JPH08152537A

JPH08152537A - 光学素子結合構造

Info

Publication number: JPH08152537A
Application number: JP29643694A
Authority: JP
Inventors: Akira Kashiwazaki; 昭柏崎
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1996-06-11

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、複雑化、多重化した光素子に
おいても実装が簡単であり、量産化が可能な光部品の結
合構造を提供する事にある。【構成】本発明は、光導波路回路を含む光学素子の光フ
ァイバとの結合面、及び光ファイバを含む光ユニットの
光導波路素子との結合面が、光導波路と光ファイバのコ
アが一致するように位置合わせを行った時に、その結合
面での位置が一致する場所に円形の断面形状を有する凹
部を持たせ、該円形断面凹部直径に等しい、または凹部
直径よりもやや大きな球状ベアリングを介して、該光学
素子と光ユニットの凹部の位置合わせをおこなうことに
より全体の位置合わせを達成する構成としまた、該球状
ベアリングは、光導波路回路を含む光学素子、または光
ファイバを含む光ユニットのどちらかに、あらかじめ固
定されていることを特徴とした光学素子の結合構造であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学基板上に形成され
た光導波路回路を含む光学素子に光ファイバを含む光ユ
ニットを接続固定する光導波路部品の実装構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来技術】従来のこの種の一般的な接続固定方法とし
ては、例えば、光導波路が形成される光導波路基板上
に、光ファイバをセットさせるための溝やガイドを形成
させておき、光ファイバを直接セットし固定する、一体
型固定構造がある。この方法の場合、光ファイバと導波
路との位置合わせに煩雑な微調整を行わなくてよく、ま
た、光ファイバ用の特別なユニットも必要としなくて済
むが、反面、固定されたファイバの強度を保つため、フ
ァイバ用の溝の長さを確保しなければならず、光素子基
板自体が大きくなってしまうという問題点が生じるた
め、より一般的な方法として、Ｖ溝等を用いて光ファイ
バアレイを構成するユニットを予め構成しておき、位置
決めガイドピンと光素子基板及びファイバアレイユニッ
トの各々に設けられた位置決めピン挿入用の溝あるいは
穴を利用して光素子と光ファイバとの位置合わせ及び固
定を行う方法が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術による場合、
光素子と光ファイバの接続の精度は、位置決め用のガイ
ドピンとピン挿入用の溝或いは穴の精度に大きく依存す
るが、光素子と光ファイバを含むユニットの位置決めの
ための、共通のガイドピン及びピン挿入用の溝を精度良
く形成するのは、必ずしも容易ではない。高精度なピン
挿入用溝やガイドピンを作成するには精密な機械加工技
術、成形技術が必要であり、部品のコストに大きく影響
を与えているという問題点があった。

【０００４】本発明の目的は、従来の光素子の実装にお
ける上記の問題に鑑みて為されたものであり、複雑化、
多重化した光素子においても実装が簡単であり、量産化
が可能な光部品の結合構造を提供する事にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、光導波路回路
を含む光学素子の光ファイバとの結合面、及び光ファイ
バを含む光ユニットの光導波路素子との結合面が、光導
波路と光ファイバのコアが一致するように位置合わせを
行った時に、その結合面での位置が一致する場所に円形
の断面形状を有する凹部を持たせ、該円形断面凹部直径
に等しい、または凹部直径よりもやや大きな球状ベアリ
ングを介して、該光学素子と光ユニットの凹部の位置合
わせをおこなうことにより全体の位置合わせを達成する
構成としまた、該球状ベアリングは、光導波路回路を含
む光学素子、または光ファイバを含む光ユニットのどち
らかに、あらかじめ固定されていることを特徴としたも
のである。

【０００６】

【作用】本発明の構成によれば、位置合わせ用の介在部
材として、球状のベアリングを用いているため、光学素
子基板及び光ファイバを含む光ユニットに形成された位
置合わせ用の溝はその溝深さ方向の角度が必ずしも一致
していなくても位置合わせを実施する事ができる。ま
た、位置合わせ用に形成する溝の形状は、ベアリングよ
り深ければ、深さ方向に対して同じ断面形状をとらなく
ても良く、加工を行い易くする事ができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。なお、説明において同一要素には同一符号
を用い、重複する説明は省略する。

【０００８】図１（ａ）は本発明の第一の実施例に係る
光学素子の接続構造を示す。光ファイバ６を含む光ユニ
ット１の光学素子との結合面８、及び光導波路７が形成
された光学素子基板を含む光素子ユニット２の結合面９
には、それぞれ半球状の結合用ホール４及び５が形成さ
れている（図１（ｂ）の光素子ユニット２の斜視図参
照）。結合用ホール４及び５は、光導波路７と光ファイ
バ６の端面の位置が一致するように結合させたときに、
互いに同じ位置に重ね合わされるような位置に形成され
ている。また、結合用ホール４及び５の直径は同じ大き
さになっている。本実施例において、結合用ホール４及
び５は、各々光ファイバや光導波路素子基板を保護する
支持体に形成されているが、光ファイバを固定するＶ溝
基板や導波路基板内に形成されていても差し支えない。
結合用ホールは機械加工によって形成するが、端面８及
び９のホールの位置を正確に決めるだけでよい。また、
ホールの形状は、半球状でなく円柱状等の形状でも差し
支えない。この場合、結合用の球状ベアリング３を挿入
した時に、ベアリング３の半球部分だけ埋め込まれた状
態になるように深さ方向を決定する必要がある。結合面
８及び９に形成する結合用ホールの数は、各端面に複数
個形成する。

【０００９】結合用ホールが形成されているユニット端
面の一方のホール、例えば光ユニット１の結合用ホール
４に、球状ベアリング３を固定する。ベアリング３の大
きさは、その直径が結合用ホール４の直径に等しくなっ
ている。ベアリング３の結合用ホール４への固定は接着
剤もしくは半田付け等にて行う。光ユニット１に固定さ
れた球状ベアリング３は半球が突出した状態となってい
る。この突出した半球部分を光素子ユニットに形成され
ている結合用ホール５に挿入する事によって、光ユニッ
ト１と光素子ユニット２の位置決めを行う事が出来る。
このように位置決め用の介在として、球状の介在を用い
た場合、介在物自身には形状の方向性が無いので、結合
用のホールやベアリングを作成する時に接続の光軸方向
の角度に対する精度を考慮する必要がなくなる。光ユニ
ット１と光素子ユニット２の固定方法は、各ユニットの
結合端面８及び９の一方の面或いは両面に予め接着剤を
コートしておき、位置合わせ後固定する。また、光素子
ユニットの結合用ホ−ルに接着剤を充填しておいて、仮
固定を行い、後にユニット結合面をレーザ溶接により固
定する方法をとることも出来る。

【００１０】図２は結合用ホール４および５の直径が球
状ベアリング３の直径よりやや小さい場合の、結合部構
造を示す。また、図３は同様に結合用ホール４および５
の直径が球状ベアリング３の直径よりやや小さくかつホ
ール４及び５の形状が半球状でなく、円柱状の場合の本
発明による結合部構造の実施例を示す。結合用ホール４
および５の結合面での直径は、球状ベアリング３の直径
よりやや小さくなっても何等差し支えない。図３のよう
に、ホール形状を例えば円柱状にする等、半球状にしな
い場合に置いては、ホールの深さ方向の制限も精度よく
決定する必要はなく、ホールの深さは断面の直径よりや
や大きめに取れば十分となる。また、各ホールの深さを
一様にする必要もない。図２及び図３の実施例における
結合構造においては、結合部の光ファイバ６の端面及び
光導波路７の端面の間に空間が出来るので、反射損失を
低減するための処置をする事が望ましい。例えば光ファ
イバ６及び導波路７の端面に反射防止膜をコートする。
或いは、マッチングオイルの様な屈折率整合剤を充填し
ても良い。また、屈折率が光ファイバ６、光導波路７に
整合している接着剤を用いても良い。

【００１１】本発明による構成の別の実施例として、光
ユニット１及び光素子ユニット２の支持体を磁性体材料
を用い、結合用球状ベアリング３に磁石を用いて構成し
た構造とする事もできる。この場合、ベアリング３は結
合用ホール４または５に予め固定しておく必要が無く、
また結合時の部品の取扱いも容易になる。磁力を利用す
る構成としては、この他にも結合用ホール４及び５に磁
性体薄膜を形成しておき、球状ベアリングに永久磁石を
用いる方法等が考えられる。磁力を用いた場合には最終
的な結合強度を得るには不十分であるので、接着剤等を
用いて結合強度を補強する必要がある。しかし、アセン
ブリ時の作業性は向上するため、作業時間の短縮にな
り、接続時に要するコストを下げる事が可能となる。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、光素子の結合時に必要となる接続用のベアリング
や結合用ホールを形成する場合に、結合の光軸方向、つ
まり結合面に対する深さ方向の部品精度を考慮する必要
がないため、部品加工が従来に比べて容易に行う事が出
来るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明による一実施例の結合構造図、
（ｂ）は光素子ユニット２の斜視図。

【図２】本発明による第２実施例の結合構造図。

【図３】本発明による第３実施例の結合構造図。

【符号の説明】

１光ユニット２光素子ユニット３結合用
球状ベアリング４、５結合用ホール６光ファイバ７光導
波路８、９結合端面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光導波路回路を含む光学素子と、光ファイ
バを含む光ユニットとの両結合面に、前記光導波路と光
ファイバのコアが対面するように接続位置合わせを行っ
た時に、同様に対面する円形断面形状の凹部がそれぞれ
複数個具備され、この凹部の直径に等しいかあるいはや
や大きな球状ベアリングを、前記対面する各凹部対内に
それぞれ一個介在させて、前記光学素子と光ユニットと
の接続を行うようにしたことを特徴とする光学素子結合
構造。