JPH095558A - 光ファイバと光学素子との接続方法 - Google Patents

光ファイバと光学素子との接続方法

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JPH095558A
JPH095558A JP17818795A JP17818795A JPH095558A JP H095558 A JPH095558 A JP H095558A JP 17818795 A JP17818795 A JP 17818795A JP 17818795 A JP17818795 A JP 17818795A JP H095558 A JPH095558 A JP H095558A
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JP
Japan
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optical fiber
fiber
optical
optical element
sensor head
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Application number
JP17818795A
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English (en)
Inventor
Osamu Toyama
修 遠山
Sanenori Kobashi
実紀 小橋
Keisuke Yamamoto
啓介 山本
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Mitsubishi Cable Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Cable Industries Ltd
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  • Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 樹脂を適量ポッティングすることができ、ま
た光ファイバを光学素子の接着面に対して、位置決め不
良や曲り、折れなどのない正常な状態で接着することが
でき、歩留まりを向上すること。 【構成】 レーザマーカー1により照準を合わされた圧
力センサヘッド5上にはディスペンサ2があり、該ディ
スペンサ2を下降して、前記圧力センサヘッド5の接続
面に紫外線硬化樹脂7をポッティングする。次に前記デ
ィスペンサ2は上昇して元の位置に戻り、前記ワークヘ
ッドWを移動させ、ファイバチャック3を前記圧力セン
サヘッド5の直上に持ってくる。そして前記ファイバチ
ャック3を下降して、保持してある光ファイバ4の端面
と前記圧力センサヘッド5の接続面とが接触するように
し、光源8により紫外線を照射する。これにより紫外線
硬化樹脂7は硬化し、光ファイバ圧力センサが作製され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバと光学素子
とを接続する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、光ファイバや光学素子またこれら
を組合わせた光学システムなどは多種多様のものが開発
され、利用されている。例えば光ファイバにはシングル
モードファイバ、マルチモードファイバ、或いはバンド
ルファイバなどがあり、光学素子にはレンズや光導波
路、センサヘッドなどがある。またそれらを組合わせた
光学システムには内視鏡や光ファイバセンサなどがあ
る。
【0003】前記光ファイバと光学素子とを組合わせた
光学システムにおいて、光ファイバと光学素子との接続
を行う場合、光学素子には微小なものが多く、しかも接
続には高精度が求められる。しかしながら前記光ファイ
バと光学素子との接続はこれまで作業者の手作業により
行われることが多かった。
【0004】光ファイバと光学素子との接続の一例とし
て、光ファイバとセンサヘッドとの接続を行う場合につ
いて説明すると、顕微鏡下に置かれた微小なセンサヘッ
ドの光ファイバとの接着面に、先端の微小な治具(例え
ば針、細線など)を用いて手作業により紫外線硬化樹脂
をポッティングし、次いで同じく手作業により前記セン
サヘッドの上方より光ファイバを前記センサヘッドの接
着面の位置に合うように、またできるだけ垂直に持って
いく、そしてその状態を保持したまま紫外線を照射し、
前記紫外線硬化樹脂を硬化させることによって光ファイ
バとセンサヘッドとが固着し、光ファイバセンサが作製
される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように光ファイバ
と光学素子との接続は一般に高精度を要求されることが
多く、また互いに微小なものであるにも拘らず、光ファ
イバと光学素子との接続は手作業により行われることが
多く、極めて困難であった。
【0006】具体的には前記手作業による接続は、接着
剤のポッティング量が不均一となりがちであり、ポッテ
ィング量が少ない場合は十分な接続ができず、ポッティ
ング量が多い場合は過剰な接着剤の存在が光学素子の機
能を阻害する場合がある。また光ファイバと光学素子と
の正確な位置合せをすることは困難であり、位置決め不
良となったり、光ファイバを接着面に垂直に下ろすこと
ができずに光ファイバが曲がった状態で接続されたり、
あるいは光ファイバを接着面に押しつける力が強過ぎて
光ファイバが折れるなど多くの問題があった。したがっ
て仕様を満たした光学システムを作製するためには歩留
まりが極めて悪かった。
【0007】従って本発明は、樹脂を適量ポッティング
することができ、また光ファイバを光学素子の接着面に
対して、前述の位置決め不良や曲り、折れなどのない正
常な状態で接着することができ、歩留まりを向上するこ
とを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の光ファイバと光
学素子との接続方法は、光ファイバの先端面に光学素子
を接着する光ファイバと光学素子との接続方法であっ
て、接着剤を定量吐出すると共に吐出ターゲットを定め
るレーザマーカーが付設されたディスペンサと、光ファ
イバを垂直状態に保持可能なファイバチャックとを具備
するワークヘッドを、光学素子が配置されたステージへ
導入し、前記レーザマーカーで接着すべき光学素子に照
準を合わせてディスペンサにて接着剤を適量ポッティン
グし、次いで光ファイバを保持したファイバチャックを
当該ポッティングされた光学素子の直上に移動させると
共にこれを垂直下降させて、光ファイバ先端面を光学素
子に接着させ、その後ファイバチャックを上昇させるこ
とを特徴とするものである。
【0009】本発明に用い得る光ファイバには特に制限
はなく、シングルモードファイバ、マルチモードファイ
バ、ライトガイド、イメージガイドなどの各種光ファイ
バを用いることができる。また、前記光学素子も特に制
限はなく、レンズ、光導波路、センサヘッド、回折格
子、偏光素子などを用いることができる。
【0010】接着剤は紫外線硬化樹脂、熱硬化性樹脂な
どを用いることができるが、光の透過率が高い方が好ま
しいことから紫外線硬化樹脂を用いることが好ましい。
そして接着剤に紫外線硬化樹脂を用いる場合には、ファ
イバチャックを下降させて光ファイバ端面をポッティン
グされた接着剤に接触させた後、該部位に紫外線を照射
する工程を行った後にファイバチャックを上昇すること
により、光ファイバと光学素子との接続を行うことがで
きる。
【0011】本発明においては、レーザマーカーで吐出
ターゲットを定め、そこにディスペンサにて接着剤を適
量吐出させる手法を採用する。前記レーザマーカーはレ
ーザ光の照射位置が識別できればよく特に制限はない
が、安全性の面から低出力の可視光半導体レーザを用い
ることが好ましい。またディスペンサは対象箇所に接着
剤をポッティングする装置であり、ポッティング量を一
定にできればよく、用途に応じてポッティング量の異な
るものを用いればよい。ファイバチャックも光ファイバ
を垂直状態に保持可能であればよく特に制限はない。
【0012】光学素子が、光ファイバと接続される面が
同一平面上にあるように多数配置されていることはレー
ザマーカー、ディスペンサ、ファイバチャックの高さ
(ワークヘッドの高さ)を変えることなく順次接続して
いくことができるため好ましい。さらに光学素子を半導
体技術などの微細加工技術を用いてウェハ上に多数作製
することはバッチ処理を可能にするとともに、接続面を
同一平面上に容易に作製できるため好ましい。
【0013】
【作用】本発明の接続方法によれば、レーザマーカーの
照準を接着すべき光学素子の接着面に合わせることによ
り、接着剤のポッティング、光ファイバと光学素子との
接続が正確な位置に行うことができ、また接着剤のポッ
ティングはディスペンサを用いることにより、接続され
る光ファイバ、光学素子に合わせて適量を塗布すること
ができる。さらに光ファイバを垂直状態に保持可能なフ
ァイバチャックを用いることによって曲がりや折れが生
じることなく光ファイバを光学素子に接続することがで
きる。
【0014】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の一実施例を詳細
に説明する。図1は本発明の光ファイバと光学素子との
接続方法の一実施例を模式的に示した図である。本実施
例では光ファイバの先端に、光学素子として圧力センサ
ヘッドを接続する光ファイバ圧力センサの作製方法につ
いて示しており、図2は前記の圧力センサヘッド部分を
拡大した図である。これに基づいて光ファイバ圧力セン
サについて説明すると、圧力センサヘッド5は可撓性反
射膜5aと、圧力基準室を設けるためのスペーサ5b
と、光ファイバ4との接着面となり他方の面で前記圧力
基準室の一部を形成する透明基板5cとからなってい
る。またこの光ファイバ圧力センサの測定原理について
説明すると、可撓性反射膜5aを有する圧力センサヘッ
ド5に圧力が加わると前記可撓性反射膜5aが撓むため
光源光の戻り光強度が変化する。この戻り光強度を検出
し、演算することによって圧力を求めるものである。
【0015】本実施例に用いる装置の構成について説明
すると、図1(a)に示すようにワークヘッドWにはレ
ーザマーカー1と、ディスペンサ2と、ファイバチャッ
ク3とが具備されている。また前記ファイバチャック3
は光ファイバ4が垂直保持可能となっており、図では光
ファイバ4を垂直保持した状態を示している。さらに前
記ワークヘッドWの下方にはステージ6が備えてあり、
該ステージ6の上には圧力センサヘッド5が多数配置さ
れている。そして図1(a)は前記ワークヘッドWを移
動することによって、多数配置された前記圧力センサヘ
ッド5のうちの一つに、前記ワークヘッドWに具備され
た前記レーザマーカー1より照射されているレーザ光の
スポットを合わせている状態を示している。
【0016】なお、本実施例ではレーザマーカー1は傾
きをもってワークヘッドWに取付けられており、レーザ
光の照射された位置はディスペンサ2による接着剤のポ
ッティング位置となるようになっているが、これに制限
されるものではなく、例えばレーザマーカー1を垂直に
ワークヘッドWに取付け、レーザマーカー1で接続面に
照準を合わせた後に、その位置にディスペンサ2を移動
させる態様などでもよい。
【0017】前記圧力センサヘッド5はシリコンウェハ
上にエッチングや陽極接合などの微細加工技術により多
数作製され、接着面が上方となるようにテープに貼付け
られた後、ダイシングにより圧力センサヘッド5のみを
1チップ毎に分離し、前記テープを拡張してステージ6
に配置されている。これにより前記圧力センサヘッド5
の接続面は同一平面上にある状態を保たれ、またテープ
を拡張してステージ7上に配置することにより、前記圧
力センサヘッド5は1チップ毎に完全に非接触の状態と
なり、前記光ファイバ4との接続後、1チップのみを容
易に取り出すことができる。
【0018】前述のようにレーザマーカー1により照準
を合わされた圧力センサヘッド5上にはディスペンサ2
があり、該ディスペンサ2を下降して、前記圧力センサ
ヘッド5の接続面に紫外線硬化樹脂7をポッティングす
る(図1(b))。
【0019】次に前記ディスペンサ2は上昇して元の位
置に戻り、前記ワークヘッドWをディスペンサ2とファ
イバチャック3との距離だけ移動させ、ファイバチャッ
ク3を圧力センサヘッド5の直上に持ってくる。そして
前記ファイバチャック3を下降して、該ファイバチャッ
ク3に垂直保持された前記光ファイバ4の端面と前記圧
力センサヘッド5の接続面とが接触するようにし、この
接触状態を維持したまま光源8により紫外線を前記紫外
線硬化樹脂7に照射する(図1(c))。これにより紫
外線硬化樹脂7は硬化し、光ファイバ4と圧力センサヘ
ッド5とは接続される。
【0020】そして、ファイバチャック3を上昇し、該
ファイバチャック3より光ファイバ4を取り外すことに
よって光ファイバ圧力センサが作製される。さらに別の
センサを作製する場合は、新たな光ファイバを前記ファ
イバチャック3に垂直保持させ、前述のようにレーザマ
ーカー1で照準を合わせ、ディスペンサ2により紫外線
硬化樹脂7をポッティングし、ファイバチャック3を移
動、下降して、紫外線を照射、樹脂の硬化後ファイバチ
ャック3を上昇し、光ファイバを取り外すといった作業
を繰り返すものである。
【0021】本実施例では、圧力を加えない時の初期戻
り光強度1.2μW以上、圧力を加えた時(0.1〜
0.2MPa)の近似線の傾きが−1.0μW/MPa
以下の特性を満たす光ファイバ圧力センサを作製する際
の歩留まりは約90%だった。これに対し、従来の手作
業による接続の場合、前記条件を満たす圧力センサを作
製する際の歩留まりは10〜20%であった。
【0022】
【発明の効果】以上説明した通りの本発明の光ファイバ
と光学素子との接続方法によれば、これまで光ファイバ
と光学素子との接続は手作業により行われていたため接
着剤のポッティング量の不均一、接続の際の光ファイバ
の曲り、折れ、位置決め不良などが生じてしまうという
問題があったが、本発明を用いることにより常に定量を
ポッティングでき、光ファイバの曲り、折れ、位置決め
不良などは生じず、前記の問題を解消することができ
る。これにより光ファイバセンサ等を製造するにあたっ
ての歩留まりを向上することができ、また光ファイバと
光学素子とを接続して得られる光学システムの性能の安
定化が図れるなど、本発明は優れた効果を奏するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ファイバと光学素子との接続方法の
概略を模式的に示す図である。
【図2】光ファイバ圧力センサの圧力センサヘッド部分
の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 レーザマーカー 2 ディスペンサ 3 ファイバチャック 4 マルチモードファイバ 5 圧力センサヘッド 5a 可撓性反射膜 5b スペーサ 5c 透明基板 6 ステージ 7 紫外線硬化樹脂 8 紫外線光源 W ワークヘッド

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバの先端面に光学素子を接着す
    る光ファイバと光学素子との接続方法であって、接着剤
    を定量吐出するとともに吐出ターゲットを定めるレーザ
    マーカーが付設されたディスペンサと、光ファイバを垂
    直状態に保持可能なファイバチャックとを具備するワー
    クヘッドを、光学素子が配置されたステージへ導入し、
    前記レーザマーカーで接着すべき光学素子に照準を合わ
    せてディスペンサにて接着剤を適量ポッティングし、次
    いで光ファイバを保持したファイバチャックを当該ポッ
    ティングされた光学素子の直上に移動させると共にこれ
    を垂直下降させて、光ファイバ先端面を光学素子に接着
    させ、その後ファイバチャックを上昇させることを特徴
    とする光ファイバと光学素子との接続方法。
  2. 【請求項2】 接着剤として紫外線硬化樹脂を用いるこ
    とを特徴とする請求項1記載の光ファイバと光学素子と
    の接続方法。
  3. 【請求項3】 ファイバチャックを下降させて光ファイ
    バ端面をポッティングされた接着剤に接触させた後、該
    部位に紫外線を照射する工程を含むことを特徴とする請
    求項2記載の光ファイバと光学素子との接続方法。
  4. 【請求項4】 光学素子は、光ファイバと接続される面
    が同一平面上にあるように多数配置されていることを特
    徴とする請求項1記載の光ファイバと光学素子との接続
    方法。
  5. 【請求項5】 光学素子が微細加工技術を用いてウェハ
    上に多数作製されたセンサヘッドであることを特徴とす
    る請求項1記載の光ファイバと光学素子との接続方法。
  6. 【請求項6】 ウェハ上に多数作製されたセンサヘッド
    を、該センサヘッドの光ファイバとの接着面とは反対の
    面をテープに貼付け、前記センサヘッドのみを分離し、
    前記テープを拡張して接着を行うステージ上に配置する
    ことを特徴とする請求項5記載の光ファイバと光学素子
    との接続方法。
JP17818795A 1995-06-20 1995-06-20 光ファイバと光学素子との接続方法 Pending JPH095558A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100443986B1 (ko) * 2002-02-14 2004-08-09 삼성전자주식회사 콜리메이터 제조장치
KR100443984B1 (ko) * 2002-02-14 2004-08-11 삼성전자주식회사 콜리메이터 자동 제조장치 및 방법
JP2019179170A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 株式会社フジクラ 光モジュール、及び、光モジュールの製造方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Effective date: 20040706

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02