JPH095569A - 導波路型光部品及びその製造方法並びに導波路 - Google Patents
導波路型光部品及びその製造方法並びに導波路Info
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- JPH095569A JPH095569A JP15786695A JP15786695A JPH095569A JP H095569 A JPH095569 A JP H095569A JP 15786695 A JP15786695 A JP 15786695A JP 15786695 A JP15786695 A JP 15786695A JP H095569 A JPH095569 A JP H095569A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】実装部品点数及び研磨部が少なく、導波路の反
り及び収縮等に起因するコア間のずれの影響を受けず、
また導波路と光ファイバとの接続部に接着剤を用いない
ようにする。 【構成】CO2 レーザにより光ファイバ13A〜13E
を導波路10の両端面に融着接続し、導波路10をクラ
ッド面19側を下にして補強板12上に接着固定する。
補強板12は、導波路10を固定する導波路固定部12
Bと、融着接続部18A、18Bと非接触状態となって
融着接続部を保護する融着接続部保護溝16A、16B
と、光ファイバ13を固定する光ファイバ固定溝17と
を有する。補強板12の導波路固定部12Bに導波路1
0を固定し、融着接続部保護溝16A、16B上に融着
接続部18A、18Bを配置させ、光ファイバ固定溝1
7に光ファイバ13A〜13Eを固定する。
り及び収縮等に起因するコア間のずれの影響を受けず、
また導波路と光ファイバとの接続部に接着剤を用いない
ようにする。 【構成】CO2 レーザにより光ファイバ13A〜13E
を導波路10の両端面に融着接続し、導波路10をクラ
ッド面19側を下にして補強板12上に接着固定する。
補強板12は、導波路10を固定する導波路固定部12
Bと、融着接続部18A、18Bと非接触状態となって
融着接続部を保護する融着接続部保護溝16A、16B
と、光ファイバ13を固定する光ファイバ固定溝17と
を有する。補強板12の導波路固定部12Bに導波路1
0を固定し、融着接続部保護溝16A、16B上に融着
接続部18A、18Bを配置させ、光ファイバ固定溝1
7に光ファイバ13A〜13Eを固定する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CO2 レーザを用いて
導波路に光ファイバを融着接続した導波路型光部品、及
びその製造方法、並びに導波路型光部品に使用される導
波路に係り、特に補強板を使って導波路のクラッド面側
から導波路及び光ファイバを補強固定するようにしたも
のに関する。
導波路に光ファイバを融着接続した導波路型光部品、及
びその製造方法、並びに導波路型光部品に使用される導
波路に係り、特に補強板を使って導波路のクラッド面側
から導波路及び光ファイバを補強固定するようにしたも
のに関する。
【0002】
【従来の技術】導波路に光ファイバを接続した導波路型
光部品は、機能性、量産性に優れ、さらに低価格化が期
待できるため、光通信網など幅広い分野に適用されつつ
ある。この導波路型光部品を実用化するには、低損失
で、耐環境性に優れ、また高い強度をもつ光ファイバと
導波路の接続技術が必要である。
光部品は、機能性、量産性に優れ、さらに低価格化が期
待できるため、光通信網など幅広い分野に適用されつつ
ある。この導波路型光部品を実用化するには、低損失
で、耐環境性に優れ、また高い強度をもつ光ファイバと
導波路の接続技術が必要である。
【0003】従来の導波路と光ファイバの接続構造を図
8に示す。(a)は平面図、(b)は正面図である。導
波路81の両端面に接続される光ファイバ87A、87
Bは、表面にV溝加工を施した光ファイバ固定台85
A、85BのV溝に接着剤により接着固定する。光ファ
イバを固定した光ファイバ固定台85A及び85Bの上
下に補強板84A、86A及び84B、86Bを固定し
た後、これらの端面をまとめて厚さ方向に8度の角度で
斜め研磨する。
8に示す。(a)は平面図、(b)は正面図である。導
波路81の両端面に接続される光ファイバ87A、87
Bは、表面にV溝加工を施した光ファイバ固定台85
A、85BのV溝に接着剤により接着固定する。光ファ
イバを固定した光ファイバ固定台85A及び85Bの上
下に補強板84A、86A及び84B、86Bを固定し
た後、これらの端面をまとめて厚さ方向に8度の角度で
斜め研磨する。
【0004】一方、導波路81の両端部のクラッド面8
1Aに補強板83A及び83Bを固定し、基板面81B
の全面に補強板82を固定した後、これらの端面をまと
めて厚さ方向に8度の角度で斜め研磨する。
1Aに補強板83A及び83Bを固定し、基板面81B
の全面に補強板82を固定した後、これらの端面をまと
めて厚さ方向に8度の角度で斜め研磨する。
【0005】その後、光ファイバ87A、87Bのコア
と導波路81のコアを突き合せ、斜めに研磨した端面同
士を接着剤により接着することにより、複数の光ファイ
バを一括して導波路81に固定する。
と導波路81のコアを突き合せ、斜めに研磨した端面同
士を接着剤により接着することにより、複数の光ファイ
バを一括して導波路81に固定する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の導波路と光ファイバの接続構造においては、次のよう
な種々の欠点があった。
の導波路と光ファイバの接続構造においては、次のよう
な種々の欠点があった。
【0007】(1)導波路及び光ファイバの両面を補強
板で固定するために、光ファイバと導波路を除いた部品
点数(9個)が非常に多く、構造が複雑で部品コストが
かかる。
板で固定するために、光ファイバと導波路を除いた部品
点数(9個)が非常に多く、構造が複雑で部品コストが
かかる。
【0008】(2)光ファイバ端面及び導波路端面の計
4箇所の研磨を行う必要があり研磨コストがかかる。
4箇所の研磨を行う必要があり研磨コストがかかる。
【0009】(3)研磨面は8度とする必要があり、研
磨誤差による特性の劣化が避けられない。
磨誤差による特性の劣化が避けられない。
【0010】(4)光ファイバを一括して導波路に接着
固定するために、導波路と光ファイバのコア間が、導波
路の反り及び導波路の収縮等により一致しなくなり、過
剰損失等の特性劣化の原因となる。
固定するために、導波路と光ファイバのコア間が、導波
路の反り及び導波路の収縮等により一致しなくなり、過
剰損失等の特性劣化の原因となる。
【0011】(5)導波路と光ファイバの接続部を接着
剤で固定するので、接続後の導波路特性が接着剤の信頼
性及び特性に大きく左右される。
剤で固定するので、接続後の導波路特性が接着剤の信頼
性及び特性に大きく左右される。
【0012】本発明の目的は、CO2 レーザ融着接続を
用いることによって、前記した従来技術の欠点を解消
し、構造が簡単な導波路型光部品を提供することにあ
る。また、本発明の目的は、実装部品点数及び研磨部が
少なく、コア間が導波路の反り及び収縮等に影響を受け
ず、また導波路と光ファイバの接続部に接着剤を用いな
い導波路型光部品の製造方法を提供することにある。ま
た、本発明の目的は、そのような導波路型光部品に好適
な導波路を提供することにある。
用いることによって、前記した従来技術の欠点を解消
し、構造が簡単な導波路型光部品を提供することにあ
る。また、本発明の目的は、実装部品点数及び研磨部が
少なく、コア間が導波路の反り及び収縮等に影響を受け
ず、また導波路と光ファイバの接続部に接着剤を用いな
い導波路型光部品の製造方法を提供することにある。ま
た、本発明の目的は、そのような導波路型光部品に好適
な導波路を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の導波路
型光部品は、端面に光ファイバを融着接続した導波路
と、該導波路のクラッド面側を固定する導波路固定部、
上記融着接続部と非接触状態となって融着接続部を保護
する融着接続部保護溝、及び上記光ファイバを固定する
光ファイバ固定溝を有する光ファイバ固定部を一体的に
もつ補強板とを備え、上記補強板の導波路固定部に導波
路のクラッド面側を固定し、上記融着接続部保護溝上に
融着接続部を位置させ、上記光ファイバ固定溝に光ファ
イバを固定したものである。
型光部品は、端面に光ファイバを融着接続した導波路
と、該導波路のクラッド面側を固定する導波路固定部、
上記融着接続部と非接触状態となって融着接続部を保護
する融着接続部保護溝、及び上記光ファイバを固定する
光ファイバ固定溝を有する光ファイバ固定部を一体的に
もつ補強板とを備え、上記補強板の導波路固定部に導波
路のクラッド面側を固定し、上記融着接続部保護溝上に
融着接続部を位置させ、上記光ファイバ固定溝に光ファ
イバを固定したものである。
【0014】請求項2に記載の導波路型光部品は、上記
導波路は石英系基板上に作製されているものである。
導波路は石英系基板上に作製されているものである。
【0015】請求項3に記載の導波路型光部品は、上記
補強板は石英系基板またはシリコン基板により作製され
ているものである。
補強板は石英系基板またはシリコン基板により作製され
ているものである。
【0016】請求項4に記載の導波路型光部品は、光フ
ァイバ固定溝の深さを、導波路の端面上部に光ファイバ
を融着接続したときに生じる導波路のクラッド表面と光
ファイバ表面との段差を吸収して、導波路と光ファイバ
を一直線上に補強板に固定できる深さとしたものであ
る。
ァイバ固定溝の深さを、導波路の端面上部に光ファイバ
を融着接続したときに生じる導波路のクラッド表面と光
ファイバ表面との段差を吸収して、導波路と光ファイバ
を一直線上に補強板に固定できる深さとしたものであ
る。
【0017】請求項5に記載の導波路型光部品は、上記
導波路の両端面の入出力ポートの数が異なる場合におい
て、入出力ポート数の少ない方の端面の入出力ポートを
端面の幅方向にオフセットさせて、入出力ポート数の多
い方の端面の入出力ポートの何れかに位置合せすること
により、当該両端面の入出力ポートを一直線上に並べた
ものである。
導波路の両端面の入出力ポートの数が異なる場合におい
て、入出力ポート数の少ない方の端面の入出力ポートを
端面の幅方向にオフセットさせて、入出力ポート数の多
い方の端面の入出力ポートの何れかに位置合せすること
により、当該両端面の入出力ポートを一直線上に並べた
ものである。
【0018】請求項6に記載の導波路型光部品の製造方
法は、導波路の端面にCO2 レーザにより光ファイバを
融着接続する一方、光ファイバを固定する光ファイバ固
定溝を有する光ファイバ固定部、融着接続部と非接触状
態となって融着接続部を保護する融着接続部保護溝、及
び導波路を固定する導波路固定部を一体的に有する補強
板を作製し、上記光ファイバを融着接続した導波路をそ
のクラッド面側から上記補強板上に載せ、上記補強板の
融着接続部保護溝上に位置させた上記融着接続部を除い
て、上記導波路のクラッド面を補強板の導波路固定部
に、上記光ファイバを補強板の光ファイバ固定部の光フ
ァイバ固定溝にそれぞれ固定して、導波路と光ファイバ
の補強固定を行うようにしたものである。
法は、導波路の端面にCO2 レーザにより光ファイバを
融着接続する一方、光ファイバを固定する光ファイバ固
定溝を有する光ファイバ固定部、融着接続部と非接触状
態となって融着接続部を保護する融着接続部保護溝、及
び導波路を固定する導波路固定部を一体的に有する補強
板を作製し、上記光ファイバを融着接続した導波路をそ
のクラッド面側から上記補強板上に載せ、上記補強板の
融着接続部保護溝上に位置させた上記融着接続部を除い
て、上記導波路のクラッド面を補強板の導波路固定部
に、上記光ファイバを補強板の光ファイバ固定部の光フ
ァイバ固定溝にそれぞれ固定して、導波路と光ファイバ
の補強固定を行うようにしたものである。
【0019】請求項7に記載の導波路型光部品の製造方
法は、上記導波路の端面へのCO2レーザによる光ファ
イバの融着接続は、導波路のコアと光ファイバのコアと
を1心づつ突き合せて融着接続するようにしたものであ
る。
法は、上記導波路の端面へのCO2レーザによる光ファ
イバの融着接続は、導波路のコアと光ファイバのコアと
を1心づつ突き合せて融着接続するようにしたものであ
る。
【0020】請求項8に記載の導波路型光部品の製造方
法は、上記補強板は、シリコンウェハ基板表面に、上記
光ファイバ固定溝と上記融着接続部保護溝とをエッチン
グにより形成した後、シリコンウェハ基板を所定の大き
さに分割することにより作製されるものである。
法は、上記補強板は、シリコンウェハ基板表面に、上記
光ファイバ固定溝と上記融着接続部保護溝とをエッチン
グにより形成した後、シリコンウェハ基板を所定の大き
さに分割することにより作製されるものである。
【0021】請求項9に記載の導波路型光部品の製造方
法は、上記補強板の導波路固定部への導波路クラッド表
面の固定、及び補強板の光ファイバ固定溝への光ファイ
バの固定に接着剤を用いたものである。
法は、上記補強板の導波路固定部への導波路クラッド表
面の固定、及び補強板の光ファイバ固定溝への光ファイ
バの固定に接着剤を用いたものである。
【0022】請求項10に記載の導波路は、両端面の入
出力ポートの数が異なる導波路において、入出力ポート
数の少ない方の端部の入出力ポートを端面の幅方向にオ
フセットさせて、入出力ポート数の多い方の端面の入出
力ポートの何れかに位置合せすることにより、当該両端
面の入出力ポートを一直線上に並べたものである。
出力ポートの数が異なる導波路において、入出力ポート
数の少ない方の端部の入出力ポートを端面の幅方向にオ
フセットさせて、入出力ポート数の多い方の端面の入出
力ポートの何れかに位置合せすることにより、当該両端
面の入出力ポートを一直線上に並べたものである。
【0023】
【作用】請求項1に記載の発明のように、光ファイバの
融着接続された導波路をクラッド面側から補強板で固定
すると、クラッド面側は光ファイバを含めてほぼ同一平
面にあるから、少なくとも1枚の補強板によって光ファ
イバの融着接続部の強度を補強することができる。少な
くとも1枚の補強板によって補強できるので導波路型光
部品の構造を簡素化できる。また、光ファイバの融着接
続部と融着接続部保護溝とは固定せず非接触状態として
いるので、他の部分を固定することによる融着接続部の
応力を有効に除去でき、信頼性に優れる。
融着接続された導波路をクラッド面側から補強板で固定
すると、クラッド面側は光ファイバを含めてほぼ同一平
面にあるから、少なくとも1枚の補強板によって光ファ
イバの融着接続部の強度を補強することができる。少な
くとも1枚の補強板によって補強できるので導波路型光
部品の構造を簡素化できる。また、光ファイバの融着接
続部と融着接続部保護溝とは固定せず非接触状態として
いるので、他の部分を固定することによる融着接続部の
応力を有効に除去でき、信頼性に優れる。
【0024】請求項2に記載の発明のように、導波路基
板に石英系基板を用いると、融着接続は石英同士の永久
接続となるため、優れた温度特性と長期信頼性が得られ
る。
板に石英系基板を用いると、融着接続は石英同士の永久
接続となるため、優れた温度特性と長期信頼性が得られ
る。
【0025】請求項3に記載の発明のように、導波路の
材質と同じまたはこれに近い石英系基板またはシリコン
基板で補強板を作製すると、環境温度の変化にともなう
熱膨張や収縮に影響されない補強を行うことができる。
材質と同じまたはこれに近い石英系基板またはシリコン
基板で補強板を作製すると、環境温度の変化にともなう
熱膨張や収縮に影響されない補強を行うことができる。
【0026】請求項4に記載の発明のように、光導波路
固定溝の深さを、導波路と光ファイバを一直線上に補強
板に固定できるような深さに設定して、導波路表面と光
ファイバ表面との段差を吸収させると、光ファイバの融
着接続部をより強固に補強することができる。
固定溝の深さを、導波路と光ファイバを一直線上に補強
板に固定できるような深さに設定して、導波路表面と光
ファイバ表面との段差を吸収させると、光ファイバの融
着接続部をより強固に補強することができる。
【0027】請求項5に記載の発明のように、導波路の
両端面の入出力ポートを一直線上に並べると、光ファイ
バを固定する光ファイバ固定溝を補強板上に一直線に並
べることができるから、補強板の作製が容易となる。
両端面の入出力ポートを一直線上に並べると、光ファイ
バを固定する光ファイバ固定溝を補強板上に一直線に並
べることができるから、補強板の作製が容易となる。
【0028】請求項6に記載の発明のように、光ファイ
バを導波路に融着接続し、その導波路のクラッド面側を
補強板により固定すると、クラッド面側は光ファイバを
含めてほぼ同一面にあるから、実装部品は少なくとも1
枚の補強板だけで済むことになり、実装部品点数が低減
する。また研磨については、融着接続部と接触しない補
強板は研磨する必要はなく、光ファイバを融着接続する
際に要求される導波路端面の研磨だけでよいので、研磨
工程にかかるコスト低減が図れる。
バを導波路に融着接続し、その導波路のクラッド面側を
補強板により固定すると、クラッド面側は光ファイバを
含めてほぼ同一面にあるから、実装部品は少なくとも1
枚の補強板だけで済むことになり、実装部品点数が低減
する。また研磨については、融着接続部と接触しない補
強板は研磨する必要はなく、光ファイバを融着接続する
際に要求される導波路端面の研磨だけでよいので、研磨
工程にかかるコスト低減が図れる。
【0029】請求項7に記載の発明のように、光ファイ
バを1心づつ導波路に接続すると、導波路の反り及び収
縮等による特性劣化の低減が図れる。
バを1心づつ導波路に接続すると、導波路の反り及び収
縮等による特性劣化の低減が図れる。
【0030】請求項8に記載の発明のように、補強板を
シリコンウェハ基板からIC製造技術を使って作製する
と、作製工程が少なくコストを低減することができる。
シリコンウェハ基板からIC製造技術を使って作製する
と、作製工程が少なくコストを低減することができる。
【0031】請求項9に記載の発明のように、導波路及
び光ファイバの補強板への固定には接着剤を用いるの
で、固定が容易である。
び光ファイバの補強板への固定には接着剤を用いるの
で、固定が容易である。
【0032】請求項10に記載の発明のように、導波路
の一端面の入出力ポートを他端面の入出力ポートの何れ
かに合わせて一直線上に並べると、当該両端面に接続す
る光ファイバを一直線上に並べることができる。
の一端面の入出力ポートを他端面の入出力ポートの何れ
かに合わせて一直線上に並べると、当該両端面に接続す
る光ファイバを一直線上に並べることができる。
【0033】
【実施例】図1は本発明の実施例による導波路型光部品
を示したものであり、CO2 レーザで光ファイバを融着
接続した導波路を補強板に実装したものである。導波路
10の光回路は、一例として1×4スプリッタとしてい
る。図1(a)は平面図、図1(b)は正面及び図1
(c)は側面図である。
を示したものであり、CO2 レーザで光ファイバを融着
接続した導波路を補強板に実装したものである。導波路
10の光回路は、一例として1×4スプリッタとしてい
る。図1(a)は平面図、図1(b)は正面及び図1
(c)は側面図である。
【0034】図1(b)に示すように光ファイバ13を
融着接続した導波路10は、導波路10のクラッド面1
9を下にして1枚の補強板12上に実装される。導波路
10への光ファイバ13の融着接続は、一方の導波路端
面のコア10Aに光ファイバ13Aを、他方の導波路端
面のコア10B〜10Eに光ファイバ13B〜13Eを
それぞれ1心づつ突き合せた後、CO2 レーザにより行
う。CO2 レーザにより光ファイバ13A〜13Eを導
波路10に融着接続することにより融着接続部18A、
18Bの信頼性及び反射等の特性改善が得られる。な
お、導波路10に融着接続した光ファイバ13A〜13
Eの外表面は導波路10のクラッド面19より段差tだ
け出っ張るようになる。
融着接続した導波路10は、導波路10のクラッド面1
9を下にして1枚の補強板12上に実装される。導波路
10への光ファイバ13の融着接続は、一方の導波路端
面のコア10Aに光ファイバ13Aを、他方の導波路端
面のコア10B〜10Eに光ファイバ13B〜13Eを
それぞれ1心づつ突き合せた後、CO2 レーザにより行
う。CO2 レーザにより光ファイバ13A〜13Eを導
波路10に融着接続することにより融着接続部18A、
18Bの信頼性及び反射等の特性改善が得られる。な
お、導波路10に融着接続した光ファイバ13A〜13
Eの外表面は導波路10のクラッド面19より段差tだ
け出っ張るようになる。
【0035】この融着接続した導波路10と光ファイバ
13A〜13Eは、導波路10のクラッド面19側から
補強板12上に石英と屈折率の等しい接着剤14C、1
4A及び14Bにより接着固定される。補強板12を導
波路10のクラッド面19側から接着固定することによ
り、1枚の補強板12で光ファイバ13A〜13Eの融
着接続部18A、18Bの強度を補強できる。
13A〜13Eは、導波路10のクラッド面19側から
補強板12上に石英と屈折率の等しい接着剤14C、1
4A及び14Bにより接着固定される。補強板12を導
波路10のクラッド面19側から接着固定することによ
り、1枚の補強板12で光ファイバ13A〜13Eの融
着接続部18A、18Bの強度を補強できる。
【0036】導波路10及び光ファイバ13を接着固定
する補強板12は、導波路10のほぼ全面及び導波路1
0の両端面に融着接続された光ファイバ13の一部を支
持するために、導波路10の全長よりやや長く形成さ
れ、幅は導波路10と同一幅に形成される。補強板12
は、中央に導波路10のクラッド面19を固定する導波
路固定部12Bと、その両側に融着接続部18A、18
Bと非接触状態となって融着接続部18を保護する断面
V字形の融着接続部保護溝16A、16Bと、左右に光
ファイバ13A〜13Eを固定する断面V字形の光ファ
イバ固定溝17を表面に加工した光ファイバ固定部12
A、12Cとを一体に有している。
する補強板12は、導波路10のほぼ全面及び導波路1
0の両端面に融着接続された光ファイバ13の一部を支
持するために、導波路10の全長よりやや長く形成さ
れ、幅は導波路10と同一幅に形成される。補強板12
は、中央に導波路10のクラッド面19を固定する導波
路固定部12Bと、その両側に融着接続部18A、18
Bと非接触状態となって融着接続部18を保護する断面
V字形の融着接続部保護溝16A、16Bと、左右に光
ファイバ13A〜13Eを固定する断面V字形の光ファ
イバ固定溝17を表面に加工した光ファイバ固定部12
A、12Cとを一体に有している。
【0037】図1(a)に示すように、光ファイバ固定
溝17は、補強板12上の左右に設けられ、補強板12
の長手方向に複数本(図示例では4本)平行に設けられ
る。補強板12の両端部に設けられた各光ファイバ固定
溝17の幅方向の位置は、1×4スプリッタを構成する
導波路10のコア10A、コア10B〜10Eの導波路
端面の入出力ポートの位置と一致させる。なお、光ファ
イバ固定溝17の断面形状は、U字形または台形でもよ
い。
溝17は、補強板12上の左右に設けられ、補強板12
の長手方向に複数本(図示例では4本)平行に設けられ
る。補強板12の両端部に設けられた各光ファイバ固定
溝17の幅方向の位置は、1×4スプリッタを構成する
導波路10のコア10A、コア10B〜10Eの導波路
端面の入出力ポートの位置と一致させる。なお、光ファ
イバ固定溝17の断面形状は、U字形または台形でもよ
い。
【0038】また、融着接続部保護溝16A、16B
は、光ファイバ固定溝17と直交するように左右2箇所
に設けられる。融着接続部保護溝16が設けられる箇所
は、光ファイバ13を融着接続した導波路10を補強板
12に接着固定したとき、それらの融着接続部18A、
18Bが位置する場所とする。融着接続部保護溝16
は、図示例では断面V字形で構成してあるが、U字形ま
たは台形など任意の形状の溝でよい。
は、光ファイバ固定溝17と直交するように左右2箇所
に設けられる。融着接続部保護溝16が設けられる箇所
は、光ファイバ13を融着接続した導波路10を補強板
12に接着固定したとき、それらの融着接続部18A、
18Bが位置する場所とする。融着接続部保護溝16
は、図示例では断面V字形で構成してあるが、U字形ま
たは台形など任意の形状の溝でよい。
【0039】補強板12の光ファイバ固定部12A上の
光ファイバ固定溝17に一方の光ファイバ13Aが接着
剤14Aにより接着固定され、光ファイバ固定部12C
上の光ファイバ固定溝17に他方の光ファイバ13B〜
13Eが接着剤14Bにより接着固定される。
光ファイバ固定溝17に一方の光ファイバ13Aが接着
剤14Aにより接着固定され、光ファイバ固定部12C
上の光ファイバ固定溝17に他方の光ファイバ13B〜
13Eが接着剤14Bにより接着固定される。
【0040】また、補強板12の導波路固定部12Bの
表面に、導波路10のクラッド面19が接着剤14Cに
より接着固定される。クラッド面19を下にして補強板
12に導波路10を接着固定することにより、導波路1
0に融着接続した光ファイバ13A〜13Eはクラッド
面19より段差tだけ出っ張ることになるが、光ファイ
バ固定溝17の深さを、その段差を吸収して導波路10
と光ファイバ13A〜13Eを一直線上に配置実装でき
るような深さに設定することにより、導波路10と光フ
ァイバ13A〜13Eを一直線上に補強板12に固定で
きる。
表面に、導波路10のクラッド面19が接着剤14Cに
より接着固定される。クラッド面19を下にして補強板
12に導波路10を接着固定することにより、導波路1
0に融着接続した光ファイバ13A〜13Eはクラッド
面19より段差tだけ出っ張ることになるが、光ファイ
バ固定溝17の深さを、その段差を吸収して導波路10
と光ファイバ13A〜13Eを一直線上に配置実装でき
るような深さに設定することにより、導波路10と光フ
ァイバ13A〜13Eを一直線上に補強板12に固定で
きる。
【0041】このような構造とすることにより、光ファ
イバ13A〜13Eと導波路10の融着接続部18A、
18Bを補強する部品点数は補強板1つで済み、また研
磨工程も導波路10の両端面のみに低減できる。
イバ13A〜13Eと導波路10の融着接続部18A、
18Bを補強する部品点数は補強板1つで済み、また研
磨工程も導波路10の両端面のみに低減できる。
【0042】図2に、上述した導波路型光部品に使用さ
れる導波路の構造を示す。石英基板71上に矩形のコア
72を形成し、その周りをクラッド73で埋め込んだ構
造をしている。コア72は一般的に屈折率を高めるため
石英にTiO2 を添加した材料を用いる。クラッド73
はクラッド形成時の熱によりコア72が変形するのを防
止するため、石英にP2 O5 、B2 O3 を添加した軟化
温度の低い材料を用いる。石英基板71とクラッド73
は材質が異なり、それぞれの線膨張計数も異なるためク
ラッド層を厚くすると導波路に割れや反りが生じ易くな
る。従って、クラッド層はあまり厚くすることはでき
ず、導波路に接続する光ファイバのクラッド外表面と導
波路のクラッド面との間に既述したような段差tが必然
的に生じる。
れる導波路の構造を示す。石英基板71上に矩形のコア
72を形成し、その周りをクラッド73で埋め込んだ構
造をしている。コア72は一般的に屈折率を高めるため
石英にTiO2 を添加した材料を用いる。クラッド73
はクラッド形成時の熱によりコア72が変形するのを防
止するため、石英にP2 O5 、B2 O3 を添加した軟化
温度の低い材料を用いる。石英基板71とクラッド73
は材質が異なり、それぞれの線膨張計数も異なるためク
ラッド層を厚くすると導波路に割れや反りが生じ易くな
る。従って、クラッド層はあまり厚くすることはでき
ず、導波路に接続する光ファイバのクラッド外表面と導
波路のクラッド面との間に既述したような段差tが必然
的に生じる。
【0043】図3に、ウェハ基板から多数の補強板を作
製する方法を示す。図3(a)はウェハ基板の平面図、
図3(b)はウェハ基板から分離した補強板の平面図、
図3(c)は同正断面図である。
製する方法を示す。図3(a)はウェハ基板の平面図、
図3(b)はウェハ基板から分離した補強板の平面図、
図3(c)は同正断面図である。
【0044】シリコンウェハ基板21上に、光ファイバ
固定用のV溝22B、及びこれと直交する融着接続部保
護用のV溝22Aをエッチングにより作製した後、ウェ
ハ基板21を破線で示すダイシングライン23Aにより
分割する。このように分割すると、ダイシングライン2
3Aで囲まれた補強板24が多数枚作製できる。この補
強板24には、左右に光ファイバ固定用V溝26、27
が作製された光ファイバ固定部24B、24C、中央に
導波路固定部24A、その両側に融着接続部保護溝25
A、25Bが形成されている。
固定用のV溝22B、及びこれと直交する融着接続部保
護用のV溝22Aをエッチングにより作製した後、ウェ
ハ基板21を破線で示すダイシングライン23Aにより
分割する。このように分割すると、ダイシングライン2
3Aで囲まれた補強板24が多数枚作製できる。この補
強板24には、左右に光ファイバ固定用V溝26、27
が作製された光ファイバ固定部24B、24C、中央に
導波路固定部24A、その両側に融着接続部保護溝25
A、25Bが形成されている。
【0045】左右の光ファイバ固定用V溝26、27の
本数は同じ本数であり、導波路の両端面の何れかのうち
融着接続される光ファイバの本数が多い方の端面の本数
と等しく、間隔は導波路上のコア間隔と等しくする。ま
た、光ファイバ固定用V溝26、27は、導波路固定部
24A上にも作製される。このようにIC製造技術を利
用して補強板を作製することにより、作製工程が少なく
コストを低減できる。
本数は同じ本数であり、導波路の両端面の何れかのうち
融着接続される光ファイバの本数が多い方の端面の本数
と等しく、間隔は導波路上のコア間隔と等しくする。ま
た、光ファイバ固定用V溝26、27は、導波路固定部
24A上にも作製される。このようにIC製造技術を利
用して補強板を作製することにより、作製工程が少なく
コストを低減できる。
【0046】図4に導波路上に形成される光回路構造例
を示す。図4(a)は1×4、図4(b)は2×2の光
回路である。図3で説明したように、補強板24上の左
右のV溝26、27は一直線上に作製されているため、
この補強板24上に接着固定する導波路は、図4(a)
に示す1×4の導波路51の場合には、導波路51の一
端側の入出力ポート53Aを他端側の入出力ポート53
B〜53Eの何れかと同じ直線上に位置合せする必要が
ある。そのため、ここでは曲線導波路52を形成するこ
とにより入出力ポート53Aにオフセットをかけて入出
力ポート53Dと同一直線上に来るようにしている。
を示す。図4(a)は1×4、図4(b)は2×2の光
回路である。図3で説明したように、補強板24上の左
右のV溝26、27は一直線上に作製されているため、
この補強板24上に接着固定する導波路は、図4(a)
に示す1×4の導波路51の場合には、導波路51の一
端側の入出力ポート53Aを他端側の入出力ポート53
B〜53Eの何れかと同じ直線上に位置合せする必要が
ある。そのため、ここでは曲線導波路52を形成するこ
とにより入出力ポート53Aにオフセットをかけて入出
力ポート53Dと同一直線上に来るようにしている。
【0047】図4(b)に示す2×2の導波路54の場
合、導波路54の一端側の入出力ポート55A及び55
Bは、他端側の入出力ポート55C及び55Dとそれぞ
れ一直線上に配置させる。
合、導波路54の一端側の入出力ポート55A及び55
Bは、他端側の入出力ポート55C及び55Dとそれぞ
れ一直線上に配置させる。
【0048】図5に上述した光回路を形成した導波路と
光ファイバの融着接続方法を示す。図5(a)に示すよ
うに、光ファイバ31のコア32と導波路35上のコア
33を1心づつ突き合せ、CO2 レーザにより3A方向
から融着接続する。図5(b)に示すように、融着接続
することにより光ファイバ31と導波路35の接続面3
6は融着接続部37のように接続される。ここで、クラ
ッド34表面から光ファイバ31上の上面までの段差t
は、約40μmである。この段差分を、図3に示す補強
板24上のV溝26、27で吸収する。
光ファイバの融着接続方法を示す。図5(a)に示すよ
うに、光ファイバ31のコア32と導波路35上のコア
33を1心づつ突き合せ、CO2 レーザにより3A方向
から融着接続する。図5(b)に示すように、融着接続
することにより光ファイバ31と導波路35の接続面3
6は融着接続部37のように接続される。ここで、クラ
ッド34表面から光ファイバ31上の上面までの段差t
は、約40μmである。この段差分を、図3に示す補強
板24上のV溝26、27で吸収する。
【0049】図6に、光ファイバ42を融着接続した導
波路41の補強板47への固定方法を示す。導波路48
のクラッド面44を補強板47のV溝加工面40上に載
せ、光ファイバ42Aと光ファイバ固定部46B、導波
路48と導波路固定部46A、光ファイバ42Bと光フ
ァイバ固定部46Cのそれぞれの接続面を接着剤により
接着固定する。補強板47上の融着接続部保護用V溝4
5A、45Bの間隔はほぼ導波路48の長さと等しい位
置に作製して、融着接続部43A、43Bと融着接続部
保護用V溝45A、45Bとは、接着剤による応力を除
去するため接着固定しないようにする。このように光フ
ァイバ42A、42Bを融着接続した導波路48を補強
板47に接着固定することにより図1に示す導波路型光
部品が作製される。
波路41の補強板47への固定方法を示す。導波路48
のクラッド面44を補強板47のV溝加工面40上に載
せ、光ファイバ42Aと光ファイバ固定部46B、導波
路48と導波路固定部46A、光ファイバ42Bと光フ
ァイバ固定部46Cのそれぞれの接続面を接着剤により
接着固定する。補強板47上の融着接続部保護用V溝4
5A、45Bの間隔はほぼ導波路48の長さと等しい位
置に作製して、融着接続部43A、43Bと融着接続部
保護用V溝45A、45Bとは、接着剤による応力を除
去するため接着固定しないようにする。このように光フ
ァイバ42A、42Bを融着接続した導波路48を補強
板47に接着固定することにより図1に示す導波路型光
部品が作製される。
【0050】なお、上述した実施例では1枚の補強板を
用いて光ファイバを融着接続した導波路を補強するよう
にしたが、補強板を分割して2枚用いるようにしてもよ
い。例えば、図7に示すように、補強板67A及び67
Bを左右別々に作製して、一方の補強板67Aで左側の
光ファイバ62Aと導波路68の左側部分を、他方の補
強板67Bで右側の光ファイバ62Bと導波路68の右
側部分をそれぞれ固定し、各補強板67A、67Bに設
けた融着接続部保護用V溝65A、65Bで融着接続部
63A及び63Bを保護するようにしてもよい。これに
よれば、図3で説明したような同一ウェハ基板から作製
した補強板であっても、2枚の補強板67Aと67Bの
相対位置を幅方向にずらし、それらの上に形成されてい
る光ファイバ固定用V溝の位置を、導波路68の両端面
に形成された入出力ポート位置に個別に合せることがで
きるので、導波路68の両端面に形成される入出力ポー
トの位置は一直線上に並んでいなくてもよい。
用いて光ファイバを融着接続した導波路を補強するよう
にしたが、補強板を分割して2枚用いるようにしてもよ
い。例えば、図7に示すように、補強板67A及び67
Bを左右別々に作製して、一方の補強板67Aで左側の
光ファイバ62Aと導波路68の左側部分を、他方の補
強板67Bで右側の光ファイバ62Bと導波路68の右
側部分をそれぞれ固定し、各補強板67A、67Bに設
けた融着接続部保護用V溝65A、65Bで融着接続部
63A及び63Bを保護するようにしてもよい。これに
よれば、図3で説明したような同一ウェハ基板から作製
した補強板であっても、2枚の補強板67Aと67Bの
相対位置を幅方向にずらし、それらの上に形成されてい
る光ファイバ固定用V溝の位置を、導波路68の両端面
に形成された入出力ポート位置に個別に合せることがで
きるので、導波路68の両端面に形成される入出力ポー
トの位置は一直線上に並んでいなくてもよい。
【0051】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、導波路
のクラッド面側から補強板で補強するするようにしたの
で、簡単な構造でありながら、光ファイバの融着接続部
の強度を補強することができる。また、融着接続部と補
強板の融着接続部保護溝を非接触にしているので、融着
接続部の信頼性を向上できる。
のクラッド面側から補強板で補強するするようにしたの
で、簡単な構造でありながら、光ファイバの融着接続部
の強度を補強することができる。また、融着接続部と補
強板の融着接続部保護溝を非接触にしているので、融着
接続部の信頼性を向上できる。
【0052】請求項2に記載の発明によれば、導波路に
石英系基板を用いているため、同じく石英系の光ファイ
バとの間で石英同士の永久接続ができ、優れた温度特性
と長期信頼性を期待できる。
石英系基板を用いているため、同じく石英系の光ファイ
バとの間で石英同士の永久接続ができ、優れた温度特性
と長期信頼性を期待できる。
【0053】請求項3に記載の発明によれば、導波路の
材質に近い石英系基板またはシリコン基板で補強板を作
製すると、環境温度の変化にともなう熱膨張や収縮に影
響されない補強を行うことができる。
材質に近い石英系基板またはシリコン基板で補強板を作
製すると、環境温度の変化にともなう熱膨張や収縮に影
響されない補強を行うことができる。
【0054】請求項4に記載の発明によれば、光ファイ
バ固定用溝の深さを導波路と光ファイバを一直線上に固
定できるような深さにしたので、光ファイバの融着接続
部の強度をより強くすることができる。
バ固定用溝の深さを導波路と光ファイバを一直線上に固
定できるような深さにしたので、光ファイバの融着接続
部の強度をより強くすることができる。
【0055】請求項5に記載の発明によれば、導波路の
両端面の入出力ポートを一直線上に並べるようにしたの
で、光ファイバ固定溝を補強板上に一直線上に並べるこ
とができるから、補強板の製造が容易となる。
両端面の入出力ポートを一直線上に並べるようにしたの
で、光ファイバ固定溝を補強板上に一直線上に並べるこ
とができるから、補強板の製造が容易となる。
【0056】請求項6に記載の発明によれば、光ファイ
バと導波路をCO2 レーザで融着接続するので、接続部
に接着剤を用いる必要がなくなる。また、導波路をクラ
ッド面から補強板で固定するようにしたので、実装部品
点数及び研磨工程にかかるコスト低減ができる。
バと導波路をCO2 レーザで融着接続するので、接続部
に接着剤を用いる必要がなくなる。また、導波路をクラ
ッド面から補強板で固定するようにしたので、実装部品
点数及び研磨工程にかかるコスト低減ができる。
【0057】請求項7に記載の発明によれば、光ファイ
バを1心づつ接続するため導波路の反り及び収縮等に起
因したコア間のずれが生じず、光部品の特性劣化を低減
できる。
バを1心づつ接続するため導波路の反り及び収縮等に起
因したコア間のずれが生じず、光部品の特性劣化を低減
できる。
【0058】請求項8に記載の発明によれば、補強板が
シリコンウェハ基板からIC製造技術を使って作製され
るので、作製工程が少なくコストを低減することができ
る。
シリコンウェハ基板からIC製造技術を使って作製され
るので、作製工程が少なくコストを低減することができ
る。
【0059】請求項9に記載の発明によれば、導波路及
び光ファイバの補強板への固定には接着剤を用いるの
で、固定が容易である。
び光ファイバの補強板への固定には接着剤を用いるの
で、固定が容易である。
【0060】請求項10に記載の発明によれば、両端面
の入出力ポートを一直線上に並べたので、両端面に接続
する光ファイバを一直線上に並べることができる。
の入出力ポートを一直線上に並べたので、両端面に接続
する光ファイバを一直線上に並べることができる。
【図1】本発明の実施例による導波路型光部品の説明図
であって、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は
側面図である。
であって、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は
側面図である。
【図2】本実施例による導波路の断面図。
【図3】本発明の実施例による補強板の説明図であっ
て、(a)は補強板のパターンを形成したウェハ基板の
平面図、(b)はウェハ基板からブンリシタ補強板の平
面図、(c)は同じく補強板の正断面図である。
て、(a)は補強板のパターンを形成したウェハ基板の
平面図、(b)はウェハ基板からブンリシタ補強板の平
面図、(c)は同じく補強板の正断面図である。
【図4】本実施例による導波路の光回路の説明図であっ
て、(a)は左右で入出力ポートの本数が異なる1×4
光回路の入出力ポート配置図、(b)は左右で入出力ポ
ートの本数が等しい2×2光回路の入出力ポート配置図
である。
て、(a)は左右で入出力ポートの本数が異なる1×4
光回路の入出力ポート配置図、(b)は左右で入出力ポ
ートの本数が等しい2×2光回路の入出力ポート配置図
である。
【図5】本実施例による導波路と光ファイバの融着接続
方法を示す接続部の拡大断面図である。
方法を示す接続部の拡大断面図である。
【図6】本実施例による光ファイバを融着接続した導波
路の補強板への実装方法を示した説明図である。
路の補強板への実装方法を示した説明図である。
【図7】他の実施例による導波路型光部品の正面図であ
る。
る。
【図8】従来の導波路型光部品の説明図であって、
(a)は平面図、(b)は正面図である。
(a)は平面図、(b)は正面図である。
10 導波路 10A〜10E コア 12 補強板 12A、12C 光ファイバ固定部 12B 導波路固定部 13、13A〜13E 光ファイバ 14A〜14C 接着剤 16A、16B 融着接続部保護溝 17 光ファイバ固定溝 18A、18B 融着接続部 19 クラッド面
Claims (10)
- 【請求項1】端面に光ファイバを融着接続した導波路
と、該導波路のクラッド面側を固定する導波路固定部、
上記融着接続部と非接触状態となって融着接続部を保護
する融着接続部保護溝、及び上記光ファイバを固定する
光ファイバ固定溝を有する光ファイバ固定部を一体的に
もつ補強板とを備え、上記補強板の導波路固定部に導波
路のクラッド面側を固定し、上記融着接続部保護溝上に
融着接続部を位置させ、上記光ファイバ固定溝に光ファ
イバを固定した導波路型光部品。 - 【請求項2】上記導波路は石英系基板上に作製されてい
る請求項1に記載の導波路型光部品。 - 【請求項3】上記補強板は石英系基板またはシリコン基
板により作製されている請求項1または2に記載の導波
路型光部品。 - 【請求項4】上記光ファイバ固定溝の深さを、導波路の
端面上部に光ファイバを融着接続したときに生じる導波
路のクラッド表面と光ファイバ表面との段差を吸収し
て、導波路と光ファイバを一直線上に補強板に固定でき
る深さとした請求項1ないし3のいずれかに記載の導波
路型光部品。 - 【請求項5】上記導波路の両端面の入出力ポートの数が
異なる場合において、入出力ポート数の少ない方の端面
の入出力ポートを端面の幅方向にオフセットさせて、入
出力ポート数の多い方の端面の入出力ポートの何れかに
位置合せすることにより、当該両端面の入出力ポートを
一直線上に並べた請求項1ないし4のいずれかに記載の
導波路型光部品。 - 【請求項6】導波路の端面にCO2 レーザにより光ファ
イバを融着接続する一方、上記光ファイバを固定する光
ファイバ固定溝を有する光ファイバ固定部、融着接続部
と非接触状態となって融着接続部を保護する融着接続部
保護溝、及び上記導波路を固定する導波路固定部を一体
的に有する補強板を作製し、上記光ファイバを融着接続
した導波路をそのクラッド面側から上記補強板上に載
せ、上記補強板の融着接続部保護溝上に位置させた上記
融着接続部を除いて、上記導波路のクラッド面を補強板
の導波路固定部に、上記光ファイバを補強板の光ファイ
バ固定部の光ファイバ固定溝にそれぞれ固定して、導波
路と光ファイバの補強固定を行うようにした導波路型光
部品の製造方法。 - 【請求項7】上記導波路の端面へのCO2 レーザによる
光ファイバの融着接続は、導波路のコアと光ファイバの
コアとを1心づつ突き合せて融着接続するようにした請
求項6に記載の導波路型光部品の製造方法。 - 【請求項8】上記補強板は、シリコンウェハ基板表面
に、上記光ファイバ固定溝と上記融着接続部保護溝とを
エッチングにより形成した後、シリコンウェハ基板を所
定の大きさに分割することにより作製される請求項6ま
たは7に記載の導波路型光部品の製造方法。 - 【請求項9】上記補強板の導波路固定部への導波路クラ
ッド表面の固定、及び補強板の光ファイバ固定溝への光
ファイバの固定に接着剤を用いた請求項6ないし8のい
ずれかに記載の導波路型光部品の製造方法。 - 【請求項10】両端面の入出力ポートの数が異なる導波
路において、入出力ポート数の少ない方の端部の入出力
ポートを端面の幅方向にオフセットさせて、入出力ポー
ト数の多い方の端面の入出力ポートの何れかに位置合せ
することにより、当該両端面の入出力ポートを一直線上
に並べたことを特徴とする導波路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15786695A JPH095569A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 導波路型光部品及びその製造方法並びに導波路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15786695A JPH095569A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 導波路型光部品及びその製造方法並びに導波路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH095569A true JPH095569A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15659117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15786695A Pending JPH095569A (ja) | 1995-06-23 | 1995-06-23 | 導波路型光部品及びその製造方法並びに導波路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH095569A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0880929A2 (en) | 1997-05-29 | 1998-12-02 | Nippon Sanso Corporation | Insulating double-layered container |
WO2005124411A1 (ja) * | 2004-06-16 | 2005-12-29 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | 光導波路構造体、光導波路型光モジュール、及び光ファイバーアレイ |
CN100458481C (zh) * | 2004-06-16 | 2009-02-04 | 日立化成工业株式会社 | 光波导构造体、光波导型光组件及光纤阵列 |
WO2024033988A1 (ja) * | 2022-08-08 | 2024-02-15 | 日本電信電話株式会社 | 光ファイバと光導波路との接続構造及び光導波路基板の製造方法 |
-
1995
- 1995-06-23 JP JP15786695A patent/JPH095569A/ja active Pending
Cited By (6)
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