JPH0829638A - 光導波路・光ファイバ接続構造及び光導波路・光ファイバ接続方法並びに光導波路・光ファイバ接続に使用される光導波路基板及び同基板の製造方法並びに光導波路・光ファイバ接続に使用されるファイバ基板付き光ファイバ - Google Patents
光導波路・光ファイバ接続構造及び光導波路・光ファイバ接続方法並びに光導波路・光ファイバ接続に使用される光導波路基板及び同基板の製造方法並びに光導波路・光ファイバ接続に使用されるファイバ基板付き光ファイバInfo
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- JPH0829638A JPH0829638A JP6215075A JP21507594A JPH0829638A JP H0829638 A JPH0829638 A JP H0829638A JP 6215075 A JP6215075 A JP 6215075A JP 21507594 A JP21507594 A JP 21507594A JP H0829638 A JPH0829638 A JP H0829638A
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- G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
- G02B6/4238—Soldering
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、光通信や光情報管理などに用いら
れる光導波回路に適用されるもので、光導波路基板上に
形成された光導波路と光ファイバとを接続するための構
造及び方法等に関し、光導波路と光ファイバとの接続固
定を、簡素な構造で容易に且つ低損失にさらには高精度
で行なえるようにして、光導波回路の大量生産や低コス
ト化を実現することを目的とする。 【構成】 光ファイバ１３と、光導波路１２とその端部
１２ａに隣接して光ファイバ１３の位置決めを行なう第
１ガイド溝１４とを一体に形成された光導波路基板１１
と、第１ガイド溝１４に対向して設けられることにより
第１ガイド溝１４と協働して光ファイバ１３を保持する
ファイバ基板１５とをそなえて構成する。
れる光導波回路に適用されるもので、光導波路基板上に
形成された光導波路と光ファイバとを接続するための構
造及び方法等に関し、光導波路と光ファイバとの接続固
定を、簡素な構造で容易に且つ低損失にさらには高精度
で行なえるようにして、光導波回路の大量生産や低コス
ト化を実現することを目的とする。 【構成】 光ファイバ１３と、光導波路１２とその端部
１２ａに隣接して光ファイバ１３の位置決めを行なう第
１ガイド溝１４とを一体に形成された光導波路基板１１
と、第１ガイド溝１４に対向して設けられることにより
第１ガイド溝１４と協働して光ファイバ１３を保持する
ファイバ基板１５とをそなえて構成する。
Description
【０００１】（目次） 産業上の利用分野 従来の技術（図７１，図７２） 発明が解決しようとする課題（図７１，図７２） 課題を解決するための手段（図１〜図４） 作用（図１〜図４） 実施例 （ａ）第１実施例の説明（図５〜図３３） （ｂ）第２実施例の説明（図３４〜図５７） （ｃ）第３実施例の説明（図５８〜図７０） 発明の効果
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信や光情報管理な
どに用いられる光導波回路に適用されるもので、光導波
路基板上に形成された光導波路と光ファイバとを接続す
るための構造及び方法、並びにその接続に使用される光
導波路基板及びその基板の製造方法、並びにその接続に
使用されるファイバ基板付き光ファイバに関する。
どに用いられる光導波回路に適用されるもので、光導波
路基板上に形成された光導波路と光ファイバとを接続す
るための構造及び方法、並びにその接続に使用される光
導波路基板及びその基板の製造方法、並びにその接続に
使用されるファイバ基板付き光ファイバに関する。
【０００３】
【従来の技術】近年、光加入者システムも導入推進の時
代へ移行しつつあり、これらを構成する光部品は、小型
・低コスト化が課題とされている。光導波路を用いた光
部品は、バッチ処理による量産化や小型高集積化に適し
ており有望視されているが、幾つか技術課題が残されて
いる。
代へ移行しつつあり、これらを構成する光部品は、小型
・低コスト化が課題とされている。光導波路を用いた光
部品は、バッチ処理による量産化や小型高集積化に適し
ており有望視されているが、幾つか技術課題が残されて
いる。
【０００４】その中で、光導波路チップ（光導波路基
板）に形成された光導波路と光ファイバとを接続する技
術は、低コスト化には必要不可欠な技術であり、また特
性的に安定し且つ量産性に富み安価に供給できる接続手
段の開発が近年活発に進められている。一般的に行なわ
れている接続手段としては、例えば図７１や図７２に示
すようなものがある。
板）に形成された光導波路と光ファイバとを接続する技
術は、低コスト化には必要不可欠な技術であり、また特
性的に安定し且つ量産性に富み安価に供給できる接続手
段の開発が近年活発に進められている。一般的に行なわ
れている接続手段としては、例えば図７１や図７２に示
すようなものがある。
【０００５】図７１に示す手段では、図７１（ａ）に示
すように、光導波路チップ（光導波路基板）１に形成さ
れた光導波路２と光ファイバ３とを接続すべく、まず光
導波路２の端面２ａを研磨等の技術により鏡面化し、光
ファイバ３の光導波路２に対する位置〔Ｘ軸方向，Ｙ軸
方向，Ｚ軸（光軸）方向〕や角度（θ，φ）を調整する
アライメント作業を行なって、光ファイバ３の光導波路
２に対する位置決め，平行出しを行なった後に、図７１
（ｂ）に示すように、光導波路２（光導波路チップ１）
と光ファイバ３とを接着，融着等により直接結合してい
る。
すように、光導波路チップ（光導波路基板）１に形成さ
れた光導波路２と光ファイバ３とを接続すべく、まず光
導波路２の端面２ａを研磨等の技術により鏡面化し、光
ファイバ３の光導波路２に対する位置〔Ｘ軸方向，Ｙ軸
方向，Ｚ軸（光軸）方向〕や角度（θ，φ）を調整する
アライメント作業を行なって、光ファイバ３の光導波路
２に対する位置決め，平行出しを行なった後に、図７１
（ｂ）に示すように、光導波路２（光導波路チップ１）
と光ファイバ３とを接着，融着等により直接結合してい
る。
【０００６】また、図７２に示す手段では、図７２
（ａ）に示すように、光導波路２と光ファイバ３との間
にレンズ４が介在されており、図７１の場合と同様に、
光ファイバ３の光導波路２に対する位置や角度を調整す
るとともにレンズ４の３軸方向位置も調節してから、図
７２（ｂ）に示すように、光導波路２（光導波路チップ
１），レンズ４および光ファイバ３を相互に接続し溶接
等により固定している。これにより、光導波路２と光フ
ァイバ３との間で光はレンズ４を介して相互に入射する
ことになる。
（ａ）に示すように、光導波路２と光ファイバ３との間
にレンズ４が介在されており、図７１の場合と同様に、
光ファイバ３の光導波路２に対する位置や角度を調整す
るとともにレンズ４の３軸方向位置も調節してから、図
７２（ｂ）に示すように、光導波路２（光導波路チップ
１），レンズ４および光ファイバ３を相互に接続し溶接
等により固定している。これにより、光導波路２と光フ
ァイバ３との間で光はレンズ４を介して相互に入射する
ことになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７
１，図７２により説明した接続手段では、いずれも、少
なくとも光ファイバ３と光導波路２との位置を調整する
必要があり（図７２に示す手段ではレンズ４の位置も調
整する必要がある）、また、これらを調整するにはある
程度の技量と時間を要するため、大量生産の低コスト化
は困難である。
１，図７２により説明した接続手段では、いずれも、少
なくとも光ファイバ３と光導波路２との位置を調整する
必要があり（図７２に示す手段ではレンズ４の位置も調
整する必要がある）、また、これらを調整するにはある
程度の技量と時間を要するため、大量生産の低コスト化
は困難である。
【０００８】そこで、例えば、特開昭６４−４７１０号
公報，特開平２−１２５２０９号公報，特開平５−２５
７０１９号公報に開示されるような、光導波路と光ファ
イバとの接続手段も提案されている。特開昭６４−４７
１０号公報に開示される光導波路・光ファイバ接続法で
は、基板上にリッジ形光導波路とストッパ部とをそなえ
た光導波回路を形成し、底面が光導波回路の凹部表面と
密着し且つ外壁がストッパ部のうちの少なくとも一つの
ストッパ部の側壁に密着する構造を有するとともにリッ
ジ形光導波路のコアの中心と光ファイバのコアの中心と
が一致するように形成したガイド溝をそなえた接続治具
を用意し、その接続治具を、前記外壁がストッパ部の側
壁に密着させた状態で光導波回路に固定し、固定された
接続治具のガイド溝に光ファイバを挿入し、挿入された
光ファイバを接続治具に固定することにより、光導波路
と光ファイバとを接続している。
公報，特開平２−１２５２０９号公報，特開平５−２５
７０１９号公報に開示されるような、光導波路と光ファ
イバとの接続手段も提案されている。特開昭６４−４７
１０号公報に開示される光導波路・光ファイバ接続法で
は、基板上にリッジ形光導波路とストッパ部とをそなえ
た光導波回路を形成し、底面が光導波回路の凹部表面と
密着し且つ外壁がストッパ部のうちの少なくとも一つの
ストッパ部の側壁に密着する構造を有するとともにリッ
ジ形光導波路のコアの中心と光ファイバのコアの中心と
が一致するように形成したガイド溝をそなえた接続治具
を用意し、その接続治具を、前記外壁がストッパ部の側
壁に密着させた状態で光導波回路に固定し、固定された
接続治具のガイド溝に光ファイバを挿入し、挿入された
光ファイバを接続治具に固定することにより、光導波路
と光ファイバとを接続している。
【０００９】しかし、このような光導波路・光ファイバ
接続法では、基板上に複雑な形状のストッパ部を形成す
る必要があり、大量生産の低コスト化を阻害する要因に
なるほか、接続治具のガイド溝に光ファイバを挿入して
固定する際に、光ファイバが接続治具と反対の側から特
に支持されていないため、光導波路のコアと光ファイバ
のコアとを正確に一致させた状態で固定できないなどの
課題がある。
接続法では、基板上に複雑な形状のストッパ部を形成す
る必要があり、大量生産の低コスト化を阻害する要因に
なるほか、接続治具のガイド溝に光ファイバを挿入して
固定する際に、光ファイバが接続治具と反対の側から特
に支持されていないため、光導波路のコアと光ファイバ
のコアとを正確に一致させた状態で固定できないなどの
課題がある。
【００１０】また、特開平２−１２５２０９号公報に開
示される光導波路・光ファイバ結合構造では、所定の間
隔で互いに平行に形成されたガイド溝を有し端面に光信
号の導入出口を有する光導波路が形成されている光導波
路基体と、前記ガイド溝に係合するガイドピンを有しこ
のガイドピンが前記ガイド溝に係合した時に前記導入出
口に光結合するように位置決めされた光ファイバを保持
する光ファイバ保持コネクタ部材とがそなえられてい
る。
示される光導波路・光ファイバ結合構造では、所定の間
隔で互いに平行に形成されたガイド溝を有し端面に光信
号の導入出口を有する光導波路が形成されている光導波
路基体と、前記ガイド溝に係合するガイドピンを有しこ
のガイドピンが前記ガイド溝に係合した時に前記導入出
口に光結合するように位置決めされた光ファイバを保持
する光ファイバ保持コネクタ部材とがそなえられてい
る。
【００１１】しかし、このような光導波路・光ファイバ
結合構造では、光ファイバを固定するためのガイド溝以
外に、光導波路に対する光ファイバの位置を決めるため
に、別途、ガイド溝を光導波路基体に形成するととも
に、このガイド溝に係合するガイドピンを設ける必要が
あり、構造が複雑になっている。さらに、特開平５−２
５７０１９号公報に開示される導波路装置及びその作成
方法では、導波路装置側において、その端面にはＳｉ基
板上に形成した導波路部分の端面が露出するとともに、
一対のＶ溝（断面Ｖ形の溝）が形成されている。また、
コネクタ側にも一対のＶ溝が形成されており、導波路装
置のＶ溝からコネクタのＶ溝にかけて一対のガイドピン
を通し、これらのガイドピンを介して導波路装置とコネ
クタとを機械的に押し付けることにより、導波路装置の
導波路端面とコネクタのファイバ端面とが高精度で光軸
合わせを行ないながら結合されるようになっている。
結合構造では、光ファイバを固定するためのガイド溝以
外に、光導波路に対する光ファイバの位置を決めるため
に、別途、ガイド溝を光導波路基体に形成するととも
に、このガイド溝に係合するガイドピンを設ける必要が
あり、構造が複雑になっている。さらに、特開平５−２
５７０１９号公報に開示される導波路装置及びその作成
方法では、導波路装置側において、その端面にはＳｉ基
板上に形成した導波路部分の端面が露出するとともに、
一対のＶ溝（断面Ｖ形の溝）が形成されている。また、
コネクタ側にも一対のＶ溝が形成されており、導波路装
置のＶ溝からコネクタのＶ溝にかけて一対のガイドピン
を通し、これらのガイドピンを介して導波路装置とコネ
クタとを機械的に押し付けることにより、導波路装置の
導波路端面とコネクタのファイバ端面とが高精度で光軸
合わせを行ないながら結合されるようになっている。
【００１２】しかし、このような導波路装置及びその作
成方法でも、導波路に対する光ファイバの位置を決める
ために、別途、Ｖ溝を導波路装置およびコネクタに形成
するとともに、このＶ溝に係合するガイドピンを設ける
必要があり、構造が複雑になっている。また、上述した
特開平２−１２５２０９号公報および特開平５−２５７
０１９号公報に開示される接続手段では、ガイドピンの
作製精度およびガイドピンと光ファイバとの位置決め精
度を高くする必要があり、その接続部分の作製が極めて
難しい。また、部材が増える程、アセンブリする工数が
増加し、大量生産および低コスト化を阻害する要因にな
っている。
成方法でも、導波路に対する光ファイバの位置を決める
ために、別途、Ｖ溝を導波路装置およびコネクタに形成
するとともに、このＶ溝に係合するガイドピンを設ける
必要があり、構造が複雑になっている。また、上述した
特開平２−１２５２０９号公報および特開平５−２５７
０１９号公報に開示される接続手段では、ガイドピンの
作製精度およびガイドピンと光ファイバとの位置決め精
度を高くする必要があり、その接続部分の作製が極めて
難しい。また、部材が増える程、アセンブリする工数が
増加し、大量生産および低コスト化を阻害する要因にな
っている。
【００１３】さらに、上述した各技術では、光ファイバ
の光軸方向（図７１，図７２におけるＺ軸方向）の位置
については、光ファイバを光軸方向へ移動させ、その端
面を光導波路の端面に当接させることにより、光軸方向
の位置出し（位置決め）を行なっている。しかし、この
ような手法では、光軸方向への移動のために光ファイバ
に作用する力の大きさによっては、光ファイバや光導波
路の端面に傷等が付いたり、さらに力を作用し続けると
光ファイバがしなり損失増加の要因になる。また、光フ
ァイバを光導波路に対して最適位置まで近づけることが
できなければ、やはり損失増加の要因になってしまう。
の光軸方向（図７１，図７２におけるＺ軸方向）の位置
については、光ファイバを光軸方向へ移動させ、その端
面を光導波路の端面に当接させることにより、光軸方向
の位置出し（位置決め）を行なっている。しかし、この
ような手法では、光軸方向への移動のために光ファイバ
に作用する力の大きさによっては、光ファイバや光導波
路の端面に傷等が付いたり、さらに力を作用し続けると
光ファイバがしなり損失増加の要因になる。また、光フ
ァイバを光導波路に対して最適位置まで近づけることが
できなければ、やはり損失増加の要因になってしまう。
【００１４】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、光導波路と光ファイバとの接続固定を、簡素
な構造で容易に且つ低損失にさらには高精度で行なえる
ようにして、光導波回路の大量生産や低コスト化を実現
した、光導波路・光ファイバ接続構造及び方法、並びに
その接続に使用される光導波路基板及び同基板の製造方
法、並びにその接続に使用されるファイバ基板付き光フ
ァイバを提供することを目的とする。
たもので、光導波路と光ファイバとの接続固定を、簡素
な構造で容易に且つ低損失にさらには高精度で行なえる
ようにして、光導波回路の大量生産や低コスト化を実現
した、光導波路・光ファイバ接続構造及び方法、並びに
その接続に使用される光導波路基板及び同基板の製造方
法、並びにその接続に使用されるファイバ基板付き光フ
ァイバを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の光導波路
・光ファイバ接続構造を説明するための原理説明図（側
面図）で、この図１において、１１は光導波路基板で、
この光導波路基板１１は、その基板本体を成す基板部１
１Ａと、光導波路（コア部）１２を形成される光導波路
形成層１１Ｂとを有しており、基板部１１Ａ上には、光
導波路１２の端部（端面）１２ａに隣接してこの光導波
路１２の光軸延長線上に光ファイバ１３の位置決めを行
なうための第１ガイド溝１４が形成されている。また、
１５はファイバ基板で、このファイバ基板１５は、第１
ガイド溝１４に対向して設けられることによりこの第１
ガイド溝１４と協働して光ファイバ１３を保持するもの
である（請求項１）。
・光ファイバ接続構造を説明するための原理説明図（側
面図）で、この図１において、１１は光導波路基板で、
この光導波路基板１１は、その基板本体を成す基板部１
１Ａと、光導波路（コア部）１２を形成される光導波路
形成層１１Ｂとを有しており、基板部１１Ａ上には、光
導波路１２の端部（端面）１２ａに隣接してこの光導波
路１２の光軸延長線上に光ファイバ１３の位置決めを行
なうための第１ガイド溝１４が形成されている。また、
１５はファイバ基板で、このファイバ基板１５は、第１
ガイド溝１４に対向して設けられることによりこの第１
ガイド溝１４と協働して光ファイバ１３を保持するもの
である（請求項１）。
【００１６】図２は本発明の光導波路・光ファイバ接続
構造を説明するための原理説明図（側面図）で、この図
２に示す構造では、図１に示したものと同様の光ファイ
バ１３，光導波路基板１１，ファイバ基板１５をそな
え、ファイバ基板１５に固定した光ファイバ１３を第１
ガイド溝１４に密着させた状態で、対向する光導波路基
板１１の面部１１ａとファイバ基板１５の面部１５ａと
が固定されている（請求項２）。
構造を説明するための原理説明図（側面図）で、この図
２に示す構造では、図１に示したものと同様の光ファイ
バ１３，光導波路基板１１，ファイバ基板１５をそな
え、ファイバ基板１５に固定した光ファイバ１３を第１
ガイド溝１４に密着させた状態で、対向する光導波路基
板１１の面部１１ａとファイバ基板１５の面部１５ａと
が固定されている（請求項２）。
【００１７】図３は本発明の光導波路・光ファイバ接続
構造を説明するための原理説明図（分解斜視図）で、こ
の図３に示す構造では、図１に示したものと同様の光フ
ァイバ１３，光導波路基板１１をそなえるほか、金属膜
で被覆された光ファイバ固定用第２ガイド溝１６と光フ
ァイバ１３の金属固定に用いる半田を流し込むため第２
ガイド溝１６に連通する半田供給溝とを形成されてクラ
ッド外周のうち第２ガイド溝１６への金属固定に必要な
領域のみに金属被覆が施された光ファイバ１３を第２ガ
イド溝１６に装着した状態で半田供給溝を通じて半田を
流し込むことにより光ファイバ１３を金属固定したファ
イバ基板１５をそなえている。
構造を説明するための原理説明図（分解斜視図）で、こ
の図３に示す構造では、図１に示したものと同様の光フ
ァイバ１３，光導波路基板１１をそなえるほか、金属膜
で被覆された光ファイバ固定用第２ガイド溝１６と光フ
ァイバ１３の金属固定に用いる半田を流し込むため第２
ガイド溝１６に連通する半田供給溝とを形成されてクラ
ッド外周のうち第２ガイド溝１６への金属固定に必要な
領域のみに金属被覆が施された光ファイバ１３を第２ガ
イド溝１６に装着した状態で半田供給溝を通じて半田を
流し込むことにより光ファイバ１３を金属固定したファ
イバ基板１５をそなえている。
【００１８】そして、ファイバ基板１５に金属固定した
光ファイバ１３を光導波路基板１１の第１ガイド溝１４
に密着させたときに対向するファイバ基板１５の面部１
５ａ及び光導波路基板１１の面部１１ａにそれぞれ金属
膜を設け、ファイバ基板１５に固定した光ファイバ１３
を光導波路基板１１上の第１ガイド溝１４に密着させた
状態で、対向する光導波路基板１１の面部１１ａとファ
イバ基板１５の面部１５ａとにおける金属膜間を金属固
定することにより、光導波路１２の端部（端面）１２ａ
と光ファイバ１３の端部（端面）１３ａとが接続されて
いる（請求項３）。
光ファイバ１３を光導波路基板１１の第１ガイド溝１４
に密着させたときに対向するファイバ基板１５の面部１
５ａ及び光導波路基板１１の面部１１ａにそれぞれ金属
膜を設け、ファイバ基板１５に固定した光ファイバ１３
を光導波路基板１１上の第１ガイド溝１４に密着させた
状態で、対向する光導波路基板１１の面部１１ａとファ
イバ基板１５の面部１５ａとにおける金属膜間を金属固
定することにより、光導波路１２の端部（端面）１２ａ
と光ファイバ１３の端部（端面）１３ａとが接続されて
いる（請求項３）。
【００１９】なお、光導波路基板１１及びファイバ基板
１５にわたり、光ファイバ１３の光軸方向における位置
決めを行なう光軸方向位置決め機構を設けてもよい（請
求項４）。このとき、光軸方向位置決め機構を、光導波
路基板１１に形成された凹部及び凸部の一方と、ファイ
バ基板１５に形成された凹部及び凸部の他方とで構成し
てもよいし（請求項５）、光導波路基板１１に形成され
たダイシング溝と、ファイバ基板１５に形成され前記ダ
イシング溝に嵌合する凸部とで構成してもよい（請求項
６）。また、光ファイバ１３がテーパ先球光ファイバで
構成されている場合には、光軸方向位置決め機構を、第
１ガイド溝１４における光導波路側端部に形成されテー
パ先球光ファイバの先端部が当接する第１ガイド溝１４
よりも幅の狭い溝部として構成してもよい（請求項
７）。
１５にわたり、光ファイバ１３の光軸方向における位置
決めを行なう光軸方向位置決め機構を設けてもよい（請
求項４）。このとき、光軸方向位置決め機構を、光導波
路基板１１に形成された凹部及び凸部の一方と、ファイ
バ基板１５に形成された凹部及び凸部の他方とで構成し
てもよいし（請求項５）、光導波路基板１１に形成され
たダイシング溝と、ファイバ基板１５に形成され前記ダ
イシング溝に嵌合する凸部とで構成してもよい（請求項
６）。また、光ファイバ１３がテーパ先球光ファイバで
構成されている場合には、光軸方向位置決め機構を、第
１ガイド溝１４における光導波路側端部に形成されテー
パ先球光ファイバの先端部が当接する第１ガイド溝１４
よりも幅の狭い溝部として構成してもよい（請求項
７）。
【００２０】ところで、図１〜図３により上述した構造
のごとく、光導波路１２と光ファイバ１３とを接続する
ための本発明の方法を、図３を参照して説明する。本発
明の光導波路・光ファイバ接続方法では、光導波路１２
と第１ガイド溝１４とを一体に形成された光導波路基板
１１が用意されるとともに、光ファイバ１３を保持する
ファイバ基板１５が用意されていて、ファイバ基板１５
に固定した光ファイバ１３を光導波路基板１１上の第１
ガイド溝１４に密着させた状態で、対向する光導波路基
板１１の面部１１ａとファイバ基板１５の面部１５ａと
を固定することにより、光導波路１２の端部（端面）１
２ａに、光ファイバ１３の端部（端面）１３ａが接続さ
れる（請求項８）。
のごとく、光導波路１２と光ファイバ１３とを接続する
ための本発明の方法を、図３を参照して説明する。本発
明の光導波路・光ファイバ接続方法では、光導波路１２
と第１ガイド溝１４とを一体に形成された光導波路基板
１１が用意されるとともに、光ファイバ１３を保持する
ファイバ基板１５が用意されていて、ファイバ基板１５
に固定した光ファイバ１３を光導波路基板１１上の第１
ガイド溝１４に密着させた状態で、対向する光導波路基
板１１の面部１１ａとファイバ基板１５の面部１５ａと
を固定することにより、光導波路１２の端部（端面）１
２ａに、光ファイバ１３の端部（端面）１３ａが接続さ
れる（請求項８）。
【００２１】このとき、図３に示すように、ファイバ基
板１５に、金属膜で被覆された光ファイバ固定用第２ガ
イド溝１６を形成しておき、この第２ガイド溝１６に、
予めクラッド外周部に金属被覆した光ファイバ１３を金
属固定することにより、光ファイバ１３をファイバ基板
１５に保持しておき、光ファイバ１３付きファイバ基板
１５を用いて、光導波路１２と光ファイバ１３とを接続
してもよい（請求項９）。
板１５に、金属膜で被覆された光ファイバ固定用第２ガ
イド溝１６を形成しておき、この第２ガイド溝１６に、
予めクラッド外周部に金属被覆した光ファイバ１３を金
属固定することにより、光ファイバ１３をファイバ基板
１５に保持しておき、光ファイバ１３付きファイバ基板
１５を用いて、光導波路１２と光ファイバ１３とを接続
してもよい（請求項９）。
【００２２】また、クラッド外周のうちファイバ基板１
５の第２ガイド溝１６への金属固定に必要な領域のみに
金属被覆が施された光ファイバ１３を、第２ガイド溝１
６に装着した状態で金属固定することにより、光ファイ
バ１３を保持したファイバ基板１５を用いて、光導波路
１２と光ファイバ１３とを接続してもよい（請求項１
０）。
５の第２ガイド溝１６への金属固定に必要な領域のみに
金属被覆が施された光ファイバ１３を、第２ガイド溝１
６に装着した状態で金属固定することにより、光ファイ
バ１３を保持したファイバ基板１５を用いて、光導波路
１２と光ファイバ１３とを接続してもよい（請求項１
０）。
【００２３】さらに、光ファイバ１３との金属固定に用
いる半田を流し込むための半田供給溝が第２ガイド溝１
６と連通するように形成されたファイバ基板１５におけ
る第２ガイド溝１６に、光ファイバ１３を装着し、半田
供給溝を通じて半田を流し込むことにより、光ファイバ
１３を金属固定したものを用いて、光導波路１２と光フ
ァイバ１３とを接続することもできる（請求項１１）。
いる半田を流し込むための半田供給溝が第２ガイド溝１
６と連通するように形成されたファイバ基板１５におけ
る第２ガイド溝１６に、光ファイバ１３を装着し、半田
供給溝を通じて半田を流し込むことにより、光ファイバ
１３を金属固定したものを用いて、光導波路１２と光フ
ァイバ１３とを接続することもできる（請求項１１）。
【００２４】またさらに、ファイバ基板１５に金属固定
した光ファイバ１３を光導波路基板１１の第１ガイド溝
１４に密着させたときに対向するファイバ基板１５の面
部１５ａ及び光導波路基板１１の面部１１ａに、それぞ
れ金属膜を設け、これらの金属膜間を金属固定すること
により、光導波路１２と光ファイバ１３とを接続しても
よい（請求項１２）。この場合、ファイバ基板１５と光
導波路基板１１との金属固定に使用する半田材の融点
を、ファイバ基板１５と光ファイバ１３との金属固定に
使用する半田材の融点よりも低く設定する（請求項１
３）。
した光ファイバ１３を光導波路基板１１の第１ガイド溝
１４に密着させたときに対向するファイバ基板１５の面
部１５ａ及び光導波路基板１１の面部１１ａに、それぞ
れ金属膜を設け、これらの金属膜間を金属固定すること
により、光導波路１２と光ファイバ１３とを接続しても
よい（請求項１２）。この場合、ファイバ基板１５と光
導波路基板１１との金属固定に使用する半田材の融点
を、ファイバ基板１５と光ファイバ１３との金属固定に
使用する半田材の融点よりも低く設定する（請求項１
３）。
【００２５】さらに、Ｓｉ基板（基板部１１Ａ）上に石
英（ＳｉＯ2 ）光導波路１２と断面Ｖ形の第１ガイド溝
１４とを形成された光導波路基板１１と、Ｓｉ基板上に
断面Ｖ形の第２ガイド溝１６を形成しこの第２ガイド溝
１６に光ファイバ１３を保持したファイバ基板１５とを
用いて、光導波路１２と光ファイバ１３とを接続しても
よい（請求項１４）。
英（ＳｉＯ2 ）光導波路１２と断面Ｖ形の第１ガイド溝
１４とを形成された光導波路基板１１と、Ｓｉ基板上に
断面Ｖ形の第２ガイド溝１６を形成しこの第２ガイド溝
１６に光ファイバ１３を保持したファイバ基板１５とを
用いて、光導波路１２と光ファイバ１３とを接続しても
よい（請求項１４）。
【００２６】さらにまた、光導波路基板１１の一部とし
て光導波路基板１１の製作時に同時に第１ガイド溝１４
の延長部として光ファイバ固定用第２ガイド溝１６を製
作されその後切断されることにより光導波路基板１１と
は別個のものとなったファイバ基板１５に光ファイバ１
３を保持したものを用意し、この光ファイバ１３を保持
したファイバ基板１５を用いて、光導波路１２と光ファ
イバ１３とを接続してもよい（請求項１５）。
て光導波路基板１１の製作時に同時に第１ガイド溝１４
の延長部として光ファイバ固定用第２ガイド溝１６を製
作されその後切断されることにより光導波路基板１１と
は別個のものとなったファイバ基板１５に光ファイバ１
３を保持したものを用意し、この光ファイバ１３を保持
したファイバ基板１５を用いて、光導波路１２と光ファ
イバ１３とを接続してもよい（請求項１５）。
【００２７】また、本発明による光導波路１２と光ファ
イバ１３との接続に際しては、光導波路１２及びガイド
溝１４形成用のパターンを有する単一のマスク部材を使
用することにより基板部１１Ａ上に光導波路１２と光導
波路１２の端部１２ａに隣接して光ファイバ１３の位置
決めを行なう第１ガイド溝１４とを一体に形成した光導
波路基板１１が使用される（請求項１６）。
イバ１３との接続に際しては、光導波路１２及びガイド
溝１４形成用のパターンを有する単一のマスク部材を使
用することにより基板部１１Ａ上に光導波路１２と光導
波路１２の端部１２ａに隣接して光ファイバ１３の位置
決めを行なう第１ガイド溝１４とを一体に形成した光導
波路基板１１が使用される（請求項１６）。
【００２８】このような光導波路基板１１は、Ｓｉ基板
（基板部１１Ａ）上に低屈折率層及び高屈折率層を形成
する工程と、光導波路１２及びガイド溝１４形成用のパ
ターンを有する単一のマスク部材を使用することにより
高屈折率層を部分的に除去して光導波路１２及びガイド
溝１４のエッチング領域を形成する工程と、形成したフ
ァイバ位置決め用エッチングマスクを残した状態で上部
低屈折率層を形成した後にガイド溝１４を形成し最終的
にエッチングマスクを除去する工程とを含んで製造され
る（請求項１７）。このとき、エッチングマスク上に上
部低屈折率層を形成する工程において、この低屈折率層
とエッチングマスクとの間に、ＳｉＯ2系の薄膜を形成
しておく（請求項１８）。
（基板部１１Ａ）上に低屈折率層及び高屈折率層を形成
する工程と、光導波路１２及びガイド溝１４形成用のパ
ターンを有する単一のマスク部材を使用することにより
高屈折率層を部分的に除去して光導波路１２及びガイド
溝１４のエッチング領域を形成する工程と、形成したフ
ァイバ位置決め用エッチングマスクを残した状態で上部
低屈折率層を形成した後にガイド溝１４を形成し最終的
にエッチングマスクを除去する工程とを含んで製造され
る（請求項１７）。このとき、エッチングマスク上に上
部低屈折率層を形成する工程において、この低屈折率層
とエッチングマスクとの間に、ＳｉＯ2系の薄膜を形成
しておく（請求項１８）。
【００２９】さらに、本発明による光導波路１２と光フ
ァイバ１３との接続に際しては、金属膜で被覆された光
ファイバ固定用第２ガイド溝１６を有するファイバ基板
１５をそなえファイバ基板１５における第２ガイド溝１
６に予めクラッド外周部に金属被覆した光ファイバ端部
を金属固定したファイバ基板付き光ファイバ１３が使用
される（請求項１９）。
ァイバ１３との接続に際しては、金属膜で被覆された光
ファイバ固定用第２ガイド溝１６を有するファイバ基板
１５をそなえファイバ基板１５における第２ガイド溝１
６に予めクラッド外周部に金属被覆した光ファイバ端部
を金属固定したファイバ基板付き光ファイバ１３が使用
される（請求項１９）。
【００３０】このとき、クラッド外周のうちファイバ基
板１５の第２ガイド溝１６への金属固定に必要な領域の
みに金属被覆が施された光ファイバ端部を、第２ガイド
溝１６に装着した状態で金属固定することにより、光フ
ァイバ端部にファイバ基板１５を設けてもよいし（請求
項２０）、光ファイバ端部との金属固定に用いる半田を
流し込むための半田供給溝が第２ガイド溝１６と連通す
るように形成されたファイバ基板１５における第２ガイ
ド溝１６に、光ファイバ端部を装着し、半田供給溝を通
じて半田を流し込むことにより、光ファイバ端部を金属
固定して、光ファイバ端部にファイバ基板１５を設けて
もよい（請求項２１）。
板１５の第２ガイド溝１６への金属固定に必要な領域の
みに金属被覆が施された光ファイバ端部を、第２ガイド
溝１６に装着した状態で金属固定することにより、光フ
ァイバ端部にファイバ基板１５を設けてもよいし（請求
項２０）、光ファイバ端部との金属固定に用いる半田を
流し込むための半田供給溝が第２ガイド溝１６と連通す
るように形成されたファイバ基板１５における第２ガイ
ド溝１６に、光ファイバ端部を装着し、半田供給溝を通
じて半田を流し込むことにより、光ファイバ端部を金属
固定して、光ファイバ端部にファイバ基板１５を設けて
もよい（請求項２１）。
【００３１】図４は本発明の光導波路・光ファイバ接続
構造を説明するための原理説明図（分解斜視図）で、こ
の図４に示す構造では、図１に示したものと同様の光フ
ァイバ１３，光導波路基板１１をそなえるほか、本発明
のファイバ基板１５は、光ファイバ１３の位置決めを行
なう第２ガイド溝１６を形成されて、この第２ガイド溝
１６を第１ガイド溝１４に対向させた状態で光導波路基
板１１に対して固定されるものとして構成されている。
構造を説明するための原理説明図（分解斜視図）で、こ
の図４に示す構造では、図１に示したものと同様の光フ
ァイバ１３，光導波路基板１１をそなえるほか、本発明
のファイバ基板１５は、光ファイバ１３の位置決めを行
なう第２ガイド溝１６を形成されて、この第２ガイド溝
１６を第１ガイド溝１４に対向させた状態で光導波路基
板１１に対して固定されるものとして構成されている。
【００３２】そして、光導波路基板１１（基板部１１
Ａ）とファイバ基板１５との間に、光ファイバ１３を第
１ガイド溝１４及び第２ガイド溝１６に沿って挿入して
固定することにより、光導波路１２の端部（端面）１２
ａと光ファイバ１３の端部（端面）１３ａとが接続され
ている（請求項２２）。図４により上述した構造のごと
く、光導波路１２と光ファイバ１３とを接続するための
本発明の方法を、図４を参照して説明する。本発明の光
導波路・光ファイバ接続方法では、上述のごとく、光導
波路１２と第１ガイド溝１４とを一体に形成された光導
波路基板１１と、光ファイバ１３の位置決めを行なう第
２ガイド溝１６を形成されたファイバ基板１５とが用意
されている。
Ａ）とファイバ基板１５との間に、光ファイバ１３を第
１ガイド溝１４及び第２ガイド溝１６に沿って挿入して
固定することにより、光導波路１２の端部（端面）１２
ａと光ファイバ１３の端部（端面）１３ａとが接続され
ている（請求項２２）。図４により上述した構造のごと
く、光導波路１２と光ファイバ１３とを接続するための
本発明の方法を、図４を参照して説明する。本発明の光
導波路・光ファイバ接続方法では、上述のごとく、光導
波路１２と第１ガイド溝１４とを一体に形成された光導
波路基板１１と、光ファイバ１３の位置決めを行なう第
２ガイド溝１６を形成されたファイバ基板１５とが用意
されている。
【００３３】そして、第２ガイド溝１６を第１ガイド溝
１４に対向させた状態でファイバ基板１５を光導波路基
板１１（光導波路形成層１１Ｂ）に対して固定してか
ら、光導波路基板１１（基板部１１Ａ）とファイバ基板
１５との間に、光ファイバ１３を第１ガイド溝１４及び
第２ガイド溝１６に沿って挿入し固定する（請求項２
３）。
１４に対向させた状態でファイバ基板１５を光導波路基
板１１（光導波路形成層１１Ｂ）に対して固定してか
ら、光導波路基板１１（基板部１１Ａ）とファイバ基板
１５との間に、光ファイバ１３を第１ガイド溝１４及び
第２ガイド溝１６に沿って挿入し固定する（請求項２
３）。
【００３４】なお、Ｓｉ基板（基板部１１Ａ）上に石英
（ＳｉＯ2 ）光導波路１２と断面Ｖ形の第１ガイド溝１
４とを形成された光導波路基板１１と、Ｓｉ基板上に断
面Ｖ形の第２ガイド溝１６を形成されたファイバ基板１
５とを用いて、光導波路１２と光ファイバとを接続して
もよい（請求項２４）。このとき、光導波路基板１１と
ファイバ基板１５との固定は陽極接合により行なうこと
ができる（請求項２５）。
（ＳｉＯ2 ）光導波路１２と断面Ｖ形の第１ガイド溝１
４とを形成された光導波路基板１１と、Ｓｉ基板上に断
面Ｖ形の第２ガイド溝１６を形成されたファイバ基板１
５とを用いて、光導波路１２と光ファイバとを接続して
もよい（請求項２４）。このとき、光導波路基板１１と
ファイバ基板１５との固定は陽極接合により行なうこと
ができる（請求項２５）。
【００３５】また、ファイバ基板１５に、光導波路１２
の端部１２ａと光ファイバ１３の端部１３ａとの間の空
間に連通する第１連通路を予め形成しておき、この第１
連通路を通じて光導波路１２の端部１２ａと光ファイバ
１３の端部１３ａとの間の空間内に光硬化性樹脂を注入
した後、光ファイバ１３に所定波長の光を入射すること
により、光硬化性樹脂を硬化させて、光ファイバ１３を
光導波路１２に対して固定する（請求項２６）。このと
き、さらに、ファイバ基板１５に、第２ガイド溝１６に
連通する第２連通路を予め形成しておき、この第２連通
路を通じて接着剤を注入し、接着剤により光ファイバ１
３を固定してもよい（請求項２７）。
の端部１２ａと光ファイバ１３の端部１３ａとの間の空
間に連通する第１連通路を予め形成しておき、この第１
連通路を通じて光導波路１２の端部１２ａと光ファイバ
１３の端部１３ａとの間の空間内に光硬化性樹脂を注入
した後、光ファイバ１３に所定波長の光を入射すること
により、光硬化性樹脂を硬化させて、光ファイバ１３を
光導波路１２に対して固定する（請求項２６）。このと
き、さらに、ファイバ基板１５に、第２ガイド溝１６に
連通する第２連通路を予め形成しておき、この第２連通
路を通じて接着剤を注入し、接着剤により光ファイバ１
３を固定してもよい（請求項２７）。
【００３６】一方、光ファイバ１３のクラッド外周面並
びに対向するファイバ基板１５の表面部及び光導波路基
板１１（基板部１１Ａ）の表面部を、それぞれ金属膜で
予め被覆するとともに、ファイバ基板１５に、半田を流
し込むための半田用連通路を第２ガイド溝１６に連通す
るように予め形成しておき、この半田用連通路を通じて
前記金属膜間に半田を流し込むことにより、光ファイバ
１３を固定してもよい（請求項２８）。
びに対向するファイバ基板１５の表面部及び光導波路基
板１１（基板部１１Ａ）の表面部を、それぞれ金属膜で
予め被覆するとともに、ファイバ基板１５に、半田を流
し込むための半田用連通路を第２ガイド溝１６に連通す
るように予め形成しておき、この半田用連通路を通じて
前記金属膜間に半田を流し込むことにより、光ファイバ
１３を固定してもよい（請求項２８）。
【００３７】このとき、ファイバ基板１５に、光導波路
１２の端部１２ａと光ファイバ１３の端部１３ａとの間
の空間に連通する連通路を予め形成しておき、半田によ
り光ファイバ１３を固定した後、連通路を通じて光導波
路１２の端部１２ａと光ファイバ１３の端部１３ａとの
間の空間内に光硬化性樹脂を注入し、光ファイバ１３に
所定波長の光を入射することにより、光硬化性樹脂を硬
化させて、光ファイバ１３を光導波路１２に対して固定
する（請求項２９）。
１２の端部１２ａと光ファイバ１３の端部１３ａとの間
の空間に連通する連通路を予め形成しておき、半田によ
り光ファイバ１３を固定した後、連通路を通じて光導波
路１２の端部１２ａと光ファイバ１３の端部１３ａとの
間の空間内に光硬化性樹脂を注入し、光ファイバ１３に
所定波長の光を入射することにより、光硬化性樹脂を硬
化させて、光ファイバ１３を光導波路１２に対して固定
する（請求項２９）。
【００３８】
【作用】図１により上述した本発明の光導波路・光ファ
イバ接続構造では、光導波路基板１１に、光導波路１２
と、この光導波路１２の光軸延長線上に光ファイバ１３
の位置決め用の第１ガイド溝１４とが一体に形成され、
第１ガイド溝１４とファイバ基板１５とが協働して光フ
ァイバ１３を保持することにより、光導波路１２に対す
る光ファイバ１３の位置を無調整で決定でき、光導波路
１２の端部１２ａと光ファイバ１３の端部１３ａとを容
易に且つ低損失に接続することができる（請求項１）。
イバ接続構造では、光導波路基板１１に、光導波路１２
と、この光導波路１２の光軸延長線上に光ファイバ１３
の位置決め用の第１ガイド溝１４とが一体に形成され、
第１ガイド溝１４とファイバ基板１５とが協働して光フ
ァイバ１３を保持することにより、光導波路１２に対す
る光ファイバ１３の位置を無調整で決定でき、光導波路
１２の端部１２ａと光ファイバ１３の端部１３ａとを容
易に且つ低損失に接続することができる（請求項１）。
【００３９】また、図２，図３により上述した本発明の
光導波路・光ファイバ接続構造及び方法でも、ファイバ
基板１５に固定した光ファイバ１３を光導波路基板１１
上の第１ガイド溝１４に密着させた状態で、対向する光
導波路基板１１の面部１１ａとファイバ基板１５の面部
１５ａとを固定することにより、光導波路１２に対する
光ファイバ１３の位置を無調整で決定でき、光導波路１
２の端部１２ａと光ファイバ１３の端部１３ａとを容易
に且つ低損失に接続することができる（請求項２，３，
８）。
光導波路・光ファイバ接続構造及び方法でも、ファイバ
基板１５に固定した光ファイバ１３を光導波路基板１１
上の第１ガイド溝１４に密着させた状態で、対向する光
導波路基板１１の面部１１ａとファイバ基板１５の面部
１５ａとを固定することにより、光導波路１２に対する
光ファイバ１３の位置を無調整で決定でき、光導波路１
２の端部１２ａと光ファイバ１３の端部１３ａとを容易
に且つ低損失に接続することができる（請求項２，３，
８）。
【００４０】このとき、ファイバ基板１５に光ファイバ
固定用第２ガイド溝１６を形成しこの第２ガイド溝１６
および光ファイバ１３のクラッド外周部を予め金属被覆
しておくことにより、ファイバ基板１５の第２ガイド溝
１６に光ファイバ１３を半田等にて金属固定することが
でき、このように固定されて構成された光ファイバ１３
付きファイバ基板１５（ファイバ基板付き光ファイバ）
を用いて、光導波路１２と光ファイバ１３とを容易に且
つ低損失に接続することができる（請求項３，９，１
９）。
固定用第２ガイド溝１６を形成しこの第２ガイド溝１６
および光ファイバ１３のクラッド外周部を予め金属被覆
しておくことにより、ファイバ基板１５の第２ガイド溝
１６に光ファイバ１３を半田等にて金属固定することが
でき、このように固定されて構成された光ファイバ１３
付きファイバ基板１５（ファイバ基板付き光ファイバ）
を用いて、光導波路１２と光ファイバ１３とを容易に且
つ低損失に接続することができる（請求項３，９，１
９）。
【００４１】また、光ファイバ１３のクラッド外周のう
ちファイバ基板１５の第２ガイド溝１６への金属固定に
必要な領域のみに金属被覆を施す、即ち、光ファイバ１
３のクラッド外周が光導波路基板１１の第１ガイド溝１
４と密着する領域には、金属被覆を施さないことによ
り、無駄な金属被覆を行なわずに済ませることができる
（請求項３，１０，２０）。
ちファイバ基板１５の第２ガイド溝１６への金属固定に
必要な領域のみに金属被覆を施す、即ち、光ファイバ１
３のクラッド外周が光導波路基板１１の第１ガイド溝１
４と密着する領域には、金属被覆を施さないことによ
り、無駄な金属被覆を行なわずに済ませることができる
（請求項３，１０，２０）。
【００４２】さらに、ファイバ基板１５に、光ファイバ
１３との金属固定に用いる半田を流し込むための半田供
給溝が第２ガイド溝１６と連通するように形成しておく
ことにより、ファイバ基板１５の第２ガイド溝１６に光
ファイバ１３を装着した状態で、半田供給溝を通じて半
田を流し込むことで、光ファイバ１３をファイバ基板１
５に対して金属固定することができる（請求項３，１
１，２１）。
１３との金属固定に用いる半田を流し込むための半田供
給溝が第２ガイド溝１６と連通するように形成しておく
ことにより、ファイバ基板１５の第２ガイド溝１６に光
ファイバ１３を装着した状態で、半田供給溝を通じて半
田を流し込むことで、光ファイバ１３をファイバ基板１
５に対して金属固定することができる（請求項３，１
１，２１）。
【００４３】またさらに、対向するファイバ基板１５の
面部１５ａ及び光導波路基板１１の面部１１ａにそれぞ
れ金属膜を設けることにより、これらの金属膜間を半田
にて金属固定して光導波路１２と光ファイバ１３とを接
続することができる（請求項１２）。この場合、ファイ
バ基板１５と光導波路基板１１との金属固定に使用する
半田材の融点を、ファイバ基板１５と光ファイバ１３と
の金属固定に使用する半田材の融点よりも低く設定する
ことにより、先に金属固定されているファイバ基板１５
と光ファイバ１３との間の半田材が、後でファイバ基板
１５と光導波路基板１１とを金属固定するために用いる
半田材を溶融させるための熱により溶融してしまい、フ
ァイバ基板１５と光ファイバ１３との金属固定状態が緩
むのを防止できる（請求項１３）。
面部１５ａ及び光導波路基板１１の面部１１ａにそれぞ
れ金属膜を設けることにより、これらの金属膜間を半田
にて金属固定して光導波路１２と光ファイバ１３とを接
続することができる（請求項１２）。この場合、ファイ
バ基板１５と光導波路基板１１との金属固定に使用する
半田材の融点を、ファイバ基板１５と光ファイバ１３と
の金属固定に使用する半田材の融点よりも低く設定する
ことにより、先に金属固定されているファイバ基板１５
と光ファイバ１３との間の半田材が、後でファイバ基板
１５と光導波路基板１１とを金属固定するために用いる
半田材を溶融させるための熱により溶融してしまい、フ
ァイバ基板１５と光ファイバ１３との金属固定状態が緩
むのを防止できる（請求項１３）。
【００４４】さらに、光導波路基板１１を、Ｓｉ基板
（基板部１１Ａ）上に石英（ＳｉＯ2）の光導波路１２
と断面Ｖ形の第１ガイド溝１４とを形成したものとし、
ファイバ基板１５を、Ｓｉ基板上に断面Ｖ形の第２ガイ
ド溝１６を形成したものとし、これらの光導波路基板１
１とファイバ基板１５とを用いて、光導波路１２と光フ
ァイバ１３とを容易に且つ低損失に接続することができ
る（請求項１４）。このとき、第１ガイド溝１４および
第２ガイド溝１６は、Ｓｉ基板（単結晶）のある結晶方
位に依存する異方性エッチングを行なうことにより、容
易に断面Ｖ形状に形成される。
（基板部１１Ａ）上に石英（ＳｉＯ2）の光導波路１２
と断面Ｖ形の第１ガイド溝１４とを形成したものとし、
ファイバ基板１５を、Ｓｉ基板上に断面Ｖ形の第２ガイ
ド溝１６を形成したものとし、これらの光導波路基板１
１とファイバ基板１５とを用いて、光導波路１２と光フ
ァイバ１３とを容易に且つ低損失に接続することができ
る（請求項１４）。このとき、第１ガイド溝１４および
第２ガイド溝１６は、Ｓｉ基板（単結晶）のある結晶方
位に依存する異方性エッチングを行なうことにより、容
易に断面Ｖ形状に形成される。
【００４５】さらにまた、光導波路基板１１上に第１ガ
イド溝１４の延長部として光ファイバ固定用第２ガイド
溝１６を形成した後に基板を切断して光導波路基板１１
とは別個のものとなったものをファイバ基板１５として
用いることにより、光導波路基板１１を製作すると同時
に、光ファイバ固定用第２ガイド溝１６を有するファイ
バ基板１５を容易に製作することができる（請求項１
５）。
イド溝１４の延長部として光ファイバ固定用第２ガイド
溝１６を形成した後に基板を切断して光導波路基板１１
とは別個のものとなったものをファイバ基板１５として
用いることにより、光導波路基板１１を製作すると同時
に、光ファイバ固定用第２ガイド溝１６を有するファイ
バ基板１５を容易に製作することができる（請求項１
５）。
【００４６】また、光導波路１２と光ファイバ１３との
接続に使用される本発明の光導波路基板１１では、光導
波路１２及びガイド溝１４形成用のパターンを有する単
一のマスク部材を使用することにより、基板部１１Ａ上
に光導波路１２と光導波路１２の端部１２ａに隣接して
光ファイバ１３の位置決めを行なう第１ガイド溝１４と
が一体に形成され、この光導波路基板１１を用いて、光
導波路１２と光ファイバ１３とを容易に且つ低損失に接
続することができる（請求項１６）。
接続に使用される本発明の光導波路基板１１では、光導
波路１２及びガイド溝１４形成用のパターンを有する単
一のマスク部材を使用することにより、基板部１１Ａ上
に光導波路１２と光導波路１２の端部１２ａに隣接して
光ファイバ１３の位置決めを行なう第１ガイド溝１４と
が一体に形成され、この光導波路基板１１を用いて、光
導波路１２と光ファイバ１３とを容易に且つ低損失に接
続することができる（請求項１６）。
【００４７】そして、上述した光導波路基板１１は、Ｓ
ｉ基板（基板部１１Ａ）上に低屈折率層及び高屈折率層
を形成し、光導波路１２及びガイド溝１４形成用のパタ
ーンを有する単一のマスク部材を使用することにより高
屈折率層を部分的に除去して光導波路１２及びガイド溝
１４のエッチング領域を形成し、形成したファイバ位置
決め用エッチングマスクを残した状態で上部低屈折率層
を形成した後にガイド溝１４を形成し最終的にエッチン
グマスクを除去することにより製造される（請求項１
７）。
ｉ基板（基板部１１Ａ）上に低屈折率層及び高屈折率層
を形成し、光導波路１２及びガイド溝１４形成用のパタ
ーンを有する単一のマスク部材を使用することにより高
屈折率層を部分的に除去して光導波路１２及びガイド溝
１４のエッチング領域を形成し、形成したファイバ位置
決め用エッチングマスクを残した状態で上部低屈折率層
を形成した後にガイド溝１４を形成し最終的にエッチン
グマスクを除去することにより製造される（請求項１
７）。
【００４８】また、低屈折率層とエッチングマスクとの
間に、ＳｉＯ2 系の薄膜を形成しておくことにより、エ
ッチングマスク上に上部低屈折率層を火炎堆積法により
形成することができる（請求項１８）。なお、光導波路
基板１１及びファイバ基板１５とにわたって設けられた
光軸方向位置決め機構により、光ファイバを、光導波路
に対する光軸方向位置について無調整で最適な位置に配
置することができる（請求項４）。
間に、ＳｉＯ2 系の薄膜を形成しておくことにより、エ
ッチングマスク上に上部低屈折率層を火炎堆積法により
形成することができる（請求項１８）。なお、光導波路
基板１１及びファイバ基板１５とにわたって設けられた
光軸方向位置決め機構により、光ファイバを、光導波路
に対する光軸方向位置について無調整で最適な位置に配
置することができる（請求項４）。
【００４９】このとき、光軸方向位置決め機構を、光導
波路基板１１側の凹部及び凸部の一方と、ファイバ基板
１５側の凹部及び凸部の他方とで構成した場合、これら
の凹部と凸部とを嵌め合わせることにより、光ファイバ
の光軸方向位置を決定できる（請求項５）。また、光軸
方向位置決め機構を、光導波路基板１１側のダイシング
溝と、ファイバ基板１５側の凸部とで構成した場合、ダ
イシング溝にファイバ基板１５側の凸部を嵌め合わせる
ことにより、光ファイバの光軸方向位置を決定できる
（請求項６）。
波路基板１１側の凹部及び凸部の一方と、ファイバ基板
１５側の凹部及び凸部の他方とで構成した場合、これら
の凹部と凸部とを嵌め合わせることにより、光ファイバ
の光軸方向位置を決定できる（請求項５）。また、光軸
方向位置決め機構を、光導波路基板１１側のダイシング
溝と、ファイバ基板１５側の凸部とで構成した場合、ダ
イシング溝にファイバ基板１５側の凸部を嵌め合わせる
ことにより、光ファイバの光軸方向位置を決定できる
（請求項６）。
【００５０】さらに、光ファイバ１３をテーパ先球光フ
ァイバとし、光軸方向位置決め機構を、第１ガイド溝１
４における光導波路側端部の溝部として構成した場合、
光ファイバ１３の先端部を溝部に当接させることによ
り、光ファイバの光軸方向位置を決定できる（請求項
７）。図４により上述した本発明の光導波路・光ファイ
バ接続構造及び方法では、光導波路基板１１と、この光
導波路基板１１に対して固定されたファイバ基板１５と
の間に、光ファイバ１３を第１ガイド溝１４及び第２ガ
イド溝１６に沿って挿入して固定することにより、光導
波路１２に対する光ファイバ１３の位置を無調整で決定
でき、光導波路１２の端部１２ａと光ファイバ１３の端
部１３ａとを容易に且つ低損失に接続することができる
（請求項２２，２３）。
ァイバとし、光軸方向位置決め機構を、第１ガイド溝１
４における光導波路側端部の溝部として構成した場合、
光ファイバ１３の先端部を溝部に当接させることによ
り、光ファイバの光軸方向位置を決定できる（請求項
７）。図４により上述した本発明の光導波路・光ファイ
バ接続構造及び方法では、光導波路基板１１と、この光
導波路基板１１に対して固定されたファイバ基板１５と
の間に、光ファイバ１３を第１ガイド溝１４及び第２ガ
イド溝１６に沿って挿入して固定することにより、光導
波路１２に対する光ファイバ１３の位置を無調整で決定
でき、光導波路１２の端部１２ａと光ファイバ１３の端
部１３ａとを容易に且つ低損失に接続することができる
（請求項２２，２３）。
【００５１】なお、光導波路基板１１を、Ｓｉ基板（基
板部１１Ａ）上に石英（ＳｉＯ2 ）の光導波路１２と断
面Ｖ形の第１ガイド溝１４とを形成したものとし、ファ
イバ基板１５を、Ｓｉ基板上に断面Ｖ形の第２ガイド溝
１６を形成したものとし、これらの光導波路基板１１と
ファイバ基板１５とを用いて、光導波路１２と光ファイ
バ１３とを容易に且つ低損失に接続することができる
（請求項２４）。このとき、光導波路基板１１およびフ
ァイバ基板１５をいずれもＳｉ基板で構成することで、
陽極接合により、光導波路基板１１とファイバ基板１５
との間を、Ｓｉの原子間力および共有結合で接合するこ
とができる（請求項２５）。
板部１１Ａ）上に石英（ＳｉＯ2 ）の光導波路１２と断
面Ｖ形の第１ガイド溝１４とを形成したものとし、ファ
イバ基板１５を、Ｓｉ基板上に断面Ｖ形の第２ガイド溝
１６を形成したものとし、これらの光導波路基板１１と
ファイバ基板１５とを用いて、光導波路１２と光ファイ
バ１３とを容易に且つ低損失に接続することができる
（請求項２４）。このとき、光導波路基板１１およびフ
ァイバ基板１５をいずれもＳｉ基板で構成することで、
陽極接合により、光導波路基板１１とファイバ基板１５
との間を、Ｓｉの原子間力および共有結合で接合するこ
とができる（請求項２５）。
【００５２】また、光導波路１２の端部１２ａと光ファ
イバ１３の端部１３ａとの間の空間内に注入した光硬化
性樹脂を、光ファイバ１３に所定波長の光を入射して硬
化させることにより、光導波路１２と光ファイバ１３と
が接続され、光ファイバ１３が光導波路１２に対して固
定される（請求項２６）。このとき、さらに、第２連通
路を通じて接着剤を注入することにより、光ファイバ１
３の固定強度を高めることができる（請求項２７）。
イバ１３の端部１３ａとの間の空間内に注入した光硬化
性樹脂を、光ファイバ１３に所定波長の光を入射して硬
化させることにより、光導波路１２と光ファイバ１３と
が接続され、光ファイバ１３が光導波路１２に対して固
定される（請求項２６）。このとき、さらに、第２連通
路を通じて接着剤を注入することにより、光ファイバ１
３の固定強度を高めることができる（請求項２７）。
【００５３】一方、半田用連通路を通じて半田を流し込
むことにより、半田が、光ファイバ１３のクラッド外周
面や対向するファイバ基板１５の表面部及び光導波路基
板１１の表面部に被覆された金属膜に沿って金属膜間に
注入され、光ファイバ１３が光導波路基板１１とファイ
バ基板１５との間で固定される（請求項２８）。半田に
よる光ファイバ１３の固定後、光導波路１２の端部１２
ａと光ファイバ１３の端部１３ａとの間の空間内に注入
した光硬化性樹脂を、光ファイバ１３に所定波長の光を
入射して硬化させることにより、光導波路１２と光ファ
イバ１３とが接続され、光ファイバ１３が光導波路１２
に対して固定される（請求項２９）。
むことにより、半田が、光ファイバ１３のクラッド外周
面や対向するファイバ基板１５の表面部及び光導波路基
板１１の表面部に被覆された金属膜に沿って金属膜間に
注入され、光ファイバ１３が光導波路基板１１とファイ
バ基板１５との間で固定される（請求項２８）。半田に
よる光ファイバ１３の固定後、光導波路１２の端部１２
ａと光ファイバ１３の端部１３ａとの間の空間内に注入
した光硬化性樹脂を、光ファイバ１３に所定波長の光を
入射して硬化させることにより、光導波路１２と光ファ
イバ１３とが接続され、光ファイバ１３が光導波路１２
に対して固定される（請求項２９）。
【００５４】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。 （ａ）第１実施例の説明 まず、図５〜図７により本発明の第１実施例の概要につ
いて説明する。図５は、本発明の第１実施例としての光
導波路・光ファイバ接続方法により形成された光導波路
・光ファイバ接続構造並びにその接続に使用される光導
波路基板及びファイバ基板付き光ファイバを示す分解斜
視図である。
する。 （ａ）第１実施例の説明 まず、図５〜図７により本発明の第１実施例の概要につ
いて説明する。図５は、本発明の第１実施例としての光
導波路・光ファイバ接続方法により形成された光導波路
・光ファイバ接続構造並びにその接続に使用される光導
波路基板及びファイバ基板付き光ファイバを示す分解斜
視図である。
【００５５】この図５において、２１は光導波路基板、
２３はファイバブロック（ファイバ基板）２５付きの光
ファイバで、光導波路基板２１は、その基板本体を成す
Ｓｉ基板２１Ａと、光導波路（コア部）２２を形成され
るＳｉＯ2 （石英）層２１Ｂとを有しており、Ｓｉ基板
２１Ａ上には、光導波路２２の端部（端面）２２ａに隣
接してこの光導波路２２の光軸延長線上に光ファイバ２
３の位置決めを行なうための断面Ｖ形の第１ガイド溝２
４が形成されている。
２３はファイバブロック（ファイバ基板）２５付きの光
ファイバで、光導波路基板２１は、その基板本体を成す
Ｓｉ基板２１Ａと、光導波路（コア部）２２を形成され
るＳｉＯ2 （石英）層２１Ｂとを有しており、Ｓｉ基板
２１Ａ上には、光導波路２２の端部（端面）２２ａに隣
接してこの光導波路２２の光軸延長線上に光ファイバ２
３の位置決めを行なうための断面Ｖ形の第１ガイド溝２
４が形成されている。
【００５６】また、光ファイバ２３の端部にはファイバ
ブロック２５が固定されている。このファイバブロック
２５には、断面Ｖ形の光ファイバ固定用第２ガイド溝２
６が形成され、この第２ガイド溝２６に、光ファイバ２
３が固定されて、光ファイバ２３がファイバブロック２
５に保持されている。そして、ファイバブロック２５に
固定した光ファイバ２３を光導波路基板２１上の第１ガ
イド溝２４に密着させた状態で、対向する光導波路基板
２１の面部２１ａとファイバブロック２５の面部２５ａ
とを固定することにより、光導波路２２の端部（端面）
２２ａに、光ファイバ２３の端部（端面）２３ａが接続
されるようになっている。
ブロック２５が固定されている。このファイバブロック
２５には、断面Ｖ形の光ファイバ固定用第２ガイド溝２
６が形成され、この第２ガイド溝２６に、光ファイバ２
３が固定されて、光ファイバ２３がファイバブロック２
５に保持されている。そして、ファイバブロック２５に
固定した光ファイバ２３を光導波路基板２１上の第１ガ
イド溝２４に密着させた状態で、対向する光導波路基板
２１の面部２１ａとファイバブロック２５の面部２５ａ
とを固定することにより、光導波路２２の端部（端面）
２２ａに、光ファイバ２３の端部（端面）２３ａが接続
されるようになっている。
【００５７】本発明による接続方法では、ファイバ位置
決め用の第１ガイド溝２４が精度よく形成されている状
態で、予めファイバブロック２５に固定された光ファイ
バ２３をファイバ周囲（クラッド部）が光導波路基板２
１上の第１ガイド溝２４に密着するように固定するた
め、光導波路２２に対する光ファイバ２３の位置を無調
整で決定でき、光導波路２２の端部２２ａと光ファイバ
２３の端部２３ａとを容易に且つ低損失に接続すること
が可能となる。
決め用の第１ガイド溝２４が精度よく形成されている状
態で、予めファイバブロック２５に固定された光ファイ
バ２３をファイバ周囲（クラッド部）が光導波路基板２
１上の第１ガイド溝２４に密着するように固定するた
め、光導波路２２に対する光ファイバ２３の位置を無調
整で決定でき、光導波路２２の端部２２ａと光ファイバ
２３の端部２３ａとを容易に且つ低損失に接続すること
が可能となる。
【００５８】以下に、第１実施例の接続構造，光導波路
基板２１およびその製造方法と特徴を概略的に説明す
る。ファイバ位置決め用の光導波路基板２１（Ｓｉ基板
２１Ａ）上の第１ガイド溝２４は、光導波路２２に対し
て精度よく形成されていないと結合損失が増大すること
になる。例えば、光導波路２２のモードフィールド径が
１０μｍ程度で、通常のシングルモードファイバ（モー
ドフィールド径１０μｍ）を接続する場合、位置ずれ２
μｍ程度で１〜２ｄＢの損失が発生してしまう。従っ
て、光導波路２２の中心軸に対してどれだけ精度よく位
置決めできるかにより、接続損失の低減／再現性の特性
を左右することとなる。
基板２１およびその製造方法と特徴を概略的に説明す
る。ファイバ位置決め用の光導波路基板２１（Ｓｉ基板
２１Ａ）上の第１ガイド溝２４は、光導波路２２に対し
て精度よく形成されていないと結合損失が増大すること
になる。例えば、光導波路２２のモードフィールド径が
１０μｍ程度で、通常のシングルモードファイバ（モー
ドフィールド径１０μｍ）を接続する場合、位置ずれ２
μｍ程度で１〜２ｄＢの損失が発生してしまう。従っ
て、光導波路２２の中心軸に対してどれだけ精度よく位
置決めできるかにより、接続損失の低減／再現性の特性
を左右することとなる。
【００５９】まず、上下方向に対する位置決めである
が、本構造に適用したファイバ位置決め用の第１ガイド
溝２２は、Ｓｉ基板（単結晶）２１Ａのある結晶方位に
依存する異方性エッチングにより形成した断面Ｖ形状の
溝であり、この第１ガイド溝２２は、エッチング時での
条件設定をコントロールすることで再現性よく形成する
ことが可能である。
が、本構造に適用したファイバ位置決め用の第１ガイド
溝２２は、Ｓｉ基板（単結晶）２１Ａのある結晶方位に
依存する異方性エッチングにより形成した断面Ｖ形状の
溝であり、この第１ガイド溝２２は、エッチング時での
条件設定をコントロールすることで再現性よく形成する
ことが可能である。
【００６０】なお、第１ガイド溝２２としては、図６に
示すような断面Ｕ形のものも考えられるが、このような
Ｕ形の場合、その深さをエッチング時間でコントロール
する必要があるが、図７に示すような断面Ｖ形とするこ
とで、光ファイバ２３が第１ガイド溝２２に対して斜面
接点となるため、第１ガイド溝２２上部に固定される光
ファイバ２３の上下方向（深さ方向）のコントロール性
が、断面Ｕ形の場合の深さ制御に比較して更に向上する
ことになる（断面Ｕ形のガイド溝に比べて１．４倍のト
レランスでよい）。
示すような断面Ｕ形のものも考えられるが、このような
Ｕ形の場合、その深さをエッチング時間でコントロール
する必要があるが、図７に示すような断面Ｖ形とするこ
とで、光ファイバ２３が第１ガイド溝２２に対して斜面
接点となるため、第１ガイド溝２２上部に固定される光
ファイバ２３の上下方向（深さ方向）のコントロール性
が、断面Ｕ形の場合の深さ制御に比較して更に向上する
ことになる（断面Ｕ形のガイド溝に比べて１．４倍のト
レランスでよい）。
【００６１】例えば、断面Ｖ形の第１ガイド溝２４を形
成するためのマスクパターン幅の形成精度が±１μｍで
ある場合、光ファイバ２３が上下方向にずれる量は±
０．７μｍ程度に抑えることができる。実際、フォトリ
ソグラフィを用いた技術では、前記ずれ量は±０．５μ
ｍ以下にすることが可能であり、ほとんど問題の無いレ
ベルと言える。
成するためのマスクパターン幅の形成精度が±１μｍで
ある場合、光ファイバ２３が上下方向にずれる量は±
０．７μｍ程度に抑えることができる。実際、フォトリ
ソグラフィを用いた技術では、前記ずれ量は±０．５μ
ｍ以下にすることが可能であり、ほとんど問題の無いレ
ベルと言える。
【００６２】次に、光導波路２２に対しての左右方向の
位置決めであるが、低損失／再現性よく接続するために
は、断面Ｖ形の第１ガイド溝２４を光導波路２２の中心
軸に対して精度よく形成する必要がある。一般的に用い
られるフォトリソグラフィ技術による多重形成では、高
段差上での形成や基板内に於ける分布（歪み等による基
板変形により起こる位置ずれ）等により、精度よい設計
値通りの断面Ｖ形の溝を形成することは困難である。
位置決めであるが、低損失／再現性よく接続するために
は、断面Ｖ形の第１ガイド溝２４を光導波路２２の中心
軸に対して精度よく形成する必要がある。一般的に用い
られるフォトリソグラフィ技術による多重形成では、高
段差上での形成や基板内に於ける分布（歪み等による基
板変形により起こる位置ずれ）等により、精度よい設計
値通りの断面Ｖ形の溝を形成することは困難である。
【００６３】これらを克服するための手段として、光導
波路（コア部）２２を形成する工程で断面Ｖ形の第１ガ
イド溝形成用のエッチングマスクを同一フォトリソマス
クで形成し、第１ガイド溝２４を形成する工程まで本パ
ターンを残し、最終工程で除去すればよい。以上の方法
により、Ｓｉ基板２１Ａ上に光導波路２２とファイバ位
置決め用の第１ガイド溝２４とが精度よく形成された光
導波路基板２１が製造されることになる。
波路（コア部）２２を形成する工程で断面Ｖ形の第１ガ
イド溝形成用のエッチングマスクを同一フォトリソマス
クで形成し、第１ガイド溝２４を形成する工程まで本パ
ターンを残し、最終工程で除去すればよい。以上の方法
により、Ｓｉ基板２１Ａ上に光導波路２２とファイバ位
置決め用の第１ガイド溝２４とが精度よく形成された光
導波路基板２１が製造されることになる。
【００６４】次に、光ファイバ２３をＳｉ基板２１Ａ上
に形成された断面Ｖ形の第１ガイド溝２４へ接着剤や半
田材等により固定し、固着後、光ファイバ２３の円周囲
（クラッド）が光導波路基板２１上に形成された第１ガ
イド溝２４に密着するよう固定する。光導波路基板２１
とファイバブロック２５との固定は、後述するように各
々の対向する面部２１ａ，２５ａに金属膜を形成してお
くことで半田による固定が可能となる。
に形成された断面Ｖ形の第１ガイド溝２４へ接着剤や半
田材等により固定し、固着後、光ファイバ２３の円周囲
（クラッド）が光導波路基板２１上に形成された第１ガ
イド溝２４に密着するよう固定する。光導波路基板２１
とファイバブロック２５との固定は、後述するように各
々の対向する面部２１ａ，２５ａに金属膜を形成してお
くことで半田による固定が可能となる。
【００６５】また、固定の際に使用する接着剤や半田材
の量はある程度制御する必要があり、多すぎると余り分
が第１ガイド溝２４や光ファイバ２３の表面に流れ出
し、位置決めの障害となる。ただし、流し溝および逃げ
溝を設けることで制御できる範囲も広くなり固定も容易
となる。その溝は、ガイド溝形成と同時に行なえガイド
溝パターンと同一のフォトリソマスクを使用すること
で、位置合わせの手間を必要としない。
の量はある程度制御する必要があり、多すぎると余り分
が第１ガイド溝２４や光ファイバ２３の表面に流れ出
し、位置決めの障害となる。ただし、流し溝および逃げ
溝を設けることで制御できる範囲も広くなり固定も容易
となる。その溝は、ガイド溝形成と同時に行なえガイド
溝パターンと同一のフォトリソマスクを使用すること
で、位置合わせの手間を必要としない。
【００６６】このように、精度よく形成された第１ガイ
ド溝２４に光ファイバ２３を押し当てるのみで、容易に
光導波路２２に対する位置合わせおよび接続を行なうこ
とができ、さらに固定に際しては、半田等を用いること
により信頼度ある接続固定が可能となる。なお、図５
中、２７は図１８により後述するように光導波路２２の
端面２２ａを形成（鏡面化）するために行なうダイシン
グソウにより形成されたカット溝である。
ド溝２４に光ファイバ２３を押し当てるのみで、容易に
光導波路２２に対する位置合わせおよび接続を行なうこ
とができ、さらに固定に際しては、半田等を用いること
により信頼度ある接続固定が可能となる。なお、図５
中、２７は図１８により後述するように光導波路２２の
端面２２ａを形成（鏡面化）するために行なうダイシン
グソウにより形成されたカット溝である。
【００６７】次に、図８〜図３３により、詳細に本発明
の第１実施例としての光導波路・光ファイバ接続構造及
び方法、並びにその接続に使用される光導波路基板及び
その基板の製造方法、並びにその接続に使用されるファ
イバ基板付き光ファイバについて説明する。図８〜図１
８は本発明の第１実施例による光導波路基板の製造工程
を示すもので、まず、図８に示すように、断面Ｖ形の第
１ガイド溝２４を形成されるべき１００面のＳｉ基板２
１Ａ上に低屈折率層（下部クラッド層）３１および高屈
折率層（コア層）３２を、例えば火炎堆積法またはＣＶ
Ｄ法により堆積する。各層３１，３２の膜厚はそれぞれ
２０μｍ，１０μｍ程度とする。
の第１実施例としての光導波路・光ファイバ接続構造及
び方法、並びにその接続に使用される光導波路基板及び
その基板の製造方法、並びにその接続に使用されるファ
イバ基板付き光ファイバについて説明する。図８〜図１
８は本発明の第１実施例による光導波路基板の製造工程
を示すもので、まず、図８に示すように、断面Ｖ形の第
１ガイド溝２４を形成されるべき１００面のＳｉ基板２
１Ａ上に低屈折率層（下部クラッド層）３１および高屈
折率層（コア層）３２を、例えば火炎堆積法またはＣＶ
Ｄ法により堆積する。各層３１，３２の膜厚はそれぞれ
２０μｍ，１０μｍ程度とする。
【００６８】次に、高屈折率層３１上に、図９，図１０
に示すように、ＳｉまたはＣｕ等の膜からなるマスクパ
ターン（マスク部材）３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃを部分的
に形成する。なお、第１実施例では、Ｓｉ膜をマスクパ
ターンとして形成した場合について説明する。本形成マ
スクパターン３３Ａ〜３３Ｃとしては、クラッド層３
１，コア層３２よりもエッチングレートが遅い材質を用
いる。マスクパターン３３Ａにより覆われた部分が導波
路形成領域となり、また、その延長上においてマスクパ
ターン３３Ｂ，３３Ｃにより断面Ｖ形の第１ガイド溝形
成用のプリマスクパターンが形成されることになる。つ
まり、マスクパターン３３Ｂ，３３Ｃにより挟まれた非
被覆部分に後述するごとくファイバ位置決め用の第１ガ
イド溝２４が形成される。
に示すように、ＳｉまたはＣｕ等の膜からなるマスクパ
ターン（マスク部材）３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃを部分的
に形成する。なお、第１実施例では、Ｓｉ膜をマスクパ
ターンとして形成した場合について説明する。本形成マ
スクパターン３３Ａ〜３３Ｃとしては、クラッド層３
１，コア層３２よりもエッチングレートが遅い材質を用
いる。マスクパターン３３Ａにより覆われた部分が導波
路形成領域となり、また、その延長上においてマスクパ
ターン３３Ｂ，３３Ｃにより断面Ｖ形の第１ガイド溝形
成用のプリマスクパターンが形成されることになる。つ
まり、マスクパターン３３Ｂ，３３Ｃにより挟まれた非
被覆部分に後述するごとくファイバ位置決め用の第１ガ
イド溝２４が形成される。
【００６９】このマスクパターン３３Ａ〜３３Ｃは蒸着
／スパッタ等により堆積され、同一フォトリソマスク処
理＋エッチング工程〔ＲＩＥ（リアクティブイオンエッ
チング）等〕を行なうことにより、光導波路形成用のマ
スクパターン３３Ａとガイド溝形成用のプリマスクパタ
ーン３３Ｂ，３３Ｃが、高精度に位置決めされた状態で
形成される。また、このマスクパターン３３Ａ〜３３Ｃ
の膜厚は、ガイド溝形成用のマスクパターン３３Ｂ，３
３Ｃが後述するＲＩＥ等によるエッチングに耐え得る十
分な厚さ、例えば５μｍ程度とする。
／スパッタ等により堆積され、同一フォトリソマスク処
理＋エッチング工程〔ＲＩＥ（リアクティブイオンエッ
チング）等〕を行なうことにより、光導波路形成用のマ
スクパターン３３Ａとガイド溝形成用のプリマスクパタ
ーン３３Ｂ，３３Ｃが、高精度に位置決めされた状態で
形成される。また、このマスクパターン３３Ａ〜３３Ｃ
の膜厚は、ガイド溝形成用のマスクパターン３３Ｂ，３
３Ｃが後述するＲＩＥ等によるエッチングに耐え得る十
分な厚さ、例えば５μｍ程度とする。
【００７０】図１１に示すように、前述のマスクパター
ン３３Ａ〜３３Ｃを形成していない高屈折率層３２の部
分を、ＲＩＥ装置等を用いてエッチングする。このエッ
チングにより、コア部（光導波路）２２およびその延長
上のガイド溝形成用一次マスクパターン（高屈折率層の
み）が形成される。ここで、コア部２２上にマスクパタ
ーン３３Ａが存在すると伝搬する光が吸収されるため、
ガイド溝形成領域のマスクパターン３３Ｂ，３３Ｃのみ
を保護し、図１２に示すように、コア部２２上のマスク
パターン３３Ａのみをエッチングにより除去する。
ン３３Ａ〜３３Ｃを形成していない高屈折率層３２の部
分を、ＲＩＥ装置等を用いてエッチングする。このエッ
チングにより、コア部（光導波路）２２およびその延長
上のガイド溝形成用一次マスクパターン（高屈折率層の
み）が形成される。ここで、コア部２２上にマスクパタ
ーン３３Ａが存在すると伝搬する光が吸収されるため、
ガイド溝形成領域のマスクパターン３３Ｂ，３３Ｃのみ
を保護し、図１２に示すように、コア部２２上のマスク
パターン３３Ａのみをエッチングにより除去する。
【００７１】図１２に示す状態から、図１３に示すよう
に、全面に低屈折率層（上部クラッド層，上部低屈折率
層）３４を、例えばＣＶＤ法により、２０μｍ程度の厚
さで形成する。この際、ガイド溝形成用一次マスクパタ
ーン３３Ｂ，３３Ｃを残した状態で低屈折率層３４を形
成する。ただし、低屈折率層３４を火炎堆積法により形
成する場合には、マスクパターン３３Ｂ，３３Ｃとの間
にＳｉＯ2 系の薄膜３５を介して低屈折率層３４を形成
する必要がある。
に、全面に低屈折率層（上部クラッド層，上部低屈折率
層）３４を、例えばＣＶＤ法により、２０μｍ程度の厚
さで形成する。この際、ガイド溝形成用一次マスクパタ
ーン３３Ｂ，３３Ｃを残した状態で低屈折率層３４を形
成する。ただし、低屈折率層３４を火炎堆積法により形
成する場合には、マスクパターン３３Ｂ，３３Ｃとの間
にＳｉＯ2 系の薄膜３５を介して低屈折率層３４を形成
する必要がある。
【００７２】そして、図１４に示すごとく、光導波路
（コア部）２２を含む低屈折率層３４，３１の部分をエ
ッチング（ＲＩＥ等）に対し保護できるように、図９，
図１０で前述したものと同様のマスク材を堆積してパタ
ーニングし、マスク３６を形成する。ここで用いるマス
ク３６の膜厚は５μｍ程度でよい。さらに、図１５に示
すように、光導波路（コア部）２２を含む低屈折率層３
４，３１の部分をマスク３６で保護した状態で、ＲＩＥ
装置等により、ガイド溝形成部のＳｉ基板（１００面）
２１Ａが露出するまでエッチングを行なう。
（コア部）２２を含む低屈折率層３４，３１の部分をエ
ッチング（ＲＩＥ等）に対し保護できるように、図９，
図１０で前述したものと同様のマスク材を堆積してパタ
ーニングし、マスク３６を形成する。ここで用いるマス
ク３６の膜厚は５μｍ程度でよい。さらに、図１５に示
すように、光導波路（コア部）２２を含む低屈折率層３
４，３１の部分をマスク３６で保護した状態で、ＲＩＥ
装置等により、ガイド溝形成部のＳｉ基板（１００面）
２１Ａが露出するまでエッチングを行なう。
【００７３】このとき、光導波路（コア部）２２を含む
低屈折率層３４，３１の部分は金属マスク３６により保
護されているので、エッチングされず、ガイド溝形成部
分についても、前工程で残しておいたマスク材がエッチ
ングのストッパとなり、最終的にはコア（光導波路２
２）＋下部クラッド層（低屈折率層３１）の膜厚を有す
るガイド溝エッチング用マスクが形成される。
低屈折率層３４，３１の部分は金属マスク３６により保
護されているので、エッチングされず、ガイド溝形成部
分についても、前工程で残しておいたマスク材がエッチ
ングのストッパとなり、最終的にはコア（光導波路２
２）＋下部クラッド層（低屈折率層３１）の膜厚を有す
るガイド溝エッチング用マスクが形成される。
【００７４】ついで、図１５に示すように形成されたコ
ア＋下部クラッド層の膜厚を有するガイド溝エッチング
マスク（低屈折率層３１，高屈折率層３２）を用い、ウ
エットエッチングを行なって、図１６に示すように、Ｓ
ｉ基板２１Ａが露出した部分に第１ガイド溝２４を形成
する。エッチング液としては、例えば、４ｍｏｌ％のピ
ロカテコールと４６．４ｍｏｌ％のエチレンジアミンと
４９．４ｍｏｌ％の水との混合液またはＫＯＨ等を用い
る。
ア＋下部クラッド層の膜厚を有するガイド溝エッチング
マスク（低屈折率層３１，高屈折率層３２）を用い、ウ
エットエッチングを行なって、図１６に示すように、Ｓ
ｉ基板２１Ａが露出した部分に第１ガイド溝２４を形成
する。エッチング液としては、例えば、４ｍｏｌ％のピ
ロカテコールと４６．４ｍｏｌ％のエチレンジアミンと
４９．４ｍｏｌ％の水との混合液またはＫＯＨ等を用い
る。
【００７５】断面Ｖ形のガイド溝２４は、Ｓｉ単結晶固
有の面方向によるエッチング速度の違いから形成され、
エッチング用マスクの幅およびエッチング時間を制御す
ることにより、固定する光ファイバ２３の高さ調整を容
易に且つ精度よく行なうことができる。ここでは、光導
波路２２のコア中心が、Ｓｉ面から２５μｍのところに
位置しており、この位置に光ファイバ２３（径１２５μ
ｍ）を結合させる場合、ガイド溝２４を形成するための
パターン幅（マスクパターン３３Ｂ，３３Ｃの間隔）は
１２０μｍ程度となる。
有の面方向によるエッチング速度の違いから形成され、
エッチング用マスクの幅およびエッチング時間を制御す
ることにより、固定する光ファイバ２３の高さ調整を容
易に且つ精度よく行なうことができる。ここでは、光導
波路２２のコア中心が、Ｓｉ面から２５μｍのところに
位置しており、この位置に光ファイバ２３（径１２５μ
ｍ）を結合させる場合、ガイド溝２４を形成するための
パターン幅（マスクパターン３３Ｂ，３３Ｃの間隔）は
１２０μｍ程度となる。
【００７６】上述のようにしてガイド溝２４の形成工程
を終了した段階で、図１７に示すように、不要となるガ
イド溝形成用のマスクパターン（低屈折率層３１および
高屈折率層３２）を除去する。その除去手段は、フッ酸
＋フッ化アンモニウム＋水の混合液によるウェットエッ
チングによる方法、または、光導波路部を金属膜で保護
した状態でドライエッチングにより行なう。
を終了した段階で、図１７に示すように、不要となるガ
イド溝形成用のマスクパターン（低屈折率層３１および
高屈折率層３２）を除去する。その除去手段は、フッ酸
＋フッ化アンモニウム＋水の混合液によるウェットエッ
チングによる方法、または、光導波路部を金属膜で保護
した状態でドライエッチングにより行なう。
【００７７】ガイド溝形成用のエッチングマスク部分を
除去した後、精密カッティングソウ（ダイシングソウ）
を用い、光導波路（コア部）２２の端面形成（鏡面化）
を行なって、図１８に示すように、光導波路２２とガイ
ド溝２４との間にカット溝２７を形成する。この際の切
断ラインは、Ｓｉ基板２１Ａに深さ約２００μｍ入る程
度にする。また、切断ライン幅は約２００μｍ程度でよ
く、このようなカット溝２７を入れることにより、光導
波路２２とガイド溝２４との境界部に発生する障害物お
よびエッチング荒れ等を除去することができる。
除去した後、精密カッティングソウ（ダイシングソウ）
を用い、光導波路（コア部）２２の端面形成（鏡面化）
を行なって、図１８に示すように、光導波路２２とガイ
ド溝２４との間にカット溝２７を形成する。この際の切
断ラインは、Ｓｉ基板２１Ａに深さ約２００μｍ入る程
度にする。また、切断ライン幅は約２００μｍ程度でよ
く、このようなカット溝２７を入れることにより、光導
波路２２とガイド溝２４との境界部に発生する障害物お
よびエッチング荒れ等を除去することができる。
【００７８】そして、上述のように製造された光導波路
基板２１と、図１９〜図２３により後述するように製造
されるファイバブロック２５を、半田により固定する場
合には、端面形成する前工程において、図３１，図３２
に示すように、光導波路基板２１のＳｉ基板２１Ａの面
部２１ａに金属膜３７を形成しておく。この金属膜３７
の膜厚は、例えばＡｕを用いる場合、Ｔｉ：１０００Å
＋Ａｕ：２０００Åとする。
基板２１と、図１９〜図２３により後述するように製造
されるファイバブロック２５を、半田により固定する場
合には、端面形成する前工程において、図３１，図３２
に示すように、光導波路基板２１のＳｉ基板２１Ａの面
部２１ａに金属膜３７を形成しておく。この金属膜３７
の膜厚は、例えばＡｕを用いる場合、Ｔｉ：１０００Å
＋Ａｕ：２０００Åとする。
【００７９】以上の図８〜図１８により説明した工程に
おいて、Ｓｉ基板２１Ａ上に光導波路２２とその光軸延
長上のファイバ位置決め用の第１ガイド溝２４とが形成
される。さて、次に、上述のごとく製造された光導波路
基板２１の端部に形成した第１ガイド溝２４と光ファイ
バ２３との結合をより容易に且つ確実に行なうために用
いられる、断面Ｖ形の第２ガイド溝２６を有するＳｉ製
のファイバブロック（ファイバ基板）２５の製造工程を
図１９（ａ）〜（ｊ）により説明する。
おいて、Ｓｉ基板２１Ａ上に光導波路２２とその光軸延
長上のファイバ位置決め用の第１ガイド溝２４とが形成
される。さて、次に、上述のごとく製造された光導波路
基板２１の端部に形成した第１ガイド溝２４と光ファイ
バ２３との結合をより容易に且つ確実に行なうために用
いられる、断面Ｖ形の第２ガイド溝２６を有するＳｉ製
のファイバブロック（ファイバ基板）２５の製造工程を
図１９（ａ）〜（ｊ）により説明する。
【００８０】図１９（ａ）〜（ｊ）に示すように、ファ
イバブロック２５は、Ｓｉ基板（１００面）２５Ａ上に
ＳｉＯ2 のパターンを一般的なフォトリソグラフィ法に
より形成される。図１９（ａ）〜（ｊ）中、４１はＳｉ
Ｏ2 層、４２はマスク材、４３はレジスト材を示してい
る。このとき、図１９（ｂ），（ｃ）におけるＳｉＯ2
層４１およびマスク材４２の成膜は、ＥＢ蒸着，スパッ
タ等により行なう。また、図１９（ｅ）〜（ｉ）に示す
パターン化は、フォトリソグラフィ／ドライエッチン
グ，ウエットエッチングにより実施される。
イバブロック２５は、Ｓｉ基板（１００面）２５Ａ上に
ＳｉＯ2 のパターンを一般的なフォトリソグラフィ法に
より形成される。図１９（ａ）〜（ｊ）中、４１はＳｉ
Ｏ2 層、４２はマスク材、４３はレジスト材を示してい
る。このとき、図１９（ｂ），（ｃ）におけるＳｉＯ2
層４１およびマスク材４２の成膜は、ＥＢ蒸着，スパッ
タ等により行なう。また、図１９（ｅ）〜（ｉ）に示す
パターン化は、フォトリソグラフィ／ドライエッチン
グ，ウエットエッチングにより実施される。
【００８１】そして、図１９（ａ）〜（ｉ）の工程によ
って形成された第２ガイド溝エッチング用マスク（Ｓｉ
Ｏ2 層４１）を用い、ウエットエッチングを行なって、
図１９（ｊ）に示すように、Ｓｉ基板２５Ａが露出した
部分に第２ガイド溝２６を形成する。エッチング液とし
ては、光導波路基板２１における第１ガイド溝２４の形
成時と同様、例えば、４ｍｏｌ％のピロカテコールと４
６．４ｍｏｌ％のエチレンジアミンと４９．４ｍｏｌ％
の水との混合液またはＫＯＨ等を用いる。第１ガイド溝
２４を形成する場合と同様、断面Ｖ形の第２ガイド溝２
６も、Ｓｉ単結晶固有の面方向によるエッチング速度の
違いから形成される。この第２ガイド溝２６のサイズは
光導波路基板２１に形成した第１ガイド溝２４と同様と
する。
って形成された第２ガイド溝エッチング用マスク（Ｓｉ
Ｏ2 層４１）を用い、ウエットエッチングを行なって、
図１９（ｊ）に示すように、Ｓｉ基板２５Ａが露出した
部分に第２ガイド溝２６を形成する。エッチング液とし
ては、光導波路基板２１における第１ガイド溝２４の形
成時と同様、例えば、４ｍｏｌ％のピロカテコールと４
６．４ｍｏｌ％のエチレンジアミンと４９．４ｍｏｌ％
の水との混合液またはＫＯＨ等を用いる。第１ガイド溝
２４を形成する場合と同様、断面Ｖ形の第２ガイド溝２
６も、Ｓｉ単結晶固有の面方向によるエッチング速度の
違いから形成される。この第２ガイド溝２６のサイズは
光導波路基板２１に形成した第１ガイド溝２４と同様と
する。
【００８２】上述のようにＳｉ基板２５Ａ上に第２ガイ
ド溝２６を形成する際に、図２０に示すようなフォトリ
ソマスク４４を用いることにより、図２１，図２２に示
すような半田用の流し溝４５を同時に形成する。つま
り、光ファイバ固定用の第２ガイド溝２６のパターンと
半田等を流し込むための流し溝４５のパターンとを同一
マスク４４で形成する。
ド溝２６を形成する際に、図２０に示すようなフォトリ
ソマスク４４を用いることにより、図２１，図２２に示
すような半田用の流し溝４５を同時に形成する。つま
り、光ファイバ固定用の第２ガイド溝２６のパターンと
半田等を流し込むための流し溝４５のパターンとを同一
マスク４４で形成する。
【００８３】ところで、接着剤を用いて光導波路基板２
１，光ファイバ２３，ファイバブロック２５の固定を行
なうのであれば、上記工程後、必要なサイズに切断する
ことでファイバブロック２５は完成するが、半田固定の
場合、以下の工程が必要となる。即ち、Ｓｉ基板２５Ａ
の表面に第２ガイド溝２６が形成された後、Ｓｉ基板２
５Ａの表面にＥＢ蒸着あるいはスパッタ等で金属膜４６
の形成を行ない、フォトリソグラフィ法により、図２
１，図２２に斜線で示すようなパターン化を行なう。こ
の金属膜４６のパターンは、光ファイバ２３の固定に必
要な第２ガイド溝２６の内部およびその周囲に施される
とともに、半田用の流し溝４５の内部についても同様に
形成されるほか、光導波路基板２１の面部２１ａ（金属
膜３７）と接合されるファイバブロック２５の面部２５
ａ上にも形成され、光導波路基板２１，光ファイバ２
３，ファイバブロック２５を相互に半田固定できるよう
な構造になっている。
１，光ファイバ２３，ファイバブロック２５の固定を行
なうのであれば、上記工程後、必要なサイズに切断する
ことでファイバブロック２５は完成するが、半田固定の
場合、以下の工程が必要となる。即ち、Ｓｉ基板２５Ａ
の表面に第２ガイド溝２６が形成された後、Ｓｉ基板２
５Ａの表面にＥＢ蒸着あるいはスパッタ等で金属膜４６
の形成を行ない、フォトリソグラフィ法により、図２
１，図２２に斜線で示すようなパターン化を行なう。こ
の金属膜４６のパターンは、光ファイバ２３の固定に必
要な第２ガイド溝２６の内部およびその周囲に施される
とともに、半田用の流し溝４５の内部についても同様に
形成されるほか、光導波路基板２１の面部２１ａ（金属
膜３７）と接合されるファイバブロック２５の面部２５
ａ上にも形成され、光導波路基板２１，光ファイバ２
３，ファイバブロック２５を相互に半田固定できるよう
な構造になっている。
【００８４】そして、最終的に、カッティングソウを用
い必要な大きさにカットして、第２ガイド溝２６を有す
るファイバブロック２５が製造される。なお、上述した
製造方法では、別基板上にファイバブロック２５を形成
しているが、第２ガイド溝２６も第１ガイド溝２４のサ
イズと同じであるので、図２３に示すように、光導波路
基板２１の第１ガイド溝２４の延長上を利用し同時に形
成した後、その端部を光導波路基板２１から切り離し、
ファイバブロック２５として用いてもよい。このように
製造することで、光導波路基板２１とファイバブロック
２５とを同時に効率よく製造することができる。
い必要な大きさにカットして、第２ガイド溝２６を有す
るファイバブロック２５が製造される。なお、上述した
製造方法では、別基板上にファイバブロック２５を形成
しているが、第２ガイド溝２６も第１ガイド溝２４のサ
イズと同じであるので、図２３に示すように、光導波路
基板２１の第１ガイド溝２４の延長上を利用し同時に形
成した後、その端部を光導波路基板２１から切り離し、
ファイバブロック２５として用いてもよい。このように
製造することで、光導波路基板２１とファイバブロック
２５とを同時に効率よく製造することができる。
【００８５】次に、第１実施例の構造で必要となる光フ
ァイバ２３に対する加工、および、ファイバブロック２
５と光ファイバ２３との固定方法を、図２４〜図３０に
より説明する。接着剤により光導波路基板２１，光ファ
イバ２３，ファイバブロック２５を相互に固定する場
合、光ファイバ２３へのメタライズ加工は不要となる
が、この第１実施例のように、半田により光導波路基板
２１，光ファイバ２３，ファイバブロック２５を相互に
固定する場合、光ファイバ２３自身のメタライズが必要
となる。ただし、光導波路基板２１への固定の際、半田
材の不要部への回り込みやメタライズ材の膜厚分布等に
より光導波路に対して位置ズレを与える場合があり、以
下に示す光ファイバ２３の加工が必要となる。
ァイバ２３に対する加工、および、ファイバブロック２
５と光ファイバ２３との固定方法を、図２４〜図３０に
より説明する。接着剤により光導波路基板２１，光ファ
イバ２３，ファイバブロック２５を相互に固定する場
合、光ファイバ２３へのメタライズ加工は不要となる
が、この第１実施例のように、半田により光導波路基板
２１，光ファイバ２３，ファイバブロック２５を相互に
固定する場合、光ファイバ２３自身のメタライズが必要
となる。ただし、光導波路基板２１への固定の際、半田
材の不要部への回り込みやメタライズ材の膜厚分布等に
より光導波路に対して位置ズレを与える場合があり、以
下に示す光ファイバ２３の加工が必要となる。
【００８６】つまり、図２６に示すように、光ファイバ
２３のクラッド外周の全周に金属膜５１を被覆する場
合、その全周にわたって精密膜厚制御が必要となるが、
第１実施例では、図２７に示すように、光ファイバ２３
のクラッド外周のうち、光導波路基板２１の第１ガイド
溝２４側の部分については半田が付着しないので、その
部分には金属膜５１を被覆しない。従って、図２４，図
２５に示すように、本実施例の光ファイバ２３には、ク
ラッド外周のうちファイバブロック２５の第２ガイド溝
２６への金属固定に必要な領域のみに金属膜５１の被覆
が施されている。
２３のクラッド外周の全周に金属膜５１を被覆する場
合、その全周にわたって精密膜厚制御が必要となるが、
第１実施例では、図２７に示すように、光ファイバ２３
のクラッド外周のうち、光導波路基板２１の第１ガイド
溝２４側の部分については半田が付着しないので、その
部分には金属膜５１を被覆しない。従って、図２４，図
２５に示すように、本実施例の光ファイバ２３には、ク
ラッド外周のうちファイバブロック２５の第２ガイド溝
２６への金属固定に必要な領域のみに金属膜５１の被覆
が施されている。
【００８７】金属膜５１を光ファイバ２３のクラッド外
周に被覆する方法としては、例えば以下の３つのものが
ある。 予めフォトリソグラフィ法により一部分をレジスト材
で保護し、必要な領域のみに金属膜５１を被覆（メタラ
イズ）する。 全周をメタライズされた光ファイバ２３について、フ
ォトリソグラフィ法により一部分（金属膜５１の必要な
領域）をレジスト材で保護し、エッチングにより不要な
金属膜部分を除去する。
周に被覆する方法としては、例えば以下の３つのものが
ある。 予めフォトリソグラフィ法により一部分をレジスト材
で保護し、必要な領域のみに金属膜５１を被覆（メタラ
イズ）する。 全周をメタライズされた光ファイバ２３について、フ
ォトリソグラフィ法により一部分（金属膜５１の必要な
領域）をレジスト材で保護し、エッチングにより不要な
金属膜部分を除去する。
【００８８】全周をメタライズされた光ファイバ２３
をファイバブロック２５に固定した状態（図３０参照）
で、前記同様の処理で不要な金属膜部分を除去する。
上述のような方法により、図２８〜図３０に示すよう
に、端部におけるクラッド外周のうち半周分だけメタラ
イズ（金属膜５１を被覆）された光ファイバ２３を、治
具等によりファイバブロック２５に載置し、半田用の流
し溝４５から半田５２を注入し、ファイバブロック２５
全体を加熱する。
をファイバブロック２５に固定した状態（図３０参照）
で、前記同様の処理で不要な金属膜部分を除去する。
上述のような方法により、図２８〜図３０に示すよう
に、端部におけるクラッド外周のうち半周分だけメタラ
イズ（金属膜５１を被覆）された光ファイバ２３を、治
具等によりファイバブロック２５に載置し、半田用の流
し溝４５から半田５２を注入し、ファイバブロック２５
全体を加熱する。
【００８９】そして、ファイバブロック２５の温度が半
田５２の溶解温度に達すると半田５２が第２ガイド溝２
６内に流れ出し、その時点で温度を下げることにより、
図３０に示すように、光ファイバ２３とファイバブロッ
ク２５とが固着され、ファイバブロック２５付きの光フ
ァイバ２３が製造される。このようにしてファイバブロ
ック２５と光ファイバ２３とが固定された後、光導波路
基板２１との接合を行なう。接着剤による固定の場合、
光導波路基板２１側の第１ガイド溝２４に光ファイバ２
３が嵌合し密着した状態で、光導波路基板２１上にファ
イバブロック２５を載置してから、対向する光導波路基
板２１の面部２１ａとファイバブロック２５の面部２５
ａとの間に、流し溝から接着剤を流し込み固定する。
田５２の溶解温度に達すると半田５２が第２ガイド溝２
６内に流れ出し、その時点で温度を下げることにより、
図３０に示すように、光ファイバ２３とファイバブロッ
ク２５とが固着され、ファイバブロック２５付きの光フ
ァイバ２３が製造される。このようにしてファイバブロ
ック２５と光ファイバ２３とが固定された後、光導波路
基板２１との接合を行なう。接着剤による固定の場合、
光導波路基板２１側の第１ガイド溝２４に光ファイバ２
３が嵌合し密着した状態で、光導波路基板２１上にファ
イバブロック２５を載置してから、対向する光導波路基
板２１の面部２１ａとファイバブロック２５の面部２５
ａとの間に、流し溝から接着剤を流し込み固定する。
【００９０】また、半田による場合も同様、図３１〜図
３３に示すごとく、光導波路基板２１側の第１ガイド溝
２４に光ファイバ２３が嵌合し密着した状態で、光導波
路基板２１上にファイバブロック２５を載置してから、
流し溝に半田５３を注入した後、光導波路基板２１全体
を加熱し、半田５３の溶解温度まで上昇させ固定させ
る。この際、対向する光導波路基板２１の面部２１ａ
（金属膜３７）とファイバブロック２５の面部２５ａ
（金属膜４６）との間に半田５３がひろがり、強度的に
も安定した固定が可能となる。
３３に示すごとく、光導波路基板２１側の第１ガイド溝
２４に光ファイバ２３が嵌合し密着した状態で、光導波
路基板２１上にファイバブロック２５を載置してから、
流し溝に半田５３を注入した後、光導波路基板２１全体
を加熱し、半田５３の溶解温度まで上昇させ固定させ
る。この際、対向する光導波路基板２１の面部２１ａ
（金属膜３７）とファイバブロック２５の面部２５ａ
（金属膜４６）との間に半田５３がひろがり、強度的に
も安定した固定が可能となる。
【００９１】このとき、ファイバブロック２５と光導波
路基板２１との金属固定に使用する半田５３の融点（溶
解温度）を、ファイバブロック２５と光ファイバ２３と
の金属固定に使用する半田５２の融点よりも低く設定し
ておく。これにより、図３０に示すように先に金属固定
されているファイバブロック２５と光ファイバ２３との
間の半田５２が、図３３に示すように後でファイバブロ
ック２５と光導波路基板２１とを金属固定するために用
いる半田５３を溶融させるための熱により溶融してしま
い、ファイバブロック２５と光ファイバ２３との金属固
定状態が緩むのを防止できる。
路基板２１との金属固定に使用する半田５３の融点（溶
解温度）を、ファイバブロック２５と光ファイバ２３と
の金属固定に使用する半田５２の融点よりも低く設定し
ておく。これにより、図３０に示すように先に金属固定
されているファイバブロック２５と光ファイバ２３との
間の半田５２が、図３３に示すように後でファイバブロ
ック２５と光導波路基板２１とを金属固定するために用
いる半田５３を溶融させるための熱により溶融してしま
い、ファイバブロック２５と光ファイバ２３との金属固
定状態が緩むのを防止できる。
【００９２】以上のようにして、対向する光導波路基板
２１の面部２１ａとファイバ基板２５の面部２５ａとが
固定され、光導波路２２の端部２２ａと光ファイバ２３
の端部２３ａとが、光導波路２２のコアと光ファイバ２
３のコアとを正確に一致させた状態で接続固定すること
ができる。このように、本発明の第１実施例によれば、
光導波路２２に対する光ファイバ２３の位置を無調整で
決定でき、光導波路２２と光ファイバ２３との接続固定
を、簡素な構造で容易に且つ低損失にさらには高精度で
高い信頼性をもって行なうことができ、光導波回路の大
量生産や低コスト化を実現できるのである。
２１の面部２１ａとファイバ基板２５の面部２５ａとが
固定され、光導波路２２の端部２２ａと光ファイバ２３
の端部２３ａとが、光導波路２２のコアと光ファイバ２
３のコアとを正確に一致させた状態で接続固定すること
ができる。このように、本発明の第１実施例によれば、
光導波路２２に対する光ファイバ２３の位置を無調整で
決定でき、光導波路２２と光ファイバ２３との接続固定
を、簡素な構造で容易に且つ低損失にさらには高精度で
高い信頼性をもって行なうことができ、光導波回路の大
量生産や低コスト化を実現できるのである。
【００９３】（ｂ）第２実施例の説明 図３４は本発明の第２実施例としての光導波路・光ファ
イバ接続構造を示す分解斜視図、図３５は第２実施例の
構造を示す分解側面図である。なお、図中、既述の符号
と同一の符号は同一部分を示しているので、その詳細な
説明は省略する。
イバ接続構造を示す分解斜視図、図３５は第２実施例の
構造を示す分解側面図である。なお、図中、既述の符号
と同一の符号は同一部分を示しているので、その詳細な
説明は省略する。
【００９４】これらの図３４，図３５に示すように、第
２実施例の光導波路・光ファイバ接続構造も、図５に示
した第１実施例のものとほぼ同様に構成されているが、
この第２実施例の構造では、光導波路基板２１およびフ
ァイバブロック２５にわたり、光ファイバ２３の光軸方
向における位置決めを行なう光軸方向位置決め機構６０
Ａ，６０Ｂが、ガイド溝２４，２６（光ファイバ２３）
の両側に設けられている。
２実施例の光導波路・光ファイバ接続構造も、図５に示
した第１実施例のものとほぼ同様に構成されているが、
この第２実施例の構造では、光導波路基板２１およびフ
ァイバブロック２５にわたり、光ファイバ２３の光軸方
向における位置決めを行なう光軸方向位置決め機構６０
Ａ，６０Ｂが、ガイド溝２４，２６（光ファイバ２３）
の両側に設けられている。
【００９５】そして、光軸方向位置決め機構６０Ａ，６
０Ｂは、それぞれ、光導波路基板２１の面部２１ａにお
いて第１ガイド溝２４の両側に図３６〜図４２により後
述する手順で形成された凹部６１Ａ，６１Ｂと、ファイ
バブロック２５の面部２５ａにおいて第２ガイド溝２６
の両側に図４６〜図５１により後述する手順で形成され
た凸部６２Ａ，６２Ｂとから構成されている。
０Ｂは、それぞれ、光導波路基板２１の面部２１ａにお
いて第１ガイド溝２４の両側に図３６〜図４２により後
述する手順で形成された凹部６１Ａ，６１Ｂと、ファイ
バブロック２５の面部２５ａにおいて第２ガイド溝２６
の両側に図４６〜図５１により後述する手順で形成され
た凸部６２Ａ，６２Ｂとから構成されている。
【００９６】この第２実施例でも、第１実施例と同様
に、ファイバ位置決め用の第１ガイド溝２４が精度よく
形成されている状態で、予めファイバブロック２５に固
定された光ファイバ２３をファイバ周囲が光導波路基板
２１上の第１ガイド溝２４に密着するように固定するた
め、光ファイバ２３は、無調整で光導波路２２に対して
最適なＸ軸方向位置およびＹ軸方向位置（図３５参照）
に配置される。
に、ファイバ位置決め用の第１ガイド溝２４が精度よく
形成されている状態で、予めファイバブロック２５に固
定された光ファイバ２３をファイバ周囲が光導波路基板
２１上の第１ガイド溝２４に密着するように固定するた
め、光ファイバ２３は、無調整で光導波路２２に対して
最適なＸ軸方向位置およびＹ軸方向位置（図３５参照）
に配置される。
【００９７】ところで、光ファイバ２３の光軸方向（図
３５のＺ軸方向）の位置決めについては、光ファイバ２
３を光導波路２２に直接的に当接させるだけの構造で
は、前述したように光導波路２２の端面２２ａや光ファ
イバ２３の端面２３ａに傷等が付いたり損失増大を招い
たりするため、第２実施例では、光ファイバ２３を直接
用いることなく、光ファイバ２３と異なる部分で光軸方
向の位置出しを行なえるようにしている。
３５のＺ軸方向）の位置決めについては、光ファイバ２
３を光導波路２２に直接的に当接させるだけの構造で
は、前述したように光導波路２２の端面２２ａや光ファ
イバ２３の端面２３ａに傷等が付いたり損失増大を招い
たりするため、第２実施例では、光ファイバ２３を直接
用いることなく、光ファイバ２３と異なる部分で光軸方
向の位置出しを行なえるようにしている。
【００９８】即ち、凸部６２Ａ，６２Ｂを形成されたフ
ァイバブロック２５に光ファイバ２３を固定しておき、
図３４，図３５および図４３に示すように、ファイバブ
ロック２５の凸部６２Ａ，６２Ｂをそれぞれ光導波路基
板２１の凹部６１Ａ，６１Ｂに嵌合させ、凹部６１Ａ，
６１Ｂの端面６１ａと凸部６２Ａ，６２Ｂの端面６２ａ
とを当接させる。
ァイバブロック２５に光ファイバ２３を固定しておき、
図３４，図３５および図４３に示すように、ファイバブ
ロック２５の凸部６２Ａ，６２Ｂをそれぞれ光導波路基
板２１の凹部６１Ａ，６１Ｂに嵌合させ、凹部６１Ａ，
６１Ｂの端面６１ａと凸部６２Ａ，６２Ｂの端面６２ａ
とを当接させる。
【００９９】これにより、光ファイバ２３を無調整で光
軸方向について最適な位置に配置することができる。従
って、本発明の第２実施例によれば、光ファイバ２３を
光導波路２２側へ押し付け過ぎて、光導波路２２の端面
２２ａや光ファイバ２３の端面２３ａに傷等を付けたり
光ファイバ２３自体に損失増加の要因となるしなりを生
じさせたりするのを防止できるほか、第１実施例と同様
に、光導波路２２と光ファイバと２３を、簡素な構造で
容易に且つ低損失にさらには高精度で高い信頼性をもっ
て接続固定することができ、光導波回路の大量生産や低
コスト化に寄与する。
軸方向について最適な位置に配置することができる。従
って、本発明の第２実施例によれば、光ファイバ２３を
光導波路２２側へ押し付け過ぎて、光導波路２２の端面
２２ａや光ファイバ２３の端面２３ａに傷等を付けたり
光ファイバ２３自体に損失増加の要因となるしなりを生
じさせたりするのを防止できるほか、第１実施例と同様
に、光導波路２２と光ファイバと２３を、簡素な構造で
容易に且つ低損失にさらには高精度で高い信頼性をもっ
て接続固定することができ、光導波回路の大量生産や低
コスト化に寄与する。
【０１００】次に、図３６〜図４２により、第２実施例
で用いられる凹部６１Ａ，６１Ｂをもつ光導波路基板２
１の製造手順について説明すると、まず、図３６に示す
ように、断面Ｖ形の第１ガイド溝２４および凹部６１
Ａ，６１Ｂを形成されるべき１００面のＳｉ基板２１Ａ
上に低屈折率層（下部クラッド層）３１および高屈折率
層（コア層）３２を、例えば火炎堆積法またはＣＶＤ法
により堆積する。
で用いられる凹部６１Ａ，６１Ｂをもつ光導波路基板２
１の製造手順について説明すると、まず、図３６に示す
ように、断面Ｖ形の第１ガイド溝２４および凹部６１
Ａ，６１Ｂを形成されるべき１００面のＳｉ基板２１Ａ
上に低屈折率層（下部クラッド層）３１および高屈折率
層（コア層）３２を、例えば火炎堆積法またはＣＶＤ法
により堆積する。
【０１０１】次に、高屈折率層３１上に、図３７に示す
ように、ＳｉまたはＣｕ等の膜からなるマスクパターン
（マスク部材）６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃを部分的に形成
する。なお、第２実施例では、Ｓｉ膜６３をマスクパタ
ーンとして形成した場合について説明する。このとき、
図３６に示すように、高屈折率層３１上にＳｉ膜６３を
ＥＢ蒸着，スパッタ等により蒸着した後、第１実施例と
同様に、同一フォトリソマスク処理＋エッチング工程
（ＲＩＥ等）を行なうことにより、光導波路形成用のマ
スクパターン６３Ａとガイド溝形成用兼凹部形成用のプ
リマスクパターン６３Ｂ，６３Ｃが、高精度に位置決め
された状態で形成される。つまり、マスクパターン６３
Ａにより覆われた部分が導波路形成領域となる。また、
その延長上においてマスクパターン６３Ｂ，６３Ｃによ
り、断面Ｖ形の第１ガイド溝形成用のプリマスクパター
ンが形成されるとともに、第１ガイド溝両側の凹部形成
用のプリマスクパターンが形成されることになる。
ように、ＳｉまたはＣｕ等の膜からなるマスクパターン
（マスク部材）６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃを部分的に形成
する。なお、第２実施例では、Ｓｉ膜６３をマスクパタ
ーンとして形成した場合について説明する。このとき、
図３６に示すように、高屈折率層３１上にＳｉ膜６３を
ＥＢ蒸着，スパッタ等により蒸着した後、第１実施例と
同様に、同一フォトリソマスク処理＋エッチング工程
（ＲＩＥ等）を行なうことにより、光導波路形成用のマ
スクパターン６３Ａとガイド溝形成用兼凹部形成用のプ
リマスクパターン６３Ｂ，６３Ｃが、高精度に位置決め
された状態で形成される。つまり、マスクパターン６３
Ａにより覆われた部分が導波路形成領域となる。また、
その延長上においてマスクパターン６３Ｂ，６３Ｃによ
り、断面Ｖ形の第１ガイド溝形成用のプリマスクパター
ンが形成されるとともに、第１ガイド溝両側の凹部形成
用のプリマスクパターンが形成されることになる。
【０１０２】そして、図３７に示すように、マスクパタ
ーン６３Ａ〜６３Ｃを形成していない高屈折率層３２の
部分を、ＲＩＥ装置等を用いてエッチングする。このエ
ッチングにより、コア部（光導波路）２２およびその延
長上のガイド溝形成用兼凹部形成用一次マスクパターン
（高屈折率層のみ）が形成される。ここで、コア部２２
上にマスクパターン６３Ａが存在すると伝搬する光が吸
収されるため、ガイド溝形成領域のマスクパターン６３
Ｂ，６３Ｃのみを保護し、図３８に示すように、コア部
２２上のマスクパターン６３Ａのみを多重露光等で除去
する。
ーン６３Ａ〜６３Ｃを形成していない高屈折率層３２の
部分を、ＲＩＥ装置等を用いてエッチングする。このエ
ッチングにより、コア部（光導波路）２２およびその延
長上のガイド溝形成用兼凹部形成用一次マスクパターン
（高屈折率層のみ）が形成される。ここで、コア部２２
上にマスクパターン６３Ａが存在すると伝搬する光が吸
収されるため、ガイド溝形成領域のマスクパターン６３
Ｂ，６３Ｃのみを保護し、図３８に示すように、コア部
２２上のマスクパターン６３Ａのみを多重露光等で除去
する。
【０１０３】図３８に示す状態から、図３９に示すよう
に、全面に低屈折率層（上部クラッド層，上部低屈折率
層）３４を、例えばＣＶＤ法により、２０μｍ程度の厚
さで形成する。この際、ガイド溝形成用兼凹部形成用一
次マスクパターン６３Ｂ，６３Ｃを残した状態で低屈折
率層３４を形成する。そして、図３９に示すごとく、光
導波路（コア部）２２を含む低屈折率層３４，３１の部
分をエッチング（ＲＩＥ等）に対し保護できるように、
図３６で前述したものと同様のマスク材（Ｓｉ膜）を堆
積してパターニングし、マスク３６を形成する。ここで
用いるマスク３６の膜厚は５μｍ程度でよい。
に、全面に低屈折率層（上部クラッド層，上部低屈折率
層）３４を、例えばＣＶＤ法により、２０μｍ程度の厚
さで形成する。この際、ガイド溝形成用兼凹部形成用一
次マスクパターン６３Ｂ，６３Ｃを残した状態で低屈折
率層３４を形成する。そして、図３９に示すごとく、光
導波路（コア部）２２を含む低屈折率層３４，３１の部
分をエッチング（ＲＩＥ等）に対し保護できるように、
図３６で前述したものと同様のマスク材（Ｓｉ膜）を堆
積してパターニングし、マスク３６を形成する。ここで
用いるマスク３６の膜厚は５μｍ程度でよい。
【０１０４】さらに、図４０に示すように、光導波路
（コア部）２２を含む低屈折率層３４，３１の部分をマ
スク３６で保護した状態で、ＲＩＥ装置等により、ガイ
ド溝形成部のＳｉ基板（１００面）２１Ａが露出するま
でエッチングを行なう。このとき、光導波路（コア部）
２２を含む低屈折率層３４，３１の部分は金属マスク３
６により保護されているので、エッチングされず、ガイ
ド溝形成部分についても、前工程で残しておいたマスク
パターン６３Ｂ，６３Ｃがエッチングのストッパとな
り、最終的にはコア（光導波路２２）＋下部クラッド層
（低屈折率層３１）の膜厚を有するガイド溝兼凹部エッ
チング用マスクが形成される。この後、マスクパターン
６３Ｂ，６３Ｃを除去する。
（コア部）２２を含む低屈折率層３４，３１の部分をマ
スク３６で保護した状態で、ＲＩＥ装置等により、ガイ
ド溝形成部のＳｉ基板（１００面）２１Ａが露出するま
でエッチングを行なう。このとき、光導波路（コア部）
２２を含む低屈折率層３４，３１の部分は金属マスク３
６により保護されているので、エッチングされず、ガイ
ド溝形成部分についても、前工程で残しておいたマスク
パターン６３Ｂ，６３Ｃがエッチングのストッパとな
り、最終的にはコア（光導波路２２）＋下部クラッド層
（低屈折率層３１）の膜厚を有するガイド溝兼凹部エッ
チング用マスクが形成される。この後、マスクパターン
６３Ｂ，６３Ｃを除去する。
【０１０５】ついで、図４０に示すように形成されたコ
ア＋下部クラッド層の膜厚を有するガイド溝兼凹部エッ
チングマスク（低屈折率層３１，高屈折率層３２）を用
い、ウエットエッチング（異方性エッチング）を行なっ
て、図４１に示すように、Ｓｉ基板２１Ａが露出した部
分に第１ガイド溝２４を形成するとともに、この第１ガ
イド溝２４の両側に、光軸方向位置決め機構６０Ａ，６
０Ｂとして機能する凹部６１Ａ，６１Ｂを形成する。
ア＋下部クラッド層の膜厚を有するガイド溝兼凹部エッ
チングマスク（低屈折率層３１，高屈折率層３２）を用
い、ウエットエッチング（異方性エッチング）を行なっ
て、図４１に示すように、Ｓｉ基板２１Ａが露出した部
分に第１ガイド溝２４を形成するとともに、この第１ガ
イド溝２４の両側に、光軸方向位置決め機構６０Ａ，６
０Ｂとして機能する凹部６１Ａ，６１Ｂを形成する。
【０１０６】ここで、第１実施例では、ガイド溝形成用
兼凹部形成用のマスクパターン（低屈折率層３１および
高屈折率層３２）をフッ酸等により除去しているが、第
２実施例では、そのマスクパターンをそのまま残してお
き、そのマスクパターン自体を凹部６０Ａ，６０Ｂとし
て用いている。この後、精密カッティングソウ（ダイシ
ングソウ）を用い、光導波路（コア部）２２の端面形成
（鏡面化）を行なって、図４２に示すように、光導波路
２２とガイド溝２４との間にカット溝２７を形成する。
このようなカット溝２７を入れることにより、第１実施
例と同様、光導波路２２とガイド溝２４との境界部に発
生する障害物およびエッチング荒れ等を除去することが
できる。
兼凹部形成用のマスクパターン（低屈折率層３１および
高屈折率層３２）をフッ酸等により除去しているが、第
２実施例では、そのマスクパターンをそのまま残してお
き、そのマスクパターン自体を凹部６０Ａ，６０Ｂとし
て用いている。この後、精密カッティングソウ（ダイシ
ングソウ）を用い、光導波路（コア部）２２の端面形成
（鏡面化）を行なって、図４２に示すように、光導波路
２２とガイド溝２４との間にカット溝２７を形成する。
このようなカット溝２７を入れることにより、第１実施
例と同様、光導波路２２とガイド溝２４との境界部に発
生する障害物およびエッチング荒れ等を除去することが
できる。
【０１０７】また、ファイバブロック２５の面部２５ａ
上には、図４６〜図５１により後述するファイバブロッ
ク変形例の作成手順と同様の手順で、光軸方向位置決め
機構６０Ａ，６０Ｂとして機能する凸部６２Ａ，６２Ｂ
が形成される。なお、ファイバブロック２５には、第１
実施例と同様に、第２ガイド溝２６、および、この第２
ガイド溝２６に連通する半田用の流し溝４５も凸部６２
Ａ，６２Ｂと同時に形成されている。
上には、図４６〜図５１により後述するファイバブロッ
ク変形例の作成手順と同様の手順で、光軸方向位置決め
機構６０Ａ，６０Ｂとして機能する凸部６２Ａ，６２Ｂ
が形成される。なお、ファイバブロック２５には、第１
実施例と同様に、第２ガイド溝２６、および、この第２
ガイド溝２６に連通する半田用の流し溝４５も凸部６２
Ａ，６２Ｂと同時に形成されている。
【０１０８】さらに、第１実施例と同様に、光ファイバ
２３の端部（クラッド外周）や、第２ガイド溝２６，半
田用の流し溝４５の内部およびその周囲、さらに、光導
波路基板２１の面部２１ａ、および、この面部２１ａと
接合されるファイバブロック２５の面部２５ａには、金
属膜が形成され、光導波路基板２１，光ファイバ２３，
ファイバブロック２５の相互を半田による金属固定を行
なえるような構造になっている。
２３の端部（クラッド外周）や、第２ガイド溝２６，半
田用の流し溝４５の内部およびその周囲、さらに、光導
波路基板２１の面部２１ａ、および、この面部２１ａと
接合されるファイバブロック２５の面部２５ａには、金
属膜が形成され、光導波路基板２１，光ファイバ２３，
ファイバブロック２５の相互を半田による金属固定を行
なえるような構造になっている。
【０１０９】そして、第２実施例でも、第１実施例と同
様、図２８〜図３０により前述した手順でファイバブロ
ック２５に光ファイバ２３を金属固定する。この後、図
３４，図３５および図４３により前述したように、ファ
イバブロック２５の凸部６２Ａ，６２Ｂをそれぞれ光導
波路基板２１の凹部６１Ａ，６１Ｂに嵌合させ、光導波
路２２方向へファイバブロック２５を移動させて、凹部
６１Ａ，６１Ｂの端面６１ａと凸部６２Ａ，６２Ｂの端
面６２ａとを当接させる。
様、図２８〜図３０により前述した手順でファイバブロ
ック２５に光ファイバ２３を金属固定する。この後、図
３４，図３５および図４３により前述したように、ファ
イバブロック２５の凸部６２Ａ，６２Ｂをそれぞれ光導
波路基板２１の凹部６１Ａ，６１Ｂに嵌合させ、光導波
路２２方向へファイバブロック２５を移動させて、凹部
６１Ａ，６１Ｂの端面６１ａと凸部６２Ａ，６２Ｂの端
面６２ａとを当接させる。
【０１１０】これにより、光ファイバ２３は、無調整で
Ｘ軸方向およびＹ軸方向とともに光軸方向についても光
導波路２２に対して最適な位置に配置される。そして、
第１実施例と同様、図３３により前述したように、対向
する光導波路基板２１の面部２１ａとファイバ基板２５
の面部２５ａとを金属固定する。なお、上述した第２実
施例では、光導波路基板２１側に凹部６１Ａ，６１Ｂを
形成し、ファイバブロック２５側に凸部６２Ａ，６２Ｂ
を形成しているが、これとは逆に、光導波路基板２１側
に凸部を形成し、ファイバブロック２５側に凹部を形成
してもよい。
Ｘ軸方向およびＹ軸方向とともに光軸方向についても光
導波路２２に対して最適な位置に配置される。そして、
第１実施例と同様、図３３により前述したように、対向
する光導波路基板２１の面部２１ａとファイバ基板２５
の面部２５ａとを金属固定する。なお、上述した第２実
施例では、光導波路基板２１側に凹部６１Ａ，６１Ｂを
形成し、ファイバブロック２５側に凸部６２Ａ，６２Ｂ
を形成しているが、これとは逆に、光導波路基板２１側
に凸部を形成し、ファイバブロック２５側に凹部を形成
してもよい。
【０１１１】また、図３４，図３５，図４３に示すファ
イバブロック２５には、光導波路基板２１側の凹部６１
Ａ，６１Ｂに嵌合する凸部６２Ａ，６２Ｂのみが形成さ
れているが、例えば、図４４，図４５に示すように、凸
部６２Ａ，６２Ｂに加えて、光導波路基板２１側のカッ
ト溝（ダイシング溝）２７に嵌合する凸部６４Ａ，６４
Ｂを第２ガイド溝２６の両側に形成してもよい。
イバブロック２５には、光導波路基板２１側の凹部６１
Ａ，６１Ｂに嵌合する凸部６２Ａ，６２Ｂのみが形成さ
れているが、例えば、図４４，図４５に示すように、凸
部６２Ａ，６２Ｂに加えて、光導波路基板２１側のカッ
ト溝（ダイシング溝）２７に嵌合する凸部６４Ａ，６４
Ｂを第２ガイド溝２６の両側に形成してもよい。
【０１１２】光ファイバ２３を保持するファイバブロッ
ク２５を、光導波路基板２１に取り付ける際に、凸部６
４Ａ，６４Ｂを光導波路基板２１側のカット溝２７に嵌
合させることにより、この凸部６４Ａ，６４Ｂが、凸部
６２Ａ，６２Ｂとともに、光ファイバ２３の光軸方向の
位置決めを行なう光軸方向位置決め機構として機能す
る。
ク２５を、光導波路基板２１に取り付ける際に、凸部６
４Ａ，６４Ｂを光導波路基板２１側のカット溝２７に嵌
合させることにより、この凸部６４Ａ，６４Ｂが、凸部
６２Ａ，６２Ｂとともに、光ファイバ２３の光軸方向の
位置決めを行なう光軸方向位置決め機構として機能す
る。
【０１１３】凸部６２Ａ，６２Ｂに代えて凸部６４Ａ，
６４Ｂのみを有するファイバブロック２５を用いても、
上述と同様の作用効果を得ることができるが、凸部６２
Ａ，６２Ｂと凸部６４Ａ，６４Ｂとの両方を有するファ
イバブロック２５を用いることで、アライメント面積を
大きく確保することができ、位置調整の信頼性が高ま
り、接着の面でも有利な構造になる。
６４Ｂのみを有するファイバブロック２５を用いても、
上述と同様の作用効果を得ることができるが、凸部６２
Ａ，６２Ｂと凸部６４Ａ，６４Ｂとの両方を有するファ
イバブロック２５を用いることで、アライメント面積を
大きく確保することができ、位置調整の信頼性が高ま
り、接着の面でも有利な構造になる。
【０１１４】ここで、図４６〜図５１により、図４４，
図４５にて上述した凸部６２Ａ，６２Ｂと凸部６４Ａ，
６４Ｂとの両方を有するファイバブロック２５の製造手
順について説明すると、まず、図１９に示した第１実施
例の場合と同様、図４６に示すように、断面Ｖ形の第２
ガイド溝２６および凸部６２Ａ，６２Ｂ，６４Ａ，６４
Ｂを形成されるべき１００面のＳｉ基板２５Ａ上にＳｉ
Ｏ2 層４１を堆積してから、Ｓｉ層をマスク材４２とし
て蒸着させる。
図４５にて上述した凸部６２Ａ，６２Ｂと凸部６４Ａ，
６４Ｂとの両方を有するファイバブロック２５の製造手
順について説明すると、まず、図１９に示した第１実施
例の場合と同様、図４６に示すように、断面Ｖ形の第２
ガイド溝２６および凸部６２Ａ，６２Ｂ，６４Ａ，６４
Ｂを形成されるべき１００面のＳｉ基板２５Ａ上にＳｉ
Ｏ2 層４１を堆積してから、Ｓｉ層をマスク材４２とし
て蒸着させる。
【０１１５】そして、図４７に示すように、同一フォト
リソマスク処理＋エッチング工程（ＲＩＥ等）を行なう
ことにより、凸部形成用のマスクパターン６５Ａ〜６５
Ｄを、高精度に位置決めされた状態で形成してから、マ
スクパターン６５Ａ〜６５Ｄを形成していないＳｉＯ2
層４２の部分を、ＲＩＥ装置等を用いてエッチングす
る。このエッチングにより、ＳｉＯ2 層４２およびマス
クパターン６５Ａ〜６５Ｄからなる凸部６２Ａ，６２
Ｂ，６４Ａ，６４Ｂが形成される。
リソマスク処理＋エッチング工程（ＲＩＥ等）を行なう
ことにより、凸部形成用のマスクパターン６５Ａ〜６５
Ｄを、高精度に位置決めされた状態で形成してから、マ
スクパターン６５Ａ〜６５Ｄを形成していないＳｉＯ2
層４２の部分を、ＲＩＥ装置等を用いてエッチングす
る。このエッチングにより、ＳｉＯ2 層４２およびマス
クパターン６５Ａ〜６５Ｄからなる凸部６２Ａ，６２
Ｂ，６４Ａ，６４Ｂが形成される。
【０１１６】ついで、ファイバブロック２５に第２ガイ
ド溝２６を形成すべく、図４８に示すように、全面にＳ
ｉＯ2 層６６を堆積してから、Ｓｉ層をマスク材６７と
して蒸着させる。そして、図４９に示すように、同一フ
ォトリソマスク処理＋エッチング工程（ＲＩＥ等）を行
なうことにより、ガイド溝形成用のマスクパターン６８
Ａ，６８Ｂを、高精度に位置決めされた状態で形成して
から、マスクパターン６８Ａ，６８Ｂを形成していない
ＳｉＯ2 層６６の部分を、ＲＩＥ装置等により、ガイド
溝形成部のＳｉ基板２５Ａが露出するまでエッチングす
る。このとき、凸部６２Ａ，６２Ｂ，６４Ａ，６４Ｂの
部分は、マスクパターン６８Ａ，６８Ｂにより保護され
ているので、エッチングされない。
ド溝２６を形成すべく、図４８に示すように、全面にＳ
ｉＯ2 層６６を堆積してから、Ｓｉ層をマスク材６７と
して蒸着させる。そして、図４９に示すように、同一フ
ォトリソマスク処理＋エッチング工程（ＲＩＥ等）を行
なうことにより、ガイド溝形成用のマスクパターン６８
Ａ，６８Ｂを、高精度に位置決めされた状態で形成して
から、マスクパターン６８Ａ，６８Ｂを形成していない
ＳｉＯ2 層６６の部分を、ＲＩＥ装置等により、ガイド
溝形成部のＳｉ基板２５Ａが露出するまでエッチングす
る。このとき、凸部６２Ａ，６２Ｂ，６４Ａ，６４Ｂの
部分は、マスクパターン６８Ａ，６８Ｂにより保護され
ているので、エッチングされない。
【０１１７】この後、マスクパターン６８Ａ，６８Ｂを
除去し、残ったＳｉＯ2 層６６をガイド溝エッチング用
マスクとして用い、ウエットエッチング（異方性エッチ
ング）を行なって、図５０に示すように、Ｓｉ基板２５
Ａが露出した部分に第２ガイド溝２６を形成してから、
ＲＩＥ装置等によりＳｉ基板２５Ａが露出するまでエッ
チングを行なう。
除去し、残ったＳｉＯ2 層６６をガイド溝エッチング用
マスクとして用い、ウエットエッチング（異方性エッチ
ング）を行なって、図５０に示すように、Ｓｉ基板２５
Ａが露出した部分に第２ガイド溝２６を形成してから、
ＲＩＥ装置等によりＳｉ基板２５Ａが露出するまでエッ
チングを行なう。
【０１１８】これにより、図５１に示すように、マスク
パターン６５Ａ〜６５Ｄにて保護された部分のみが残
り、ＳｉＯ2 層４２およびマスクパターン６５Ａ〜６５
Ｄからなる凸部６２Ａ，６２Ｂ，６４Ａ，６４Ｂと、断
面Ｖ形の第２ガイド溝２６とを有するファイバブロック
２５が作成される。なお、図４６〜図５１にて説明した
ファイバブロック２５の製造手順において、図４７にお
けるマスクパターン６５Ｃ，６５Ｄを形成しなければ、
凸部６４Ａ，６４Ｂは形成されず、図３４，図３５，図
４３に示すような凸部６２Ａ，６２Ｂを有するファイバ
ブロック２５が作成されることになる。
パターン６５Ａ〜６５Ｄにて保護された部分のみが残
り、ＳｉＯ2 層４２およびマスクパターン６５Ａ〜６５
Ｄからなる凸部６２Ａ，６２Ｂ，６４Ａ，６４Ｂと、断
面Ｖ形の第２ガイド溝２６とを有するファイバブロック
２５が作成される。なお、図４６〜図５１にて説明した
ファイバブロック２５の製造手順において、図４７にお
けるマスクパターン６５Ｃ，６５Ｄを形成しなければ、
凸部６４Ａ，６４Ｂは形成されず、図３４，図３５，図
４３に示すような凸部６２Ａ，６２Ｂを有するファイバ
ブロック２５が作成されることになる。
【０１１９】また、図４６〜図５１には図示しないが、
第２ガイド溝２６を形成するのと同時に、この第２ガイ
ド溝２６の形成手順と全く同じ手順に従って、図４５に
示す半田用の流し溝４５を形成することができる。一
方、上述した第２実施例において、光軸方向位置決め機
構６０Ａ，６０Ｂを凹部６１Ａ，６１Ｂおよび凸部６２
Ａ，６２Ｂ，６４Ａ，６４Ｂから構成した場合について
説明したが、光導波路２２に対して接続すべき光ファイ
バがテーパ先球光ファイバであるような場合には、上述
のような凹凸部に代えて、例えば図５２あるいは図５４
に示すような構成の光軸方向位置決め機構６９あるいは
７０を用いてもよく、この場合も上述と同様の作用効果
が得られる。ただし、光軸方向位置決め機構６９あるい
は７０を用いる場合には、図２２に示すような凸部をも
たないファイバブロック２５（第１実施例で用いたも
の）が用いられる。
第２ガイド溝２６を形成するのと同時に、この第２ガイ
ド溝２６の形成手順と全く同じ手順に従って、図４５に
示す半田用の流し溝４５を形成することができる。一
方、上述した第２実施例において、光軸方向位置決め機
構６０Ａ，６０Ｂを凹部６１Ａ，６１Ｂおよび凸部６２
Ａ，６２Ｂ，６４Ａ，６４Ｂから構成した場合について
説明したが、光導波路２２に対して接続すべき光ファイ
バがテーパ先球光ファイバであるような場合には、上述
のような凹凸部に代えて、例えば図５２あるいは図５４
に示すような構成の光軸方向位置決め機構６９あるいは
７０を用いてもよく、この場合も上述と同様の作用効果
が得られる。ただし、光軸方向位置決め機構６９あるい
は７０を用いる場合には、図２２に示すような凸部をも
たないファイバブロック２５（第１実施例で用いたも
の）が用いられる。
【０１２０】そして、図５２に示す光軸方向位置決め機
構６９は、第１ガイド溝２４における光導波路側端部に
形成された第１ガイド溝２４よりも幅の狭い溝部２４Ａ
として構成されている。このような溝部２４Ａは、例え
ば第１実施例で光導波路基板２１を製造する際に用いら
れるマスクパターン３３Ｂ，３３Ｃ（図１３参照）の形
状を、溝部２４Ａの幅に応じて光導波路側端部の幅が狭
くなるようにするだけで、容易に形成される。
構６９は、第１ガイド溝２４における光導波路側端部に
形成された第１ガイド溝２４よりも幅の狭い溝部２４Ａ
として構成されている。このような溝部２４Ａは、例え
ば第１実施例で光導波路基板２１を製造する際に用いら
れるマスクパターン３３Ｂ，３３Ｃ（図１３参照）の形
状を、溝部２４Ａの幅に応じて光導波路側端部の幅が狭
くなるようにするだけで、容易に形成される。
【０１２１】なお、図５２に示す光導波路基板２１で
は、図３４〜図４３により前述した第２実施例のものと
同様、ガイド溝形成用兼凹部形成用のマスクパターン
（低屈折率層３１および高屈折率層３２）をそのまま残
しておき、そのマスクパターン自体を、幅の狭い溝部２
４Ａとして用いている。上述の構成により、第１，第２
実施例と同様にファイバブロック２５（図５２，図５３
では図示省略）によりテーパ先球光ファイバ７１を保持
した状態で、このテーパ先球光ファイバ７１を光導波路
基板２１の第１ガイド溝２４に嵌合させることにより、
光導波路２２に対するＸ軸方向およびＹ軸方向の位置決
めを行なう。
は、図３４〜図４３により前述した第２実施例のものと
同様、ガイド溝形成用兼凹部形成用のマスクパターン
（低屈折率層３１および高屈折率層３２）をそのまま残
しておき、そのマスクパターン自体を、幅の狭い溝部２
４Ａとして用いている。上述の構成により、第１，第２
実施例と同様にファイバブロック２５（図５２，図５３
では図示省略）によりテーパ先球光ファイバ７１を保持
した状態で、このテーパ先球光ファイバ７１を光導波路
基板２１の第１ガイド溝２４に嵌合させることにより、
光導波路２２に対するＸ軸方向およびＹ軸方向の位置決
めを行なう。
【０１２２】また、これと同時に、図５３に示すよう
に、テーパ先球光ファイバ７１をファイバブロック２５
とともに光導波路２２側（図５３中の右方向）へ移動さ
せ、テーパ先球光ファイバ７１の先端部７１ａを、光軸
方向位置決め機構６９としての溝部２４Ａに当接させる
ことにより、テーパ先球光ファイバ７１の光軸（Ｚ軸方
向）方向の位置決めが行なわれる。
に、テーパ先球光ファイバ７１をファイバブロック２５
とともに光導波路２２側（図５３中の右方向）へ移動さ
せ、テーパ先球光ファイバ７１の先端部７１ａを、光軸
方向位置決め機構６９としての溝部２４Ａに当接させる
ことにより、テーパ先球光ファイバ７１の光軸（Ｚ軸方
向）方向の位置決めが行なわれる。
【０１２３】これにより、テーパ先球光ファイバ７１を
無調整で光軸方向について最適な位置に配置することが
できる。特に、テーパ先球光ファイバ７１と光導波路２
２との間に間隔が必要である場合に、テーパ先球光ファ
イバ７１の光路の進行を妨げることなく、また、光導波
路２２の端面２２ａやテーパ先球光ファイバ７１の先端
部７１ａに傷付けることなく、確実かつ正確にテーパ先
球光ファイバ７１の位置決めを行なえる。
無調整で光軸方向について最適な位置に配置することが
できる。特に、テーパ先球光ファイバ７１と光導波路２
２との間に間隔が必要である場合に、テーパ先球光ファ
イバ７１の光路の進行を妨げることなく、また、光導波
路２２の端面２２ａやテーパ先球光ファイバ７１の先端
部７１ａに傷付けることなく、確実かつ正確にテーパ先
球光ファイバ７１の位置決めを行なえる。
【０１２４】図５４〜図５６に示す光軸方向位置決め機
構７０は、第１ガイド溝２４における光導波路側端部に
形成された第１ガイド溝２４よりも幅の狭い断面Ｖ形の
溝部２４Ｂとして構成されている。ただし、溝部２４Ｂ
と光導波路２２との間には第１，第２実施例と同様にカ
ット溝（ダイシング溝）２７が形成されるとともに、第
１ガイド溝２４と溝部２４Ｂとの間にもカット溝（ダイ
シング溝）７２が形成されている。
構７０は、第１ガイド溝２４における光導波路側端部に
形成された第１ガイド溝２４よりも幅の狭い断面Ｖ形の
溝部２４Ｂとして構成されている。ただし、溝部２４Ｂ
と光導波路２２との間には第１，第２実施例と同様にカ
ット溝（ダイシング溝）２７が形成されるとともに、第
１ガイド溝２４と溝部２４Ｂとの間にもカット溝（ダイ
シング溝）７２が形成されている。
【０１２５】このような溝部２４Ｂは以下のようにして
形成される。つまり、図５２に示した光軸方向位置決め
機構６９と同様にして第１ガイド溝２４および溝部２４
Ｂを形成した後、第１実施例と同様、ガイド溝形成用の
マスクパターン（低屈折率層３１および高屈折率層３
２）をフッ酸等により除去する。そして、精密カッティ
ングソウ（ダイシングソウ）を用い、溝部２４Ｂと光導
波路２２との間にカット溝２７を形成して光導波路２２
の端面形成を行なうとともに、溝部２４Ｂと第１ガイド
溝２４との間にもカット溝７２を形成する。このような
カット溝２７，７２を形成することにより、光導波路２
２と溝部２４Ｂとの境界部や、第１ガイド溝２４と溝部
２４Ｂとの境界部に発生する障害物およびエッチング荒
れ等を除去することができる。
形成される。つまり、図５２に示した光軸方向位置決め
機構６９と同様にして第１ガイド溝２４および溝部２４
Ｂを形成した後、第１実施例と同様、ガイド溝形成用の
マスクパターン（低屈折率層３１および高屈折率層３
２）をフッ酸等により除去する。そして、精密カッティ
ングソウ（ダイシングソウ）を用い、溝部２４Ｂと光導
波路２２との間にカット溝２７を形成して光導波路２２
の端面形成を行なうとともに、溝部２４Ｂと第１ガイド
溝２４との間にもカット溝７２を形成する。このような
カット溝２７，７２を形成することにより、光導波路２
２と溝部２４Ｂとの境界部や、第１ガイド溝２４と溝部
２４Ｂとの境界部に発生する障害物およびエッチング荒
れ等を除去することができる。
【０１２６】上述のようにして、第１ガイド溝２４と光
導波路２２との間に、図５５，図５６に示すように、第
１ガイド溝２４よりも幅が狭く且つ深さの浅い断面Ｖ形
の溝部２４Ｂが光軸方向位置決め機構７０として形成さ
れる。従って、図５２，図５３により前述した光軸方向
位置決め機構６９と同様、図５７に示すごとく、テーパ
先球光ファイバ７１の先端部７１ａを、光軸方向位置決
め機構７０としての溝部２４Ｂに当接させることによ
り、テーパ先球光ファイバ７１の光路の進行を妨げるこ
となく、且つ、光導波路２２の端面２２ａやテーパ先球
光ファイバ７１の先端部７１ａに傷付けることなく、テ
ーパ先球光ファイバ７１を無調整で光軸方向について最
適な位置に配置することができる。
導波路２２との間に、図５５，図５６に示すように、第
１ガイド溝２４よりも幅が狭く且つ深さの浅い断面Ｖ形
の溝部２４Ｂが光軸方向位置決め機構７０として形成さ
れる。従って、図５２，図５３により前述した光軸方向
位置決め機構６９と同様、図５７に示すごとく、テーパ
先球光ファイバ７１の先端部７１ａを、光軸方向位置決
め機構７０としての溝部２４Ｂに当接させることによ
り、テーパ先球光ファイバ７１の光路の進行を妨げるこ
となく、且つ、光導波路２２の端面２２ａやテーパ先球
光ファイバ７１の先端部７１ａに傷付けることなく、テ
ーパ先球光ファイバ７１を無調整で光軸方向について最
適な位置に配置することができる。
【０１２７】（ｃ）第３実施例の説明 図５８は本発明の第３実施例としての光導波路・光ファ
イバ接続構造を示す斜視図である。この図５８におい
て、８１は光導波路基板、この光導波路基板８１は、そ
の基板本体を成すシリコン基板（Ｓｉ基板）８１Ａと、
光導波路（コア部）８２を形成されるＳｉＯ2 （石英）
層８１Ｂとを有しており、シリコン基板８１Ａ上には、
第１，第２実施例と同様に、光導波路８２の端部（端
面）８２ａに隣接してこの光導波路８２の光軸延長線上
に光ファイバ８３の位置決めを行なうための断面Ｖ形の
第１ガイド溝８４が形成されている。
イバ接続構造を示す斜視図である。この図５８におい
て、８１は光導波路基板、この光導波路基板８１は、そ
の基板本体を成すシリコン基板（Ｓｉ基板）８１Ａと、
光導波路（コア部）８２を形成されるＳｉＯ2 （石英）
層８１Ｂとを有しており、シリコン基板８１Ａ上には、
第１，第２実施例と同様に、光導波路８２の端部（端
面）８２ａに隣接してこの光導波路８２の光軸延長線上
に光ファイバ８３の位置決めを行なうための断面Ｖ形の
第１ガイド溝８４が形成されている。
【０１２８】また、８５はファイバ基板で、このファイ
バ基板８５は、ＳｉＯ2 層８１Ｂを挟んでシリコン基板
８１Ａと対向するように形成・配置されるシリコン基板
製のものである。このファイバ基板８５の端部には、光
ファイバ８３の位置決めを行なう断面Ｖ形の第２ガイド
溝８６が形成されており、ファイバ基板８５は、第２ガ
イド溝８６を第１ガイド溝８４に対向させた状態で、光
導波路基板８１（ＳｉＯ2 層８１Ｂ）に対して例えば陽
極接合（後述）により固定されている。
バ基板８５は、ＳｉＯ2 層８１Ｂを挟んでシリコン基板
８１Ａと対向するように形成・配置されるシリコン基板
製のものである。このファイバ基板８５の端部には、光
ファイバ８３の位置決めを行なう断面Ｖ形の第２ガイド
溝８６が形成されており、ファイバ基板８５は、第２ガ
イド溝８６を第１ガイド溝８４に対向させた状態で、光
導波路基板８１（ＳｉＯ2 層８１Ｂ）に対して例えば陽
極接合（後述）により固定されている。
【０１２９】そして、光ファイバ８３を、光導波路基板
８１（シリコン基板８１Ａ）とファイバ基板８５との間
において、第１ガイド溝８４および第２ガイド溝８６に
沿って挿入して固定することにより、光導波路８２の端
部（端面）８２ａと光ファイバ８３の端部（端面）８３
ａとが接続されるようになっている。なお、図５８にお
いて、８７は光導波路８２の端部８２ａと光ファイバ８
３の端部８３ａとの間の空間（第２ガイド溝８６内）に
連通するようにファイバ基板８５に形成された第１連通
路（連通孔）、８８は第２ガイド溝８６の長手方向中央
部付近に連通するようにファイバ基板８５に形成された
第２連通路（連通孔）で、これらの第１連通路８７およ
び第２連通路８８の形成手法や機能については後述す
る。
８１（シリコン基板８１Ａ）とファイバ基板８５との間
において、第１ガイド溝８４および第２ガイド溝８６に
沿って挿入して固定することにより、光導波路８２の端
部（端面）８２ａと光ファイバ８３の端部（端面）８３
ａとが接続されるようになっている。なお、図５８にお
いて、８７は光導波路８２の端部８２ａと光ファイバ８
３の端部８３ａとの間の空間（第２ガイド溝８６内）に
連通するようにファイバ基板８５に形成された第１連通
路（連通孔）、８８は第２ガイド溝８６の長手方向中央
部付近に連通するようにファイバ基板８５に形成された
第２連通路（連通孔）で、これらの第１連通路８７およ
び第２連通路８８の形成手法や機能については後述す
る。
【０１３０】ところで、光導波路基板８１は例えば図５
９に示すようにシリコンウエハ９０上に複数個（図中３
個）同時に形成され、各光導波路基板８１をシリコンウ
エハ９０からチップ状に切断することにより、図６０，
図６１に示すような光導波路基板８１が得られる。シリ
コンウエハ９０上に光導波路基板８１を作成する手法
は、第１実施例や第２実施例で光導波路基板２１を作成
する際の手順と全く同様で、フォトリソグラフィーやエ
ッチング等によりシリコンウエハ９０上に石英光導波路
８２や断面Ｖ形の第１ガイド溝８４等が形成される。な
お、本実施例の光導波路基板８１は、図５９〜図６１に
示すように、光導波路８２の両端側に第１ガイド溝８４
を有するように形成されている。
９に示すようにシリコンウエハ９０上に複数個（図中３
個）同時に形成され、各光導波路基板８１をシリコンウ
エハ９０からチップ状に切断することにより、図６０，
図６１に示すような光導波路基板８１が得られる。シリ
コンウエハ９０上に光導波路基板８１を作成する手法
は、第１実施例や第２実施例で光導波路基板２１を作成
する際の手順と全く同様で、フォトリソグラフィーやエ
ッチング等によりシリコンウエハ９０上に石英光導波路
８２や断面Ｖ形の第１ガイド溝８４等が形成される。な
お、本実施例の光導波路基板８１は、図５９〜図６１に
示すように、光導波路８２の両端側に第１ガイド溝８４
を有するように形成されている。
【０１３１】また、ファイバ基板８５も光導波路基板８
１と同様にシリコンウエハ（図示せず）上に形成され、
そのシリコンウエハからチップ状に切断することによ
り、図６２，図６３に示すようなファイバ基板８５が得
られる。シリコンウエハ上にファイバ基板８５を作成す
る手法は、第１実施例や第２実施例でファイバブロック
２５を作成する際の手順と同様で、フォトリソグラフィ
ーやエッチング等によりシリコンウエハ上に断面Ｖ形の
第２ガイド溝８６が形成される。
１と同様にシリコンウエハ（図示せず）上に形成され、
そのシリコンウエハからチップ状に切断することによ
り、図６２，図６３に示すようなファイバ基板８５が得
られる。シリコンウエハ上にファイバ基板８５を作成す
る手法は、第１実施例や第２実施例でファイバブロック
２５を作成する際の手順と同様で、フォトリソグラフィ
ーやエッチング等によりシリコンウエハ上に断面Ｖ形の
第２ガイド溝８６が形成される。
【０１３２】ただし、第３実施例のファイバ基板８５に
は、第１実施例や第２実施例のような半田用の流し溝４
５を形成しない代わりに、図６２，図６３に示すよう
に、第１連通路８７，第２連通路８８および第３連通路
８９が、第２ガイド溝８６の長手方向に等間隔に形成さ
れている。各連通路８７，８８，８９は、図６３に示す
ように、ファイバ基板８５の裏面（第２ガイド溝８６の
形成面とは反対側の面）から第２ガイド溝８６内に連通
するように、エキシマレーザ，ウエットエッチングある
いは機械工作（マイクロドリル）等によって孔状に形成
されている。
は、第１実施例や第２実施例のような半田用の流し溝４
５を形成しない代わりに、図６２，図６３に示すよう
に、第１連通路８７，第２連通路８８および第３連通路
８９が、第２ガイド溝８６の長手方向に等間隔に形成さ
れている。各連通路８７，８８，８９は、図６３に示す
ように、ファイバ基板８５の裏面（第２ガイド溝８６の
形成面とは反対側の面）から第２ガイド溝８６内に連通
するように、エキシマレーザ，ウエットエッチングある
いは機械工作（マイクロドリル）等によって孔状に形成
されている。
【０１３３】なお、本実施例のファイバ基板８６は、図
６２，図６３に示すように、光導波路基板８１のＳｉＯ
2 層８１Ｂに接触・固定されるべき平面部８５Ａを有
し、その両端側に第２ガイド溝８６および各連通路８７
〜８９を有するように形成されている。さて、上述のよ
うに構成された光導波路基板８１およびファイバ基板８
５を用いて、第３実施例では、図６４〜図７０により以
下に説明する手順に従って、光導波路８２と光ファイバ
８３との接続が行なわれる。
６２，図６３に示すように、光導波路基板８１のＳｉＯ
2 層８１Ｂに接触・固定されるべき平面部８５Ａを有
し、その両端側に第２ガイド溝８６および各連通路８７
〜８９を有するように形成されている。さて、上述のよ
うに構成された光導波路基板８１およびファイバ基板８
５を用いて、第３実施例では、図６４〜図７０により以
下に説明する手順に従って、光導波路８２と光ファイバ
８３との接続が行なわれる。
【０１３４】まず、図６４，図６５に示すごとく、第２
ガイド溝８６を光導波路基板８１（シリコン基板８１
Ａ）の第１ガイド溝８４に対向させるようにして、ファ
イバ基板８５を光導波路基板８１のＳｉＯ2 層８１Ｂ上
面に載置してから、シリコンの陽極接合装置を用いて、
ファイバ基板８５を光導波路基板８１（ＳｉＯ2 層８１
Ｂ）に対して張り合わせて固定する。
ガイド溝８６を光導波路基板８１（シリコン基板８１
Ａ）の第１ガイド溝８４に対向させるようにして、ファ
イバ基板８５を光導波路基板８１のＳｉＯ2 層８１Ｂ上
面に載置してから、シリコンの陽極接合装置を用いて、
ファイバ基板８５を光導波路基板８１（ＳｉＯ2 層８１
Ｂ）に対して張り合わせて固定する。
【０１３５】このとき、陽極接合装置は、赤外顕微鏡を
使用しており、シリコンを透過して観察することができ
るので、ファイバ基板８５の裏面側（図６５中の上面
側）から光導波路基板８１やファイバ基板８５のパター
ンを観察し、位置合わせをしながら接合を行なう。ここ
で、陽極接合では、シリコン（Ｓｉ）どうし、あるい
は、シリコンとＳｉＯ2 、あるいは、ＳｉＯ2 どうしを
接合する際に、２つのウエハ（光導波路基板８１とファ
イバ基板８５）に熱とともに電圧を印加することにより
（例えば４００〜５００℃，５００ｋＶ）、両方のウエ
ハ間がＳｉの原子間力と共有結合とで接合される。
使用しており、シリコンを透過して観察することができ
るので、ファイバ基板８５の裏面側（図６５中の上面
側）から光導波路基板８１やファイバ基板８５のパター
ンを観察し、位置合わせをしながら接合を行なう。ここ
で、陽極接合では、シリコン（Ｓｉ）どうし、あるい
は、シリコンとＳｉＯ2 、あるいは、ＳｉＯ2 どうしを
接合する際に、２つのウエハ（光導波路基板８１とファ
イバ基板８５）に熱とともに電圧を印加することにより
（例えば４００〜５００℃，５００ｋＶ）、両方のウエ
ハ間がＳｉの原子間力と共有結合とで接合される。
【０１３６】図６５に示すように光導波路基板８１とフ
ァイバ基板８５とを接合した後、図６６に示すように、
接合された光導波路基板８１とファイバ基板８５との両
端をカッティングして端面出しを行ない、チップ状に成
形する。このカッティングを行なう際には、ファイバ基
板８５に予め形成された最も端部側にある第３連通路８
９がカッティング用ガイドとして機能する。つまり、フ
ァイバ基板８５の裏面側から第３連通路８９の位置を確
認しながら、カッティングを行なうことにより、第１ガ
イド溝８４および第２ガイド溝８６のＶ形断面がそれぞ
れ光導波路基板８１およびファイバ基板８５の端面に露
出することになる。
ァイバ基板８５とを接合した後、図６６に示すように、
接合された光導波路基板８１とファイバ基板８５との両
端をカッティングして端面出しを行ない、チップ状に成
形する。このカッティングを行なう際には、ファイバ基
板８５に予め形成された最も端部側にある第３連通路８
９がカッティング用ガイドとして機能する。つまり、フ
ァイバ基板８５の裏面側から第３連通路８９の位置を確
認しながら、カッティングを行なうことにより、第１ガ
イド溝８４および第２ガイド溝８６のＶ形断面がそれぞ
れ光導波路基板８１およびファイバ基板８５の端面に露
出することになる。
【０１３７】そして、図６６，図６７に示すように、光
導波路基板８１およびファイバ基板８５の端部の隙間、
つまりシリコン基板８１Ａとファイバ基板８５との間
に、光ファイバ８３を第１ガイド溝８４および第２ガイ
ド溝８６に沿って挿入する。このように、光ファイバ８
３を挿入するだけで、第１実施例と同様、光導波路８２
に対する光ファイバ８３の位置決めが無調整で行なわれ
る。
導波路基板８１およびファイバ基板８５の端部の隙間、
つまりシリコン基板８１Ａとファイバ基板８５との間
に、光ファイバ８３を第１ガイド溝８４および第２ガイ
ド溝８６に沿って挿入する。このように、光ファイバ８
３を挿入するだけで、第１実施例と同様、光導波路８２
に対する光ファイバ８３の位置決めが無調整で行なわれ
る。
【０１３８】光ファイバ８３の挿入後、図６７に示すよ
うに、ファイバ基板８５の裏面側から第２連通路８８を
通じて金属製もしくは樹脂製の細い棒９１を差し込み、
この棒９１により光ファイバ８３を下方向へ押圧して光
ファイバ８３を固定した状態で、ファイバ基板８５の裏
面側から第１連通路８７を通じて光導波路８２の端部８
２ａと光ファイバ８３の端部８３ａとの間の空間９２内
に光硬化性樹脂９３を注入する。
うに、ファイバ基板８５の裏面側から第２連通路８８を
通じて金属製もしくは樹脂製の細い棒９１を差し込み、
この棒９１により光ファイバ８３を下方向へ押圧して光
ファイバ８３を固定した状態で、ファイバ基板８５の裏
面側から第１連通路８７を通じて光導波路８２の端部８
２ａと光ファイバ８３の端部８３ａとの間の空間９２内
に光硬化性樹脂９３を注入する。
【０１３９】この光硬化性樹脂９３としては、例えば紫
外線を受光すると硬化し且つ光導波路（コア部）８２の
屈折率に等しいＵＶ（Ultra Vioalet)接着剤が用いら
れ、注入後、光ファイバ８３に紫外線を入射することに
より、光硬化性樹脂９３を空間９２内で硬化させて、光
ファイバ８３を光導波路８２に対して固定し、光導波路
８２と光ファイバ８３とを光結合する。
外線を受光すると硬化し且つ光導波路（コア部）８２の
屈折率に等しいＵＶ（Ultra Vioalet)接着剤が用いら
れ、注入後、光ファイバ８３に紫外線を入射することに
より、光硬化性樹脂９３を空間９２内で硬化させて、光
ファイバ８３を光導波路８２に対して固定し、光導波路
８２と光ファイバ８３とを光結合する。
【０１４０】さらに、光ファイバ８３の固定強度を高め
るために、図６８に示すように、棒９１を差し込んだ第
２連通路８８を通じて、ファイバ基板８５の裏面側から
接着剤、例えば熱硬化性のエポキシ系接着剤（エポテッ
ク３５３ＮＤ等）を注入する。そして、この接着剤を第
２ガイド溝８６から光ファイバ８３の外周，シリコン基
板８１Ａとファイバ基板８５との間に充填し、この接着
剤により光ファイバ８３をシリコン基板８１Ａとファイ
バ基板８５との間で固定し、図６９に示すような接続構
造が形成される。
るために、図６８に示すように、棒９１を差し込んだ第
２連通路８８を通じて、ファイバ基板８５の裏面側から
接着剤、例えば熱硬化性のエポキシ系接着剤（エポテッ
ク３５３ＮＤ等）を注入する。そして、この接着剤を第
２ガイド溝８６から光ファイバ８３の外周，シリコン基
板８１Ａとファイバ基板８５との間に充填し、この接着
剤により光ファイバ８３をシリコン基板８１Ａとファイ
バ基板８５との間で固定し、図６９に示すような接続構
造が形成される。
【０１４１】なお、上述した例では、光ファイバ８３を
エポキシ系接着剤により固定した場合について説明して
いるが、図７０に示すように、半田により光ファイバ８
３をシリコン基板８１Ａとファイバ基板８５との間で固
定してもよい。ただし、この場合、光硬化性樹脂（ＵＶ
接着剤）９３を注入する前に半田付けを行なう。
エポキシ系接着剤により固定した場合について説明して
いるが、図７０に示すように、半田により光ファイバ８
３をシリコン基板８１Ａとファイバ基板８５との間で固
定してもよい。ただし、この場合、光硬化性樹脂（ＵＶ
接着剤）９３を注入する前に半田付けを行なう。
【０１４２】また、光ファイバ８３の先端側クラッド外
周面には、金属膜（例えばＮｉ／ＡｕでＮｉ膜厚２．５
μｍ，Ａｕ膜厚０．５μｍ）９４が予めメッキ処理によ
り形成されるとともに、シリコン基板８１Ａの表面部８
１ａ（第１ガイド溝８４内も含む）およびファイバ基板
８５の表面部８５ａ（第２ガイド溝８６内も含む）に
も、金属膜（例えばＣｒ／Ｔｉ／ＡｕでＣｒ膜厚１００
０Å，Ｔｉ膜厚２０００Å，Ａｕ膜厚１０００Å）９５
が陽極接合前に予めパターニングされている。このよう
に、光ファイバ８３，シリコン基板８１Ａの表面部８１
ａおよびファイバ基板８５の表面部８５ａに金属膜９
４，９５を施すことで、半田の濡れ性を良好な状態にし
ている。
周面には、金属膜（例えばＮｉ／ＡｕでＮｉ膜厚２．５
μｍ，Ａｕ膜厚０．５μｍ）９４が予めメッキ処理によ
り形成されるとともに、シリコン基板８１Ａの表面部８
１ａ（第１ガイド溝８４内も含む）およびファイバ基板
８５の表面部８５ａ（第２ガイド溝８６内も含む）に
も、金属膜（例えばＣｒ／Ｔｉ／ＡｕでＣｒ膜厚１００
０Å，Ｔｉ膜厚２０００Å，Ａｕ膜厚１０００Å）９５
が陽極接合前に予めパターニングされている。このよう
に、光ファイバ８３，シリコン基板８１Ａの表面部８１
ａおよびファイバ基板８５の表面部８５ａに金属膜９
４，９５を施すことで、半田の濡れ性を良好な状態にし
ている。
【０１４３】そして、図６９に示すように、光ファイバ
８３をシリコン基板８１Ａとファイバ基板８５との間に
挿入した後、ファイバ基板８５の裏面側から第１連通路
８７を通じて棒９１を差し込みこの棒９１により光ファ
イバ８３を下方向へ押圧して光ファイバ８３を固定する
とともに、約２００℃に加熱した状態で、ファイバ基板
８５の裏面側から第２連通路８８を通じて半田を注入す
る。この半田を、第２ガイド溝８６から金属膜９４，９
５の濡れ性により、光ファイバ８３の外周，シリコン基
板８１Ａとファイバ基板８５との間に充填して、この半
田により光ファイバ８３をシリコン基板８１Ａとファイ
バ基板８５との間で固定する。
８３をシリコン基板８１Ａとファイバ基板８５との間に
挿入した後、ファイバ基板８５の裏面側から第１連通路
８７を通じて棒９１を差し込みこの棒９１により光ファ
イバ８３を下方向へ押圧して光ファイバ８３を固定する
とともに、約２００℃に加熱した状態で、ファイバ基板
８５の裏面側から第２連通路８８を通じて半田を注入す
る。この半田を、第２ガイド溝８６から金属膜９４，９
５の濡れ性により、光ファイバ８３の外周，シリコン基
板８１Ａとファイバ基板８５との間に充填して、この半
田により光ファイバ８３をシリコン基板８１Ａとファイ
バ基板８５との間で固定する。
【０１４４】その後、半田による熱を冷却してから、フ
ァイバ基板８５の裏面側から第１連通路８７を通じて光
導波路８２の端部８２ａと光ファイバ８３の端部８３ａ
との間の空間９２内に光硬化性樹脂（ＵＶ接着剤）９３
を注入し、光ファイバ８３に紫外線を入射することによ
り、光硬化性樹脂９３を空間９２内で硬化させて、光フ
ァイバ８３を光導波路８２に対して固定し、光導波路８
２と光ファイバ８３とを光結合する。
ァイバ基板８５の裏面側から第１連通路８７を通じて光
導波路８２の端部８２ａと光ファイバ８３の端部８３ａ
との間の空間９２内に光硬化性樹脂（ＵＶ接着剤）９３
を注入し、光ファイバ８３に紫外線を入射することによ
り、光硬化性樹脂９３を空間９２内で硬化させて、光フ
ァイバ８３を光導波路８２に対して固定し、光導波路８
２と光ファイバ８３とを光結合する。
【０１４５】このように、本発明の第３実施例によれ
ば、光導波路基板８１（シリコン基板８１Ａ）とファイ
バ基板８５との間に、光ファイバ８３を第１ガイド溝８
４および第２ガイド溝８６に沿って挿入するだけで、光
導波路８２に対する光ファイバ８３の位置を無調整で決
定できるので、作業工数が減少して作業性が向上するほ
か、光導波路８２の端部８２ａと光ファイバ８３の端部
８３ａとを、簡素な構造で容易に且つ低損失にさらには
高精度で高い信頼性をもって接続することができ、光導
波回路の大量生産や低コスト化を実現できる。
ば、光導波路基板８１（シリコン基板８１Ａ）とファイ
バ基板８５との間に、光ファイバ８３を第１ガイド溝８
４および第２ガイド溝８６に沿って挿入するだけで、光
導波路８２に対する光ファイバ８３の位置を無調整で決
定できるので、作業工数が減少して作業性が向上するほ
か、光導波路８２の端部８２ａと光ファイバ８３の端部
８３ａとを、簡素な構造で容易に且つ低損失にさらには
高精度で高い信頼性をもって接続することができ、光導
波回路の大量生産や低コスト化を実現できる。
【０１４６】また、第３実施例では、図６４に示すよう
に、第１ガイド溝８４および第２ガイド溝８６の光導波
路８２側の端部には、異方性エッチングにより断面Ｖ形
の第１ガイド溝８４および第２ガイド溝８６を形成する
のに伴って傾斜面９６が形成されている。このため、光
ファイバ８３を挿入する際に、光ファイバ８３はその傾
斜面９６よりも光導波路８２側へ移動することができ
ず、これにより、光ファイバ８３の端部８３ａが光導波
路８２の端部８２ａに直接当接するのを防止でき、これ
らの光ファイバ８３の端部８３ａや光導波路８２の端部
８２ａを傷等から保護することができる。
に、第１ガイド溝８４および第２ガイド溝８６の光導波
路８２側の端部には、異方性エッチングにより断面Ｖ形
の第１ガイド溝８４および第２ガイド溝８６を形成する
のに伴って傾斜面９６が形成されている。このため、光
ファイバ８３を挿入する際に、光ファイバ８３はその傾
斜面９６よりも光導波路８２側へ移動することができ
ず、これにより、光ファイバ８３の端部８３ａが光導波
路８２の端部８２ａに直接当接するのを防止でき、これ
らの光ファイバ８３の端部８３ａや光導波路８２の端部
８２ａを傷等から保護することができる。
【０１４７】さらに、第３実施例では、陽極接合によ
り、光導波路基板８１（ＳｉＯ2 層８１Ｂ）とファイバ
基板８５との間を、Ｓｉの原子間力および共有結合で接
合しているので、これらの光導波路基板８１とファイバ
基板８５とが極めて容易に且つ高強度で固定することが
できる。
り、光導波路基板８１（ＳｉＯ2 層８１Ｂ）とファイバ
基板８５との間を、Ｓｉの原子間力および共有結合で接
合しているので、これらの光導波路基板８１とファイバ
基板８５とが極めて容易に且つ高強度で固定することが
できる。
【０１４８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の光導波路
・光ファイバ接続構造によれば、光導波路基板に、光導
波路とこの光導波路の光軸延長線上に光ファイバの位置
決め用の第１ガイド溝とが一体に形成され、第１ガイド
溝とファイバ基板とが協働して光ファイバを保持するこ
とにより、光導波路に対する光ファイバの位置を無調整
で決定でき、光導波路の端部と光ファイバの端部とを、
簡素な構造で容易に且つ低損失にさらには高精度で高い
信頼性をもって接続することができ、光導波回路の大量
生産や低コスト化を実現できる効果がある（請求項
１）。
・光ファイバ接続構造によれば、光導波路基板に、光導
波路とこの光導波路の光軸延長線上に光ファイバの位置
決め用の第１ガイド溝とが一体に形成され、第１ガイド
溝とファイバ基板とが協働して光ファイバを保持するこ
とにより、光導波路に対する光ファイバの位置を無調整
で決定でき、光導波路の端部と光ファイバの端部とを、
簡素な構造で容易に且つ低損失にさらには高精度で高い
信頼性をもって接続することができ、光導波回路の大量
生産や低コスト化を実現できる効果がある（請求項
１）。
【０１４９】また、本発明の光導波路・光ファイバ接続
構造及び方法によれば、光導波路基板に、光導波路とこ
の光導波路の光軸延長線上に光ファイバの位置決め用の
第１ガイド溝とが一体に形成され、ファイバ基板に固定
した光ファイバを光導波路基板上の第１ガイド溝に密着
させた状態で、対向する光導波路基板の面部とファイバ
基板の面部とを固定することにより、光導波路に対する
光ファイバの位置を無調整で決定でき、光導波路の端部
と光ファイバの端部とを、簡素な構造で容易に且つ低損
失にさらには高精度で高い信頼性をもって接続すること
ができ、光導波回路の大量生産や低コスト化を実現でき
る効果がある（請求項２，３，８）。
構造及び方法によれば、光導波路基板に、光導波路とこ
の光導波路の光軸延長線上に光ファイバの位置決め用の
第１ガイド溝とが一体に形成され、ファイバ基板に固定
した光ファイバを光導波路基板上の第１ガイド溝に密着
させた状態で、対向する光導波路基板の面部とファイバ
基板の面部とを固定することにより、光導波路に対する
光ファイバの位置を無調整で決定でき、光導波路の端部
と光ファイバの端部とを、簡素な構造で容易に且つ低損
失にさらには高精度で高い信頼性をもって接続すること
ができ、光導波回路の大量生産や低コスト化を実現でき
る効果がある（請求項２，３，８）。
【０１５０】このとき、ファイバ基板に光ファイバ固定
用第２ガイド溝を形成しこの第２ガイド溝および光ファ
イバのクラッド外周部を予め金属被覆しておくことによ
り、ファイバ基板の第２ガイド溝に光ファイバを半田等
にて金属固定でき、このように光ファイバを固定された
ファイバ基板を用いることで、光導波路と光ファイバと
を、簡素な構造で容易に且つ低損失にさらには高精度で
高い信頼性をもって接続固定することができ、光導波回
路の大量生産や低コスト化を実現できる効果がある（請
求項３，９）。
用第２ガイド溝を形成しこの第２ガイド溝および光ファ
イバのクラッド外周部を予め金属被覆しておくことによ
り、ファイバ基板の第２ガイド溝に光ファイバを半田等
にて金属固定でき、このように光ファイバを固定された
ファイバ基板を用いることで、光導波路と光ファイバと
を、簡素な構造で容易に且つ低損失にさらには高精度で
高い信頼性をもって接続固定することができ、光導波回
路の大量生産や低コスト化を実現できる効果がある（請
求項３，９）。
【０１５１】また、光ファイバのクラッド外周のうちフ
ァイバ基板の第２ガイド溝への金属固定に必要な領域の
みに金属被覆を施すことにより、無駄な金属被覆を行な
わずに済ませることができ、光ファイバのクラッド外周
の全周にわたる精密膜厚制御も不要になる（請求項３，
１０）。さらに、ファイバ基板に、光ファイバとの金属
固定に用いる半田を流し込むための半田供給溝が第２ガ
イド溝と連通するように形成しておくことにより、ファ
イバ基板の第２ガイド溝に光ファイバを装着した状態
で、半田供給溝を通じて半田を流し込んで、光ファイバ
をファイバ基板に対して極めて容易に金属固定できる効
果もある（請求項３，１１）。
ァイバ基板の第２ガイド溝への金属固定に必要な領域の
みに金属被覆を施すことにより、無駄な金属被覆を行な
わずに済ませることができ、光ファイバのクラッド外周
の全周にわたる精密膜厚制御も不要になる（請求項３，
１０）。さらに、ファイバ基板に、光ファイバとの金属
固定に用いる半田を流し込むための半田供給溝が第２ガ
イド溝と連通するように形成しておくことにより、ファ
イバ基板の第２ガイド溝に光ファイバを装着した状態
で、半田供給溝を通じて半田を流し込んで、光ファイバ
をファイバ基板に対して極めて容易に金属固定できる効
果もある（請求項３，１１）。
【０１５２】またさらに、対向するファイバ基板の面部
及び光導波路基板の面部にそれぞれ金属膜を設けること
により、これらの金属膜間を半田にて金属固定して光導
波路１２と光ファイバ１３とを接続することができ、フ
ァイバ基板と光導波路基板とを確実に且つ容易に接続固
定できる（請求項１２）。この場合、ファイバ基板と光
導波路基板との金属固定に使用する半田材の融点を、フ
ァイバ基板と光ファイバとの金属固定に使用する半田材
の融点よりも低く設定することにより、ファイバ基板と
光導波路基板とを金属固定するために用いる半田材を溶
融させるための熱により溶融してしまい、ファイバ基板
と光ファイバとの金属固定状態が緩むのを防止でき、極
めて高い信頼性で光導波路の端部と光ファイバの端部と
を接続することができる（請求項１３）。
及び光導波路基板の面部にそれぞれ金属膜を設けること
により、これらの金属膜間を半田にて金属固定して光導
波路１２と光ファイバ１３とを接続することができ、フ
ァイバ基板と光導波路基板とを確実に且つ容易に接続固
定できる（請求項１２）。この場合、ファイバ基板と光
導波路基板との金属固定に使用する半田材の融点を、フ
ァイバ基板と光ファイバとの金属固定に使用する半田材
の融点よりも低く設定することにより、ファイバ基板と
光導波路基板とを金属固定するために用いる半田材を溶
融させるための熱により溶融してしまい、ファイバ基板
と光ファイバとの金属固定状態が緩むのを防止でき、極
めて高い信頼性で光導波路の端部と光ファイバの端部と
を接続することができる（請求項１３）。
【０１５３】さらに、光導波路基板を、Ｓｉ基板上に石
英光導波路と断面Ｖ形の第１ガイド溝とを形成したもの
とし、ファイバ基板を、Ｓｉ基板上に断面Ｖ形の第２ガ
イド溝を形成したものとし、これらの光導波路基板とフ
ァイバ基板とを用いることで、光導波路と光ファイバと
を、簡素な構造で容易に且つ低損失にさらには高精度で
高い信頼性をもって接続固定することができ、光導波回
路の大量生産や低コスト化を実現できるほか、Ｓｉ基板
（単結晶）のある結晶方位に依存する異方性エッチング
を行なうことにより、断面Ｖ形の第１ガイド溝および第
２ガイド溝を極めて容易に形成できる効果もある（請求
項１４）。
英光導波路と断面Ｖ形の第１ガイド溝とを形成したもの
とし、ファイバ基板を、Ｓｉ基板上に断面Ｖ形の第２ガ
イド溝を形成したものとし、これらの光導波路基板とフ
ァイバ基板とを用いることで、光導波路と光ファイバと
を、簡素な構造で容易に且つ低損失にさらには高精度で
高い信頼性をもって接続固定することができ、光導波回
路の大量生産や低コスト化を実現できるほか、Ｓｉ基板
（単結晶）のある結晶方位に依存する異方性エッチング
を行なうことにより、断面Ｖ形の第１ガイド溝および第
２ガイド溝を極めて容易に形成できる効果もある（請求
項１４）。
【０１５４】さらにまた、光導波路基板上に第１ガイド
溝の延長部として光ファイバ固定用第２ガイド溝を形成
した後に基板を切断して光導波路基板とは別個のものと
なったものをファイバ基板として用いることにより、光
導波路基板を製作すると同時に、光ファイバ固定用第２
ガイド溝を有するファイバ基板を容易に且つ効率よく製
作できる（請求項１５）。
溝の延長部として光ファイバ固定用第２ガイド溝を形成
した後に基板を切断して光導波路基板とは別個のものと
なったものをファイバ基板として用いることにより、光
導波路基板を製作すると同時に、光ファイバ固定用第２
ガイド溝を有するファイバ基板を容易に且つ効率よく製
作できる（請求項１５）。
【０１５５】また、本発明の光導波路・光ファイバ接続
に使用される光導波路基板によれば、光導波路及びガイ
ド溝形成用のパターンを有する単一のマスク部材を使用
することにより、基板上に光導波路と光導波路の端部に
隣接して光ファイバの位置決めを行なう第１ガイド溝と
が一体に形成され、この光導波路基板を用いることで、
光導波路と光ファイバとを、簡素な構造で容易に且つ低
損失にさらには高精度で高い信頼性をもって接続固定す
ることができ、光導波回路の大量生産や低コスト化を実
現できる（請求項１６）。
に使用される光導波路基板によれば、光導波路及びガイ
ド溝形成用のパターンを有する単一のマスク部材を使用
することにより、基板上に光導波路と光導波路の端部に
隣接して光ファイバの位置決めを行なう第１ガイド溝と
が一体に形成され、この光導波路基板を用いることで、
光導波路と光ファイバとを、簡素な構造で容易に且つ低
損失にさらには高精度で高い信頼性をもって接続固定す
ることができ、光導波回路の大量生産や低コスト化を実
現できる（請求項１６）。
【０１５６】そして、本発明の光導波路・光ファイバ接
続に使用される光導波路基板の製造方法によれば、Ｓｉ
基板上に低屈折率層及び高屈折率層を形成し、光導波路
及びガイド溝形成用のパターンを有する単一のマスク部
材を使用することにより高屈折率層を部分的に除去して
光導波路及びガイド溝のエッチング領域を形成し、形成
したファイバ位置決め用エッチングマスクを残した状態
で上部低屈折率層を形成した後にガイド溝を形成し最終
的にエッチングマスクを除去することにより、光導波路
基板が極めて容易に製造される（請求項１７）。
続に使用される光導波路基板の製造方法によれば、Ｓｉ
基板上に低屈折率層及び高屈折率層を形成し、光導波路
及びガイド溝形成用のパターンを有する単一のマスク部
材を使用することにより高屈折率層を部分的に除去して
光導波路及びガイド溝のエッチング領域を形成し、形成
したファイバ位置決め用エッチングマスクを残した状態
で上部低屈折率層を形成した後にガイド溝を形成し最終
的にエッチングマスクを除去することにより、光導波路
基板が極めて容易に製造される（請求項１７）。
【０１５７】このとき、低屈折率層とエッチングマスク
との間に、ＳｉＯ2 系の薄膜を形成しておくことによ
り、エッチングマスク上に上部低屈折率層を火炎堆積法
により形成することができる（請求項１８）。さらに、
本発明の光導波路・光ファイバ接続に使用されるファイ
バ基板付き光ファイバによれば、ファイバ基板における
金属膜で被覆された第２ガイド溝に予めクラッド外周部
に金属被覆した光ファイバ端部を金属固定して構成され
たファイバ基板付き光ファイバを用いることにより、光
導波路と光ファイバとを、簡素な構造で容易に且つ低損
失にさらには高精度で高い信頼性をもって接続固定する
ことができ、光導波回路の大量生産や低コスト化を実現
できる（請求項１９）。
との間に、ＳｉＯ2 系の薄膜を形成しておくことによ
り、エッチングマスク上に上部低屈折率層を火炎堆積法
により形成することができる（請求項１８）。さらに、
本発明の光導波路・光ファイバ接続に使用されるファイ
バ基板付き光ファイバによれば、ファイバ基板における
金属膜で被覆された第２ガイド溝に予めクラッド外周部
に金属被覆した光ファイバ端部を金属固定して構成され
たファイバ基板付き光ファイバを用いることにより、光
導波路と光ファイバとを、簡素な構造で容易に且つ低損
失にさらには高精度で高い信頼性をもって接続固定する
ことができ、光導波回路の大量生産や低コスト化を実現
できる（請求項１９）。
【０１５８】このとき、光ファイバのクラッド外周のう
ちファイバ基板の第２ガイド溝への金属固定に必要な領
域のみに金属被覆を施すことにより、無駄な金属被覆を
行なわずに済ませることができ、光ファイバのクラッド
外周の全周にわたる精密膜厚制御も不要になる（請求項
２０）。さらに、ファイバ基板に、光ファイバとの金属
固定に用いる半田を流し込むための半田供給溝が第２ガ
イド溝と連通するように形成しておくことにより、ファ
イバ基板の第２ガイド溝に光ファイバを装着した状態
で、半田供給溝を通じて半田を流し込むことで、光ファ
イバをファイバ基板に対して極めて容易に金属固定でき
る効果もある（請求項２１）。
ちファイバ基板の第２ガイド溝への金属固定に必要な領
域のみに金属被覆を施すことにより、無駄な金属被覆を
行なわずに済ませることができ、光ファイバのクラッド
外周の全周にわたる精密膜厚制御も不要になる（請求項
２０）。さらに、ファイバ基板に、光ファイバとの金属
固定に用いる半田を流し込むための半田供給溝が第２ガ
イド溝と連通するように形成しておくことにより、ファ
イバ基板の第２ガイド溝に光ファイバを装着した状態
で、半田供給溝を通じて半田を流し込むことで、光ファ
イバをファイバ基板に対して極めて容易に金属固定でき
る効果もある（請求項２１）。
【０１５９】なお、光導波路基板及びファイバ基板とに
わたって設けられた光軸方向位置決め機構により、光フ
ァイバを、光導波路に対する光軸方向位置について無調
整で最適な位置に配置することができるので、光ファイ
バや光導波路の端面に傷等が付くのを防止できるほか、
光導波路と光ファイバとを、簡素な構造で容易に且つ低
損失にさらには高精度で高い信頼性をもって接続固定す
ることができ、光導波回路の大量生産や低コスト化に寄
与する（請求項４〜７）。
わたって設けられた光軸方向位置決め機構により、光フ
ァイバを、光導波路に対する光軸方向位置について無調
整で最適な位置に配置することができるので、光ファイ
バや光導波路の端面に傷等が付くのを防止できるほか、
光導波路と光ファイバとを、簡素な構造で容易に且つ低
損失にさらには高精度で高い信頼性をもって接続固定す
ることができ、光導波回路の大量生産や低コスト化に寄
与する（請求項４〜７）。
【０１６０】そして、本発明の光導波路・光ファイバ接
続構造及び方法では、光導波路基板とこの光導波路基板
に対して固定されたファイバ基板との間に、光ファイバ
を第１ガイド溝及び第２ガイド溝に沿って挿入して固定
するだけで、光導波路に対する光ファイバの位置を無調
整で決定でき、光導波路の端部と光ファイバの端部と
を、簡素な構造で容易に且つ低損失にさらには高精度で
高い信頼性をもって接続することができ、光導波回路の
大量生産や低コスト化を実現できる効果がある（請求項
２２，２３）。
続構造及び方法では、光導波路基板とこの光導波路基板
に対して固定されたファイバ基板との間に、光ファイバ
を第１ガイド溝及び第２ガイド溝に沿って挿入して固定
するだけで、光導波路に対する光ファイバの位置を無調
整で決定でき、光導波路の端部と光ファイバの端部と
を、簡素な構造で容易に且つ低損失にさらには高精度で
高い信頼性をもって接続することができ、光導波回路の
大量生産や低コスト化を実現できる効果がある（請求項
２２，２３）。
【０１６１】なお、光導波路基板を、Ｓｉ基板上に石英
光導波路と断面Ｖ形の第１ガイド溝とを形成したものと
し、ファイバ基板を、Ｓｉ基板上に断面Ｖ形の第２ガイ
ド溝を形成したものとし、これらの光導波路基板とファ
イバ基板とを用いることで、光導波路と光ファイバと
を、簡素な構造で容易に且つ低損失にさらには高精度で
高い信頼性をもって接続固定することができ、光導波回
路の大量生産や低コスト化を実現できるほか、Ｓｉ基板
（単結晶）のある結晶方位に依存する異方性エッチング
を行なうことにより、断面Ｖ形の第１ガイド溝および第
２ガイド溝を極めて容易に形成できる効果もある（請求
項２４）。
光導波路と断面Ｖ形の第１ガイド溝とを形成したものと
し、ファイバ基板を、Ｓｉ基板上に断面Ｖ形の第２ガイ
ド溝を形成したものとし、これらの光導波路基板とファ
イバ基板とを用いることで、光導波路と光ファイバと
を、簡素な構造で容易に且つ低損失にさらには高精度で
高い信頼性をもって接続固定することができ、光導波回
路の大量生産や低コスト化を実現できるほか、Ｓｉ基板
（単結晶）のある結晶方位に依存する異方性エッチング
を行なうことにより、断面Ｖ形の第１ガイド溝および第
２ガイド溝を極めて容易に形成できる効果もある（請求
項２４）。
【０１６２】このとき、陽極接合により、光導波路基板
とファイバ基板との間をＳｉの原子間力および共有結合
で接合することで、光導波路基板とファイバ基板とを容
易に且つ高強度で固定することができる（請求項２
５）。また、光導波路の端部と光ファイバの端部との間
の空間内に注入した光硬化性樹脂を、光ファイバに所定
波長の光を入射して硬化させることにより、光ファイバ
を光導波路に対して容易かつ確実に固定できる（請求項
２６）。このとき、接着剤により光ファイバを固定する
ことで、光ファイバの固定強度をさらに高めることがで
きる（請求項２７）。
とファイバ基板との間をＳｉの原子間力および共有結合
で接合することで、光導波路基板とファイバ基板とを容
易に且つ高強度で固定することができる（請求項２
５）。また、光導波路の端部と光ファイバの端部との間
の空間内に注入した光硬化性樹脂を、光ファイバに所定
波長の光を入射して硬化させることにより、光ファイバ
を光導波路に対して容易かつ確実に固定できる（請求項
２６）。このとき、接着剤により光ファイバを固定する
ことで、光ファイバの固定強度をさらに高めることがで
きる（請求項２７）。
【０１６３】一方、光ファイバのクラッド外周面や対向
するファイバ基板の表面部及び光導波路基板の表面部に
被覆された金属膜に沿って半田を金属膜間に注入し、こ
の半田により、光ファイバを光導波路基板とファイバ基
板との間で確実に金属固定することができる（請求項２
８）。半田による光ファイバの固定後、光導波路の端部
と光ファイバの端部との間の空間内に注入した光硬化性
樹脂を、光ファイバに所定波長の光を入射して硬化させ
ることにより、光ファイバを光導波路に対して容易かつ
確実に固定できる（請求項２９）。
するファイバ基板の表面部及び光導波路基板の表面部に
被覆された金属膜に沿って半田を金属膜間に注入し、こ
の半田により、光ファイバを光導波路基板とファイバ基
板との間で確実に金属固定することができる（請求項２
８）。半田による光ファイバの固定後、光導波路の端部
と光ファイバの端部との間の空間内に注入した光硬化性
樹脂を、光ファイバに所定波長の光を入射して硬化させ
ることにより、光ファイバを光導波路に対して容易かつ
確実に固定できる（請求項２９）。
【図１】本発明の原理説明図である。
【図２】本発明の原理説明図である。
【図３】本発明の原理説明図である。
【図４】本発明の原理説明図である。
【図５】本発明の第１実施例としての光導波路・光ファ
イバ接続方法により形成された構造，光導波路基板及び
ファイバ基板付き光ファイバを示す分解斜視図である。
イバ接続方法により形成された構造，光導波路基板及び
ファイバ基板付き光ファイバを示す分解斜視図である。
【図６】第１実施例の断面Ｕ形のガイド溝を示す断面図
である。
である。
【図７】第１実施例の断面Ｖ形のガイド溝を示す断面図
である。
である。
【図８】第１実施例における光導波路基板の製造過程を
説明すべく同基板を示す側面図である。
説明すべく同基板を示す側面図である。
【図９】第１実施例における光導波路基板の製造過程を
説明すべくマスクパターン（マスク部材）を示す平面図
である。
説明すべくマスクパターン（マスク部材）を示す平面図
である。
【図１０】第１実施例における光導波路基板の製造過程
を説明すべく同基板を示す図９のＸ−Ｘ位置の矢視断面
図である。
を説明すべく同基板を示す図９のＸ−Ｘ位置の矢視断面
図である。
【図１１】第１実施例における光導波路基板の製造過程
を説明すべく同基板を示す図９のＸ−Ｘ位置の矢視断面
図である。
を説明すべく同基板を示す図９のＸ−Ｘ位置の矢視断面
図である。
【図１２】第１実施例における光導波路基板の製造過程
を説明すべく同基板を示す図９のＸ−Ｘ位置の矢視断面
図である。
を説明すべく同基板を示す図９のＸ−Ｘ位置の矢視断面
図である。
【図１３】第１実施例における光導波路基板の製造過程
を説明すべく同基板を示す図９のＸ−Ｘ位置の矢視断面
図である。
を説明すべく同基板を示す図９のＸ−Ｘ位置の矢視断面
図である。
【図１４】第１実施例における光導波路基板の製造過程
を説明すべくマスクの配置状態を示す平面図である。
を説明すべくマスクの配置状態を示す平面図である。
【図１５】第１実施例における光導波路基板の製造過程
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
【図１６】第１実施例における光導波路基板の製造過程
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
【図１７】第１実施例における光導波路基板の製造過程
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
【図１８】第１実施例における光導波路基板の製造過程
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
【図１９】（ａ）〜（ｊ）は第１実施例におけるファイ
バブロックの製造過程を説明するための図である。
バブロックの製造過程を説明するための図である。
【図２０】第１実施例におけるファイバブロックの製造
時に用いられるマスク形状を示す平面図である。
時に用いられるマスク形状を示す平面図である。
【図２１】第１実施例におけるファイバブロックおよび
その金属被覆部分を示す平面図である。
その金属被覆部分を示す平面図である。
【図２２】第１実施例におけるファイバブロックおよび
その金属被覆部分を示す斜視図である。
その金属被覆部分を示す斜視図である。
【図２３】第１実施例におけるファイバブロックの製造
方法の変形例を説明するための斜視図である。
方法の変形例を説明するための斜視図である。
【図２４】第１実施例における光ファイバの端部を示す
側面図である。
側面図である。
【図２５】第１実施例における光ファイバの端部を示す
断面図である。
断面図である。
【図２６】光ファイバのクラッド外周の全周に金属被覆
を行なった例を示す断面図である。
を行なった例を示す断面図である。
【図２７】第１実施例における光ファイバのクラッド外
周の金属被覆状態を示す断面図である。
周の金属被覆状態を示す断面図である。
【図２８】第１実施例における光ファイバとファイバブ
ロックとの固定手順を説明するための分解斜視図であ
る。
ロックとの固定手順を説明するための分解斜視図であ
る。
【図２９】第１実施例における光ファイバとファイバブ
ロックとの固定手順を説明するための分解断面図であ
る。
ロックとの固定手順を説明するための分解断面図であ
る。
【図３０】第１実施例における光ファイバとファイバブ
ロックとの固定状態を示す断面図である。
ロックとの固定状態を示す断面図である。
【図３１】第１実施例におけるファイバブロックと光導
波路基板との固定手順を説明するための分解側面図であ
る。
波路基板との固定手順を説明するための分解側面図であ
る。
【図３２】第１実施例におけるファイバブロックと光導
波路基板との固定手順を説明するための分解正面図であ
る。
波路基板との固定手順を説明するための分解正面図であ
る。
【図３３】第１実施例におけるファイバブロックと光導
波路基板との固定状態を示す正面図である。
波路基板との固定状態を示す正面図である。
【図３４】本発明の第２実施例としての光導波路・光フ
ァイバ接続構造を示す分解斜視図である。
ァイバ接続構造を示す分解斜視図である。
【図３５】第２実施例の構造を示す分解側面図である。
【図３６】第２実施例における光導波路基板の製造過程
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
【図３７】第２実施例における光導波路基板の製造過程
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
【図３８】第２実施例における光導波路基板の製造過程
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
【図３９】第２実施例における光導波路基板の製造過程
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
【図４０】第２実施例における光導波路基板の製造過程
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
【図４１】第２実施例における光導波路基板の製造過程
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
【図４２】第２実施例における光導波路基板の製造過程
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
を説明すべく同基板を示す斜視図である。
【図４３】第２実施例における光導波路基板およびファ
イバブロックを示す斜視図である。
イバブロックを示す斜視図である。
【図４４】第２実施例におけるファイバブロックの変形
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図４５】第２実施例におけるファイバブロックの変形
例を用いた光導波路・光ファイバ接続構造を示す分解側
面図である。
例を用いた光導波路・光ファイバ接続構造を示す分解側
面図である。
【図４６】第２実施例におけるファイバブロックの変形
例の製造過程を説明すべくそのファイバブロックを示す
斜視図である。
例の製造過程を説明すべくそのファイバブロックを示す
斜視図である。
【図４７】第２実施例におけるファイバブロックの変形
例の製造過程を説明すべくそのファイバブロックを示す
斜視図である。
例の製造過程を説明すべくそのファイバブロックを示す
斜視図である。
【図４８】第２実施例におけるファイバブロックの変形
例の製造過程を説明すべくそのファイバブロックを示す
斜視図である。
例の製造過程を説明すべくそのファイバブロックを示す
斜視図である。
【図４９】第２実施例におけるファイバブロックの変形
例の製造過程を説明すべくそのファイバブロックを示す
斜視図である。
例の製造過程を説明すべくそのファイバブロックを示す
斜視図である。
【図５０】第２実施例におけるファイバブロックの変形
例の製造過程を説明すべくそのファイバブロックを示す
斜視図である。
例の製造過程を説明すべくそのファイバブロックを示す
斜視図である。
【図５１】第２実施例におけるファイバブロックの変形
例の製造過程を説明すべくそのファイバブロックを示す
斜視図である。
例の製造過程を説明すべくそのファイバブロックを示す
斜視図である。
【図５２】第２実施例における光導波路基板の第１変形
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図５３】第２実施例における光導波路基板の第１変形
例での光ファイバ配置状態を示す側断面図である。
例での光ファイバ配置状態を示す側断面図である。
【図５４】第２実施例における光導波路基板の第２変形
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図５５】図５４の矢印Ａ方向から見た矢視図である。
【図５６】図５４の矢印Ｂ方向から見た矢視図である。
【図５７】第２実施例における光導波路基板の第２変形
例での光ファイバ配置状態を示す側断面図である。
例での光ファイバ配置状態を示す側断面図である。
【図５８】本発明の第３実施例としての光導波路・光フ
ァイバ接続構造を示す斜視図である。
ァイバ接続構造を示す斜視図である。
【図５９】第３実施例における光導波路基板用シリコン
ウエハを示す平面図である。
ウエハを示す平面図である。
【図６０】第３実施例における光導波路基板を示す平面
図である。
図である。
【図６１】第３実施例における光導波路基板を示す側面
図である。
図である。
【図６２】第３実施例におけるファイバブロックを示す
平面図である。
平面図である。
【図６３】第３実施例におけるファイバブロックを示す
側面図である。
側面図である。
【図６４】第３実施例による光導波路・光ファイバ接続
手順を説明するための側面図である。
手順を説明するための側面図である。
【図６５】第３実施例による光導波路・光ファイバ接続
手順を説明するための側面図である。
手順を説明するための側面図である。
【図６６】第３実施例による光導波路・光ファイバ接続
手順を説明するための側面図である。
手順を説明するための側面図である。
【図６７】第３実施例による光導波路・光ファイバ接続
手順を説明するための側面図である。
手順を説明するための側面図である。
【図６８】第３実施例による光導波路・光ファイバ接続
手順を説明するための側面図である。
手順を説明するための側面図である。
【図６９】第３実施例による光導波路・光ファイバ接続
手順を説明するための斜視図である。
手順を説明するための斜視図である。
【図７０】第３実施例による光導波路・光ファイバ接続
手順の変形例を説明するための側面図である。
手順の変形例を説明するための側面図である。
【図７１】（ａ），（ｂ）は一般的な光導波路・光ファ
イバ接続構造を示す斜視図である。
イバ接続構造を示す斜視図である。
【図７２】（ａ），（ｂ）は一般的な光導波路・光ファ
イバ接続構造を示す斜視図である。
イバ接続構造を示す斜視図である。
１１ 光導波路基板 １１ａ 面部 １１Ａ 基板部 １１Ｂ 光導波路形成層 １２ 光導波路（コア部） １２ａ 端部（端面） １３ 光ファイバ １３ａ 端部（端面） １４ 第１ガイド溝 １５ ファイバ基板 １５ａ 面部 １６ 第２ガイド溝 ２１ 光導波路基板 ２１ａ 面部 ２１Ａ Ｓｉ基板 ２１Ｂ ＳｉＯ2 層 ２２ 光導波路（コア部） ２２ａ 端部（端面） ２３ 光ファイバ ２３ａ 端部（端面） ２４ 第１ガイド溝 ２４Ａ，２４Ｂ 溝部（光軸方向位置決め機構） ２５ ファイバブロック（ファイバ基板） ２５Ａ Ｓｉ基板 ２５ａ 面部 ２６ 第２ガイド溝 ２７ カット溝（ダイシング溝） ３１ 低屈折率層（下部クラッド層） ３２ 高屈折率層（コア層） ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ マスクパターン（マスク部
材） ３４ 低屈折率層（上部クラッド層，上部低屈折率層） ３５ 薄膜 ３６ マスク ３７ 金属膜 ４１ ＳｉＯ2 層 ４２ マスク材 ４３ レジスト材 ４４ フォトリソマスク ４５ 流し溝 ４６，５１ 金属膜 ５２，５３ 半田 ６０Ａ，６０Ｂ 光軸方向位置決め機構 ６１Ａ，６１Ｂ 凹部（光軸方向位置決め機構） ６２Ａ，６２Ｂ，６４Ａ，６４Ｂ 凸部（光軸方向位置
決め機構） ６１ａ，６２ａ 端面 ６３Ａ，６３Ｂ，６５Ａ〜６５Ｄ，６８Ａ，６８Ｂ マ
スクパターン ６６ ＳｉＯ2 層 ６７ マスク材 ６９，７０ 光軸方向位置決め機構 ７１ テーパ先球光ファイバ ７１ａ 先端部 ７２ カット溝（ダイシング溝） ８１ 光導波路基板 ８１Ａ シリコン基板 ８１ａ 表面部 ８１Ｂ ＳｉＯ2 層 ８２ 光導波路（コア部） ８２ａ 端部（端面） ８３ 光ファイバ ８３ａ 端部（端面） ８４ 第１ガイド溝 ８５ ファイバ基板（シリコン基板） ８５Ａ 平面部 ８５ａ 表面部 ８６ 第２ガイド溝 ８７ 第１連通路 ８８ 第２連通路（半田用連通路） ８９ 第３連通路 ９０ シリコンウエハ ９１ 棒 ９２ 空間 ９３ 光硬化性樹脂（ＵＶ接着剤） ９４，９５ 金属膜 ９６ 傾斜面
材） ３４ 低屈折率層（上部クラッド層，上部低屈折率層） ３５ 薄膜 ３６ マスク ３７ 金属膜 ４１ ＳｉＯ2 層 ４２ マスク材 ４３ レジスト材 ４４ フォトリソマスク ４５ 流し溝 ４６，５１ 金属膜 ５２，５３ 半田 ６０Ａ，６０Ｂ 光軸方向位置決め機構 ６１Ａ，６１Ｂ 凹部（光軸方向位置決め機構） ６２Ａ，６２Ｂ，６４Ａ，６４Ｂ 凸部（光軸方向位置
決め機構） ６１ａ，６２ａ 端面 ６３Ａ，６３Ｂ，６５Ａ〜６５Ｄ，６８Ａ，６８Ｂ マ
スクパターン ６６ ＳｉＯ2 層 ６７ マスク材 ６９，７０ 光軸方向位置決め機構 ７１ テーパ先球光ファイバ ７１ａ 先端部 ７２ カット溝（ダイシング溝） ８１ 光導波路基板 ８１Ａ シリコン基板 ８１ａ 表面部 ８１Ｂ ＳｉＯ2 層 ８２ 光導波路（コア部） ８２ａ 端部（端面） ８３ 光ファイバ ８３ａ 端部（端面） ８４ 第１ガイド溝 ８５ ファイバ基板（シリコン基板） ８５Ａ 平面部 ８５ａ 表面部 ８６ 第２ガイド溝 ８７ 第１連通路 ８８ 第２連通路（半田用連通路） ８９ 第３連通路 ９０ シリコンウエハ ９１ 棒 ９２ 空間 ９３ 光硬化性樹脂（ＵＶ接着剤） ９４，９５ 金属膜 ９６ 傾斜面
フロントページの続き (72)発明者 澤江 信也 北海道札幌市中央区北一条西２丁目１番地 富士通北海道ディジタル・テクノロジ株 式会社内 (72)発明者 箱木 浩尚 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (54)【発明の名称】 光導波路・光ファイバ接続構造及び光導波路・光ファイバ接続方法並びに光導波路・光ファイバ 接続に使用される光導波路基板及び同基板の製造方法並びに光導波路・光ファイバ接続に使用さ れるファイバ基板付き光ファイバ
Claims (29)
- 【請求項１】 光ファイバと、 光導波路と該光導波路の端部に隣接して該光ファイバの
位置決めを行なう第１ガイド溝とを一体に形成された光
導波路基板と、 該第１ガイド溝に対向して設けられることにより該第１
ガイド溝と協働して該光ファイバを保持するファイバ基
板とをそなえて構成されたことを特徴とする、光導波路
・光ファイバ接続構造。 - 【請求項２】 光ファイバと、 光導波路と該光導波路の端部に隣接して該光ファイバの
位置決めを行なう第１ガイド溝とを一体に形成された光
導波路基板と、 該光ファイバを保持するファイバ基板とをそなえ、 該ファイバ基板に固定した該光ファイバを該光導波路基
板上の該第１ガイド溝に密着させた状態で、対向する光
導波路基板の面部と該ファイバ基板の面部とが固定され
ていることを特徴とする、光導波路・光ファイバ接続構
造。 - 【請求項３】 光ファイバと、 光導波路と該光導波路の端部に隣接して該光ファイバの
位置決めを行なう第１ガイド溝とを一体に形成された光
導波路基板と、 金属膜で被覆された光ファイバ固定用第２ガイド溝と、
光ファイバとの金属固定に用いる半田を流し込むため該
第２ガイド溝に連通する半田供給溝とを形成されて、ク
ラッド外周のうち該第２ガイド溝への金属固定に必要な
領域のみに金属被覆が施された光ファイバを、該第２ガ
イド溝に装着した状態で、該半田供給溝を通じて半田を
流し込むことにより、該光ファイバを金属固定したファ
イバ基板とをそなえ、 且つ、該ファイバ基板に金属固定した該光ファイバを該
光導波路基板の該第１ガイド溝に密着させたときに対向
する該ファイバ基板の面部及び該光導波路基板の面部
に、それぞれ金属膜を設け、 該ファイバ基板に固定した該光ファイバを該光導波路基
板上の該第１ガイド溝に密着させた状態で、対向する光
導波路基板の面部と該ファイバ基板の面部とにおける上
記の金属膜間を金属固定することにより、該光導波路と
該光ファイバとが接続されていることを特徴とする、光
導波路・光ファイバ接続構造。 - 【請求項４】 該光導波路基板及び該ファイバ基板にわ
たり、該光ファイバの光軸方向における位置決めを行な
う光軸方向位置決め機構が設けられたことをことを特徴
とする、請求項１〜３のいずれかに記載の光導波路・光
ファイバ接続構造。 - 【請求項５】 該光軸方向位置決め機構が、光導波路基
板に形成された凹部及び凸部の一方と、該ファイバ基板
に形成された凹部及び凸部の他方とで構成されているこ
とを特徴とする、請求項４記載の光導波路・光ファイバ
接続構造。 - 【請求項６】 該光軸方向位置決め機構が、該光導波路
基板に形成されたダイシング溝と、該ファイバ基板に形
成され該ダイシング溝に嵌合する凸部とで構成されてい
ることを特徴とする、請求項４記載の光導波路・光ファ
イバ接続構造。 - 【請求項７】 該光ファイバがテーパ先球光ファイバで
構成されている場合において、該光軸方向位置決め機構
が、該第１ガイド溝における該光導波路側端部に形成さ
れ該テーパ先球光ファイバの先端部が当接する第１ガイ
ド溝よりも幅の狭い溝部として構成されたことを特徴と
する、請求項４記載の光導波路・光ファイバ接続構造。 - 【請求項８】 光導波路の端部に、光ファイバの端部を
接続するに際して、 該光導波路と該光導波路の端部に隣接して該光ファイバ
の位置決めを行なう第１ガイド溝とを一体に形成された
光導波路基板と、該光ファイバを保持するファイバ基板
とを用意し、 該ファイバ基板に固定した該光ファイバを該光導波路基
板上の該第１ガイド溝に密着させた状態で、対向する光
導波路基板の面部と該ファイバ基板の面部とを固定する
ことを特徴とする光導波路・光ファイバ接続方法。 - 【請求項９】 金属膜で被覆された光ファイバ固定用第
２ガイド溝を有する該ファイバ基板における該第２ガイ
ド溝に、予めクラッド外周部に金属被覆した光ファイバ
を金属固定することにより、該光ファイバを該ファイバ
基板に保持しておき、該光ファイバ付きファイバ基板を
用いて、該光導波路と該光ファイバとを接続することを
特徴とする、請求項８記載の光導波路・光ファイバ接続
方法。 - 【請求項１０】 クラッド外周のうち該ファイバ基板の
該第２ガイド溝への金属固定に必要な領域のみに金属被
覆が施された光ファイバを、該第２ガイド溝に装着した
状態で金属固定することにより、該光ファイバを保持し
た該ファイバ基板を用いて、該光導波路と該光ファイバ
とを接続することを特徴とする、請求項９記載の光導波
路・光ファイバ接続方法。 - 【請求項１１】 該光ファイバとの金属固定に用いる半
田を流し込むための半田供給溝が該第２ガイド溝と連通
するように形成された該ファイバ基板における該第２ガ
イド溝に、該光ファイバを装着し、該半田供給溝を通じ
て半田を流し込むことにより、該光ファイバを金属固定
したものを用いて、該光導波路と該光ファイバとを接続
することを特徴とする、請求項９記載の光導波路・光フ
ァイバ接続方法。 - 【請求項１２】 該ファイバ基板に金属固定した該光フ
ァイバを該光導波路基板の該第１ガイド溝に密着させた
ときに対向する該ファイバ基板の面部及び該光導波路基
板の面部に、それぞれ金属膜を設け、これらの金属膜間
を金属固定することにより、該光導波路と該光ファイバ
とを接続することを特徴とする、請求項８記載の光導波
路・光ファイバ接続方法。 - 【請求項１３】 該ファイバ基板と該光導波路基板との
金属固定に使用する半田材の融点が、該ファイバ基板と
該光ファイバとの金属固定に使用する半田材の融点より
も低く設定されていることを特徴とする、請求項１２記
載の光導波路・光ファイバ接続方法。 - 【請求項１４】 Ｓｉ基板上に石英光導波路と断面Ｖ形
の第１ガイド溝とを形成された該光導波路基板と、Ｓｉ
基板上に断面Ｖ形の第２ガイド溝を形成し該第２ガイド
溝に該光ファイバを保持した該ファイバ基板とを用い
て、該光導波路と該光ファイバとを接続することを特徴
とする、請求項９記載の光導波路・光ファイバ接続方
法。 - 【請求項１５】 該光導波路基板の一部として該光導波
路基板の製作時に同時に該第１ガイド溝の延長部として
光ファイバ固定用第２ガイド溝を製作されその後切断さ
れることにより該光導波路基板とは別個のものとなった
ファイバ基板に該光ファイバを保持したものを用意し、
この光ファイバを保持した該ファイバ基板を用いて、該
光導波路と該光ファイバとを接続することを特徴とす
る、請求項９記載の光導波路・光ファイバ接続方法。 - 【請求項１６】 光導波路及びガイド溝形成用のパター
ンを有する単一のマスク部材を使用することにより、基
板上に、光導波路と、該光導波路の端部に隣接して光フ
ァイバの位置決めを行なう第１ガイド溝とが一体に形成
されたことを特徴とする、光導波路・光ファイバ接続に
使用される光導波路基板。 - 【請求項１７】 Ｓｉ基板上に低屈折率層及び高屈折率
層を形成する工程と、 光導波路及びガイド溝形成用のパターンを有する単一の
マスク部材を使用することにより、該高屈折率層を部分
的に除去して、該光導波路及び該ガイド溝のエッチング
領域を形成する工程と、 形成したファイバ位置決め用エッチングマスクを残した
状態で上部低屈折率層を形成した後に該ガイド溝を形成
し最終的に該エッチングマスクを除去する工程とを含ん
でいることを特徴とする、光導波路・光ファイバ接続に
使用される光導波路基板の製造方法。 - 【請求項１８】 該エッチングマスク上に上部低屈折率
層を形成する工程において、この低屈折率層と該エッチ
ングマスクとの間に、ＳｉＯ2 系の薄膜を形成しておく
ことを特徴とする、請求項１７記載の光導波路・光ファ
イバ接続に使用される光導波路基板の製造方法。 - 【請求項１９】 金属膜で被覆された光ファイバ固定用
第２ガイド溝を有するファイバ基板をそなえ、 該ファイバ基板における該第２ガイド溝に、予めクラッ
ド外周部に金属被覆した光ファイバ端部が金属固定され
ていることを特徴とする、光導波路・光ファイバ接続に
使用されるファイバ基板付き光ファイバ。 - 【請求項２０】 クラッド外周のうち該ファイバ基板の
該第２ガイド溝への金属固定に必要な領域のみに金属被
覆が施された光ファイバ端部を、該第２ガイド溝に装着
した状態で金属固定することにより、該光ファイバ端部
に該ファイバ基板が設けられていることを特徴とする、
請求項１９記載の光導波路・光ファイバ接続に使用され
るファイバ基板付き光ファイバ。 - 【請求項２１】 光ファイバ端部との金属固定に用いる
半田を流し込むための半田供給溝が該第２ガイド溝と連
通するように形成された該ファイバ基板における該第２
ガイド溝に、該光ファイバ端部を装着し、該半田供給溝
を通じて半田を流し込むことにより、該光ファイバ端部
を金属固定して、該光ファイバ端部に該ファイバ基板が
設けられていることを特徴とする、請求項１９記載の光
導波路・光ファイバ接続に使用されるファイバ基板付き
光ファイバ。 - 【請求項２２】 光ファイバと、 光導波路と該光導波路の端部に隣接して該光ファイバの
位置決めを行なう第１ガイド溝とを一体に形成された光
導波路基板と、 該光ファイバの位置決めを行なう第２ガイド溝を形成さ
れて、該第２ガイド溝を該第１ガイド溝に対向させた状
態で該光導波路基板に対して固定されるファイバ基板と
をそなえ、 該光導波路基板と該ファイバ基板との間に、該光ファイ
バを該第１ガイド溝及び該第２ガイド溝に沿って挿入し
て固定することにより、該光導波路と該光ファイバとが
接続されていることを特徴とする、光導波路・光ファイ
バ接続構造。 - 【請求項２３】 光導波路の端部に、光ファイバの端部
を接続するに際して、 該光導波路と該光導波路の端部に隣接して該光ファイバ
の位置決めを行なう第１ガイド溝とを一体に形成された
光導波路基板と、該光ファイバの位置決めを行なう第２
ガイド溝を形成されたファイバ基板とを用意し、 該第２ガイド溝を該第１ガイド溝に対向させた状態で該
ファイバ基板を該光導波路基板に対して固定してから、 該光導波路基板と該ファイバ基板との間に、該光ファイ
バを該第１ガイド溝及び該第２ガイド溝に沿って挿入し
固定することを特徴とする、光導波路・光ファイバ接続
方法。 - 【請求項２４】 Ｓｉ基板上に石英光導波路と断面Ｖ形
の第１ガイド溝とを形成された該光導波路基板と、Ｓｉ
基板上に断面Ｖ形の第２ガイド溝を形成された該ファイ
バ基板とを用いて、該光導波路と該光ファイバとを接続
することを特徴とする、請求項２３記載の光導波路・光
ファイバ接続方法。 - 【請求項２５】 該光導波路基板と該ファイバ基板との
固定を陽極接合により行なうことを特徴とする、請求項
２４記載の光導波路・光ファイバ接続方法。 - 【請求項２６】 該ファイバ基板に、該光導波路の端部
と該光ファイバの端部との間の空間に連通する第１連通
路を予め形成しておき、 該第１連通路を通じて該光導波路の端部と該光ファイバ
の端部との間の空間内に光硬化性樹脂を注入した後、該
光ファイバに所定波長の光を入射することにより、該光
硬化性樹脂を硬化させて、該光ファイバを該光導波路に
対して固定することを特徴とする、請求項２３記載の光
導波路・光ファイバ接続方法。 - 【請求項２７】 該ファイバ基板に、該第２ガイド溝に
連通する第２連通路を予め形成しておき、 該第２連通路を通じて接着剤を注入し、該接着剤により
該光ファイバを固定することを特徴とする、請求項２６
記載の光導波路・光ファイバ接続方法。 - 【請求項２８】 該光ファイバのクラッド外周面並びに
対向する該ファイバ基板の表面部及び該光導波路基板の
表面部を、それぞれ金属膜で予め被覆するとともに、該
ファイバ基板に、半田を流し込むための半田用連通路を
該第２ガイド溝に連通するように予め形成しておき、 該半田用連通路を通じて前記金属膜間に半田を流し込む
ことにより、該光ファイバを固定することを特徴とす
る、請求項２３記載の光導波路・光ファイバ接続方法。 - 【請求項２９】 該ファイバ基板に、該光導波路の端部
と該光ファイバの端部との間の空間に連通する連通路を
予め形成しておき、 半田により該光ファイバを固定した後、該連通路を通じ
て該光導波路の端部と該光ファイバの端部との間の空間
内に光硬化性樹脂を注入し、該光ファイバに所定波長の
光を入射することにより、該光硬化性樹脂を硬化させ
て、該光ファイバを該光導波路に対して固定することを
特徴とする、請求項２８記載の光導波路・光ファイバ接
続方法。
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