JPH04316005A - 光導波路基板と光ファイバ整列用基板との結合体の製 造方法 - Google Patents
光導波路基板と光ファイバ整列用基板との結合体の製 造方法Info
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- JPH04316005A JPH04316005A JP3108310A JP10831091A JPH04316005A JP H04316005 A JPH04316005 A JP H04316005A JP 3108310 A JP3108310 A JP 3108310A JP 10831091 A JP10831091 A JP 10831091A JP H04316005 A JPH04316005 A JP H04316005A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光導波路基板と光ファ
イバ整列用基板との結合体の製造方法に関するものであ
る。
イバ整列用基板との結合体の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】最近、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３
）単結晶基板にチタン内拡散法によって光導波路を形成
する技術が注目されている。こうした光導波路基板は、
導波路型光変調素子、導波路形分岐結合回路、導波路形
光合分波回路用の基板として用いられ、将来的には導波
路形光集積回路用の基板として期待される。
）単結晶基板にチタン内拡散法によって光導波路を形成
する技術が注目されている。こうした光導波路基板は、
導波路型光変調素子、導波路形分岐結合回路、導波路形
光合分波回路用の基板として用いられ、将来的には導波
路形光集積回路用の基板として期待される。
【０００３】こうした光導波路基板においては、光導波
路の端面と外部の光ファイバの端面とを端面結合し、光
ファイバと光導波路の間で光を効率的に伝送しなけれな
らない。この際、光ファイバの端面と光導波路の端面と
の間に隙間があったり、両者の光軸が位置ズレしている
と、光の伝播損失が大きくなるので、端面結合を精度よ
く行わなければならない。こうした端面結合の方法はい
くつか知られている。しかし、従来の方法では、いずれ
も、光導波路と光ファイバとの端面結合の段階で、両者
に実際にレーザー光を通し、伝播光量が最大となるよう
に光軸合わせを行わなければならない。この光軸合わせ
には非常に長い時間がかかるので、作業効率が悪くなり
、生産性が低くなっていた。
路の端面と外部の光ファイバの端面とを端面結合し、光
ファイバと光導波路の間で光を効率的に伝送しなけれな
らない。この際、光ファイバの端面と光導波路の端面と
の間に隙間があったり、両者の光軸が位置ズレしている
と、光の伝播損失が大きくなるので、端面結合を精度よ
く行わなければならない。こうした端面結合の方法はい
くつか知られている。しかし、従来の方法では、いずれ
も、光導波路と光ファイバとの端面結合の段階で、両者
に実際にレーザー光を通し、伝播光量が最大となるよう
に光軸合わせを行わなければならない。この光軸合わせ
には非常に長い時間がかかるので、作業効率が悪くなり
、生産性が低くなっていた。
【０００４】これらの問題を解決する方法として、特開
平２−１２５２０９号公報において、光導波路基板にガ
イド溝を形成し、光ファイバ保持コネクタ部材にガイド
ピンを設け、ガイドピンをガイド溝に係合させることに
よって光導波路の端面と光ファイバの端面とを位置合わ
せする方法が開示されている。
平２−１２５２０９号公報において、光導波路基板にガ
イド溝を形成し、光ファイバ保持コネクタ部材にガイド
ピンを設け、ガイドピンをガイド溝に係合させることに
よって光導波路の端面と光ファイバの端面とを位置合わ
せする方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者の検
討によると、光ファイバ保持コネクタ部材の上側プレー
ト及び下側プレートをＳｉチップやプラスチックなどで
形成しているが、光導波路端面と光ファイバの端面とを
高精度で結合することは困難であり、結果として良好な
結合効率を得ることは非常に困難であった。更に、本発
明者は、光導波路基板材に光導波路を形成して光導波路
基板とし、光ファイバ整列用基板材に所定数のＶ溝を形
成して整列用基板とし、各基板の結合面をできるだけ高
精度に機械加工し、かつ光学研摩し、その上で各基板の
外側輪郭を基準面として端面結合を行うことを検討した
。 しかし、この方法でも、やはり光導波路端面と光ファイ
バの端面との結合精度に限界があり、光軸合わせが必要
であった。
討によると、光ファイバ保持コネクタ部材の上側プレー
ト及び下側プレートをＳｉチップやプラスチックなどで
形成しているが、光導波路端面と光ファイバの端面とを
高精度で結合することは困難であり、結果として良好な
結合効率を得ることは非常に困難であった。更に、本発
明者は、光導波路基板材に光導波路を形成して光導波路
基板とし、光ファイバ整列用基板材に所定数のＶ溝を形
成して整列用基板とし、各基板の結合面をできるだけ高
精度に機械加工し、かつ光学研摩し、その上で各基板の
外側輪郭を基準面として端面結合を行うことを検討した
。 しかし、この方法でも、やはり光導波路端面と光ファイ
バの端面との結合精度に限界があり、光軸合わせが必要
であった。
【０００６】本発明の課題は、光導波路基板に形成され
た光導波路の端面と、光ファイバの端面とを光軸合わせ
なしに精度良く結合することである。
た光導波路の端面と、光ファイバの端面とを光軸合わせ
なしに精度良く結合することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、一つの基板材
料から少なくとも一つの基準面を選択し、この基板材料
を分割して光導波路基板材と光ファイバ整列用基板材と
を作製し、分割後の前記基準面を位置基準として前記光
導波路基板材に光導波路を形成し、また分割後の前記基
準面を位置基準として前記光ファイバ整列用基板材にガ
イド溝を形成してこのガイド溝に光ファイバを収容し、
次いで光導波路基板の前記分割によって形成された端面
と光ファイバ整列用基板の前記分割によって形成された
端面とを結合する際に、分割後の前記基準面が分割前の
状態に復元するように結合させることにより前記光導波
路の端面と前記光ファイバの端面とを端面結合する、光
導波路基板と光ファイバ整列用基板との結合体の製造方
法に係るものである。また、本発明は、一つの基板材料
から少なくとも一つの基準面を選択し、この基板材料に
光導波路又は光導波路形成用パターンを形成し、この基
板材料を分割して光導波路基板と光ファイバ整列用基板
材とを作製し、この光ファイバ整列用基板材の前記光導
波路上又は前記光導波路形成用パターン上にガイド溝を
形成してこのガイド溝に光ファイバを収容し、次いで前
記光導波路基板の前記分割によって形成された端面と光
ファイバ整列用基板の前記分割によって形成された端面
とを結合する際に、分割後の前記基準面が分割前の状態
に復元するように結合させることにより前記光導波路の
端面と前記光ファイバの端面とを端面結合する、光導波
路基板と光ファイバ整列用基板との結合体の製造方法に
係るものである。
料から少なくとも一つの基準面を選択し、この基板材料
を分割して光導波路基板材と光ファイバ整列用基板材と
を作製し、分割後の前記基準面を位置基準として前記光
導波路基板材に光導波路を形成し、また分割後の前記基
準面を位置基準として前記光ファイバ整列用基板材にガ
イド溝を形成してこのガイド溝に光ファイバを収容し、
次いで光導波路基板の前記分割によって形成された端面
と光ファイバ整列用基板の前記分割によって形成された
端面とを結合する際に、分割後の前記基準面が分割前の
状態に復元するように結合させることにより前記光導波
路の端面と前記光ファイバの端面とを端面結合する、光
導波路基板と光ファイバ整列用基板との結合体の製造方
法に係るものである。また、本発明は、一つの基板材料
から少なくとも一つの基準面を選択し、この基板材料に
光導波路又は光導波路形成用パターンを形成し、この基
板材料を分割して光導波路基板と光ファイバ整列用基板
材とを作製し、この光ファイバ整列用基板材の前記光導
波路上又は前記光導波路形成用パターン上にガイド溝を
形成してこのガイド溝に光ファイバを収容し、次いで前
記光導波路基板の前記分割によって形成された端面と光
ファイバ整列用基板の前記分割によって形成された端面
とを結合する際に、分割後の前記基準面が分割前の状態
に復元するように結合させることにより前記光導波路の
端面と前記光ファイバの端面とを端面結合する、光導波
路基板と光ファイバ整列用基板との結合体の製造方法に
係るものである。
【０００８】
（実施例１）図１〜図６は、本発明の実施例を説明する
ためのものである。以下の実施例では、いわゆる４×４
列の光スイッチング素子に対して本発明を適用したが、
むろん他の光学デバイスに対して本発明を適用すること
もできる。まず、図１に示すように、基板材料１を準備
する。この基板材料１は、例えばニオブ酸リチウム単結
晶、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）単結晶からな
っており、例えば機械加工によって母材から切り出す。 このとき、切り出した基板材料１のうち少なくとも一側
面は、後に基準面として使用することから、平面とする
ことが望ましい。
ためのものである。以下の実施例では、いわゆる４×４
列の光スイッチング素子に対して本発明を適用したが、
むろん他の光学デバイスに対して本発明を適用すること
もできる。まず、図１に示すように、基板材料１を準備
する。この基板材料１は、例えばニオブ酸リチウム単結
晶、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）単結晶からな
っており、例えば機械加工によって母材から切り出す。 このとき、切り出した基板材料１のうち少なくとも一側
面は、後に基準面として使用することから、平面とする
ことが望ましい。
【０００９】次いで、図１に一点鎖線で示す分割位置２
で基板材料を分割する。この分割は、機械加工によって
行う。これにより、図２に示すように、光導波路基板材
４と、一組の光ファイバ整列用基板材３Ａ、３Ｂとを作
製する。
で基板材料を分割する。この分割は、機械加工によって
行う。これにより、図２に示すように、光導波路基板材
４と、一組の光ファイバ整列用基板材３Ａ、３Ｂとを作
製する。
【００１０】次いで、図３に示すように、光導波路基板
材に、例えば４列の光導波路６を形成する。この光導波
路の形成技術自体は、例えばチタン内拡散法、リチウム
外拡散法、プロトン交換法等による。現状では、チタン
内拡散法が最も有望と考えられている。チタン内拡散法
による場合には、フォトリソグラフィーによって、図３
に示す導波路パターンに沿ってチタン膜を形成し、次い
で光導波路基板材を熱処理してチタンを拡散させ、光導
波路６を得る。むろん、光導波路６の列数や平面形状は
、製品仕様に応じて適宜変更する。一対の光ファイバ整
列用基板材３Ａ， ３Ｂには、それぞれ図３に示すよう
に各４列毎のＶ溝（ガイド溝）５を機械加工によって形
成し、一対の光ファイバ整列用基板１３Ａ， １３Ｂを
得る。むろん、Ｖ溝５の列数と形成位置とは、光導波路
６の列数とその端面の位置に合わせなければならない。 また、各光ファイバ整列用基板１３Ａ，１３Ｂ に、そ
れぞれ座ぐり１６を形成しておく。
材に、例えば４列の光導波路６を形成する。この光導波
路の形成技術自体は、例えばチタン内拡散法、リチウム
外拡散法、プロトン交換法等による。現状では、チタン
内拡散法が最も有望と考えられている。チタン内拡散法
による場合には、フォトリソグラフィーによって、図３
に示す導波路パターンに沿ってチタン膜を形成し、次い
で光導波路基板材を熱処理してチタンを拡散させ、光導
波路６を得る。むろん、光導波路６の列数や平面形状は
、製品仕様に応じて適宜変更する。一対の光ファイバ整
列用基板材３Ａ， ３Ｂには、それぞれ図３に示すよう
に各４列毎のＶ溝（ガイド溝）５を機械加工によって形
成し、一対の光ファイバ整列用基板１３Ａ， １３Ｂを
得る。むろん、Ｖ溝５の列数と形成位置とは、光導波路
６の列数とその端面の位置に合わせなければならない。 また、各光ファイバ整列用基板１３Ａ，１３Ｂ に、そ
れぞれ座ぐり１６を形成しておく。
【００１１】次いで、図４に示すように、一対の光ファ
イバ整列用基板１３Ａ， １３Ｂの各Ｖ溝５に、それぞ
れ光ファイバ７を収容し、位置決めする。ただし、図４
において、８は光ファイバの被覆を示し、本実施例では
、被覆８の中に光ファイバ７が四本通っている。そして
、光ファイバ整列用基板１３Ａ， １３Ｂの前記分割に
よって形成された端面９をそれぞれ光学研摩すると共に
、光導波路基板１４の前記分割によって形成された一対
の端面１９をそれぞれ光学研摩する。
イバ整列用基板１３Ａ， １３Ｂの各Ｖ溝５に、それぞ
れ光ファイバ７を収容し、位置決めする。ただし、図４
において、８は光ファイバの被覆を示し、本実施例では
、被覆８の中に光ファイバ７が四本通っている。そして
、光ファイバ整列用基板１３Ａ， １３Ｂの前記分割に
よって形成された端面９をそれぞれ光学研摩すると共に
、光導波路基板１４の前記分割によって形成された一対
の端面１９をそれぞれ光学研摩する。
【００１２】そして、光導波路基板１４の端面１９と光
ファイバ整列用基板１３Ａ の端面９とを結合する。こ
れと共に、光導波路基板１４の端面１９と光ファイバ整
列用基板１３Ｂ の端面９とを結合し、図５の状態とす
る。
ファイバ整列用基板１３Ａ の端面９とを結合する。こ
れと共に、光導波路基板１４の端面１９と光ファイバ整
列用基板１３Ｂ の端面９とを結合し、図５の状態とす
る。
【００１３】この結合の際には、三方向で位置決めを行
う必要がある。即ち、図５に示すｘ方向の位置決めにつ
いては、基板１４と１３Ａ 、及び基板１４と１３Ｂ
をそれぞれ隙間なく密着させることで行う。図６に示す
ｙ方向、ｚ方向の位置決めについては、各基板１４，
１３Ａ，１３Ｂ の外形輪郭を利用する。この点につい
て更に述べる。
う必要がある。即ち、図５に示すｘ方向の位置決めにつ
いては、基板１４と１３Ａ 、及び基板１４と１３Ｂ
をそれぞれ隙間なく密着させることで行う。図６に示す
ｙ方向、ｚ方向の位置決めについては、各基板１４，
１３Ａ，１３Ｂ の外形輪郭を利用する。この点につい
て更に述べる。
【００１４】即ち、基板材料１（図１参照）において、
底面と側面とのうちの少なくとも一方をまず基準面とし
て選択する。このうち基板材料１の側面を基準面として
選択した場合には、図６における側面１１が基準面とな
る。そして、基板材料１を図２に示すように分割した後
に、この側面１１を位置基準として光導波路６とＶ溝５
とを形成する。次いで、図５に示すように光導波路基板
１４と光ファイバ整列用基板１３Ａ，１３Ｂ とを結合
する際には、一旦分割されていた平坦な側面１１が元の
形状を復元するようにする。これにより、各光導波路６
の端面と、Ｖ溝５に収容、固定された光ファイバ７の端
面とがＹ方向に見て位置決めされる。
底面と側面とのうちの少なくとも一方をまず基準面とし
て選択する。このうち基板材料１の側面を基準面として
選択した場合には、図６における側面１１が基準面とな
る。そして、基板材料１を図２に示すように分割した後
に、この側面１１を位置基準として光導波路６とＶ溝５
とを形成する。次いで、図５に示すように光導波路基板
１４と光ファイバ整列用基板１３Ａ，１３Ｂ とを結合
する際には、一旦分割されていた平坦な側面１１が元の
形状を復元するようにする。これにより、各光導波路６
の端面と、Ｖ溝５に収容、固定された光ファイバ７の端
面とがＹ方向に見て位置決めされる。
【００１５】基板材料１の底面を基準面として選択した
場合には、図６における底面１０が基準面となる。そし
て、基板材料１を図２に示すように分割した後に、この
底面１０を位置基準として光導波路６ とＶ溝５とを形
成する。次いで、図５に示すように光導波路基板１４と
光ファイバ整列用基板１３Ａ，１３Ｂ とを結合する際
には、一旦分割されていた平坦な底面１０が元の形状を
復元するようにする。これにより、各光導波路６の端面
と、Ｖ溝５に収容、固定された光ファイバ７の端面とが
Ｚ方向に見て位置決めされる。
場合には、図６における底面１０が基準面となる。そし
て、基板材料１を図２に示すように分割した後に、この
底面１０を位置基準として光導波路６ とＶ溝５とを形
成する。次いで、図５に示すように光導波路基板１４と
光ファイバ整列用基板１３Ａ，１３Ｂ とを結合する際
には、一旦分割されていた平坦な底面１０が元の形状を
復元するようにする。これにより、各光導波路６の端面
と、Ｖ溝５に収容、固定された光ファイバ７の端面とが
Ｚ方向に見て位置決めされる。
【００１６】そして、ここで最も重要なことは、これら
の基板１４， １３Ａ， １３Ｂがもともと同一の基板
材料１に由来し、かつ図５において結合される一対の端
面が、分割位置２における分割によって生じたものであ
ることである。従って、基板１４と１３Ａ 、基板１４
と１３Ｂ の外形輪郭、端面９，１９の輪郭は、もとも
と完全に一致しているので、これらの各基板を極めて精
度良く結合できるのである。前述したｘ，ｙ，ｚ方向の
位置決め自体も、こうした構成によって初めて可能にな
るのである。従来のように、例えば市販の光ファイバ整
列用基板を光導波路基板に結合しても、もともと各基板
の端面、底面、側面の輪郭に加工上のズレがあるのだか
ら、高精度の位置決めは、製造上不可能である。
の基板１４， １３Ａ， １３Ｂがもともと同一の基板
材料１に由来し、かつ図５において結合される一対の端
面が、分割位置２における分割によって生じたものであ
ることである。従って、基板１４と１３Ａ 、基板１４
と１３Ｂ の外形輪郭、端面９，１９の輪郭は、もとも
と完全に一致しているので、これらの各基板を極めて精
度良く結合できるのである。前述したｘ，ｙ，ｚ方向の
位置決め自体も、こうした構成によって初めて可能にな
るのである。従来のように、例えば市販の光ファイバ整
列用基板を光導波路基板に結合しても、もともと各基板
の端面、底面、側面の輪郭に加工上のズレがあるのだか
ら、高精度の位置決めは、製造上不可能である。
【００１７】このように、本実施例では、上記したよう
に、基板１４と１３Ａ 、基板１４と１３Ｂ とをｘ，
ｙ，ｚの三方向でみて極めて精度良く結合できることか
ら、光導波路６の端面と光ファイバ７の端面との間で光
軸のズレや隙間などが生じにくい。特に、図４において
互いに対向する端面９と１９とは、分割位置２において
基板材料１を分割することで形成されたものであるから
、当然端面９と１９とを結合する際に隙間が生じず、従
って光導波路６の端面と光ファイバ７の端面との間に隙
間が生じない。これにより、いわゆる端面反射による伝
播損失が生じなくなる。これらの理由から、実用的にみ
て、光ファイバ７の端面と光導波路６の端面との間で光
軸調整しなくとも、充分光伝播損失を小さく抑えること
ができるので、作業能率、生産性が飛躍的に向上する。
に、基板１４と１３Ａ 、基板１４と１３Ｂ とをｘ，
ｙ，ｚの三方向でみて極めて精度良く結合できることか
ら、光導波路６の端面と光ファイバ７の端面との間で光
軸のズレや隙間などが生じにくい。特に、図４において
互いに対向する端面９と１９とは、分割位置２において
基板材料１を分割することで形成されたものであるから
、当然端面９と１９とを結合する際に隙間が生じず、従
って光導波路６の端面と光ファイバ７の端面との間に隙
間が生じない。これにより、いわゆる端面反射による伝
播損失が生じなくなる。これらの理由から、実用的にみ
て、光ファイバ７の端面と光導波路６の端面との間で光
軸調整しなくとも、充分光伝播損失を小さく抑えること
ができるので、作業能率、生産性が飛躍的に向上する。
【００１８】なお、側面１１と底面１０との一方のみを
基準面として選択する場合には、側面１１の方を基準面
として選択する方が効果が大きい。本実施例においては
、チタン内拡散法によって光導波路６を形成しているの
で、光導波路６を形成する際にＺ方向の精度をある程度
以上に向上させることは困難だからである。この場合に
は、Ｚ方向については必要に応じて光軸調整を行う。
基準面として選択する場合には、側面１１の方を基準面
として選択する方が効果が大きい。本実施例においては
、チタン内拡散法によって光導波路６を形成しているの
で、光導波路６を形成する際にＺ方向の精度をある程度
以上に向上させることは困難だからである。この場合に
は、Ｚ方向については必要に応じて光軸調整を行う。
【００１９】また、基板材料１の材質として、ＬｉＮｂ
Ｏ３のように、光ファイバに対して大きな屈折率差を有
する物質を使用する場合が多い。こうした場合には、光
導波路端面と光ファイバ端面との結合部分での反射光を
除去するため、あえて端面９と１９とを側面１１に垂直
な平面に対して８度程度斜めに傾けることがある。この
ため、従来は、端面９と１９との切断角度を精密に合わ
せる精密加工工程が不可欠であり、極めて煩雑かつ困難
であった。これに対し、本実施例では、基板材料１を切
断して得た一対の相対向する端面９と１９とを再結合す
るので、端面９と１９との切断角度を精密に測定し、加
工する工程が不要であり、かつ光導波路基板１４と光フ
ァイバ整列用基板１３Ａ，１３Ｂ とを結合した後にも
、光ファイバ７と光導波路６との間で両者の光軸が傾く
ことがない。この意味で、本実施例に示した方法が極め
て有効である。
Ｏ３のように、光ファイバに対して大きな屈折率差を有
する物質を使用する場合が多い。こうした場合には、光
導波路端面と光ファイバ端面との結合部分での反射光を
除去するため、あえて端面９と１９とを側面１１に垂直
な平面に対して８度程度斜めに傾けることがある。この
ため、従来は、端面９と１９との切断角度を精密に合わ
せる精密加工工程が不可欠であり、極めて煩雑かつ困難
であった。これに対し、本実施例では、基板材料１を切
断して得た一対の相対向する端面９と１９とを再結合す
るので、端面９と１９との切断角度を精密に測定し、加
工する工程が不要であり、かつ光導波路基板１４と光フ
ァイバ整列用基板１３Ａ，１３Ｂ とを結合した後にも
、光ファイバ７と光導波路６との間で両者の光軸が傾く
ことがない。この意味で、本実施例に示した方法が極め
て有効である。
【００２０】（実施例２）まず、図１に示したような基
板材料１を準備する。次いで、図７に示すように、各分
割位置２をまたいでその両側に延びるようなアライメン
トマーク１２を設ける。アライメントマーク１２の幅は
、光導波路の幅よりも小さくする。本例では、計４個の
アライメントマーク１２を形成したが、この個数は変更
できる。また、アライメントマーク１２の形成方法とし
ては、機械加工またはフォトリソグラフィーによる。
板材料１を準備する。次いで、図７に示すように、各分
割位置２をまたいでその両側に延びるようなアライメン
トマーク１２を設ける。アライメントマーク１２の幅は
、光導波路の幅よりも小さくする。本例では、計４個の
アライメントマーク１２を形成したが、この個数は変更
できる。また、アライメントマーク１２の形成方法とし
ては、機械加工またはフォトリソグラフィーによる。
【００２１】次いで、分割位置２で基板材料１を分割す
ると、図８に示すように、光導波路基板材４と、一対の
光ファイバ整列用基板材３Ａ， ３Ｂとが形成される。 この際、同時にアライメントマーク１２も分割され、光
導波路基板材４の方には計４個のアライメントマーク１
２ｂ が残り、各光ファイバ整列用基板材３Ａ， ３Ｂ
の側にはそれぞれ２個毎のアライメントマーク１２ａ
が残る。
ると、図８に示すように、光導波路基板材４と、一対の
光ファイバ整列用基板材３Ａ， ３Ｂとが形成される。 この際、同時にアライメントマーク１２も分割され、光
導波路基板材４の方には計４個のアライメントマーク１
２ｂ が残り、各光ファイバ整列用基板材３Ａ， ３Ｂ
の側にはそれぞれ２個毎のアライメントマーク１２ａ
が残る。
【００２２】他は前記した実施例１と同様に図３、図４
によって示す手順に従って加工を施し、図９に示すよう
な結合体を得る。ただし、本実施例においては、図５、
図６に示すｘ方向及びｚ方向の位置決めは実施例１と同
様にして行うが、加工時におけるｙ方向の位置決めには
、分割されたアライメントマーク１２ａ， １２ｂ を
用いてもよい。即ち、分割されたアライメントマーク１
２ｂを位置基準として、光導波路基板材４に所定パター
ンの光導波路６を形成し、分割されたアライメントマー
ク１２ａ を位置基準として、光ファイバ整列用基板材
３Ａ，３Ｂ にそれぞれＶ溝５を形成する。そして、今
度は側面１１を位置基準としてｙ方向の位置決めを行い
つつ、光導波路基板１４と光ファイバ整列用基板１３Ａ
， １３Ｂとを結合する。これにより、図９に示すよう
に、対応するアライメントマーク１２ａ と１２ｂ と
が再び結合され、当初のアライメントマーク１２が復元
される。本実施例においては、光導波路６及びＶ溝５を
形成する際の位置基準としてアライメントマーク１２ａ
， １２ｂを使用することにより、上記ｙ方向の位置決
めが一層容易かつ確実になる。
によって示す手順に従って加工を施し、図９に示すよう
な結合体を得る。ただし、本実施例においては、図５、
図６に示すｘ方向及びｚ方向の位置決めは実施例１と同
様にして行うが、加工時におけるｙ方向の位置決めには
、分割されたアライメントマーク１２ａ， １２ｂ を
用いてもよい。即ち、分割されたアライメントマーク１
２ｂを位置基準として、光導波路基板材４に所定パター
ンの光導波路６を形成し、分割されたアライメントマー
ク１２ａ を位置基準として、光ファイバ整列用基板材
３Ａ，３Ｂ にそれぞれＶ溝５を形成する。そして、今
度は側面１１を位置基準としてｙ方向の位置決めを行い
つつ、光導波路基板１４と光ファイバ整列用基板１３Ａ
， １３Ｂとを結合する。これにより、図９に示すよう
に、対応するアライメントマーク１２ａ と１２ｂ と
が再び結合され、当初のアライメントマーク１２が復元
される。本実施例においては、光導波路６及びＶ溝５を
形成する際の位置基準としてアライメントマーク１２ａ
， １２ｂを使用することにより、上記ｙ方向の位置決
めが一層容易かつ確実になる。
【００２３】（実施例３）まず、図１に示したような基
板材料１を準備する。次いで、図１０に示すように、基
板材料１の表面に、前記したフォトリソグラフィー技術
及び熱処理によって光導波路６を形成する。次いで、基
板材料１を分割位置２で分割し、図１１に示すように、
光導波路基板１４と一対の光ファイバ整列用基板材３Ａ
， ３Ｂとを形成する。本実施例では、各光ファイバ整
列用基板材３Ａ， ３Ｂの表面にも光導波路６が形成さ
れている。
板材料１を準備する。次いで、図１０に示すように、基
板材料１の表面に、前記したフォトリソグラフィー技術
及び熱処理によって光導波路６を形成する。次いで、基
板材料１を分割位置２で分割し、図１１に示すように、
光導波路基板１４と一対の光ファイバ整列用基板材３Ａ
， ３Ｂとを形成する。本実施例では、各光ファイバ整
列用基板材３Ａ， ３Ｂの表面にも光導波路６が形成さ
れている。
【００２４】次いで、各光ファイバ整列用基板材３Ａ，
３ＢにＶ溝５を設け、図３に示すように一対の光ファ
イバ整列用基板１３Ａ， １３Ｂを作製する。この後は
、前述した実施例と同様に、図４〜図６で述べた手続に
従って光ファイバの端面と光導波路６の端面とを結合す
る。
３ＢにＶ溝５を設け、図３に示すように一対の光ファ
イバ整列用基板１３Ａ， １３Ｂを作製する。この後は
、前述した実施例と同様に、図４〜図６で述べた手続に
従って光ファイバの端面と光導波路６の端面とを結合す
る。
【００２５】本実施例では、光ファイバ整列用基板材３
Ａ， ３Ｂの表面に予め光導波路６を設けておき、光導
波路６を目印にして基板材３Ａ，３Ｂ を削除しつつＶ
溝５を形成する。このため、Ｖ溝５の機械加工が一層容
易であり、かつこの機械加工の精度を向上させることが
できる。
Ａ， ３Ｂの表面に予め光導波路６を設けておき、光導
波路６を目印にして基板材３Ａ，３Ｂ を削除しつつＶ
溝５を形成する。このため、Ｖ溝５の機械加工が一層容
易であり、かつこの機械加工の精度を向上させることが
できる。
【００２６】また、本実施例において、図１０に示す基
板材料１上に、光導波路形成用パターンを設けた後に、
図１１に示すように、基板材料１を分割することができ
る。 ここで、光導波路形成用パターンとは、フォトリソグラ
フィー後の状態又はチタンパターン形成後の状態を意味
する。そして、光ファイバ整列用基板材３Ａ，３Ｂ 上
では、光導波路形成用パターンに沿ってこのパターンを
削除しつつＶ溝５を形成する。また、光導波路形成用パ
ターンを設けた光導波路基板には、必要な熱処理を施し
、光導波路形成用パターンを光導波路６に変える。
板材料１上に、光導波路形成用パターンを設けた後に、
図１１に示すように、基板材料１を分割することができ
る。 ここで、光導波路形成用パターンとは、フォトリソグラ
フィー後の状態又はチタンパターン形成後の状態を意味
する。そして、光ファイバ整列用基板材３Ａ，３Ｂ 上
では、光導波路形成用パターンに沿ってこのパターンを
削除しつつＶ溝５を形成する。また、光導波路形成用パ
ターンを設けた光導波路基板には、必要な熱処理を施し
、光導波路形成用パターンを光導波路６に変える。
【００２７】（実施例４）本実施例は、光変調素子のよ
うに、光導波路基板の表面に電極を設ける場合について
適用される。まず、図１２に示すように、基板材料１の
表面に、フォトリソグラフィーによって、光導波路６と
計四個のアライメントマーク１２とを設ける。この際、
フォトリソグラフィー 用のマスクでは、光導波路６
とアライメントマーク１２との位置関係が予め設定され
ており、四列の光導波路６は、アライメントマーク１２
を位置基準として基板材料１の表面に設けられる。
うに、光導波路基板の表面に電極を設ける場合について
適用される。まず、図１２に示すように、基板材料１の
表面に、フォトリソグラフィーによって、光導波路６と
計四個のアライメントマーク１２とを設ける。この際、
フォトリソグラフィー 用のマスクでは、光導波路６
とアライメントマーク１２との位置関係が予め設定され
ており、四列の光導波路６は、アライメントマーク１２
を位置基準として基板材料１の表面に設けられる。
【００２８】次いで、図１３に示すように、計１０箇所
に電極膜１５を形成する。この際、アライメントマーク
１２を位置基準として、電極膜１５を形成するためのマ
スクを基板材料１の表面に固定し、電極膜１５を光導波
路６ に対して位置合わせする。次いで図１４に示すよ
うに基板材料１を分割し、光導波路基板１４と、一対の
光ファイバ整列用基板材３Ａ， ３Ｂとを形成する。光
導波路基板１４の表面には、電極膜１５が形成されてい
ると共に、計４個所で、分割されたアライメントマーク
１２ｂ が残っている。各光ファイバ整列用基板材３Ａ
， ３Ｂの表面には、それぞれ２個毎のアライメントマ
ーク１２ａが残り、かつ四列毎の光導波路６が形成され
ている。
に電極膜１５を形成する。この際、アライメントマーク
１２を位置基準として、電極膜１５を形成するためのマ
スクを基板材料１の表面に固定し、電極膜１５を光導波
路６ に対して位置合わせする。次いで図１４に示すよ
うに基板材料１を分割し、光導波路基板１４と、一対の
光ファイバ整列用基板材３Ａ， ３Ｂとを形成する。光
導波路基板１４の表面には、電極膜１５が形成されてい
ると共に、計４個所で、分割されたアライメントマーク
１２ｂ が残っている。各光ファイバ整列用基板材３Ａ
， ３Ｂの表面には、それぞれ２個毎のアライメントマ
ーク１２ａが残り、かつ四列毎の光導波路６が形成され
ている。
【００２９】次いで、各光ファイバ整列用基板材３Ａ，
３Ｂのアライメントマーク１２ａ を目印として、光
導波路６を削除しつつＶ溝５を形成し、図１５に示す状
態とする。この後は、実施例２で述べたようにして、、
光導波路基板１４と一対の光ファイバ整列用基板１３Ａ
， １３Ｂを結合し、図１６に示す状態とする。本実施
例では、実施例１〜３で述べた効果を奏しうる。更に、
アライメントマーク１２を位置基準として光導波路６と
電極膜１５とを設けるので、両者の位置合わせを容易に
、正確に行える。
３Ｂのアライメントマーク１２ａ を目印として、光
導波路６を削除しつつＶ溝５を形成し、図１５に示す状
態とする。この後は、実施例２で述べたようにして、、
光導波路基板１４と一対の光ファイバ整列用基板１３Ａ
， １３Ｂを結合し、図１６に示す状態とする。本実施
例では、実施例１〜３で述べた効果を奏しうる。更に、
アライメントマーク１２を位置基準として光導波路６と
電極膜１５とを設けるので、両者の位置合わせを容易に
、正確に行える。
【００３０】上記の実施例２において、図１２に示すよ
うに、フォトリソグラフィーによってアライメントマー
ク１２と光導波路６とを同時に形成することもできる。 上記の各実施例においては、チタン内拡散法により光導
波路を形成したが、本発明を、いわゆるガラス光導波路
（イオン交換ガラス光導波路、イオン注入ガラス光導波
路）に対して適用することができる。また、以上のよう
に基板材の内部に光導波路を形成する場合の他、光導波
路基板材の表面にスパッタリング又はエピタキシャル成
長などの堆積法によって光導波路を形成する場合にも、
本発明を適用できる。この場合は、特に基板材料の側面
を基準面とする。前記したＺ方向については、光軸調整
が必要である。
うに、フォトリソグラフィーによってアライメントマー
ク１２と光導波路６とを同時に形成することもできる。 上記の各実施例においては、チタン内拡散法により光導
波路を形成したが、本発明を、いわゆるガラス光導波路
（イオン交換ガラス光導波路、イオン注入ガラス光導波
路）に対して適用することができる。また、以上のよう
に基板材の内部に光導波路を形成する場合の他、光導波
路基板材の表面にスパッタリング又はエピタキシャル成
長などの堆積法によって光導波路を形成する場合にも、
本発明を適用できる。この場合は、特に基板材料の側面
を基準面とする。前記したＺ方向については、光軸調整
が必要である。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、互いに結合される光導
波路基板と光ファイバ整列用基板とが同一の基板材料に
由来し、かつこの基板材料によって形成された端面同士
を結合しているので、光導波路基板と光ファイバ整列用
基板との側面、底面、端面の輪郭がもともと一致してい
るため、これらの基板を極めて精度良く結合できる。従
って光導波路の端面と光ファイバの端面との間で光軸の
ズレや隙間が生じにくく、この結合部位において光の漏
れや端面反射による伝播損失が生じにくい。これにより
、光ファイバの端面と光導波路の端面との間で光軸調整
しなくとも、充分光伝播損失を小さく抑えることができ
るので、作業能率、生産性が飛躍的に向上する。
波路基板と光ファイバ整列用基板とが同一の基板材料に
由来し、かつこの基板材料によって形成された端面同士
を結合しているので、光導波路基板と光ファイバ整列用
基板との側面、底面、端面の輪郭がもともと一致してい
るため、これらの基板を極めて精度良く結合できる。従
って光導波路の端面と光ファイバの端面との間で光軸の
ズレや隙間が生じにくく、この結合部位において光の漏
れや端面反射による伝播損失が生じにくい。これにより
、光ファイバの端面と光導波路の端面との間で光軸調整
しなくとも、充分光伝播損失を小さく抑えることができ
るので、作業能率、生産性が飛躍的に向上する。
【図１】基板材料を示す平面図である。
【図２】基板材料を分割して光導波路基板材と一対の光
ファイバ整列用基板材を形成した状態を示す平面図であ
る。
ファイバ整列用基板材を形成した状態を示す平面図であ
る。
【図３】光導波路基板及び一対の光ファイバ整列用基板
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図４】光ファイバ整列用基板のＶ溝に光ファイバを収
容した状態を示す平面図である。
容した状態を示す平面図である。
【図５】光導波路基板と光ファイバ整列用基板との結合
体を示す平面図である。
体を示す平面図である。
【図６】光導波路基板等をその端面側から見た正面図で
ある。
ある。
【図７】アライメントマークを設けた基板材料を示す平
面図である。
面図である。
【図８】図７の基板材料を分割した状態を示す平面図で
ある。
ある。
【図９】光導波路基板と光ファイバ整列用基板との結合
体を示す平面図である。
体を示す平面図である。
【図１０】光導波路を表面に設けた基板材料を示す平面
図である。
図である。
【図１１】図１０の基板材料を分割した状態を示す平面
図である。
図である。
【図１２】アライメントマーク及び光導波路を設けた基
板材料を示す平面図である。
板材料を示す平面図である。
【図１３】アライメントマーク、光導波路及び電極膜を
設けた基板材料を示す平面図である。
設けた基板材料を示す平面図である。
【図１４】図１３の基板材料を分割した状態を示す平面
図である。
図である。
【図１５】光導波路基板及び一対の光ファイバ整列用基
板を示す平面図である。
板を示す平面図である。
【図１６】光導波路基板と光ファイバ整列用基板との結
合体を示す平面図である。
合体を示す平面図である。
１ 基板材料
２ 分割位置
３Ａ， ３Ｂ 光ファイバ整列用基板材４ 光導波
路基板材 ５ Ｖ溝 ６ 光導波路 ７ 光ファイバ ９，１９ 分割によって形成された端面１２ アラ
イメントマーク １２ａ， １２ｂ 分割されたアライメントマーク１
３Ａ， １３Ｂ 光ファイバ整列用基板１４ 光導
波路基板
路基板材 ５ Ｖ溝 ６ 光導波路 ７ 光ファイバ ９，１９ 分割によって形成された端面１２ アラ
イメントマーク １２ａ， １２ｂ 分割されたアライメントマーク１
３Ａ， １３Ｂ 光ファイバ整列用基板１４ 光導
波路基板
Claims (6)
- 【請求項１】 一つの基板材料から少なくとも一つの
基準面を選択し、この基板材料を分割して光導波路基板
材と光ファイバ整列用基板材とを作製し、分割後の前記
基準面を位置基準として前記光導波路基板材に光導波路
を形成し、また分割後の前記基準面を位置基準として前
記光ファイバ整列用基板材にガイド溝を形成してこのガ
イド溝に光ファイバを収容し、次いで光導波路基板の前
記分割によって形成された端面と光ファイバ整列用基板
の前記分割によって形成された端面とを結合する際に、
分割後の前記基準面が分割前の状態に復元するように結
合させることにより前記光導波路の端面と前記光ファイ
バの端面とを端面結合する、光導波路基板と光ファイバ
整列用基板との結合体の製造方法。 - 【請求項２】 前記基板材料を分割する前に、光導波
路又は光導波路形成用パターンの幅よりも小さい幅を有
するアライメントマークを分割位置の両側に延びるよう
に設け、この基板材料を分割する際にこのアライメント
マークをも分割し、分割後のアライメントマークを位置
基準として前記光導波路基板材に光導波路を形成し、ま
た分割後のアライメントマークを位置基準として前記光
ファイバ整列用基板材にガイド溝を形成する、請求項１
記載の光導波路基板と光ファイバ整列用基板との結合体
の製造方法。 - 【請求項３】 前記光導波路基板の前記分割によって
形成された端面と前記光ファイバ整列用基板の前記分割
によって形成された端面とを結合する際に、分割された
前記アライメントマークを再び結合する、請求項２記載
の光導波路基板と光ファイバ整列用基板との結合体の製
造方法。 - 【請求項４】 一つの基板材料から少なくとも一つの
基準面を選択し、この基板材料に光導波路又は光導波路
形成用パターンを形成し、この基板材料を分割して光導
波路基板と光ファイバ整列用基板材とを作製し、この光
ファイバ整列用基板材の前記光導波路上又は前記光導波
路形成用パターン上にガイド溝を形成してこのガイド溝
に光ファイバを収容し、次いで前記光導波路基板の前記
分割によって形成された端面と光ファイバ整列用基板の
前記分割によって形成された端面とを結合する際に、分
割後の前記基準面が分割前の状態に復元するように結合
させることにより前記光導波路の端面と前記光ファイバ
の端面とを端面結合する、光導波路基板と光ファイバ整
列用基板との結合体の製造方法。 - 【請求項５】 前記光導波路又は前記光導波路形成用
パターンの幅よりも小さい幅を有するアライメントマ−
クを基板材料の分割位置の両側に延びるように設けると
共に、このアライメントマ−クを位置基準として基板材
料に光導波路又は光導波路形成用パターンを形成し、前
記基板材料を分割する際に前記アライメントマークをも
分割し、分割後のアライメントマークを位置基準として
前記光ファイバ整列用基板材に前記ガイド溝を形成する
、請求項４記載の光導波路基板と光ファイバ整列用基板
との結合体の製造方法。 - 【請求項６】前記光導波路基板の前記分割によって形成
された端面と前記光ファイバ整列用基板の前記分割によ
って形成された端面とを結合する際に、分割された前記
アライメントマークを再び結合する、請求項５記載の光
導波路基板と光ファイバ整列用基板との結合体の製造方
法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3108310A JP2773990B2 (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 光導波路基板と光ファイバ整列用基板との結合体の製造方法 |
| US07/865,973 US5197109A (en) | 1991-04-15 | 1992-04-09 | Method of manufacturing assembly of optical waveguide substrate and optical fiber aligning substrate |
| DE69214869T DE69214869T2 (de) | 1991-04-15 | 1992-04-15 | Herstellungsverfahren einer Anordnung eines optischen Wellenleitersubstrats und eines Substrats zum Ausrichten von optischen Fasern |
| EP92303388A EP0509789B1 (en) | 1991-04-15 | 1992-04-15 | Method of manufacturing assembly of optical waveguide substrate and optical fiber aligning substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3108310A JP2773990B2 (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 光導波路基板と光ファイバ整列用基板との結合体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04316005A true JPH04316005A (ja) | 1992-11-06 |
| JP2773990B2 JP2773990B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=14481470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3108310A Expired - Lifetime JP2773990B2 (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 光導波路基板と光ファイバ整列用基板との結合体の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5197109A (ja) |
| EP (1) | EP0509789B1 (ja) |
| JP (1) | JP2773990B2 (ja) |
| DE (1) | DE69214869T2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08201650A (ja) * | 1995-01-27 | 1996-08-09 | Ngk Insulators Ltd | 光基板の端面の平行度の調整装置 |
| WO2005010585A1 (ja) * | 2003-07-28 | 2005-02-03 | Matsushita Electric Works, Ltd. | 光導波路モジュールの製造方法、及び光導波路モジュール |
| US7580597B2 (en) | 2004-07-02 | 2009-08-25 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical functional circuit |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07104146A (ja) * | 1993-10-01 | 1995-04-21 | Ngk Insulators Ltd | 光部品の製造方法 |
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