JPH08240738A - 光導波路デバイス及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ファイバの端面に対峙して光導波路層の端
面を着脱自在に接合させることにより、光ファイバと光
導波路層との間の光損失を最小限に設定した状態を再現
させる。 【構成】 第１のステップでは、光導波路が光ファイバ
に対峙して形成された光導波路層１４を基板１１の表面
上に端面同士を面一にして形成する。第２のステップで
は、光導波路中の光進行方向に沿って延びた配列溝１３
ａ，１３ｂをガイド孔２４ａ（３４ａ），２４ｂ（３４
ｂ）に対峙して基板１１の表面領域に形成する。第３の
ステップでは、ガイドピン１６ａ，１６ｂの端部をガイ
ド孔２４ａ（３４ａ），２４ｂ（３４ｂ）に嵌合させた
後にガイドピン１６ａ，１６ｂの基部を配列溝１３ａ，
１３ｂ中に挿通させつつ、光導波路と光ファイバとの間
の光損失を最小限に設定する調心に基づいて、基板１１
の端面とプラグ２１，３１の端面とを接合することによ
り、ガイドピン１６ａ，１６ｂを配列溝１３ａ，１３ｂ
に対して設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムにおい
て、光ファイバコネクタから露出した一心または多心の
光ファイバの端面に対峙して、一条または多条の光導波
路層の端面を着脱自在に接合させることにより、信号光
の分岐または結合を行う光導波路デバイス及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、光
ファイバ及び光導波路層を接続するために、光ファイバ
コネクタを構成するプラグに形成された配列溝中に固定
した光ファイバと、光導波路デバイスを構成する基板上
に形成された光導波路層とに対して、光軸合わせ、すな
わち調心を高精度に行った後、プラグの端面と基板の端
面との間に塗布した接着剤の硬化によって両端面接着さ
せること、あるいはプラグの端面と基板の端面とを接合
させた接合面の周囲に対するレーザ光の照射によって両
端面を溶着させることが行われていた。

【０００３】しかしながら、このような光ファイバコネ
クタと光導波路デバイスとの結合構造においては、長尺
の光ファイバが光導波路層に対して固定されているた
め、移動などの取扱い時に作業性が良くないという問題
があった。また、故障時には光ファイバ及び光導波路層
に対して切断、交換及び接続という工程を順次行う必要
があるという問題があった。

【０００４】そこで、光ファイバ及び光導波路層を着脱
自在に接続するために、光ファイバの端面と面一に形成
されたプラグの端面から陥没または貫通したガイド孔を
形成するとともに、光導波路層の端面と面一に形成され
た基板の端面から陥没または貫通した配列孔を形成した
後、基板の配列孔にガイドピンを設置し、基板の端面か
ら突出したガイドピンの端部をガイド孔に嵌合させるこ
とが行われていた。なお、このようなガイドピンを有す
る光導波路デバイスに関する先行技術については、特開
平１−２３２３０７号公報などに詳細に記載されてい
る。

【０００５】しかしながら、光ファイバと光導波路層と
の間の光損失を低減させるために、光導波路層の内部に
形成されたコアの配置を高精度に検出する上に、ガイド
ピンを保持する基板の配列孔を高精度に加工する必要が
あるという問題があった。

【０００６】そこで、本発明は、以上の問題点を鑑みて
なされたものであり、光ファイバコネクタから露出した
光ファイバの端面に対峙して光導波路層の端面を着脱自
在に接合させ、光ファイバと光導波路層との間の光損失
を最小限に設定した状態を再現する光導波路デバイス及
びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の光導波路デバイ
スは、上記の目的を達成するために、光ファイバがプラ
グの内部に端面同士を面一にして配列されるとともに、
当該光ファイバ中の光進行方向に沿って延びたガイド孔
が当該プラグの端面から陥没または貫通して形成された
光ファイバコネクタに対して、着脱自在に接続される光
導波路デバイスであって、（ａ）光導波路が光ファイバ
に対峙して内部に形成された光導波路層と、（ｂ）この
光導波路層が端面同士を面一にして表面上に設置される
とともに、光導波路中の光進行方向に沿って延びた配列
溝がガイド孔に対峙して表面領域に形成された基板と、
（ｃ）配列溝中に設置されて基板の端面からその端部を
突出させたガイドピンとを備えている。

【０００８】ここで、ガイドピンは、その端部をガイド
孔に嵌合させて基板の端面とプラグの端面とを接合する
ことにより、光導波路と光ファイバとの間の光損失を最
小限に設定する調心に基づいて配列溝に対して配置さ
れ、基板の端面は、プラグの端面に対して着脱自在に接
合されることを特徴とする。

【０００９】なお、ガイドピンは、配列溝とガイドピン
との間隙に塗布した接着剤を硬化させることによって配
列溝に対して固定され、接着剤の硬化収縮量は、光導波
路と光ファイバとの間の光損失を最小限に調心した配置
を保持する程度に小さいことを特徴としてもよい。

【００１０】また、ガイドピンは、配列溝とガイドピン
との周囲を被覆した樹脂層を硬化して形成された配列孔
中に着脱自在に配置され、樹脂層の硬化収縮量は、光導
波路と光ファイバとの間の光損失を最小限に調心した配
置を保持する程度に小さいことを特徴としてもよい。

【００１１】また、光導波路層は、前記基板の周囲にモ
ールド成形した樹脂層を硬化させることによって保護さ
れ、樹脂層の硬化収縮量は、光導波路と光ファイバとの
間の光損失を最小限に調心した配置を保持する程度に小
さいことを特徴としてもよい。

【００１２】さらに、相異なる２つのガイドピンの端部
は基板の両端面からそれぞれ突出し、基板の両端面は相
異なる２つのプラグの端面に対してそれぞれ着脱自在に
接合されることを特徴としてもよい。

【００１３】本発明の光導波路デバイスの製造方法は、
上記の目的を達成するために、光ファイバがプラグの内
部に端面同士を面一にして配列されるとともに、当該光
ファイバ中の光進行方向に沿って延びたガイド孔が当該
プラグの端面から陥没または貫通して形成された光ファ
イバコネクタに対して、着脱自在に接続される光導波路
デバイスの製造方法であって、（ａ）光導波路が光ファ
イバに対峙して形成された光導波路層を基板の表面上に
端面同士を面一にして形成する第１のステップと、
（ｂ）光導波路中の光進行方向に沿って延びた配列溝を
ガイド孔に対峙して基板の表面領域に形成する第２のス
テップと、（ｃ）ガイドピンの端部をガイド孔に嵌合さ
せた後に当該ガイドピンの基部を配列溝中に挿通させつ
つ、光導波路と光ファイバとの間の光損失を最小限に設
定する調心に基づいて、基板の端面とプラグの端面とを
接合することにより、当該ガイドピンを配列溝に対して
設置する第３のステップとを備えることを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明の光導波路デバイス及びその製造方法に
おいては、配列溝に対してガイドピンをそれぞれ設置さ
せる点に特徴を有している。すなわち、まず、ガイドピ
ンの端部を光ファイバコネクタのガイド孔に嵌合させた
後で、当該ガイドピンの基部を配列溝中に挿通させてい
く。

【００１５】ここで、基板の光導波路層と光ファイバコ
ネクタの光ファイバとを伝搬して出射した測定光の光強
度をモニタすることにより、光導波路層と光ファイバと
の間で調心を行いつつ、基板の両端面を光ファイバコネ
クタのプラグの端面にそれぞれ接合させる。

【００１６】そのため、光導波路層と光ファイバとの間
には、測定光の光強度を最大限に設定する調心が行われ
るので、ガイドピンは測定光の光損失を最小限に設定す
る配置で配列溝に対して設置される。

【００１７】したがって、基板の端面に露出した光導波
路層の端面は、光ファイバコネクタのプラグの端面に露
出した光ファイバ心線の端面に対峙してそれぞれ着脱自
在に接合される。この際、光導波路層と光ファイバ心線
との間の接続損失は、再現性良く最小限に保持されてい
る。

【００１８】

【実施例】以下、本発明に係る実施例の構成及び作用に
ついて、図１ないし図１２を参照して詳細に説明する。
なお、図面の説明においては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。

【００１９】第１実施例 本実施例は、光ファイバコネクタを構成するプラグの端
面に形成されたガイド孔に嵌合させるガイドピンとし
て、基板の表面領域に形成された配列溝中に一体として
設置され、基板の両端面からそれぞれ両端部を突出させ
たものを有する光導波路デバイスである。

【００２０】図１及び図２に示すように、光導波路デバ
イス１０は、表面領域に凹部１２と２本の配列溝１３
ａ，１３ｂとが形成された基板１１と、凹部１２に形成
された光導波路層１４と、配列溝１３ａ，１３ｂに設置
された２本のガイドピン１６ａ，１６ｂと、基板１１の
周囲に形成された樹脂層１８とから構成されている。

【００２１】基板１１は、全体として略平板状に形成さ
れた半導体製の支持部材である。この基板１１の表面領
域の中央部には、凹部１２が断面略Ｕ字型で基板１１の
表面に沿って延びて形成されている。また、基板１１の
表面領域の周辺部には、２本の配列溝１３ａ，１３ｂが
断面略Ｖ字型で凹部１２を挟んで平行に延びてそれぞれ
形成されている。このような基板１１としては、例えば
Ｓｉなどで形成されたものがより望ましい。

【００２２】なお、基板１１は、凹部１２及び配列溝１
３ａ，１３ｂに対して加工容易性を有する材料で形成さ
れるものであればよい。すなわち、このような材料に
は、焼結時に外形を加工することによってセラミック材
を適用することも可能であり、モールド成形時に外形を
加工することによってプラスチック材を適用することも
可能である。特に、このようなプラスチック材として
は、フェノール樹脂や液晶ポリマーなどが好適である。

【００２３】光導波路層１４は、凹部１２上で薄膜状に
形成され、樹状に拡がったコア１５ａをクラッド１５ｂ
で被覆して構成されている。この光導波路層１４の両端
面は、基板１１の両端面とそれぞれ面一に形成されてい
る。クラッド１５ｂは、コア１５ａよりも低い屈折率を
有するガラス製の被覆部材であり、光導波路層１４の外
形を象っている。コア１５ａは、クラッド１５ｂよりも
高い屈折率を有するガラス製の光導波路であり、光導波
路層１４の内部にパターン形成されている。すなわち、
コア１５ａは、光導波路層１４の一方の端部側で１条か
らなって他方の端部側で４条からなり、両端部の間で２
段階に分岐している（図６参照）。

【００２４】なお、このようなクラッド１５ｂ，コア１
５ａとしては、例えばＳｉＯ₂ で形成されたものがより
望ましい。特に、コア１５ａには、屈折率を変化させる
ドーパントとして、例えばＴｉをドープすることが好適
である。

【００２５】２本のガイドピン１６ａ，１６ｂは、配列
溝１３ａ，１３ｂ中にそれぞれ設置され、細長い円柱状
に形成された金属製の接続部材である。このガイドピン
１６ａ，１６ｂの各直径は、配列溝１３ａ，１３ｂのサ
イズ及び形状に対応して十分小さく設定されている。ガ
イドピン１６ａ，１６ｂの各端部は、配列溝１３ａ，１
３ｂからそれぞれはみ出し、すなわち基板１１の両端面
からそれぞれ突出している。ガイドピン１６ａ，１６ｂ
の各基部は、配列溝１３ａ，１３ｂとの間隙にそれぞれ
塗布した接着剤１７ａ，１７ｂを硬化させることによ
り、配列溝１３ａ，１３ｂに対してそれぞれ固定されて
いる。このようなガイドピン１６ａ，１６ｂとしては、
例えばステンレスまたは起硬合金で形成されていること
がより望ましい。

【００２６】なお、接着剤１７ａ，１７ｂは、配列溝１
３ａ，１３ｂ中におけるガイドピン１６ａ，１６ｂの設
定位置を保持する程度に小さい硬化収縮量を有するも
の、すなわち低硬化収縮性のものである。このような接
着剤１７ａ，１７ｂとしては、例えば製品名「スタイキ
ャスト２０５７」（グレース社製造）などが好適であ
る。

【００２７】樹脂層１８は、両端部を除いた基板１１の
周囲を被覆して形成された樹脂製の保護部材である。こ
の樹脂層１８は、基板１１の裏面側及び側面側に比較的
薄い層厚を有して形成され、基板１１の表面側に比較的
厚い層厚を有して形成されている。樹脂層１８は、配列
溝１３ａ，１３ｂ中におけるガイドピン１６ａ，１６ｂ
の設定位置を保持する程度に、小さい硬化収縮量を有す
る低硬化収縮性のものであり、大きいヤング率を有する
低弾力性のものである。このような樹脂層１８として
は、例えばエポキシ樹脂で形成されたものがより望まし
い。

【００２８】図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、
光ファイバコネクタ２０は、内部に凹部２２と配列孔２
３と２本のガイド孔２４ａ，２４ｂとが形成されたプラ
グ２１と、凹部２２に嵌合された光ファイバ２５と、光
ファイバ２５から露出されて配列孔２３に嵌合された光
ファイバ心線２７とから構成されている。

【００２９】プラグ２１は、光ファイバ２５及び光ファ
イバ心線２７の周囲に全体として略直方体状に一体形成
されたプラスチック製の支持部材である。このプラグ２
１の両端面の間には、ガイド孔２４ａ，２４ｂが、光フ
ァイバ２５中の光進行方向に沿ってプラグ２１の内部を
貫通している。これらガイド孔２４ａ，２４ｂは、それ
ぞれガイドピン１６ａ，１６ｂと略一致した直径を有し
て円筒中空状に形成されている。ここで、光導波路デバ
イス１０のガイドピン１６ａ，１６ｂは、ガイド孔２４
ａ，２４ｂにそれぞれ対峙するように設定されている。

【００３０】なお、このようなプラグ２１としては、例
えばエポキシ樹脂で形成されたものがより望ましい。

【００３１】光ファイバ２５は、薄いテープ状に形成さ
れ、凹部２２中に一方の端部を嵌合して設置されてい
る。この光ファイバ２５は、一心の光ファイバ心線２７
をカバー２６で被覆して構成されている。カバー２６
は、光ファイバ心線２７を被覆するプラスチック製の支
持部材であり、光ファイバ２５の外形を象っている。光
ファイバ心線２７は、棒状に形成され、光ファイバ２５
から露出した一方の端部を配列孔２３中に嵌合して設置
されている。この光ファイバ心線２７の一方の端部は、
プラグ２１の一方の端部と面一に形成されている。

【００３２】光ファイバ心線２７は、線状に延びたコア
２８ａをクラッド２８ｂで被覆して構成され、光導波路
デバイス１０の光導波路層１４に対向して設置されてい
る。クラッド２８ｂは、コア２８ａよりも低い屈折率を
有するガラスで形成され、光ファイバ心線２７の外形を
象っている。コア２８ａは、クラッド２８ｂよりも高い
屈折率を有するガラスで形成され、光ファイバ心線２７
の内部にパターン形成されている（図６参照）。なお、
光導波路デバイス１０における光導波路層１４のコア１
５ａは、コア２８ａに対峙するように設定されている。

【００３３】図３（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、
光ファイバコネクタ３０は、内部に凹部３２と配列孔３
３と２本のガイド孔３４ａ，３４ｂとが形成されたプラ
グ３１と、凹部３２に嵌合された光ファイバ３５と、光
ファイバ３５から露出されて配列孔３３に嵌合された光
ファイバ心線３７とから構成されている。

【００３４】プラグ３１は、光ファイバ３５及び光ファ
イバ心線３７の周囲に全体として略直方体状に一体形成
されたプラスチック製の支持部材である。このプラグ３
１の両端面の間には、ガイド孔３４ａ，３４ｂが、光フ
ァイバ３５中の光進行方向に沿ってプラグ３１の内部を
貫通している。このガイド孔３４ａ，３４ｂは、それぞ
れガイドピン１６ａ，１６ｂと略一致した直径を有して
円筒中空状に形成されている。ここで、光導波路デバイ
ス１０のガイドピン１６ａ，１６ｂは、ガイド孔３４
ａ，３４ｂにそれぞれ対峙するように設定されている。

【００３５】なお、このようなプラグ３１としては、例
えばエポキシ樹脂で形成されたものがより望ましい。

【００３６】光ファイバ３５は、薄いテープ状に形成さ
れ、凹部３２中に嵌合した一方の端部を接着固定して設
置されている。この光ファイバ３５は、４心の光ファイ
バ心線３７を相互に平行かつ等間隔で配列してカバー３
６で被覆して構成されている。カバー３６は、光ファイ
バ心線３７を集束するプラスチック製の支持部材であ
り、光ファイバ３５の外形を象っている。光ファイバ心
線３７は、棒状に形成され、光ファイバ３５から露出し
た端部を配列孔３３中に嵌合して設置されている。この
光ファイバ心線３７の一方の端部は、プラグ３１の一方
の端部と面一に形成されている。

【００３７】光ファイバ心線３７は、線状のコア３８ａ
をクラッド３８ｂで被覆して構成され、光導波路デバイ
ス１０の光導波路層１４に対向して設置されている。ク
ラッド３８ｂは、コア３８ａよりも低い屈折率を有する
ガラスで形成され、光ファイバ心線３７の外形を象って
いる。コア３８ａは、クラッド３８ｂよりも高い屈折率
を有するガラスで形成され、光ファイバ心線３７の内部
にパターン形成されている（図６参照）。なお、光導波
路デバイス１０における光導波路層１４のコア１５ａ
は、コア３８ａと同一ピッチで形成され、コア３８ａに
対峙するように設定されている。

【００３８】図５及び図６に示すように、光導波路デバ
イス１０を構成する基板１１の両端面は、それぞれ光フ
ァイバコネクタ２０，３０を構成するプラグ２１，３１
の一方の端面に接合されている。ここで、基板１１の一
方の端面から突出したガイドピン１６ａ，１６ｂの一方
の端部は、プラグ２１の一方の端面から貫通したガイド
孔２４ａ，２４ｂにそれぞれ嵌合されている。一方、基
板１１の他方の端面から突出したガイドピン１６ａ，１
６ｂの他方の端部は、プラグ３１の一方の端面から貫通
したガイド孔３４ａ，３４ｂにそれぞれ嵌合されてい
る。このように結合した光導波路デバイス１０及び光フ
ァイバコネクタ２０，３０は、クランプスプリング４０
によって着脱自在に固定されている。

【００３９】図７に示すように、クランプスプリング４
０は、平板状の基底部４１と、この基底部４１の両端か
らそれぞれ延びて３段に折り曲げられた４箇所のストッ
パ部４２とから構成されている。これらストッパ部４２
には、基底部４１の内側に向かって突出した押圧部４３
が形成されている。このクランプスプリング４０は、光
ファイバコネクタ２０，３０をＭＴ（Mechanically Tra
nsferable ）コネクタとして光導波路デバイス１０に対
して着脱自在に固定させる金属製の接続部材である。

【００４０】このようなクランプスプリング４０は、基
底部４１でプラグ２１，３１の各底部を支持し、ストッ
パ部４２を構成する押圧部４３でプラグ２１，３１の他
方の端面を押圧することにより、光ファイバコネクタ２
０，３０を光導波路デバイス１０に固定させている。一
方、クランプスプリング４０は、ストッパ部４２をプラ
グ２１，３１の他方の端面から引き離されることによ
り、光ファイバコネクタ２０，３０を光導波路デバイス
１０から分離させるものである。

【００４１】次に、本実施例の製造方法について説明す
る。

【００４２】まず、通常のフォトリソグラフィ技術及び
ウェットエッチング技術に基づいて、基板１１の表面領
域に凹部１２と２本の配列溝１３ａ，１３ｂとを形成す
る。この後、通常の火炎堆積法及びドライエッチング技
術に基づいて、凹部１２上にクラッド１５ｂ、コア１５
ａ及びクラッド１５ｂを順次積層することによって光導
波路層１４を形成し、光導波路層１４の端面を基板１１
の端面と面一に成形する。なお、配列溝１３ａ，１３ｂ
の配置は、比較的低い位置精度、すなわち大まかな位置
精度で設定されていればよい。また、通常の機械的研削
技術に基づいて、例えばダイヤモンドブレードを用いる
ことにより、配列溝１３ａ，１３ｂを形成してもよい。

【００４３】続いて、図８に示すように、基板１１を固
定ステージ７０上に設置し、光ファイバコネクタ２０，
３０と略同一に構成された２個の規準光ファイバコネク
タ５０，６０を移動ステージ８０，９０にそれぞれ設置
する。なお、移動ステージ８０，９０は、相互に直交し
たｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に沿って移動するとともに、これ
ら３軸の周りに回転する６軸調心ステージである。

【００４４】続いて、２本のガイドピン１６ａ，１６ｂ
の一方の端部を規準光ファイバコネクタ５０のガイド孔
２４ａ，２４ｂ中にそれぞれ完全に嵌合させた上で、こ
れらのガイドピン１６ａ，１６ｂの基部を配列溝１３
ａ，１３ｂ中にそれぞれ挿通させる。このとき、ガイド
ピン１６ａ，１６ｂは配列溝１３ａ，１３ｂに接触して
いない。なお、ガイド孔２４ａ，２４ｂ及びガイド孔３
４ａ，３４ｂそれぞれの長さは、基板１１の両端面から
突出したガイドピン１６ａ，１６ｂの両端部の長さに一
致している必要はない。

【００４５】続いて、移動ステージ８０，９０をｚ軸方
向に沿って固定ステージ７０に向かって移動させること
により、ガイドピン１６ａ，１６ｂの他方の端部を規準
光ファイバコネクタ６０のガイド孔３４ａ，３４ｂ中に
それぞれ徐々に嵌合させていく。この際、外部光源（図
示しない）から測定光を発生して基準光ファイバコネク
タ５０の光ファイバ２５に入射し、基板１１の光導波路
層１４を介して基準光ファイバコネクタ６０の光ファイ
バ３５から出射した測定光を外部光検出器（図示しな
い）で検出する。

【００４６】ここで、測定光の光強度をモニタすること
により、光導波路層１４と光ファイバ２５，３５との間
で調心を行いつつ、移動ステージ８０，９０の移動を比
較的高い精度で続行し、ガイドピン１６ａ，１６ｂの他
方の端部を規準光ファイバコネクタ６０のガイド孔３４
ａ，３４ｂ中にそれぞれ完全に嵌合させる。このとき、
基板１１の両端面は、プラグ２１，３１の一方の端面に
それぞれ密着している。なお、光導波路層１４と光ファ
イバ２５，３５との間の調心は、測定光の光強度を最大
限に設定する、すなわち測定光の光損失を最小限に設定
するように行う。

【００４７】続いて、配列溝１３ａ，１３ｂとガイドピ
ン１６ａ，１６ｂとの間隙に接着剤１７ａ，１７ｂをそ
れぞれ塗布する。この後、接着剤１７ａ，１７ｂを硬化
させることにより、ガイドピン１６ａ，１６ｂを配列溝
１３ａ，１３ｂに対して固定する。

【００４８】続いて、基板１１を金型（図示しない）の
内部に設置し、基準光ファイバコネクタ５０，６０と接
合した両端面を除いて基板１１とガイドピン１６ａ，１
６ｂとの周囲に樹脂層１８をモールド成形する。ここ
で、光導波路デバイス１０が完成する。

【００４９】次に、本実施例の作用について説明する。

【００５０】光導波路デバイス１０においては、配列溝
１３ａ，１３ｂに対してガイドピン１６ａ，１６ｂをそ
れぞれ設置させる点に特徴を有している。すなわち、ま
ず、ガイドピン１６ａ，１６ｂの一方の端部を規準光フ
ァイバコネクタ５０のガイド孔２４ａ，２４ｂにそれぞ
れ完全に嵌合させた上で、ガイドピン１６ａ，１６ｂの
基部を配列溝１３ａ，１３ｂ中にそれぞれ挿通させる。

【００５１】ここで、基準光ファイバコネクタ５０の光
ファイバ２５、基板１１の光導波路層１４及び基準光フ
ァイバコネクタ６０の光ファイバ３５を介して出射した
測定光の光強度をモニタすることにより、光導波路層１
４と光ファイバ２５，３５との間で調心を行いつつ、ガ
イドピン１６ａ，１６ｂの他方の端部を規準光ファイバ
コネクタ６０のガイド孔３４ａ，３４ｂ中にそれぞれ完
全に嵌合させ、基板１１の両端面をプラグ２１，３１の
一方の端面にそれぞれ接合させる。

【００５２】そのため、光導波路層１４と光ファイバ２
５，３５との間には、測定光の光強度を最大限に設定す
る調心が行われるので、ガイドピン１６ａ，１６ｂは測
定光の光損失を最小限に設定する配置で配列溝１３ａ，
１３ｂに対して設置され、接着剤１７ａ，１７ｂの硬化
によって配列溝１３ａ，１３ｂに対して固定されてい
る。

【００５３】したがって、光導波路デバイス１０を構成
する基板１１の端面に露出した光導波路層１４の端面
は、光ファイバコネクタ２０，３０を構成するプラグ２
１，３１の一方の端面に露出した光ファイバ心線２７，
３７の端面に対峙してそれぞれ着脱自在に接合される。
この際、光導波路層１４と光ファイバ心線２７，３７と
の間の接続損失は、再現性良く最小限に保持されてい
る。

【００５４】第２実施例 本実施例は、光ファイバコネクタを構成するプラグの端
面に形成されたガイド孔に嵌合させるガイドピンとし
て、基板の表面領域に形成された配列溝中に二分して設
置され、基板の両端面からそれぞれ一方の端部を突出さ
せたものを有する光導波路デバイスである。

【００５５】図９に示すように、光導波路デバイス１０
は、ガイドピン１６ｃ〜１６ｆを除いて上記第１実施例
と同様に構成されている。すなわち、４本のガイドピン
１６ｃ〜１６ｆは、細長い円柱状に形成された金属製の
接続部材である。一方の２本のガイドピン１６ｃ，１６
ｄは配列溝１３ａ中にそれぞれ設置され、他方の２本の
ガイドピン１６ｅ，１６ｆは配列溝１３ｂ中にそれぞれ
設置されている。

【００５６】これらガイドピン１６ｃ〜１６ｆの各直径
は、配列溝１３ａ，１３ｂのサイズ及び形状に対応して
十分小さく設定されている。ガイドピン１６ｃ，１６ｄ
の一方の端部は、配列溝１３ａ，１３ｂからそれぞれは
み出し、すなわち基板１１の一方の端面からそれぞれ突
出している。一方、ガイドピン１６ｅ，１６ｆの一方の
端部は、配列溝１３ａ，１３ｂからそれぞれはみ出し、
すなわち基板１１の他方の端面からそれぞれ突出してい
る。

【００５７】ガイドピン１６ｃ〜１６ｆの各基部は、配
列溝１３ａ，１３ｂとの間隙にそれぞれ塗布した接着剤
１７ａ，１７ｂを硬化させることにより、配列溝１３
ａ，１３ｂに対してそれぞれ固定されている。このよう
なガイドピン１６ｃ〜１６ｆとしては、例えばステンレ
スまたは起硬合金で形成されていることがより望まし
い。

【００５８】図１０（ａ）に示すように、光ファイバコ
ネクタ２０は、ガイド孔２４ａ，２４ｂを除いて上記第
１実施例と同様に構成されている。すなわち、２本のガ
イド孔２４ａ，２４ｂそれぞれの長さは、基板１１の一
方の端面から突出したガイドピン１６ｃ，１６ｄの一方
の端部の長さに一致している必要はない。

【００５９】図１０（ｂ）に示すように、光ファイバコ
ネクタ３０は、ガイド孔３４ａ，３４ｂを除いて上記第
１実施例と同様に構成されている。すなわち、２本のガ
イド孔３４ａ，３４ｂそれぞれの長さは、基板１１の他
方の端面から突出したガイドピン１６ｅ，１６ｆの一方
の端部の長さに一致している必要はない。

【００６０】図１１に示すように、光導波路デバイス１
０を構成する基板１１の両端面は、それぞれ光ファイバ
コネクタ２０，３０を構成するプラグ２１，３１の一方
の端面に接合されている。ここで、基板１１の一方の端
面から突出したガイドピン１６ｃ，１６ｄの一方の端部
は、プラグ２１の一方の端面から陥没したガイド孔２４
ａ，２４ｂにそれぞれ嵌合されている。一方、基板１１
の他方の端面から突出したガイドピン１６ｅ，１６ｆの
他方の端部は、プラグ３１の一方の端面から陥没したガ
イド孔３４ａ，３４ｂにそれぞれ嵌合されている。この
ように結合した光導波路デバイス１０及び光ファイバコ
ネクタ２０，３０は、クランプスプリング４０によって
着脱自在に固定されている。

【００６１】次に、本実施例の製造方法について説明す
る。

【００６２】光導波路デバイス１０は、ガイドピン１６
ｃ〜１６ｆの設置を除いて上記第１実施例と同様に製造
される。すなわち、図１２に示すように、基板１１を固
定ステージ７０上に設置し、２個の規準光ファイバコネ
クタ５０，６０を移動ステージ８０，９０にそれぞれ設
置する。

【００６３】続いて、２本のガイドピン１６ｃ，１６ｄ
の一方の端部を規準光ファイバコネクタ５０のガイド孔
２４ａ，２４ｂ中にそれぞれ完全に嵌合させた上で、移
動ステージ８０をｚ軸方向に沿って固定ステージ７０に
向かって移動させることにより、ガイドピン１６ｃ，１
６ｄの基部を配列溝１３ａ，１３ｂ中にそれぞれ徐々に
挿通させていく。

【００６４】一方、２本のガイドピン１６ｅ，１６ｆの
一方の端部を規準光ファイバコネクタ６０のガイド孔３
４ａ，３４ｂ中にそれぞれ完全に嵌合させた上で、移動
ステージ９０をｚ軸方向に沿って固定ステージ７０に向
かって移動させることにより、ガイドピン１６ｅ，１６
ｆの基部を配列溝１３ａ，１３ｂ中にそれぞれ徐々に挿
通させていく。

【００６５】このとき、ガイドピン１６ｃ〜１６ｆは配
列溝１３ａ，１３ｂに接触していない。なお、ガイド孔
２４ａ，２４ｂ及びガイド孔３４ａ，３４ｂそれぞれの
長さは、基板１１の両端面から突出したガイドピン１６
ｃ〜１６ｆの一方の端部の長さにそれぞれ一致してい
る。

【００６６】この際、外部光源（図示しない）から測定
光を発生して基準光ファイバコネクタ５０の光ファイバ
２５に入射し、基板１１の光導波路層１４を介して基準
光ファイバコネクタ６０の光ファイバ３５から出射した
測定光を外部光検出器（図示しない）で検出する。

【００６７】ここで、測定光の光強度をモニタすること
により、光導波路層１４と光ファイバ２５，３５との間
で調心を行いつつ、移動ステージ８０，９０の移動を比
較的高い精度で続行する。そして、ガイドピン１６ｃ〜
１６ｆの基部を配列溝１３ａ，１３ｂ中にそれぞれ完全
に挿通させ、基板１１の両端面をプラグ２１，３１の一
方の端面にそれぞれ密着させる。なお、光導波路層１４
と光ファイバ２５，３５との間の調心は、測定光の光強
度を最大限に設定する、すなわち測定光の光損失を最小
限に設定するように行う。

【００６８】続いて、配列溝１３ａ，１３ｂとガイドピ
ン１６ｃ〜１６ｆとの間隙に接着剤１７ａ，１７ｂをそ
れぞれ塗布する。この後、接着剤１７ａ，１７ｂを硬化
させることにより、ガイドピン１６ｃ〜１６ｆを配列溝
１３ａ，１３ｂに対して固定する。

【００６９】続いて、基板１１を金型（図示しない）の
内部に設置し、基準光ファイバコネクタ５０，６０と接
合した両端面を除いて基板１１とガイドピン１６ｃ〜１
６ｆとの周囲に樹脂層１８をモールド成形する。ここ
で、光導波路デバイス１０が完成する。

【００７０】次に、本実施例の作用について説明する。

【００７１】光導波路デバイス１０においては、配列溝
１３ａ，１３ｂに対してガイドピン１６ｃ〜１６ｆをそ
れぞれ設置させる点に特徴を有している。すなわち、ま
ず、ガイドピン１６ｃ，１６ｄの一方の端部を規準光フ
ァイバコネクタ５０のガイド孔２４ａ，２４ｂ中にそれ
ぞれ完全に嵌合させた上で、ガイドピン１６ｃ，１６ｄ
の基部を配列溝１３ａ，１３ｂ中にそれぞれ挿通させて
いく。また、ガイドピン１６ｅ，１６ｆの一方の端部を
規準光ファイバコネクタ６０のガイド孔３４ａ，３４ｂ
中にそれぞれ完全に嵌合させた上で、ガイドピン１６
ｅ，１６ｆの基部を配列溝１３ａ，１３ｂ中にそれぞれ
挿通させていく。

【００７２】ここで、基準光ファイバコネクタ５０の光
ファイバ２５、基板１１の光導波路層１４及び基準光フ
ァイバコネクタ６０の光ファイバ３５を介して出射した
測定光の光強度をモニタすることにより、光導波路層１
４と光ファイバ２５，３５との間で調心を行いつつ、ガ
イドピン１６ｃ〜１６ｆの基部を配列溝１３ａ，１３ｂ
中にそれぞれ完全に挿通させ、基板１１の両端面をプラ
グ２１，３１の一方の端面にそれぞれ接合させる。

【００７３】そのため、光導波路層１４と光ファイバ２
５，３５との間には、測定光の光強度を最大限に設定す
る調心が行われるので、ガイドピン１６ｃ〜１６ｆは測
定光の光損失を最小限に設定する配置で配列溝１３ａ，
１３ｂに対して設置され、接着剤１７ａ，１７ｂの硬化
によって配列溝１３ａ，１３ｂに対して固定されてい
る。

【００７４】したがって、光導波路デバイス１０を構成
する基板１１の端面に露出した光導波路層１４の端面
は、光ファイバコネクタ２０，３０を構成するプラグ２
１，３１の一方の端面に露出した光ファイバ心線２７，
３７の端面に対峙してそれぞれ着脱自在に接合される。
この際、光導波路層１４と光ファイバ心線２７，３７と
の間の接続損失は、再現性良く最小限に保持されてい
る。

【００７５】なお、上記諸実施例の光導波路デバイスの
両端面に対して光ファイバコネクタの一方の端面をそれ
ぞれ接続した上で、一方の光ファイバコネクタを構成す
る光ファイバから、光導波路デバイスを構成する光導波
路層を介して、他方の光ファイバコネクタを構成する光
ファイバに至るように測定光を伝搬させた。ここで、測
定光の光強度を検出してモニタした結果、平均の接続損
失として０．３ｄＢを得た。したがって、光導波路層と
光ファイバとの間の調心は、良好に保持されていること
がわかる。

【００７６】ここで、本発明は上記諸実施例に限られる
ものではなく、種々の変形を行うことが可能である。

【００７７】例えば、上記諸実施例においては、ガイド
ピン１６ａ，１６ｂは接着剤１７ａ，１７ｂの硬化によ
って配列溝１３ａ，１３ｂに対して固定されている。し
かしながら、製造工程において基板１１を基準光ファイ
バコネクタ２０，３０に結合させた状態で、配列溝１３
ａ，１３ｂとガイドピン１６ａ，１６ｂとの間隙に接着
剤１７ａ，１７ｂを塗布させることなく、樹脂層１８を
モールド成形してもよい。このとき、樹脂層１８の内部
には、光導波路層１４と光ファイバ２５，３５との間の
調心に対応したガイドピン１６ａ，１６ｂの設定位置に
対応して配列孔が形成される。そのため、ガイドピン１
６ａ，１６ｂは、基板１１に対して着脱自在に設置され
ることになる。

【００７８】また、上記諸実施例においては、配列溝１
３ａ，１３ｂは断面略Ｖ字型状に形成されている。しか
しながら、配列溝１３ａ，１３ｂを断面略円状または断
面略Ｕ字型状に形成してもよい。すなわち、このような
配列溝１３ａ，１３ｂの形状としては、ガイドピン１６
ａ，１６ｂの径よりも大きな径を有していれば、いかな
るものでも実施可能である。

【００７９】さらに、上記諸実施例においては、コア１
５ａは光導波路層１４の一方の端部側で１条からなり、
他方の端部側で４条からなり、両端部の間で２段階に分
岐している。しかしながら、多条のコア１５ａが種々に
分岐していてもよい。例えば、コア１５ａは光導波路層
１４の一方の端部側で８条からなり、他方の端部側で１
６条からなり、両端部の間で１段階に分岐していること
も好適である。

【００８０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
光導波路デバイス及びその製造方法においては、配列溝
に対してガイドピンをそれぞれ設置させる点に特徴を有
している。すなわち、まず、ガイドピンの端部を光ファ
イバコネクタのガイド孔に嵌合させた後で、当該ガイド
ピンの基部を配列溝中に挿通させていく。ここで、基板
の光導波路層と光ファイバコネクタの光ファイバとを伝
搬して出射した測定光の光強度をモニタすることによ
り、光導波路層と光ファイバとの間で調心を行いつつ、
基板の両端面を光ファイバコネクタのプラグの端面にそ
れぞれ接合させる。

【００８１】そのため、光導波路層と光ファイバとの間
には、測定光の光強度を最大限に設定する調心が行われ
るので、ガイドピンは測定光の光損失を最小限に設定す
る配置で配列溝に対して高精度に設置される。つまり、
光導波路層の内部に形成されたコアの配置を高精度に検
出したり、ガイドピンを保持する基板の配列孔を高精度
に加工するという必要がない。

【００８２】したがって、基板の端面に露出した光導波
路層の端面は、光ファイバコネクタのプラグの端面に露
出した光ファイバ心線の端面に対峙してそれぞれ着脱自
在に接合される。この際、光導波路層と光ファイバ心線
との間の接続損失は、再現性良く最小限に安定して保持
されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光導波路デバイスに係る第１実施例の
構成を示す斜視図である。

【図２】（ａ）は図１の光導波路デバイスの入射側端面
を示す断面図であり、（ｂ）は図１の光導波路デバイス
の出射側端面を示す断面図である。

【図３】（ａ）は図１の光導波路デバイスと接合する入
射側光ファイバコネクタの構成を示す斜視図であり、
（ｂ）は図１の光導波路デバイスと接合する出射側光フ
ァイバコネクタの構成を示す斜視図である。

【図４】（ａ）は図３（ａ）の入射側光ファイバコネク
タにおける端面の構造を示す断面図であり、（ｂ）は図
３（ｂ）の出射側光ファイバコネクタにおける端面の構
造を示す断面図である。

【図５】図１の光導波路デバイスと図３の光ファイバコ
ネクタとを接合した結合構成を示す斜視図である。

【図６】図５の結合構成の光進行方向に沿った構造を示
す断面図である。

【図７】図５の結合構成を保持するクランプスプリング
の構成を示す斜視図である。

【図８】光ファイバ及び光導波路に対する調心を行いつ
つ、基板の配列溝にガイドピンを固定して、図１の光導
波路デバイスを製造する工程を示す斜視図である。

【図９】本発明の光導波路デバイスに係る第２実施例の
構成を示す斜視図である。

【図１０】（ａ）は図９の光導波路デバイスと接合する
入射側光ファイバコネクタの構成を示す斜視図であり、
（ｂ）は図９の光導波路デバイスと接合する出射側光フ
ァイバコネクタの構成を示す斜視図である。

【図１１】図９の光導波路デバイスと図１０の光ファイ
バコネクタとを接合した結合構成の光進行方向に沿った
構造を示す断面図である。

【図１２】光ファイバ及び光導波路に対する調心を行い
つつ、基板の配列溝にガイドピンを固定して、図９の光
導波路デバイスを製造する工程を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０…光導波路デバイス、１１…基板、１３ａ，１３ｂ
…配列溝、１４…光導波路層、１５ａ…光導波路、１６
ａ，１６ｂ…ガイドピン、２０…光ファイバコネクタ、
２１…プラグ、２４ａ，２４ｂ…ガイド孔、２５…光フ
ァイバ、３０…光ファイバコネクタ、３１…プラグ、３
４ａ，３４ｂ…ガイド孔、３５…光ファイバ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本庶 誠 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 (72)発明者 山西 徹 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 (72)発明者 長沢 真二 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 木原 満 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバがプラグの内部に端面同士を
   面一にして配列されるとともに、当該光ファイバ中の光
   進行方向に沿って延びたガイド孔が当該プラグの端面か
   ら陥没または貫通して形成された光ファイバコネクタに
   対して、着脱自在に接続される光導波路デバイスにおい
   て、 光導波路が前記光ファイバに対峙して内部に形成された
   光導波路層と、 この光導波路層が端面同士を面一にして表面上に設置さ
   れるとともに、前記光導波路中の光進行方向に沿って延
   びた配列溝が前記ガイド孔に対峙して表面領域に形成さ
   れた基板と、 前記配列溝中に設置されて前記基板の端面からその端部
   を突出させたガイドピンとを備え、 前記ガイドピンは、その端部を前記ガイド孔に嵌合させ
   て前記基板の端面と前記プラグの端面とを接合すること
   により、前記光導波路と前記光ファイバとの間の光損失
   を最小限に設定する調心に基づいて前記配列溝に対して
   配置され、前記基板の端面は、前記プラグの端面に対し
   て着脱自在に接合されることを特徴とする光導波路デバ
   イス。
2. 【請求項２】 前記ガイドピンは、前記配列溝と前記ガ
   イドピンとの間隙に塗布した接着剤を硬化させることに
   よって前記配列溝に対して固定され、前記接着剤の硬化
   収縮量は、前記光導波路と前記光ファイバとの間の光損
   失を最小限に調心した配置を保持する程度に小さいこと
   を特徴とする請求項１記載の光導波路デバイス。
3. 【請求項３】 前記ガイドピンは、前記配列溝と前記ガ
   イドピンとの周囲を被覆した樹脂層を硬化して形成され
   た配列孔中に着脱自在に配置され、前記樹脂層の硬化収
   縮量は、前記光導波路と前記光ファイバとの間の光損失
   を最小限に調心した配置を保持する程度に小さいことを
   特徴とする請求項１記載の光導波路デバイス。
4. 【請求項４】 前記光導波路層は、前記基板の周囲にモ
   ールド成形した樹脂層を硬化させることによって保護さ
   れ、前記樹脂層の硬化収縮量は、前記光導波路と前記光
   ファイバとの間の光損失を最小限に調心した配置を保持
   する程度に小さいことを特徴とする請求項１記載の光導
   波路デバイス。
5. 【請求項５】 相異なる２つのガイドピンの端部は前記
   基板の両端面からそれぞれ突出し、前記基板の両端面は
   相異なる２つの前記プラグの端面に対してそれぞれ着脱
   自在に接合されることを特徴とする請求項１記載の光導
   波路デバイス。
6. 【請求項６】 光ファイバがプラグの内部に端面同士を
   面一にして配列されるとともに、当該光ファイバ中の光
   進行方向に沿って延びたガイド孔が当該プラグの端面か
   ら陥没または貫通して形成された光ファイバコネクタに
   対して、着脱自在に接続される光導波路デバイスの製造
   方法において、 光導波路が前記光ファイバに対峙して形成された光導波
   路層を基板の表面上に端面同士を面一にして形成する第
   １のステップと、 前記光導波路中の光進行方向に沿って延びた配列溝を前
   記ガイド孔に対峙して前記基板の表面領域に形成する第
   ２のステップと、 前記ガイドピンの端部を前記ガイド孔に嵌合させた後に
   当該ガイドピンの基部を前記配列溝中に挿通させつつ、
   前記光導波路と前記光ファイバとの間の光損失を最小限
   に設定する調心に基づいて、前記基板の端面と前記プラ
   グの端面とを接合することにより、当該ガイドピンを前
   記配列溝に対して設置する第３のステップとを備えるこ
   とを特徴とする光導波路デバイスの製造方法。