ァイバ間を接続する導波路のパターンを有するマスクを
   前記スペーサに当接した状態で露光し、現像して導波路
   のコア部を形成する工程と、前記コア部を覆ってクラッ
   ド層を形成する工程を有する導波路カプラの製造方法。