JPH05264861A - 光導波路素子の作製方法 - Google Patents
光導波路素子の作製方法Info
- Publication number
- JPH05264861A JPH05264861A JP4062547A JP6254792A JPH05264861A JP H05264861 A JPH05264861 A JP H05264861A JP 4062547 A JP4062547 A JP 4062547A JP 6254792 A JP6254792 A JP 6254792A JP H05264861 A JPH05264861 A JP H05264861A
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- Japan
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- cores
- groove
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光ファイバとの接続を、軸調芯することなく
行なうことを可能とする、光導波路素子の作製方法を提
供することを目的とする。 【構成】 ピン嵌合によって光ファイバとの接続が行な
われる導波路素子の作製方法であって、基板上にクラッ
ド層及びコア層からなる導波路を形成する工程、基板に
ピン嵌合用溝を形成する工程、及び前記ピン嵌合用溝の
縁部を位置決めの基準として、前記コア層をパタ−ニン
グし、前記溝からの所定の距離に導波路コアを形成する
工程を具備することを特徴とする。
行なうことを可能とする、光導波路素子の作製方法を提
供することを目的とする。 【構成】 ピン嵌合によって光ファイバとの接続が行な
われる導波路素子の作製方法であって、基板上にクラッ
ド層及びコア層からなる導波路を形成する工程、基板に
ピン嵌合用溝を形成する工程、及び前記ピン嵌合用溝の
縁部を位置決めの基準として、前記コア層をパタ−ニン
グし、前記溝からの所定の距離に導波路コアを形成する
工程を具備することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信に使用される光
導波路素子の作製方法に関する。
導波路素子の作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光通信システムにおいて、光の
入出力のために光ファイバが接続された多くの光導波路
素子が使用される。この光導波路素子と光ファイバとの
接続は、通常、光学接着剤による接着や、レ−ザ光によ
る溶着により行われる。以下、図８を参照して、ＹＡＧ
レ−ザによる溶着技術の一例について説明する。
入出力のために光ファイバが接続された多くの光導波路
素子が使用される。この光導波路素子と光ファイバとの
接続は、通常、光学接着剤による接着や、レ−ザ光によ
る溶着により行われる。以下、図８を参照して、ＹＡＧ
レ−ザによる溶着技術の一例について説明する。
【０００３】まず、図８（ａ）に示すようなシリコン基
板に石英系光導波回路が形成された導波路素子１６を、
図８（ｂ）に示すようにケ−シング１５内に収容固定
し、アニ−ルし、導波回路部品を形成する。次いで、図
８（ｃ）に示すように、この導波回路部品の導波路素子
１６と入力ファイバ部品１７ａのコアを軸調芯すること
により一致させ、図８（ｄ）に示すようにＹＡＧレ−ザ
により溶着する。次に、図８（ｅ）に示すように、導波
路基板１６と出力ファイバ部品１７ｂのコアを軸調芯す
ることにより一致させ、図８（ｆ）に示すようにＹＡＧ
レ−ザにより溶着する。
板に石英系光導波回路が形成された導波路素子１６を、
図８（ｂ）に示すようにケ−シング１５内に収容固定
し、アニ−ルし、導波回路部品を形成する。次いで、図
８（ｃ）に示すように、この導波回路部品の導波路素子
１６と入力ファイバ部品１７ａのコアを軸調芯すること
により一致させ、図８（ｄ）に示すようにＹＡＧレ−ザ
により溶着する。次に、図８（ｅ）に示すように、導波
路基板１６と出力ファイバ部品１７ｂのコアを軸調芯す
ることにより一致させ、図８（ｆ）に示すようにＹＡＧ
レ−ザにより溶着する。
【０００４】このように、ＹＡＧレ−ザによる溶着技術
を用いた接続方法では、軸ずれによる接続損失を極力低
下させるため、あらかじめ入力ファイバ部品１７ａ又は
出力ファイバ部品１７ｂとを軸調芯して一致させ必要が
ある。
を用いた接続方法では、軸ずれによる接続損失を極力低
下させるため、あらかじめ入力ファイバ部品１７ａ又は
出力ファイバ部品１７ｂとを軸調芯して一致させ必要が
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＹＡＧ
レ−ザにより溶着する方法では、軸調芯（図８に示す例
では５軸／端面）に長時間を費やすため、量産化が困難
であり、かつコストが高くなってしまうという問題があ
る。
レ−ザにより溶着する方法では、軸調芯（図８に示す例
では５軸／端面）に長時間を費やすため、量産化が困難
であり、かつコストが高くなってしまうという問題があ
る。
【０００６】本発明は、このような事情の下になされ、
光ファイバとの接続を、軸調芯することなく行なうこと
を可能とする、光導波路素子の作製方法を提供するを目
的とする。
光ファイバとの接続を、軸調芯することなく行なうこと
を可能とする、光導波路素子の作製方法を提供するを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
光導波路素子と光ファイバとを無調芯で接続することの
可能な導波路素子について検討を重ね、そのような導波
路素子を精度良く作製することを可能とする新たな方法
を開発した。
光導波路素子と光ファイバとを無調芯で接続することの
可能な導波路素子について検討を重ね、そのような導波
路素子を精度良く作製することを可能とする新たな方法
を開発した。
【０００８】即ち、本発明は、ピン嵌合によって光ファ
イバとの接続が行なわれる導波路素子の作製方法であっ
て、基板上にクラッド層及びコア層からなる導波路を形
成する工程、基板にピン嵌合用溝を形成する工程、及び
前記ピン嵌合用溝の縁部を位置決めの基準として、前記
コア層をパタ−ニングし、前記溝からの所定の距離に導
波路コアを形成する工程を具備する導波路素子の作製方
法を提供する。
イバとの接続が行なわれる導波路素子の作製方法であっ
て、基板上にクラッド層及びコア層からなる導波路を形
成する工程、基板にピン嵌合用溝を形成する工程、及び
前記ピン嵌合用溝の縁部を位置決めの基準として、前記
コア層をパタ−ニングし、前記溝からの所定の距離に導
波路コアを形成する工程を具備する導波路素子の作製方
法を提供する。
【０００９】以下、本発明について、詳細に説明する。
【００１０】光導波路素子と光ファイバとを無調芯で接
続する方法は、次のような方法である。即ち、導波路基
板に、導波路コアに対する高さ、横方向の位置が高精度
に設定された例えばＶ形状の溝を形成して、この溝から
なる嵌合孔を有する光導波路素子を構成する。一方、フ
ァイバコアとの位置が高精度に設定されたガイドピンを
有する光ファイバのコネクタを形成する。両者の接続
は、光ファイバのコネクタのガイドピンを光導波路素子
の嵌合孔に嵌合させ、次いで、光学接着剤による接着や
レ−ザ光による溶着により、導波路コアとファイバコア
とを接続することにより行なうものである。
続する方法は、次のような方法である。即ち、導波路基
板に、導波路コアに対する高さ、横方向の位置が高精度
に設定された例えばＶ形状の溝を形成して、この溝から
なる嵌合孔を有する光導波路素子を構成する。一方、フ
ァイバコアとの位置が高精度に設定されたガイドピンを
有する光ファイバのコネクタを形成する。両者の接続
は、光ファイバのコネクタのガイドピンを光導波路素子
の嵌合孔に嵌合させ、次いで、光学接着剤による接着や
レ−ザ光による溶着により、導波路コアとファイバコア
とを接続することにより行なうものである。
【００１１】溝からなる嵌合孔を有する光導波路素子
は、次のようにして製造される。まず、基板上に、例え
ば火炎堆積法により、下部クラッド層及びコア層を形成
することにより、スラブ導波路を作製する。次いで、ス
ラブ導波路が形成された基板にピン嵌合用の溝、例えば
略Ｖ形状の溝を形成する。この溝の形成は、切削加工又
は化学エッチングにより行なうことが出来る。次に、コ
ア層を導波路パタ−ン状にパタ−ニングして、導波路コ
アを形成する。その後、上部クラッド層又は埋込層を形
成してコアを埋込み、例えば接着剤により、同様に溝を
有する他の基板を張り合わせることにより、光導波路素
子が完成する。
は、次のようにして製造される。まず、基板上に、例え
ば火炎堆積法により、下部クラッド層及びコア層を形成
することにより、スラブ導波路を作製する。次いで、ス
ラブ導波路が形成された基板にピン嵌合用の溝、例えば
略Ｖ形状の溝を形成する。この溝の形成は、切削加工又
は化学エッチングにより行なうことが出来る。次に、コ
ア層を導波路パタ−ン状にパタ−ニングして、導波路コ
アを形成する。その後、上部クラッド層又は埋込層を形
成してコアを埋込み、例えば接着剤により、同様に溝を
有する他の基板を張り合わせることにより、光導波路素
子が完成する。
【００１２】しかし、このような光導波路素子と光ファ
イバのコネクタとを無調芯で接続する方法を採用するに
は、Ｖ形状の溝と導波路コアとの相対的位置関係が高精
度に設定出来なければならない。従って、Ｖ形状の溝と
導波路コアとの相対的位置関係を高精度に設定すること
の可能な導波路素子の作製方法を開発することは、極め
て重要である。
イバのコネクタとを無調芯で接続する方法を採用するに
は、Ｖ形状の溝と導波路コアとの相対的位置関係が高精
度に設定出来なければならない。従って、Ｖ形状の溝と
導波路コアとの相対的位置関係を高精度に設定すること
の可能な導波路素子の作製方法を開発することは、極め
て重要である。
【００１３】本発明の導波路素子の作製方法では、スラ
ブ導波路が形成された導波路基板にあらかじめ形成され
た、例えばＶ形状の溝の縁部を基準とし、この縁部と、
導波路コアのパタ−ニング用フォトマスクとを目合せし
て、導波路コアのパタ−ニングを行なっている。そのた
め、溝の中心と導波路コアの中心とを所定の距離に正確
に位置合された状態で、導波路コアを形成することが可
能である。
ブ導波路が形成された導波路基板にあらかじめ形成され
た、例えばＶ形状の溝の縁部を基準とし、この縁部と、
導波路コアのパタ−ニング用フォトマスクとを目合せし
て、導波路コアのパタ−ニングを行なっている。そのた
め、溝の中心と導波路コアの中心とを所定の距離に正確
に位置合された状態で、導波路コアを形成することが可
能である。
【００１４】なお、高さ方向の位置合せは、Ｖ形状の溝
の形成時にスラブ導波路の高さを計測し、この高さに応
じて溝の深さを調節することにより行なうことが出来
る。但し、火炎堆積法によると、形成するスラブ導波路
の膜厚を高精度に設定することが出来るので、得られた
膜の膜厚から溝の深さをあらかじめ設定してもよい。
の形成時にスラブ導波路の高さを計測し、この高さに応
じて溝の深さを調節することにより行なうことが出来
る。但し、火炎堆積法によると、形成するスラブ導波路
の膜厚を高精度に設定することが出来るので、得られた
膜の膜厚から溝の深さをあらかじめ設定してもよい。
【００１５】
【作用】本発明の方法では、スラブ導波路が形成された
導波路基板にあらかじめ形成された、例えばＶ形状の溝
の縁部を基準とし、この縁部と、導波路コアのパタ−ニ
ング用フォトマスクとを目合せして、導波路コアのパタ
−ニングを行なっている。そのため、溝の中心と導波路
コアの中心とが所定の距離に正確に位置合された状態
で、導波路コアを形成することが可能である。
導波路基板にあらかじめ形成された、例えばＶ形状の溝
の縁部を基準とし、この縁部と、導波路コアのパタ−ニ
ング用フォトマスクとを目合せして、導波路コアのパタ
−ニングを行なっている。そのため、溝の中心と導波路
コアの中心とが所定の距離に正確に位置合された状態
で、導波路コアを形成することが可能である。
【００１６】このように嵌合ピン溝に対し正確に位置合
せされた導波路コアを有する光導波素子の嵌合ピン溝
（孔）に、光ファイバのコネクタピンを嵌合させること
により、導波路コアとファイバコアとは、軸調芯を行な
うことなく一致し、軸ずれによる接続損失が生ずること
がない。
せされた導波路コアを有する光導波素子の嵌合ピン溝
（孔）に、光ファイバのコネクタピンを嵌合させること
により、導波路コアとファイバコアとは、軸調芯を行な
うことなく一致し、軸ずれによる接続損失が生ずること
がない。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を示し、本発明をより
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【００１８】まず、図１及び図２に示すように、Ｓｉ基
板１上に火炎堆積法により下部クラッド層２及びコア層
３を形成することにより、スラブ導波路４を作製した。
次いで、スラブ導波路４をスライサにより切削加工し、
Ｓｉ基板１に達するＶ状溝５を、８ｍｍのピッチ
（Ｔ1 ）で２本形成した。更に、その外側に４ｍｍのピ
ッチ（Ｔ2 ）でＶ状溝５を２本形成し、同様にして８ｍ
ｍ幅の領域を４グル−プ形成した。なお、各溝の深さ
は、スラブ膜の基準面からの深さを変位計により測定す
ることにより設定した。
板１上に火炎堆積法により下部クラッド層２及びコア層
３を形成することにより、スラブ導波路４を作製した。
次いで、スラブ導波路４をスライサにより切削加工し、
Ｓｉ基板１に達するＶ状溝５を、８ｍｍのピッチ
（Ｔ1 ）で２本形成した。更に、その外側に４ｍｍのピ
ッチ（Ｔ2 ）でＶ状溝５を２本形成し、同様にして８ｍ
ｍ幅の領域を４グル−プ形成した。なお、各溝の深さ
は、スラブ膜の基準面からの深さを変位計により測定す
ることにより設定した。
【００１９】次に、Ｖ状溝５の縁部６を位置合せの基準
として用いて、フォトリソグラフィ−技術によりスラブ
導波路上の４グル−プの領域内に導波路パタ−ンを転写
し、エッチングマスク（図示せず）を形成した。そし
て、図３に示すように、このエッチングマスクを用いて
コア層３をドライエッチングし、コア７を形成した。な
お、コア７とＶ状溝５の中心距離（Ｔ3 ＝３．１２５ｍ
ｍ））は、本実施例の導波路素子と嵌合する光ファイバ
コネクタにおけるピン中心とファイバとの距離に合わせ
た。
として用いて、フォトリソグラフィ−技術によりスラブ
導波路上の４グル−プの領域内に導波路パタ−ンを転写
し、エッチングマスク（図示せず）を形成した。そし
て、図３に示すように、このエッチングマスクを用いて
コア層３をドライエッチングし、コア７を形成した。な
お、コア７とＶ状溝５の中心距離（Ｔ3 ＝３．１２５ｍ
ｍ））は、本実施例の導波路素子と嵌合する光ファイバ
コネクタにおけるピン中心とファイバとの距離に合わせ
た。
【００２０】その後、表面に上部クラッド層となる埋込
層８を形成し、コア７を埋込んだ。この埋込層８の形成
は、Ｖ状溝５に埋込層８がかからないように、図４及び
図５に示すように、Ｖ状溝５上をマスク板９で覆いつつ
行なった。そして、最後に、各グル−プをダイシングソ
−により切り分けて、複数の導波路素子を得た。
層８を形成し、コア７を埋込んだ。この埋込層８の形成
は、Ｖ状溝５に埋込層８がかからないように、図４及び
図５に示すように、Ｖ状溝５上をマスク板９で覆いつつ
行なった。そして、最後に、各グル−プをダイシングソ
−により切り分けて、複数の導波路素子を得た。
【００２１】このようにして得た導波路素子１０と、上
述と同様の切削加工で溝形成したＳｉ基板１１とを、図
６に示すように、両者の溝に位置決めピン１２を嵌合さ
せた状態で、接着剤により張り合わせ、嵌合用導波路モ
ジュ−ルを作製した。この嵌合用導波路モジュ−ルと、
ファイバコネクタ１３との接続実験を、位置決めピン１
２よりも若干径の大きい嵌合ピン１４を介して、図７に
示すように行なったところ、０．３ｄＢ程度の接続損失
で両者を接続出来た。
述と同様の切削加工で溝形成したＳｉ基板１１とを、図
６に示すように、両者の溝に位置決めピン１２を嵌合さ
せた状態で、接着剤により張り合わせ、嵌合用導波路モ
ジュ−ルを作製した。この嵌合用導波路モジュ−ルと、
ファイバコネクタ１３との接続実験を、位置決めピン１
２よりも若干径の大きい嵌合ピン１４を介して、図７に
示すように行なったところ、０．３ｄＢ程度の接続損失
で両者を接続出来た。
【００２２】以上の実施例では、Ｖ状溝５を切削加工に
より行なったが、本発明はこれに限らず、例えば化学エ
ッチングによっても可能である。この場合、Ｖ状溝５の
作製部分のスラブ導波路を除去し、Ｓｉ面を露出させる
必要がある。
より行なったが、本発明はこれに限らず、例えば化学エ
ッチングによっても可能である。この場合、Ｖ状溝５の
作製部分のスラブ導波路を除去し、Ｓｉ面を露出させる
必要がある。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
ると、溝の縁部を基準として導波路コアのパタ−ニング
を行なっているため、溝の中心と導波路コアの中心とが
所定の距離に正確に位置合された導波路コアを有する光
導波素子を作製することが可能である。
ると、溝の縁部を基準として導波路コアのパタ−ニング
を行なっているため、溝の中心と導波路コアの中心とが
所定の距離に正確に位置合された導波路コアを有する光
導波素子を作製することが可能である。
【００２４】本発明の方法により得た光導波素子の嵌合
ピン溝（孔）に、光ファイバのコネクタピンを嵌合させ
ることにより、導波路コアとファイバコアとは、軸調芯
を行なうことなく一致し、軸ずれによる接続損失のない
光導波素子と光ファイバとの接続が可能である。
ピン溝（孔）に、光ファイバのコネクタピンを嵌合させ
ることにより、導波路コアとファイバコアとは、軸調芯
を行なうことなく一致し、軸ずれによる接続損失のない
光導波素子と光ファイバとの接続が可能である。
【図１】 Ｖ状溝形成後の導波路基板を示す上面図。
【図２】 図１の導波路基板の断面図。
【図３】 導波路コア形成後の導波路基板を示す断面図
【図４】 導波路コア埋込工程の際の導波路基板を示す
上面図。
上面図。
【図５】 図４の導波路基板の断面図。
【図６】 図４の導波路基板から嵌合用導波路モジュ−
ルを作成する状態を示す図。
ルを作成する状態を示す図。
【図７】 図６の嵌合用導波路モジュ−ルと光ファイバ
との接続状態を示す図。
との接続状態を示す図。
【図８】 従来のＹＡＧレ−ザ溶接による導波路素子と
光ファイバ−の接続工程を示す工程図。
光ファイバ−の接続工程を示す工程図。
１…Ｓｉウエハ基板、２…下部クラッド層、３…コア
層、４…スラブ導波路、５…Ｖ状溝、６…Ｖ状溝の縁
部、７…コア、８…埋込層、９…マスク板、１０…導波
路素子、１１…Ｓｉ基板、１２…位置決めピン、１３…
ファイバコネクタ、１４…嵌合ピン。
層、４…スラブ導波路、５…Ｖ状溝、６…Ｖ状溝の縁
部、７…コア、８…埋込層、９…マスク板、１０…導波
路素子、１１…Ｓｉ基板、１２…位置決めピン、１３…
ファイバコネクタ、１４…嵌合ピン。
Claims (1)
- 【請求項１】 ピン嵌合によって光ファイバとの接続が
行なわれる導波路素子の作製方法であって、基板上にク
ラッド層及びコア層からなる導波路を形成する工程、基
板にピン嵌合用溝を形成する工程、及び前記ピン嵌合用
溝の縁部を位置決めの基準として、前記コア層をパタ−
ニングし、前記溝からの所定の距離に導波路コアを形成
する工程を具備する光導波路素子の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4062547A JPH05264861A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 光導波路素子の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4062547A JPH05264861A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 光導波路素子の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05264861A true JPH05264861A (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=13203377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4062547A Pending JPH05264861A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 光導波路素子の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05264861A (ja) |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP4062547A patent/JPH05264861A/ja active Pending
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