JPH0776802B2 - 光導波路と光ファイバの固定構造及びその固定方法 - Google Patents
光導波路と光ファイバの固定構造及びその固定方法Info
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- JPH0776802B2 JPH0776802B2 JP63132496A JP13249688A JPH0776802B2 JP H0776802 B2 JPH0776802 B2 JP H0776802B2 JP 63132496 A JP63132496 A JP 63132496A JP 13249688 A JP13249688 A JP 13249688A JP H0776802 B2 JPH0776802 B2 JP H0776802B2
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- optical fiber
- fixing
- optical waveguide
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光学基板内の光導波路端面に光ファイバを直接
結合させる光導波路と光ファイバの固定構造及びその固
定方法に関するものである。
結合させる光導波路と光ファイバの固定構造及びその固
定方法に関するものである。
（従来の技術） 従来、光ファイバのコアから出射した光線を光学基板内
の光導波路端面に結合させるように、光学基板内の光導
波路と光ファイバを固定する方法の代表的な例として
は、第２図に示すようにN.MEKADA氏等による1st MICRO
OPTICS CONFERENCE 1987 H4“PRACTICAL METHOD F
OR ATTACHING FIBER TO WAVEGUIDE USING RUBY
BEAD"の文献がある。この文献では、第２図に示すよう
に光導波路23が形成された光学基板21の上に該光学基板
21と同一材質からる光導波路端面部保護用の基板22をあ
らかじめ貼り合わせた後、両基板21、22を同時に切断し
鏡面研磨して光導波路端面部を形成し、光ファイバ24の
コアから出射した光線が光学基板21内の光導波路23の端
面に像を結ぶように光軸調整した後、光ファイバ24のコ
アの最適位置調整を行ない、補強用のルビービーズ25を
貫通しかつあらかじめ熱硬化形の接着材27で装着した光
ファイバ24を紫外線硬化樹脂27によって、光導波路23を
形成した光学基板21の端面と上記ルビービーズ25を装着
した光ファイバ24を相互に固着する構成を開示してい
る。
の光導波路端面に結合させるように、光学基板内の光導
波路と光ファイバを固定する方法の代表的な例として
は、第２図に示すようにN.MEKADA氏等による1st MICRO
OPTICS CONFERENCE 1987 H4“PRACTICAL METHOD F
OR ATTACHING FIBER TO WAVEGUIDE USING RUBY
BEAD"の文献がある。この文献では、第２図に示すよう
に光導波路23が形成された光学基板21の上に該光学基板
21と同一材質からる光導波路端面部保護用の基板22をあ
らかじめ貼り合わせた後、両基板21、22を同時に切断し
鏡面研磨して光導波路端面部を形成し、光ファイバ24の
コアから出射した光線が光学基板21内の光導波路23の端
面に像を結ぶように光軸調整した後、光ファイバ24のコ
アの最適位置調整を行ない、補強用のルビービーズ25を
貫通しかつあらかじめ熱硬化形の接着材27で装着した光
ファイバ24を紫外線硬化樹脂27によって、光導波路23を
形成した光学基板21の端面と上記ルビービーズ25を装着
した光ファイバ24を相互に固着する構成を開示してい
る。
（発明が解決しようとする課題） 前述した方法によると、あらかじめ光学基板の上に基板
を貼り合わせる工程と、ルビービーズと光ファイバを熱
硬化接着剤で一体化固定する工程を含んでおり、工程数
が多い。また、この保護用の基板によって光学基板内の
光導波路の観察が不可能となるため、光ファイバとの顕
微鏡等を使用して行う目視による粗い光軸調整に困難を
きたす欠点がある。さらにこの文献でも開示されている
ように、光導波路の端面部とルビービーズよりやや突出
した光ファイバとが接着剤によって接合されるため、ル
ビービーズ端面と両基板とは面接触せず、また中央部に
おける接着剤の硬化が充分でないため、固着後、接着剤
の熱膨脹、収縮の影響により光ファイバの中央部で剥離
する可能性があり、接着層の厚さを極力薄くするなど厳
しい管理を行う必要がある等の欠点があった。
を貼り合わせる工程と、ルビービーズと光ファイバを熱
硬化接着剤で一体化固定する工程を含んでおり、工程数
が多い。また、この保護用の基板によって光学基板内の
光導波路の観察が不可能となるため、光ファイバとの顕
微鏡等を使用して行う目視による粗い光軸調整に困難を
きたす欠点がある。さらにこの文献でも開示されている
ように、光導波路の端面部とルビービーズよりやや突出
した光ファイバとが接着剤によって接合されるため、ル
ビービーズ端面と両基板とは面接触せず、また中央部に
おける接着剤の硬化が充分でないため、固着後、接着剤
の熱膨脹、収縮の影響により光ファイバの中央部で剥離
する可能性があり、接着層の厚さを極力薄くするなど厳
しい管理を行う必要がある等の欠点があった。
本発明は、上記の従来技術の欠点に鑑み、構造簡単で、
十分な強度が得られる光導波路と光ファイバの固定構造
および容易に光軸合せが行え、かつ少ない工程数で光導
波路と光ファイバを固定できる固定方法を提供すること
を目的とする。
十分な強度が得られる光導波路と光ファイバの固定構造
および容易に光軸合せが行え、かつ少ない工程数で光導
波路と光ファイバを固定できる固定方法を提供すること
を目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するため、光学基板内に設けた
光導波路の端面に光ファイバの端面を直接結合させる光
導波路と光ファイバの固定構造において、前記光ファイ
バが貫通した紫外線透過性を有する固定補強用パイプの
端面を前記光学基板の端面に面接触させかつ前記光導波
路と光ファイバとの光軸を一致させた状態にて紫外線硬
化樹脂により前記光導波路端面、光ファイバ並びに固定
補強用パイプを一体固着させた、ことを特徴とする光導
波路と光ファイバの固定構造とした。また、光学基板内
に設けた光導波路の端面に光ファイバの端面を直接結合
させる光導波路と光ファイバとの固定方法において、紫
外線に対して透過性を有する固定補強用パイプに前記光
ファイバを貫通させ、前記光導波路と前記光ファイバと
の軸合わせを行い、前記固定補強用パイプの端面を前記
光学基板の端面に面接触するように位置させ、しかる
後、紫外線硬化樹脂により前記光導波路の端面、前記光
ファイバ並びに前記固定補強用パイプを互いに一体固着
させる、ことを特徴とする光導波路と光ファイバの固定
方法とした。さらに、光透過特性の低域遮断波長が紫外
線光源の中心波長以下でかつ紫外線硬化樹脂の光硬化反
応波長以下である固定補強用パイプを用いる、固定方法
とした。
光導波路の端面に光ファイバの端面を直接結合させる光
導波路と光ファイバの固定構造において、前記光ファイ
バが貫通した紫外線透過性を有する固定補強用パイプの
端面を前記光学基板の端面に面接触させかつ前記光導波
路と光ファイバとの光軸を一致させた状態にて紫外線硬
化樹脂により前記光導波路端面、光ファイバ並びに固定
補強用パイプを一体固着させた、ことを特徴とする光導
波路と光ファイバの固定構造とした。また、光学基板内
に設けた光導波路の端面に光ファイバの端面を直接結合
させる光導波路と光ファイバとの固定方法において、紫
外線に対して透過性を有する固定補強用パイプに前記光
ファイバを貫通させ、前記光導波路と前記光ファイバと
の軸合わせを行い、前記固定補強用パイプの端面を前記
光学基板の端面に面接触するように位置させ、しかる
後、紫外線硬化樹脂により前記光導波路の端面、前記光
ファイバ並びに前記固定補強用パイプを互いに一体固着
させる、ことを特徴とする光導波路と光ファイバの固定
方法とした。さらに、光透過特性の低域遮断波長が紫外
線光源の中心波長以下でかつ紫外線硬化樹脂の光硬化反
応波長以下である固定補強用パイプを用いる、固定方法
とした。
（作用） 請求項（１）によれば、固定補強用パイプの端面を光学
基板の端面に面接触させて光ファイバと共に一体に接着
させているので、固定強度が十分に確保されるため、従
来のもののような光導波路端部保護用の基板を省いて構
造の簡略化を図れる。また、固定補強用パイプが紫外線
透過性を有するので、紫外線硬化樹脂も接触面の中央部
まで十分に硬化し固定強度が一層高まる。
基板の端面に面接触させて光ファイバと共に一体に接着
させているので、固定強度が十分に確保されるため、従
来のもののような光導波路端部保護用の基板を省いて構
造の簡略化を図れる。また、固定補強用パイプが紫外線
透過性を有するので、紫外線硬化樹脂も接触面の中央部
まで十分に硬化し固定強度が一層高まる。
請求項（２）によれば、光学基板内の光導波路が固定補
強用パイプによって邪魔になることがなく直接観察でき
るため、光ファイバのコアから出射した光線が光学基板
内の光導波路端面に結像する位置の調整が短時間ででき
る。さらに紫外線照射前に最終的な結像位置の最調整を
行ない、光学基板内の光導波路端面に光ファイバと紫外
線に対して透過性をもつ補強用パイプを紫外線硬化形接
着剤で固定するため、固定時に光学基板内の光導波路と
光ファイバのコアの軸ずれがなく最適位置の状態で固定
できる。請求項（３）によれば、紫外線硬化形樹脂の硬
化を内部まで十分に行うことができる。
強用パイプによって邪魔になることがなく直接観察でき
るため、光ファイバのコアから出射した光線が光学基板
内の光導波路端面に結像する位置の調整が短時間ででき
る。さらに紫外線照射前に最終的な結像位置の最調整を
行ない、光学基板内の光導波路端面に光ファイバと紫外
線に対して透過性をもつ補強用パイプを紫外線硬化形接
着剤で固定するため、固定時に光学基板内の光導波路と
光ファイバのコアの軸ずれがなく最適位置の状態で固定
できる。請求項（３）によれば、紫外線硬化形樹脂の硬
化を内部まで十分に行うことができる。
（実施例） 以下に図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。第１図は本発明による固着構造の全体斜視図、第３
図は要部の拡大斜視図、第４図（ａ）から第４図（ｄ）
は光学基板に光ファイバを結合、固定するまでの作業工
程図である。１は光学基板、２は光導波路、３は比較的
柔軟性の良い接着剤、４は光学基板保持台、５は被覆し
た光ファイバ、６は光ファイバ、７は紫外線に対して透
過性の固定補強用パイプ、８は紫外線硬化形接着剤、９
は実装ケース、10は側板、11は金属パイプである。
る。第１図は本発明による固着構造の全体斜視図、第３
図は要部の拡大斜視図、第４図（ａ）から第４図（ｄ）
は光学基板に光ファイバを結合、固定するまでの作業工
程図である。１は光学基板、２は光導波路、３は比較的
柔軟性の良い接着剤、４は光学基板保持台、５は被覆し
た光ファイバ、６は光ファイバ、７は紫外線に対して透
過性の固定補強用パイプ、８は紫外線硬化形接着剤、９
は実装ケース、10は側板、11は金属パイプである。
第４図（ａ）に示すように、光学基板１がLiNbO3結晶で
ある場合、通常光導波路２はTi熱拡散法で形成させる。
さらに所要の大きさに切断するとともに光導波路面部を
光学研磨する。次いで光学基板２を常温硬化形接着剤３
で光学基板保持台４に取り付ける。
ある場合、通常光導波路２はTi熱拡散法で形成させる。
さらに所要の大きさに切断するとともに光導波路面部を
光学研磨する。次いで光学基板２を常温硬化形接着剤３
で光学基板保持台４に取り付ける。
次いで、第３図並びに第４図（ｂ）に示すように前もっ
て光ファイバ６が通る貫通孔を有する補強用パイプ７を
光ファイバ６に通しておき、この状態で光ファイバ６の
コアから出射した光線が光学基板内の光導波路２の端面
に像を結ぶ位置になるよう、顕微鏡で光導波路２と光フ
ァイバ６のコアを観察しながら、最適位置の調整を行
う。本実施例では補強用パイプ７には石英ガラスを用い
た。
て光ファイバ６が通る貫通孔を有する補強用パイプ７を
光ファイバ６に通しておき、この状態で光ファイバ６の
コアから出射した光線が光学基板内の光導波路２の端面
に像を結ぶ位置になるよう、顕微鏡で光導波路２と光フ
ァイバ６のコアを観察しながら、最適位置の調整を行
う。本実施例では補強用パイプ７には石英ガラスを用い
た。
第４図（ｃ）に示すように、光ファイバ６のコアから出
射した光線が光学基板１内の光導波路２端面に像を結ぶ
最適位置になった時点で光ファイバ６、補強用パイプ
７、および光学基板１に紫外線硬化形接着剤８を塗る。
その後、前もって通していた補強用パイプ７を光学基板
１に接触するように移動させる。
射した光線が光学基板１内の光導波路２端面に像を結ぶ
最適位置になった時点で光ファイバ６、補強用パイプ
７、および光学基板１に紫外線硬化形接着剤８を塗る。
その後、前もって通していた補強用パイプ７を光学基板
１に接触するように移動させる。
この時点で第４図（ｄ）に示すように、光ファイバ＆の
コアの最終的な結像位置の調整を行い、調整終了後、接
着剤８が硬化する所定の時間だけ紫外線照射を行い、固
着する。
コアの最終的な結像位置の調整を行い、調整終了後、接
着剤８が硬化する所定の時間だけ紫外線照射を行い、固
着する。
なお、本実施例ではこのようにして光導波路２に固定し
た光ファイバ６を外力から保護する目的と部材間の線膨
脹係数による熱ひずみが光ファイバ６に加わり固着部を
切断させることを回避する目的のため、所定の距離を隔
てて設けた実装ケース９の側板10に固定している金属パ
イプ11のところで被覆した光ファイバ５と金属パイプ11
を比較的柔軟性の良い接着剤３で固定した。
た光ファイバ６を外力から保護する目的と部材間の線膨
脹係数による熱ひずみが光ファイバ６に加わり固着部を
切断させることを回避する目的のため、所定の距離を隔
てて設けた実装ケース９の側板10に固定している金属パ
イプ11のところで被覆した光ファイバ５と金属パイプ11
を比較的柔軟性の良い接着剤３で固定した。
第５図（ａ）には、本発明の実施例に使用した補強用パ
イプ７の光透過特性、第５図（ｂ）には紫外線硬化形接
着剤の光透過特性、ならびに紫外線光源の発光スペクト
ル特性をそれぞれ示す。これらの図から明らかなよう
に、接着剤の光化学反応による硬化現象は、特定の波長
（反応波長：透過率が約50％となる波長）で促進される
ため、紫外線光源の発光スペクトルのうち発光強度の最
も大きいスペクトルの光によって惹起されることは明ら
かである。また本実施例に示す補強用パイプ７の光透過
特性は第５図に示すように特定の波長（低域遮断波長）
より長波長側で透明であり紫外線光源の中心波長の光を
透過するため、補強用パイプ７と光ファイバ６との間に
介在する紫外線硬化形接着剤８の硬化現象を妨げるもの
ではない。また同時に光導波路２を形成する光学基板１
と補強用パイプ７あるいは光ファイバ６との境界に介在
する接着材８の光硬化反応を妨げるものではない。
イプ７の光透過特性、第５図（ｂ）には紫外線硬化形接
着剤の光透過特性、ならびに紫外線光源の発光スペクト
ル特性をそれぞれ示す。これらの図から明らかなよう
に、接着剤の光化学反応による硬化現象は、特定の波長
（反応波長：透過率が約50％となる波長）で促進される
ため、紫外線光源の発光スペクトルのうち発光強度の最
も大きいスペクトルの光によって惹起されることは明ら
かである。また本実施例に示す補強用パイプ７の光透過
特性は第５図に示すように特定の波長（低域遮断波長）
より長波長側で透明であり紫外線光源の中心波長の光を
透過するため、補強用パイプ７と光ファイバ６との間に
介在する紫外線硬化形接着剤８の硬化現象を妨げるもの
ではない。また同時に光導波路２を形成する光学基板１
と補強用パイプ７あるいは光ファイバ６との境界に介在
する接着材８の光硬化反応を妨げるものではない。
この補強用パイプ７が紫外線透過特性をもたない場合に
は、前記の従来例に見られるように光学基板１の光導波
路２端面に接する補強用パイプ７周辺の紫外線硬化形接
着剤８のみが硬化され、光ファイバ６の端面と光導波路
２の端面の境界に介在する接着剤の光硬化反応は不十分
となるおそれがある。このような構成では固着後外温が
変化した際に、補強用パイプ７の熱膨脹係数と光ファイ
バのそれとが異なるため、補強用パイプ７内の光ファイ
バ６の相対的な伸び縮みにより端面剥離がおこる可能性
がある。
は、前記の従来例に見られるように光学基板１の光導波
路２端面に接する補強用パイプ７周辺の紫外線硬化形接
着剤８のみが硬化され、光ファイバ６の端面と光導波路
２の端面の境界に介在する接着剤の光硬化反応は不十分
となるおそれがある。このような構成では固着後外温が
変化した際に、補強用パイプ７の熱膨脹係数と光ファイ
バのそれとが異なるため、補強用パイプ７内の光ファイ
バ６の相対的な伸び縮みにより端面剥離がおこる可能性
がある。
第６図は本発明の固定方法で固定した場合に、紫外線硬
化前後の損失変動である。損失変動は、固定後の損失か
ら固定前の損失を引いたもので、プラス（＋）の場合は
固定後に損失が増加したことを意味し、マイナス（−）
の場合は固定後の損失が低下したことを意味する。縦軸
は対象とした試料の個数である。この結果から明らかな
ように本発明の固定方法によれば、試料の半分以上は固
定前の損失より固定後の損失が小さくなっており、平均
すると固定前より0.2dB小さくなっている。この事は使
用した紫外線硬化形接着剤の光学特性によるところであ
るが、本固定方法は最適位置の状態で固定でき、本方法
が光導波路と光ファイバの固定方法として有効であるこ
とが明らかである。
化前後の損失変動である。損失変動は、固定後の損失か
ら固定前の損失を引いたもので、プラス（＋）の場合は
固定後に損失が増加したことを意味し、マイナス（−）
の場合は固定後の損失が低下したことを意味する。縦軸
は対象とした試料の個数である。この結果から明らかな
ように本発明の固定方法によれば、試料の半分以上は固
定前の損失より固定後の損失が小さくなっており、平均
すると固定前より0.2dB小さくなっている。この事は使
用した紫外線硬化形接着剤の光学特性によるところであ
るが、本固定方法は最適位置の状態で固定でき、本方法
が光導波路と光ファイバの固定方法として有効であるこ
とが明らかである。
（発明の効果） 以上説明した如く請求項（１）によれば、構造簡単で固
着強度の大きい光導波路と光ファイバの固定構造を提供
できる。請求項（２）によれば工程数がより少なくな
り、光軸調整が容易かつ的確に行なえる利点がある。請
求項（３）によれば最適の硬化反応を得ることができ
る。
着強度の大きい光導波路と光ファイバの固定構造を提供
できる。請求項（２）によれば工程数がより少なくな
り、光軸調整が容易かつ的確に行なえる利点がある。請
求項（３）によれば最適の硬化反応を得ることができ
る。
第１図は本発明による光導波路と光ファイバの固定状態
を示す斜視図、第２図は従来の光導波路と光ファイバの
固定方法を説明する斜視図、第３図は本発明の実施例を
示す要部の拡大図、同４図は光学基板に光ファイバを結
合、固定するまでの工程図、第５図は本発明の実施例に
使用した補強用パイプの光透過特性、紫外線硬化接着剤
の光透過特性、ならびに紫外線光源の発光スペクトル特
性を示す図、第６図は本発明の方法で固着した場合の、
紫外線硬化前後の損失変動量を示す図である。 １……光学基板、２……光導波路、６……光ファイバ、
７……固定補強用パイプ、８……紫外線硬化樹脂
を示す斜視図、第２図は従来の光導波路と光ファイバの
固定方法を説明する斜視図、第３図は本発明の実施例を
示す要部の拡大図、同４図は光学基板に光ファイバを結
合、固定するまでの工程図、第５図は本発明の実施例に
使用した補強用パイプの光透過特性、紫外線硬化接着剤
の光透過特性、ならびに紫外線光源の発光スペクトル特
性を示す図、第６図は本発明の方法で固着した場合の、
紫外線硬化前後の損失変動量を示す図である。 １……光学基板、２……光導波路、６……光ファイバ、
７……固定補強用パイプ、８……紫外線硬化樹脂
Claims (3)
- 【請求項１】光学基板内に設けた光導波路の端面に光フ
ァイバの端面を直接結合させる光導波路と光ファイバの
固定構造において、 前記光ファイバが貫通した紫外線透過性を有する固定補
強用パイプの端面を前記光学基板の端面に面接触させか
つ前記光導波路と光ファイバとの光軸を一致させた状態
にて紫外線硬化樹脂により前記光導波路端面、光ファイ
バ並びに固定補強用パイプを一体固着させた ことを特徴とする光導波路と光ファイバの固定構造。 - 【請求項２】光学基板内に設けた光導波路の端面に光フ
ァイバの端面を直接結合させる光導波路と光ファイバと
の固定方法において、 紫外線に対して透過性を有する固定補強用パイプに前記
光ファイバを貫通させ、 前記光導波路と前記光ファイバとの軸合わせを行い、 前記固定補強用パイプの端面を前記光学基板の端面に面
接触するように位置させ、 しかる後、紫外線硬化樹脂により前記光導波路の端面、
前記光ファイバ並びに前記固定補強用パイプを互いに一
体固着させる ことを特徴とする光導波路と光ファイバの固定方法。 - 【請求項３】光透過特性の低域遮断波長が紫外線光源の
中心波長以下でかつ紫外線硬化樹脂の光硬化反応波長以
下である固定補強用パイプを用いる ことを特徴とする請求項（２）記載の光導波路と光ファ
イバの固定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132496A JPH0776802B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 光導波路と光ファイバの固定構造及びその固定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63132496A JPH0776802B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 光導波路と光ファイバの固定構造及びその固定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01302211A JPH01302211A (ja) | 1989-12-06 |
| JPH0776802B2 true JPH0776802B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=15082732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63132496A Expired - Lifetime JPH0776802B2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 | 光導波路と光ファイバの固定構造及びその固定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0776802B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08220374A (ja) * | 1995-02-14 | 1996-08-30 | Hitachi Cable Ltd | 光ファイバと光導波路との接続構造 |
| WO2023105717A1 (ja) * | 2021-12-09 | 2023-06-15 | 日本電信電話株式会社 | 光導波路基板、光デバイス及び光デバイスの製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61258202A (ja) * | 1985-05-13 | 1986-11-15 | Toshiba Corp | 光フアイバ結合体 |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP63132496A patent/JPH0776802B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61258202A (ja) * | 1985-05-13 | 1986-11-15 | Toshiba Corp | 光フアイバ結合体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01302211A (ja) | 1989-12-06 |
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