JPH06118270A - 光導波路部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバと光導波路チップとの着脱が可能
で、且つ高価な位置決め装置を使用しなくとも、簡単、
且つ短時間で光ファイバと光導波路とを接続することの
できる光導波路部品を提供する。 【構成】 平板基板上に光導波路３が形成された光導波
路チップ４と、光導波路チップ４の少なくとも一側面に
固定され、且つ単芯の光ファイバフェルール７を少なく
とも１つ保持すると共に、光導波路３の長手方向垂直端
面に対応する位置に孔６が設けられた光ファイバホルダ
ー５と、光ファイバホルダー５の孔６に着脱可能に挿入
保持された光ファイバフェルール７とから成ることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光導波路チップと光ファ
イバホルダーとが一体構造になった光導波路部品に関す
るものである。

【０００２】

【従来技術】光通信システムを組立てる時には光導波路
部品が使用される。この光導波路部品としては、大別し
て、例えば、Ｓｉ（シリコン）基板の上に屈折率の異な
る石英ガラスを堆積して光導波路を形成したものや、例
えばＧａＡｓなどの半導体基板上に同じく各種組成の半
導体を積層して光導波路を形成したものなどがある。

【０００３】これら石英系の光導波路部品や半導体系の
光導波路部品を光通信システムにおいて光部品として機
能させる為には、いずれの場合においても基板上に形成
された光導波路に、光の入力、出力を行なうための光フ
ァイバを接続しなければならない。

【０００４】光導波路チップと光ファイバとが接続され
た従来の光導波路部品としては、図５に示すように、一
本の光ファイバ２５が固定された光ファイバホルダー２
６が光ファイバ２５からの入、出力光の損失が最小にな
る適当な位置で位置決めされ、光導波路チップ２７の端
面と、光ファイバホルダー２６とが接着材で固定されて
いるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の光
導波路部品においては以下に示すような問題点があっ
た。即ち、光ファイバ２５が固定された光ファイバホル
ダー２６と、光導波路チップ２７とが接着材で固定され
ているため、光ファイバ２５と光導波路チップ２７との
着脱が不可能であった。また、光ファイバホルダー２６
に固定されている光ファイバ２５と光導波路チップ２７
の光導波路２８とを調芯するための基準がないので、調
芯に多くの時間を費やすこととなり、生産性が低くかっ
た。又、単に光ファイバ２５の光損失を確認して接続し
ているに過ぎないので、接続の際の信頼性が低くなると
いう問題も生じていた。

【０００６】

【発明の目的】本発明は前記問題点に鑑みなされたもの
でその目的とするところは、光ファイバと光導波路チッ
プとの着脱が可能で、且つ高価な位置決め装置を使用し
なくとも簡単、且つ短時間で光ファイバと光導波路とを
接続することのできる光導波路部品を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、光導波路チップに形成された光導波
路の入出力端の少なくとも一端面に、前期光導波路と光
軸が一致する位置に光ファイバフェルールを着脱可能に
保持する孔が設けられた光ファイバホルダーが固着され
ていることを特徴とする。

【０００８】また、請求項２に記載の本発明の構成は、
平板基板上に光導波路が形成された光導波路チップと、
該光導波路チップの少なくとも一側面に固定され、且つ
単芯の光ファイバフェルールを少なくとも一つ保持する
と共に、前記光導波路の長手方向垂直端面に対応する位
置に孔が設けられた光ファイバホルダーと、該光ファイ
バホルダーの前記孔に着脱可能に挿入保持された光ファ
イバフェルールとから成り、前記光導波路チップには前
記光導波路の両脇で、且つ前記光導波路と平行にガイド
溝が設けられ、前記光ファイバホルダーには前記光ファ
イバフェルールの両脇で、且つ前記光導波路チップに形
成された前記ガイド溝と同一ピッチでガイド孔が設けら
れ、前記光導波路チップに設けられた前記ガイド溝の２
つの側面によって位置決めされる嵌合ピンが前記ガイド
溝と前記ガイド孔に挿入されていることを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１に記載の光導波路部品は、平板基板上
に光導波路が形成された光導波路チップと、光ファイバ
フェルールを少なくとも一つ保持するための光ファイバ
ホルダーが前記光導波路チップの一側面に固着され、該
光ファイバホルダーは前記光導波路の長手方向に垂直な
端面に対応する位置に孔が設けられた構成とされている
ので、光導波路チップと光ファイバフェルールとの位置
を正確に一致させることができ、これより、光導波路と
光ファイバとを精度よく簡単に短時間で接続することが
可能となる。さらに、光ファイバと光導波路チップとを
自由に着脱することも可能である。

【００１０】請求項２に記載の光導波路部品は、平板基
板上に光導波路が形成された光導波路チップと、該光導
波路チップの少なくとも一側面に固定され、且つ単芯の
光ファイバフェルールを少なくとも一つ保持すると共
に、前記光導波路の長手方向垂直端面に対応する位置に
孔が設けられた光ファイバホルダーと、該光ファイバホ
ルダーの前記孔に着脱可能に挿入保持された光ファイバ
フェルールとから成り、前記光導波路チップには前記光
導波路の両脇で、且つ前記光導波路と平行にガイド溝が
設けられ、前記光ファイバホルダーには前記光ファイバ
フェルールの両脇で、且つ前記光導波路チップに形成さ
れた前記ガイド溝と同一ピッチでガイド孔が設けられ、
前記光導波路チップに設けられた前記ガイド溝の側面に
よって位置決めされる嵌合ピンが前記ガイド溝と前記ガ
イド孔に挿入されているので、光導波路チップと光ファ
イバホルダとの位置を正確に一致させることができ、こ
れより、光導波路と光ファイバとを精度よく簡単に短時
間で接続することでができる。さらに、光ファイバと光
導波路チップとを自由に着脱することもできる。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を図を参照して詳細に説明す
る。図１（ａ）は本発明の一実施例である光導波路部品
１を示す斜視図で、本図の光導波路部品１は、例えば、
シリコン基板２上に光導波路３が形成された光導波路チ
ップ４と、光導波路チップ４の一側面に固定された光フ
ァイバホルダー５と、光ファイバホルダー５の孔６に挿
入保持される単芯の光ファイバフェルール７と、光導波
路チップ４の他側面に固定された４芯の多心コネクタ８
とから構成されている。

【００１２】光導波路チップ４は、シリコン基板２上
に、図示しない下部クラッド層と、例えば屈折率の異な
る石英ガラスを堆積して形成された光導波路３と、光導
波路３上に設けられた図示しない上部クラッド層から成
り、例えば幅４ｍｍ、長さ３０ｍｍ、厚さ約１ｍｍの直
方体に形成されている。本実施例の光導波路３は光ファ
イバホルダー５側から多心コネクター８側にかけて１×
４のスプリッタ構造になっている。

【００１３】光ファイバホルダー５は、例えばセラミッ
ク、又はプラスチック等より成る部材で、光導波路チッ
プ４の一側面で、且つ孔６が光導波路３の長手方向の垂
直面の光軸に一致するように精度良く接着材等により固
着されている。光ファイバホルダー５には、そのほぼ中
心に、且つ光導波路３の長手方向垂直端面に対応する位
置で光ファイバフェルール７の外径にほぼ等しい内径を
有する孔６が設けられており、孔６内に光ファイバフェ
ルールが挿入される。尚、本実施例の孔６は、六角形に
形成されている。

【００１４】光ファイバフェルール７は、例えば円筒状
のプラスチック、又はセラミック製部材９の長手方向中
心に１本の光ファイバ１０が固定されたもので、光ファ
イバフェルール７の外径は、孔６の内径と一致するよう
に形成されている。従って、光ファイバフェルール７を
孔６に挿入した際に光ファイバフェルール７は光ファイ
バホルダー５の孔６に自然保持されることとなり、これ
より光ファイバフェルール７は光導波路チップ４と着脱
が可能となる。また、光ファイバフェルール７を正確に
位置決めされた孔６に挿入保持することで、光ファイバ
１０を精度よく光導波路３の端面に突き合わせることも
できる。 尚、光ファイバーフェルール７の嵌合保持
は、上記自然保持に加えてクリップ締結や、キー等によ
るプッシュオン嵌合でも構わない。具体的には、図１
（ｂ）に示すようにクリップ３１のファイバ保持部３２
で光ファイバフェルール７を挟み込むとともに、光ファ
イバーホルダー５に設けられた嵌合孔２９に爪部３０を
挿入して固定する。

【００１５】多心コネクター８は４芯構造のコネクター
で、光ファイバホルダー５が固定された光導波路チップ
４の反対側の側面に接着材により固定されている。

【００１６】以下、本実施例の光導波路チップ４と光フ
ァイバホルダー５との接続方法を説明する。 光ファイ
バ１０が固定された光ファイバフェルール７を光ファイ
バホルダー５の孔６内に挿入すると共に、光ファイバ１
０から入射し、光導波路３を伝搬する光パワーの損失が
最小になるように光ファイバホルダー５と光導波路３と
を軸調芯した後、両者の端面に光硬化性の接着剤を注入
し、しかる後、紫外線にて接着剤を硬化させて光ファイ
バホルダー５と光導波路チップ４とを固着する。尚、こ
の時の光損失は０．１ｄＢであった。また、この後、光
ファイバホルダー５の孔６内に光ファイバフェルール７
を脱着しての接続損失を繰り返し測定したが、その時の
光損失は０．１ｄＢ±０．１ｄＢであった。次に、他の
方法として光ファイバホルダー５と光導波路チップ４と
の外形を基準とした方法を説明する。この方法は、図２
（ａ）の断面図、および図２（ｂ）の正面図に示すよう
に、固定治具Ａ上に載せられた光導波路チップ４の光導
波路３の位置Ｂ、Ｃと、固定治具Ａに載せられた光ファ
イバホルダー５内に挿入された光ファイバ１０のコア位
置Ｄ，Ｅとが一致するよに設定した後、図中→Ｆに示し
た方向に適当な力を加えて、光ファイバホルダー５と光
導波路チップ４とを仮固定し、前述した方法と同様に両
者の間に光硬化性の接着剤を注入して光ファイバホルダ
ー５と光導波路チップ４とを固定する。尚、この時の光
損失は０．３ｄＢ、脱着の際の光損失は±０．１ｄＢで
あった。

【００１７】図３は本発明の他の実施例を示す斜視図
で、図１に示した実施例１では光ファイバチップ４の一
側面に４芯の多心コネクター８を用いたのに対し、本実
施例では、その代わりに実施例１と同様形状で、且つ短
芯の光ファイバフェルール７を四つ保持できる光ファイ
バホルダー１１を光導波路チップ４の他側面に固定し、
単芯の光ファイバフェルール７が４つ挿入保持された構
造のものである。尚、その他の構成は図１の実施例１と
同じである。 尚、本図では図示してないが、本実施例
の光ファイバホルダー１１には光導波路３と同ピッチで
孔６が４つ設けられており、各光ファイバフェルール７
はそれぞれの孔６に挿入保持されて光導波路３の端面に
突き合わされる。

【００１８】次に請求項２に記載の本発明を図４を用い
て説明する。図４は本発明の一実施例である光導波路部
品１２を示す斜視図で、本図の光導波路部品１２は、例
えば、シリコン基板１３上に光導波路１４が形成された
光導波路チップ１５と、光導波路チップ１５の両側面に
固定された光ファイバホルダー１６、１７と、光ファイ
バホルダー１６、１７の孔１８（尚、光ファイバホルダ
ー１７には図示していない）内に挿入保持される単芯の
光ファイバフェルール１９とから構成されている。

【００１９】光導波路チップ１５は、シリコン基板３上
に、図示しない下部クラッド層と、例えばクラッド層と
屈折率の異なる石英ガラスを堆積して成る光導波路１４
と、光導波路１４上に設けられた図示しない上部クラッ
ド層から成り、例えば、幅４ｍｍ、長さ３０ｍｍ、厚さ
約１ｍｍの直方体形状をしており、光導波路１４は光フ
ァイバホルダー１６側から光ファイバホルダー１７側に
かけて２×４のスプリッタ構造になっている。光導波路
チップ１５には、光導波路１４の両脇で、且つ光導波路
１４に平行にガイド溝２０（本図では点線で示してい
る）が設けられており、例えばこのガイド溝２０は、角
度が約６０°、深さ７００μｍのＶ溝から成る。このガ
イド溝２０には直径約０．７ｍｍの嵌合ピン２１が挿入
されており、嵌合ピン２１はガイド溝２０の２つのＶ側
面によって位置決めされている。

【００２０】光ファイバホルダー１６、１７は、例えば
セラミック、又はプラスチック等より成る部材で、光フ
ァイバフェルール１９の両脇（本図では光ファイバーフ
ェルール１９が挿入されていないので孔１８）で、且つ
光導波路チップ１４に形成されたガイド溝２０と同一ピ
ッチで設けられたガイド孔２２に嵌合ピン２１が挿入さ
れて光導波路チップ１５と精度良く位置決め固定されて
いる。光ファイバホルダー１６、１７には、左右対称に
光ファイバフェルール１９の外径にほぼ等しい内径を有
するガイド孔１８が設けられており、光ファイバホルダ
ー１６、１７を光導波路チップ１５に固定した際に孔１
８の中心が光導波路１４の断面中心に対応するように形
成されている。

【００２１】光ファイバフェルール１９は、例えば円筒
状のプラスチック、又はセラミック製部材２３の長手方
向中心に１本の光ファイバ２４が固定されたもので、光
ファイバフェルール１９の外径は、孔１８の内径と一致
するように形成されている。従って、光ファイバフェル
ール１９を孔１８に挿入した際に光ファイバフェルール
１９は光ファイバホルダー１６、１７に自然保持される
こととなり、これにより光ファイバ２４は光導波路チッ
プ１５と着脱が可能となる。また、光ファイバフェルー
ル１９を正確に位置決めされた孔１８に挿入保持するこ
とで、光ファイバ２４を精度よく光導波路２０の端面に
突き合わせることができる。

【００２２】尚、本実施例では、光導波路１４のパター
ンを２×４のスプリッタ構造としたが、パターン構成は
本実施例に限定されるものではなく、例えば２×３、又
は４×８等を採用してもよい。また、採用する導波路１
４のパターン構成にしたがって光ファイバフェルール１
９の本数も適宜変更することができ、その際は光導波路
１４のピッチに一致するように孔１８を設ければよい。

【００２３】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明の光導波路部品
によれば、平板基板上に光導波路が形成された光導波路
チップと、該光導波路チップの少なくとも一側面に固定
され、且つ単芯の光ファイバフェルールを少なくとも一
つ保持すると共に、前記光導波路の長手方向垂直端面に
対応する位置に孔が設けられた光ファイバホルダーと、
該光ファイバホルダーの前記孔に着脱可能に挿入保持さ
れた光ファイバフェルールとから構成されているので、
光導波路と光ファイバフェルールとの位置を正確に一致
させることができ、これより、光導波路と光ファイバと
を精度よく簡単に短時間で接続することが可能となる。
さらに、光ファイバと光導波路チップとを自由に着脱す
ることが可能である。

【００２４】また、請求項２に記載の本発明の光導波路
部品によれば、平板基板上に光導波路が形成された光導
波路チップと、該光導波路チップの少なくとも一側面に
固定され、且つ単芯の光ファイバフェルールを少なくと
も一つ保持すると共に、前記光導波路の長手方向垂直端
面に対応する位置に孔が設けられた光ファイバホルダー
と、該光ファイバホルダーの前記孔に着脱可能に挿入保
持された光ファイバフェルールとから成り、前記光導波
路チップには前記光導波路の両脇で、且つ前記光導波路
と平行にガイド溝が設けられ、前記光ファイバホルダー
には前記光ファイバフェルールの両脇で、且つ前記光導
波路チップに形成された前記ガイド溝と同一ピッチでガ
イド孔が設けられ、前記光導波路チップに設けられた前
記ガイド溝の２つの側面によって位置決めされる嵌合ピ
ンが前記ガイド溝と前記ガイド孔に挿入されているの
で、光導波路と光ファイバフェルールとの位置を正確に
一致させることができ、これより、光導波路と光ファイ
バとを精度よく簡単に短時間で接続することが可能とな
る。さらに、光ファイバと光導波路チップとを自由に着
脱することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は請求項１に記載の本発明の一実施例を
示す斜視図である。（ｂ）は光フィアバフェルールと光
ファイバホルダーとを嵌合保持する際の説明図である。

【図２】（ａ）は光導波路チップと光ファイバホルダー
とを固定する際の断面図である。（ｂ）は光導波路チッ
プと光ファイバホルダーとを固定する際の正面図であ
る。

【図３】請求項１に記載の本発明の他の実施例を示す斜
視図である。

【図４】請求項２に記載の本発明の一実施例を示す斜視
図である。

【図５】従来例を示す正面図である。

【符号の説明】 １ 光導波路部品 ２ シリコン基板 ３ 光導波路 ４ 光導波路チップ ５ 光ファイバホルダー ６ 孔 ７ 光ファイバフェルール ８ 多心コネクター ９ 部材 １０ 光ファイバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 繁松 孝 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光導波路チップに形成された光導波路の入
   出力端の少なくとも一端面に、前記光導波路と光軸が一
   致する位置に光ファイバフェルールを着脱可能に保持す
   る孔が設けられた光ファイバホルダーが固着されている
   ことを特徴とする光導波路部品。
2. 【請求項２】平板基板上に光導波路が形成された光導波
   路チップと、該光導波路チップの少なくとも一側面に固
   定され、且つ単芯の光ファイバフェルールを少なくとも
   一つ保持すると共に、前記光導波路の長手方向垂直端面
   に対応する位置に孔が設けられた光ファイバホルダー
   と、該光ファイバホルダーの前記孔に着脱可能に挿入保
   持された光ファイバフェルールとから成り、前記光導波
   路チップには前記光導波路の両脇で、且つ前記光導波路
   と平行にガイド溝が設けられ、前記光ファイバホルダー
   には前記光ファイバフェルールの両脇で、且つ前記光導
   波路チップに形成された前記ガイド溝と同一ピッチでガ
   イド孔が設けられ、前記光導波路チップに設けられた前
   記ガイド溝の側面によって位置決めされる嵌合ピンが前
   記ガイド溝と前記ガイド孔に挿入されていることを特徴
   とする光導波路部品。