JPH0756044A - Optical waveguide-optical fiber connection device - Google Patents

Optical waveguide-optical fiber connection device

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Publication number
JPH0756044A
JPH0756044A JP20422693A JP20422693A JPH0756044A JP H0756044 A JPH0756044 A JP H0756044A JP 20422693 A JP20422693 A JP 20422693A JP 20422693 A JP20422693 A JP 20422693A JP H0756044 A JPH0756044 A JP H0756044A
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JP
Japan
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optical fiber
optical
waveguide
optical waveguide
core
Prior art date
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Pending
Application number
JP20422693A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Aoshima
伸一 青島
Akira Morinaka
彰 森中
Kazunori Senda
和憲 千田
Tetsuo Yabuta
哲郎 藪田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication of JPH0756044A publication Critical patent/JPH0756044A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide an optical waveguide-optical fiber connection device which connects an optical waveguide and an optical fiber ribbon without disalignment of all of cores. CONSTITUTION:The optical waveguide-optical fiber ribbon connection device consists of a plane waveguide fixing base 3 which fixes a plane optical waveguide chip 2, fiber front end position fine adjustment bases 6A and 6B which are placed on both sides of the plane waveguide fixing base 3 and support optical fiber ribbon 4A and 4B to be optically connected to the plane optical waveguide chip 2 and finely adjust the front end positions of optical fibers 4A and 4B, individual axis aligning devices 5A and 5B which align the core centers of respective optical fibers 13 of optical fiber ribbon 4A and 4B to the center of a core of the plane optical waveguide chip 2, a light source 19 connected to the rear end of one optical fiber ribbon 48, and an optical power measuring instrument 20 connected to the rear end of the other optical fiber ribbon 4A.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光ファイバ伝送システム
で用いられる光導波路と多心光ファイバの光結合チップ
を製造する光導波路−光ファイバ接続装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical waveguide-optical fiber connecting device for manufacturing an optical waveguide used in an optical fiber transmission system and an optical coupling chip for a multi-core optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】光導波路は、基板の上に光ファイバのコ
アやクラッドに相当する薄膜を形成して光を導波させる
ものである。そして、この光導波路と半導体レーザ、光
スイッチなどとを組み合わせれば光集積回路を構成する
ことができる。
2. Description of the Related Art In an optical waveguide, a thin film corresponding to a core or a clad of an optical fiber is formed on a substrate to guide light. An optical integrated circuit can be constructed by combining this optical waveguide with a semiconductor laser, an optical switch, or the like.

【0003】さて、最近、光ファイバの加入者網への導
入が本格化する見通しが高まってきているが、この光加
入者網では非常に多くに光集積回路が使われる。光集積
回路の入出力は光導波路を通して行われるため、光集積
回路を光通信網に組み込むためには光導波路と光ファイ
バとを結合する必要がある。
Recently, there is an increasing prospect that the introduction of optical fibers into the subscriber network will be in full swing. In this optical subscriber network, however, optical integrated circuits are used in a large number. Since the input / output of the optical integrated circuit is performed through the optical waveguide, it is necessary to connect the optical waveguide and the optical fiber in order to incorporate the optical integrated circuit in the optical communication network.

【0004】図6に従来の光導波路−光ファイバ接続装
置を示す。同図に示すように、光導波路コア101が形
成された平面光導波路チップ102は、平面導波路チッ
プ固定台103上に固定されており、その両側に配置さ
れ、光ファイバテープ104Aおよび104Bがそれぞ
れ組み込まれた光ファイバブロック105Aおよび10
5Bは、それぞれ光ファイバブロック微調整台106A
および106B上に載置されている。また、光ファイバ
ブロック微調整台106Aおよび106Bは、それぞ
れ、x軸粗動ステージ107Aおよび107B、y軸粗
動ステージ108Aおよび108B、x軸微動ステージ
109Aおよび109B、y軸微動ステージ110Aお
よび110B、z軸微動ステージ111Aおよび111
B、ならびにxy平面回転θステージ112Aおよび1
12Bより構成される。ここで、光ファイバブロック1
05Aおよび105Bは、それぞれ光ファイバテープ1
04Aおよび104BをV溝で固定して位置合わせした
ものである。光ファイバブロック微調整台106Aおよ
び106Bは、光ファイバブロック105Aおよび10
5Bの位置を微調整して、光ファイバブロック105A
および105B中の光ファイバのコアと平面光導波路チ
ップ102の導波路コア101の中心とを位置合わせす
るものである。
FIG. 6 shows a conventional optical waveguide-optical fiber connecting device. As shown in the figure, the planar optical waveguide chip 102 on which the optical waveguide core 101 is formed is fixed on the planar waveguide chip fixing base 103, arranged on both sides thereof, and the optical fiber tapes 104A and 104B are respectively provided. Integrated fiber optic blocks 105A and 10
5B are optical fiber block fine adjustment bases 106A, respectively.
And 106B. Further, the optical fiber block fine adjustment stages 106A and 106B respectively include x-axis coarse movement stages 107A and 107B, y-axis coarse movement stages 108A and 108B, x-axis fine movement stages 109A and 109B, y-axis fine movement stages 110A and 110B, and z. Fine axis movement stages 111A and 111
B, and xy plane rotation θ stage 112A and 1
12B. Here, the optical fiber block 1
05A and 105B are optical fiber tapes 1
04A and 104B are fixed by V-grooves and aligned. The optical fiber block fine adjustment tables 106A and 106B are the optical fiber blocks 105A and 10B.
Finely adjust the position of 5B to adjust the optical fiber block 105A.
And the core of the optical fiber in 105B and the center of the waveguide core 101 of the planar optical waveguide chip 102 are aligned.

【0005】かかる装置を用いて平面光導波路チップ1
02へ光ファイバブロック105Aおよび105Bを実
装する工程を以下に示す。はじめに、光ファイバブロッ
ク105Aおよび105Bを作成する。まず、光ファイ
バブロック用のV溝基板等を洗浄する。次に、シングル
モードの光ファイバテープ104Aおよび104Bの各
ファイバをV溝に配置して紫外線(UV)硬化樹脂を滴
下する。そして、光ファイバブロックV溝押さえ板(石
英、パイレックス)で上から押さえながら紫外線を照射
することによって樹脂を硬化させる。その後、ブロック
端面を研磨することにより、光ファイバブロック105
Aおよび105Bの作製が終了する。なお、同様にし
て、マルチモード光ファイバテープ104Cを用いた光
ファイバブロック105Cも1つ作成しておく。
A planar optical waveguide chip 1 is manufactured by using such a device.
A process of mounting the optical fiber blocks 105A and 105B on 02 is shown below. First, the optical fiber blocks 105A and 105B are created. First, the V-groove substrate for the optical fiber block is washed. Next, each fiber of the single mode optical fiber tapes 104A and 104B is arranged in the V groove, and the ultraviolet (UV) curing resin is dropped. Then, the resin is cured by irradiating ultraviolet rays while pressing the optical fiber block V groove pressing plate (quartz, Pyrex) from above. After that, the optical fiber block 105 is polished by polishing the end face of the block.
The fabrication of A and 105B is completed. In addition, similarly, one optical fiber block 105C using the multimode optical fiber tape 104C is also prepared.

【0006】次に、平面光導波路チップ102の両端に
シングルモード光ファイバブロック105Aおよび10
5Bを実装する工程を示す。まず、図6に示すように平
面光導波路チップ102を実装装置中央の光導波路チッ
プ固定台103上に固定する。そして、光ファイバブロ
ック(シングルモード)105Bと光ファイバブロック
(マルチモード)105Cとをそれぞれ両側の光ファイ
バブロック微調整台106Aおよび106Bに固定す
る。このように光ファイバブロック105Bおよび10
5Cをそれぞれ光ファイバブロック微調整台106Aお
よび106Bに固定することによって、各光ファイバの
コアと光導波路のコアとは多少のずれはあるがほぼ位置
決めされる。次に、図中右端の光ファイバブロック(シ
ングルモード)105Bの位置決めを行う。光ファイバ
ブロック(シングルモード)105Bの光ファイバテー
プ104B側の光源113から幅方向両端の光ファイバ
に赤外光を入射し、光ファイバブロック(マルチモー
ド)105Cの光ファイバテープ104C側で受光し、
光パワー測定装置114でその光パワーを測定する。そ
して、光ファイバブロック微調整台106Aおよび10
6Bを用い、光ファイバブロック105Cの幅方向両端
の光ファイバ心線からの受光パワーが最大になるように
ブロック位置を微動する。まず、はじめに片端の光ファ
イバからの光パワーが最大になるように光ファイバブロ
ック105Bを微動させる。次に、逆端の光ファイバか
らの受光パワーが最大になるように光ファイバブロック
105Bを微動させる。このルーチンを繰り返し、幅方
向両端の光ファイバからの光パワーを最大値に収束させ
る。そして、平面光導波路チップ102と光ファイバブ
ロック(シングルモード)105Bとの間に滴下してあ
ったUV接着剤を硬化し、図中右端の光ファイバブロッ
ク(シングルモード)105Bを固定する。
Next, single mode optical fiber blocks 105A and 10B are provided on both ends of the planar optical waveguide chip 102.
The process of mounting 5B is shown. First, as shown in FIG. 6, the planar optical waveguide chip 102 is fixed on the optical waveguide chip fixing base 103 in the center of the mounting apparatus. Then, the optical fiber block (single mode) 105B and the optical fiber block (multimode) 105C are fixed to the optical fiber block fine adjustment bases 106A and 106B on both sides, respectively. Thus, the optical fiber blocks 105B and 10
By fixing 5C to the optical fiber block fine adjustment bases 106A and 106B, respectively, the cores of the respective optical fibers and the cores of the optical waveguides are slightly displaced, but are substantially positioned. Next, the optical fiber block (single mode) 105B at the right end in the figure is positioned. Infrared light is made incident on the optical fibers at both ends in the width direction from the light source 113 on the optical fiber tape 104B side of the optical fiber block (single mode) 105B, and is received by the optical fiber tape 104C side of the optical fiber block (multimode) 105C.
The optical power measuring device 114 measures the optical power. Then, the optical fiber block fine adjustment bases 106A and 10
6B is used, and the block position is finely moved so that the received light power from the optical fiber core wires at both ends in the width direction of the optical fiber block 105C is maximized. First, the optical fiber block 105B is finely moved so that the optical power from the optical fiber at one end is maximized. Next, the optical fiber block 105B is finely moved so that the light receiving power from the optical fiber at the opposite end is maximized. This routine is repeated to converge the optical power from the optical fibers at both ends in the width direction to the maximum value. Then, the UV adhesive dropped between the planar optical waveguide chip 102 and the optical fiber block (single mode) 105B is cured to fix the optical fiber block (single mode) 105B at the right end in the figure.

【0007】次に、図中左端の光ファイバブロック(マ
ルチモード)105Cを別に用意された光ファイバブロ
ック(シングルモード)105Aと交換し、同一手順で
左端の光ファイバブロック(シングルモード)105A
を位置決め固定する。
Next, the optical fiber block (multimode) 105C at the left end in the figure is replaced with an optical fiber block (single mode) 105A prepared separately, and the left end optical fiber block (single mode) 105A is subjected to the same procedure.
Position and fix.

【0008】なお、図6では4心の光ファイバテープと
両端に4つのコアを持つ光導波路チップとの接続装置を
示しているが、原理的には8心や12心等何心用のもの
でも同様に装置化できる。
Although FIG. 6 shows a connecting device between a four-core optical fiber tape and an optical waveguide chip having four cores at both ends, it is theoretically used for any number of cores such as eight cores and twelve cores. However, it can be made into a device in the same manner.

【0009】図7〜図9に従来の平面光導波路チップの
一例を示し、図7は平面図、図8は正面図、図9は側面
図である。チップ121の大きさは縦20mm、横4m
mで、両端面にコア122が露出している。チップ12
1は3層に分れ、下層はシリコン基板123、中層がア
ンダークラッド124、上層がオーバークラッド125
であり、アンダークラッド124とオーバークラッド1
25との間にコア122が8本形成されている。このコ
ア122の端面はチップ121の両端面に8つずつ配置
されており、8心のシングルモード光ファイバテープ
(250μmピッチ、125μm径)と接続されるよう
になっている。なお、チップ121の端面は、接続時の
端面反射を防ぐため8度の傾斜でカットされている。ま
た、チップ121の上面には固定台に装着するためのあ
て板126が前後に取付けられている。
7 to 9 show an example of a conventional planar optical waveguide chip, FIG. 7 is a plan view, FIG. 8 is a front view, and FIG. 9 is a side view. The size of the chip 121 is 20 mm in height and 4 m in width.
At m, the core 122 is exposed on both end faces. Chip 12
1 is divided into three layers, the lower layer is a silicon substrate 123, the middle layer is an underclad 124, and the upper layer is an overclad 125.
And underclad 124 and overclad 1
Eight cores 122 are formed between the cores 22 and 25. Eight end faces of the core 122 are arranged on both end faces of the chip 121, and are connected to an 8-core single mode optical fiber tape (250 μm pitch, 125 μm diameter). The end face of the chip 121 is cut with an inclination of 8 degrees to prevent end face reflection during connection. Further, on the upper surface of the chip 121, a backing plate 126 for mounting on a fixed base is attached to the front and back.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記で述べた従来の光
導波路と光ファイバを結合する装置では光導波路と光フ
ァイバブロックの幅方向両端のコアのみで位置決めを行
っていた。従って、両端のコアに関してはある程度正確
に軸調心が行われているが、両端以外のコア同士に関し
ては光ファイバブロックのV溝の寸法誤差やコアの偏心
により軸ずれが生じてしまうという問題があった。
In the above-mentioned conventional apparatus for coupling the optical waveguide and the optical fiber, the positioning is performed only by the cores at both ends of the optical waveguide and the optical fiber block in the width direction. Therefore, the cores at both ends are centered to some extent with accuracy, but the cores other than the both ends have a problem that an axial deviation occurs due to a dimensional error in the V groove of the optical fiber block and an eccentricity of the cores. there were.

【0011】本発明の目的は、上述した事情に鑑み、光
導波路と光ファイバテープとを、全てのコア同士を軸ず
れなく接続することができる光導波路−光ファイバ接続
装置を提供することにある。
In view of the above-mentioned circumstances, an object of the present invention is to provide an optical waveguide-optical fiber connecting device capable of connecting all the cores of an optical waveguide and an optical fiber tape without axial misalignment. .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかかる光導波路−光ファイバ接続装置は、
平面導波路を固定する平面導波路固定台と、この平面導
波路固定台の両側にあって前記平面導波路に光接続する
光ファイバテープをそれぞれを支持しかつ該光ファイバ
テープの先端位置を微調整するファイバ先端位置微調整
台と、このファイバ先端位置微調整台上に設置され前記
光ファイバテープの各心線のコア中心を前記平面導波路
固定台に固定される平面導波路のコア中心に位置合わせ
する個別軸調心装置と、前記ファイバ先端位置微調整台
の一方に支持される光ファイバテープの後端に接続され
る光源と、前記ファイバ先端位置微調整台の他方に支持
される光ファイバテープの後端に接続される光パワー測
定装置とを具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an optical waveguide-optical fiber connecting device according to the present invention comprises:
A planar waveguide fixing base for fixing the planar waveguide, and optical fiber tapes on both sides of the planar waveguide fixing base for optical connection to the planar waveguide are respectively supported, and the tip position of the optical fiber tape is finely adjusted. A fiber tip position fine adjustment base to be adjusted, and a core center of each core wire of the optical fiber tape installed on the fiber tip position fine adjustment base is set to a center of a flat waveguide fixed to the flat waveguide fixing base. Individual axis aligning device for alignment, a light source connected to the rear end of the optical fiber tape supported by one of the fiber tip position fine adjustment bases, and light supported by the other of the fiber tip position fine adjustment bases And an optical power measuring device connected to the rear end of the fiber tape.

【0013】[0013]

【作用】本発明の光導波路−光ファイバ接続装置は、個
別軸調心装置により複数の光ファイバを個別に軸調心し
て光導波路のコアと接続するため、非常に低損失な光導
波路と光ファイバテープ心線との接続ができる。
In the optical waveguide-optical fiber connecting device of the present invention, since a plurality of optical fibers are individually aligned by the individual axis aligning device and connected to the core of the optical waveguide, the optical waveguide and the optical fiber with extremely low loss are provided. Can be connected to the tape core wire.

【0014】[0014]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0015】図1は本発明の光導波路−光ファイバ接続
装置の一実施例を示す。本実施例の接続装置は、光導波
路コア1が形成された平面光導波路チップ2を固定する
平面導波路チップ固定台3と、その両側に配置され、光
ファイバテープ4Aおよび4Bがそれぞれ載置される個
別軸調心機構5Aおよび5Bと、これら個別軸調心機構
5Aおよび5Bをそれぞれ支持する光ファイバ先端位置
微調整台6Aおよび6Bとを具備する。ここで、光ファ
イバ先端位置微調整台6Aおよび6Bは、それぞれ、x
軸粗動ステージ7Aおよび7B、y軸粗動ステージ8A
および8B、x軸微動ステージ9Aおよび9B、y軸微
動ステージ10Aおよび10B、z軸微動ステージ11
Aおよび11B、ならびにxy平面回転θステージ12
Aおよび12Bより構成される。
FIG. 1 shows an embodiment of the optical waveguide-optical fiber connecting device of the present invention. The connection device of the present embodiment is provided with flat waveguide chip fixing bases 3 for fixing the flat optical waveguide chip 2 on which the optical waveguide core 1 is formed, and arranged on both sides thereof, and optical fiber tapes 4A and 4B are respectively placed thereon. The individual axis aligning mechanisms 5A and 5B, and the optical fiber tip position fine adjustment tables 6A and 6B supporting the individual axis aligning mechanisms 5A and 5B, respectively. Here, the optical fiber tip position fine adjustment tables 6A and 6B are respectively
Axial coarse movement stages 7A and 7B, y-axis coarse movement stage 8A
And 8B, x-axis fine movement stages 9A and 9B, y-axis fine movement stages 10A and 10B, z-axis fine movement stage 11
A and 11B, and xy plane rotation θ stage 12
It is composed of A and 12B.

【0016】個別軸心調心機構5Aおよび5Bは、それ
ぞれ光ファイバテープ4Aおよび4Bの各光ファイバ
(コア)を個別に軸調心できる機構であり、本実施例で
はその詳細を図2に示す機構を採用する(特願平3−2
05763)。この個別軸心調心機構5Aおよび5B
は、光ファイバテープ4Aおよび4Bの先端部をそれぞ
れ支持するベース14と、光ファイバテープ4Aおよび
4Bの各光ファイバ13の先端部をそれぞれ位置決め自
在に支持する4つの支持機構15とを有する。各支持機
構15は2本1組の昇降部材16を有し、昇降部材16
はそれぞれベース14に固定されている。昇降部材16
は、側面からみてコ字状のベース14の垂直部14aに
回動自在に基端部が支持される水平腕部16aと、この
水平腕部16aの先端にあって光ファイバ13を直接支
持する支持部16bとからなり、側面からみるとL字状
となっている。また、支持部16bの上面はそれぞれ2
本1組の内側下方に向かって、水平面に対して約45度
傾斜している傾斜面16cとなっている。さらに、各昇
降部材16は、その水平腕部16a途中下側に設けられ
ている8個の圧電素子17によりそれぞれ先端の支持部
16bが支持されている。さらに詳言すると、8個の圧
電素子17は水平腕部16aの長手方向に沿って配置さ
れ、一方、各水平腕部16aの下面の長手方向に異なる
位置には下方に突出する図示しない突起部が設けられて
いる。これにより各水平腕部16aは突起部を介して8
個の圧電素子17にそれぞれ支持され、各圧電素子17
の駆動によりそれぞれ昇降自在となっている。なお、図
中14bは光ファイバテープ4Aおよび4Bを支持する
ベース14の上部先端にあって、各光ファイバ13の端
部から離れた部分を支持するV溝部である。
The individual axial centering mechanisms 5A and 5B are mechanisms capable of individually centering the optical fibers (cores) of the optical fiber tapes 4A and 4B, respectively, and details thereof are shown in FIG. 2 in this embodiment. Adopt mechanism (Japanese Patent Application No. 3-2
05763). This individual axial centering mechanism 5A and 5B
Has a base 14 that supports the tip portions of the optical fiber tapes 4A and 4B, respectively, and four support mechanisms 15 that support the tip portions of the optical fibers 13 of the optical fiber tapes 4A and 4B in a positionable manner. Each support mechanism 15 has a pair of lifting members 16 and
Are fixed to the base 14, respectively. Lifting member 16
Is a horizontal arm portion 16a whose base end portion is rotatably supported by a vertical portion 14a of a U-shaped base 14 when viewed from the side, and which directly supports the optical fiber 13 at the tip of this horizontal arm portion 16a. It is composed of a support portion 16b and has an L shape when viewed from the side. In addition, the upper surface of the support portion 16b is 2
The slanted surface 16c is slanted toward the inside downward of the set of about 45 degrees with respect to the horizontal plane. Further, each lifting member 16 has a supporting portion 16b at the tip thereof supported by eight piezoelectric elements 17 provided on the lower side of the horizontal arm portion 16a. More specifically, the eight piezoelectric elements 17 are arranged along the longitudinal direction of the horizontal arm portions 16a, while the protrusions (not shown) protruding downward at different positions in the longitudinal direction of the lower surface of each horizontal arm portion 16a. Is provided. As a result, each horizontal arm portion 16a is
Each piezoelectric element 17 is supported by each of the piezoelectric elements 17.
It is possible to move up and down by driving. In the figure, 14b is a V-shaped groove portion that supports a portion of the upper end of the base 14 that supports the optical fiber tapes 4A and 4B and that is apart from the end portion of each optical fiber 13.

【0017】かかる個別軸調心機構5Aおよび5Bによ
る軸調心は以下のように行う。すなわち、各光ファイバ
13の先端部を2個1組の昇降部材16の各対向する傾
斜面16cによって形成されるV溝で支持し、各圧電素
子17に通電してこれを駆動することにより各昇降部材
16を昇降させ、各組の2つの昇降部材16の昇降動作
を調節することにより、図2に示すように、各光ファイ
バ13を上下および左右方向(矢印a,b,c,dで図
示する)に微動させて調心を行う。
The axis alignment by the individual axis alignment mechanisms 5A and 5B is performed as follows. That is, the tip of each optical fiber 13 is supported by the V groove formed by the facing inclined surfaces 16c of the pair of elevating members 16, and each piezoelectric element 17 is energized to drive it. By raising and lowering the raising and lowering member 16 and adjusting the raising and lowering operations of the two raising and lowering members 16 of each set, as shown in FIG. 2, each optical fiber 13 is moved in the vertical and horizontal directions (arrows a, b, c, d). (Shown) to perform alignment.

【0018】また、本実施例の平面光導波路チップ2
は、コア1の端面が配置された端面に光ファイバ支持部
18を有する。この光ファイバ支持部18は、コア1か
ら若干下方の基板がコア1の光軸方向に突出したもので
あり、光導波路チップ2と光ファイバ13との接続強度
を大きくするためのものである。すなわち、従来のよう
に光ファイバを固定した光ファイバブロックと光導波路
チップ端面との接続の場合には接続部の面積が広くとれ
るが、本発明のように個別軸調心を行う場合には光ファ
イバテープのファイバ心線そのものと光導波路チップ端
面とを接続しなければならず、接続面積が狭く、そのま
まの構造では接続強度が非常に小さくなる。上述した光
ファイバ支持部18は、かかる不都合を解消するもので
ある。光ファイバ支持部18は、機械的または化学的処
理によって形成する。
The planar optical waveguide chip 2 of this embodiment is also used.
Has an optical fiber support portion 18 on the end face on which the end face of the core 1 is arranged. The optical fiber support 18 has a substrate slightly below the core 1 protruding in the optical axis direction of the core 1, and is for increasing the connection strength between the optical waveguide chip 2 and the optical fiber 13. That is, the area of the connection portion can be wide in the case of the connection between the optical fiber block fixing the optical fiber and the end face of the optical waveguide chip as in the conventional case, but in the case of performing the individual axis alignment like the present invention, Since the fiber core itself of the fiber tape and the end face of the optical waveguide chip must be connected, the connection area is small, and the connection strength is very small with the structure as it is. The above-mentioned optical fiber support portion 18 eliminates such inconvenience. The optical fiber support portion 18 is formed by mechanical or chemical treatment.

【0019】次に、本発明で用いる平面導波路チップの
具体的構造の一例を図3〜図5に示す。ここで、図3は
平面図、図4は正面図、図5は側面図である。なお、こ
の例は、8心のものを示すが、上述したように4心でも
よいし、さらに12心など種々のものを適用できること
はいうまでもない。
Next, an example of a specific structure of the planar waveguide chip used in the present invention is shown in FIGS. Here, FIG. 3 is a plan view, FIG. 4 is a front view, and FIG. 5 is a side view. Although this example shows an 8-core type, it is needless to say that various types such as 12-core type may be applied as well as 12-core type as described above.

【0020】図示するように、チップ21の大きさは縦
22mm、横4mmで、両端面にコア22が露出してい
る。チップ21は3層に分れ、下層がシリコン基板2
3、中層がアンダークラッド24、上層がオーバークラ
ッド25であり、アンダークラッド24とオーバークラ
ッド25との間に8本のコア22が形成されている。こ
のコア22の端面はチップ21の両端面に8つずつ配置
されており、8心のシングルモード光ファイバテープ
(250μmピッチ、125μm径)と接続されるよう
になっている。また、チップ21の端面には、コア22
の端面より光軸方向に突出する光ファイバ支持部26が
形成されている。この光ファイバ支持台26は、シリコ
ン基板23が光軸方向に突出したものであり、シリコン
基板23の上部、アンダークラッド24、コア22およ
びオーバークラッド25を機械的あるいは化学的に除去
することにより形成したものである。このとき、接続時
の端面反射を防ぐため、チップの端面は約8度の傾斜で
カットされる。また、光ファイバ支持部18上面とアン
ダークラッド24下面までの距離は軸調心時にファイバ
の調心動作が妨げられないように100−200μm程
度とする。なお、チップ21には固定台に装着するため
のあて板27が前後に取付けられている。
As shown in the figure, the size of the chip 21 is 22 mm in length and 4 mm in width, and the core 22 is exposed on both end faces. The chip 21 is divided into three layers, and the lower layer is the silicon substrate 2
3, the middle layer is the underclad 24, the upper layer is the overclad 25, and eight cores 22 are formed between the underclad 24 and the overclad 25. Eight end faces of the core 22 are arranged on both end faces of the chip 21, and are connected to an 8-core single mode optical fiber tape (250 μm pitch, 125 μm diameter). The core 22 is attached to the end face of the chip 21.
An optical fiber support portion 26 is formed so as to project from the end face of the optical fiber in the optical axis direction. The optical fiber support 26 is formed by projecting the silicon substrate 23 in the optical axis direction and mechanically or chemically removing the upper portion of the silicon substrate 23, the underclad 24, the core 22 and the overclad 25. It was done. At this time, in order to prevent end face reflection at the time of connection, the end face of the chip is cut with an inclination of about 8 degrees. Further, the distance between the upper surface of the optical fiber support portion 18 and the lower surface of the underclad 24 is set to about 100 to 200 μm so that the centering operation of the fiber is not disturbed at the time of axial centering. Note that the chip 21 has front and rear mounting plates 27 for mounting on a fixed base.

【0021】次に、本実施例の接続装置を使って平面光
導波路チップの両端に光ファイバテープ(シングルモー
ド)を実装する工程を示す。まず、図1に示すように平
面光導波路チップ2を実装装置中央の平面導波路チップ
固定台3に固定する。そして、光ファイバテープ(マル
チモード)4Cと光ファイバテープ(シングルモード)
4Bをそれぞれ左右の個別軸調心機構5Aおよび5Bに
それぞれ固定する。この装置に固定することによって光
ファイバテープ4Cおよび4Bの光ファイバ13のコア
列と光導波路2のコア列とは多少のずれはあるがほぼ位
置決めされる。次に、図中右側の光ファイバテープ(シ
ングルモード)4Bの各光ファイバ13の位置決めを行
う。光ファイバテープ(シングルモード)4Bの後端に
接続した光源19から赤外光を入射し、光ファイバテー
プ(マルチモード)4C側で受光し、光パワー測定装置
20によりパワーを測定する。そして、光ファイバ個別
軸調心機構5Aおよび5Bを用いて各光ファイバ13か
らの受光パワーが最大になるように各光ファイバ13を
支持する昇降部材16を微動する。ここでは、まずはじ
めに支持部材15のV溝を形成する一方の昇降部材16
を微動させて光ファイバ13からの光パワーが最大にな
るようにする。次に、他方の昇降部材16を微動させて
光ファイバ13からの光パワーが最大になるようにす
る。このルーチンを繰り返し、各光ファイバ13からの
光パワーを最大値に収束させる。そして、光導波路1と
光ファイバテープ4Bの各光ファイバ13(シングルモ
ード)との間に滴下してあったUV接着剤を硬化し、右
端の光ファイバテープ(シングルモード)4Bを固定す
る。
Next, a process of mounting the optical fiber tape (single mode) on both ends of the planar optical waveguide chip by using the connecting device of this embodiment will be described. First, as shown in FIG. 1, the planar optical waveguide chip 2 is fixed to the planar waveguide chip fixing base 3 in the center of the mounting apparatus. And optical fiber tape (multimode) 4C and optical fiber tape (single mode)
4B are fixed to the left and right individual axis aligning mechanisms 5A and 5B, respectively. By fixing to this device, the core rows of the optical fibers 13 of the optical fiber tapes 4C and 4B and the core rows of the optical waveguide 2 are slightly displaced, but are almost positioned. Next, each optical fiber 13 of the optical fiber tape (single mode) 4B on the right side of the drawing is positioned. Infrared light is made incident from the light source 19 connected to the rear end of the optical fiber tape (single mode) 4B, received at the optical fiber tape (multimode) 4C side, and the power is measured by the optical power measuring device 20. Then, by using the optical fiber individual axis aligning mechanisms 5A and 5B, the elevating member 16 supporting each optical fiber 13 is finely moved so that the light receiving power from each optical fiber 13 is maximized. Here, first, one elevating member 16 that forms the V groove of the supporting member 15
Is slightly moved to maximize the optical power from the optical fiber 13. Next, the other elevating member 16 is finely moved so that the optical power from the optical fiber 13 is maximized. This routine is repeated to converge the optical power from each optical fiber 13 to the maximum value. Then, the UV adhesive dropped between the optical waveguide 1 and each optical fiber 13 (single mode) of the optical fiber tape 4B is cured, and the right end optical fiber tape (single mode) 4B is fixed.

【0022】次に、左端の光ファイバテープ(マルチモ
ード)4Cを別に用意した光ファイバテープ(シングル
モード)4Aと交換し、同一手順で左端の光ファイバテ
ープ(シングルモード)4Aの各光ファイバ13を位置
決め固定する。
Next, the leftmost optical fiber tape (multimode) 4C is replaced with a separately prepared optical fiber tape (single mode) 4A, and each optical fiber 13 of the leftmost optical fiber tape (single mode) 4A is subjected to the same procedure. Position and fix.

【0023】以上説明したように、本発明は各光ファイ
バ(コア)を個別に軸調心する個別軸調心機構を具備す
ることを最も主要な特徴とするが、個別軸調心機構の構
造は上述したものに限定されない。また、従来技術とは
光導波路と光ファイバテープ心線の複数のコアを個別に
軸調心できる点のほか、光ファイバブロックを作成する
必要がなく、接続部をコンパクトにできる点が異なる。
また、本発明では、光導波路チップのコア端面の下側に
光ファイバ先端を支持するファイバ支持部を設けるよう
にすると、光導波路チップと光ファイバテープとの接続
部の機械強度が向上する。
As described above, the present invention is mainly characterized in that the optical fiber (core) is individually provided with the individual axis aligning mechanism, but the structure of the individual axis aligning mechanism is provided. Are not limited to those described above. In addition to the fact that the optical waveguide and the plurality of cores of the optical fiber ribbon can be individually aligned, the optical fiber block need not be prepared, and the connecting portion can be made compact.
Further, in the present invention, when the fiber supporting portion for supporting the tip of the optical fiber is provided below the core end surface of the optical waveguide chip, the mechanical strength of the connecting portion between the optical waveguide chip and the optical fiber tape is improved.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光導波路
−光ファイバ接続装置は、個別軸調心装置を設けて複数
のコアを個別に軸調心できるようにしたので、非常に低
損失な光導波路と光ファイバテープ心線との接続を可能
にした。また、本発明の装置によれば光ファイバブロッ
クを作成する手間が省け接続部をコンパクトにできると
いう効果がある。
As described above, since the optical waveguide-optical fiber connecting device of the present invention is provided with the individual axis aligning device so that the plurality of cores can be individually aligned, the loss is very low. It is possible to connect various optical waveguides and optical fiber ribbons. Further, according to the device of the present invention, there is an effect that the labor for producing the optical fiber block can be saved and the connecting portion can be made compact.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例にかかる光導波路−光ファイ
バ接続装置の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of an optical waveguide-optical fiber connection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の個別軸調心機構の側面図である。2 is a side view of the individual axis alignment mechanism of FIG. 1. FIG.

【図3】本発明の接続装置で用いる平面光導波路チップ
の一例の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of an example of a planar optical waveguide chip used in the connection device of the present invention.

【図4】本発明の接続装置で用いる平面光導波路チップ
の一例の正面図である。
FIG. 4 is a front view of an example of a planar optical waveguide chip used in the connection device of the present invention.

【図5】本発明の接続装置で用いる平面光導波路チップ
の一例の側面図である。
FIG. 5 is a side view of an example of a planar optical waveguide chip used in the connection device of the present invention.

【図6】従来の光導波路−光ファイバ接続装置の一例を
示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing an example of a conventional optical waveguide-optical fiber connecting device.

【図7】従来の平面光導波路チップの一例を示す平面図
である。
FIG. 7 is a plan view showing an example of a conventional planar optical waveguide chip.

【図8】従来の平面光導波路チップの一例を示す正面図
である。
FIG. 8 is a front view showing an example of a conventional planar optical waveguide chip.

【図9】従来の平面光導波路チップの一例を示す側面図
である。
FIG. 9 is a side view showing an example of a conventional planar optical waveguide chip.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コア 2 平面光導波路チップ 3 平面導波路チップ固定台 4A,4B 光ファイバテープ(シングルモード) 4C 光ファイバテープ(マルチモード) 5A,5B 個別軸調心機構 6A,6B 光ファイバ先端位置微調整台 7A,7B x軸粗動ステージ 8A,8B y軸粗動ステージ 9A,9B x軸微動ステージ 10A,10B y軸微動ステージ 11A,11B z軸微動ステージ 12A,12B xy平面回転θステージ 13 光ファイバ 14 ベース 15 支持部材 16 昇降部材 16a 水平腕部 16b 支持部 16c 傾斜面 17 圧電素子 16 光ファイバ支持部 19 光源 20 光パワー測定装置 21 平面光導波路チップ 22 平面光導波路チップのコア 23 シリコン基板 24 アンダークラッド 25 オーバークラッド 26 光ファイバ支持部 27 あて板 1 core 2 planar optical waveguide chip 3 planar waveguide chip fixing base 4A, 4B optical fiber tape (single mode) 4C optical fiber tape (multimode) 5A, 5B individual axis alignment mechanism 6A, 6B optical fiber tip position fine adjustment base 7A, 7B x-axis coarse movement stage 8A, 8B y-axis coarse movement stage 9A, 9B x-axis fine movement stage 10A, 10B y-axis fine movement stage 11A, 11B z-axis fine movement stage 12A, 12B xy plane rotation θ stage 13 optical fiber 14 base 15 Support member 16 Elevating member 16a Horizontal arm portion 16b Support portion 16c Inclined surface 17 Piezoelectric element 16 Optical fiber support portion 19 Light source 20 Optical power measuring device 21 Planar optical waveguide chip 22 Planar optical waveguide chip core 23 Silicon substrate 24 Underclad 25 Overclad 26 Optical fiber Bar support 27 Plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藪田 哲郎 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日 本電信電話株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuro Yabuta 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Telegraph and Telephone Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平面導波路を固定する平面導波路固定台
と、この平面導波路固定台の両側にあって前記平面導波
路に光接続する光ファイバテープをそれぞれを支持しか
つ該光ファイバテープの先端位置を微調整するファイバ
先端位置微調整台と、このファイバ先端位置微調整台上
に設置され前記光ファイバテープの各心線のコア中心を
前記平面導波路固定台に固定される平面導波路のコア中
心に位置合わせする個別軸調心装置と、前記ファイバ先
端位置微調整台の一方に支持される光ファイバテープの
後端に接続される光源と、前記ファイバ先端位置微調整
台の他方に支持される光ファイバテープの後端に接続さ
れる光パワー測定装置とを具備することを特徴とする光
導波路−光ファイバ接続装置。
1. A flat waveguide fixing base for fixing a flat waveguide, and optical fiber tapes on both sides of the flat waveguide fixing base for optically connecting to the flat waveguide and supporting the flat optical waveguides. A fiber tip position fine-adjusting table for finely adjusting the tip position of the optical fiber tape, and a flat conductor installed on the fiber tip position fine-adjusting table for fixing the core center of each core of the optical fiber tape to the planar waveguide fixing table. An individual axis aligning device for aligning with the core center of the waveguide, a light source connected to the rear end of the optical fiber tape supported by one of the fiber tip position fine adjustment bases, and the other of the fiber tip position fine adjustment bases. And an optical power measuring device connected to the rear end of the optical fiber tape supported by the optical waveguide-optical fiber connecting device.
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