JPH07294770A - 石英系導波路と光ファイバとの接続方法および接続部構造 - Google Patents
石英系導波路と光ファイバとの接続方法および接続部構造Info
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- JPH07294770A JPH07294770A JP9167594A JP9167594A JPH07294770A JP H07294770 A JPH07294770 A JP H07294770A JP 9167594 A JP9167594 A JP 9167594A JP 9167594 A JP9167594 A JP 9167594A JP H07294770 A JPH07294770 A JP H07294770A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 石英系光導波路と光ファイバとのモードフィ
ールド径の不一致による結合損失の増加を低減できる接
続方法及び接続部構造を実現する。 【構成】 石英系導波路１の端面１ａにそのモードフィ
ールド径が当該石英系導波路１のモードフィールド径よ
りも小さい光ファイバ１の端面２ａを突き合せ、光軸調
整後突き合せ部１３にＣＯ2 レーザ光を照射して両者を
融着接続する。融着接続前における石英系導波路１のモ
ードフィールド径に対する光ファイバ２のモードフィー
ルド径の割合を80〜95％とし、ＣＯ2 レーザ光照射によ
り2000℃程度の温度で3 〜6 秒間加熱することにより、
光ファイバ１の接続端部８のコア７内のＧｅがクラッド
４内に拡散し、その結果光ファイバ１のモードフィール
ド径が拡大して石英系導波路１のモードフィールド径と
一致する。
ールド径の不一致による結合損失の増加を低減できる接
続方法及び接続部構造を実現する。 【構成】 石英系導波路１の端面１ａにそのモードフィ
ールド径が当該石英系導波路１のモードフィールド径よ
りも小さい光ファイバ１の端面２ａを突き合せ、光軸調
整後突き合せ部１３にＣＯ2 レーザ光を照射して両者を
融着接続する。融着接続前における石英系導波路１のモ
ードフィールド径に対する光ファイバ２のモードフィー
ルド径の割合を80〜95％とし、ＣＯ2 レーザ光照射によ
り2000℃程度の温度で3 〜6 秒間加熱することにより、
光ファイバ１の接続端部８のコア７内のＧｅがクラッド
４内に拡散し、その結果光ファイバ１のモードフィール
ド径が拡大して石英系導波路１のモードフィールド径と
一致する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石英系導波路と光ファ
イバとの接続方法および接続部構造に関する。
イバとの接続方法および接続部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】石英系導波路は光ファイバとの整合性に
優れ、量産化が容易であることから次世代の光通信シス
テム用の光部品として有望である。特に石英基板上に形
成される石英系導波路は光ファイバとの融着接続が可能
であり、ＣＯ2 レーザ光を熱源とした融着接続方法が検
討されている。これは図４に示すように石英系導波路１
と光ファイバ２とを端面１ａ，２ａ同志突き合せ、光軸
調整後、突き合せ部に上方からＣＯ2 レーザ光３を照射
して石英系導波路１と光ファイバ２の端部を溶融一体化
させて接続する方法である。この方法は突き合せ部での
反射を少なくでき、低損失化を図る上で極めて有利であ
る。
優れ、量産化が容易であることから次世代の光通信シス
テム用の光部品として有望である。特に石英基板上に形
成される石英系導波路は光ファイバとの融着接続が可能
であり、ＣＯ2 レーザ光を熱源とした融着接続方法が検
討されている。これは図４に示すように石英系導波路１
と光ファイバ２とを端面１ａ，２ａ同志突き合せ、光軸
調整後、突き合せ部に上方からＣＯ2 レーザ光３を照射
して石英系導波路１と光ファイバ２の端部を溶融一体化
させて接続する方法である。この方法は突き合せ部での
反射を少なくでき、低損失化を図る上で極めて有利であ
る。
【０００３】
【解決しようとする課題】ところで、石英系導波路と光
ファイバとを上記の方法で接続するには、両者を十分に
溶融させるために、突き合せ部の温度を2000℃程度の高
温とする必要がある。ここで問題となるのは、光ファイ
バのコア及び導波路のコアに添加された添加物が融着接
続の際に熱拡散し、その結果融着接続部の両者のモード
フィールド径に差が生じる点である。
ファイバとを上記の方法で接続するには、両者を十分に
溶融させるために、突き合せ部の温度を2000℃程度の高
温とする必要がある。ここで問題となるのは、光ファイ
バのコア及び導波路のコアに添加された添加物が融着接
続の際に熱拡散し、その結果融着接続部の両者のモード
フィールド径に差が生じる点である。
【０００４】一般に光ファイバのコアには屈折率を高め
るためにＧｅ（ゲルマニウム）が添加されている。ま
た、現在実用化されている石英系導波路のコアにはＴｉ
（チタン）が添加されている。ＧｅとＴｉは石英系材料
中における熱拡散温度が異なり、融着時の加熱温度2000
℃程度ではＧｅの拡散の度合が大きいのに対し、Ｔｉは
殆ど拡散しない。そのため、石英系導波路１と光ファイ
バ２との突き合せ部にＣＯ2 レーザ光３を照射して両者
を融着させた場合、石英系導波路１と光ファイバ２のモ
ードフィールド径がそれぞれ変化する現象が生じる。そ
の結果当初一致していた石英系導波路１と光ファイバ２
のモードフィールド径が融着接続後は一致しなくなり、
結合損失が大きくなる。図５はその場合の接続部の断面
を示している。光ファイバ２の端面２ａ近傍のクラッド
４内に、コア５に添加されているＧｅが端面２ａに向か
ってテーパ状に拡散し、コア径が実質上拡径している。
るためにＧｅ（ゲルマニウム）が添加されている。ま
た、現在実用化されている石英系導波路のコアにはＴｉ
（チタン）が添加されている。ＧｅとＴｉは石英系材料
中における熱拡散温度が異なり、融着時の加熱温度2000
℃程度ではＧｅの拡散の度合が大きいのに対し、Ｔｉは
殆ど拡散しない。そのため、石英系導波路１と光ファイ
バ２との突き合せ部にＣＯ2 レーザ光３を照射して両者
を融着させた場合、石英系導波路１と光ファイバ２のモ
ードフィールド径がそれぞれ変化する現象が生じる。そ
の結果当初一致していた石英系導波路１と光ファイバ２
のモードフィールド径が融着接続後は一致しなくなり、
結合損失が大きくなる。図５はその場合の接続部の断面
を示している。光ファイバ２の端面２ａ近傍のクラッド
４内に、コア５に添加されているＧｅが端面２ａに向か
ってテーパ状に拡散し、コア径が実質上拡径している。
【０００５】また、石英系導波路１と光ファイバ２との
従来の接続部構造は、石英系導波路１に光ファイバ２を
直接融着した構造のため機械的強度が小さく、また、こ
の接続部の構造では複数の光ファイバを一括して接続す
るのは困難である。
従来の接続部構造は、石英系導波路１に光ファイバ２を
直接融着した構造のため機械的強度が小さく、また、こ
の接続部の構造では複数の光ファイバを一括して接続す
るのは困難である。
【０００６】本発明は、前記した従来技術の問題点を解
消すべく創案されたものであり、その第１の目的は、石
英系光導波路と光ファイバの融着接続におけるモードフ
ィールド径の不一致による結合損失の増加を低減できる
石英系導波路と光ファイバとの接続方法および接続部構
造を実現することにある。また、第２の目的は、一括し
て複数の光ファイバを高強度に接続でき、かつ信頼性の
高い石英系導波路と光ファイバとの接続部構造を実現す
ることにある。
消すべく創案されたものであり、その第１の目的は、石
英系光導波路と光ファイバの融着接続におけるモードフ
ィールド径の不一致による結合損失の増加を低減できる
石英系導波路と光ファイバとの接続方法および接続部構
造を実現することにある。また、第２の目的は、一括し
て複数の光ファイバを高強度に接続でき、かつ信頼性の
高い石英系導波路と光ファイバとの接続部構造を実現す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明に係る接続方法においては、石英系導
波路の端面にそのモードフィールド径が当該石英系導波
路のモードフィールド径よりも小さい光ファイバの端面
を突き合わせ、光軸調整後突き合せ部を加熱して両者を
融着接続するようにしたことを特徴とする（請求項
１）。この方法で、例えば、コアにＴｉが添加されてい
る石英系導波路とコアにＧｅが添加されている光ファイ
バとを融着接続することが望ましい（請求項２）。その
場合、融着接続前における石英系導波路のモードフィー
ルド径に対する光ファイバのモードフィールド径の割合
は80〜95％とすることが望ましい（請求項３）。
るために、本発明に係る接続方法においては、石英系導
波路の端面にそのモードフィールド径が当該石英系導波
路のモードフィールド径よりも小さい光ファイバの端面
を突き合わせ、光軸調整後突き合せ部を加熱して両者を
融着接続するようにしたことを特徴とする（請求項
１）。この方法で、例えば、コアにＴｉが添加されてい
る石英系導波路とコアにＧｅが添加されている光ファイ
バとを融着接続することが望ましい（請求項２）。その
場合、融着接続前における石英系導波路のモードフィー
ルド径に対する光ファイバのモードフィールド径の割合
は80〜95％とすることが望ましい（請求項３）。
【０００８】また、本発明に係る第１の接続部構造は、
石英系導波路の端面に当該石英系導波路のコアよりもコ
ア径の小さい光ファイバを融着接続した接続部構造であ
り、石英系導波路の端面に融着接続された光ファイバの
接続端部のクラッド内に、その光ファイバのコアに添加
されている屈折率制御用添加物が接続端の近傍から端面
にかけて漸次広くテーパ状に拡散していることを特徴と
する（請求項４）。
石英系導波路の端面に当該石英系導波路のコアよりもコ
ア径の小さい光ファイバを融着接続した接続部構造であ
り、石英系導波路の端面に融着接続された光ファイバの
接続端部のクラッド内に、その光ファイバのコアに添加
されている屈折率制御用添加物が接続端の近傍から端面
にかけて漸次広くテーパ状に拡散していることを特徴と
する（請求項４）。
【０００９】次に、上記第２の目的を達成するために、
本発明に係る第２の接続部構造は、複数本の光ファイバ
が互いに並列に配置されて石英系導波路の端面に接続さ
れている接続部構造を前提とし、複数本の光ファイバが
石英系ガラスの保持体によって一括して保持され、この
保持体が上記石英系導波路に融着接続されていることを
特徴とする（請求項５）。この第２の接続部構造におい
て、石英系導波路と保持体との接合部の上面あるいは下
面の少なくとも一方が段差無く接合されて融着されてい
ることが望ましい。
本発明に係る第２の接続部構造は、複数本の光ファイバ
が互いに並列に配置されて石英系導波路の端面に接続さ
れている接続部構造を前提とし、複数本の光ファイバが
石英系ガラスの保持体によって一括して保持され、この
保持体が上記石英系導波路に融着接続されていることを
特徴とする（請求項５）。この第２の接続部構造におい
て、石英系導波路と保持体との接合部の上面あるいは下
面の少なくとも一方が段差無く接合されて融着されてい
ることが望ましい。
【００１０】
【作用】上記本発明の接続方法によれば、石英系導波路
よりもモードフィールド径の小さい光ファイバを用いる
ようにしたので、溶融接続の際の加熱により、光ファイ
バの接続端部のクラッド内にコアの屈折率制御用添加物
が接続端の近傍から端面にかけて漸次広くテーパ状に拡
散し、これに伴ってその部分のコア径が実質上拡大し、
接続端部のモードフィールド径が石英系導波路のモード
フィールド径に近付く。したがって溶融接続の際の加熱
温度あるいは加熱時間を調節することにより両者の結合
部のモードフィールド径を一致させることができる。
よりもモードフィールド径の小さい光ファイバを用いる
ようにしたので、溶融接続の際の加熱により、光ファイ
バの接続端部のクラッド内にコアの屈折率制御用添加物
が接続端の近傍から端面にかけて漸次広くテーパ状に拡
散し、これに伴ってその部分のコア径が実質上拡大し、
接続端部のモードフィールド径が石英系導波路のモード
フィールド径に近付く。したがって溶融接続の際の加熱
温度あるいは加熱時間を調節することにより両者の結合
部のモードフィールド径を一致させることができる。
【００１１】上記第１の接続部構造はこの接続方法によ
って実現される。この第１の接続部構造によれば、融着
接続後の石英系導波路と光ファイバの両者のモードフィ
ールド径を一致させ、結合損失の増加を防ぐことができ
る。
って実現される。この第１の接続部構造によれば、融着
接続後の石英系導波路と光ファイバの両者のモードフィ
ールド径を一致させ、結合損失の増加を防ぐことができ
る。
【００１２】次に、上記第２の接続部構造によれば、石
英系導波路の端面に接続された複数本の光ファイバが、
石英系導波路に融着して固定された保持体によって一括
して保持されているので、接続部の機械的強度が大き
い。更にこの構造は、複数本の光ファイバを保持体に一
括して保持させて、保持体を石英系導波路に融着するこ
とにより容易に実現できる。
英系導波路の端面に接続された複数本の光ファイバが、
石英系導波路に融着して固定された保持体によって一括
して保持されているので、接続部の機械的強度が大き
い。更にこの構造は、複数本の光ファイバを保持体に一
括して保持させて、保持体を石英系導波路に融着するこ
とにより容易に実現できる。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。
【００１４】［実施例１］図１は本発明に係る石英系導
波路と光ファイバとの接続方法および第１の接続部構造
の一実施例を示す断面図である。石英系導波路１と光フ
ァイバ２の融着接続は、従来例と同様に石英系導波路１
と光ファイバ２とを端面１ａ，２ａ同志突合わせて光軸
調整し、突き合せ部１３に上方からＣＯ2 レーザ光３を
照射することにより行う。ここで、石英系導波路１のコ
ア６には屈折率制御用添加物としてＴｉが添加されてお
り、そのモードフィールド径は 9.5μｍである。一方、
光ファイバ２のコア７にはＧｅが添加されており、その
モードフィールド径は 7.9μｍである。融着接続前の結
合損失は、モードフィールド径の不一致によって 0.2ｄ
Ｂと大きな値になっていた。ＣＯ2 レーザ光３を 8Ｗで
5秒間照射すると、石英系導波路１と光ファイバ２との
突き合せ部１３は2000℃程度の温度になり、両者は十分
に溶融して一体化する。その際、光ファイバ２のコア７
に添加されているＧｅが接続端部８のクラッド７内に拡
散してその部分のコア径が実質的に拡大し、結合部での
モードフィールド径が大きくなる。一方、石英系導波路
１のコア６はＴｉ添加であるため拡散しにくく、2000℃
程度では殆ど拡散しない。つまり、光ファイバ２のモー
ドフィールド径のみが大きくなり、石英系導波路１と光
ファイバ２のモードフィールド径はほぼ等しくなる。こ
のことにより、融着終了後の石英系導波路１と光ファイ
バ２の結合損失は低減され、0.05ｄＢとなった。
波路と光ファイバとの接続方法および第１の接続部構造
の一実施例を示す断面図である。石英系導波路１と光フ
ァイバ２の融着接続は、従来例と同様に石英系導波路１
と光ファイバ２とを端面１ａ，２ａ同志突合わせて光軸
調整し、突き合せ部１３に上方からＣＯ2 レーザ光３を
照射することにより行う。ここで、石英系導波路１のコ
ア６には屈折率制御用添加物としてＴｉが添加されてお
り、そのモードフィールド径は 9.5μｍである。一方、
光ファイバ２のコア７にはＧｅが添加されており、その
モードフィールド径は 7.9μｍである。融着接続前の結
合損失は、モードフィールド径の不一致によって 0.2ｄ
Ｂと大きな値になっていた。ＣＯ2 レーザ光３を 8Ｗで
5秒間照射すると、石英系導波路１と光ファイバ２との
突き合せ部１３は2000℃程度の温度になり、両者は十分
に溶融して一体化する。その際、光ファイバ２のコア７
に添加されているＧｅが接続端部８のクラッド７内に拡
散してその部分のコア径が実質的に拡大し、結合部での
モードフィールド径が大きくなる。一方、石英系導波路
１のコア６はＴｉ添加であるため拡散しにくく、2000℃
程度では殆ど拡散しない。つまり、光ファイバ２のモー
ドフィールド径のみが大きくなり、石英系導波路１と光
ファイバ２のモードフィールド径はほぼ等しくなる。こ
のことにより、融着終了後の石英系導波路１と光ファイ
バ２の結合損失は低減され、0.05ｄＢとなった。
【００１５】以上述べたように光ファイバのコア７の添
加物がＧｅで熱拡散しやすく、石英系導波路１のコア６
の添加物がＴｉで熱拡散しにくいことを利用して、石英
系導波路１と光ファイバ２の融着接続部における結合損
失を低減することができる。
加物がＧｅで熱拡散しやすく、石英系導波路１のコア６
の添加物がＴｉで熱拡散しにくいことを利用して、石英
系導波路１と光ファイバ２の融着接続部における結合損
失を低減することができる。
【００１６】ところで、石英系導波路１と光ファイバ２
の融着接続においては、結合損失が小さいことに加え、
機械強度が大きいことが必要である。機械強度が大きく
するには、結合部において石英系導波路１と光ファイバ
２両者を十分に溶融させなければならない。また、過剰
に溶融してしまうと石英系導波路１のコア６及び光ファ
イバ２のコア７が変形して結合損失が大きくなる。即
ち、ＣＯ2 レーザ光３の照射条件（照射パワー及び照射
時間）には最適な範囲が存在する。従って、結合損失と
機械強度が両立するＣＯ2 レーザ光３の照射条件の範囲
で光ファイバ２のモードフィールド径の変化量は制限さ
れる。
の融着接続においては、結合損失が小さいことに加え、
機械強度が大きいことが必要である。機械強度が大きく
するには、結合部において石英系導波路１と光ファイバ
２両者を十分に溶融させなければならない。また、過剰
に溶融してしまうと石英系導波路１のコア６及び光ファ
イバ２のコア７が変形して結合損失が大きくなる。即
ち、ＣＯ2 レーザ光３の照射条件（照射パワー及び照射
時間）には最適な範囲が存在する。従って、結合損失と
機械強度が両立するＣＯ2 レーザ光３の照射条件の範囲
で光ファイバ２のモードフィールド径の変化量は制限さ
れる。
【００１７】石英系導波路１（Ｔｉ添加コア）と光ファ
イバ２（Ｇｅ添加コア）との突き合せ部をＣＯ2 レーザ
光３照射によって2000℃程度に加熱して融着接続を行う
場合のレーザ光照射時間は3 〜6 秒が適当である。この
照射条件の範囲では、石英系導波路１のモードフィール
ド径に対する光ファイバ２のモードフィールド径の割合
が80％未満であるとＧｅの熱拡散が不十分（光ファイバ
２のモードフィールド径が石英系導波路１のそれよりも
依然小）であり、95％を越えるとＧｅの熱拡散が過剰
（光ファイバ２のモードフィールド径が石英系導波路１
のそれよりも大）となり、いずれの場合もモードフィー
ルド径の不一致による結合損失の増加を招くことにな
る。これは光ファイバの加熱条件を様々に設定して行っ
たコア部のＧｅドーパントのクラッド部への拡散実験の
結果に基くものである。したがって石英系導波路１のモ
ードフィールド径に対する光ファイバ２のモードフィー
ルド径の割合が80〜95％であればモードフィールド径の
不一致による結合損失の増加を防ぐことができる。言い
換えれば、石英系導波路１のモードフィールド径の割合
を80〜95％に設定すれば、ＣＯ2 レーザ光３照射時間を
3 〜6 秒の範囲とすることによってモードフィールド径
の不一致による結合損失の増加が防げることになる。
イバ２（Ｇｅ添加コア）との突き合せ部をＣＯ2 レーザ
光３照射によって2000℃程度に加熱して融着接続を行う
場合のレーザ光照射時間は3 〜6 秒が適当である。この
照射条件の範囲では、石英系導波路１のモードフィール
ド径に対する光ファイバ２のモードフィールド径の割合
が80％未満であるとＧｅの熱拡散が不十分（光ファイバ
２のモードフィールド径が石英系導波路１のそれよりも
依然小）であり、95％を越えるとＧｅの熱拡散が過剰
（光ファイバ２のモードフィールド径が石英系導波路１
のそれよりも大）となり、いずれの場合もモードフィー
ルド径の不一致による結合損失の増加を招くことにな
る。これは光ファイバの加熱条件を様々に設定して行っ
たコア部のＧｅドーパントのクラッド部への拡散実験の
結果に基くものである。したがって石英系導波路１のモ
ードフィールド径に対する光ファイバ２のモードフィー
ルド径の割合が80〜95％であればモードフィールド径の
不一致による結合損失の増加を防ぐことができる。言い
換えれば、石英系導波路１のモードフィールド径の割合
を80〜95％に設定すれば、ＣＯ2 レーザ光３照射時間を
3 〜6 秒の範囲とすることによってモードフィールド径
の不一致による結合損失の増加が防げることになる。
【００１８】［実施例２］図２は、本発明に係る石英系
導波路と光ファイバとの第２の接続部構造の一実施例を
示す斜視図である。石英系導波路１の端面１ａには４本
の光ファイバ２を保持した保持体９が突合わせて設けら
れている。この保持体９は、石英系ガラスで作られたブ
ロック状の部材の内部に互いに平行にかつ等間隔に形成
された４つの保持孔１０を有し、各保持孔１０に光ファ
イバ２を固定することにより、４本の光ファイバ２を石
英系導波路１のコア６の端面の位置と一致するように等
間隔に配列した状態で保持している。そして、石英系導
波路１と光ファイバ２とを調芯し、結合効率が最大とな
った位置で石英系導波路１と保持体９との接合部１１に
上方からＣＯ2 レーザ光を照射することにより、石英系
導波路１の端面に溶融接続されている。その際、石英系
導波路１のコア６と光ファイバ２のコア１２とが溶け合
うまでレーザ光照射がなされ、石英系導波路１と保持体
９、石英系導波路１と光ファイバ２、光ファイバ２と保
持体９が互いに溶融一体化している。したがってこの接
続部構造は、石英系導波路１と光ファイバ２との接合部
での反射が少なく、接続部の機械的強度も大きい。
導波路と光ファイバとの第２の接続部構造の一実施例を
示す斜視図である。石英系導波路１の端面１ａには４本
の光ファイバ２を保持した保持体９が突合わせて設けら
れている。この保持体９は、石英系ガラスで作られたブ
ロック状の部材の内部に互いに平行にかつ等間隔に形成
された４つの保持孔１０を有し、各保持孔１０に光ファ
イバ２を固定することにより、４本の光ファイバ２を石
英系導波路１のコア６の端面の位置と一致するように等
間隔に配列した状態で保持している。そして、石英系導
波路１と光ファイバ２とを調芯し、結合効率が最大とな
った位置で石英系導波路１と保持体９との接合部１１に
上方からＣＯ2 レーザ光を照射することにより、石英系
導波路１の端面に溶融接続されている。その際、石英系
導波路１のコア６と光ファイバ２のコア１２とが溶け合
うまでレーザ光照射がなされ、石英系導波路１と保持体
９、石英系導波路１と光ファイバ２、光ファイバ２と保
持体９が互いに溶融一体化している。したがってこの接
続部構造は、石英系導波路１と光ファイバ２との接合部
での反射が少なく、接続部の機械的強度も大きい。
【００１９】図３は、本発明に係る第２の接続部構造の
他の実施例を示す断面図である。同図の構造において
は、石英系導波路１の上面に保持体９と同材質すなわち
石英系ガラスを主成分とするガラス層９が形成されてお
り、石英系導波路１と光ファイバ２とを調芯した後、石
英系導波路１と保持体９との接合部上面にＣＯ2 レーザ
光３を照射することで、石英系導波路１の端面に保持体
９が溶融接続される。この場合も石英系導波路１のコア
６と光ファイバ２のコア１２とが溶け合うまでＣＯ2 レ
ーザ光３の照射が行われ、石英系導波路１と保持体９、
石英系導波路１と光ファイバ２、光ファイバ２と保持体
９が互いに溶融一体化している。石英系導波路１と保持
体９との接合部を均等に溶融させるためには、両者の接
合面に段差がないことが望ましいので、この場合石英系
導波路１と保持体９との段差を無くすように石英系ガラ
ス層９の厚さが調整されている。この構造によれば、石
英系導波路１の上面にガラス層９が形成されていること
により、石英系導波路１と保持体９との接合部１１に上
面からＣＯ2 レーザ光３を照射することによる溶融接続
が容易となり、また接続部での機械的強度をさらに大き
なものとすることができる。なお、ＣＯ2 レーザ光３の
照射は上面からとは限らず、下面から照射して溶融させ
ることもできる。その場合、石英系導波路１の石英基板
１５と保持体９とを段差なく突き合せてＣＯ2 レーザ光
３の照射を行うようにする。
他の実施例を示す断面図である。同図の構造において
は、石英系導波路１の上面に保持体９と同材質すなわち
石英系ガラスを主成分とするガラス層９が形成されてお
り、石英系導波路１と光ファイバ２とを調芯した後、石
英系導波路１と保持体９との接合部上面にＣＯ2 レーザ
光３を照射することで、石英系導波路１の端面に保持体
９が溶融接続される。この場合も石英系導波路１のコア
６と光ファイバ２のコア１２とが溶け合うまでＣＯ2 レ
ーザ光３の照射が行われ、石英系導波路１と保持体９、
石英系導波路１と光ファイバ２、光ファイバ２と保持体
９が互いに溶融一体化している。石英系導波路１と保持
体９との接合部を均等に溶融させるためには、両者の接
合面に段差がないことが望ましいので、この場合石英系
導波路１と保持体９との段差を無くすように石英系ガラ
ス層９の厚さが調整されている。この構造によれば、石
英系導波路１の上面にガラス層９が形成されていること
により、石英系導波路１と保持体９との接合部１１に上
面からＣＯ2 レーザ光３を照射することによる溶融接続
が容易となり、また接続部での機械的強度をさらに大き
なものとすることができる。なお、ＣＯ2 レーザ光３の
照射は上面からとは限らず、下面から照射して溶融させ
ることもできる。その場合、石英系導波路１の石英基板
１５と保持体９とを段差なく突き合せてＣＯ2 レーザ光
３の照射を行うようにする。
【００２０】なお、実施例２の構造においても、石英系
導波路よりもモードフィールド径の小さい光ファイバを
用いることにより、石英系光導波路と光ファイバの融着
接続部における両者のモードフィールド径の不一致によ
る結合損失の増加を低減することができる。
導波路よりもモードフィールド径の小さい光ファイバを
用いることにより、石英系光導波路と光ファイバの融着
接続部における両者のモードフィールド径の不一致によ
る結合損失の増加を低減することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば以下のよう
な優れた効果を発揮できる。
な優れた効果を発揮できる。
【００２２】（１）請求項１記載の接続方法によれば、
石英系導波路にそれよりもモードフィールド径の小さい
光ファイバを融着接続するようにしたので、溶融接続の
際の加熱によるコア内添加物のクラッドへの拡散により
光ファイバの接続端部のコア領域を拡大させて石英系導
波路のモードフィールド径と一致させることができ、石
英系導波路と光ファイバとのモードフィールド径の不一
致による結合損失の増加を防ぐことができる。
石英系導波路にそれよりもモードフィールド径の小さい
光ファイバを融着接続するようにしたので、溶融接続の
際の加熱によるコア内添加物のクラッドへの拡散により
光ファイバの接続端部のコア領域を拡大させて石英系導
波路のモードフィールド径と一致させることができ、石
英系導波路と光ファイバとのモードフィールド径の不一
致による結合損失の増加を防ぐことができる。
【００２３】（２）請求項２記載の接続方法によれば、
光ファイバのコアに添加されたＧｅの拡散速度が石英系
導波路のコアに添加されたＴｉの拡散速度よりも格段速
いので、溶融接続の際の加熱によるコア内Ｇｅのクラッ
ドへの拡散により光ファイバの接続端部のコア領域を拡
大させて石英系導波路のモードフィールド径と一致させ
ることができる。
光ファイバのコアに添加されたＧｅの拡散速度が石英系
導波路のコアに添加されたＴｉの拡散速度よりも格段速
いので、溶融接続の際の加熱によるコア内Ｇｅのクラッ
ドへの拡散により光ファイバの接続端部のコア領域を拡
大させて石英系導波路のモードフィールド径と一致させ
ることができる。
【００２４】（３）請求項３記載の接続方法によれば、
融着接続前における石英系導波路のモードフィールド径
に対する光ファイバのモードフィールド径の割合を80〜
95％に設定することにより、Ｔｉ添加石英系導波路とＧ
ｅ添加光ファイバとのモードフィールド径の不一致によ
る結合損失の増加を最も効果的に防ぐことができる。
融着接続前における石英系導波路のモードフィールド径
に対する光ファイバのモードフィールド径の割合を80〜
95％に設定することにより、Ｔｉ添加石英系導波路とＧ
ｅ添加光ファイバとのモードフィールド径の不一致によ
る結合損失の増加を最も効果的に防ぐことができる。
【００２５】（４）請求項４記載の接続部構造は、請求
項１記載の接続方法によって容易に実現でき、石英系導
波路と光ファイバとのモードフィールド径の不一致によ
る結合損失の増加を防ぐことができる。
項１記載の接続方法によって容易に実現でき、石英系導
波路と光ファイバとのモードフィールド径の不一致によ
る結合損失の増加を防ぐことができる。
【００２６】（５）請求項５記載の接続部構造は、複数
本の光ファイバを保持体に一括保持させてその保持体を
石英系導波路に融着することにより容易に実現できる。
光ファイバが保持体によって保持されているので接続部
の機械的強度が大きく、信頼性が高い。
本の光ファイバを保持体に一括保持させてその保持体を
石英系導波路に融着することにより容易に実現できる。
光ファイバが保持体によって保持されているので接続部
の機械的強度が大きく、信頼性が高い。
【図１】本発明に係る第１の接続部構造の一実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】本発明に係る第２の接続部構造の一実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図３】本発明に係る第２の接続部構造の他の実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】従来のＣＯ2 レーザ融着接続方法を示す斜視図
である。
である。
【図５】従来の接続部構造を示す断面図である。
１ 石英系導波路 １ａ 端面 ２ 光ファイバ ２ａ 端面 ３ ＣＯ2 レーザ光 ４ クラッド（光ファイバのクラッド） ６ コア（石英系導波路のコア） ７ コア（光ファイバのコア） ８ 接続端部 ９ 保持体 １３ 突き合せ部
Claims (5)
- 【請求項１】 石英系導波路の端面にそのモードフィー
ルド径が当該石英系導波路のモードフィールド径よりも
小さい光ファイバの端面を突き合せ、光軸調整後突き合
せ部を加熱して両者を融着接続するようにしたことを特
徴とする石英系導波路と光ファイバとの接続方法。 - 【請求項２】 コアにＴｉが添加されている石英系導波
路とコアにＧｅが添加されている光ファイバとを融着接
続するようにした請求項１記載の石英系導波路と光ファ
イバとの接続方法。 - 【請求項３】 融着接続前における石英系導波路のモー
ドフィールド径に対する光ファイバのモードフィールド
径の割合を80〜95％に設定するようにした請求項２記載
の石英系導波路と光ファイバとの接続方法。 - 【請求項４】 石英系導波路の端面に当該石英系導波路
のコアよりもコア径の小さい光ファイバが融着接続され
ており、当該光ファイバの接続端部のクラッド内に、当
該光ファイバのコアに添加されている屈折率制御用添加
物が接続端の近傍から端面にかけて漸次広くテーパ状に
拡散していることを特徴とする石英系導波路と光ファイ
バとの接続部構造。 - 【請求項５】 複数本の光ファイバが互いに並列に配置
されて石英系導波路の端面に接続されている接続部構造
において、複数本の光ファイバが石英系ガラスの保持体
によって一括して保持されており、この保持体が上記石
英系導波路に融着接続されていることを特徴とする石英
系導波路と光ファイバとの接続部構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9167594A JPH07294770A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 石英系導波路と光ファイバとの接続方法および接続部構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9167594A JPH07294770A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 石英系導波路と光ファイバとの接続方法および接続部構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07294770A true JPH07294770A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=14033072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9167594A Pending JPH07294770A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 石英系導波路と光ファイバとの接続方法および接続部構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07294770A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2777359A1 (fr) * | 1998-04-09 | 1999-10-15 | Corning Inc | Connexion d'une fibre optique et d'un guide d'ondes optique par fusion |
| EP1174740A1 (en) * | 2000-07-21 | 2002-01-23 | Corning Incorporated | Method and apparatus for splicing optical fibers having different mode field diameters |
| JP2002328244A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光部品 |
| JP2008180995A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 融着接続方法 |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP9167594A patent/JPH07294770A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2777359A1 (fr) * | 1998-04-09 | 1999-10-15 | Corning Inc | Connexion d'une fibre optique et d'un guide d'ondes optique par fusion |
| WO1999053351A1 (en) * | 1998-04-09 | 1999-10-21 | Corning Incorporated | Method for connecting optical fiber and optical waveguide |
| JP2002511599A (ja) * | 1998-04-09 | 2002-04-16 | コーニング インコーポレイテッド | 光ファイバと光導波路の接続方法 |
| EP1174740A1 (en) * | 2000-07-21 | 2002-01-23 | Corning Incorporated | Method and apparatus for splicing optical fibers having different mode field diameters |
| JP2002328244A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光部品 |
| JP2008180995A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 融着接続方法 |
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