JPH1114859A - Method for connecting optical waveguide and optical fiber - Google Patents

Method for connecting optical waveguide and optical fiber

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JPH1114859A
JPH1114859A JP16717897A JP16717897A JPH1114859A JP H1114859 A JPH1114859 A JP H1114859A JP 16717897 A JP16717897 A JP 16717897A JP 16717897 A JP16717897 A JP 16717897A JP H1114859 A JPH1114859 A JP H1114859A
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JP
Japan
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optical fiber
face
optical waveguide
optical
adhesive
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JP16717897A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Miyazawa
弘 宮澤
Kazuto Noguchi
一人 野口
Osamu Mitomi
修 三冨
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To connect an optical fiber to the optical input/output end of a waveguide type optical device easily and highly stably. SOLUTION: An auxiliary block 6 is fixed (b) on an optical waveguide 2 so that the end surface of the auxiliary block 6 and the end surface of the optical waveguide 2 form a step almost in parallel to each other. A cylindrical body 7 is mounted (c) on the optical fiber 3 and the end surface is thermally treated (d) through arc discharging. Then the end surface of the optical fiber 3 is coated (f) with a 1st adhesive 8 and brought into contact (g) with the end surface of the optical fiber 3, and then the adhesive 8 is cured. Then the cylindrical body 7 is contacted with the substrate 1, and a 2nd adhesive 9 is used to connect the substrate 1, optical waveguide 2, auxiliary block 6, and cylindrical body 9 (i). The adhesives 8 and 9 set by irradiation with visible light or ultraviolet rays 13 or 14. The cylindrical body 7 is formed of a material which transmits the visible light or ultraviolet rays sufficiently.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路と光ファ
イバとの接続方法に関し、さらに詳しく述べるならば、
導波路型光デバイスの光入出力端に、光ファイバを容易
かつ高安定に接続する方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for connecting an optical waveguide and an optical fiber.
The present invention relates to a method for easily and highly stably connecting an optical fiber to an optical input / output end of a waveguide type optical device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、光導波路の端面と光ファイバとを
接続する場合、例えば図5および図6に示すように、光
ファイバ3を筒状体7の中空孔に挿入してその先端を筒
状体7から突出させるとともに、接着剤16によって光
ファイバ3を筒状体7に固定し、次に光ファイバ3と光
導波路2の端面を突き合わせた後、接着剤17を毛管現
象により基板1と筒状体7の間に充填、硬化させること
により基板1と筒状体7を固定している。このとき、光
導波路2上には、予め研磨用やとい15を接着固定して
おき、基板1と一緒に研磨することにより、光導波路2
の端面を形成している。そのため、光導波路2の端面と
研磨用やとい15の端面は同一平面を形成している。な
お、4は光ファイバ3のコア、5は光ファイバ3の外被
である。
2. Description of the Related Art Conventionally, when connecting an end face of an optical waveguide and an optical fiber, as shown in FIGS. 5 and 6, for example, an optical fiber 3 is inserted into a hollow hole of a cylindrical body 7 and its tip is connected to a cylindrical body. The optical fiber 3 is fixed to the cylindrical body 7 by the adhesive 16 while the optical fiber 3 is made to protrude from the cylindrical body 7, and then the optical fiber 3 and the end face of the optical waveguide 2 are abutted. The substrate 1 and the tubular body 7 are fixed by filling and curing between the tubular bodies 7. At this time, a polishing grinder 15 is bonded and fixed on the optical waveguide 2 in advance, and is polished together with the substrate 1.
Are formed. Therefore, the end face of the optical waveguide 2 and the end face of the polishing grinder 15 form the same plane. 4 is a core of the optical fiber 3 and 5 is a jacket of the optical fiber 3.

【0003】接着剤17に紫外線硬化型を用いた場合、
筒状体7の外側から紫外線照射を余儀なくされるため、
接着剤は紫外線強度の強い外側から硬化し、中心付近の
光ファイバ3の端面と光導波路2の端面の硬化が不十分
となることがあった。また、接着剤17の塗布面積が大
きいため、硬化時の収縮等により光導波路2と光ファイ
バ3が位置ずれを起こし、結合状態が劣化してしまうこ
とがあった。
When an ultraviolet curing type is used for the adhesive 17,
Since ultraviolet irradiation is forced from the outside of the cylindrical body 7,
The adhesive was cured from the outside having strong ultraviolet intensity, and the curing of the end face of the optical fiber 3 near the center and the end face of the optical waveguide 2 was sometimes insufficient. Further, since the application area of the adhesive 17 is large, the optical waveguide 2 and the optical fiber 3 may be displaced due to shrinkage at the time of curing, and the coupling state may be deteriorated.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のように毛管現象
を利用して接着剤17を基板2、研磨用やとい15と筒
状体7の間に充填し、光導波路2と光ファイバ3を接続
する従来の接続方法においては、光ファイバ3の端面と
光導波路2の端面の距離が非常に小さいと、接着剤17
の表面張力によって充填できなかったり、筒状体7の周
囲への接着剤17の回り込みが早く、中心近傍に泡が残
ってしまい、そのため、光ファイバ3の端面と光導波路
2の端面との間に空気層が生じることがあった。そのた
め、光導波路2や光ファイバ3との屈折率差により反射
が生じたり、ヒートサイクルにより空気層が膨張収縮を
繰り返して接着部分で剥離するといった欠点があった。
As described above, the adhesive 17 is filled between the substrate 2, the polishing pad 15 and the cylindrical body 7 by utilizing the capillary phenomenon, and the optical waveguide 2 and the optical fiber 3 are bonded together. In the conventional connection method for connecting, if the distance between the end face of the optical fiber 3 and the end face of the optical waveguide 2 is very small, the adhesive 17
Cannot be filled due to the surface tension of the adhesive, or the adhesive 17 wraps around the cylindrical body 7 quickly, leaving bubbles near the center, so that the gap between the end face of the optical fiber 3 and the end face of the optical waveguide 2 In some cases, an air layer was formed. For this reason, there is a defect that reflection occurs due to a difference in refractive index between the optical waveguide 2 and the optical fiber 3, and an air layer repeatedly expands and contracts due to a heat cycle and peels off at a bonding portion.

【0005】また、光ファイバ3の端面に筒状体7を固
着または配置した状態で、かつ光ファイバ3をその外被
5部分で保持する場合には、光ファイバ2の先端が撓ん
だり、振動したりして、光導波路2との結合時に所望す
る特性にするのに熟練を要する作業となってしまうこと
があった。
[0005] When the optical fiber 3 is held by the jacket 5 while the cylindrical body 7 is fixed or arranged on the end face of the optical fiber 3, the tip of the optical fiber 2 may be bent, Occasionally, it may be required to be skilled to obtain desired characteristics at the time of coupling with the optical waveguide 2 due to vibration or the like.

【0006】上記のような研磨用やとい15を用いて光
導波路2の端面を形成する方法では、光導波路2を形成
している基板1の厚さが基板1の幅に対して小さい場
合、研磨やとい15が基板1と同程度の大きさでない
と、研磨中に研磨用やとい15の端近傍で基板1が割れ
たり、半導体光導波路のように端面を劈開で形成する場
合には適用できないといった欠点がある。
In the method of forming the end face of the optical waveguide 2 using the polishing grinder 15 as described above, if the thickness of the substrate 1 forming the optical waveguide 2 is smaller than the width of the substrate 1, Unless the polishing grinder 15 is as large as the substrate 1, it is applicable when the substrate 1 is broken near the end of the polishing grinder 15 during polishing or when the end face is formed by cleavage like a semiconductor optical waveguide. There is a disadvantage that it cannot be done.

【0007】さらに、光ファイバ3の端面形成におい
て、従来破断法や研磨法が用いられているが、破断法で
は、光ファイバ3の端面は清浄であるが、端面周囲にバ
リが生じることがあり、このバリが光導波路2の端面と
の突き合わせ時の位置ずれを生じさせる原因となる。一
方、研磨法では、研磨に時間および労力を要する。また
研磨後アルコール等で研磨面を洗浄して清浄面としてい
るが、水分や空中の浮遊物が吸着するため、高い清浄度
を保つことが難しく、接着力低下の原因となる、といっ
たことが知られている。
Furthermore, in the formation of the end face of the optical fiber 3, a breaking method or a polishing method is conventionally used. In the breaking method, the end face of the optical fiber 3 is clean, but burrs may be generated around the end face. This burr causes a positional shift when the optical waveguide 2 is brought into contact with the end face. On the other hand, the polishing method requires time and labor for polishing. Also, after polishing, the polished surface is washed with alcohol or the like to make it a clean surface. However, it is difficult to maintain a high degree of cleanliness because moisture and airborne substances are adsorbed, and it is known that this may cause a decrease in adhesive strength. Have been.

【0008】本発明は、上記した従来の問題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、導波
路型光デバイスの光入出力端に光ファイバを容易かつ高
安定に接続することができるようにした光導波路と光フ
ァイバの接続方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems. It is an object of the present invention to easily and highly stably connect an optical fiber to an optical input / output end of a waveguide type optical device. It is an object of the present invention to provide a method of connecting an optical waveguide and an optical fiber which can be performed.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的とを達成するた
めに本発明は、基板の表面近傍に形成した光導波路と光
ファイバの端面を接続する方法において、補助ブロック
を光導波路の上にこの補助ブロックの端面と前記光導波
路の端面がほぼ平行でかつ段差が生じるように固定し、
その後接着剤を塗布した光ファイバの端面を前記補助ブ
ロックの端面または前記光導波路の端面に接触させ、そ
の後前記接着剤を硬化させることを特徴とする。また、
本発明は、補助ブロックの端面と光導波路の端面との段
差が200μm以内に設定されていることを特徴とす
る。また、本発明は、補助ブロックが、基板材料と同じ
材質または同程度の熱膨張係数を有する材質で構成され
たものであることを特徴とする。また、本発明は、基板
の表面近傍に形成した光導波路と光ファイバの端面を接
続する方法において、クラッド径より大きい中空孔を有
する筒状体を用意し、この中空孔に光ファイバを挿入し
てこの光ファイバを光ファイバの外被直近まで移動さ
せ、光ファイバの端面に第1の接着剤を塗布し、光導波
路の端面と光ファイバの端面を対向させ、光出力が所望
の特性となるように光導波路の端面と光ファイバの端面
との位置調整を行った後第1の接着剤を硬化させて光導
波路と光ファイバの端面を接合し、前記筒状体を光導波
路の端面または補助ブロックに接触させ、第2の接着剤
を充填、硬化させて筒状体と光ファイバを接合すること
を特徴とする。また、本発明は、第1の接着剤を塗布す
る前に、光ファイバの端面にアーク放電等の加熱処理を
施すことを特徴とする。また、本発明は、第1の接着剤
が、可視光または紫外線照射により硬化するものである
ことを特徴とする。さらに、本発明は、筒状体が、第2
の接着剤が硬化するに十分な可視光または紫外線の透過
量を有する材質であることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a method for connecting an optical waveguide formed near the surface of a substrate to an end face of an optical fiber, the auxiliary block being provided on the optical waveguide. Fixing so that the end face of the auxiliary block and the end face of the optical waveguide are substantially parallel and a step is generated,
Thereafter, the end face of the optical fiber coated with the adhesive is brought into contact with the end face of the auxiliary block or the end face of the optical waveguide, and thereafter, the adhesive is cured. Also,
The present invention is characterized in that the step between the end face of the auxiliary block and the end face of the optical waveguide is set within 200 μm. Further, the present invention is characterized in that the auxiliary block is made of the same material as the substrate material or a material having a similar thermal expansion coefficient. Further, the present invention provides a method for connecting an optical waveguide formed near the surface of a substrate to an end face of an optical fiber, wherein a cylindrical body having a hollow hole larger than a clad diameter is prepared, and an optical fiber is inserted into the hollow hole. The lever is moved to a position immediately adjacent to the outer cover of the optical fiber, a first adhesive is applied to the end face of the optical fiber, and the end face of the optical waveguide and the end face of the optical fiber are opposed to each other. After the position adjustment between the end face of the optical waveguide and the end face of the optical fiber is performed as described above, the first adhesive is cured to join the end face of the optical waveguide to the end face of the optical fiber. It is characterized in that the cylindrical body and the optical fiber are joined by being brought into contact with the block, filled with the second adhesive and cured, and then joined. Further, the present invention is characterized in that, before applying the first adhesive, the end face of the optical fiber is subjected to a heat treatment such as arc discharge. Further, the present invention is characterized in that the first adhesive is cured by irradiation with visible light or ultraviolet light. Further, in the present invention, the tubular body may be a second body.
The adhesive is characterized by being a material having a sufficient amount of visible light or ultraviolet light to be hardened.

【0010】本発明においては、光導波路の端面と補助
ブロックの端面に段差を設けているので、上方から光導
波路の端面の位置が顕微鏡等で直視することが可能であ
り、また、接着剤の充填が確実で、作業性に優れ、十分
な接着強度を得ることができる。段差を200μm以下
にすると、第2の接着剤の硬化時の収縮により光ファイ
バが軸ずれを起こすことがない。補助ブロックと筒状体
は、接着剤により基板と光ファイバとを接着する時の接
着面積を拡大させ、大きな接合強度を得ることがででき
る。補助ブロックは、基板材料と同じ材質または同程度
の熱膨張係数を有する材質であるため、温度変動による
基板の反りが少なく、接着剤の剥離が生じない。また、
光ファイバの端面をアーク放電等により加熱処理してい
るため、光ファイバの端面の清浄化とバリの除去ができ
るとともに、接着強度を高めることができる。第1の接
着剤は、可視光または紫外線照射により硬化するもので
あり、筒状体は、第1の接着剤が硬化するに十分な可視
光または紫外線の透過量を有する材質であるため、接着
強度を十分確保できるとともに作業性を向上させること
ができる。
In the present invention, since a step is provided between the end face of the optical waveguide and the end face of the auxiliary block, the position of the end face of the optical waveguide can be directly viewed from above with a microscope or the like. Filling is reliable, workability is excellent, and sufficient adhesive strength can be obtained. If the step is 200 μm or less, the optical fiber will not be misaligned due to shrinkage during curing of the second adhesive. The auxiliary block and the cylindrical body can increase the bonding area when bonding the substrate and the optical fiber with an adhesive, and can obtain a large bonding strength. Since the auxiliary block is made of the same material as the material of the substrate or a material having a similar coefficient of thermal expansion, there is little warpage of the substrate due to temperature fluctuation, and no peeling of the adhesive occurs. Also,
Since the end face of the optical fiber is heated by arc discharge or the like, the end face of the optical fiber can be cleaned and burrs can be removed, and the bonding strength can be increased. The first adhesive is cured by irradiation with visible light or ultraviolet light, and the tubular body is made of a material having a sufficient amount of visible light or ultraviolet light to cure the first adhesive. It is possible to secure sufficient strength and improve workability.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明による接
続方法によって接続された光導波路と光ファイバの斜視
図、図2は断面図である。これらの図において、1は基
板、2は基板1の表面に形成された光導波路、3は裸の
光ファイバ、4は光ファイバ3のコア、5は光ファイバ
3の外被、6は補助ブロック、7は筒状体、8は補助ブ
ロック6と筒状体7との間に充填される第1の接着剤、
9は筒状体7の中空孔に充填される第2の接着剤であ
る。基板1と光導波路2の端面は、同一平面を形成して
いる。補助ブロック6は、基板1の幅と同程度かまたは
やや細いように作られ、光導波路2上に固定さている。
補助ブロック6の端面は、基板1および光導波路2の端
面とほぼ平行ではあるが、これら端面と段がついた状態
で固定されることにより、僅かに凹んでいる。光ファイ
バ3の端面は、光導波路2の端面に密接し第1の接着剤
8によって固着されている。補助ブロック6と筒状体7
は、第2の接着剤9により基板1と光ファイバ3とを接
着する時の、接着面積を拡大するために用いられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is a perspective view of an optical waveguide and an optical fiber connected by the connection method according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view. In these figures, 1 is a substrate, 2 is an optical waveguide formed on the surface of the substrate 1, 3 is a bare optical fiber, 4 is a core of the optical fiber 3, 5 is a jacket of the optical fiber 3, and 6 is an auxiliary block. , 7 is a cylindrical body, 8 is a first adhesive filled between the auxiliary block 6 and the cylindrical body 7,
Reference numeral 9 denotes a second adhesive filled in the hollow hole of the cylindrical body 7. The end faces of the substrate 1 and the optical waveguide 2 form the same plane. The auxiliary block 6 is formed to be approximately the same as or slightly thinner than the width of the substrate 1, and is fixed on the optical waveguide 2.
The end face of the auxiliary block 6 is substantially parallel to the end faces of the substrate 1 and the optical waveguide 2, but is slightly recessed by being fixed to the end faces with a step. The end face of the optical fiber 3 is in close contact with the end face of the optical waveguide 2 and is fixed by a first adhesive 8. Auxiliary block 6 and cylindrical body 7
Is used to enlarge the bonding area when bonding the substrate 1 and the optical fiber 3 with the second adhesive 9.

【0012】次に、本発明による接続方法を詳細に説明
する。図3(a)〜(i)は、図1および図2に示した
光導波路2と光ファイバ3を接続する方法の手順を示
し、(a)〜(b)は基板に補助ブロックを固定するま
での工程、(c)〜(f)は光導波路と光ファイバの端
面に第1の接着剤を塗布するまでの工程、(g)〜
(i)は光導波路と光ファイバを接続するまでの工程を
示す。
Next, the connection method according to the present invention will be described in detail. 3A to 3I show a procedure of a method of connecting the optical waveguide 2 and the optical fiber 3 shown in FIGS. 1 and 2, and FIGS. 3A and 3B fix an auxiliary block to a substrate. Steps (c) to (f) are steps until the first adhesive is applied to the end faces of the optical waveguide and the optical fiber, and (g) to (g).
(I) shows a process until the optical waveguide and the optical fiber are connected.

【0013】先ず、光導波路2の端面と基板1と同じ材
質でできている補助ブロック6を、その端面が基板1お
よび光導波路2の端面とほぼ平行かつ例えば10〜20
μmの段差がつくように基板1および光導波路2の端面
よりも後退させて光導波路2の上に載置し(a)、第3
の接着剤10で固定する(b)。段差がついていること
により、上方から光導波路2の端面の位置が顕微鏡等で
直視することが可能であり、作業性が向上する。
First, an auxiliary block 6 made of the same material as the end face of the optical waveguide 2 and the substrate 1 is placed on an auxiliary block 6 substantially parallel to the end faces of the substrate 1 and the optical waveguide 2 and, for example, 10 to 20 mm.
The substrate 1 and the optical waveguide 2 are mounted on the optical waveguide 2 with being retracted from the end faces of the optical waveguide 2 so as to form a step (a).
(B). Since the step is provided, the position of the end face of the optical waveguide 2 can be directly viewed from above with a microscope or the like, and the workability is improved.

【0014】次に、光ファイバ3の外被5を剥いて、裸
の光ファイバ3を適当な長さで破断するとともに、例え
ば石英ガラス製の筒状体7を光ファイバ3の外被5のあ
る部分近くまで嵌装する(c)。光ファイバ3の端面を
例えばアーク放電で局所加熱し、僅かに溶融および清浄
化する(d,e)。なお、11はアーク放電用電極、1
2はアーク放電である。清浄化した光ファイバ3の先端
面に例えば紫外線硬化型の第1の接着剤8を塗布する
(f)。光ファイバ3の破断は、研磨等と比べて安価で
かつ清浄面が得られるとともに、万一、光ファイバ3の
破断面にバリが存在していてもアーク放電によって溶融
されることにより、光ファイバ3の端面の凹凸は低減で
きる。ここで、筒状体7の装着工程(c)とアーク放電
による工程(d,e)は、順序が入れ替わってもよい。
Next, the sheath 5 of the optical fiber 3 is peeled off, and the bare optical fiber 3 is broken at an appropriate length. It is fitted to a certain portion (c). The end face of the optical fiber 3 is locally heated by, for example, arc discharge, and is slightly melted and cleaned (d, e). In addition, 11 is an electrode for arc discharge, 1
2 is an arc discharge. For example, a UV-curable first adhesive 8 is applied to the end surface of the cleaned optical fiber 3 (f). The breakage of the optical fiber 3 can be achieved at a lower cost and a clean surface as compared with polishing or the like. The unevenness of the end face of No. 3 can be reduced. Here, the order of the mounting step (c) of the tubular body 7 and the steps (d, e) by arc discharge may be reversed.

【0015】次に、光導波路2の端面と光ファイバ3の
端面を互いに近接させて対向させ、所望の結合状態とな
るように調整した後、紫外線13を照射して光ファイバ
3と光導波路2を固着させる(g)。次いで、筒状体7
を光導波路2まで移動させて基板1の端面に密接し
(h)、例えば紫外線硬化型の第2の接着剤9を補助ブ
ロック6と筒状体7の隙間に充填し、紫外線14を照射
することにより、光ファイバ3、基板1、光導波路2、
補助ブロック6および筒状体7を一体的に接合する
(i)。
Next, the end face of the optical waveguide 2 and the end face of the optical fiber 3 are brought close to each other to face each other, adjusted so as to obtain a desired coupling state, and irradiated with ultraviolet light 13 to irradiate the optical fiber 3 and the optical waveguide 2 with each other. (G). Next, the cylindrical body 7
Is moved to the optical waveguide 2 so as to be in close contact with the end face of the substrate 1 (h). For example, an ultraviolet-curable second adhesive 9 is filled in the gap between the auxiliary block 6 and the cylindrical body 7 and irradiated with ultraviolet rays 14. Thus, the optical fiber 3, the substrate 1, the optical waveguide 2,
The auxiliary block 6 and the cylindrical body 7 are integrally joined (i).

【0016】ここで、光導波路2の端面と光ファイバ3
の端面との間には、確実に第1の接着剤8が充填されて
いるために、筒状体7を固着したとき空気層が生じるこ
とはない。ただし、光導波路2の端面と補助ブロック6
の端面の段差を200μmを超えるように設定すると、
第2の接着剤9の硬化時の収縮により、光ファイバ3が
軸ずれを起こす可能性があるので、避ける必要がある。
Here, the end face of the optical waveguide 2 and the optical fiber 3
Since the first adhesive 8 is surely filled between the cylindrical body 7 and the end surface of the cylindrical body 7, no air layer is generated when the cylindrical body 7 is fixed. However, the end face of the optical waveguide 2 and the auxiliary block 6
When the step of the end face of is set to exceed 200 μm,
The shrinkage of the second adhesive 9 at the time of curing may cause the optical fiber 3 to be misaligned.

【0017】また、光導波路2と光ファイバ3の接合の
調整時(g)においては、筒状体7を光ファイバ3の端
面から遠くへ離して配置しておくことができるので、光
ファイバ3が自重および微量の第1の接着剤8により撓
んだり、振動したりすることがない。
Further, at the time of adjusting the joining of the optical waveguide 2 and the optical fiber 3 (g), the cylindrical body 7 can be arranged far away from the end face of the optical fiber 3, so that the optical fiber 3 Does not bend or vibrate due to its own weight and a small amount of the first adhesive 8.

【0018】第1の接着剤8は、光ファイバ3の端面に
微量塗布できる程度の粘度(例えば、10〜100cp
s)、使用波長において透過率が大きく、かつ光ファイ
バ3や光導波路2との屈折率の整合性がよい材質である
ことが必要である。一方、第2の接着剤9は、光ファイ
バ3や補助ブロック6、基板1との接着強度が大きいこ
と、熱膨張係数がこれらの材質に近いことが必要であ
る。すなわち、それぞれの接着剤8,9に要求される特
性が異なるため、最適なものを選択することができる。
The first adhesive 8 has a viscosity (for example, 10 to 100 cp) that can be applied in a small amount to the end face of the optical fiber 3.
s) It is necessary that the material be high in transmittance at the wavelength used and have good matching of the refractive index with the optical fiber 3 and the optical waveguide 2. On the other hand, the second adhesive 9 needs to have high adhesive strength to the optical fiber 3, the auxiliary block 6, and the substrate 1, and to have a thermal expansion coefficient close to those of these materials. That is, since the properties required for the respective adhesives 8 and 9 are different, the optimum one can be selected.

【0019】ここで、硬化処理が紫外線照射である例を
示しているが、作業性や接着強度等を考慮して、可視光
硬化、あるいは熱硬化等の硬化処理が可能な接着剤を用
いてもよい。例えば、第1の接着剤8を紫外線硬化型と
し、第2の接着剤9を熱硬化型としてもよい。
Here, an example in which the curing treatment is ultraviolet irradiation is shown. However, in consideration of workability, adhesive strength, and the like, an adhesive capable of being subjected to curing treatment such as visible light curing or heat curing is used. Is also good. For example, the first adhesive 8 may be of an ultraviolet curing type, and the second adhesive 9 may be of a thermosetting type.

【0020】補助ブロック6として、基板1と同じ材質
または熱膨張係数が同程度の材質であれば、熱変動が生
じても基板1が反ることは少ない。例えば、基板1とし
てLiNbO3 (α=0.8〜1.5×10-5(1/°
C))を用いている場合には、FKO3 ((α=1.4
×10-5(1/°C))等のガラスが使用できる。ただ
し、限定された温度範囲では、熱膨張係数が異なってい
てもよい。また、基板1の厚さが薄くてもまたは幅が小
さくても、補助ブロック6の大きさを筒状体7の大きさ
に対して適当に選択すれば同様な工程で接続することが
できる。
If the auxiliary block 6 is made of the same material as the substrate 1 or a material having a similar thermal expansion coefficient, the substrate 1 is less likely to warp even if a thermal fluctuation occurs. For example, as the substrate 1, LiNbO 3 (α = 0.8 to 1.5 × 10 −5 (1 / °)
C)), FKO 3 ((α = 1.4
× 10 −5 (1 / ° C.)) can be used. However, in a limited temperature range, the thermal expansion coefficients may be different. In addition, even if the thickness or the width of the substrate 1 is small, if the size of the auxiliary block 6 is appropriately selected with respect to the size of the cylindrical body 7, the connection can be performed in a similar process.

【0021】筒状体7として、石英ガラスの例を挙げた
が、BK−7ガラス、パイレックスガラスのような第2
の接着剤9の硬化時に用いる紫外線に対して十分な透過
率を有する材質のものを使用すればよい。また、光ファ
イバ3が挿通される筒状体7の穴の形状、大きさは、円
筒状でも円錐状でもよく、光ファイバ3の外径より大き
く、かつ筒状体7を光導波路2の端面に、硬化した第1
の接着剤8に阻害されることなく近接できるような大き
さ、形状であればよい。
Although the example of quartz glass has been given as the cylindrical body 7, a second material such as BK-7 glass or Pyrex glass can be used.
What is necessary is to use a material having a sufficient transmittance for ultraviolet rays used when the adhesive 9 is cured. The shape and size of the hole of the cylindrical body 7 through which the optical fiber 3 is inserted may be cylindrical or conical, larger than the outer diameter of the optical fiber 3, and the cylindrical body 7 is connected to the end face of the optical waveguide 2. First, cured first
Any size and shape may be used so that they can be approached without being hindered by the adhesive 8.

【0022】図4(a)、(b)は本発明の他の接続方
法の基板に補助ブロックを固定するまでの作業工程を示
す図である。、この接続方法においては、補助フロック
6の端面を基板1および光導波路2のの端面より僅かに
突出させている。その後の作業工程は、図3(c)〜
(i)に示した作業工程と同じである。
FIGS. 4 (a) and 4 (b) are views showing work steps until an auxiliary block is fixed to a substrate by another connection method of the present invention. In this connection method, the end face of the auxiliary floc 6 is slightly projected from the end faces of the substrate 1 and the optical waveguide 2. Subsequent working steps are shown in FIGS.
This is the same as the work process shown in (i).

【0023】基板1が割れやすい材質、例えばInPや
GaAsのような劈開しやすい半導体基板においては、
図3(g)のように光ファイバ3の端面と光導波路2の
端面が直接接触すると、光導波路2の端面が欠け易い。
しかし、図4のような工程とすれぱ、光フフイバ3の端
面は光導波路2の端面と直接接触することがないので、
光導波路2の端面が欠けることがない。
In a material in which the substrate 1 is easily broken, for example, a semiconductor substrate which is easily cleaved such as InP or GaAs,
When the end face of the optical fiber 3 and the end face of the optical waveguide 2 are in direct contact as shown in FIG. 3 (g), the end face of the optical waveguide 2 is easily chipped.
However, in the process shown in FIG. 4, the end face of the optical fiber 3 does not directly contact the end face of the optical waveguide 2.
The end face of the optical waveguide 2 is not chipped.

【0024】なお、上記した実施の形態においては、光
ファイバ3の端面の局所加熱処理としてアーク放電の例
を示したが、マイクロバーナーによる加熱処理、レーザ
加熱処理、赤外線加熱処理等を行なってもよい。
In the above-described embodiment, an example of arc discharge is shown as a local heating treatment of the end face of the optical fiber 3. However, a heating treatment using a micro burner, a laser heating treatment, an infrared heating treatment, or the like may be performed. Good.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光導波
路と光ファイバの接続方法によれば、基板に形成した光
導波路の端面と補助ブロックの端面に段差を設けて光フ
ァイバを光導波路に接続するようにしたので、基板、光
ファイバ、補助ブロックおよび筒状体を確実にかつ十分
な接着強度で接続することができるとともに作業性を向
上させることができる。
As described above, according to the method for connecting an optical waveguide to an optical fiber according to the present invention, a step is provided between the end surface of the optical waveguide formed on the substrate and the end surface of the auxiliary block to connect the optical fiber to the optical waveguide. Since the connection is made, the substrate, the optical fiber, the auxiliary block, and the tubular body can be connected reliably and with sufficient adhesive strength, and the workability can be improved.

【0026】また、接続に際して、光ファイバの端面に
アーク放電等の加熱処理を施しているため、光ファイバ
の端面の清浄化とバリの除去ができるとともに、接着強
度を高めることができる。
In addition, since the end face of the optical fiber is subjected to heat treatment such as arc discharge at the time of connection, the end face of the optical fiber can be cleaned and burrs can be removed, and the bonding strength can be increased.

【0027】また、補助ブロックが、基板材料と同じ材
質または同程度の熱膨張係数を有する材質で構成されて
いるため、温度変動による基板の反りが少なく、接着剤
の剥離が生じない。
Further, since the auxiliary block is made of the same material as the substrate material or a material having a similar thermal expansion coefficient, there is little warping of the substrate due to temperature fluctuation, and the adhesive does not peel.

【0028】さらに、第1の接着剤が可視光または紫外
線照射により硬化するものであり、かつ筒状体が、第1
の接着剤が硬化するに十分な可視光または紫外線の透過
量を有する材質であるため、接着強度を十分確保できる
とともに作業性が向上する、等の利点がある。
Further, the first adhesive is cured by irradiation with visible light or ultraviolet light, and the first body is made of the first adhesive.
Is a material having a sufficient amount of visible light or ultraviolet light to be hardened to cure the adhesive, so that there are advantages in that sufficient adhesive strength can be ensured and workability is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明による接続方法によって接続された光
導波路と光ファイバの斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of an optical waveguide and an optical fiber connected by a connection method according to the present invention.

【図2】 断面図である。FIG. 2 is a sectional view.

【図3】 光導波路と光ファイバを接続する方法の手順
を示し、(a)〜(b)は基板に補助ブロックを固定す
るまでの工程、(c)〜(f)は光導波路と光ファイバ
の端面に第1の接着剤を塗布するまでの工程、(g)〜
(i)は光導波路と光ファイバを接続するまでの工程を
示す図である。
FIG. 3 shows a procedure of a method of connecting an optical waveguide and an optical fiber, wherein (a) and (b) show steps until an auxiliary block is fixed to a substrate, and (c) and (f) show optical waveguide and an optical fiber. Steps until the first adhesive is applied to the end face of (g),
(I) is a diagram illustrating a process until a light guide is connected to an optical fiber.

【図4】 (a)、(b)は本発明の他の接続方法の基
板に補助ブロックを固定するまでの作業工程を示す図で
ある。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing work steps until an auxiliary block is fixed to a substrate according to another connection method of the present invention.

【図5】 従来の接続方法によって接続された光導波路
と光ファイバの斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of an optical waveguide and an optical fiber connected by a conventional connection method.

【図6】 断面図である。FIG. 6 is a sectional view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基板、2…光導波路、3…光ファイバ、4…光ファ
イバのコア、5…光ファイバの外被、6…補助ブロッ
ク、7…筒状体、8…第1の接着剤、9…第2の接着
剤、10…第3の接着剤、11…アーク放電用電極、1
2…アーク放電、13…第1の接着剤を硬化させるため
の紫外線、14…第2の接着剤を硬化させるための紫外
線、15…研磨用やとい、16…光ファイバと筒状体の
固定用接着剤、17…接着剤。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 ... Optical waveguide, 3 ... Optical fiber, 4 ... Optical fiber core, 5 ... Optical fiber jacket, 6 ... Auxiliary block, 7 ... Cylindrical body, 8 ... First adhesive, 9 ... Second adhesive, 10 ... third adhesive, 11 ... electrode for arc discharge, 1
2 ... arc discharge, 13 ... ultraviolet rays for curing the first adhesive, 14 ... ultraviolet rays for curing the second adhesive, 15 ... polishing grinder, 16 ... fixing the optical fiber and the cylindrical body Adhesive, 17 ... adhesive.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板の表面近傍に形成した光導波路と光
ファイバの端面を接続する方法において、 補助ブロックを光導波路の上にこの補助ブロックの端面
と前記光導波路の端面がほぼ平行でかつ段差が生じるよ
うに固定し、その後接着剤を塗布した光ファイバの端面
を前記補助ブロックの端面または前記光導波路の端面に
接触させ、その後前記接着剤を硬化させることを特徴と
する光導波路と光ファイバの接続方法。
1. A method for connecting an optical waveguide formed near the surface of a substrate to an end face of an optical fiber, comprising: placing an auxiliary block on the optical waveguide such that the end face of the auxiliary block and the end face of the optical waveguide are substantially parallel and a step is formed. An optical waveguide and an optical fiber, wherein the end face of the optical fiber coated with an adhesive is brought into contact with the end face of the auxiliary block or the end face of the optical waveguide, and then the adhesive is cured. Connection method.
【請求項2】 請求項1記載の光導波路と光ファイバの
接続方法において、 補助ブロックの端面と光導波路の端面との段差が200
μm以内に設定されていることを特徴とする光導波路と
光ファイバの接続方法。
2. The method for connecting an optical waveguide to an optical fiber according to claim 1, wherein a step between the end face of the auxiliary block and the end face of the optical waveguide is 200.
A method for connecting an optical waveguide and an optical fiber, wherein the distance is set within μm.
【請求項3】 請求項1または2記載の光導波路と光フ
ァイバの接続方法において、補助ブロックが、基板材料
と同じ材質または同程度の熱膨張係数を有する材質で構
成されたものであることを特徴とする光導波路と光ファ
イバの接続方法。
3. The method for connecting an optical waveguide to an optical fiber according to claim 1, wherein the auxiliary block is made of the same material as the substrate material or a material having a thermal expansion coefficient similar to that of the substrate material. Characteristic connection method between optical waveguide and optical fiber.
【請求項4】 基板の表面近傍に形成した光導波路と光
ファイバの端面を接続する方法において、 クラッド径より大きい中空孔を有する筒状体を用意し、
この中空孔に光ファイバを挿入してこの光ファイバを光
ファイバの外被直近まで移動させ、光ファイバの端面に
第1の接着剤を塗布し、光導波路の端面と光ファイバの
端面を対向させ、光出力が所望の特性となるように光導
波路の端面と光ファイバの端面との位置調整を行った後
第1の接着剤を硬化させて光導波路と光ファイバの端面
を接合し、前記筒状体を光導波路の端面または補助ブロ
ックに接触させ、第2の接着剤を充填、硬化させて筒状
体と光ファイバを接合することを特徴とする光導波路と
光ファイバの接続方法。
4. A method for connecting an optical waveguide formed near the surface of a substrate to an end face of an optical fiber, comprising: providing a cylindrical body having a hollow hole larger than a cladding diameter;
An optical fiber is inserted into the hollow hole, the optical fiber is moved to a position immediately adjacent to the outer cover of the optical fiber, a first adhesive is applied to the end face of the optical fiber, and the end face of the optical waveguide is opposed to the end face of the optical fiber. After adjusting the position between the end face of the optical waveguide and the end face of the optical fiber so that the optical output has desired characteristics, the first adhesive is cured, and the end face of the optical waveguide and the end face of the optical fiber are joined. A method for connecting an optical waveguide and an optical fiber, comprising bringing the tubular body into contact with an end face of the optical waveguide or an auxiliary block, filling and curing a second adhesive, and joining the cylindrical body and the optical fiber.
【請求項5】 請求項4記載の光導波路と光ファイバの
接続方法において、 第1の接着剤を塗布する前に、光ファイバの端面にアー
ク放電等の加熱処理を施すことを特徴とする光導波路と
光ファイバの接続方法。
5. The method of connecting an optical waveguide to an optical fiber according to claim 4, wherein a heating process such as arc discharge is performed on an end face of the optical fiber before applying the first adhesive. How to connect the optical path with the optical path.
【請求項6】 請求項4または5記載の光導波路と光フ
ァイバの接続方法において、 第1の接着剤が、可視光または紫外線照射により硬化す
るものであることを特徴とする光導波路と光ファイバの
接続方法。
6. The method of connecting an optical waveguide to an optical fiber according to claim 4, wherein the first adhesive is cured by irradiation with visible light or ultraviolet light. Connection method.
【請求項7】 請求項4,5または6記載の光導波路と
光ファイバの接続方法において、 筒状体が、第2の接着剤が硬化するに十分な可視光また
は紫外線の透過量を有する材質であることを特徴とする
光導波路と光ファイバの接続方法。
7. The method for connecting an optical waveguide and an optical fiber according to claim 4, 5 or 6, wherein the cylindrical body has a visible light or ultraviolet light transmission amount sufficient to cure the second adhesive. A method for connecting an optical waveguide and an optical fiber, characterized in that:
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100403739B1 (en) * 2001-07-06 2003-10-30 삼성전자주식회사 Junction device for planar lightwave circuit chip using optical sensor
JP2006322999A (en) * 2005-05-17 2006-11-30 Matsushita Electric Works Ltd Optical waveguide module
JP2009258687A (en) * 2008-03-28 2009-11-05 Ngk Insulators Ltd Optical modulator
JP2015197616A (en) * 2014-04-02 2015-11-09 日本電信電話株式会社 Optical module

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