JPH09127365A - 光導波路モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接続端面の接着強度を充分確保でき、かつ光
軸に対する基準面の精度を確保できる光導波路モジュー
ルを提供する。 【解決手段】 基板１１上に石英導波路で光導波路１２
が形成された光導波路チップ１０の端面と光ファイバ心
線３が固定された成端部４の端面とが突き合わされて紫
外線硬化型接着剤で固着された光導波路モジュール１で
あって、前記光導波路チップ１０には前記基板１１の底
面を除く少なくとも端部外周に紫外線透過性の補強部材
２０が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路チップと
光ファイバ心線とが接続された光導波路モジュールに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】基板上に、例えば石英導波路で光導波路
を形成した光導波路チップとテープ状の多心光ファイバ
心線とを接続する光導波路モジュールの場合、光導波路
チップの光導波路と多心光ファイバ心線の個々の光ファ
イバとを一括調心して両者を紫外線硬化型接着剤などを
用いて接着固定する。この接続に際して、光導波路チッ
プと多心光ファイバ心線の成端部との接続面積を一致さ
せて、十分な接続強度を確保するために光導波路チップ
の端面付近に補強部材を設けている。光導波路チップの
端面付近に補強部材を設けている状態のものを以下チッ
プブロックという。

【０００３】図３に従来のチップブロックの一例を示
す。チップブロック３０には、光導波路チップ３１の光
導波路３２を形成した面の両端部に補強部材３３が設け
られている。この補強部材３３は、通常紫外線透過性を
持つもの、例えば強化ガラスが使用され光導波路チップ
３１と多心光ファイバ心線の成端部の接続端面への紫外
線透過性を確保する役割も持たせている。上記のチップ
ブロック３０は、補強部材３３を有しない状態で光導波
路チップと多心光ファイバ心線の成端部とを接続したも
のに比して接続面積が増加した分接続端面の接着強度が
補強されたものとなっている。しかし、充分な接着強度
を得るためには、基板３４を含めて光導波路チップ３１
の接続端面の幅と厚みもある程度大きくしなければなら
ない。

【０００４】通常、光導波路チップ３１の基板３４は、
シリコンウエハで形成されるため、基板３４の幅と厚み
を大きくすると接続端面への紫外線の透過性が悪くな
り、チップブロック３０の接続端面に塗布された紫外線
硬化型接着剤が未硬化の状態になる。その結果、不完全
な接続の原因となり光導波路モジュールとしての信頼性
に悪影響をおよぼすことになる。また、基板３４を大き
くすることはシリコンウエハの利用率が悪いという問題
がある。

【０００５】光導波路チップの接続端面の幅と厚みを小
さくして、すなわち基板を小さくして接続端面への紫外
線の透過性を良くし、かつシリコンウエハの利用率を良
くするものとして図４に示すチップブロック４０が提案
されている。チップブロック４０は、光導波路４２、基
板４４からなる光導波路チップ４１の両端部全周に補強
部材４３を設けたものである。補強部材４３は、紫外線
透過性の優れた、例えば強化ガラスからなるもので、光
導波路チップ４１の両端部全周に補強部材４３を設ける
ことによって光導波路チップ４１の接続端面の幅と厚み
を小さくすること、すなわち基板４４の大きさを小さく
することができる。基板４４を小さくすることにより接
続端面への紫外線の透過性が良くなりチップブロック４
０の接続端面に塗布された紫外線硬化型接着剤の硬化が
完全となる。

【０００６】光導波路チップと多心光ファイバ心線の成
端部とを接続した光導波路モジュールの場合、接続端面
の接着強度の補強とともにもう一つ重要な要素がある。
それは、光導波路チップの各光導波路と光ファイバ心線
の個々の光ファイバとの光軸合わせである。図３のチッ
プブロック３０の場合、光軸合わせは図示していない調
心機上で基板３４の底面を基準面として行われる。さら
にまた基板３４の底面は、光導波路チップ３１の接続端
面と多心光ファイバ心線の成端部の接続端面の角度ズレ
の調整の基準面となっている。すなわち、角度ズレに対
しては外形基準で管理されることが多い。そこで、光軸
に対して角度が精度良く研磨されて調心機にセッティン
グされることが必要である。この角度基準面として通常
光導波路チップ３１の基板３４の底面が利用される。

【０００７】ところが、図４のチップブロック４０の場
合、光導波路チップ４１の基板４４の底面の両端部には
補強部材４３が設けられているので、基板４４の底面を
光軸合わせおよび接続端面の角度ズレの調整の基準面と
して使用できない。したがって、基準面としては補強部
材４３の底面が使用されるが、この面は基板４４の底面
を一次基準面とすれば二次基準面となり、光導波路と光
ファイバの軸合わせおよび接続端面の角度ズレの調整の
基準面としては間接的なものとなる。そのため、光軸に
対する角度の精度が図３の光導波路チップ３０に比べて
悪くなるという問題がある。

【０００８】本発明は上記の課題を解決し、接続端面の
接着強度を確保でき、かつ光軸に対する基準面の精度を
も確保できる光導波路モジュールを提供することを目的
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために以下のような手段を有している。本発明の
光導波路モジュールは、基板上に光導波路が形成された
光導波路チップの端面と光ファイバ心線が固定された成
端部の端面とが突き合わされて紫外線硬化型接着剤で固
着された光導波路モジュールであって、前記光導波路チ
ップには前記基板の底面を除く少なくとも端部外周に紫
外線透過性の補強部材が設けられていることを特徴とす
る。

【００１０】本発明の光導波路モジュールによれば、光
導波路チップには基板の底面を除く少なくとも端部外周
に紫外線透過性の補強部材が設けられているので、光導
波路チップの接続端面を小さくしても接続端面の接着面
積を充分確保でき、それ故接着強度を確保できるので基
板を形成するシリコンウエハの利用率を良くすることが
できる。また、光導波路チップの基板の底面は補強部材
が設けられていないので露出した状態となっている。し
たがって、基板の底面は光導波路チップの光導波路と光
ファイバ心線の光ファイバとの光軸合わせの基準面とす
ることができ、さらにまた、基板の底面は、光導波路チ
ップの接続端面と多心光ファイバ心線の成端部の接続端
面の角度ズレの調整の基準面とすることができるので軸
合わせの精度のよい光導波路モジュールとなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の光導波路モジュー
ルを実施の形態により詳細に説明する。図１（イ）、
（ロ）において、１は光導波路モジュールである。光導
波路モジュール１は、チップブロック２とテープ状の多
心光ファイバ心線３の成端部４を有している。チップブ
ロック２は、光導波路チップ１０と補強部材２０を備え
ている。光導波路チップ１０は、シリコンウエハで構成
された基板１１の上面に石英導波路からなる光導波路１
２が形成されている。補強部材２０は強化ガラスで形成
されたチップで、光導波路チップ１０の両端部の基板１
１の底面を除く上面と両側面に接着剤で固着されてい
る。光導波路チップ１０と成端部４は、その突き合わせ
接続端面が所定の角度を有して、光導波路１２と多心光
ファイバ心線３の光ファイバ５が光軸を一致させた状態
で紫外線硬化型接着剤で固着されている。

【００１２】上記の光導波路モジュール１は、以下のよ
うにして作製された。 （１）４インチシリコンウエハを基板１１の材料として
使用して、シリコンウエハ上に石英導波路層を形成して
１パターンを２ｍｍピッチでパターニングして光導波路
を形成した。 （２）上記のものをストリップ状態において厚さ０. ９
５ｍｍの強化ガラス製の補強部材２０となる上板を光導
波路形成面に被せてこの上板を紫外線硬化型接着剤を用
いて光導波路形成面側に接着した。紫外線硬化型接着剤
の硬化条件は紫外線ランプの照射パワー４００ｍＷ／ｃ
ｍ ² 、照射時間；５分間、接着層厚；５０μｍ以内とし
た。 （３）上記のものを０. １ｍｍ厚のブレードを用いて送
り２ｍｍピッチで１パターン毎のチップに切断して、幅
１. ９ｍｍの補強部材２０となる上板付きのチップブロ
ック２の元になるブロックを切り出した。 （４）上記のブロックの側面に強化ガラス製の補強部材
２０となる高さ２ｍｍ×幅０. ９５ｍｍの側板を熱硬化
型接着剤を用いて加熱温度８０℃×加熱時間１時間；接
着層厚２５μｍ以内で接着してチップブロック２を作製
した。 （５）上記のものを基板１１の底面すなわち光導波路非
形成面を基準面として両端面の研磨を行いチップブロッ
ク２を完成させた。 （６）上記のチップブロック２を調心機上にセットして
基板１１の底面すなわち光導波路非形成面を基準面とし
て別途作製した多心光ファイバ心線３の成端部４と光軸
合わせを行い、光軸合わせ完了後紫外線硬化型接着剤を
用いて両者を接着して図１（ロ）に示すような光導波路
モジュール１を作製した。

【００１３】上記の光導波路モジュール１を従来と同じ
条件で各種特性を評価した結果、従来の図４に示す光導
波路モジュール４０に比べても接続端面の接着強度はほ
ぼ同等のものとなった。

【００１４】なお、上記の光導波路モジュール１のチッ
プブロック２は、チップブロック２にする前に補強部材
２０の一部、具体的には上板に相当する部分を光導波路
１２形成面に被せて紫外線硬化型接着剤を用いて光導波
路１２形成面側に接着して作製したが、補強部材として
図２に示すように上面部と側面部とが一体になったコの
字状に形成した補強部材２Ａを光導波路チップ１０の端
部に基板１１の底部を露出するように被せて接着剤で固
着してチップブロック２Ａを作製してもよい。この光導
波路モジュール２Ａのその他の構成は光導波路モジュー
ル１と同様につき同様の部分には同一符号を付して詳細
な説明を省略する。このチップブロック２Ａも基板１１
の底部が露出しているので、基板１１の底部を光軸合わ
せの基準面とすることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の光導波路モ
ジュールによれば、光導波路チップには基板の底面を除
く少なくとも端部外周に紫外線透過性の補強部材が設け
られているので、光導波路チップの接続端面の面積を小
さくしてもチップブロックと成端部の接続部の接着面積
は大きくでき、接続端面の接着強度を確保できる。ま
た、光導波路チップの接続端面を小さくできるので、基
板を形成するシリコンウエハの利用率を高めることがで
きる。また、光導波路チップの基板の底面は補強部材が
設けられていないので、露出した状態の基板の底面は研
磨や軸合わせの基準面とすることができ、軸合わせの精
度のよい光導波路モジュールを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光導波路モジュールの実施の形態の一
例を示す斜視図である。

【図２】本発明の光導波路モジュールの実施の形態の他
の一例を示す斜視図である。

【図３】従来の光導波路モジュールの一例を示す斜視図
である。

【図４】従来の光導波路モジュールの他の一例を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１ 光導波路モジュール ２ チップブロック ３ 多心光ファイバ心線 ４ 成端部 ５ 光ファイバ １０ 光導波路チップ １１ 基板 １２ 光導波路 ２０ 補強部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 健男 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 富田 信夫 東京都新宿区西新宿３丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に光導波路が形成された光導波路
   チップの端面と光ファイバ心線が固定された成端部の端
   面とが突き合わされて紫外線硬化型接着剤で固着された
   光導波路モジュールであって、前記光導波路チップには
   前記基板の底面を除く少なくとも端部外周に紫外線透過
   性の補強部材が設けられていることを特徴とする光導波
   路モジュール。