JPH04180004A - 光回路の接続装置 - 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、光導波路と光ファイバ、光導波路同士、光フ
ァイバ同士を接続して光学的に結合する光回路の接続装
置に関するものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来、
例えば光ファイバと平面光導波路とを結合するには、平
面光導波路の端面を研磨した後、該研磨面に光ファイバ
の端面を接着する方法が用いられていた（　ＢＵＴＩ−
ＪＯＩＮＴ法）。この方法によれば、その接続作業は容
易であるが、該接続面における入出力損失が大きく、ま
た光ファイバと光導波路の光軸合わせも困難であった。

一方光ファイバと平面光導波路間にレンズを挿入して結
合する方法もある。しかしながらこの場合も入出力損失
が大きく、また両者の光軸合わせも困難であった。

そこで平面光導波路の端部にＶ溝を設け、該Ｖ溝に光フ
ァイバの端部を載置して接着する方法が考えられた（例
えば特開平１−９４３０５号）。このようにして接続す
ると、入出力損失の低減には多少効果はあったが、その
加工は精度を要し容易ではない。

さらに結合効率を向上するため、結合部における光ファ
イバのコア端面と光導波路端面の太き許を変えたものも
ある。しかしながらこの場合は端面の小きいものから大
きいものに入射するときには結合効率は良いがその逆方
向の光に対しては結合効率が悪く、このため入出力の方
向が特定している場合にしか使用できない。

また以上の各従来例において、結合される光ファイバの
コア端面ば通常円形であり、光導波路端面ば通常正方形
又は長方形である。そしてこの形状の相違から結合部の
入出力損失が大きくなる。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、光導波
路端面（又は光ファイバ端面）と光ファイバ端面（又は
光導波路端面）を接続する際の両者の接触面積を増大さ
せることにより、簡易に両者間の結合効率を増大せしめ
ることができる光回路の接続装置を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕 上記問題点を解決するため本発明は、光導波路端面又は
光ファイバ端面を光の進行方向に対して所定ノ傾斜角度
でカットするとともに、該光導波路端面又は光ファイバ
端面に接続する他の光導波路端面又は他の光ファイバ端
面も前記角度とほぼ同じ傾斜角度でカットし、両者を核
力・ント面にて結合固定した。

〔作用〕

上記の如く光導波路端面、光ファイバ端面を光の進行方
向に対して斜めにカットしたので、接続部における両者
の接触面積が増える。このため両者間の結合効率が増大
する。また接続時の両者の位置合わせが容易となる。

さらに接続される両端面は斜めに加工されるだけなので
、その加工は容易である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明に用いる光導波路素子１と光ファイバ５
を示す斜視図である。また第２図は光ファイバ５を光導
波路素子１に接続した状態を示す図であり、同図（ａ）
は平面図、同図（ｂ）は側断面図である。

同図に示すように、光ファイバ５は円柱状のコア５１と
クラッド５３で構成され、その端面５５はコア５１中を
進行する光の進行方向に対して斜めに所定の角度θで研
磨されている。

一方光導波路素子１は光導波路基板１１上に薄板状の光
導波路クラッド部１３を設け、きらに該光導波路クラッ
ド部１３内の所定位置に該光導波路クラッド部１３より
もその屈折率を高くした光導波路１５を設けて構成され
ている。なおこの光導波路１５はその横断面が正方形状
に構成きれている。

そしてとの光導波路素子１の光導波路１５端面を含む部
分も、前記光ファイバ５の端面５５の傾斜角度θと同一
角度θで斜めにカット研磨され、これによって傾斜する
端面１７を有するＣカット溝１８が形成されている。

そしてこれら光ファイバ５の端面５５と光導波路素子１
の端面１７は、突き合わされて接合される。このとき第
２図（ｂ）に示すように光ファイバ５のコア５１と光導
波路素子１の光導波路１５はぴったり合致するように接
合される。

そしてこの状態で光ファイバ５と光導波路素子１は固定
されるが、この固定は放電式いはレーザービーム等によ
る熱融着でも良いし、接着剤でも良い。なお接着剤で接
着した場合は、反射防止のため、接着剤とコア５１と光
導波路１５の屈折率を合わせる。

ここで第３図は光ファイバ５のコア５１を第２図（ｂ）
に示すＡ方向から見た図である。

同図に示すようにＡ方向から見たコア５１の形状は、コ
ア５１の半径をｒ。とじて、 そしてこの面積Ｓ。は、 となり、端面の面積Ｓ。がコア５１の断面積πｒ　ｃ２
よりも大きくなることがわかる。

−実弟４図は光導波路１５を第２図（ｂ）に示すＡ方向
から見た図である。

同図に示すようにＡ方向から見た光導波路１５の形状は
長方形状となり、その面積Ｓｗは、となり、端面の面積
Ｓｗが光導波路１５の断面積ｂ２よりも大きくなること
がわかる。

以上のように光ファイバ５と光導波路素子１の端面を角
度θで斜めにカットすることによって、コア５１端面と
光導波路１５端面の面積がいずれも（１／　ｔａｎθ）
倍増える。つまり両者の接合面積が増える。

このため、光導波路素子１と光ファイバ５を光軸に対し
て垂直に切断したものを接合する場合に比べ、その接合
面積が増えた分たけ両者間の結合効率か向上し、また両
者の結合時の位置合わせか容易且つ確実となる。

また上記第１図に示す実施例におけるＣカット溝１８の
両側面１８ａ、１８ｂ間の幅を、前記光ファイバ５の外
径（クラッド５３の外径）と等しく形成すれば、光ファ
イバ５を該Ｃカット溝１８内に挿入して接合する際、該
両側面１８ａ、１８ｂがガイドの役目を果たしその接合
がさらに容易となる。

ところでこの実施例においては光ファイバ５のコア５１
の横断面形状は円形であり、また光導波路素子１の光導
波路１５の横断面形状は正方形であるので、両者は完全
には一致せず、この形状の違いから損失が生ずる。この
ため本願発明者は形状の一致しない両者を最も損失少な
く結合するための両者の寸法を求めてこの実施例に適用
した。

即ち本願発明者は、第５図に示すコア５１と光導波路１
５の横断面における互いの非接触面積Ｓｄ（斜線で示す
部分）を最少にするようにした。

ここで第６図は（Ｓｄ／πｒＣりと（ｂ／２ｒ。）の関
係を示す図である。

同図に示すように（Ｓｄ／πｒ　ｃ２　）を最少とする
ためには、即ち両者間の形状の違いによる損失を最少と
するためには、 □キ０　、９　　（２ｒｅ　＞ｂ＞、／”’−・ｒｅ　
）ｒｃ とすればよいことがわかる。

次に第７図は２つの光導波路素子１′　、１″同士を結
合する本発明の他の実施例を示す斜視図である。

同図に示すようにこの実施例においては、接合する両光
導波路素子１’、１″の端面１７’、１７″を、それぞ
れ光導波路１５’、１５″内を進行する光の進行方向に
対して所定角度θだけ傾くようにカット研磨し、接続固
定するように構成きれている。

この実施例の場合は光導波路１５’、１５″の横断面形
状を同一としておけは、両者を接合した場合、両者はぴ
ったり一致する。

この実施例の場合も接合される光導波路１５′　、１５
″の端面が斜めにカットきれてその端面面積が大きくさ
れているので、両者間の結合効率が向上し、また結合時
の両者間の位置合わせが容易となる。

次に第８図は２つの光ファイバ５′　、５″同士を結合
する本発明のさらに他の実施例を示す斜視図である。

同図に示す実施例においては、接合する両光ファイバ５
′　、５″の端面５５’、５５″を、それぞれコア５１
’、５１″内を進行する光の進行方向に対して所定角度
θだけ傾くようにカット研磨し、該カットきれた端面５
５’、５５″間を接続固定するように構成されている。

この実施例の場合も両コア５１’、５１″ノ横断面形状
を同一としておけば、両者を接合した場合、両者はぴっ
たり一致する。

この実施例の場合も接合きれる両コア５１′　。

５１″の端面が斜めにカットされてその端面面積が大き
くされているので、両者間の結合効率が向上するととも
に、結合時の両者間の位置合わせが容易となる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明に係る光回路の接続
装置によれは、以下のような優れた効果を有する。

■光導波路、光ファイバの接続される端面を光の進行方
向に対して斜めにカットしたので、該接続部における接
触面積が増え、接続する両者間の結合効率が増大するば
かりか、接続時の位置合わせが容易となる。

■接続される各端面ば斜めに加工されるだけなので、そ
の加工が容易である。

■コアの横断面が円形の光ファイバ端面とコアの横断面
が正史形の光導波路とを接続固定する場合、光導波路の
コアの１辺の長さを光ファイバのコアの直径のほぼ０．
９倍とすれは、両者を接続した場合の非接触面積は少な
いので結合効率が高くなる。

この場合、光ファイバから光導波路に光を入射する場合
も、その反対方向に光を入射する場合も結合効率は高い
。従ってこの接続装置は入出力に等しく使え、双方同人
出射に使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した光導波路素子１と光ファイバ
５を示す斜視図、第２図（ａ）、（ｂ）は光ファイバ５
を光導波路素子１に接続した状態を示す図、第３図は光
ファイバ５のコア５１を第２図（ｂ）に示すＡ方向から
見た図、第４図は光導波路素子１の光導波路１５を第２
図（ｂ）に示すＡ方向から見た図、第５図はコア５１と
光導波路１５の互いの非接触面積Ｓｄを示す図、第６図
は（Ｓｄ／πｒ　ｃ＊　）と（ｂ／２ｒＣ）の関係を示
す図、第７図は２つの光導波路素子１′、１″同士を結
合する本発明の他の実施例を示す斜視図、第８図は２つ
の光ファイバ５′　、５″同士を結合する本発明の悴ら
に他の実施例を示す斜視図である。 図中、１・・・光導波路素子、１５・・・光導波路、１
７・・・端面、５・・・光ファイバ、５１・・・コア、
５５・・・端面、である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光導波路端面又は光ファイバ端面を光の進行方向
   に対して所定の傾斜角度でカットするとともに、該光導
   波路端面又は光ファイバ端面に接続する他の光導波路端
   面又は他の光ファイバ端面も前記角度とほぼ同じ傾斜角
   度でカットし、両者を該カット面にて結合固定したこと
   を特徴とする光回路の接続装置。
2. （２）横断面が円形のコアを有する光ファイバ端面と横
   断面が正方形の光導波路端面とを接続固定する請求項（
   １）記載の光回路の接続装置において、 前記正方形の光導波路の１辺の長さを、前記円形の光フ
   ァイバのコアの直径のほぼ０．９倍としたことを特徴と
   する光回路の接続装置。