JPH0862438A - 光導波路及びその製造方法 - Google Patents
光導波路及びその製造方法Info
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- JPH0862438A JPH0862438A JP19977094A JP19977094A JPH0862438A JP H0862438 A JPH0862438 A JP H0862438A JP 19977094 A JP19977094 A JP 19977094A JP 19977094 A JP19977094 A JP 19977094A JP H0862438 A JPH0862438 A JP H0862438A
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- optical waveguide
- slit
- optical fiber
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Abstract
(57)【要約】
【目的】光ファイバを光導波路の所望の位置へセルフア
ライメントで装着することができ、かつＣＯ2 レーザ光
によって端面同志ばかりでなく光ファイバの外周面も融
着することができるようにする。 【構成】光導波路１の光ファイバ接続端面に光ファイバ
接続用のテーパ状スリット５が形成される。スリット５
は光導波路１の表面から裏面に亘って略垂直に切り込ま
れる。スリット５は、光ファイバの直径ｄに合わせて形
成され、入口側のテーパ部の幅Ｄはｄよりも大きく加工
され、端面から光導波路内に向かって長さｌ1 の範囲を
テーパ状構造とする。その奥の行き止まりまでの長さｌ
2 の範囲は同一幅ｍｄ（ｍ＝１）で形成される。ｍｄは
光ファイバの直径と等しい値か、＋１μｍ程度大きい値
に加工される。より好ましい値としては、Ｄは１３０〜
１３５μｍ、ｌ1 は１mm〜３mm、ｌ2 は３〜５mmであ
る。
ライメントで装着することができ、かつＣＯ2 レーザ光
によって端面同志ばかりでなく光ファイバの外周面も融
着することができるようにする。 【構成】光導波路１の光ファイバ接続端面に光ファイバ
接続用のテーパ状スリット５が形成される。スリット５
は光導波路１の表面から裏面に亘って略垂直に切り込ま
れる。スリット５は、光ファイバの直径ｄに合わせて形
成され、入口側のテーパ部の幅Ｄはｄよりも大きく加工
され、端面から光導波路内に向かって長さｌ1 の範囲を
テーパ状構造とする。その奥の行き止まりまでの長さｌ
2 の範囲は同一幅ｍｄ（ｍ＝１）で形成される。ｍｄは
光ファイバの直径と等しい値か、＋１μｍ程度大きい値
に加工される。より好ましい値としては、Ｄは１３０〜
１３５μｍ、ｌ1 は１mm〜３mm、ｌ2 は３〜５mmであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光導波路及びその製造方
法に係り、特に光導波路端面に光ファイバ部材を接続す
るためのガイド用のスリットまたは溝を設けたものに関
する。
法に係り、特に光導波路端面に光ファイバ部材を接続す
るためのガイド用のスリットまたは溝を設けたものに関
する。
【０００２】
【従来の技術】光導波路の実用化に備えて、光ファイバ
と光導波路との接続方法が重要な開発課題となってき
た。従来、光ファイバと光導波路の接続方法として、Ｃ
Ｏ2 レーザによる融着接続方法が知られている。図１０
はこの方法を実施するための従来の融着接続装置を示
す。光導波路３１の端面に光ファイバ３２の端面を圧着
した状態で、その圧着端面に上方からＣＯ2 レーザ３３
のレーザ光をレンズ３８で集光して照射し、光ファイバ
３２と光導波路３１とを融着接続する。この際、両者の
コア軸が一致するように、レーザダイオード３４、パワ
メータ３５、受光器３６、テレビモニタ３７、等により
構成されるパワモニタ装置により接続部を通過する光パ
ワが最大となるように監視する。
と光導波路との接続方法が重要な開発課題となってき
た。従来、光ファイバと光導波路の接続方法として、Ｃ
Ｏ2 レーザによる融着接続方法が知られている。図１０
はこの方法を実施するための従来の融着接続装置を示
す。光導波路３１の端面に光ファイバ３２の端面を圧着
した状態で、その圧着端面に上方からＣＯ2 レーザ３３
のレーザ光をレンズ３８で集光して照射し、光ファイバ
３２と光導波路３１とを融着接続する。この際、両者の
コア軸が一致するように、レーザダイオード３４、パワ
メータ３５、受光器３６、テレビモニタ３７、等により
構成されるパワモニタ装置により接続部を通過する光パ
ワが最大となるように監視する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のＣＯ2 レーザによる光ファイバと光導波路の融着接続
方法には、次のような問題点があった。
のＣＯ2 レーザによる光ファイバと光導波路の融着接続
方法には、次のような問題点があった。
【０００４】（１）融着部が端面付近のみであるため、
機械的な接続強度が弱い。
機械的な接続強度が弱い。
【０００５】（２）光導波路端面を鏡面状態に、かつ垂
直性良く研磨しておかないと光ファイバ端面との接続強
度の増大、低損失接続を実現することができない。とこ
ろが、この研磨には特殊な治具を要すること、長い時間
がかかること、研磨剤の付着や水吸着によって光導波路
の損失が増えること、などのため生産性が悪く、コスト
高で、かつ付加損失を伴う。また両端面のわずかな非垂
直性が接続強度の劣化はもちろんのこと、融着時の光フ
ァイバのオフセットをもたらし、結果的に接続損失を増
大させる。
直性良く研磨しておかないと光ファイバ端面との接続強
度の増大、低損失接続を実現することができない。とこ
ろが、この研磨には特殊な治具を要すること、長い時間
がかかること、研磨剤の付着や水吸着によって光導波路
の損失が増えること、などのため生産性が悪く、コスト
高で、かつ付加損失を伴う。また両端面のわずかな非垂
直性が接続強度の劣化はもちろんのこと、融着時の光フ
ァイバのオフセットをもたらし、結果的に接続損失を増
大させる。
【０００６】（３）光ファイバと光導波路との光軸調整
に多大な時間を要し、また調整後、ＣＯ2 レーザを照射
して融着する際に、ほとんど大部分のものがオフセット
を生じ、位置ずれを伴う。
に多大な時間を要し、また調整後、ＣＯ2 レーザを照射
して融着する際に、ほとんど大部分のものがオフセット
を生じ、位置ずれを伴う。
【０００７】（４）光ファイバと光導波路とのＣＯ2 レ
ーザによる融着部分は端面同志である。ところが、ＣＯ
2 レーザ光は上方向側からの一方向照射であるため、上
記端面全面にわたって融着することはむずかしい。その
ため、融着接続部の強度は劣化しやすい。
ーザによる融着部分は端面同志である。ところが、ＣＯ
2 レーザ光は上方向側からの一方向照射であるため、上
記端面全面にわたって融着することはむずかしい。その
ため、融着接続部の強度は劣化しやすい。
【０００８】本発明の目的は、前記した従来技術の欠点
を解消して、光ファイバを光導波路の所望の位置へセル
フアライメントで装着することができ、かつＣＯ2 レー
ザ光によって端面同志ばかりでなく光ファイバの外周面
も融着接続することが可能な光導波路及びその製造方法
を提供することにある。
を解消して、光ファイバを光導波路の所望の位置へセル
フアライメントで装着することができ、かつＣＯ2 レー
ザ光によって端面同志ばかりでなく光ファイバの外周面
も融着接続することが可能な光導波路及びその製造方法
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成を用いたものである。すな
わち、第１の発明は、光導波路の光ファイバ部材接続端
面に、光導波路端面から光導波路内に向かって光ファイ
バ部材が挿入でき途中で行き止まりとなるスリットまた
は溝を光導波路のコアの軸中心と一致するように設け、
該スリットまたは溝は内面が鏡面状態で、かつ光導波路
端面から光導波路内に向かって狭くなる滑らかなテーパ
を持っていることを特徴とする光導波路である。
に、本発明は次のような構成を用いたものである。すな
わち、第１の発明は、光導波路の光ファイバ部材接続端
面に、光導波路端面から光導波路内に向かって光ファイ
バ部材が挿入でき途中で行き止まりとなるスリットまた
は溝を光導波路のコアの軸中心と一致するように設け、
該スリットまたは溝は内面が鏡面状態で、かつ光導波路
端面から光導波路内に向かって狭くなる滑らかなテーパ
を持っていることを特徴とする光導波路である。
【００１０】第２の発明は、第１の発明において、上記
光スリットまたは溝は、少なくとも１本の光ファイバが
挿入できるように設けられているか、あるいは支持部材
に所定間隔で固定されたｎ本（ｎ≧２）の光ファイバが
挿入できるように設けられていることを特徴とする光導
波路である。
光スリットまたは溝は、少なくとも１本の光ファイバが
挿入できるように設けられているか、あるいは支持部材
に所定間隔で固定されたｎ本（ｎ≧２）の光ファイバが
挿入できるように設けられていることを特徴とする光導
波路である。
【００１１】第３の発明は、第１の発明から第２の発明
において、行き止まり付近のスリットあるいは溝の幅は
光ファイバの直径ｄのｍ倍（ｍ＝１，２，３，４，…）
であることを特徴とする光導波路である。
において、行き止まり付近のスリットあるいは溝の幅は
光ファイバの直径ｄのｍ倍（ｍ＝１，２，３，４，…）
であることを特徴とする光導波路である。
【００１２】第４の発明は、第１の発明から第３の発明
において、光導波路は基板上の低屈折率層上に直線ある
いは曲線からなる高屈折率のコアパターンが形成され、
それらのコアパターン表面全体が低屈折率のクラッドで
覆われており、光方向性結合器，光合分波器，光フィル
タ，光リング共振器，光スターカプラなどの光信号処理
回路をもっているか、または半導体レーザ，受光素子な
どの光能動素子、レンズ，干渉膜フィルタ，ミラーなど
の個別光部品、あるいは電気回路，メタル，ハンダなど
の電気接続部品が外付けされていることを特徴とする光
導波路である。
において、光導波路は基板上の低屈折率層上に直線ある
いは曲線からなる高屈折率のコアパターンが形成され、
それらのコアパターン表面全体が低屈折率のクラッドで
覆われており、光方向性結合器，光合分波器，光フィル
タ，光リング共振器，光スターカプラなどの光信号処理
回路をもっているか、または半導体レーザ，受光素子な
どの光能動素子、レンズ，干渉膜フィルタ，ミラーなど
の個別光部品、あるいは電気回路，メタル，ハンダなど
の電気接続部品が外付けされていることを特徴とする光
導波路である。
【００１３】第５の発明は、第１の発明から第４の発明
の光導波路において、該光導波路のスリットあるいは溝
内に光ファイバ部材を挿入し、光ファイバ部材と光導波
路との接触面の少なくとも１カ所をＣＯ2 レーザ、ある
いはエキシマレーザなどの光によって融着接続すること
を特徴とする光導波路の製造方法である。
の光導波路において、該光導波路のスリットあるいは溝
内に光ファイバ部材を挿入し、光ファイバ部材と光導波
路との接触面の少なくとも１カ所をＣＯ2 レーザ、ある
いはエキシマレーザなどの光によって融着接続すること
を特徴とする光導波路の製造方法である。
【００１４】第６の発明は、光導波路上面にＣＯ2 レー
ザ光を照射することによって、光導波路の光ファイバ部
材接続端面に光ファイバ部材接続用のスリットまたは溝
を形成するに際して、上記光導波路をレーザ光の光路方
向と直交する方向に移動して、上記スリットまたは溝を
上記光導波路端面から光導波路内に向かって形成すると
ともに、上記光導波路をレーザ光の光路方向にも移動し
て、上記スリットまたは溝に光導波路端面から光導波路
内に向かって狭くなるテーパを形成するようにしたこと
を特徴とする光導波路の製造方法である。
ザ光を照射することによって、光導波路の光ファイバ部
材接続端面に光ファイバ部材接続用のスリットまたは溝
を形成するに際して、上記光導波路をレーザ光の光路方
向と直交する方向に移動して、上記スリットまたは溝を
上記光導波路端面から光導波路内に向かって形成すると
ともに、上記光導波路をレーザ光の光路方向にも移動し
て、上記スリットまたは溝に光導波路端面から光導波路
内に向かって狭くなるテーパを形成するようにしたこと
を特徴とする光導波路の製造方法である。
【００１５】
【作用】第１の発明によれば、スリットあるいは溝の内
面は鏡面状態で、かつ滑らかなテーパ形状であるので、
光ファイバ部材の端面をキズつけることなく、滑らかに
上記スリットあるいは溝内に挿入することができる。し
かもスリットあるいは溝は光ファイバ部材のガイドとな
っているから、光ファイバ部材を挿入するだけでセルフ
アライメントで光ファイバ部材とコアの光軸を合せるこ
とができる。
面は鏡面状態で、かつ滑らかなテーパ形状であるので、
光ファイバ部材の端面をキズつけることなく、滑らかに
上記スリットあるいは溝内に挿入することができる。し
かもスリットあるいは溝は光ファイバ部材のガイドとな
っているから、光ファイバ部材を挿入するだけでセルフ
アライメントで光ファイバ部材とコアの光軸を合せるこ
とができる。
【００１６】第２の発明によれば、１本の光ファイバは
勿論のこと、アレイファイバ、さらには石英ガラス製の
支持部材に所定間隔で固定されたｎ本（ｎ≧２）の光フ
ァイバを光導波路に低損失で接続することができる。
勿論のこと、アレイファイバ、さらには石英ガラス製の
支持部材に所定間隔で固定されたｎ本（ｎ≧２）の光フ
ァイバを光導波路に低損失で接続することができる。
【００１７】第３の発明によれば、行き止まり付近のス
リットあるいは溝の幅を光ファイバの直径ｄのｍ倍とす
ることにより、１本、あるいはｍ本の光ファイバを低損
失で光導波路に接続することができる。
リットあるいは溝の幅を光ファイバの直径ｄのｍ倍とす
ることにより、１本、あるいはｍ本の光ファイバを低損
失で光導波路に接続することができる。
【００１８】第４の発明によれば、光ファイバ付きの各
種光回路を低損失、低コストで実現することができる。
種光回路を低損失、低コストで実現することができる。
【００１９】第５の発明によれば、光ファイバを光導波
路に低損失かつ高強度で融着接続することができる。特
に、スリットあるいは溝の内壁面が鏡面状態で、かつ連
続的な滑らかな面で形成されているので、光ファイバ外
周及び端面の滑らかな面との融着が容易となり、接続強
度を高くすることができる。
路に低損失かつ高強度で融着接続することができる。特
に、スリットあるいは溝の内壁面が鏡面状態で、かつ連
続的な滑らかな面で形成されているので、光ファイバ外
周及び端面の滑らかな面との融着が容易となり、接続強
度を高くすることができる。
【００２０】第６の発明によれば、テーパ形状に加工す
る方法として、ＣＯ2 レーザ光の光導波路上への焦点位
置を変えることにより、ＣＯ2 レーザ光のスポット径を
変えてテーパ形状を実現する。すなわち、光導波路をレ
ーザ光の光路方向と直交する方向に移動して光導波路端
面から光導波路内に向かってスリットあるいは溝を形成
する際に、光導波路をレーザ光の光路方向にも移動す
る。この場合、ＣＯ2 レーザ光源と光導波路との間隔
（Ｚ方向の位置）を大きい方から次第に小さくして焦点
が光導波路上面に結ぶように移動させながら、Ｘ方向に
も一定速度で移動させる。あるいはその逆にＺ方向の位
置を小さい方から次第に焦点を結ぶように移動させなが
ら、Ｘ方向にも一定速度で移動させる。
る方法として、ＣＯ2 レーザ光の光導波路上への焦点位
置を変えることにより、ＣＯ2 レーザ光のスポット径を
変えてテーパ形状を実現する。すなわち、光導波路をレ
ーザ光の光路方向と直交する方向に移動して光導波路端
面から光導波路内に向かってスリットあるいは溝を形成
する際に、光導波路をレーザ光の光路方向にも移動す
る。この場合、ＣＯ2 レーザ光源と光導波路との間隔
（Ｚ方向の位置）を大きい方から次第に小さくして焦点
が光導波路上面に結ぶように移動させながら、Ｘ方向に
も一定速度で移動させる。あるいはその逆にＺ方向の位
置を小さい方から次第に焦点を結ぶように移動させなが
ら、Ｘ方向にも一定速度で移動させる。
【００２１】ＣＯ2 レーザ光は光ファイバの直径ｄ（＝
１２５μｍ）よりも小さいスポット径を得ることができ
るので、光導波路の所望の位置に高精度のスリットある
いは溝を形成することができる。したがって、光ファイ
バと光導波路との接続損失とを小さくすることができ
る。さらに、ＣＯ2 レーザ光によるスリットあるいは溝
の形成は、非常にクリーンな雰囲気で加工することがで
きるので、前述したように、光ファイバ部材の端面にキ
ズをつけることなく滑らかに光ファイバ部材を挿入する
ことができる。また軸対称なテーパ状のスリットあるい
は溝を形成することができるので、光ファイバと光導波
路の光軸を揃えることができる。機械的な加工、あるい
は化学的な加工（たとえばドライエッチングによる加
工）に比べ、側面の鏡面加工性、形状の対称性、寸法精
度の点ですぐれた加工ができる。
１２５μｍ）よりも小さいスポット径を得ることができ
るので、光導波路の所望の位置に高精度のスリットある
いは溝を形成することができる。したがって、光ファイ
バと光導波路との接続損失とを小さくすることができ
る。さらに、ＣＯ2 レーザ光によるスリットあるいは溝
の形成は、非常にクリーンな雰囲気で加工することがで
きるので、前述したように、光ファイバ部材の端面にキ
ズをつけることなく滑らかに光ファイバ部材を挿入する
ことができる。また軸対称なテーパ状のスリットあるい
は溝を形成することができるので、光ファイバと光導波
路の光軸を揃えることができる。機械的な加工、あるい
は化学的な加工（たとえばドライエッチングによる加
工）に比べ、側面の鏡面加工性、形状の対称性、寸法精
度の点ですぐれた加工ができる。
【００２２】
【実施例】図１に本発明の光導波路の第１の実施例を示
す。光導波路１の光ファイバ接続端面に光ファイバ接続
用のテーパ状スリット５が形成されている。このテーパ
状スリット５は、内面が鏡面状態で連続的な滑らかなテ
ーパをもっており、光導波路１の表面から裏面に亘って
略垂直に切り込まれたものである。また、スリット５
は、光ファイバの直径ｄ（＝１２５μｍ）に合わせて形
成され、入口側のテーパ部の幅Ｄはｄよりも大きく加工
され、端面から光導波路内に向かって長さｌ１の範囲を
テーパ状構造とする。さらにその奥の行き止まりまでの
長さｌ２ の範囲は同一幅ｍｄ（ｍ＝１）で形成され
る。ここでｍｄは光ファイバの直径ｄ＝１２５μｍと等
しい値か、＋１μｍ程度大きい値に加工される。上記値
のより好ましい値としては、Ｄ＝１３０〜１３５μｍ、
ｌ1 ＝１mm〜３mm、ｌ2 ＝３〜５mmである。スリット５
の行き止まり部分は半円状に形成し、挿入する光ファイ
バの先端を先球加工したものがうまく嵌まりこむように
工夫されている。
す。光導波路１の光ファイバ接続端面に光ファイバ接続
用のテーパ状スリット５が形成されている。このテーパ
状スリット５は、内面が鏡面状態で連続的な滑らかなテ
ーパをもっており、光導波路１の表面から裏面に亘って
略垂直に切り込まれたものである。また、スリット５
は、光ファイバの直径ｄ（＝１２５μｍ）に合わせて形
成され、入口側のテーパ部の幅Ｄはｄよりも大きく加工
され、端面から光導波路内に向かって長さｌ１の範囲を
テーパ状構造とする。さらにその奥の行き止まりまでの
長さｌ２ の範囲は同一幅ｍｄ（ｍ＝１）で形成され
る。ここでｍｄは光ファイバの直径ｄ＝１２５μｍと等
しい値か、＋１μｍ程度大きい値に加工される。上記値
のより好ましい値としては、Ｄ＝１３０〜１３５μｍ、
ｌ1 ＝１mm〜３mm、ｌ2 ＝３〜５mmである。スリット５
の行き止まり部分は半円状に形成し、挿入する光ファイ
バの先端を先球加工したものがうまく嵌まりこむように
工夫されている。
【００２３】なお、光導波路１はＳｉＯ2 基板２上に低
屈折率層４が設けられ、この低屈折率層４内に高屈折率
のコア３が埋め込まれている。光導波路１はシングルモ
ード用あるいはマルチモード用のいずれであってもよ
い。また、上記テーパ状スリット５は光導波路１のコア
３の軸中心上に加工され、このスリット５内に挿入した
光ファイバのコアと光導波路１のコア３との位置が精度
良く一致するように設けられている。このスリット５は
光導波路１の上面にＣＯ2 レーザ光を照射し、光導波路
１をＸ方向２１に移動させることによって形成すること
ができる。
屈折率層４が設けられ、この低屈折率層４内に高屈折率
のコア３が埋め込まれている。光導波路１はシングルモ
ード用あるいはマルチモード用のいずれであってもよ
い。また、上記テーパ状スリット５は光導波路１のコア
３の軸中心上に加工され、このスリット５内に挿入した
光ファイバのコアと光導波路１のコア３との位置が精度
良く一致するように設けられている。このスリット５は
光導波路１の上面にＣＯ2 レーザ光を照射し、光導波路
１をＸ方向２１に移動させることによって形成すること
ができる。
【００２４】図２に本発明の光導波路の第２の実施例を
示す。これは光ファイバ接続端面にテーパ状の溝６を設
けた例である。このテーパ状溝６は、光導波路１の表面
から途中の深さまでくさび形に切り込まれたものであ
る。なお、平面視形状は図１のものと同じである。この
テーパ状の溝６を形成するには、光導波路１の上面にＣ
Ｏ2 レーザ光を照射し、光導波路１をＸ方向２１に移動
させる際の移動速度を図１の場合よりも少し速くするこ
とによって実現することができる。
示す。これは光ファイバ接続端面にテーパ状の溝６を設
けた例である。このテーパ状溝６は、光導波路１の表面
から途中の深さまでくさび形に切り込まれたものであ
る。なお、平面視形状は図１のものと同じである。この
テーパ状の溝６を形成するには、光導波路１の上面にＣ
Ｏ2 レーザ光を照射し、光導波路１をＸ方向２１に移動
させる際の移動速度を図１の場合よりも少し速くするこ
とによって実現することができる。
【００２５】その具体例として、図１の場合は、ＣＯ2
レーザ光のパワ７０Ｗ、スポット径９０μｍのＣＯ2 レ
ーザビームを光導波路１の上面に照射し、光導波路１を
Ｘ方向２１へ０．７mm/secで移動させた。それに対して
図２の場合にはＸ方向への移動速度を１．２mm/secで移
動させることによって形成することができた。
レーザ光のパワ７０Ｗ、スポット径９０μｍのＣＯ2 レ
ーザビームを光導波路１の上面に照射し、光導波路１を
Ｘ方向２１へ０．７mm/secで移動させた。それに対して
図２の場合にはＸ方向への移動速度を１．２mm/secで移
動させることによって形成することができた。
【００２６】図３に本発明の光導波路の第３の実施例を
示す。これは４入力４出力の光導波路型スターカプラ７
の入力部及び出力部へテーパ状スリット５−１〜５−４
及び５−５〜５−８を形成したものである。すなわち、
テーパ状スリット５−１〜５−８内に光ファイバを挿入
することにより、どの入力部より入射した光信号をも出
力側へ４分配する光回路である。
示す。これは４入力４出力の光導波路型スターカプラ７
の入力部及び出力部へテーパ状スリット５−１〜５−４
及び５−５〜５−８を形成したものである。すなわち、
テーパ状スリット５−１〜５−８内に光ファイバを挿入
することにより、どの入力部より入射した光信号をも出
力側へ４分配する光回路である。
【００２７】図４は上述した光導波路のテーパ状スリッ
トに光ファイバを挿入して融着接続したピッグテールフ
ァイバ付きの光導波路の実施例を示したものである。光
導波路１の入力部及び出力部のテーパ状スリット５−１
及び５−２内で光ファイバ８−１（８−２）と光導波路
１とが融着接続されている。しかもこの融着領域は融着
部９−１、９−２、９−３及び９−４のごとく広い範囲
にわたって実現されている。これにより、機械的接続強
度は高強度が得られる。
トに光ファイバを挿入して融着接続したピッグテールフ
ァイバ付きの光導波路の実施例を示したものである。光
導波路１の入力部及び出力部のテーパ状スリット５−１
及び５−２内で光ファイバ８−１（８−２）と光導波路
１とが融着接続されている。しかもこの融着領域は融着
部９−１、９−２、９−３及び９−４のごとく広い範囲
にわたって実現されている。これにより、機械的接続強
度は高強度が得られる。
【００２８】図５は本発明のピッグテールファイバ付き
の光導波路型分波器の実施例を示したものである。すな
わち、光導波路型分波器１０の２入力部及び２出力部へ
それぞれ光ファイバ８−１〜８−４を挿入し、融着した
ものである。これは光ファイバ８−１内を伝搬してきた
波長λ1 及びλ2 の光信号を上記分波器１０でそれぞれ
分波して、光ファイバ８−２へ波長λ1 の光信号を、光
ファイバ８−４へ波長λ2 の光信号を分波するものであ
る。なお、図４及び図５において、融着部９−１〜９−
４に接着剤を用いてもよく、さらにはレーザ光による融
着を行った後に接着剤で補強してもよい。
の光導波路型分波器の実施例を示したものである。すな
わち、光導波路型分波器１０の２入力部及び２出力部へ
それぞれ光ファイバ８−１〜８−４を挿入し、融着した
ものである。これは光ファイバ８−１内を伝搬してきた
波長λ1 及びλ2 の光信号を上記分波器１０でそれぞれ
分波して、光ファイバ８−２へ波長λ1 の光信号を、光
ファイバ８−４へ波長λ2 の光信号を分波するものであ
る。なお、図４及び図５において、融着部９−１〜９−
４に接着剤を用いてもよく、さらにはレーザ光による融
着を行った後に接着剤で補強してもよい。
【００２９】図６は本発明に用いる光ファイバ部材１１
の実施例を示したものである。これは４本の光ファイバ
８−１〜８−４をアレイ状に固定するためのものであ
り、この部材１１の材質はＳｉＯ2 系のガラスが好まし
い。
の実施例を示したものである。これは４本の光ファイバ
８−１〜８−４をアレイ状に固定するためのものであ
り、この部材１１の材質はＳｉＯ2 系のガラスが好まし
い。
【００３０】図７は、図６の光ファイバ部材を用いて実
現した光導波路型スターカプラ７の実施例を示したもの
である。このスターカプラ７は４入力４出力のものであ
り、入力部及び出力部には光ファイバ部材１１−１及び
１１−２が挿入され、さらに融着、あるいは接着剤で固
定されている。
現した光導波路型スターカプラ７の実施例を示したもの
である。このスターカプラ７は４入力４出力のものであ
り、入力部及び出力部には光ファイバ部材１１−１及び
１１−２が挿入され、さらに融着、あるいは接着剤で固
定されている。
【００３１】図８は双方向伝送用光モジュール１５の実
施例を示したものである。これは光導波路型分波器１０
の入出力部に、光ファイバ８、受光素子を含む光モニタ
部１４、半導体レーザを含む光送信部１２、及び受光素
子を含む光受信部１３をそれぞれ挿入、固定した構成で
ある。この光モジュール１５の動作は、光送信部１２の
半導体レーザを含む光送信部１２からの波長λ1 の光信
号を分波器１０を通って光ファイバ８内へ送出し、逆に
光ファイバ８内を伝搬してきた波長λ2 の光信号を分波
器１０を通って光受信部１３の受光素子で受光する。光
モニタ部１４は半導体レーザの光信号をモニタする回路
である。
施例を示したものである。これは光導波路型分波器１０
の入出力部に、光ファイバ８、受光素子を含む光モニタ
部１４、半導体レーザを含む光送信部１２、及び受光素
子を含む光受信部１３をそれぞれ挿入、固定した構成で
ある。この光モジュール１５の動作は、光送信部１２の
半導体レーザを含む光送信部１２からの波長λ1 の光信
号を分波器１０を通って光ファイバ８内へ送出し、逆に
光ファイバ８内を伝搬してきた波長λ2 の光信号を分波
器１０を通って光受信部１３の受光素子で受光する。光
モニタ部１４は半導体レーザの光信号をモニタする回路
である。
【００３２】図９に本発明のテーパ状スリットあるいは
溝を光導波路１に形成する装置構成を示す。ＣＯ2 レー
ザ１６は固定しておいて、光導波路１をＸ，Ｙ及びＺ方
向に超精密な移動を行わせることのできるパルスモータ
微動装置２０上に設置して、Ｘ（またはＹ）及びＺ方向
にプログラムコントロールして移動させることにより、
超精密なテーパ形状を加工することができる。
溝を光導波路１に形成する装置構成を示す。ＣＯ2 レー
ザ１６は固定しておいて、光導波路１をＸ，Ｙ及びＺ方
向に超精密な移動を行わせることのできるパルスモータ
微動装置２０上に設置して、Ｘ（またはＹ）及びＺ方向
にプログラムコントロールして移動させることにより、
超精密なテーパ形状を加工することができる。
【００３３】ＣＯ2 レーザ１６からのレーザビーム１９
はハーフミラー１７、集光レンズ１８を通って光導波路
１の上面に集光される。そして光導波路１はＸＹＺ微動
装置２０によって、レーザビーム１９の光路方向と直交
する方向、すなわちＸ方向２１へ移動させつつ、レーザ
ビーム１９の光路方向、すなわちＺ方向２２にも移動さ
せて、テーパ状のスリットあるいは溝を形成する。
はハーフミラー１７、集光レンズ１８を通って光導波路
１の上面に集光される。そして光導波路１はＸＹＺ微動
装置２０によって、レーザビーム１９の光路方向と直交
する方向、すなわちＸ方向２１へ移動させつつ、レーザ
ビーム１９の光路方向、すなわちＺ方向２２にも移動さ
せて、テーパ状のスリットあるいは溝を形成する。
【００３４】まず、Ｚ方向２２への移動を行わないで、
Ｘ方向２１のみの移動を行わせると、同じ幅のスリット
あるいは溝が形成される。ここで、最初は幅広く、徐々
に幅を狭め、その後、一定の幅のスリット（あるいは
溝）を形成する方法として、まず、最初はＺ方向２２へ
＋（あるいは−）側へ移動し、ＣＯ2 レーザ光の集光位
置を光導波路１の上面より＋１〜＋２mm（あるいは−１
〜−２mm）ずらしておいた状態から、Ｘ方向２１（一方
向）へ一定速度で光導波路１を移動させる。次いで徐々
にＺ方向２２の位置を＋１〜＋２mmから０mmとなるよう
に変化させ、Ｘ方向２１へｌ1 だけ進ませる。（図１参
照）。その後はＺ方向２２を０mmとしてＸ方向２１へさ
らにｌ2 だけ進ませてＣＯ2 レーザ光をオフすると同時
にＸ方向への移動も停止させる。このようにしてテーパ
状のスリットあるいは溝を形成することができる。
Ｘ方向２１のみの移動を行わせると、同じ幅のスリット
あるいは溝が形成される。ここで、最初は幅広く、徐々
に幅を狭め、その後、一定の幅のスリット（あるいは
溝）を形成する方法として、まず、最初はＺ方向２２へ
＋（あるいは−）側へ移動し、ＣＯ2 レーザ光の集光位
置を光導波路１の上面より＋１〜＋２mm（あるいは−１
〜−２mm）ずらしておいた状態から、Ｘ方向２１（一方
向）へ一定速度で光導波路１を移動させる。次いで徐々
にＺ方向２２の位置を＋１〜＋２mmから０mmとなるよう
に変化させ、Ｘ方向２１へｌ1 だけ進ませる。（図１参
照）。その後はＺ方向２２を０mmとしてＸ方向２１へさ
らにｌ2 だけ進ませてＣＯ2 レーザ光をオフすると同時
にＸ方向への移動も停止させる。このようにしてテーパ
状のスリットあるいは溝を形成することができる。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば次のような効果がある。
【００３６】（１）請求項１に記載の発明によれば、光
導波路の端面に光ファイバ部材が挿入でき途中で行き止
まりとなるスリットまたは溝を設けたので、光ファイバ
を挿入するだけでセルフアライメントで光軸を合わせる
ことができるので、単時間、低損失、底コストを実現で
きる。また、スリットまたは溝は内面が鏡面状態で、滑
らかなテーパを持っているので、光ファイバと光導波路
との低接続損失を実現できる。
導波路の端面に光ファイバ部材が挿入でき途中で行き止
まりとなるスリットまたは溝を設けたので、光ファイバ
を挿入するだけでセルフアライメントで光軸を合わせる
ことができるので、単時間、低損失、底コストを実現で
きる。また、スリットまたは溝は内面が鏡面状態で、滑
らかなテーパを持っているので、光ファイバと光導波路
との低接続損失を実現できる。
【００３７】（２）請求項２に記載の発明によれば、光
スリットまたは溝は、少なくとも１本の光ファイバが挿
入できるように設けられているか、あるいは支持部材に
所定間隔で固定されたｎ本（ｎ≧２）の光ファイバが挿
入できるように設けられているので、１本の光ファイバ
は勿論のこと、アレイファイバ、さらには石英ガラス製
の支持部材に所定間隔で固定されたｎ本の光ファイバを
光導波路に低損失で接続することができる。
スリットまたは溝は、少なくとも１本の光ファイバが挿
入できるように設けられているか、あるいは支持部材に
所定間隔で固定されたｎ本（ｎ≧２）の光ファイバが挿
入できるように設けられているので、１本の光ファイバ
は勿論のこと、アレイファイバ、さらには石英ガラス製
の支持部材に所定間隔で固定されたｎ本の光ファイバを
光導波路に低損失で接続することができる。
【００３８】（３）請求項３に記載の発明によれば、行
き止まり付近のスリットあるいは溝の幅を光ファイバの
直径のｍ倍としたので、１本、あるいはｍ本の光ファイ
バを低損失で光導波路に接続することができる。
き止まり付近のスリットあるいは溝の幅を光ファイバの
直径のｍ倍としたので、１本、あるいはｍ本の光ファイ
バを低損失で光導波路に接続することができる。
【００３９】（４）請求項４に記載の発明によれば、光
導波路は光信号処理回路をもっているか、光能動素子、
個別光部品、あるいは電気接続部品が外付けされている
ので、光ファイバ付きの各種光回路を低損失、低コスト
で実現することができる。
導波路は光信号処理回路をもっているか、光能動素子、
個別光部品、あるいは電気接続部品が外付けされている
ので、光ファイバ付きの各種光回路を低損失、低コスト
で実現することができる。
【００４０】（５）請求項５に記載の発明によれば、ス
リットあるいは溝内に光ファイバ部材を挿入し、ＣＯ2
レーザ、あるいはエキシマレーザなどによって融着する
ので、光ファイバを光導波路に低損失かつ機械的に高強
度で融着接続することができる。特に、スリットあるい
は溝の内壁面が鏡面状態で、かつ滑らかな面で形成され
ているので、光ファイバ外周及び端面の滑らかな面との
融着接続が容易となり、接続強度を高くすることができ
る。
リットあるいは溝内に光ファイバ部材を挿入し、ＣＯ2
レーザ、あるいはエキシマレーザなどによって融着する
ので、光ファイバを光導波路に低損失かつ機械的に高強
度で融着接続することができる。特に、スリットあるい
は溝の内壁面が鏡面状態で、かつ滑らかな面で形成され
ているので、光ファイバ外周及び端面の滑らかな面との
融着接続が容易となり、接続強度を高くすることができ
る。
【００４１】（４）請求項６に記載の発明によれば、光
導波路をＣＯ2 レーザ光の光路方向と直交する方向に移
動するとともにレーザ光の光路方向にも移動して、テー
パ状のスリットあるいは溝を形成するようにしたので、
精密なテーパ形状を形成することができる。また、ＣＯ
2 レーザによるテーパ状スリットあるいは溝は非常にク
リーンな雰囲気で滑らかな形状を形成できるので、光フ
ァイバの挿入時に光ファイバにキズをつけることなく挿
入でき、低損失で光導波路と光ファイバを接続すること
ができる。また極めて小さな寸法形状のものを、対称性
良く高寸法精度で加工することができる。
導波路をＣＯ2 レーザ光の光路方向と直交する方向に移
動するとともにレーザ光の光路方向にも移動して、テー
パ状のスリットあるいは溝を形成するようにしたので、
精密なテーパ形状を形成することができる。また、ＣＯ
2 レーザによるテーパ状スリットあるいは溝は非常にク
リーンな雰囲気で滑らかな形状を形成できるので、光フ
ァイバの挿入時に光ファイバにキズをつけることなく挿
入でき、低損失で光導波路と光ファイバを接続すること
ができる。また極めて小さな寸法形状のものを、対称性
良く高寸法精度で加工することができる。
【図１】本発明のテーパ状スリットを設けた光導波路の
第１の実施例を示す平面図及び左側面図。
第１の実施例を示す平面図及び左側面図。
【図２】本発明のテーパ状溝を設けた光導波路の第２の
実施例を示す平面図及び左側面図。
実施例を示す平面図及び左側面図。
【図３】本発明のテーパ状スリットを設けた光導波路の
第３の実施例を示す光導波路型スターカプラの平面図。
第３の実施例を示す光導波路型スターカプラの平面図。
【図４】本発明のピッグテールファイバ付き光導波路の
実施例を示す平面図。
実施例を示す平面図。
【図５】本発明のピッグテールファイバ付き光導波路型
分波器の実施例を示す平面図。
分波器の実施例を示す平面図。
【図６】本発明に用いる光ファイバ部材の実施例を示す
平面図及び右側面図。
平面図及び右側面図。
【図７】本発明の光ファイバ部材付き光導波路型スター
カプラの実施例を示す平面図。
カプラの実施例を示す平面図。
【図８】本発明の双方向伝送用光モジュールの実施例を
示す平面図。
示す平面図。
【図９】本発明のテーパ状スリットあるいは溝を光導波
路に形成する装置の実施例を示す構成図。
路に形成する装置の実施例を示す構成図。
【図１０】従来のＣＯ2 レーザ光による光ファイバと光
導波路の融着接続を行う融着接続装置の構成図。
導波路の融着接続を行う融着接続装置の構成図。
１ 光導波路 ２ ＳｉＯ2 基板 ３ コア ４ 低屈折率層 ５ テーパ状スリット
Claims (6)
- 【請求項１】光導波路の光ファイバ部材接続端面に、光
導波路端面から光導波路内に向かって光ファイバ部材が
挿入でき途中で行き止まりとなるスリットまたは溝を光
導波路のコアの軸中心と一致するように設け、該スリッ
トまたは溝は内面が鏡面状態で、かつ光導波路端面から
光導波路内に向かって狭くなる滑らかなテーパを持って
いることを特徴とする光導波路。 - 【請求項２】請求項１に記載の光導波路において、上記
光スリットまたは溝は、少なくとも１本の光ファイバが
挿入できるように設けられているか、あるいは支持部材
に所定間隔で固定されたｎ本（ｎ≧２）の光ファイバが
挿入できるように設けられていることを特徴とする光導
波路。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の光導波路におい
て、行き止まり付近のスリットあるいは溝の幅は光ファ
イバの直径ｄのｍ倍（ｍ＝１，２，３，４，…）である
ことを特徴とする光導波路。 - 【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の光導
波路において、光導波路は、基板上の低屈折率層上に直
線あるいは曲線からなる高屈折率のコアパターンが埋め
込まれており、光方向性結合器，光合分波器，光フィル
タ，光リング共振器，光スターカプラなどの光信号処理
回路をもっているか、または半導体レーザ，受光素子な
どの光能動素子、レンズ，干渉膜フィルタ，ミラーなど
の個別光部品、あるいは電気回路，メタル，ハンダなど
の電気接続部品が外付けされていることを特徴とする光
導波路。 - 【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の光導
波路を備え、該光導波路のスリットあるいは溝内に光フ
ァイバ部材を挿入し、光ファイバ部材と光導波路との接
触面の少なくとも１カ所をＣＯ2 レーザ、あるいはエキ
シマレーザなどの光によって融着接続することを特徴と
する光導波路の製造方法。 - 【請求項６】光導波路上面にＣＯ2 レーザ光を照射する
ことによって、光導波路の光ファイバ部材接続端面に光
ファイバ部材接続用のスリットまたは溝を形成するに際
して、上記光導波路をレーザ光の光路方向と直交する方
向に移動して、上記スリットまたは溝を上記光導波路端
面から光導波路内に向かって形成するとともに、上記光
導波路をレーザ光の光路方向にも移動して、上記スリッ
トまたは溝に光導波路端面から光導波路内に向かって狭
くなるテーパを形成するようにしたことを特徴とする光
導波路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19977094A JPH0862438A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 光導波路及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19977094A JPH0862438A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 光導波路及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862438A true JPH0862438A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16413332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19977094A Pending JPH0862438A (ja) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | 光導波路及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0862438A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022091616A1 (ja) * | 2020-10-27 | 2022-05-05 | 住友電気工業株式会社 | 車載通信システムおよび通信方法 |
| WO2023105717A1 (ja) * | 2021-12-09 | 2023-06-15 | 日本電信電話株式会社 | 光導波路基板、光デバイス及び光デバイスの製造方法 |
-
1994
- 1994-08-24 JP JP19977094A patent/JPH0862438A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022091616A1 (ja) * | 2020-10-27 | 2022-05-05 | 住友電気工業株式会社 | 車載通信システムおよび通信方法 |
| US20230291536A1 (en) * | 2020-10-27 | 2023-09-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Onboard communication system and communication method |
| WO2023105717A1 (ja) * | 2021-12-09 | 2023-06-15 | 日本電信電話株式会社 | 光導波路基板、光デバイス及び光デバイスの製造方法 |
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