JPH05506105A - 光導波路スイッチの製造方法 - 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】 光導波路スイッチの製造方法 本発明は、２つのグループの光導波路端面が結合面の領域で互いに対向する光導 波路スイッチの製造方法に関する。

通信ネットワーク、特にローカルデータネットワークは先導波路による光データ 伝送によって特に存効に実現されている。このようなデータネットワークのため に、異なった光導波路の結合を必要に応して実現することのできるスイッチング 個所が必要である。光導波路用のスイッチとしては、端面を結合される光導波路 が１つのスイッチング状態において互いに一列に整列され、他のスイッチング状 態において半径方向へ互いにずらされるようなスイッチが特に知られている。

このような光導波路スイッチは例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第３７４１ ７６１号公報によって知られている。この公報に記載されているスイッチにおい ては、それぞれ３本の光導波路がスイッチの固定部材と駆動可能な部材とに互い に平行に並んで固定されている。駆動可能な接触子は先導波路の長手軸に対して 垂直に動くことができ、それにより異なった光導波路対が選択的に相互に結合さ れ得る。２つの結合される光導波路の端面ば、減衰が僅少である優れた結合品質 を得るために、出来る限り小さな結合間隔にて対向しなければならない。

本発明の４１題は、先導波路端面の結合間隔が再現可能に決定されるような光導 波路スイッチの合理的な製造方法を提供することにある。

この課題は、本発明によれば、第１端部から第２端部へ向かって互いに平行にず れなく延在する光導波路用の心出し装置を備えた基板は、スイッチが規定のスイ ッチング位置にある間、その第１端部がスイッチの非可動部材に固定され、その 第２端部がスイッチの駆動可能な部材に固定され、そして、結合面の領域を１部 品として貫通する光導波路は心出し装置内に固定され、その後光導波路は結合面 でレーザによって切断され、かつ基板は結合面の領域で切断されることによって 解決される。

スイッチは駆動装置と固定接触子と可動接触子とを既に備えている。駆動装置は 例えばＱＦｒｎ石から構成することができ、可動接触子は保磁子として形成する ことができる。スイッチがそこまで仕上げられたら基板が固定され、しかもこの 固定は、基板にずれなく設けられた心出し装置、例えば心出し溝が、スイッチの 非可動部材に結合された基板の第１端部から、スイッチの駆動可能な部材、例え ば接触子に直接結合された基板の第２端部へ延びるように行われる。基板は例え ば接着剤によってスイッチ内に固定される。接着剤は公差を補償することもでき るので、基板はスイッチの非可動部材と駆動可能な部材との間の高低差に関係な く確実に固定され得る。

基板が固定されている間スイッチは規定のスイッチング状態にある。結合面の領 域を貫通する先導波路はスイッチ内に基板を固定する前または後に心出し溝内へ 固定される。基板の固定後、光導波路はレーザによって結合面で切断される。

レーザ光線の光学的パラメータ、特に幾何学的パラメータによって、光導波路を 切断する切断幅を調整することができる。この切断幅は数μｍに精密に確保され る。それによってファイバ一端面間に例えば１０μｍの所望の結合間隔が精密に 確保される。このような１０ａｍの結合間隔は、一方ではスイッチが動く際にフ ァイバ一端面の相互接触を回避するためには充分に大きく、他方では光導波路の 優れた結合を保証するためには充分に小さいので、望ましい。

光導波路の切断後さらに基板が結合面の９頁域で切断される。この時点からスイ ッチの両部材は互いに動くことができ、それにより光導波路の異なった対が相互 に結合され得る。

基板が固定されている間スイッチは規定のスイッチング位置にあり、心出し装！ は基板上にずれなく延在するので、光導波路は切断後にこのスイッチング位置に おいて一列に自動的に整列させられる。他のスイッチング位置においてはそれぞ れ他の光導波路対が相互に結合されるべきである場合、後で調整されねばならな い第２スイツチング状態を規定するストッパーが必要である。

結合面の領域で基板を切断することは例えば目標分割個所で裂くことによってま たは結合面の領域における２つの目標分割個所の間の細片を切断することによっ て行われる。

未発明は基板がレーザによって切断されることにより有利に実施され得る。

レーザを使用することによって基板は力を必要とすることなく精密切断が可能と なる。その際、レーザパラメータによって調整可能な相互間隔を存する充分に滑 らかな切断面が形成される。それによりスイッチングの際にこれらの切断面が相 互接触することが阻止される。材料はレーザによって基板を切断する際に原発す るので、スイッチングを妨げてスイッチを汚し得る破片も同様に生じない。基板 は同様に単一の作業工程において光導波路と一緒にレーザによって同時に切断さ れ得る。

基板が光導波路よりも早（切断されると有利である。それによって、原発した基 板材料が光導波路の露出端面に沈着しそして端面の汚れにより結合減衰が大きく なることが防止される。

光導波路がコーティングと共に結合面でレーザによって切断されることにより、 光導波路端面の特に優れた品質が得られる６先導波路は結合面の領域で切断され る前にコーティングが除去されて、プラスチックによって被覆され得る。コーテ ィングまたはプラスチックによって光導波路を被覆することによりレーザ切断の 際に光導波路端面が裂けるのが防止され、光学的に非常に優れた品質を持つ端面 が作られる。

液状プラスチックが光導波路上に塗布されるとを利であることが判明している。

プラス千ツク滴が結合面の領域で各光導波路上に塗布され、そこに粘着によって 付着する。プラスチックは櫛状装置によって全光導波路上に同時に塗布され得る 。

レーザを使用する前に光導波路からプラスチックが滴り落ちるのを防止するため に、プラスチックとして接着剤を使用すると有利であることが判明している。

この接着剤は滴が光導波路から落下する前に硬化しなければならない、プラスチ ックとして紫外線で硬化する接！荊が使用される場合には、滴は塗布直後に紫外 ｗＡ照射によって硬化し固着することができる。

本発明はさらに請求項１に記載された方法において使用するための基板または結 合面の領域に窓状切欠きを存しこの切欠きが光導波路に対して平行に両側に延在 する２つの基板橋絡片を持っている基板に関する。

基板が目標分割個所で分割される場合のために、結合される光導波路の端面が落 下する破片により汚されないことが結合面の領域における切欠きによって保証さ れる。レーザによって基板を切断する際にも同樟番：光導波路・端面の汚れが凍 らされる。というのは、光導波路の領域では基板材料はレーザによって蒸発させ られないからである。

基板はソリコンから構成される場合には特に簡単に加工することができる。ノリ コンに異方性エツチングによって簡単で非常に精密に連続的な心出し溝を形成す ることができる。基板内の場合によっては必要な目標分割個所も同様にシリコン 板にエツチング溝によって簡単に実現することができる。

次に本発明を図面に示された実施例に基づいて詳細に説明する。しかし本発明の 適用は図示された実施例に限定されない。

図１は光導波路スイッチにおける基板の概略図を示す。

図２はホルダーを備えた基板の断面図を示す。

図３は部分的に切断された光導波路スイッチおよび部分的にまだ切断されていな い光導波路スイッチを備えた結合面の領域の拡大図を示す。

シリコンから構成された基板１は心出し溝２．３．４を有し、これらの溝内には 光導波路５．６．７が接着剤によって固定されている。基板ｌは結合面９の領域 に窓状切欠き８ををしている。切欠きは光導波路５．６．７の両側でこれらに対 して平行に基板」の２つの橋絡片１０．１１を有している。溝２．３．４内に固 定された光導波路５．６．７はそれぞれ１部品として結合面９を貫通している。

光導波路５．６．７が固定されている基板ｌは、基板１の第１端部１３がスイッ チ１２の非可動部材１４に結合され、一方基板１の第２＠部１５がスイッチ１２ の可動接触子１６に結合されるようにスイッチ１２内に固定されている。結合は 接着剤１７によって行われ、この接着剤１７は同時にスイッチ１２の非可動部材 １４と可動接触子１６との間に場合によっては存在する高低差を補償する公差補 償手段としても役立っている。基板１がスイッチ１２のこの両部材に固定されて いる間、スイッチ１２は可動接触子１６がスイッチ１２の固定ストッパー２６に 当接する規定のスイッチング位置にある。

基板１をスイッチ１２内に固定した後、基板１の橋絡片１０．１１ならびに先導 波路５．６．７は結合面９でレーザによって切断される。その際、光導波路のコ ーティング１日がレーザによって切断されるまで切断個所に保持され続けること が重要である。コーティング１８の代わりに同様に例えば１ｌｌｉ１９の形等の 他のプラスチックを光導波路５．６．７の切断個所に塗布してもよい。

切断個所にコーティングまたはプラスチック滴が存在することによって、レーザ を用いて切断する際先導波路端面の著しく高い品質が得られる。端面でのガラス の裂けが防止される。これによって、光導波路を結合する際に優れた結合品質が 得られる。

図３は３本の光導波路２０．２１．２２の拡大図を示す、なお、光導波路２０． ２１はまだ切断されておらず、−露光導波路２２はレーザによって既に切断され ている。先導波路２０は切断領域にまだコーティング１日を備え、−露光導波路 ２１は切断個所にプラスチック１ｌｊ１９を後から備えられた。光導波Ｂ２２の 場合にはレーザによって切断することにより切断個所のコーティングは一部分が 蒸発し、レーザ切断によって光導波路端面２３．２４の優れた表面品質が得られ る。

しばしば先導波路は心出し溝内に挿入される前にコーティングが除去される。

この場合切断個所のＮＭでは基板】の窓状切欠き８のためにコーティング１８は そのまま残されることがある。この場合には先導波路にプラスチックを後から塗 布することはもはや必要ない。

ファイバ一端面２３．２４間の結合間隔２５はレーザのパラメータを適当に選定 することによって数μｍに調整可能である。この結合間隔は例えば１０μｍのオ ーダに選定され得る。この間隔は特に有利である。というのは、スイッチング過 程の間相互接触することなく光導波路の自由な動きを保証するには充分な大きさ であり、かつ同時に大き過ぎる結合減衰を生ぜしめる程には大きくないからであ る。

光導波路５．６．７および基板Ｉが切断された後、スイッチは操作可能となる。

基板１がスイッチ１２内に固定される他のスイッチング状態においてそれぞれ他 の先導波路対が相互に結合されなければならない場合、第２スイッチング位置に おいてそれぞれ他の光導波路対が第１スイッチング位置におけるのと同しく互い に一列に整列するように、第２ストツパーをストンパー２６に対する対向部材と して調整することが必要である。

１、先導波路スイッチの製造方法 ２、　１　合理的でありかつ光導波路の端面間の結合間隔を再現可能に設定する ことができる光導波路スイッチの製造方法を提供するのに通ずる。

２．２　本発明による方法は、第１端部（１３）から第２端部へ向かって互いに 平行にずれなく延在する光導波路（５，６，７）用の心出し装置（２，３，４） を備えた基板（１〕は、スイッチが規定のスイッチング位置にある間、その第１ 端部（１３）がスイッチ（１２）の非可動部材（１４）に固定され、その第２端 部（１５）がスイッチ（１２）の駆動可能な部材（１６）に固定され、結合面（ ９）の領域を貫通する先導波路（５，６，７）は心出し装置（２，３，４）内に 固定され、その後光導波路（５，６，７；２０．２１．２２）は結合面（９）で レーザによって切断され、かつ基板（１）は結合面（９）の領域で切断されるこ とを特徴とする。

２．３　本発明は特に光導波路スイッチを自動製造する際に使用され得る。

３、図１ 国際調査報告 ｌｌＩ１ｍ１Ｍｌ畷ｏｘ―畷＾ｕｌｌｃａｌｉｏｎ＋ｉＪ’ＣＴ／ＤＥ９１１０ ０１３０１

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．２つのグループの光導波路端面が結合面の領域で互いに対向する光導波路ス イッチの製造方法において、基板の第１端部（１３）から第２端部へ向かって互 いに平行にずれなく延在する光導波路（５、６、７；２０、２１、２２）用の心 出し装置（２、３、４）を備えた基板（１）は、スイッチ（１２）が規定のスイ ッチング位置にある間、第１端部（１３）がスイッチ（１２）の非可動部材（１ ４）に固定され、第２端部（１５）がスイッチ（１２）の駆動可能な部材（１６ ）に固定され、結合面（９）の領域を１部品として貫通する光導波路（５、６、 ７；２０、２１、２２）は心出し装置（２、３、４）内に固定され、その後光導 波路（５、６、７；２０、２１、２２）は結合面（９）でレーザによって切断さ れ、かつ基板（１）は結合面（９）の領域で切断されることを特徴とする光導波 路スイッチの製造方法。
2. ２．基板（１）はレーザによって切断されることを特徴とする請求項１記載の方 法。
3. ３．基板（１）は光導波路（５、６、７；２０、２１、２２）よりも早く切断さ れることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. ４．光導波路（５、６、７；２０、２１、２２）はコーティング（１８）と共に 結合面（９）でレーザによって切断されることを特徴とする請求項１ないし３の １つに記載の方法。
5. ５．光導波路（５、６、７；２０、２１、２２）は結合領域（９）の領域で切断 される前にコーティング（１８）が除去されて、プラスチックによって被覆され ることを特徴とする請求項１ないし３の１つに記載の方法。
6. ６．液状プラスチックが光導波路（５、６、７；２０、２１、２２）上に塗布さ れることを特徴とする請求項５記載の方法。
7. ７．プラスチックとして接着剤が使用されることを特徴とする請求項６記載の方 法。
8. ８．プラスチックとして紫外線で硬化可能な接着剤が使用されることを特徴とす る請求項７記載の方法。
9. ９．基板（１）は結合面（９）の領域に窓状切欠き（８）を有し、この窓状切欠 きは光導波路（５、６、７；２０、２１、２２）に対して平行に両側に延在する ２つの基板橋絡片（１０、１１）を有することを特徴とする請求項１ないし８の １つに記載の方法に使用するための基板。
10. １０．基板（Ｉ）はシリコンから構成されることを特徴とする請求項９記載の基 板。