JPH1123895A

JPH1123895A - 光導波路デバイス

Info

Publication number: JPH1123895A
Application number: JP17734397A
Authority: JP
Inventors: Etsuzo Sato; 悦蔵佐藤; Toshihiko Ota; 寿彦太田; Tsuneaki Saitou; 恒聡斉藤; Kenji Yoshioka; 謙二吉岡; Kenichi Tomita; 研一富田; Naoki Nakao; 直樹中尾; Kazuo Iwadate; 和男岩館
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp; Seiwa Giken KK
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Nippon Telegraph and Telephone Corp; Seiwa Giken KK
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ＰＬＣチップの光回路と光ファイバとを高精
度に軸合わせした状態で光接続することができる光導波
路デバイスを提供する。【解決手段】光導波路部材２、光導波路部材２の両端
に配置される第１の基板３，３、光ファイバ４を位置決
めする位置決め部を有し、各第１の基板３，３と対向配
置される位置決め基板５，５、および、位置決め基板
５，５と隣接配置されると共に、光導波路部材２と対向
配置される第２の基板６，６とを備えた光導波路デバイ
ス１。少なくとも第１および第２の基板３，６あるいは
光導波路部材２および位置決め基板５，５のいずれか一
方が透明である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路デバイス
に関し、更に詳しくは、光導波路部材と光ファイバとの
接続構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ通信線路網における局から加
入者（ユーザ）までの光ファイバの配線や、光ＬＡＮや
光ＣＡＴＶのような地域網において、光ファイバを効率
よく使用するためには、１本の光ファイバを多数の光線
路に分岐したり、１本の光ファイバに多数の波長の光信
号を同時に伝送させたりする光導波路デバイスが用いら
れる。

【０００３】このような光導波路デバイスでは、所定形
状の光導波路を備えた光導波路部材、例えば、ＰＬＣ
（Planar Lightwave Circuit：平面光導波路回路）チッ
プが用いられる。このＰＬＣチップは、例えば、Ｓｉ製
の基板上に、光導波路として、ＳｉＯ₂からなる下部ク
ラッド層、下部クラッド層上に所定の光回路パターンで
形成されたＳｉＯ₂＋ＴｉＯ₂からなるコア、当該コア
を埋め込むＳｉＯ₂からなる上部クラッド層が積層形成
されている。

【０００４】ＰＬＣチップは、基板上に各種パターンの
光回路が形成され、前記光回路へ光信号が導入されるこ
とにより、合波、分波等の色々な機能を発揮する。前記
ＰＬＣチップを用いて光通信網を構築する場合、ＰＬＣ
チップと光ファイバとを光接続する必要がある。この場
合、例えば、光ファイバを所定位置に保持した光ファイ
バアレイと、ＰＬＣチップとを接着固定することにより
光導波路デバイスを形成し、ＰＬＣチップの光回路と光
ファイバとを光接続している。

【０００５】このとき、前記ＰＬＣチップと光ファイバ
アレイとは、光導波路と光ファイバとがサブミクロンオ
ーダーの精度で光軸合わせされる。そして、光軸が合っ
た状態で、ＰＬＣチップと光ファイバアレイの互いの端
面を突き合わせ、ＰＬＣチップと光ファイバアレイとを
接着固定して光導波路デバイスが形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＰＬＣチッ
プと光ファイバアレイとを接着固定する接着剤として
は、通常、熱硬化型の接着剤が使用される。このため、
光導波路デバイスの製造に際して、接着剤を硬化させる
ためＰＬＣチップおよび光ファイバアレイを所定温度に
加熱することが必要となる。

【０００７】このため、接着剤の硬化の過程で、加熱に
ともないＰＬＣチップや光ファイバアレイ等の熱変形が
起こり、当該熱変形に起因するＰＬＣチップの光回路と
光ファイバとの間の軸ずれが生じ、サブミクロンオーダ
ーの精度を出すことができなくなるという問題があっ
た。本発明は、ＰＬＣチップの光回路と光ファイバとを
高精度に軸合わせした状態で光接続することができる光
導波路デバイスを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光導波路デバイスは、光導波路部材、前記光
導波路部材の両端に配置される第１の基板、光ファイバ
を位置決めする位置決め部を有し、前記各第１の基板と
対向配置される位置決め基板、および、前記位置決め基
板と隣接配置されると共に、前記光導波路部材と対向配
置される第２の基板とを備え、少なくとも第１および第
２の基板あるいは前記光導波路部材および前記位置決め
基板のいずれか一方が透明である構成としたのである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の光導波路デバイスに係る
実施の形態を図１に基づいて説明する。光導波路デバイ
ス１は、光導波路部材２、第１基板３，３、位置決め基
板５，５および第２基板６，６を備え、紫外線硬化型の
接着剤で接着固定されている。このとき、光導波路デバ
イス１は、少なくとも第１および第２基板３，６あるい
は光導波路部材２および位置決め基板５のいずれか一方
を透明としたことに特徴がある。

【００１０】ここで、本発明において透明とは、紫外線
に対して透明で、少なくとも紫外線の透過率が８０％以
上であることをいう。また、紫外線硬化型の接着剤とし
ては、アクリレート系、エポキシ系等を使用することが
できる。光導波路部材２は、基板２ａ上に所定形状の光
導波路（図示せず）が形成され、例えば、ＰＬＣチップ
が使用される。ここで、光導波路は、基板２ａ上に形成
された下部クラッド層と、当該下部クラッド層上に所定
パターンの光回路を形成するコアと、当該コアの全体を
埋め込む上部クラッド層とを備えている。このとき、光
導波路部材２における光回路のパターンは、Ｘ分岐やＹ
分岐等用途に応じて任意に選択することができる。

【００１１】第１基板３は、光導波路部材２の両端、す
なわち、コアの入出射端が露出している端面に突き合わ
せた状態で配置される。ここで、第１基板３は、後述す
る位置決め基板５とともに光ファイバ４を保持する光フ
ァイバアレイを構成する。このとき、第１基板３は、光
ファイバ４を位置決め基板５の位置決め部に固定する固
定基板として機能する。

【００１２】位置決め基板５は、一方の面に光ファイバ
４を位置決めする、例えば、Ｖ溝が高精度で刻設されて
いる。位置決め基板５は、前記一方の面を第１基板３の
上面に当接させて対向配置される。前記Ｖ溝は、使用す
る光ファイバ４の本数にあわせて任意に設けてよく、１
本でも複数本でも構わない。ここで、光ファイバ４は、
用途により、シングルモード、マルチモードなど各種の
心線が用いられる。

【００１３】位置決め基板５の位置決め部で位置決めさ
れた光ファイバ４は、光導波路部材２の所定のコアと突
き合わせて光接続される。このとき、前記コアと光ファ
イバ４とが精度良く光接続されるよう、Ｖ溝の位置、寸
法、第１基板３の厚さ等を適当に設定する。第２基板６
は、位置決め基板５と隣接配置されると共に、光導波路
部材２の上面に対向配置される。このとき、第２基板６
と光導波路部材２との合計の厚さは、第１基板３と位置
決め基板５との合計の厚さと略同じに設定される。

【００１４】第２基板６は、後述する突き合わせ端面Ｆ
b に充分な接着面積を確保するとともに、光導波路部材
２を補強する機能を有している。ここで、第２基板６
は、図１に示すように、光導波路部材２上の両端部近傍
に２枚配置されているが、上記した機能を有していれ
ば、光導波路部材２と略同じ長さの１枚の基板としても
構わない。

【００１５】また、光導波路部材２が、紫外線を透過し
ない場合、第１および第２基板３，６は紫外線を透過す
る部材とする。この場合、位置決め基板５は、紫外線を
透過しない部材であっても、紫外線を透過する部材であ
ってもよい。また、逆に、光導波路部材２が、紫外線を
透過する場合、位置決め基板５も紫外線を透過する部材
とする。この場合、第１および第２基板３，６は、紫外
線を透過しない部材であっても、紫外線を透過する部材
であってもよい。

【００１６】すなわち、光導波路部材２、第１基板３、
位置決め基板５および第２の基板６において、紫外線を
透過しない部材が相互に突き合わされることを避け、紫
外線を透過する部材を互い違いに配置させる。このと
き、前記した部材全てを、紫外線を透過する部材として
も構わない。ここで、紫外線を透過する部材とてして
は、例えば、ガラス、透明セラミックス等があげられ、
特に、硬質であることからホウケイ酸ガラスを用いるこ
とが好ましい。

【００１７】一方、紫外線を透過しない部材としては、
例えば、Ｓｉ、不透明なセラミックスやプラスチック等
があげられる。また、光導波路デバイス１は、第２基板
６が対向配置されている光導波路部材２と前記ファイバ
アレイとが突き合わされる端面が光ファイバ４の軸線に
対し直角であってもよい。但し、前記突き合わせ端面が
光ファイバ４の軸線に対して直角であると、光通信網で
使用したときに、光ファイバ４や前記コアの端面におい
て反射した信号光が発信局に戻り、発信局の光源の安定
性を乱すことがある。従って、前記端面における反射を
抑えるためには、当該端面を所定角度傾斜させることが
好ましい。

【００１８】このため、光導波路デバイス１において
は、図１に示すように、位置決め基板５と第１基板３お
よび光導波路部材２と第２基板６の突き合わせ端面Ｆb
を光ファイバ４の軸線に直交する断面に対して、光導波
路デバイス１の厚さ方向へ所定角度傾斜させる。この傾
斜角度は、８〜１０度の範囲内に設定することが好まし
い。

【００１９】次に、光導波路デバイス１を組み立てる手
順の一例を以下に説明する。まず、Ｓｉ製の位置決め基
板５の前記Ｖ溝で光ファイバ４を位置決めしたのち、ホ
ウケイ酸ガラス製の第１基板３を前記Ｖ溝が刻設された
一方の面に対向させて接着固定し、光ファイバ４を前記
Ｖ溝に固定する。これにより、位置決め基板５と第１基
板３から構成される光ファイバアレイが形成される。

【００２０】このとき、光ファイバ４の端面と、位置決
め基板５の端面および第１基板３の端面とは面一で、こ
れらの端面は、光ファイバ４の軸線に直交する断面に対
し、所定角度傾斜し、図１に示す突き合わせ端面Ｆb と
一致する。次に、図１に示すように、Ｓｉ製の基板２ａ
上に光導波路を有する光導波路部材２とホウケイ酸ガラ
スの第２基板６とを接着固定する。このとき、光導波路
部材２および第２基板６は、位置決め基板５側の端面が
図１に示す突き合わせ端面Ｆb と同一角度に傾斜してい
る。

【００２１】ついで、得られた前記光ファイバアレイの
光ファイバ４が露出している端面と、第２基板６を備え
る光導波路部材２のコアが露出している端面とを突き合
わせ、それぞれ対応する光導波路と光ファイバ４との光
軸合わせをサブミクロンオーダーで行う。そして、光軸
が合った状態で突き合わせ端面Ｆb に紫外線硬化型接着
剤を滴下し、この部分に紫外線照射手段により紫外線を
照射する。このとき、接着剤は表面張力によって突き合
わせ端面Ｆb の全体に浸透し、第１および第２基板３，
６は、ホウケイ酸ガラスよりなる。従って、第２基板６
が対向配置されている光導波路部材２と前記光ファイバ
アレイとの突き合わせ端面Ｆb の全体に紫外線を照射す
ることができ、当該突き合わせ端面Ｆb の接着剤を充分
硬化させることができる。このとき、紫外線硬化型接着
剤は加熱が必要ないので、光導波路部材２や前記光ファ
イバアレイの構成部材の熱変形が起こらず、サブミクロ
ンオーダーの精度を維持したまま、光導波路デバイス１
を組み立てることができる。

【００２２】また、光導波路デバイス１においては、第
２基板６が対向配置されている光導波路部材２と前記光
ファイバアレイとの突き合わせ端面Ｆb を光ファイバの
軸線に直交する断面に対し、光導波路デバイス１の厚さ
方向に所定角度傾斜させている。このため、光通信網で
使用しても、光ファイバ４や前記コアの端面における信
号光の反射が抑制され、発信局の光源の特性を安定させ
ることができる。

【００２３】尚、以上の説明においては、光導波路部材
２と前記光ファイバアレイとの突き合わせ端面Ｆb を光
ファイバ４の軸線に直交する断面に対し光導波路デバイ
ス１の厚さ方向に所定角度傾斜させる場合について説明
した。しかし、本発明はこの態様に限定されるものでは
なく、突き合わせ端面における信号光の反射を抑えるこ
とができれば、前記突き合わせ端面を光ファイバ４の軸
線に直交する断面に対し光導波路デバイス１の幅方向に
所定角度傾斜させても構わない。

【００２４】

【発明の効果】本発明の光導波路デバイスは、当該光導
波路デバイスを構成する光導波路部材、第１の基板、位
置決め基板および第２の基板において、紫外線を透過し
ない部材が相互に突き合わされることを避け、紫外線を
透過する部材を少なくとも互い違いに配置させているの
で、突き合わせ端面の全体に紫外線を照射させることが
できる。

【００２５】したがって、本発明の光導波路デバイス
は、製造に際して、加熱を必要としない紫外線硬化型接
着剤の採用が可能となり、構成部材の熱変形を起こさず
に組み立てることができる。このため、光導波路部材の
光回路と光ファイバとを高精度に光軸合わせした状態で
光接続することができるので、不良品の発生を大幅に抑
制することができる。

【００２６】また、本発明の光導波路デバイスは、突き
合わせ端面の全体に亘って紫外線が充分照射されるの
で、用いる紫外線硬化型接着剤を充分に硬化させ、高強
度の接着部を得ることができる。このため、接着剤の未
硬化に起因する故障の発生を抑制することができるの
で、信頼性の高い光導波路デバイスを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における光導波路デバイスの斜視図であ
る。

【符号の説明】

１光導波路デバイス２光導波路部材２ａ基板３第１基板４光ファイバ５位置決め基板６第２基板Ｆb 突き合わせ端面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者太田寿彦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)発明者斉藤恒聡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)発明者吉岡謙二東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (72)発明者富田研一東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (72)発明者中尾直樹東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (72)発明者岩館和男東京都品川区西五反田５丁目23番８号株式会社成和技研内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光導波路部材、前記光導波路部材の両端
に配置される第１の基板、光ファイバを位置決めする位
置決め部を有し、前記各第１の基板と対向配置される位
置決め基板、および、前記位置決め基板と隣接配置され
ると共に、前記光導波路部材と対向配置される第２の基
板とを備え、少なくとも第１および第２の基板あるいは
前記光導波路部材および前記位置決め基板のいずれか一
方が透明であることを特徴とする光導波路デバイス。