JPH08334646A - 多芯テープファイバと石英系光導波路との融着接続方法 - Google Patents
多芯テープファイバと石英系光導波路との融着接続方法Info
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- JPH08334646A JPH08334646A JP14065095A JP14065095A JPH08334646A JP H08334646 A JPH08334646 A JP H08334646A JP 14065095 A JP14065095 A JP 14065095A JP 14065095 A JP14065095 A JP 14065095A JP H08334646 A JPH08334646 A JP H08334646A
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- Japan
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- optical waveguide
- core
- silica
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- fusion
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低損失で、作業効率のよい多芯テープファイ
バと石英系光導波路との融着接続方法を提供する。 【構成】 多芯テープファイバ４ａ、４ｂと、同一平面
内に一定間隔で形成された２本以上のコア２ａ、２ｂを
有する石英系光導波路３とを突合わせてレーザ９で融着
接続する融着接続方法において、多芯テープファイバ４
ａ、４ｂのコア間隔を、融着接続する石英系光導波路３
のコア間隔よりも広くなるようにオフセット保持し、レ
ーザ９を石英系光導波路３のコア２ａ、２ｂ間の中央に
照射して融着接続することを特徴としている。
バと石英系光導波路との融着接続方法を提供する。 【構成】 多芯テープファイバ４ａ、４ｂと、同一平面
内に一定間隔で形成された２本以上のコア２ａ、２ｂを
有する石英系光導波路３とを突合わせてレーザ９で融着
接続する融着接続方法において、多芯テープファイバ４
ａ、４ｂのコア間隔を、融着接続する石英系光導波路３
のコア間隔よりも広くなるようにオフセット保持し、レ
ーザ９を石英系光導波路３のコア２ａ、２ｂ間の中央に
照射して融着接続することを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多芯テープファイバと
石英系光導波路との融着接続方法に関する。
石英系光導波路との融着接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】石英系光導波路と光ファイバとの接続方
式には、各々の端面を突き合わせ、屈折率を調整した樹
脂等で接着固定するバットジョイント方式と、各々の突
き合わせ部に炭酸ガスレーザを照射して溶融させ、融着
一体化するレーザ融着接続方式との２種類がある。
式には、各々の端面を突き合わせ、屈折率を調整した樹
脂等で接着固定するバットジョイント方式と、各々の突
き合わせ部に炭酸ガスレーザを照射して溶融させ、融着
一体化するレーザ融着接続方式との２種類がある。
【０００３】バットジョイント方式は、石英系光導波路
のコア間隔に合わせて複数の光ファイバを配列し、Ｖ溝
治具等を用いて一括固定できるという特長があり、多く
の入出力端を有する集積化光素子と多芯テープファイバ
との接続技術として広く普及している。
のコア間隔に合わせて複数の光ファイバを配列し、Ｖ溝
治具等を用いて一括固定できるという特長があり、多く
の入出力端を有する集積化光素子と多芯テープファイバ
との接続技術として広く普及している。
【０００４】一方、レーザ融着接続方式は、光導波路と
光ファイバとが共に石英材料で形成されていることを利
用して、接続部を溶融一体化する方式であり、光路内に
樹脂等の有機材料を一切用いないため、長期信頼性や耐
環境性の点で優れている。
光ファイバとが共に石英材料で形成されていることを利
用して、接続部を溶融一体化する方式であり、光路内に
樹脂等の有機材料を一切用いないため、長期信頼性や耐
環境性の点で優れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方式を用いて石英系光導波路と多芯テープファイバとを
接続する場合、バットジョイント方式では、多芯テープ
ファイバを配列・固定するＶ溝治具や、配列したテープ
ファイバの端面研磨が必要であり、接続に必要な部品点
数、作業効率等の点で光部品の価格低減の大きな障害と
なっている。
方式を用いて石英系光導波路と多芯テープファイバとを
接続する場合、バットジョイント方式では、多芯テープ
ファイバを配列・固定するＶ溝治具や、配列したテープ
ファイバの端面研磨が必要であり、接続に必要な部品点
数、作業効率等の点で光部品の価格低減の大きな障害と
なっている。
【０００６】一方、レーザ融着接続方式は、単心の場合
は、光ファイバを光導波路の端面にあてて炭酸ガスレー
ザを照射するだけで瞬時に接続が完了するため、部品点
数が少なく、作業効率がよい。
は、光ファイバを光導波路の端面にあてて炭酸ガスレー
ザを照射するだけで瞬時に接続が完了するため、部品点
数が少なく、作業効率がよい。
【０００７】しかし現在一般に用いられている０．２５
ｍｍ間隔で形成された光導波路に対して融着接続を形成
する場合には、照射する炭酸ガスレーザのスポットサイ
ズの制限を受ける。例えば、スポットサイズが大きい場
合は、図４に示したように隣接する光導波路に熱損傷を
与え、損失が増加する。
ｍｍ間隔で形成された光導波路に対して融着接続を形成
する場合には、照射する炭酸ガスレーザのスポットサイ
ズの制限を受ける。例えば、スポットサイズが大きい場
合は、図４に示したように隣接する光導波路に熱損傷を
与え、損失が増加する。
【０００８】尚、図４（ａ）、図５（ａ）は多芯テープ
ファイバと石英系光導波路との融着接続方法の従来例で
あり、図４（ｂ）は図４（ａ）の矢印Ａ方向の部分拡大
図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
同図において１は石英基板、２ａ、２ｂはチタニウム添
加光導波路コア、９は炭酸ガスレーザ、１０は集光レン
ズ、１１は単芯光ファイバである。
ファイバと石英系光導波路との融着接続方法の従来例で
あり、図４（ｂ）は図４（ａ）の矢印Ａ方向の部分拡大
図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
同図において１は石英基板、２ａ、２ｂはチタニウム添
加光導波路コア、９は炭酸ガスレーザ、１０は集光レン
ズ、１１は単芯光ファイバである。
【０００９】特に、多芯テープファイバを一括融着接続
する場合には、光軸調整した各々の光導波路と光ファイ
バとが、炭酸ガスレーザのパワー分布の影響により表面
張力が不均一になり、光軸ずれを起こして損失が増加す
るという問題があった。従来の方法で０．２５ｍｍ間隔
で形成された光導波路に２芯テープファイバをレーザ融
着接続した場合は平均接続損失が０．６ｄＢもあった。
する場合には、光軸調整した各々の光導波路と光ファイ
バとが、炭酸ガスレーザのパワー分布の影響により表面
張力が不均一になり、光軸ずれを起こして損失が増加す
るという問題があった。従来の方法で０．２５ｍｍ間隔
で形成された光導波路に２芯テープファイバをレーザ融
着接続した場合は平均接続損失が０．６ｄＢもあった。
【００１０】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、低損失で、作業効率のよい多芯テープファイバと石
英系光導波路との融着接続方法を提供することにある。
し、低損失で、作業効率のよい多芯テープファイバと石
英系光導波路との融着接続方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、多芯テープファイバと、同一平面内に一定
間隔で形成された２本以上のコアを有する石英系光導波
路とを突合わせてレーザ光で融着接続する融着接続方法
において、多芯テープファイバのコア間隔を、融着接続
する石英系光導波路のコア間隔よりも広くなるようにオ
フセット保持し、レーザを石英系光導波路のコア間の中
央に照射して融着接続するものである。
に本発明は、多芯テープファイバと、同一平面内に一定
間隔で形成された２本以上のコアを有する石英系光導波
路とを突合わせてレーザ光で融着接続する融着接続方法
において、多芯テープファイバのコア間隔を、融着接続
する石英系光導波路のコア間隔よりも広くなるようにオ
フセット保持し、レーザを石英系光導波路のコア間の中
央に照射して融着接続するものである。
【００１２】上記構成に加え本発明は、多芯テープファ
イバのコア間隔が石英系光導波路のコア間隔よりも０．
２μｍ〜３μｍ広くなるようにオフセット保持してもよ
い。
イバのコア間隔が石英系光導波路のコア間隔よりも０．
２μｍ〜３μｍ広くなるようにオフセット保持してもよ
い。
【００１３】上記構成に加え本発明は、多芯テープファ
イバのコア数が少なくとも４本であって、順次外側の光
ファイバにいくほどオフセット量を小さくなるように保
持してもよい。
イバのコア数が少なくとも４本であって、順次外側の光
ファイバにいくほどオフセット量を小さくなるように保
持してもよい。
【００１４】
【作用】上記構成によれば、多芯テープファイバと石英
系光導波路とを突合わせ、接続部の石英系導波路間の中
央にレーザ光を照射すると、接続部の温度が上昇し、レ
ーザのパワー分布を反映して中心に向かって高くなる。
このため、軟化した石英は表面張力によって温度の高い
方に向かって流動する。このとき、接触している光ファ
イバもレーザの中心付近に向かって引き寄せられるが、
予め流動によって移動する量がオフセットされているの
で、補正され、溶融終了時には各々の光軸が合致する。
系光導波路とを突合わせ、接続部の石英系導波路間の中
央にレーザ光を照射すると、接続部の温度が上昇し、レ
ーザのパワー分布を反映して中心に向かって高くなる。
このため、軟化した石英は表面張力によって温度の高い
方に向かって流動する。このとき、接触している光ファ
イバもレーザの中心付近に向かって引き寄せられるが、
予め流動によって移動する量がオフセットされているの
で、補正され、溶融終了時には各々の光軸が合致する。
【００１５】コア数が４本以上の多芯テープファイバと
石英系導波路とを融着接続する場合には、レーザ光の熱
は中央から離れるにつれて弱くなり表面張力による光軸
のずれの度合いも小さくなるが、オフセット量も外側に
いくほど小さくなるので光軸のずれは全て補正され、溶
融終了時には各々の光軸が合致する。
石英系導波路とを融着接続する場合には、レーザ光の熱
は中央から離れるにつれて弱くなり表面張力による光軸
のずれの度合いも小さくなるが、オフセット量も外側に
いくほど小さくなるので光軸のずれは全て補正され、溶
融終了時には各々の光軸が合致する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。尚、従来例と同様の部材には共通の符号を
用いた。
て詳述する。尚、従来例と同様の部材には共通の符号を
用いた。
【００１７】図１（ａ）は本発明の多芯テープファイバ
と石英系光導波路との融着接続方法の一実施例を示す概
念図であり、図１（ｂ）はその平面図である。
と石英系光導波路との融着接続方法の一実施例を示す概
念図であり、図１（ｂ）はその平面図である。
【００１８】図１（ａ）および図１（ｂ）において、石
英基板１上に約０．２５ｍｍ間隔でチタニウム添加光導
波路コア（以下「コア」という。）２ａ、２ｂを有する
石英系光導波路３が形成されている。この石英系導波路
３の端面に、２芯のテープファイバ４ａ、４ｂが突合わ
せられている。テープファイバ４ａ、４ｂのコア５ａ、
５ｂは、２芯用Ｖ溝ファイバクランプ６によって約０．
２５１ｍｍピッチに保持されている。
英基板１上に約０．２５ｍｍ間隔でチタニウム添加光導
波路コア（以下「コア」という。）２ａ、２ｂを有する
石英系光導波路３が形成されている。この石英系導波路
３の端面に、２芯のテープファイバ４ａ、４ｂが突合わ
せられている。テープファイバ４ａ、４ｂのコア５ａ、
５ｂは、２芯用Ｖ溝ファイバクランプ６によって約０．
２５１ｍｍピッチに保持されている。
【００１９】テープファイバ４ａ、４ｂに光軸調整のた
めのモニタ光７ａ、７ｂを入射し、合波した出射光８の
強度が最大になるように調整する。このとき、テープフ
ァイバ４ａ、４ｂとコア２ａ、２ｂのオフセットは、そ
れぞれ＋０．５μｍ、−０．５μｍとなった。この状態
で接続部のコア２ａ、２ｂの中央に炭酸ガスレーザ９を
照射すると、石英系光導波路３とテープファイバ４ａ、
４ｂとが一括融着接続される。このとき各々の接続損失
は、０．２ｄＢおよび０．３ｄＢとなった。
めのモニタ光７ａ、７ｂを入射し、合波した出射光８の
強度が最大になるように調整する。このとき、テープフ
ァイバ４ａ、４ｂとコア２ａ、２ｂのオフセットは、そ
れぞれ＋０．５μｍ、−０．５μｍとなった。この状態
で接続部のコア２ａ、２ｂの中央に炭酸ガスレーザ９を
照射すると、石英系光導波路３とテープファイバ４ａ、
４ｂとが一括融着接続される。このとき各々の接続損失
は、０．２ｄＢおよび０．３ｄＢとなった。
【００２０】次に実施例の作用を述べる。
【００２１】図２は炭酸ガスレーザのパワー分布図であ
り、横軸が径方向位置を示し、縦軸が強度を示してい
る。
り、横軸が径方向位置を示し、縦軸が強度を示してい
る。
【００２２】同図に示すように、炭酸ガスレーザのパワ
ーはガウス型の分布を有している。このようなパワー分
布のレーザを、コア２ａ、２ｂとコア５ａ、５ｂとを突
き合わせた接続部に照射すると、レーザエネルギーの吸
収により接続部の温度が上昇する。このときの石英基板
１の表面の温度分布は炭酸ガスレーザビームのパワー分
布を反映して中心に向かって高くなる。このため、軟化
した石英基板１は表面張力によって温度の高い方に向か
って流動する。このとき、接触しているテープファイバ
４ａ、４ｂもレーザビームの中心付近に向かって引き寄
せられる。
ーはガウス型の分布を有している。このようなパワー分
布のレーザを、コア２ａ、２ｂとコア５ａ、５ｂとを突
き合わせた接続部に照射すると、レーザエネルギーの吸
収により接続部の温度が上昇する。このときの石英基板
１の表面の温度分布は炭酸ガスレーザビームのパワー分
布を反映して中心に向かって高くなる。このため、軟化
した石英基板１は表面張力によって温度の高い方に向か
って流動する。このとき、接触しているテープファイバ
４ａ、４ｂもレーザビームの中心付近に向かって引き寄
せられる。
【００２３】図１および図２に示す２芯用Ｖ溝ファイバ
クランプ６は予め流動によって移動する量がオフセット
されているので、炭酸ガスレーザの照射を終了したとき
の軸ずれが補正されて最小限に抑えられる。従って低損
失で作業効率良く２芯のテープファイバと石英系導波路
素子とが容易に融着接続される。
クランプ６は予め流動によって移動する量がオフセット
されているので、炭酸ガスレーザの照射を終了したとき
の軸ずれが補正されて最小限に抑えられる。従って低損
失で作業効率良く２芯のテープファイバと石英系導波路
素子とが容易に融着接続される。
【００２４】図３（ａ）は本発明の他の実施例の概念を
示す図であり、図３（ｂ）はその平面図である。
示す図であり、図３（ｂ）はその平面図である。
【００２５】図１（ａ）、（ｂ）に示した実施例との相
違点は、４芯のテープファイバと石英系光導波路素子と
を融着接続する点である。この場合には、表面張力の影
響は中心からの距離によって異なるため、４芯以上の光
ファイバを一括融着接続する場合は、中央の２本の光フ
ァイバのオフセット量と外側の２本の光ファイバのオフ
セット量とを変えて外側にいくほど小さくなるように保
持すればよい。
違点は、４芯のテープファイバと石英系光導波路素子と
を融着接続する点である。この場合には、表面張力の影
響は中心からの距離によって異なるため、４芯以上の光
ファイバを一括融着接続する場合は、中央の２本の光フ
ァイバのオフセット量と外側の２本の光ファイバのオフ
セット量とを変えて外側にいくほど小さくなるように保
持すればよい。
【００２６】石英基板１上に約０．２５ｍｍ間隔でチタ
ニウム添加光導波路コア（コア）２ａ、２ｂ、２ｃ、２
ｄが形成された石英系光導波路３の端面に４芯のテープ
ファイバ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを突合わせる。このと
き４芯用Ｖ溝ファイバクランプ１２によって中央の２本
のテープファイバ４ｂ、４ｃの間隔（コア５ｂ、５ｃの
間隔）を約０．２５２ｍｍピッチに保持し、外側の２本
のテープファイバ４ａ、４ｄの間隔（コア５ａ、５ｄの
間隔）を約０．７５１ｍｍピッチに保持する。外側の２
本のテープファイバ４ａ、４ｄには光軸調整のためのモ
ニタ光７ａ、７ｂを入射し、合波した出射光８の強度が
最大になるように調整する。このとき、テープファイバ
４ｂ、４ｃとコア５ｂ、５ｃのオフセットがそれぞれ、
＋１．０μｍ、−１．０μｍ、テープファイバ４ａ、４
ｄとコア５ａ、５ｄのオフセットがそれぞれ、＋０．５
μｍ、−０．５μｍとなった。この状態で炭酸ガスレー
ザ９を照射したところ、各々の接続損失は、０．３ｄ
Ｂ、０．３ｄＢ、０．２ｄＢ、０．３ｄＢとなった。
ニウム添加光導波路コア（コア）２ａ、２ｂ、２ｃ、２
ｄが形成された石英系光導波路３の端面に４芯のテープ
ファイバ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを突合わせる。このと
き４芯用Ｖ溝ファイバクランプ１２によって中央の２本
のテープファイバ４ｂ、４ｃの間隔（コア５ｂ、５ｃの
間隔）を約０．２５２ｍｍピッチに保持し、外側の２本
のテープファイバ４ａ、４ｄの間隔（コア５ａ、５ｄの
間隔）を約０．７５１ｍｍピッチに保持する。外側の２
本のテープファイバ４ａ、４ｄには光軸調整のためのモ
ニタ光７ａ、７ｂを入射し、合波した出射光８の強度が
最大になるように調整する。このとき、テープファイバ
４ｂ、４ｃとコア５ｂ、５ｃのオフセットがそれぞれ、
＋１．０μｍ、−１．０μｍ、テープファイバ４ａ、４
ｄとコア５ａ、５ｄのオフセットがそれぞれ、＋０．５
μｍ、−０．５μｍとなった。この状態で炭酸ガスレー
ザ９を照射したところ、各々の接続損失は、０．３ｄ
Ｂ、０．３ｄＢ、０．２ｄＢ、０．３ｄＢとなった。
【００２７】以上において、多芯テープファイバのコア
間隔を、融着接続する石英系光導波路のコア間隔よりも
広くなるようにオフセット保持し、レーザを石英系光導
波路間の中央に照射することにより、多芯テープファイ
バと石英系光導波路素子とを低損失で、作業効率よく融
着接続される。この結果、長期信頼性、耐環境性に優れ
た低価格な石英系導波路型光部品の製造が可能となる。
尚、本実施例ではレーザに炭酸ガスレーザを用いたが、
石英系導波路素子と多芯光ファイバとを融着接続できれ
ば他の種類のレーザを用いてもよい。
間隔を、融着接続する石英系光導波路のコア間隔よりも
広くなるようにオフセット保持し、レーザを石英系光導
波路間の中央に照射することにより、多芯テープファイ
バと石英系光導波路素子とを低損失で、作業効率よく融
着接続される。この結果、長期信頼性、耐環境性に優れ
た低価格な石英系導波路型光部品の製造が可能となる。
尚、本実施例ではレーザに炭酸ガスレーザを用いたが、
石英系導波路素子と多芯光ファイバとを融着接続できれ
ば他の種類のレーザを用いてもよい。
【００２８】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００２９】多芯テープファイバのコア間隔を、融着接
続する石英系光導波路のコア間隔よりも広くなるように
オフセット保持し、レーザを石英系光導波路間の中央に
照射することにより、低損失で、作業効率よく多芯テー
プファイバと石英系光導波路とを融着接続できる。
続する石英系光導波路のコア間隔よりも広くなるように
オフセット保持し、レーザを石英系光導波路間の中央に
照射することにより、低損失で、作業効率よく多芯テー
プファイバと石英系光導波路とを融着接続できる。
【図１】（ａ）は本発明の多芯テープファイバと石英系
光導波路との融着接続方法の一実施例を示す概念図であ
り、（ｂ）はその平面図である。
光導波路との融着接続方法の一実施例を示す概念図であ
り、（ｂ）はその平面図である。
【図２】炭酸ガスレーザのパワー分布図である。
【図３】（ａ）は本発明の他の実施例の概念を示す図で
あり、（ｂ）はその平面図である。
あり、（ｂ）はその平面図である。
【図４】（ａ）は多芯テープファイバと石英系光導波路
との融着接続方法の従来例であり、（ｂ）はその矢印Ａ
方向の部分拡大図である。
との融着接続方法の従来例であり、（ｂ）はその矢印Ａ
方向の部分拡大図である。
【図５】（ａ）は多芯テープファイバと石英系光導波路
との融着接続方法の従来例であり、（ｂ）はそのＢ−Ｂ
線断面図である。
との融着接続方法の従来例であり、（ｂ）はそのＢ−Ｂ
線断面図である。
１ 石英基板 ２ａ、２ｂ コア（チタニウム添加光導波路コア） ３ 石英系光導波路 ４ａ、４ｂ 多芯テープファイバ（テープファイバ） ５ａ、５ｂ コア ６ ２芯用Ｖ溝ファイバクランプ ９ レーザ（炭酸ガスレーザ）
Claims (3)
- 【請求項１】 多芯テープファイバと、同一平面内に一
定間隔で形成された２本以上のコアを有する石英系光導
波路とを突合わせてレーザ光で融着接続する融着接続方
法において、上記多芯テープファイバのコア間隔を、融
着接続する石英系光導波路のコア間隔よりも広くなるよ
うにオフセット保持し、上記レーザを石英系光導波路の
コア間の中央に照射して融着接続することを特徴とする
多芯テープファイバと石英系光導波路との融着接続方
法。 - 【請求項２】 上記多芯テープファイバのコア間隔が上
記石英系光導波路のコア間隔よりも０．２μｍ〜３μｍ
広くなるようにオフセット保持する請求項１記載の多芯
テープファイバと石英系光導波路との融着接続方法。 - 【請求項３】 上記多芯テープファイバのコア数が少な
くとも４本であって、順次外側の光ファイバにいくほど
オフセット量を小さくなるように保持する請求項１又は
２記載の多芯テープファイバと石英系光導波路との融着
接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14065095A JPH08334646A (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 多芯テープファイバと石英系光導波路との融着接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14065095A JPH08334646A (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 多芯テープファイバと石英系光導波路との融着接続方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08334646A true JPH08334646A (ja) | 1996-12-17 |
Family
ID=15273590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14065095A Pending JPH08334646A (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 多芯テープファイバと石英系光導波路との融着接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08334646A (ja) |
-
1995
- 1995-06-07 JP JP14065095A patent/JPH08334646A/ja active Pending
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