JPH0573606U - 光導波路と光ファイバの接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アレイ状に並べた光ファイバと光導波路を簡
便な方法で高精度に接続することができる光導波路と光
ファイバの接続構造を提供すること。 【構成】 光導波路基板１０上に拡散型の複数本の光導
波路１１を設ける。該光導波路基板１０の端部をブロッ
ク状に切断する。該切断したブロック２０上の光導波路
１１部分をエッチングによって除去することでその表面
に複数本の光ファイバ位置決め用の溝２１を設ける。該
複数本の溝２１に複数本の光ファイバ３０をそれぞれ保
持して位置決めし、該位置決めされた各光ファイバ３０
を前記光導波路基板１０に設けた複数本の光導波路１１
にそれぞれ接続する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光通信の分野で使用される光導波路と光ファイバの接続構造に関す るものである。

【０００２】

【従来技術】

光導波路と光ファイバを接続する場合、両者をいかに効率良く結合させるかが 問題であり、両者の精密な位置合わせが必要になる。そして従来、光導波路に光 ファイバを接続するには、図４（ａ）に示すように光導波路８０と光ファイバ ８３の端面同士を直接突き合わせて接続する方法（バッドジョイント法）や、 図４（ｂ）に示すように光ファイバ８３の先端を先球状に加工して光ファイバ８ ３から出射される光を光導波路８０の端面に集光させる方法や、図４（ｃ）に 示すように光ファイバ８３と光導波路８０の間にレンズ８５を配設して光ファイ バ８３と光導波路８０間を光学的に結合する方法や、図４（ｄ）に示すように 光導波路８０の上面にプリズム８６を載置して該プリズム８６を介して光導波路 ８０への光の入出射を行う方法等がある。

【０００３】 そして一般には、のバッドジョイント法がよく用いられるが、この方法を用 いる場合は、通常、図５に示すように、Ｖ溝９１を設けたブロック９０を用いる ことが多い。即ち同図（ａ）に示すようにまずブロック９０のＶ溝９１内に光フ ァイバ８３の端部を載置して保持し、次に同図（ｂ）に示すように光ファイバ８ ３の端面を光導波路８０の端面に接合するのである。

【０００４】 一方図７に示すように、エッチングによって光導波路基板９３上に光導波路９ ４の形成と同時に２つの凸部９５，９６を設けてその間にガイド溝９７を形成し 、該ガイド溝９７内に光ファイバ８３を挿入して該光ファイバ８３の保持・位置 決めを行う方法も提案されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、アレイ状に配列した複数の光ファイバと光導波路を前記図５に示す ようなＶ溝を使って接続する場合は、図６に示すように、ブロック７０上に複数 のＶ溝７１を設けなければならないが、このとき該複数のＶ溝７１間の間隔は、 これらに対応する複数の光導波路８０間の間隔と非常に高精度に一致しなければ ならない。何故なら該精度が保てなければ、各Ｖ溝７１に保持される光ファイバ と各光導波路８０間の高精度な接合ができなくなってしまうからである。しかし ながら従来この精度を保つことは困難で、特にＶ溝７１の数（幅方向の数）が増 加すればするほど困難となっていた。

【０００６】 一方前記図７に示す方法を用いてアレイ状に配列した複数の光ファイバと光導 波路を接続する場合は、光導波路基板９３上に多数の凸部９５，９６を並列に設 けて多数のガイド溝９７を形成しなければならないが、この場合、ガイド溝９７ を形成するためのエッチング用のパターニングが複雑となってしまう。またガイ ド溝９７を形成するためのパターニング自体の精度が悪ければ、各光ファイバと 光導波路の高精度な接合はできない。

【０００７】 更にガイド溝９７を形成するための凸部９５，９６は、光ファイバを支えるた めにある程度の強度が必要で太くしなければならないが、該凸部９５，９６を太 くすると、多数の光ファイバをアレイ状に並べた場合の隣接する光ファイバ間の 間隔が大きくなり、このため空間利用効率が悪くなってしまう。

【０００８】 本考案は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、アレイ状に並べ た光ファイバと光導波路を簡便な方法で高精度に接続することができる光導波路 と光ファイバの接続構造を提供することにある。

【０００９】

【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考案は、光導波路基板１０上に拡散型の複数本の 光導波路１１を設け、該光導波路基板１０の端部をブロック状に切断し、該切断 したブロック２０上の光導波路１１部分を除去することでその表面に複数本の光 ファイバ位置決め用の溝２１を設け、該複数本の溝２１に複数本の光ファイバ３ ０をそれぞれ保持して位置決めし、該位置決めされた各光ファイバ３０を前記光 導波路基板１０に設けた複数本の光導波路１１にそれぞれ接続した。

【００１０】

【作用】

上記のように構成すれば、ブロック２０の各溝２１間の間隔は、各光導波路１ １間の間隔と全く一致し、従って該溝２１に保持された各光ファイバ３０間の間 隔も各光導波路１１間の間隔と完全に一致する。従って各光ファイバ３０と光導 波路１１は高精度に接続される。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 〔第１実施例〕 図１は本考案の第１実施例を用いて光導波路と光ファイバを接続する工程を示 す図である。即ちまず同図（ａ）に示すように、その上面に拡散型の光導波路１ １を複数本並列に設けた光導波路基板１０を用意する。この拡散型の光導波路１ １は、例えばニオブ酸リチウムからなる光導波路基板１０にチタンを拡散して作 製したり、シリコン基板からなる光導波路基板１０にゲルマニウムを拡散して作 製したりする。つまり拡散型の光導波路を設けた通常の光導波路基板を用意する のである。

【００１２】 次に同図（ｂ）に示すように、該光導波路基板１０の端部を所定長さで切断し て、これを光ファイバ載置用のブロック２０とする。

【００１３】 次に同図（ｃ）に示すように、該ブロック２０をエッチング液に浸して、その 光導波路１１の部分だけ（つまり不純物を拡散した部分だけ）を選択的にエッチ ングする。例えばシリコン基板にゲルマニウムを拡散した光導波路１１ならば、 フッ化水素溶液によってゲルマニウムが拡散されている領域のみがエッチングさ れる。

【００１４】 これによって同図（ｄ）に示すように、ブロック２０上に複数本の溝２１が形 成される。なおこのときブロック２０の高さを所定寸法だけ低くするためその底 面を研磨しておく。

【００１５】 次に同図（ｅ）に示すようにこれら各溝２１にそれぞれ光ファイバ３０の端部 を保持して位置決めして固定する。そして同図（ｆ）に示すように該ブロック２ ０を光導波路基板１０（同図（ｂ）でブロック２０を切断した後の光導波路基板 １０）の端面に当接して、各光ファイバ３０のコア端面を光導波路１１の端面に 接続するのである。

【００１６】 ここでブロック２０の各溝２１の間隔は、各光導波路１１の間隔と全く一致し ているので、該溝２１に保持された各光ファイバ３０の間隔も各光導波路１１の 間隔と完全に一致する。従ってアレイ状の各光ファイバ３０と光導波路１１は高 精度に接続できる。

【００１７】 〔第２実施例〕 図２は本考案の第２実施例を用いて光導波路と光ファイバを接続する工程を示 す図である。

【００１８】 この実施例においても前記第１実施例と同様に、その上面に拡散型の光導波路 １１を複数本並列に設けた光導波路基板１０の端部を所定長さで切断して、これ を光ファイバ載置用のブロック２０′とする（同図（ａ）参照）。

【００１９】 次にこの実施例においては、該ブロック２０′を熱処理して、光導波路１１内 の不純物を拡散して、同図（ｂ）の拡大図に示すように、該光導波路１１の径を 大きくする。

【００２０】 その後は前記第１実施例と同様に、該ブロック２０′をエッチング液に浸して 、光導波路１１の部分だけを選択的にエッチングして（同図（ｃ）参照）、同図 （ｄ）に示すようにブロック２０′上に複数本の溝２１′を形成する。そして同 図（ｅ）に示すようにこれら各溝２１′にそれぞれ光ファイバ３０の端部を保持 して位置決めして固定する。そして該ブロック２０′を同図（ａ）で切断した光 導波路基板１０の端面に当接して、各光ファイバ３０のコア端面を光導波路１１ の端面に接続するのである。

【００２１】 この実施例においては、光導波路１１の径を熱処理によって拡大しているので 、これをエッチングして得られる溝２１′の径も大きくなる。このため前記第１ 実施例の場合に比べて、より深くより確実に光ファイバ３０を保持できる。なお 溝２１′の径が大きくなっても、各溝２１′の中心間の間隔が各光導波路１１の 中心間の間隔と完全同一なのは第１実施例の場合と同様である。

【００２２】 〔第３実施例〕 図３は本考案の第３実施例を用いて光導波路と光ファイバを接続する工程を示 す図である。

【００２３】 この実施例においては、同図（ａ）に示すように、光導波路１１の端部の部分 のみの幅を予め広くパターニングしておく。

【００２４】 次に同図（ｂ）に示すように、光導波路基板１０を光導波路１１の幅の変わる ところで切断して、これを光ファイバ載置用のブロック２０″とし、次に同図（ ｃ）に示すように該ブロック２０″をエッチング液に浸して光導波路１１の部分 だけを選択的にエッチングして、同図（ｄ）に示すようにブロック２０″上に複 数本の溝２１″を形成する。

【００２５】 このようにして形成された溝２１″の径も、前記第１実施例の場合に比べて大 きくなり、より深くより確実に光ファイバを保持できる。

【００２６】 なお上記各実施例においてはブロックに設けた溝の数を４本としたが、たとえ この本数が増加しても各光ファイバと光導波路の接続が高精度に行えることは言 うまでもない。

【００２７】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案にかかる光導波路と光ファイバの接続構造 によれば、以下のような優れた効果を有する。 ブロックの溝に保持して整列させた各光ファイバの間隔と、これに接続する 各光導波路の間隔は完全に一致し、高精度な接続が容易に行える。

【００２８】 従来からある通常の光導波路をエッチングするだけで光ファイバを保持する 溝が形成できるので、溝を形成するための特別なパターンニングが不要となり、 その製造工程数が減少し、その製造が容易となる。

【００２９】 光導波路基板と溝を設けたブロックの材質が同一のため、両者の接合後に熱 膨張係数の差によるズレが生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を用いて光導波路と光ファ
イバを接続する工程を示す図である。

【図２】本考案の第２実施例を用いて光導波路と光ファ
イバを接続する工程を示す図である。

【図３】本考案の第３実施例を用いて光導波路と光ファ
イバを接続する工程を示す図である。

【図４】光導波路と光ファイバを接続する従来の方法を
示す図である。

【図５】光導波路と光ファイバを接続する従来の方法を
示す図である。

【図６】光導波路と光ファイバを接続する従来の方法を
示す図である。

【図７】光導波路と光ファイバを接続する従来の方法を
示す図である。

【符号の説明】

１０ 光導波路基板 １１ 光導波路 ２０，２０′，２０″ ブロック ２１，２１′，２１″ 溝 ３０ 光ファイバ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光導波路基板上に拡散型の複数本の光導
   波路を設け、該光導波路基板の端部をブロック状に切断
   し、該切断したブロック上の光導波路部分を除去するこ
   とでその表面に複数本の光ファイバ位置決め用の溝を設
   け、該複数本の溝に複数本の光ファイバをそれぞれ保持
   して位置決めし、該位置決めされた各光ファイバを前記
   光導波路基板に設けた複数本の光導波路にそれぞれ接続
   したことを特徴とする光導波路と光ファイバの接続構
   造。