JPH07253520A - 石英系ガラス導波路型光デバイス及びこれに融着接続されるシングルモード光ファイバ - Google Patents
石英系ガラス導波路型光デバイス及びこれに融着接続されるシングルモード光ファイバInfo
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- JPH07253520A JPH07253520A JP4298494A JP4298494A JPH07253520A JP H07253520 A JPH07253520 A JP H07253520A JP 4298494 A JP4298494 A JP 4298494A JP 4298494 A JP4298494 A JP 4298494A JP H07253520 A JPH07253520 A JP H07253520A
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- waveguide
- silica
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- glass waveguide
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Abstract
(57)【要約】
【目的】石英系ガラス導波路とシングルモード光ファイ
バとを低損失かつ高強度で融着接続でき、しかも容易に
多心一括融着接続ができる。 【構成】厚さ０．５〜１．０mmの石英ガラス基板上に導
波路コア４、導波路クラッド５を形成した後、石英ガラ
ス基板を研磨して薄肉の石英系ガラス導波路基板３と
し、石英系ガラス導波路の厚さをシングルモード光ファ
イバクラッド１の外径とほぼ同じにする。シングルモー
ド光ファイバコア２と導波路コア４を突き合わせた後、
ＣＯ2 レーザあるいは放電ビームによる加熱で、石英系
ガラス導波路とシングルモード光ファイバクラッド１と
の融着部分は、ほぼ同等量が溶け、低損失かつ高強度に
融着する。
バとを低損失かつ高強度で融着接続でき、しかも容易に
多心一括融着接続ができる。 【構成】厚さ０．５〜１．０mmの石英ガラス基板上に導
波路コア４、導波路クラッド５を形成した後、石英ガラ
ス基板を研磨して薄肉の石英系ガラス導波路基板３と
し、石英系ガラス導波路の厚さをシングルモード光ファ
イバクラッド１の外径とほぼ同じにする。シングルモー
ド光ファイバコア２と導波路コア４を突き合わせた後、
ＣＯ2 レーザあるいは放電ビームによる加熱で、石英系
ガラス導波路とシングルモード光ファイバクラッド１と
の融着部分は、ほぼ同等量が溶け、低損失かつ高強度に
融着する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は石英系ガラス導波路型光
デバイスおよびこれに融着接続されるシングルモード光
ファイバに関し、特に石英系ガラス導波路とシングルモ
ード光ファイバとの融着接続を低損失かつ高強度に行え
るように改善を図ったものに関する。
デバイスおよびこれに融着接続されるシングルモード光
ファイバに関し、特に石英系ガラス導波路とシングルモ
ード光ファイバとの融着接続を低損失かつ高強度に行え
るように改善を図ったものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、石英系ガラス導波路とシングルモ
ード光ファイバ（以下、ＳＭファイバと称す）の接続方
法には、（１）ファイバガイドによって突き合わせ接続
する方法（図８）、（２）接着剤による固定方法（図
９）、（３）ＣＯ2 レーザによって融着接続する方法
（図１０）が考えられている。
ード光ファイバ（以下、ＳＭファイバと称す）の接続方
法には、（１）ファイバガイドによって突き合わせ接続
する方法（図８）、（２）接着剤による固定方法（図
９）、（３）ＣＯ2 レーザによって融着接続する方法
（図１０）が考えられている。
【０００３】図８に示すファイバガイドによる突き合わ
せ方法では、主にシリコン基板８に異方性エッチング等
によってＶ溝９、スリット１０等のファイバガイドを設
けて、ＳＭファイバクラッド１をＶ溝９にセットし、Ｓ
Ｍファイバクラッド１中心のコアを導波路コア４に突き
合わせる。
せ方法では、主にシリコン基板８に異方性エッチング等
によってＶ溝９、スリット１０等のファイバガイドを設
けて、ＳＭファイバクラッド１をＶ溝９にセットし、Ｓ
Ｍファイバクラッド１中心のコアを導波路コア４に突き
合わせる。
【０００４】図９に示す接着方法では、石英系ガラス導
波路基板３上にダミー石英ガラス板１１を接着剤１２で
固定する一方、ＳＭファイバクラッド１をファイバホル
ダ１４で保持し、これらを紫外線硬化樹脂等の低屈折率
接着剤１３で接着固定する。
波路基板３上にダミー石英ガラス板１１を接着剤１２で
固定する一方、ＳＭファイバクラッド１をファイバホル
ダ１４で保持し、これらを紫外線硬化樹脂等の低屈折率
接着剤１３で接着固定する。
【０００５】図１０に示すＣＯ2 レーザ融着方法では、
ＳＭファイバコア２を導波路コア４に合せて接触し、Ｃ
Ｏ2 レーザを照射して融着接続する。
ＳＭファイバコア２を導波路コア４に合せて接触し、Ｃ
Ｏ2 レーザを照射して融着接続する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の接続方法には次のような問題があった。
来の接続方法には次のような問題があった。
【０００７】図８のファイバガイドによる突き合わせ方
法は、単なる突き合わせのため、接続部からの反射の影
響や接続損失が大きいなどの短所がある上、接続部が増
えるとその分、導波路コア間のピッチを広げるなどの対
策が必要となり、導波路素子寸法が大きくなり高価にな
る。
法は、単なる突き合わせのため、接続部からの反射の影
響や接続損失が大きいなどの短所がある上、接続部が増
えるとその分、導波路コア間のピッチを広げるなどの対
策が必要となり、導波路素子寸法が大きくなり高価にな
る。
【０００８】図９の接着方法は、低屈折率接着剤１３で
ある樹脂が温度や湿度の影響を受け、クラックや、剥離
等が発生しやすく信頼性上問題がある。また、樹脂の屈
折率が温度依存性を有するため反射減衰量の変化が温度
に対して数ｄＢ〜１０ｄＢ程度と変動が大きい。また、
接着面積が少ないと接着強度が小さくなるため、ダミー
石英ガラス板１１をかませる等して接着面積を大きく強
度を上げる等の工夫が必要となり、そのため実装が面倒
となり、コスト高となる。また寸法も大きくなってしま
う欠点がある。
ある樹脂が温度や湿度の影響を受け、クラックや、剥離
等が発生しやすく信頼性上問題がある。また、樹脂の屈
折率が温度依存性を有するため反射減衰量の変化が温度
に対して数ｄＢ〜１０ｄＢ程度と変動が大きい。また、
接着面積が少ないと接着強度が小さくなるため、ダミー
石英ガラス板１１をかませる等して接着面積を大きく強
度を上げる等の工夫が必要となり、そのため実装が面倒
となり、コスト高となる。また寸法も大きくなってしま
う欠点がある。
【０００９】図１０のＣＯ2 レーザ融着方法は、ＳＭフ
ァイバクラッド１の外径１２５μmに対して、通常、導
波路基板３の厚さは１０００μm あるため、融着する場
合、異形状融着となり損失が大きくなってしまう。ま
た、ＣＯ2 レーザ照射時の熱が導波路に奪われ、熱容量
差によってファイバと導波路の溶け具合が異なり、低損
失接続が難しい。また、接続部の面が少ないために引張
強度が小さい等の短所があった。
ァイバクラッド１の外径１２５μmに対して、通常、導
波路基板３の厚さは１０００μm あるため、融着する場
合、異形状融着となり損失が大きくなってしまう。ま
た、ＣＯ2 レーザ照射時の熱が導波路に奪われ、熱容量
差によってファイバと導波路の溶け具合が異なり、低損
失接続が難しい。また、接続部の面が少ないために引張
強度が小さい等の短所があった。
【００１０】また、融着接続する場合、多心ファイバと
単心導波路コア間の融着が一度にできず、一箇所づつ融
着する必要があり、多心同時に融着する場合には、導波
路コア間ピッチを広げてＣＯ2 レーザ照射による熱変形
影響を受けないようにしなければならないため、結果的
に導波路素子寸法が大きくなってしまい、コスト高にな
る等の問題があった。
単心導波路コア間の融着が一度にできず、一箇所づつ融
着する必要があり、多心同時に融着する場合には、導波
路コア間ピッチを広げてＣＯ2 レーザ照射による熱変形
影響を受けないようにしなければならないため、結果的
に導波路素子寸法が大きくなってしまい、コスト高にな
る等の問題があった。
【００１１】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
点を解消し、シングルモード光ファイバとの接続を低損
失かつ高強度で、しかも多心一括融着接続ができる石英
系ガラス導波路型光デバイスおよびこれに融着接続され
るシングルモード光ファイバを提供することにある。
点を解消し、シングルモード光ファイバとの接続を低損
失かつ高強度で、しかも多心一括融着接続ができる石英
系ガラス導波路型光デバイスおよびこれに融着接続され
るシングルモード光ファイバを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の石英系ガラス導
波路型光デバイスは、その石英系ガラス導波路の少なく
とも融着端面側の厚さがシングルモード光ファイバの外
径とほぼ同じとなっているものである。
波路型光デバイスは、その石英系ガラス導波路の少なく
とも融着端面側の厚さがシングルモード光ファイバの外
径とほぼ同じとなっているものである。
【００１３】また、上記石英系ガラス導波路の融着端面
に、シングルモード光ファイバの外径とほぼ同じ寸法幅
を残して左右に凹部を形成し、石英系ガラス導波路のフ
ァイバ融着部分をシングルモード光ファイバとほぼ同等
の断面積のものとしてもよい。
に、シングルモード光ファイバの外径とほぼ同じ寸法幅
を残して左右に凹部を形成し、石英系ガラス導波路のフ
ァイバ融着部分をシングルモード光ファイバとほぼ同等
の断面積のものとしてもよい。
【００１４】更に、上記石英系ガラス導波路の厚さがシ
ングルモード光ファイバ外径とほぼ同じ薄肉なので、熱
影響による基板の反りを防止すべく、石英系ガラス導波
路基板の裏面に、その表面側の導波路クラッド膜と同じ
膜を形成するようにしてもよい。あるいは、導波路コア
を中心としてその両側に導波路クラッド膜、更にその両
側に石英系ガラス導波路基板がほぼ対称に一体形成され
た石英系ガラス導波路としてもよい。
ングルモード光ファイバ外径とほぼ同じ薄肉なので、熱
影響による基板の反りを防止すべく、石英系ガラス導波
路基板の裏面に、その表面側の導波路クラッド膜と同じ
膜を形成するようにしてもよい。あるいは、導波路コア
を中心としてその両側に導波路クラッド膜、更にその両
側に石英系ガラス導波路基板がほぼ対称に一体形成され
た石英系ガラス導波路としてもよい。
【００１５】また、シングルモード光ファイバのコアが
２５μm 以上偏心したものを用いれば、石英系ガラス導
波路のクラッドを薄く、一方、基板を厚くでき、石英系
ガラス導波路の製造が容易となる。
２５μm 以上偏心したものを用いれば、石英系ガラス導
波路のクラッドを薄く、一方、基板を厚くでき、石英系
ガラス導波路の製造が容易となる。
【００１６】
【作用】石英系ガラス導波路の厚さをシングルモード光
ファイバの外径とほぼ同じにしているので、融着時にお
ける双方の熱容量もほぼ等しくなり、石英系ガラス導波
路、シングルモード光ファイバの溶け込み量が同等とな
って、低損失かつ高強度に融着接続することができる。
ファイバの外径とほぼ同じにしているので、融着時にお
ける双方の熱容量もほぼ等しくなり、石英系ガラス導波
路、シングルモード光ファイバの溶け込み量が同等とな
って、低損失かつ高強度に融着接続することができる。
【００１７】また、従来は基板が厚くＣＯ2 レーザのみ
でしか融着できなかったが、薄肉の石英系ガラス導波路
としたので、光ファイバ同士と同様に放電による融着が
行えると共に、石英系ガラス導波路とシングルモード光
ファイバとの多心同時融着接続が可能となる。
でしか融着できなかったが、薄肉の石英系ガラス導波路
としたので、光ファイバ同士と同様に放電による融着が
行えると共に、石英系ガラス導波路とシングルモード光
ファイバとの多心同時融着接続が可能となる。
【００１８】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
【００１９】図１には本発明に係る石英系ガラス導波路
とシングルモード光ファイバ（以下、ＳＭファイバと称
す）との融着接続部の一実施例を示す。まず、ＳＭファ
イバクラッド１の外径とほぼ等しい厚さを有する石英系
ガラス導波路の作製法を述べる。
とシングルモード光ファイバ（以下、ＳＭファイバと称
す）との融着接続部の一実施例を示す。まず、ＳＭファ
イバクラッド１の外径とほぼ等しい厚さを有する石英系
ガラス導波路の作製法を述べる。
【００２０】初めに、半導体プロセス技術を用い、予め
０．５〜１．０mmの厚さの石英ガラス（ＳｉＯ2 ）基板
上にコア膜（ＳｉＯ2 ＋ＴｉＯ2 ）を形成する。その
後、焼結し透明化させた後、ＷＳｉ膜を形成し、ホトリ
ソグラフィにより光回路を構成するマスク処理を施した
後、エッチングしコア部を形成する。その後全体にクラ
ッド膜（ＳｉＯ2 ＋Ｂ2 Ｏ3 ＋Ｐ2 Ｏ5 ）を堆積させ、
焼結して、透明ガラス化することによって所望の導波路
型光デバイスができる。
０．５〜１．０mmの厚さの石英ガラス（ＳｉＯ2 ）基板
上にコア膜（ＳｉＯ2 ＋ＴｉＯ2 ）を形成する。その
後、焼結し透明化させた後、ＷＳｉ膜を形成し、ホトリ
ソグラフィにより光回路を構成するマスク処理を施した
後、エッチングしコア部を形成する。その後全体にクラ
ッド膜（ＳｉＯ2 ＋Ｂ2 Ｏ3 ＋Ｐ2 Ｏ5 ）を堆積させ、
焼結して、透明ガラス化することによって所望の導波路
型光デバイスができる。
【００２１】次に、導波路クラッド５と反対側の石英ガ
ラス基板を研磨してＳＭファイバクラッド１の外径とほ
ぼ同程度の厚さにする。導波路コア４の厚さはＳＭファ
イバのモードフィールド径に合わせるため、例えばモー
ドフィールド径が９．５μmの場合、コア４は８μm 角
になる。更に光を閉じ込めるためクラッド膜を形成させ
るが、ＳＭファイバのコア２の中心に導波路コア４の中
心を合わせるためには、クラッド膜の厚さが６６．５μ
m 程度になるようにする。従って、もとの石英ガラス基
板の厚さを５８．５μm 程度まで薄く研磨し、図示のよ
うな薄肉の石英系ガラス導波路基板３とする。このこと
によってＳＭファイバの外径１２５μmと石英系ガラス
導波路の厚さはほぼ同じになり、かつＳＭファイバのコ
ア２と導波路コア４も一致しているため、通常のファイ
バ同士の接続に近い状態にできる。従ってこの石英系ガ
ラス導波路とＳＭファイバを突き合わせた後、ＣＯ2 レ
ーザを照射させて融着することができる。なお、石英ガ
ラス基板の融着端面側の部分のみ薄くしてもよい。
ラス基板を研磨してＳＭファイバクラッド１の外径とほ
ぼ同程度の厚さにする。導波路コア４の厚さはＳＭファ
イバのモードフィールド径に合わせるため、例えばモー
ドフィールド径が９．５μmの場合、コア４は８μm 角
になる。更に光を閉じ込めるためクラッド膜を形成させ
るが、ＳＭファイバのコア２の中心に導波路コア４の中
心を合わせるためには、クラッド膜の厚さが６６．５μ
m 程度になるようにする。従って、もとの石英ガラス基
板の厚さを５８．５μm 程度まで薄く研磨し、図示のよ
うな薄肉の石英系ガラス導波路基板３とする。このこと
によってＳＭファイバの外径１２５μmと石英系ガラス
導波路の厚さはほぼ同じになり、かつＳＭファイバのコ
ア２と導波路コア４も一致しているため、通常のファイ
バ同士の接続に近い状態にできる。従ってこの石英系ガ
ラス導波路とＳＭファイバを突き合わせた後、ＣＯ2 レ
ーザを照射させて融着することができる。なお、石英ガ
ラス基板の融着端面側の部分のみ薄くしてもよい。
【００２２】従来はファイバ外径に対して導波路基板の
厚さが非常に厚かったため、ＣＯ2レーザを照射しても
導波路基板に熱が奪われてしまい、ＣＯ2 レーザの出力
を大きくする必要があった。このため、ＣＯ2 レーザの
出力アップによる高熱によってファイバが早く溶けてし
まい形状がくずれて低損失に接続できない等の問題があ
った。しかし、本実施例のように導波路をほぼファイバ
と同じ厚さにすることによって比較的低出力のＣＯ2 レ
ーザで、しかも、ファイバと導波路の突き合わせ部近傍
に照射することで、互に溶けるため低損失の融着が可能
となった。また、従来はアーク放電では導波路基板が厚
く絶縁体となって放電ビームがうまく飛ばないため、導
波路を溶かすことができなかったが、本実施例では通常
の多心ファイバ同士の融着と同様に多心ファイバと導波
路の融着接続をアーク放電によってできるようになっ
た。図２に、石英系ガラス導波路型光デバイスの一例と
して、１×４スプリッタに４本のＳＭファイバをアーク
放電による放電ビーム２１によって多心一括融着接続を
行っている様子を示す。
厚さが非常に厚かったため、ＣＯ2レーザを照射しても
導波路基板に熱が奪われてしまい、ＣＯ2 レーザの出力
を大きくする必要があった。このため、ＣＯ2 レーザの
出力アップによる高熱によってファイバが早く溶けてし
まい形状がくずれて低損失に接続できない等の問題があ
った。しかし、本実施例のように導波路をほぼファイバ
と同じ厚さにすることによって比較的低出力のＣＯ2 レ
ーザで、しかも、ファイバと導波路の突き合わせ部近傍
に照射することで、互に溶けるため低損失の融着が可能
となった。また、従来はアーク放電では導波路基板が厚
く絶縁体となって放電ビームがうまく飛ばないため、導
波路を溶かすことができなかったが、本実施例では通常
の多心ファイバ同士の融着と同様に多心ファイバと導波
路の融着接続をアーク放電によってできるようになっ
た。図２に、石英系ガラス導波路型光デバイスの一例と
して、１×４スプリッタに４本のＳＭファイバをアーク
放電による放電ビーム２１によって多心一括融着接続を
行っている様子を示す。
【００２３】図３は、石英系ガラス導波路の他の実施例
を示すもので、ＳＭファイバクラッド１に融着接続され
る導波路端面にＳＭファイバクラッド１外径とほぼ同じ
寸法幅を残して左右に半円状の凹部７を形成したもので
ある。凹部７を設けることで、ＳＭファイバ１と導波路
との融着接続がＳＭファイバ同士の融着接続に近くな
り、より容易に融着接続ができる。
を示すもので、ＳＭファイバクラッド１に融着接続され
る導波路端面にＳＭファイバクラッド１外径とほぼ同じ
寸法幅を残して左右に半円状の凹部７を形成したもので
ある。凹部７を設けることで、ＳＭファイバ１と導波路
との融着接続がＳＭファイバ同士の融着接続に近くな
り、より容易に融着接続ができる。
【００２４】図４の石英系ガラス導波路には図３と同様
にＶ字状の凹部７が形成されているが、更にこの導波路
では導波路クラッド５を薄くしている。導波路クラッド
５を薄くすると、クラッド膜堆積や石英ガラス基板研磨
に要する時間を短縮でき、低価格化を図れる。ところ
が、このようにすると、導波路コア４が導波路の上方に
偏心するので、ＳＭファイバのコア２も図示のように偏
心したものを用いて、コア２と導波路コア４とを一致さ
せ、低損失に融着接続できるようにする。このＳＭファ
イバのコアの偏心は２５μm 以上とする。
にＶ字状の凹部７が形成されているが、更にこの導波路
では導波路クラッド５を薄くしている。導波路クラッド
５を薄くすると、クラッド膜堆積や石英ガラス基板研磨
に要する時間を短縮でき、低価格化を図れる。ところ
が、このようにすると、導波路コア４が導波路の上方に
偏心するので、ＳＭファイバのコア２も図示のように偏
心したものを用いて、コア２と導波路コア４とを一致さ
せ、低損失に融着接続できるようにする。このＳＭファ
イバのコアの偏心は２５μm 以上とする。
【００２５】図５〜図７は、石英系ガラス導波路の他の
実施例をそれぞれ示すもので、基板のソリ等を防止する
構造となっている。図５では、導波路コア４が導波路の
中心に位置する様にしたため、導波路クラッド５が厚く
なる。そのため温度サイクルやヒートショック等の熱影
響によって基板のソリ等が発生するのを防止するためク
ラッド５と反対側、即ち導波路基板３の裏面にクラッド
５と同じ膜を形成させ焼結したものであり、これによっ
て基板のソリ防止が可能となった。図６は、導波路コア
４が導波路中心により偏心している場合で、図５と同様
に導波路基板３裏面にクラッド５と同じ膜を形成させた
ものである。図７は、石英ガラス基板同士をクラッド膜
焼結時に一体化させたものである。
実施例をそれぞれ示すもので、基板のソリ等を防止する
構造となっている。図５では、導波路コア４が導波路の
中心に位置する様にしたため、導波路クラッド５が厚く
なる。そのため温度サイクルやヒートショック等の熱影
響によって基板のソリ等が発生するのを防止するためク
ラッド５と反対側、即ち導波路基板３の裏面にクラッド
５と同じ膜を形成させ焼結したものであり、これによっ
て基板のソリ防止が可能となった。図６は、導波路コア
４が導波路中心により偏心している場合で、図５と同様
に導波路基板３裏面にクラッド５と同じ膜を形成させた
ものである。図７は、石英ガラス基板同士をクラッド膜
焼結時に一体化させたものである。
【００２６】図７の石英系ガラス導波路の製造方法を述
べると、まず厚さ０．５〜１．０mmの石英ガラス基板上
にコア膜（ＳｉＯ2 ＋ＴｉＯ2 ）を堆積させて焼結す
る。次にＷＳｉメタル膜をつけ、フォトリソグラフィに
よって光回路をマスク処理した後、エッチングを施し、
メタル膜、フォトレジストを除去して導波路コア（８μ
m 角）を作る。次いで、クラッド膜（ＳｉＯ2 ＋Ｂ2 Ｏ
3 ＋Ｐ2 Ｏ5 ）を堆積させ、焼結する。このとき焼結温
度を低くして半透明にしておく。一方、約０．５mm厚の
もう一枚の石英系ガラス基板にクラッド膜を５〜１０μ
m 堆積させ、焼結する。この場合も、先程と同程度に半
透明化状態とする。そして、この基板を先程のコア付基
板の上にクラッド同士が向き合うように重ね完全に透明
化するように焼結して一体化する。その後、石英ガラス
基板の上下面を研磨して厚さがＳＭファイバと同程度に
なるようにすることによって導波路コア４が基板の中央
に位置し、且つ、同じ材質の基板３とクラッド５をコア
４を中心としてほぼ対称に配置することによって熱影響
による基板のソリ防止を施した石英ガラス基板を製造で
きる。通常、ＳＭファイバの外径が１２５μm である
が、外径は多少太くしたものでもよい。ＳＭファイバの
外径が太いと、石英ガラス基板をその分厚くでき、かつ
研磨時間も短縮できるため低コスト化が図れる。
べると、まず厚さ０．５〜１．０mmの石英ガラス基板上
にコア膜（ＳｉＯ2 ＋ＴｉＯ2 ）を堆積させて焼結す
る。次にＷＳｉメタル膜をつけ、フォトリソグラフィに
よって光回路をマスク処理した後、エッチングを施し、
メタル膜、フォトレジストを除去して導波路コア（８μ
m 角）を作る。次いで、クラッド膜（ＳｉＯ2 ＋Ｂ2 Ｏ
3 ＋Ｐ2 Ｏ5 ）を堆積させ、焼結する。このとき焼結温
度を低くして半透明にしておく。一方、約０．５mm厚の
もう一枚の石英系ガラス基板にクラッド膜を５〜１０μ
m 堆積させ、焼結する。この場合も、先程と同程度に半
透明化状態とする。そして、この基板を先程のコア付基
板の上にクラッド同士が向き合うように重ね完全に透明
化するように焼結して一体化する。その後、石英ガラス
基板の上下面を研磨して厚さがＳＭファイバと同程度に
なるようにすることによって導波路コア４が基板の中央
に位置し、且つ、同じ材質の基板３とクラッド５をコア
４を中心としてほぼ対称に配置することによって熱影響
による基板のソリ防止を施した石英ガラス基板を製造で
きる。通常、ＳＭファイバの外径が１２５μm である
が、外径は多少太くしたものでもよい。ＳＭファイバの
外径が太いと、石英ガラス基板をその分厚くでき、かつ
研磨時間も短縮できるため低コスト化が図れる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば次のような効果を奏す
る。
る。
【００２８】（１）石英系ガラス導波路の融着端面側の
厚さをシングルモード光ファイバの外径とほぼ同じとし
たことにより、融着部分の双方の熱容量を同程度とする
ことができるため、石英系ガラス導波路とシングルモー
ド光ファイバの溶け込み量がほぼ等しくなり、低損失で
融着接続ができる。
厚さをシングルモード光ファイバの外径とほぼ同じとし
たことにより、融着部分の双方の熱容量を同程度とする
ことができるため、石英系ガラス導波路とシングルモー
ド光ファイバの溶け込み量がほぼ等しくなり、低損失で
融着接続ができる。
【００２９】（２）また、融着部分においてシングルモ
ード光ファイバの端面全体が溶かされるようになるた
め、従来のＣＯ2 レーザによる融着に比べて、２倍以上
の強度で融着できる。更に、融着接続のため、熱的、温
度的にも信頼性が高く、また反射戻り光が極めて小さ
い。
ード光ファイバの端面全体が溶かされるようになるた
め、従来のＣＯ2 レーザによる融着に比べて、２倍以上
の強度で融着できる。更に、融着接続のため、熱的、温
度的にも信頼性が高く、また反射戻り光が極めて小さ
い。
【００３０】（３）石英系ガラス導波路の厚さが薄く、
ファイバ同士の融着と同様に、ＣＯ2 レーザのみならず
アーク放電による融着ができると共に、シングルモード
光ファイバと石英系ガラス導波路との多心一括融着接続
ができる。多心一括融着接続ができるので、作業性のよ
い安価な石英系ガラス導波路型光デバイスを提供でき
る。
ファイバ同士の融着と同様に、ＣＯ2 レーザのみならず
アーク放電による融着ができると共に、シングルモード
光ファイバと石英系ガラス導波路との多心一括融着接続
ができる。多心一括融着接続ができるので、作業性のよ
い安価な石英系ガラス導波路型光デバイスを提供でき
る。
【００３１】（４）また、薄肉の石英系ガラス導波路の
ため、融着時の加熱も少なくてよく、多心一括融着の場
合にも、導波路コア間ピッチを小さくできるため、導波
路素子全体の寸法を小さくでき、１ウェハ当りのとれる
素子数を増大でき安価となる。更に、導波路コア間ピッ
チを小さくできるため、例えば分岐数の多いものでも、
導波路の曲げ部分がゆるやかとなり、曲げ部分における
損失が小さくなり、全体で損失の小さい導波路型光デバ
イスを提供できる。
ため、融着時の加熱も少なくてよく、多心一括融着の場
合にも、導波路コア間ピッチを小さくできるため、導波
路素子全体の寸法を小さくでき、１ウェハ当りのとれる
素子数を増大でき安価となる。更に、導波路コア間ピッ
チを小さくできるため、例えば分岐数の多いものでも、
導波路の曲げ部分がゆるやかとなり、曲げ部分における
損失が小さくなり、全体で損失の小さい導波路型光デバ
イスを提供できる。
【図１】本発明の石英系ガラス導波路とＳＭファイバの
融着接続部の一実施例を示すもので、図１（ａ）は平面
図、図１（ｂ）は断面図である。
融着接続部の一実施例を示すもので、図１（ａ）は平面
図、図１（ｂ）は断面図である。
【図２】図１の石英系ガラス導波路の適用例で、石英系
ガラス導波路型スプリッタとＳＭファイバの多心一括融
着接続の様子を示す斜視図である。
ガラス導波路型スプリッタとＳＭファイバの多心一括融
着接続の様子を示す斜視図である。
【図３】本発明の石英系ガラス導波路とＳＭファイバの
融着接続部の他の実施例を示すもので、図３（ａ）は平
面図、図３（ｂ）は断面図である。
融着接続部の他の実施例を示すもので、図３（ａ）は平
面図、図３（ｂ）は断面図である。
【図４】本発明の石英系ガラス導波路とＳＭファイバの
融着接続部の他の実施例を示すもので、図４（ａ）は平
面図、図４（ｂ）は断面図である。
融着接続部の他の実施例を示すもので、図４（ａ）は平
面図、図４（ｂ）は断面図である。
【図５】本発明の石英系ガラス導波路の他の実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図６】本発明の石英系ガラス導波路の他の実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図７】本発明の石英系ガラス導波路の他の実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図８】従来のシリコン基板をベースとした導波路とＳ
Ｍファイバの突き合わせ接続部を示す斜視図である。
Ｍファイバの突き合わせ接続部を示す斜視図である。
【図９】従来の石英系基板をベースとした導波路とＳＭ
ファイバの接着剤による接続例を示すもので、図９
（ａ）は平面図、図９（ｂ）は断面図である。
ファイバの接着剤による接続例を示すもので、図９
（ａ）は平面図、図９（ｂ）は断面図である。
【図１０】従来の石英系基板をベースとした導波路とＳ
Ｍファイバの融着接続部を示す断面図である。
Ｍファイバの融着接続部を示す断面図である。
１ シングルモード光ファイバクラッド ２ シングルモード光ファイバコア ３ 石英系ガラス導波路基板 ４ 導波路コア ５ 導波路クラッド ６ 融着部 ７ 凹部 ９ Ｖ溝 ２０ 放電加工用電極 ２１ 放電ビーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 6/255
Claims (5)
- 【請求項１】シングルモード光ファイバと融着接続され
る石英系ガラス導波路を有する石英系ガラス導波路型光
デバイスにおいて、上記石英系ガラス導波路の少なくと
も融着端面側の厚さが上記シングルモード光ファイバの
外径とほぼ同じであることを特徴とする石英系ガラス導
波路型光デバイス。 - 【請求項２】上記石英系ガラス導波路の融着端面に、上
記シングルモード光ファイバの外径とほぼ同じ寸法幅を
残して左右に凹部が形成されていることを特徴とする請
求項１に記載の石英系ガラス導波路型光デバイス。 - 【請求項３】上記石英系ガラス導波路の石英系ガラス導
波路基板の裏面に、その表面側の導波路クラッド膜と同
じ膜が形成されていることを特徴とする請求項１または
２に記載の石英系ガラス導波路型光デバイス。 - 【請求項４】上記石英系ガラス導波路が、導波路コアを
中心としてその両側にほぼ対称に導波路クラッド膜およ
び石英系ガラス導波路基板が一体的に形成されているこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の石英系ガラス
導波路型光デバイス。 - 【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の石英
系ガラス導波路に融着接続されるシングルモード光ファ
イバのコアが２５μｍ以上偏心していることを特徴とす
るシングルモード光ファイバ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4298494A JPH07253520A (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 石英系ガラス導波路型光デバイス及びこれに融着接続されるシングルモード光ファイバ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4298494A JPH07253520A (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 石英系ガラス導波路型光デバイス及びこれに融着接続されるシングルモード光ファイバ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07253520A true JPH07253520A (ja) | 1995-10-03 |
Family
ID=12651308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4298494A Pending JPH07253520A (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 石英系ガラス導波路型光デバイス及びこれに融着接続されるシングルモード光ファイバ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07253520A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109254353A (zh) * | 2017-07-12 | 2019-01-22 | 福州高意光学有限公司 | 一种不同光纤的连接方法 |
| JP2021527854A (ja) * | 2018-05-22 | 2021-10-14 | フルクサス, インク.Fluxus, Inc. | 導波路構造体の製造 |
-
1994
- 1994-03-15 JP JP4298494A patent/JPH07253520A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109254353A (zh) * | 2017-07-12 | 2019-01-22 | 福州高意光学有限公司 | 一种不同光纤的连接方法 |
| JP2021527854A (ja) * | 2018-05-22 | 2021-10-14 | フルクサス, インク.Fluxus, Inc. | 導波路構造体の製造 |
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