JPH0815544A - 光導波路と光ファイバの接続方法 - Google Patents

光導波路と光ファイバの接続方法

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JPH0815544A
JPH0815544A JP6151065A JP15106594A JPH0815544A JP H0815544 A JPH0815544 A JP H0815544A JP 6151065 A JP6151065 A JP 6151065A JP 15106594 A JP15106594 A JP 15106594A JP H0815544 A JPH0815544 A JP H0815544A
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哲也 服部
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真二 石川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業効率の良い光導波路と光ファイバの接続
方法を提供する。 【構成】 光導波路(110)の基板(10)にはV溝
(70)が高精度に形成されており、このV溝(70)
に光ファイバ(200)をすれば、光導波路(110)
の突起形状の端部(80)に含まれるコア部との光軸調
整が完了する。この後、光ファイバ(200)と突起形
状の端部(80)を融着するなどすれば、光導波路(1
10)と光ファイバ(200)の接続が完了する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信の分野で用いら
れる光導波路と光ファイバの接続に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光通信の分野では、通信用光ファイバか
らの光信号を分岐、結合等させる目的から、光導波路と
光ファイバを接続して用いる必要が生じる。従来の光導
波路と光ファイバの接続方法としては、例えば、次のよ
うなものが知られている。これは、多分岐のコア部を含
む導波路層が基板上に形成された光導波路を導波路ホル
ダに収容して導波路ユニットを作製し、これを光ファイ
バが保持されている光コネクタと端面同士を突き合わせ
て樹脂接着剤で接着する方法である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、接着に際して、導波路ユニットや光コネクタをステ
ージ上に載置して双方の位置を調整することにより光導
波路と光ファイバとの光軸調整を行う必要があり、この
ため接続作業に手間がかかっていた。また、接着前に光
ファイバや光導波路の端面を研磨する作業が必要で、こ
れにも手間がかかっていた。
【0004】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、光導波路と光ファイバとの光軸調整を
簡略化でき、さらに光導波路の端面の研磨作業をも省略
することのできる、作業効率の良い光導波路と光ファイ
バの接続方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明の光導波路と光ファイバとの接続方法
は、光導波部であるコア部と、このコア部が埋設され、
このコア部より低屈折率のクラッド層とが基板上に形成
された光導波路、および光ファイバを用意する第1の工
程と、光導波路の端部においてクラッド層のうちコア部
を被覆するクラッド部の両側部をコア部に沿って除去す
る第2の工程と、クラッド層の除去により露出する基板
の表面から異方性エッチングを進行させ、基板のうちコ
ア部の下方に位置する部分にガイド溝を形成して、コア
部の端部をクラッド部とともに基板から分離することに
より、光導波路に突起形状の端部を形成する第3の工程
と、突起形状の端部の少なくとも一部を除去する第4の
工程と、ガイド溝に光ファイバを設置して、この光ファ
イバと光導波路とを端面同士で接続する第5の工程とを
備えている。
【0006】ここで、第4の工程は突起形状の端部の一
部に傷を付けて切断する工程であり、第5の工程は第4
の工程により露出した突起形状の端部の端面と光ファイ
バの端面とを突き合わせて、この光ファイバと光導波路
とを接続する工程であると良い。この接続は、突起形状
の端部の端面と光ファイバの端面とを突き合わせて双方
を融着することにより行っても良いし、突起形状の端部
の端面と光ファイバの端面とを突き合わせた後、ガイド
溝に固定材料を流入して固化させることにより行っても
良い。
【0007】また、第1の工程は、表面の面方位が{1
00}のシリコン製の板を基板とする光導波路を用意す
る工程であり、第3の工程で形成するガイド溝はV字状
の断面を有する溝であると良い。
【0008】次に、本発明の光導波路は、光導波部であ
るコア部と、このコア部が埋設され、このコア部より低
屈折率のクラッド層とが基板上に形成された光導波路で
あって、コア部の端部がこれを被覆するクラッド部とと
もに基板および周囲のクラッド層から分離された突起形
状となっており、基板には、光ファイバが設置されるこ
とによりこの光ファイバとコア部の端部の光軸がほぼ一
致するガイド溝が形成されていることを特徴としてい
る。このガイド溝はV字状の断面を有するものであって
も良い。
【0009】
【作用】本発明の光導波路と光ファイバの接続方法で
は、エッチングプロセスを制御しして高精度のガイド溝
を基板に形成することにより、このガイド溝に光ファイ
バを設置するだけで光導波路との光軸調整が完了するの
で、光軸調整の作業が簡略化される。
【0010】さらに、光導波路の突起形状の端部を切断
することにより露出する端面は極めて平滑なので、この
端面と光ファイバの端面を突き合わせて光導波路と光フ
ァイバを接続すれば、光導波路の端面を研磨する作業を
省略することができる。
【0011】また、本発明の光導波路は、ガイド溝に光
ファイバを設置してこの光ファイバの端面を本発明の光
導波路の端面と突き合わせることで光軸調整が完了する
ので、光ファイバとの接続が容易である。
【0012】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の実施
例を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の
要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0013】図1〜図7は、本実施例の接続方法を示す
一連の工程図である。まず、接続に用いる光導波路10
0と光ファイバ200を用意する。図1のように、光導
波路100は、表面の面方位が{100}のシリコン基
板10(厚さ1mm)と、この上面に積層されたクラッ
ド層20と、このクラッド層20に埋設されたコア部3
0とを備えている。
【0014】クラッド層20はシリコン基板10上に積
層された厚さ30μmの下部クラッド層21と、この上
に積層された上部クラッド層22とから構成されてい
る。コア部30は、Y分岐部により1本から順次に分岐
した1×8分岐型のもので、8×8μmの断面を有して
いる。コア部30の上面から上部クラッド層42の上面
までの厚さは30μmである。
【0015】図1は光導波路100の8芯側の端部を図
示したもので、8芯のうちの2芯が示されている。この
2芯を第1コア31および第2コア32と呼ぶと、これ
らは点線で模式的に示すようなY分岐導波路の分岐側導
波路であり、図示される光導波路100の端部では直線
導波路となっている。なお、図示されない他の芯につい
ても第1コア31や第2コア32と同様に光ファイバ2
00との接続を行うことができる。
【0016】クラッド層20およびコア部30はともに
石英(SiO2 )ガラスからなり、クラッド層20には
2 3 およびP2 5 がドープされ、コア部30には
クラッド層20より屈折率を高めるべく、さらにGeO
2 がドープされている。
【0017】この光導波路100は、シリコン基板10
上に火炎堆積法を用いて下部クラッド層21およびコア
部30を形成した後、これらの上に火炎堆積法を用いて
上部クラッド層22を形成して作製することができる。
コア部30のパターン形成は反応性イオンエッチング
(RIE)により行うことができる。
【0018】一方、本実施例で用意する光ファイバ20
0は、コアおよびこれを被覆するクラッドが石英ガラス
から構成されている石英系光ファイバであり、光導波路
と接続する端面は平滑になっている。この平滑な端面
は、光ファイバに小さな傷を付け、この部分を曲げなが
ら引っ張って光ファイバを切断することにより得られ
る。
【0019】次に、図2のように、一般的なフォトリソ
グラフィ技術を用いて光導波路100の上部クラッド層
22の上に厚膜レジストのパターン40を形成する。こ
のレジストパターン40には光導波路100の端部にお
いて長方形状の開口41が設けられている。それぞれの
開口41の間には各芯(図示されているのは、第1コア
31および第2コア32)およびクラッド層20のうち
この端部を取り囲む部分を次に行う反応性イオンエッチ
ングから保護する帯状部42がある。この帯状部42の
幅は、100μmである。また、帯状部42はコア部3
0の端部に対してほぼ左右対称となっている。
【0020】次に、図3のように、反応性イオンエッチ
ング(RIE)によりクラッド層20のうち各芯の端部
を取り囲む部分の両側部を各芯の端部に沿って除去す
る。エッチングガスはC2 6 、その流量は50scc
m、雰囲気圧は5Paとする。なお、以下では、クラッ
ド層のうち各芯の端部を被覆し、その左右のクラッド層
が除去されている部分をクラッド部50とよぶ。図3に
おいて、51は第1コア31を被覆するクラッド部を示
し、52は第2コア32を被覆するクラッド部を示して
いる。
【0021】コア部30の端部およびこれを取り囲むク
ラッド部50からなる柱状ガラス層の幅は100μmで
ある。この工程により、シリコン基板10の表面がこの
柱状ガラス層の両側で露出する。
【0022】次いで、図4のように、レジストパターン
40を除去してから、シリコン基板10にSiNマスク
層60(ハッチングの施された領域)をプラズマCVD
により形成する。これは、ウェットエッチングにより断
面がV字状のガイド溝(いわゆるV溝)をシリコン基板
10に形成するためのものである。原料ガスにはSiH
4 とN2 を用い、流量比(SiH4 /N2 )は15/3
0sccmとする。また。基板温度を300℃、雰囲気
圧を5Pa、プラズマ発生電力を100Wとする。
【0023】SiNマスク層60には、クラッド部50
の左右の位置に帯状の開口61が設けられており、ここ
からシリコン基板10の表面が露出する。開口61の幅
は、クラッド部の左右でほぼ同一にする。これにより、
クラッド部50のほぼ中央に位置するコア部30の端部
に対して左右対称の断面形状を有するV溝を形成するこ
とができる。
【0024】次に、図5のように、異方性ウェットエッ
チングによりシリコン基板10にV溝を形成する。これ
は、シリコン基板10をエッチング液であるKOH液に
浸漬して行う。シリコンの{111}面は基板表面の
{100}面と比較してエッチング速度が極めて遅いの
で、基板表面からエッチングを進行させるとエッチング
による基板除去部の左右に基板表面に対して傾いた{1
11}面が現れる。これにより、シリコン基板10に二
つの{111}面を側面とするV溝が形成される。ウエ
ットエッチングが終了したら、CF4 をエッチングガス
としてRIEを行うことにより、SiNマスク層60を
除去する。
【0025】シリコンの結晶構造に起因して最初に現れ
るV溝の頂角は約70度となるが、さらにエッチングを
続けるとわずかずつエッチングが進行して溝が深くなる
ので、これを利用して頂角を微調整することができる。
また、V溝の深さは、SiNマスク層に設けられた開口
の幅により調節することができ、幅を大きくするほど深
いV溝が形成される。このように、V溝の形状はエッチ
ングプロセスの制御により高精度に調節することが可能
であり、接続すべき光ファイバをV溝に設置するだけ
で、光ファイバと光導波路の光軸を合致させることがで
きるような形状に形成することができる。
【0026】V溝70が形成されたことによりクラッド
部50はシリコン基板10から分離される。これによ
り、光導波路にコア部30の端部およびクラッド部50
からなる突起形状の端部80が形成される。
【0027】次に、図6のように、突起形状端部80を
切断する。これは、光ファイバの切断に用いられる応力
破断法により行い、具体的には、突起形状端部80の一
部に超硬合金製の刃で微小な傷を付け、引っ張りと曲げ
応力を同時に加えて切断する。これにより現れる突起形
状端部の端面は、鏡面のように極めて平滑な平面とな
る。この端面と光ファイバの端面とを当接させて光ファ
イバを接続することができるので、突起形状端部の端面
を研磨する工程を省略することができる。
【0028】こうして作製されたものが、光ファイバと
の接続が容易な本実施例の光導波路110である(図
6)。この光導波路110のシリコン基板10に形成さ
れたV溝70は、用意した接続用の光ファイバ200が
設置されることにより、この光ファイバ200とコア部
30の端部の光軸がほぼ一致するような形状に形成され
ている。
【0029】続いて、図7のように、V溝70に光ファ
イバ200を設置して、突起形状端部80に光ファイバ
200を接続する。具体的には、突起形状端部の端面に
光ファイバの端面を突き合わせてから、放電電極を用い
て双方の端部を加熱し、溶融状態になったところで端面
同士をくっつけ、加熱を止めて冷却することにより、融
着接続する。融着接続する代わりに、突起形状端部の端
面に光ファイバの端面を当接させてから、V溝に樹脂接
着剤やハンダ等のゲル状の固定材料を流入し、その後、
これを固化させて当接部を固定することにより、接続を
行っても良い。これにより、光導波路110と光ファイ
バ200の接続が完了する。
【0030】このように、本実施例の接続方法によれ
ば、ガイド溝70に光ファイバ200を設置するだけで
この光ファイバ200と光導波路110の光軸調整が完
了し、しかも光導波路110の端面を研磨する必要もな
い。したがって、非常に効率良く光導波路110と光フ
ァイバ200の接続作業を実行することができる。
【0031】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、様々な変形が可能である。例えば、クラッ
ド層のうちクラッド部の両側部の除去は、反応性イオン
エッチングによらずに、ダイシング加工によりクラッド
層を研削して行うこともできる。また、ガイド溝の形状
は本実施例のようなV字状のものに限られず、例えば断
面が矩形状のものでも良い。
【0032】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明の光
導波路と光ファイバの接続方法では、基板に形成したガ
イド溝に光ファイバを設置するだけでこの光ファイバと
光導波路の光軸調整が完了するので、光軸調整の作業が
簡略化される。
【0033】さらに、光導波路の突起形状の端部を切断
することにより露出する端面は極めて平滑なので、この
端面と光ファイバの端面を突き合わせて光導波路と光フ
ァイバを接続すれば、光導波路の端面を研磨する作業を
省略することができる。
【0034】したがって、本発明の接続方法によれば、
非常に効率良く光導波路と光ファイバを接続することが
できる。
【0035】また、本発明の光導波路は、ガイド溝に光
ファイバを設置してこの光ファイバの端面を本発明の光
導波路の端面と突き合わせることで光軸調整が完了する
ので、この光導波路を用いれば接続作業を効率良く行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の接続方法を示す第1の工程図であ
る。
【図2】本実施例の接続方法を示す第2の工程図であ
る。
【図3】本実施例の接続方法を示す第3の工程図であ
る。
【図4】本実施例の接続方法を示す第4の工程図であ
る。
【図5】本実施例の接続方法を示す第5工程図である。
【図6】本実施例の接続方法を示す第6の工程図であ
る。
【図7】本実施例の接続方法を示す第7の工程図であ
る。
【符号の説明】
10…シリコン基板、20…クラッド層、30…コア
部、40…レジストパターン、41…開口、42…帯状
部、50…クラッド部、60…SiNマスク層、61…
開口、70…V溝、80…光導波路の突起形状の端部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 眞秀 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光導波部であるコア部と、このコア部が
    埋設され、このコア部より低屈折率のクラッド層とが基
    板上に形成された光導波路、および光ファイバを用意す
    る第1の工程と、 前記光導波路の端部において前記クラッド層のうち前記
    コア部を被覆するクラッド部の両側部を前記コア部に沿
    って除去する第2の工程と、 前記クラッド層の除去により露出する前記基板の表面か
    ら異方性エッチングを進行させ、前記基板のうち前記コ
    ア部の下方に位置する部分にガイド溝を形成して、前記
    コア部の端部を前記クラッド部とともに前記基板から分
    離することにより、前記光導波路に突起形状の端部を形
    成する第3の工程と、 前記突起形状の端部の少なくとも一部を除去する第4の
    工程と、 前記ガイド溝に前記光ファイバを設置して、この光ファ
    イバと前記光導波路とを端面同士で接続する第5の工程
    と、 を備える光導波路と光ファイバの接続方法。
  2. 【請求項2】 前記第4の工程は、前記突起形状の端部
    の一部に傷を付けて切断する工程であり、 前記第5の工程は、前記第4の工程により露出した前記
    突起形状の端部の端面と前記光ファイバの端面とを突き
    合わせて、この光ファイバと前記光導波路とを接続する
    工程であることを特徴とする請求項1記載の光導波路と
    光ファイバの接続方法。
  3. 【請求項3】 前記第5の工程は、前記第4の工程によ
    り露出した前記突起形状の端部の端面と前記光ファイバ
    の端面とを突き合わせて双方を融着することにより、前
    記光導波路と前記光ファイバとを接続する工程であるこ
    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
    接続方法。
  4. 【請求項4】 前記第5の工程は、前記第4の工程によ
    り露出した前記突起形状の端部の端面と前記光ファイバ
    の端面とを突き合わせた後、前記ガイド溝に固定材料を
    流入して固化させることにより、前記光導波路と前記光
    ファイバとを接続する工程であ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接続方法。
  5. 【請求項5】 前記第1の工程は、表面の面方位が{1
    00}のシリコン製の板を基板とする光導波路を用意す
    る工程であり、 前記第3の工程で形成する前記ガイド溝はV字状の断面
    を有する溝であることを特徴とする請求項1から4まで
    のいずれか記載の光導波路と光ファイバの接続方法。
  6. 【請求項6】 光導波部であるコア部と、このコア部が
    埋設され、このコア部より低屈折率のクラッド層とが基
    板上に形成された光導波路であって、 前記コア部の端部がこれを被覆するクラッド部とともに
    前記基板および周囲のクラッド層から分離された突起形
    状となっており、 前記基板には、光ファイバが設置されることによりこの
    光ファイバと前記コア部の端部の光軸がほぼ一致するガ
    イド溝が形成されていることを特徴とする光導波路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100650820B1 (ko) * 2003-09-26 2006-11-27 엘에스전선 주식회사 평면 광도파로 소자의 제조방법
JP2014041189A (ja) * 2012-08-21 2014-03-06 Fujitsu Ltd 光コネクタおよびその製造方法
JP2015025954A (ja) * 2013-07-26 2015-02-05 日立化成株式会社 光ファイバコネクタ及びその製造方法、光ファイバケーブル

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100650820B1 (ko) * 2003-09-26 2006-11-27 엘에스전선 주식회사 평면 광도파로 소자의 제조방법
JP2014041189A (ja) * 2012-08-21 2014-03-06 Fujitsu Ltd 光コネクタおよびその製造方法
JP2015025954A (ja) * 2013-07-26 2015-02-05 日立化成株式会社 光ファイバコネクタ及びその製造方法、光ファイバケーブル

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