JPH063558A - ストリップ導波路への光ファイバ相互接続 - Google Patents
ストリップ導波路への光ファイバ相互接続Info
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- JPH063558A JPH063558A JP5037149A JP3714993A JPH063558A JP H063558 A JPH063558 A JP H063558A JP 5037149 A JP5037149 A JP 5037149A JP 3714993 A JP3714993 A JP 3714993A JP H063558 A JPH063558 A JP H063558A
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- 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
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- 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
- G02B6/255—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding
- G02B6/2551—Splicing of light guides, e.g. by fusion or bonding using thermal methods, e.g. fusion welding by arc discharge, laser beam, plasma torch
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はガラスを用いて、基板に支持された
導波路を、光ファイバに接続することに係る。 【構成】 本件発明においては導波路が安全に加熱でき
る温度より低い温度で溶融するガラス材料が、光ファイ
バ又は導波路の両方又は一方に供給され、ガラス材料が
加熱されて光ファイバを導波路に接続される本発明の特
徴は、隣接する導波路及びその下にある基板の部分から
各導波路の端部と下の基板を熱的に分離するために、熱
遮断が導波路がのっている基板中に存在することであ
る。接続のため熱が印加された時に一導波路領域から隣
接した導波領域へ基板の端部に沿って熱が伝わるのを制
限することによって熱遮断が行なわれる。
導波路を、光ファイバに接続することに係る。 【構成】 本件発明においては導波路が安全に加熱でき
る温度より低い温度で溶融するガラス材料が、光ファイ
バ又は導波路の両方又は一方に供給され、ガラス材料が
加熱されて光ファイバを導波路に接続される本発明の特
徴は、隣接する導波路及びその下にある基板の部分から
各導波路の端部と下の基板を熱的に分離するために、熱
遮断が導波路がのっている基板中に存在することであ
る。接続のため熱が印加された時に一導波路領域から隣
接した導波領域へ基板の端部に沿って熱が伝わるのを制
限することによって熱遮断が行なわれる。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は光相互接続、より具体的にはシリ
コン基板上に形成されたドープシリカのストリップ導波
路に、光ファイバを固着させる技術に係る。
コン基板上に形成されたドープシリカのストリップ導波
路に、光ファイバを固着させる技術に係る。
【０００２】
【本発明の背景】集積光要素を作製する手段は、シリコ
ン基板上に堆積させたドープシリカ薄膜の上に、ドープ
シリカ導波路を堆積させることである。”シリコン上の
シリカ”とよばれるこの技術は、ファイバ及びマイクロ
光学要素から作製される個別の光デバイスより、寸法が
小さく、より複雑で、価格が下る可能性をもつ。
ン基板上に堆積させたドープシリカ薄膜の上に、ドープ
シリカ導波路を堆積させることである。”シリコン上の
シリカ”とよばれるこの技術は、ファイバ及びマイクロ
光学要素から作製される個別の光デバイスより、寸法が
小さく、より複雑で、価格が下る可能性をもつ。
【０００３】各種受動光要素が、シリカ・オン・シリコ
ン技術を用いて作られているが、その場合光導波路はリ
ンシリケートガラス（Ｐ−ドープシリカ）コアを用いて
形成される。一作製法において、導波路は高圧水蒸気化
で、シリコンを酸化することにより形成される”ハイポ
ックス”とよばれる基盤層上に堆積される。次に、コア
はSiO2の薄いクラッド層で被覆される。この技術を用い
て作られるデバイスには、化合物ブラッグ反射器、マル
チプレクサ、断熱偏光スプリッタ及びアレイスターカプ
ラが含まれる。
ン技術を用いて作られているが、その場合光導波路はリ
ンシリケートガラス（Ｐ−ドープシリカ）コアを用いて
形成される。一作製法において、導波路は高圧水蒸気化
で、シリコンを酸化することにより形成される”ハイポ
ックス”とよばれる基盤層上に堆積される。次に、コア
はSiO2の薄いクラッド層で被覆される。この技術を用い
て作られるデバイスには、化合物ブラッグ反射器、マル
チプレクサ、断熱偏光スプリッタ及びアレイスターカプ
ラが含まれる。
【０００４】現時点において、シリカ・オン・シリコン
技術を用いて作られる集積光デバイスのリンシリケート
・ガラスコア導波路は、エポキシ、ＵＶ固着又は例によ
ってはポッティング材のようなボンディング材により、
入力−出力光ファイバに名目上接して結合される。光デ
バイスの導波路を光ファイバに接続するために用いられ
る物質は、近接結合に存在する可能性のある間隙を満す
必要な工程でも役立つ。しかし、ボンディング材料の損
傷やその光学特性の劣化により、きわめて高価な修理費
がかかる。たとえば海底ケーブルのような用途において
は、これらの材料の使用は許容されない。
技術を用いて作られる集積光デバイスのリンシリケート
・ガラスコア導波路は、エポキシ、ＵＶ固着又は例によ
ってはポッティング材のようなボンディング材により、
入力−出力光ファイバに名目上接して結合される。光デ
バイスの導波路を光ファイバに接続するために用いられ
る物質は、近接結合に存在する可能性のある間隙を満す
必要な工程でも役立つ。しかし、ボンディング材料の損
傷やその光学特性の劣化により、きわめて高価な修理費
がかかる。たとえば海底ケーブルのような用途において
は、これらの材料の使用は許容されない。
【０００５】イー・ジェイ・マーフィ（Ｅ．Ｊ．Murph
y）による”導波デバイスのためのファイバ固着”と題
する論文、ジャーナル・オブ・ライトウエーブ・テクノ
ロジー(Journal of Lightwave Technology) 、第６巻、
第６号、１９８８年６月，は、導波デバイスのファイバ
の固着についての現状をレビューしている。ファイバー
導波路−ファイバ低挿入損を達成するための現在の方法
が議論されており、位置あわせをし、永久に固着するた
めの技術について、述べられている。
y）による”導波デバイスのためのファイバ固着”と題
する論文、ジャーナル・オブ・ライトウエーブ・テクノ
ロジー(Journal of Lightwave Technology) 、第６巻、
第６号、１９８８年６月，は、導波デバイスのファイバ
の固着についての現状をレビューしている。ファイバー
導波路−ファイバ低挿入損を達成するための現在の方法
が議論されており、位置あわせをし、永久に固着するた
めの技術について、述べられている。
【０００６】この論文において、著者は適当なボンディ
ング材料及び応用方法は、それがファイバー導波路接続
の安定性と信頼性を決めるため、厳密さを必要とすると
断言している。彼はＵＶなまし固着は、ファイバ位置合
わせと妥協することなく、急速になませることから、広
く使われていると述べている。しかし、ＵＶ固着は温
度、圧力又は湿気において厳しい環境に置かれた時、安
定性が疑問で、接続は十分安定ではなくなる可能性があ
る。同様に重要なことは、エポキシの光学特性がわずか
に劣化しても、それを通る光信号の伝送を著しく損うこ
とである。
ング材料及び応用方法は、それがファイバー導波路接続
の安定性と信頼性を決めるため、厳密さを必要とすると
断言している。彼はＵＶなまし固着は、ファイバ位置合
わせと妥協することなく、急速になませることから、広
く使われていると述べている。しかし、ＵＶ固着は温
度、圧力又は湿気において厳しい環境に置かれた時、安
定性が疑問で、接続は十分安定ではなくなる可能性があ
る。同様に重要なことは、エポキシの光学特性がわずか
に劣化しても、それを通る光信号の伝送を著しく損うこ
とである。
【０００７】この論文は次の１０年の主な挑戦は、信頼
性があり頑丈なファイバ固着及びパッケージ技術である
と結論している。
性があり頑丈なファイバ固着及びパッケージ技術である
と結論している。
【０００８】本発明は海底を含むすべての環境及び用途
に使用できる信頼性のある頑丈なファイバー導波路近接
結合装置を実現することにより、この問題を解決するこ
とを、特にめざしたものである。
に使用できる信頼性のある頑丈なファイバー導波路近接
結合装置を実現することにより、この問題を解決するこ
とを、特にめざしたものである。
【０００９】
【本発明の概要】本発明はガラスを用いて、基板により
支持された導波路を、光ファイバに接続することに係
る。好ましい実施例において、導波路が安全に加熱でき
る温度より低い温度において溶融するガラスが、光ファ
イバ及び導波路の両方又は一方に供給される。次にガラ
ス材料は加熱され、光ファイバを導波路に接続させる。
本発明の特徴は、導波路が存在する基板中にヒートシン
クが存在することで、その目的は各導波路の端部と下の
基板を、隣接した導波路とその下にある基板の部分から
熱的に分離することである。熱遮断は、接続のために熱
が加わった時、１つの導波路領域から隣接した導波路領
域へ、基板の端部に沿って伝わるのを制限する。
支持された導波路を、光ファイバに接続することに係
る。好ましい実施例において、導波路が安全に加熱でき
る温度より低い温度において溶融するガラスが、光ファ
イバ及び導波路の両方又は一方に供給される。次にガラ
ス材料は加熱され、光ファイバを導波路に接続させる。
本発明の特徴は、導波路が存在する基板中にヒートシン
クが存在することで、その目的は各導波路の端部と下の
基板を、隣接した導波路とその下にある基板の部分から
熱的に分離することである。熱遮断は、接続のために熱
が加わった時、１つの導波路領域から隣接した導波路領
域へ、基板の端部に沿って伝わるのを制限する。
【００１０】
【詳細な記述】図１を参照すると、アイ・イーイーイー
・フォトニクス・テクノロジーレターズ（ＩＥＥＥ Ph
otonics Technology Letters) 、第１巻、第８号、１９
８４年８月、２４１−２４３頁に、シー・ドラゴン
（Ｃ．Dragone)らが述べているようなシリカ／シリコン
（SiO2／Si) 技術を用いて、シリコン基板上に作製され
たスラブ（２６）により分離された導波路の２つのアレ
イ（２２、２４）から成る多チャネル集積光スターカプ
ラ（２０）が示されている。カプラは導波路の２つのア
レイの対称な構成から成り、カプラの中心を占める平坦
な自由空間の領域により、分離されている。動作中、入
力信号はすべての出力導波路に、等しく分布する。
・フォトニクス・テクノロジーレターズ（ＩＥＥＥ Ph
otonics Technology Letters) 、第１巻、第８号、１９
８４年８月、２４１−２４３頁に、シー・ドラゴン
（Ｃ．Dragone)らが述べているようなシリカ／シリコン
（SiO2／Si) 技術を用いて、シリコン基板上に作製され
たスラブ（２６）により分離された導波路の２つのアレ
イ（２２、２４）から成る多チャネル集積光スターカプ
ラ（２０）が示されている。カプラは導波路の２つのア
レイの対称な構成から成り、カプラの中心を占める平坦
な自由空間の領域により、分離されている。動作中、入
力信号はすべての出力導波路に、等しく分布する。
【００１１】カプラはビー・エイチ・バービーク（Ｂ．
Ｈ．Verbeek ）らによりジャーナル・ライトウェーブ・
テクノロジー（Ｊ．Lightwave Technol.) 第６巻、１０
１１−１０１５頁、１９８８、”リンドープSiO2導波路
を用いてSi上に作製された集積４−チャネル・マルチ／
デマルチプレクサ”及びジャーナル・ライトウェーブ・
テクノロジー（Ｊ．Lightwave Technol.) 第７巻、３０
８−３１３頁、１９８９に述べられているように、シリ
コン基板として形成されたＰ−ドープシリコン薄膜から
作られる。
Ｈ．Verbeek ）らによりジャーナル・ライトウェーブ・
テクノロジー（Ｊ．Lightwave Technol.) 第６巻、１０
１１−１０１５頁、１９８８、”リンドープSiO2導波路
を用いてSi上に作製された集積４−チャネル・マルチ／
デマルチプレクサ”及びジャーナル・ライトウェーブ・
テクノロジー（Ｊ．Lightwave Technol.) 第７巻、３０
８−３１３頁、１９８９に述べられているように、シリ
コン基板として形成されたＰ−ドープシリコン薄膜から
作られる。
【００１２】使用の際、入力及び出力光ファイバは、ス
ターカプラの導波路端に結合される。基板上の導波路端
に光ファイバを固着することは、恐らく光デバイスをパ
ッケージする場合に出会う最も困難な挑戦である。ファ
イバとデバイスは、位置合わせの後、集積回路パッケー
ジに必要な許容度より、少くとも１０倍厳しい許容度
で、相互に結合されなければならない。通常光ファイバ
がそれぞれ独立に固着される場合、隣接する導波路の光
学的に研磨された端面は、固着プロセス中、汚染されな
いようにすることが重要である。もし、たとえばエポキ
シのような液体の固着剤を用いるなら、隣接した導波路
端面が、なまされた固着剤で被覆されないよう、注意深
く供給し、局所的になまさなければならない。また、導
波路と光ファイバの寸法が非常に小さいため、ファイバ
は非常に小さな領域に置かれ、それにより最小強度の近
接接続が生じる。ある種の例では、この問題は最終工程
として、補強剤で基板に光ファイバをポッティングする
ことにより、緩和される。このプロセスに伴う問題は、
応力により誘発される位置のずれが生じうることであ
る。ただ１つのファイバが必要であるか、導波路間の間
隔が広い用途の場合は、中心に孔のある毛細管か宝石
を、表面領域と安定性を増すために用いることができ
る。
ターカプラの導波路端に結合される。基板上の導波路端
に光ファイバを固着することは、恐らく光デバイスをパ
ッケージする場合に出会う最も困難な挑戦である。ファ
イバとデバイスは、位置合わせの後、集積回路パッケー
ジに必要な許容度より、少くとも１０倍厳しい許容度
で、相互に結合されなければならない。通常光ファイバ
がそれぞれ独立に固着される場合、隣接する導波路の光
学的に研磨された端面は、固着プロセス中、汚染されな
いようにすることが重要である。もし、たとえばエポキ
シのような液体の固着剤を用いるなら、隣接した導波路
端面が、なまされた固着剤で被覆されないよう、注意深
く供給し、局所的になまさなければならない。また、導
波路と光ファイバの寸法が非常に小さいため、ファイバ
は非常に小さな領域に置かれ、それにより最小強度の近
接接続が生じる。ある種の例では、この問題は最終工程
として、補強剤で基板に光ファイバをポッティングする
ことにより、緩和される。このプロセスに伴う問題は、
応力により誘発される位置のずれが生じうることであ
る。ただ１つのファイバが必要であるか、導波路間の間
隔が広い用途の場合は、中心に孔のある毛細管か宝石
を、表面領域と安定性を増すために用いることができ
る。
【００１３】図２及び３を参照すると、シリコン基板上
の導波路を、本発明の原理に従い、光ファイバに接続可
能にするのに適した図１の多チャネル集積光スターカプ
ラが示されている。図２はカプラ及び基板の拡大した端
面の図、図３はカプラの上面図である。図１に示されて
いるようなＮ×Ｎスターカプラの寸法は、Ｎが１９に等
しく、約１．５×３．０cmで、厚さは約０．５５mmであ
る。導波路の間隔は約２５０μm である。導波路のいず
れの側の基板も、各導波路を隣接した導波路領域から熱
的に分離する熱的遮断のため、除去される。
の導波路を、本発明の原理に従い、光ファイバに接続可
能にするのに適した図１の多チャネル集積光スターカプ
ラが示されている。図２はカプラ及び基板の拡大した端
面の図、図３はカプラの上面図である。図１に示されて
いるようなＮ×Ｎスターカプラの寸法は、Ｎが１９に等
しく、約１．５×３．０cmで、厚さは約０．５５mmであ
る。導波路の間隔は約２５０μm である。導波路のいず
れの側の基板も、各導波路を隣接した導波路領域から熱
的に分離する熱的遮断のため、除去される。
【００１４】図２及び３を参照すると、隣接した導波路
（３２）及び（３４）；（３４）及び（３６）間に位置
する基板（２６）は、導波路（３４）のそれぞれの側に
沿って、基板の端部から延びる熱遮断（３８）を作るた
めに除去される。熱遮断（３８）の目的は、導波路（３
４）の端部と下の基板を、導波路（３２、３６）の端部
及びそれらがのる基板の部分から、熱的に分離すること
である。
（３２）及び（３４）；（３４）及び（３６）間に位置
する基板（２６）は、導波路（３４）のそれぞれの側に
沿って、基板の端部から延びる熱遮断（３８）を作るた
めに除去される。熱遮断（３８）の目的は、導波路（３
４）の端部と下の基板を、導波路（３２、３６）の端部
及びそれらがのる基板の部分から、熱的に分離すること
である。
【００１５】従って、各導波路の端部とそれがのる基板
は、隣接した導波路とそれらの端部がのる基板から、熱
的に分離される。
は、隣接した導波路とそれらの端部がのる基板から、熱
的に分離される。
【００１６】たとえば、導波路（３４）のような導波路
の端部に結合すべき光ファイバ（４０）は、一実施例に
おいて、たとえばボロシリケート−アルミニウム−鉛か
ら成るガラスペースト中に浸すか、被覆する。次に、光
ファイバ（４０）の被覆された端部は、導波路（３４）
の端部と下の基板に対して位置合せし、接近させる。従
って、導波路（３４）と光ファイバ（４０）は端面が向
いあって置かれる。ガラスペーストと導波路及び光ファ
イバの端面は、たとえばレーザで加熱され、ガラスペー
スト中のキャリヤを蒸発させ、ガラス粒子を合体させ、
光ファイバの端部を導波路の端部と下の基板に接続させ
る。
の端部に結合すべき光ファイバ（４０）は、一実施例に
おいて、たとえばボロシリケート−アルミニウム−鉛か
ら成るガラスペースト中に浸すか、被覆する。次に、光
ファイバ（４０）の被覆された端部は、導波路（３４）
の端部と下の基板に対して位置合せし、接近させる。従
って、導波路（３４）と光ファイバ（４０）は端面が向
いあって置かれる。ガラスペーストと導波路及び光ファ
イバの端面は、たとえばレーザで加熱され、ガラスペー
スト中のキャリヤを蒸発させ、ガラス粒子を合体させ、
光ファイバの端部を導波路の端部と下の基板に接続させ
る。
【００１７】構造はＣＯ2 レーザ又はエキシマレーザで
加熱できる。光ファイバは２４０ｎｍにおけるエキシマ
レーザからのエネルギーに対しては本質的に透明で、一
方ガラスペーストであるボロシリケートガラスは、本質
的に不透明であることに注意すべきである。従って、ガ
ラスペーストと基板は加熱され、ガラスペースト中のキ
ャリヤは蒸発し、ガラスは光ファイバを導波路と下の基
板に接続する。導波路も光ファイバも、熱により悪影響
を受けない。実際、導波路はその中のドーパントＰが蒸
発を始める前に、約１０００℃に加熱できる。事実、本
発明を用いて、ガラスペースト又は光ファイバに直接熱
を加えるより、導波路下のシリコン基板に直接熱を加え
ることにより、常に良好な結合が得られることが決めら
れた。加熱プロセス中、熱はレーザにより、導波路（３
４）下の基板端部に加えられる。シリコン基板が熱くな
るにつれ、熱はガラスペースト、導波路及び光ファイバ
の接近した端部に流れる。ある種の例では、ガラスペー
ストはキャリヤを蒸発させ、ガラス粒子が合体してガラ
ス結合を形成するのに十分なほど熱くなる。基板中の熱
遮断（３８）は基板に加えられた熱が、基板の端部に沿
って、隣接した導波路へ伝わるかあるいはシリコン基板
それ自身の比較的大きな質量の中へ戻るのを防止する。
従って、熱遮断により、光ファイバに接続すべき導波路
の下にある基板は急速に所望の温度に加熱され、一方隣
接した導波路の下にある基板は、比較的低温に保つこと
ができる。
加熱できる。光ファイバは２４０ｎｍにおけるエキシマ
レーザからのエネルギーに対しては本質的に透明で、一
方ガラスペーストであるボロシリケートガラスは、本質
的に不透明であることに注意すべきである。従って、ガ
ラスペーストと基板は加熱され、ガラスペースト中のキ
ャリヤは蒸発し、ガラスは光ファイバを導波路と下の基
板に接続する。導波路も光ファイバも、熱により悪影響
を受けない。実際、導波路はその中のドーパントＰが蒸
発を始める前に、約１０００℃に加熱できる。事実、本
発明を用いて、ガラスペースト又は光ファイバに直接熱
を加えるより、導波路下のシリコン基板に直接熱を加え
ることにより、常に良好な結合が得られることが決めら
れた。加熱プロセス中、熱はレーザにより、導波路（３
４）下の基板端部に加えられる。シリコン基板が熱くな
るにつれ、熱はガラスペースト、導波路及び光ファイバ
の接近した端部に流れる。ある種の例では、ガラスペー
ストはキャリヤを蒸発させ、ガラス粒子が合体してガラ
ス結合を形成するのに十分なほど熱くなる。基板中の熱
遮断（３８）は基板に加えられた熱が、基板の端部に沿
って、隣接した導波路へ伝わるかあるいはシリコン基板
それ自身の比較的大きな質量の中へ戻るのを防止する。
従って、熱遮断により、光ファイバに接続すべき導波路
の下にある基板は急速に所望の温度に加熱され、一方隣
接した導波路の下にある基板は、比較的低温に保つこと
ができる。
【００１８】ガラスペーストは位置合せの後、導波路の
端部又は光ファイバの一方又は両方に供給でき、更に位
置の調整が、ガラスペーストが溶融し、透明になるとと
もにできる。もし必要なら、低融点ガラスペーストを、
位置合せ前に供給することができる。
端部又は光ファイバの一方又は両方に供給でき、更に位
置の調整が、ガラスペーストが溶融し、透明になるとと
もにできる。もし必要なら、低融点ガラスペーストを、
位置合せ前に供給することができる。
【００１９】導波路の端部を隣接した導波路から熱的に
分離する熱遮断（３８）は、導波路の端部に供給された
熱が、基板に沿って横方向に、他の導波路に流れるのを
実効的に阻止する。その結果、光ファイバに接近して結
合される導波路を支持する基板の端部に印加される熱
は、ガラスペーストを加熱するために、チャネルを通る
ことになる。熱は熱遮断により、基板の端部に沿って広
がるのが阻止される。
分離する熱遮断（３８）は、導波路の端部に供給された
熱が、基板に沿って横方向に、他の導波路に流れるのを
実効的に阻止する。その結果、光ファイバに接近して結
合される導波路を支持する基板の端部に印加される熱
は、ガラスペーストを加熱するために、チャネルを通る
ことになる。熱は熱遮断により、基板の端部に沿って広
がるのが阻止される。
【００２０】図４、５、６を参照すると、本発明の原理
に従い、光ファイバの端部に低融点ガラスを供給するた
めの方法と装置が示されている。へき開された光ファイ
バ（４２）は、容器中で液体状態にある、たとえばボロ
シリケートガラス（４４）のような低融点ガラスの表面
に、ちょうど接触するまで、下に移動させる。光ファイ
バを除くと、半球状端部（４３）がファイバの先端に形
成される。図７を参照すると、次に光ファイバ（４２）
は基板（２６）上の導波路（３４）に対して位置合せ
し、近接させ、基板は光ファイバの端部上のガラスが溶
融して、光ファイバの端部を導波路の端部に結合するま
で、加熱される。基板の加熱は、ＣＯ２ レーザ又は２
４０nmにおけるエキシマレーザでできる。上述のよう
に、光ファイバは２４０nmにおけるエキシマレーザから
のエネルギーに本質的に透明で、一方ボロシリケートガ
ラスは不透明である。
に従い、光ファイバの端部に低融点ガラスを供給するた
めの方法と装置が示されている。へき開された光ファイ
バ（４２）は、容器中で液体状態にある、たとえばボロ
シリケートガラス（４４）のような低融点ガラスの表面
に、ちょうど接触するまで、下に移動させる。光ファイ
バを除くと、半球状端部（４３）がファイバの先端に形
成される。図７を参照すると、次に光ファイバ（４２）
は基板（２６）上の導波路（３４）に対して位置合せ
し、近接させ、基板は光ファイバの端部上のガラスが溶
融して、光ファイバの端部を導波路の端部に結合するま
で、加熱される。基板の加熱は、ＣＯ２ レーザ又は２
４０nmにおけるエキシマレーザでできる。上述のよう
に、光ファイバは２４０nmにおけるエキシマレーザから
のエネルギーに本質的に透明で、一方ボロシリケートガ
ラスは不透明である。
【００２１】これまで述べたことは、単に本発明の原理
の応用を示したものである。本発明の精神及び視点を離
れることなく、当業者は他の構成及び方法を考えること
ができる。
の応用を示したものである。本発明の精神及び視点を離
れることなく、当業者は他の構成及び方法を考えること
ができる。
【図１】シリコン・オン・シリカ技術を用いて作られる
多チャネル集積スターカプラを概略的に表わす図であ
る。
多チャネル集積スターカプラを概略的に表わす図であ
る。
【図２】図１のデバイスの端面の図である。
【図３】本発明の原理に従う熱的に分離された導波路端
面を有するシリカ・オン・シリコン技術を用いて作られ
たスターカプラの概略図である。
面を有するシリカ・オン・シリコン技術を用いて作られ
たスターカプラの概略図である。
【図４】光ファイバの端面上の低融点ガラス半球の形成
を示す図である。
を示す図である。
【図５】光ファイバの端面上の低融点ガラス半球の形成
を示す図である。
を示す図である。
【図６】光ファイバの端面上の低融点ガラス半球の形成
を示す図である。
を示す図である。
【図７】本発明に従う接触接続の形成を示す図である。
２０ カプラ ２２、２４ アレイ ２６ 基板、スラブ ３２、３４、３６ 導波路 ３８ 熱遮断 ４０、４２ 光ファイバ ４３ 半球状端部 ４４ ボロシリケートガラス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コラド ドラゴン アメリカ合衆国 07739 ニュージャーシ ィ，リットル シルヴァー，ウインドソア ドライヴ 43 (72)発明者 ハーマン メルヴィン プレスビー アメリカ合衆国 08904 ニュージャーシ ィ，ハイランド パーク，リンカーン ア ヴェニュー 467
Claims (15)
- 【請求項１】 光ファイバの端部を導波路の端部と近接
させて位置合せする工程、 近接した関係にある２つの端部の少くとも１つに、ガラ
ス材料を供給し、前記ガラス材料は導波路が安全に加熱
できる温度より低い融点をもつ工程、 ガラス材料を加熱し、ガラス材料が導波路及び基板を光
ファイバに接続するようにする工程を含む基板に支持さ
れた導波路を、光ファイバに接続する方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、前記ガ
ラス材料の熱拡散は、前記光ファイバの熱拡散より大き
く、前記基板の熱拡散より小さいことを特徴とする方
法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、ガラス
材料は１０００℃より低い温度で溶融することを特徴と
する方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の方法において、導波路
のいずれかの側の基板中に、熱遮断を形成する工程が更
に含まれることを特徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載の方法において、前記基
板は導波路のいずれかの側に沿って、基板の端部から逆
に延びる熱遮断を有することを特徴とする方法。 - 【請求項６】 請求項３に記載の方法において、ガラス
材料はボロシリケートガラスであることを特徴とする方
法。 - 【請求項７】 請求項３に記載の方法において、ガラス
材料はガラスペーストであることを特徴とする方法。 - 【請求項８】 請求項３に記載の方法において、光ファ
イバの端部は導波路の端部に位置合せされる前に、ガラ
ス材料で被覆されることを特徴とする方法。 - 【請求項９】 請求項３に記載の方法において、導波路
の端部は光ファイバの端部と位置合せされる前に、ガラ
ス材料で被覆されることを特徴とする方法。 - 【請求項１０】 請求項２に記載の方法において、導波
路のいずれかの側の基板中に、熱遮断を形成する工程が
更に含まれることを特徴とする方法。 - 【請求項１１】 請求項３に記載の方法において、ガラ
ス材料をその融点まで加熱するために、レーザビームを
用いる工程が更に含まれることを特徴とする方法。 - 【請求項１２】 請求項４に記載の方法において、基板
の端部を直接加熱し、ガラス材料を伝導により加熱する
ために、基板にレーザビームを向ける工程が更に含まれ
ることを特徴とする方法。 - 【請求項１３】 請求項１０に記載の方法において、基
板の端部を直接加熱し、ガラス材料を伝導により加熱す
るために、基板にレーザビームを向ける工程が更に含ま
れることを特徴とする方法。 - 【請求項１４】 基板に支持された導波路、 前記導波路と近接した関係で、端部と端部が向いあうよ
うに配置された光ファイバ、及び光ファイバの端部と導
波路の端部に結合され、導波路が安全に加熱できる温度
より低い融点を有するガラス材料を含む相互接続。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載の方法において、基
板は導波路の各側に沿って、基板の端部から逆に延びる
熱遮断を含むことを特徴とする相互接続。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/842,919 US5208885A (en) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | Optical fiber to strip waveguide interconnect |
| US842919 | 1992-02-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=25288573
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JPH063558A (ja) |
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- 1993-02-26 JP JP5037149A patent/JPH063558A/ja active Pending
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020206 |