JPH068913U - 光学素子結合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光導波路を有する光導波路素子と光ファイバ
を接続・結合する場合、その接続が精度良く且つ簡便に
行える光学素子結合構造を提供すること。 【構成】 光ファイバ３０，３５を収納したファイバ固
定用ブロック１０，２０と光導波路４７を有する光導波
路素子４０の両者を同時に面接触させる面を有する支持
台５０を用意する。支持台５０の面には光の入出力方向
に向かって延びる２本の凸状ガイド５１を設ける。ファ
イバ固定用ブロック１０，２０と光導波路素子４０には
前記凸状ガイド５１に係合する溝１１，２１，４１を設
ける。支持台５０の面上にファイバ固定用ブロック１
０，２０と光導波路素子４０を面接触する際に前記凸状
ガイド５１と溝１１，２１，４１を合わせることによっ
て位置合わせをし、その後ファイバ固定用ブロック１
０，２０と光導波路素子４０の端面同士を接合・固定す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光導波路デバイスと光ファイバの接続・結合に用いて好適な光学素 子結合構造に関するものである。

【０００２】

【従来技術】

従来、光導波路デバイスと光ファイバの接続方法としては、以下のような方式 が用いられていた。

【０００３】 光導波路が形成された光導波路基板上に光ファイバをセットするための溝ま たはガイドを形成しておき、該溝またはガイドに光ファイバをセットし固定して 一体化せしめる構造のもの。

【０００４】 ブロック上に複数のＶ溝等を設けて該Ｖ溝等に光ファイバをセットし固定し て光ファイバアレイを構成しておき、該光ファイバアレイを直接光導波路基板に 設けた光導波路の端面に突き合わせる構造のもの。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上記従来例においては以下のような問題点があった。 上記の構造は、光導波路基板に直接ファイバ固定用の溝またはガイドを形成 する構造であるため、光導波路基板の大きさが大きくなり、しかも光導波路基板 へ光ファイバを固定する際、顕微鏡等により１本ずつ確認しながら固定しなけれ ばならない。さらに光ファイバの固定作業中、光導波路基板に設けた機能部分が 作業環境中にさらされることとなり、その機能を劣化させる可能性が高くなって しまう。

【０００６】 また上記の構造の場合は、光ファイバアレイを構成する素子と光導波路基板 とを光軸を合わせながら固定する構造のため、この光軸合わせのための微調整が 必要となってしまい、しかも両者を固定した後においても温度変化及び外部から の衝撃により光軸ずれが生じやすく、信頼性に欠けるものであった。

【０００７】 一方このような問題を避けるための手段としては、例えば以下のようなものが ある。 特開昭６３−３１６００９号公報に示すように、直方体形状の第１の部材と 第２の部材を用意し、第１の部材には光ファイバを固定するための溝及び光導波 路素子を嵌合できる溝を形成しておき、該第１の部材に光ファイバを固定した後 、前記光導波路素子を第１の部材と第２の部材で挾み込むようにした構造。

【０００８】 特開平２−５２３０４号公報に示すように、接続する各光学素子に接続穴を 設け、該接続穴にガイドピンを挿入して位置決めし固定する構造。

【０００９】 特開平１−２３７５０４号公報に示すように、接続する２つの光導波路基板 の裏面に光軸方向に向かう２本の溝を設け、該２本の溝を２本のピンでガイドし て両者の位置決め・結合を行う構造。

【００１０】 しかしながら、の構造の場合、光ファイバと光導波路素子を取り付ける第１ の部材の形状が複雑なため加工が困難であり、これを精度良く安価に作製するこ とが困難である。

【００１１】 またの構造の場合、微細なガイドピンを微細な接続穴に挿入する作業が困難 であり、作業性が悪い。

【００１２】 またの構造の場合、２本のピンを精密に平行に支持してその上に光導波路基 板を載置する作業が困難で、作業性が悪い。２本のピンが精密に平行でないと、 両光導波路を精度良く接続できない。

【００１３】 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、光導波路を有す る光導波路素子と光ファイバを接続・結合する場合、その接続が精度良く且つ簡 便に行える光学素子結合構造を提供することにある。

【００１４】

【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、光ファイバが収納されたファイバ固定用 ブロックと、光導波路を有する光導波路素子を結合・固定する場合において、前 記ファイバ固定用ブロックと光導波路素子の両者を同時に面接触させる面を有す る支持台を具備し、該支持台の面には光の入出力方向に向かって延びる少なくと も１本の凸状ガイド（或いは溝）を設け、一方前記ファイバ固定用ブロックと光 導波路素子のそれぞれには前記支持台に設けた凸状ガイド（或いは溝）に係合す る溝（或いは凸状ガイド）を設け、前記支持台の面上にファイバ固定用ブロック と光導波路素子を面接触させる際に前記凸状ガイドと溝を合わせることによって 位置合わせをし、しかる後にファイバ固定用ブロックと光導波路素子の端面同士 を接合・固定せしめた。

【００１５】

【作用】

支持台に直接ファイバ固定用ブロックと光導波路素子を面接触させ且つ凸状ガ イドと溝を係合させて位置決めしたので、ファイバ固定用ブロックと光導波路素 子の位置調整及び接続固定作業が容易且つ確実となり、しかもファイバ固定用ブ ロックと光導波路素子の結合部は面接触した支持台によって補強されるので固定 後の光軸ずれも生じにくくなる。

【００１６】

【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。 図１は本考案にかかる光学素子結合構造の１実施例を示す分解斜視図である。 同図に示すようにこの実施例においては、２本の光ファイバ３０，３５をそれぞ れ収納した２つのファイバ固定用ブロック１０，２０と、光導波路４７を有する 光導波路素子４０と、支持台５０を具備し、前記支持台５０に前記光導波路素子 ４０と２つのファイバ固定用ブロック１０，２０を面接触させ、その状態でファ イバ固定用ブロック１０，２０と光導波路素子４０の端面同士を接合・固定せし めている。以下各構成部品について説明する。

【００１７】 ファイバ固定用ブロック１０，２０は直方体形状のブロックであって、その上 面中央には光ファイバ３０，３５挿入用のＶ溝１３，２３が設けられ、また該Ｖ 溝１３，２３の両サイドにはこれと平行に位置合わせ用の２本ずつのＶ字状の溝 １１，２１が切られている。これらＶ溝１３，２３及び位置決め用の溝１１，２ １は、機械研削、或いはエッチング等によって形成される。

【００１８】 一方光導波路素子４０の上面近傍には光導波路４７が設けられており、また該 光導波路素子４０の上面には光導波路４７と平行に位置合わせ用の２本のＶ字状 の溝４１が切られている。なお光導波路素子４０の内部には図示しない所望の機 能部分が設けられている。

【００１９】 なお上記ファイバ固定用ブロック１０，２０に設けた２本ずつの溝１１，２１ と、光導波路素子４０の上面に設けた２本の溝４１は、ファイバ固定用ブロック １０，２０と光導波路素子４０の端面同士を接合したときに、その接合面での位 置がぴったり合うように形成されている。なおこれら溝１１，２１，４１は、そ の幅を同一にする必要はあるが、その深さは必ずしも同一にする必要はない。即 ち例えば、図２に示すように溝１１，２１，４１の深さを変えても良い（もちろ ん同一でも良い）。

【００２０】 次に支持台５０は直方体形状の板体であって、その長さは前記ファイバ固定用 ブロック１０，２０と光導波路素子４０を接合したときの長さと同一に形成され 、またその幅は前記ファイバ固定用ブロック１０，２０や光導波路素子４０の幅 と同一に形成されている。

【００２１】 またこの支持台５０の下面には、長手方向（即ち光入出力方向）全長にわたっ て２本の凸状ガイド５１が設けられている。これら２本の凸状ガイド５１は、前 記ファイバ固定用ブロック１０，２０と光導波路素子４０に設けた溝１１，２１ ，４１に一致する位置に設けられている。またこの凸状ガイド５１はＶ字状であ り、図２に示すように、その幅は前記溝１１，２１，４１の幅と同一とし、また その高さは前記溝１１，２１，４１の深さの内、最も浅いものの深さと同一或い はそれ以下の寸法とされている。

【００２２】 次に上記各素子を用いて光ファイバ３０，３５と光導波路４７を結合する方法 を図３を用いて説明する。 まず同図（ａ）に示すように、ファイバ固定用ブロック１０のＶ溝１３内に光 ファイバ３０をセットし、該光ファイバ３０の端面とファイバ固定用ブロック１ ０の端面が同一面となるように位置合わせを行った後に、接着剤を添加して、同 図（ｂ）に示すようにその上から支持台５０を載せて溝１１と凸状ガイド５１を 係合して両者を固定する。このとき光ファイバ３０の固定される位置は、もちろ ん光ファイバ３０のコアの位置が下記する光導波路素子４０の光導波路４７の位 置にぴったり一致する位置である。

【００２３】 次に同図（ｃ），（ｄ）に示すように、支持台５０上に光導波路基板４０を載 置する。このとき支持台５０の凸状ガイド５１と光導波路素子４０の溝４１を係 合させる。そして同図（ｅ）に示すように、該光導波路基板４０の一方の端面を 前記ファイバ固定用ブロック１０の端面に密着させ、両者を接着剤等で固定する 。

【００２４】 そして同図（ｆ）に示すように、光ファイバ３５を取り付けたファイバ固定用 ブロック２０を支持台５０へ載置してその端面を光導波路素子４０の他方の端面 へ結合するが、その方法は前記ファイバ固定用ブロック１０の場合と同様なので 、その説明は省略する。

【００２５】 以上のようにして光ファイバ３０，３５と光導波路素子４０を結合すれば、光 ファイバ３０，３５のコアと光導波路４７の結合位置は、ファイバ固定用ブロッ ク１０，２０のＶ溝１３，２３の構造、支持台５０に設けられた凸状ガイド５１ の位置、及び光導波路素子４０とファイバ固定用ブロック１０，２０に設けられ た溝１１，２１の位置によって一義的に確実に決められることとなる。このため 、結合効率を向上させるための光軸調整の必要がなくなる。

【００２６】 また支持台５０に直接ファイバ固定用ブロック１０，２０と光導波路素子４０ を面接触させたので、ファイバ固定用ブロック１０，２０と光導波路素子４０の 接続作業が容易且つ確実となり、しかもファイバ固定用ブロック１０，２０と光 導波路素子４０の結合部が面接触した支持台５０によって補強されるので固定後 の光軸ずれが生じにくくなる。また支持台５０はファイバ固定用ブロック１０， ２０上の光ファイバ３０，３５の保護部材の役目も兼ねている。

【００２７】 なお支持台５０の構造は単純な構造となっているので、量産にも適している。

【００２８】 図４は本考案の他の実施例に用いる支持台５０′を示す斜視図である。同図に 示すように、支持台５０′に設ける凸状ガイド５１′は、必ずしもその長手方向 全長にわたって設ける必要はなく、一部分に設けても良い。この場合、凸状ガイ ド５１′の切れている部分５３が、ファイバ固定用ブロックや光導波路素子を取 り付ける際の位置決めの目安になる。

【００２９】 図５は本考案のさらに他の実施例を示す分解斜視図である。同図に示す実施例 においては、ファイバ固定用ブロック１０′，２０′に設ける溝１１′，２１′ と、光導波路素子４０′に設ける溝４１′を、光ファイバ３０，３５や光導波路 ４７を設ける側とは反対側の面に設けている。この場合、光ファイバ３０，３５ のコアの位置と光導波路４７の位置を一致させるために、ファイバ固定用ブロッ ク１０′，２０′と光導波路素子４０′の底面部からの高さを考慮に入れて設計 しなければならない。

【００３０】 以上本考案にかかる光学素子結合構造の実施例を説明したが、本考案はこれに 限られず、例えば以下のような変形が可能である。 前記実施例とは逆に、支持台に溝を設け、光導波路素子とファイバ固定用ブ ロックに凸状ガイドを設けた構造の組み合わせでも同様の効果が得られることは 言うまでもない。

【００３１】 上記実施例では位置決め用の凸状ガイドと溝を２組設けたが、これは１組で も良く、３組以上でも良い。

【００３２】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案にかかる光学素子結合構造によれば、以下 のような優れた効果を有する。 光ファイバと光導波路の結合を簡便に精度良く行うことができる。

【００３３】 支持台の面に直接ファイバ固定用ブロックの面と光導波路素子の面を面接触 させたので、ファイバ固定用ブロックと光導波路素子の結合部が補強され、固定 後の光軸ずれが生じにくくなる。

【００３４】 構造が単純であるため、加工が容易で、量産性に向いている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる光学素子結合構造の１実施例を
示す分解斜視図である。

【図２】図２は溝１１，２１，４１と凸状ガイド５１の
形状を示す図である。

【図３】光ファイバ３０，３５と光導波路４７を結合す
る方法を示す図である。

【図４】本考案の他の実施例に用いる支持台５０′を示
す斜視図である。

【図５】本考案のさらに他の実施例を示す分解斜視図で
ある。

【符号の説明】

１０，２０ ファイバ固定用ブロック １１，２１，４１ 溝 ３０，３５ 光ファイバ ４０ 光導波路素子 ４７ 光導波路 ５０ 支持台 ５１ 凸状ガイド

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続用の光ファイバが収納されたファイ
   バ固定用ブロックと、光導波路を有する光導波路素子を
   具備し、該光導波路素子の端面とファイバ固定用ブロッ
   クの端面を接合することで前記光ファイバと光導波路を
   結合する光学素子結合構造において、 前記ファイバ固定用ブロックと光導波路素子の両者を同
   時に面接触させる面を有する支持台を具備し、該支持台
   の面には光の入出力方向に向かって延びる少なくとも１
   本の凸状ガイド或いは溝を設け、 一方前記ファイバ固定用ブロックと光導波路素子のそれ
   ぞれには前記支持台に設けた凸状ガイド或いは溝に係合
   する溝或いは凸状ガイドを設け、 前記支持台の面上にファイバ固定用ブロックと光導波路
   素子を面接触させて両者の凸状ガイドと溝を合わせ、フ
   ァイバ固定用ブロックと光導波路素子の端面同士を接合
   ・固定せしめたことを特徴とする光学素子結合構造。