JPH11271560A - 光ファイバアレイと光導波路チップの接合方法および接合面の間隙の検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光ファイバアレイと光導波路チップの接合面に
所定の幅の間隙を正確に確保することができる接合方法
および接合面の間隙の検査方法を提供する。 【解決手段】ＣＣＤカメラ４０を用いて、基板１６Ａの
端面１６ｂとの所定の交差角度θ１で透明な基板１６Ａ
の内部を通して端面１６ｂにおける溝３０ｂの端部を観
察する。この時、同時に、端面１４ａにおける光導波路
２２の上端部が観察される。この結果、両者の距離、す
なわち、見掛けの間隙の幅ｗが測定される。予め作図法
によって求めた見掛けの間隙の幅ｗと真の間隙の幅Ｗと
の相関図を利用して、この見掛けの間隙の幅ｗから換算
して得られる真の間隙の幅Ｗを把握しながら、位置決め
治具を作動して所望の幅の間隙に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバが配設
された光ファイバアレイと光導波路チップとを接着用樹
脂を用いて接合する方法および接合面の間隙の検査方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】光導波路チップと光ファイバとを接続す
るために光ファイバアレイが一般的に用いられている。
この光導波路チップには、ＧａＡｓ系、ＩｎＰ系の半導
体導波路チップ、Ｓｉ上に酸化膜を形成したり、ガラス
基板を用いる誘電体（ガラス）導波路チップ、ＬｉＮｂ
Ｏ₃ やＬｉＴａＯ₃ 結晶で構成した強誘電体結晶導波路
チップ等、多数の種類があり、光導波路チップ上にはＴ
ｉ等の金属が拡散された光導波路が形成される。これら
光導波路チップに対して、例えば、光ファイバジャイロ
等のセンサ・計測関係、高速変調器等の光ファイバ通信
関係、Ａ／Ｄ変換器等の光情報処理関係、ダイオードア
レイ等の光源・光変換関係での多岐にわたる用途が検討
されている。

【０００３】例えば、前記のような光ファイバジャイロ
を製造する場合、長尺の光ファイバを円筒の物体に巻き
付けて作成したファイバコイルから導出された光ファイ
バの２本の端部と位相変調器が組み込まれた光導波路チ
ップとを、光軸の偏波面を一定の方向に保持して接続す
るために、偏波面保存光ファイバアレイが用いられてい
る。

【０００４】前記偏波面保存光ファイバアレイは、例え
ば、２枚の基板からなり、そのうちの１枚には溝部が形
成され、該溝部に光ファイバを偏波面を一定の方向に保
持するように埋設した後２枚の基板を重ね合わせ、該溝
部と光ファイバとの隙間にエポキシ等の室温硬化型、若
しくは熱硬化型樹脂、あるいは、紫外線硬化型接着用樹
脂を充填して接着用樹脂層を形成した後、室温で放置
し、若しくは加熱し、あるいは、紫外線を照射して接着
用樹脂を硬化し、光ファイバをアレイの溝部に固定する
ことによって形成される。

【０００５】この光ファイバが配設された光ファイバア
レイの基板と光導波路が配設された光導波路チップの基
板とは熱膨張率が異なるため、両者を接合した完成品を
使用する際の温度サイクルによって生じる熱膨張により
光軸がずれることを防止することを目的として、該光フ
ァイバアレイと光導波路チップとを接合する際に、両者
の接合面に所定の幅の間隙を設けることが行われてい
る。

【０００６】具体的には、まず、光ファイバアレイと光
導波路チップの研磨された接合面をその側面から顕微鏡
を用いて観察しながら、位置決め治具を用いて一旦両者
を間隙がなくなるように押し付けて両者の面を平行に位
置決めする（以下、これを平面出しという）。次いで、
前記位置決め治具を用いて両者を離間して所定の幅の間
隙を確保する。その後、この間隙に接着用樹脂を充填し
紫外線照射により固化して、光ファイバアレイと光導波
路チップとを接合している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の光フ
ァイバアレイと光導波路チップとの接合方法において
は、接着用樹脂の充填量のばらつき等によって、前記し
た位置決め治具により設定した間隙の幅やさらには接合
面の平行度自体に狂いを生じるという問題がある。

【０００８】この問題を解決する方法として、位置決め
治具で平面出しと所定の間隙調整を精度よく行った後樹
脂を充填することが考えられるが、この場合、樹脂を充
填する際の樹脂の表面張力により間隙がずれてしまうと
いう問題がある。また、接着用樹脂を充填した後これを
固化する前に、前記した顕微鏡を用いて接着用樹脂層の
形成された前記間隙を観察しながら位置決め治具により
該間隙の幅を調整することも考えられるが、位置決め治
具を用いて接着用樹脂を充填した後に間隙の幅を微調整
しようとすると、顕微鏡を用いて接合面の間隙を直接観
察する場合、接合面の接着用樹脂層の端部は樹脂のはみ
出し部分があるために間隙の幅を直接かつ正確に測定で
きないという不都合がある。また、接着用樹脂が固化し
た後に間隙の幅の調整を行うことは現実には不可能であ
る。

【０００９】本発明はこのような課題を考慮してなされ
たものであり、光ファイバが配設された光ファイバアレ
イと光導波路チップとを接着用樹脂を用いて接合する際
に、接合面に所定の幅の間隙を正確に確保することがで
きて、完成品を使用する際に両者の接合面で光軸の狂い
を生じるおそれがない光ファイバが配設された光ファイ
バアレイと光導波路チップとを接着用樹脂を用いて接合
する方法、および、このような接合間の間隙の幅を精度
よく測定することができる接合面の間隙の検査方法を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光ファイバ
アレイと光導波路チップの接合方法は、光ファイバが所
定の溝に配設された透明な基板を有する光ファイバアレ
イと光導波路が配設された透明な基板を有する光導波路
チップとを、透明な接着用樹脂を用いて該光ファイバア
レイと光導波路チップのそれぞれの一側面同士で光軸を
合わせて接合する方法において、位置決め治具を用い
て、前記光ファイバアレイと光導波路チップの接合面の
間隙の幅を予め所定の値に位置決め調整し、次に、前記
接合面の間隙に前記接着用樹脂を充填し、次いで、拡大
撮像装置を用いて、前記光ファイバアレイの基板の光フ
ァイバが配設された主面と対向する側の面から該光ファ
イバアレイを介して、該光ファイバアレイの基板の前記
接合面における光ファイバアレイの基板と光ファイバと
の境界線と該光導波路チップの前記接合面における端部
との間の見掛けの間隙（換言すれば接着用樹脂層）を観
察し、予め求めた前記見掛けの間隙の幅と真の間隙の幅
との関係から得られる所望の真の間隙の幅になるよう
に、前記位置決め治具により間隙の幅を調整することを
特徴とする。

【００１１】これにより、光ファイバアレイと光導波路
チップの接合面に所定の幅の間隙を正確に確保すること
ができて、完成品の使用時に該光ファイバアレイと光導
波路チップの接合面で光軸の狂いを生じるおそれがな
い。

【００１２】ここで、光ファイバの「所定」の溝や、位
置決め治具を用いて予め調整される光ファイバアレイと
光導波路チップの接合面の「所定」の間隙の幅や、該間
隙の幅の「所望」の値については、前記した種々の用途
に応じて適宜決定される光ファイバアレイと光導波路チ
ップの寸法等の条件に対応して、適宜設定される。な
お、前記した「所定」の間隙の幅と「所望」の間隙の幅
とは、基本的に同一とする。また、好適には、位置決め
治具を用いて間隙の幅を所定の値に調整するに先だっ
て、光ファイバアレイと光導波路チップとを間隙を生じ
ないように一旦密着させて接触面の平面出しを行った
後、両者を離間させて該所定の幅の間隙となるように位
置決め調整する。

【００１３】ここで、拡大撮像装置として、例えば、倍
率が８００倍程度であって焦点深度が約１０ｍｍ程度あ
るＣＣＤカメラを用いると好適である。拡大撮像装置を
用いて光ファイバアレイを介して前記間隙を観察するた
めには、光ファイバアレイの基板および接着用樹脂が拡
大撮像装置によって視認できる程度に透明であることが
必要である。光ファイバアレイの前記溝部に配設される
光ファイバは光の屈折率の高いコア部とこれを被覆する
光の屈折率の低いクラッド部とから構成されており該光
ファイバアレイの基板の光の屈折率とは異なるため、拡
大撮像装置を用いて、前記光ファイバが配設された主面
と対向する側の光ファイバアレイの面から該光ファイバ
アレイを介して観察するとき、光ファイバアレイの接合
面における光ファイバアレイと光ファイバのクラッド部
との境界線（Ｖ字状の溝部であり、光ファイバアレイと
光ファイバとの間が離間している場合は、厳密には、光
ファイバアレイの溝部に充填された接着用樹脂層との境
界線）を視認することができ、一方、所定の幅の間隙を
もって離間する光導波路チップの接合面における端部も
透明な接着用樹脂層を介して視認することができること
から、両者の間隙を見掛けの間隙として観察することが
できる。

【００１４】このとき、前記間隙の一部、すなわち、光
ファイバアレイの基板の接合面における光ファイバアレ
イの基板と光ファイバとの境界線近傍の接着用樹脂層の
一部は該光ファイバの後方に位置するために、光ファイ
バを介してこの部分を間隙の一部として見ようとすると
光の屈折率が光ファイバと他の部材とで異なることから
支障がある。したがって、前記間隙の一部を無視して光
ファイバアレイの基板と光ファイバとの境界線を該間隙
の一部と見なすと、無視した間隙の一部に相当する距離
（幅）だけ見掛けの間隙の幅は真の間隙の幅よりも短く
なる。また、拡大撮像装置を用いた観察は真の間隙を平
行する位置から見て行うのではなく斜め方向から見て行
うものであり、かつ、光の屈折率の異なる各層を介して
行うものであることからも見掛けの間隙の幅は真の間隙
の幅とは異なる。

【００１５】このため、拡大撮像装置を用いて観察する
条件、特に、拡大撮像装置による視認方向と該拡大撮像
装置により視認する側の光ファイバアレイの基板の一面
との交差角度を任意のものに固定した上で、各部材の寸
法および各部材に使用する材料の光の屈折率との関係か
ら作図的に求められる見掛けの間隙の幅と真の間隙の幅
との関係から両者の相関関係を予め把握しておき、所望
の真の間隙の幅になるように、前記位置決め治具により
間隙を調整することができる。

【００１６】ここで、拡大撮像装置を用いて観察しなが
ら位置決め治具によって光ファイバアレイと光導波路チ
ップとの間隙を調整する方法は、目視観察による手動調
整であってもよく、また、拡大撮像装置と位置決め治具
とを連動して自動制御する方法を用いることもできる。

【００１７】また、本発明に係る光ファイバアレイと光
導波路チップの接合面の間隙の検査方法は、光ファイバ
が所定の溝に配設された透明な基板を有する光ファイバ
アレイと光導波路が配設された透明な基板を有する光導
波路チップとが、透明な接着用樹脂を用いて該光ファイ
バアレイと光導波路チップのそれぞれの一側面同士で光
軸を合わせて接合された接合面の間隙を検査する方法で
あって、拡大撮像装置を用いて、前記光ファイバアレイ
の基板の光ファイバが配設された主面と対向する側の面
から該光ファイバアレイを介して、該光ファイバアレイ
の基板の前記接合面における光ファイバアレイの基板と
光ファイバとの境界線と該光導波路チップの前記接合面
における端部との見掛けの間隙を観察し、予め求めた前
記見掛けの間隙の幅と真の間隙の幅との関係から得られ
る当該真の間隙の幅を検査することを特徴とする。

【００１８】これにより、光ファイバアレイと光導波路
チップとの間隙の幅を精度よく検査することができ、製
品の接合用樹脂層を厚み方向に研磨して、或いは接合用
樹脂層の端部のはみ出した樹脂部分を研削・除去して間
隙の幅を直接測定する破壊検査法を用いることなく、完
成品の合否判定を好適に行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光ファイバア
レイと光導波路チップの接合方法および接合面の間隙の
検査方法として、例えば、光導波路チップと光ファイバ
とを偏波面を一定の方向に保持して接続するための偏波
面保存光ファイバアレイに適用した実施の形態例を図１
〜図６を参照しながら以下説明する。

【００２０】本実施の形態ににおける光ファイバアレイ
は、図１に示すように、光ファイバ１０、１２と光導波
路チップ１４とが接合方向を規制するように固着され
る、例えば、ＢＫ７系ガラスを材料とする第１および第
２のアレイ１６、１８から構成される。また、光導波路
チップ１４は、例えば、ＬｉＮｂＯ₃ 基板２０に所定形
状の光導波路（例えば、Ｙ字光導波路）２２が形成され
るとともに、位相変調器２４と偏光子２６とが配設され
ている。

【００２１】図２に示すように、光ファイバ１０の２つ
の端部（例えば、光ファイバジャイロのファイバコイル
に接続される始端部１０ａと終端部１０ｂ）は、光導波
路チップ１４との接合方向を規制する第１のアレイ１６
に固着され、また、図３に示すように、光ファイバ１２
の１つの端部（例えば、光源に接続される光ファイバ１
２の端部１２ａ）は、光導波路チップ１４との接合方向
を規制する第２のアレイ１８に固着され、これら第１及
び第２のアレイ１６、１８を通じて上記各光ファイバ１
０、１２のそれぞれの端部１０ａ、１０ｂ及び１２ａが
光導波路チップ１４と光学的に結合されるようになって
いる。

【００２２】具体的には、上記第１のアレイ１６は、図
２に示すように、一主面に一方の端面へ向けて延びる２
本のＶ字状の溝３０ａ、３０ｂと他方の端面に向けて延
びる幅広の座繰り部（接着用の逃げ溝）３２が連続して
形成された基板１６Ａと、該基板１６Ａの溝３０ａ、３
０ｂ、座繰り部３２を塞ぐための蓋基板１６Ｂとで構成
されている。上記２本のＶ字状の溝３０ａ、３０ｂは、
その間隔が図１に示す光導波路２２における２本の分岐
路の光軸に合致する間隔と同じとされている。

【００２３】そして、第１のアレイ１６を組み立てる場
合は、まず、図２に示すように、上記基板１６ＡのＶ字
状の溝３０ａ、３０ｂに光ファイバ１０の２本の端部１
０ａ及び１０ｂを這わせた後、光ファイバ１０の偏波保
存面を光導波路２２を伝搬する光の偏波面の方向に合わ
せる。その後、上方から蓋基板１６Ｂを被せて室温硬化
型接着用樹脂（セメダイン社製 商品名「ＥＰ００
１」）をＶ字状の溝３０ａ、３０ｂと光ファイバ１０と
の隙間に充填し、常温で放置して両者を接着・固定し、
上記第１のアレイ１６の端面中、光ファイバ１０の自由
端側端面１６ａを研磨することによって光ファイバ１０
への第１のアレイ１６の固着作業が終了することとな
る。

【００２４】第２のアレイ１８は、図３に示すように、
一主面に一方の端面へ向けて延びる１本のＶ字状の溝３
４と他方の端面へ向けて延びる幅広の座繰り部（接着用
の逃げ溝）３６とが連続して形成された基板１８Ａと、
該基板１８Ａの溝３４、座繰り部３６を塞ぐための蓋基
板１８Ｂとで構成されている。

【００２５】この第２のアレイ１８を組み立てる場合
は、まず、上記基板１８ＡのＶ字状の溝３４に光ファイ
バ１２の端部１２ａを這わせた後、光ファイバ１２の偏
波保存面を光導波路２２を伝搬する光の偏波面の方向に
合わせる。その後、その上方から蓋基板１８Ｂを被せて
接着用樹脂にて接着し第２のアレイ１８の端面中、光フ
ァイバ１２の自由端側端面１８ａを研磨することによっ
て光ファイバ１２への第２のアレイ１８の固着作業が終
了する。

【００２６】一方、光導波路チップ１４は、以下のよう
にして作製する。まず、例えば３ｉｎｃｈウェーハ（例
えば、ＬｉＮｂＯ₃ 基板）の一主面（機能面）に、例え
ば真空蒸着等によって所定形状の光導波路２２を形成す
ると同時に、該光導波路２２上に偏光子２６及び位相変
調器２４を形成して１枚のウェーハ上に多数の光ＩＣパ
ターンを形成する（図示せず）。次いで、数個の光ＩＣ
パターンを１組として、ウェーハから組単位に光ＩＣパ
ターンを例えばダイヤモンドカッターを有するダイシン
グ装置を用いて切り出した後、各組の端面、特に上記第
１及び第２のアレイ１６、１８が接合される面を研磨処
理する。その後各組から各々光ＩＣパターンを同じくダ
イシング装置を用いて切断して多数の光導波路チップに
分離した後、個々に分離された１つの光導波路チップ１
４が得られる（図１参照）。

【００２７】そして、１つの光導波路チップ１４に対し
て、すでに光ファイバ１０、１２が固着された第１及び
第２のアレイ１６、１８がそれぞれ接合される。光導波
路チップ１４の両端面のうち、偏光子２６近傍の端面に
第２のアレイ１８が、位相変調器２４近傍の端面に第１
のアレイ１６が光軸を合わせてそれぞれ接合される。こ
のとき、光出力が最も強くなるように光軸調整がとられ
ながら接着用樹脂による接着が行われる。

【００２８】具体的には、まず、光導波路チップ１４の
他方の端面に第１のアレイ１６が接着用樹脂にて接着さ
れる。このとき、光導波路２２を通じて伝搬される光源
からの光を光検出器（図示せず）にて計測しながら光フ
ァイバ１０の偏波保存面が光導波路２２の偏波方向と一
致するように、図１中、ＸＹＺの直交３軸方向と光ファ
イバ１０の２芯（始端部１０ａと終端部１０ｂ）の回転
方向についての光軸調整を行う。該光軸調整が終了した
段階でこれら第１のアレイ１６と光導波路チップ１４と
の接着用樹脂による接合が行われる。

【００２９】接合面の平面出しおよび光軸調整は、４〜
６倍の光学倍率をもつＣＣＤカメラが接続された位置決
め治具を用いて行われる。

【００３０】まず、位置決め治具を用いて光導波路チッ
プ１４の２本の分岐路を有する側の端面と第１のアレイ
１６の端面中、光ファイバ１０の自由端側端面１６ａ
（図２参照）の平行出しを約±０．１ｄｅｇの範囲内で
行い、間隙を生じないように密着させる。これによっ
て、接合面の平面出しが行われる。次いで、前記ＣＣＤ
カメラを用いて接合面の間隙を観察しながら位置決め治
具を用いて第１のアレイ１６と光導波路チップ１４とを
離間して所定の幅の間隙を確保する。この段階で前記し
た光導波路チップ１４とアレイ１６との光軸調整を行
う。その後、該間隙に紫外線硬化型接着用樹脂を充填
し、接着用樹脂の充填終了後、引き続き、ＸＹＺ軸を微
調整する。所定の幅の間隙に保持されていることを確認
した後、紫外線を照射して接着用樹脂を固化して接着作
業が完了する。

【００３１】ここで、前記したＣＣＤカメラとは別に設
けられた約８００倍の光学倍率をもつＣＣＤカメラを用
いて第１のアレイ１６と光導波路チップ１４との間隙
（換言すれば、紫外線硬化型接着用樹脂からなる接着用
樹脂層３８の厚み）を観察する方法について、さらに詳
細に説明する。

【００３２】図４は、光導波路チップ１４と第１のアレ
イ１６の各端面が接着用樹脂により接合された状態を示
している。第１のアレイ１６の２枚の基板１６Ａ、１６
Ｂのうち、基板１６ＡにはＶ字状の溝３０ｂが形成さ
れ、当該溝３０ｂに光ファイバ１０が配設されており、
図４に示すように、光ファイバ１０の下端部とＶ字状の
溝３０ｂの下端部とは離間し、その間に前記室温硬化型
接着用樹脂からなる接着用樹脂層３１が介在している。
該基板１６Ａの端面１６ａの高さ（図４中、上下方向）
は約３ｍｍであり、配設される光ファイバ１０の直径は
コア部で約８０μｍであり、これを被覆するクラッド部
を含めると約２００μｍである。

【００３３】一方、光導波路チップ１４は、光導波路２
２を伝搬する光の偏波面の方向の端面１４ａの高さ（図
４中、上下方向）が約１ｍｍであり、Ｔｉの拡散により
光導波路チップ１４の表層に形成される光導波路２２の
高さ（図４中、上下方向）は数μｍである。なお、光導
波路チップ１４の幅（図４中、紙面垂直方向）は約２ｍ
ｍであり、光導波路２２の幅（図４中、紙面垂直方向）
は数μｍである。光導波路チップ１４と第１のアレイ１
６とは光導波路２２の断面中心線と光ファイバ１０の断
面中心線とが同軸となるように、図４中、上下方向およ
び紙面垂直方向に位置決めされる。後述する理由によ
り、この場合の第１のアレイ１６の端面１６ａと光導波
路２２の端面１４ａの好適な間隙の幅Ｗは約８μｍであ
る。

【００３４】各材料の光の屈折率は、第１のアレイ１６
の基板１６Ａに用いるＢＫ７系ガラス、光ファイバ１０
のコア部に用いる石英系ガラス、接着用樹脂層３８の樹
脂の全てが約１．５１である。ここで、接着用樹脂層３
８の樹脂は、製品使用時の耐湿性の確保と熱膨張の抑制
に配慮してピグテイル用樹脂（ダイキン工業社製 商品
名「ＵＶ３０００」）を用いる。この場合、前記した各
材料は全て実質的に透明体である。

【００３５】図４に示す約８００倍の光学倍率をもつＣ
ＣＤカメラ４０は、上記した第１のアレイ１６の基板１
６Ａの端面１６ａの高さ（約３ｍｍ）を考慮して、焦点
深度が約１０ｍｍのものが用いられている。

【００３６】このＣＣＤカメラ４０を用いて、基板１６
Ａの光ファイバ１０が配設される側と対向する側の端面
１６ｂより、ＣＣＤカメラ４０の視認方向（図４中、Ａ
１）と端面１６ｂとが交差する角度θ１を約１０度とし
て透明な基板１６Ａの内部を通して（図４中、Ｂ１）、
端面１６ｂにおける溝３０ｂの端部を観察する。このと
き、前記溝３０ｂの端部延長線上（図４中、Ｃ１）に間
隙の幅Ｗの中間部が位置する。この場合、図４中、角度
θ２、角度θ３および角度θ４は全て約６．５度であ
る。この時同時に、図４中、Ａ２方向、Ｂ２方向および
Ｃ２方向に端面１４ａにおける光導波路２２の上端部が
同時に観察される。この結果、真の間隙（実際の間隙）
の幅Ｗよりは短い見掛けの間隙の幅ｗが視認される。ち
なみに、ＣＣＤカメラ４０を、図４中、矢印方向の位置
（一点鎖線で示す。）に移して真の間隙の幅Ｗを直接観
察しようとしても、接着用樹脂層３８がはみ出して、図
４中、下方向に盛り上がっており、かつ、光導波路チッ
プ１４の端面１４ａの下端部を覆っている等の理由によ
り、真の間隙の幅Ｗを明確に視認することができない。

【００３７】図５に、真の間隙の幅Ｗをパラメータとし
て、ＣＣＤカメラ４０によって観察する角度θ１（度）
と光導波路チップ１４と第１のアレイ１６の見掛けの間
隙の幅ｗ（μｍ）との関係を作図法により求めた結果を
示す（数値計算によっても求めることができる）。例え
ば、真の間隙の幅Ｗが１０μｍのとき、角度θ１を１０
度に設定して観察された見掛けの間隙の幅ｗは５．３μ
ｍとなり、逆に言えば、図５の関係を用いて、角度θ１
を１０度に設定して観察された見掛けの間隙の幅ｗが
５．３μｍのとき真の間隙の幅Ｗが１０μｍであること
がわかる。ここで、真の間隙の幅Ｗが１０μｍのとき、
角度θ１を約２２度に設定して観察するときの見掛けの
間隙の幅ｗが０μｍとなっているのは、図４中、角度θ
４が約１４度にまで大きくなり、視認方向に対して前記
した第１のアレイ１６の端面１６ｂの溝３０ｂの端部と
端面１４ａの光導波路２２の上端部とが重なり見掛け間
隙の幅ｗが０μｍとなるためである。

【００３８】本実施の形態では、仮に真の間隙の幅Ｗの
ばらつきが±２μｍ程度生じたとしても光軸のずれは±
０．１度程度の許容範囲内に収まることから結合損失の
増加の問題を生じることがなく、また、温度特性の劣化
や光導波路チップ１４および第１のアレイ１６の作製上
の寸法のばらつきを考慮すると、真の間隙の幅Ｗを約８
μｍに設定することが望ましい。したがって、真の間隙
の幅Ｗのばらつきとして６〜１０μｍの幅を考慮して角
度θ１を約１０度に設定すると、真の間隙の幅Ｗが広範
囲にばらついても一定の角度で観察することができて望
ましい。

【００３９】図６に、上記した方法により測定した見掛
けの間隙の幅ｗと実測した真の間隙の幅Ｗとの関係を示
す。実用上十分な相関関係が得られ、見掛けの間隙の幅
ｗから真の間隙の幅Ｗを得ることができることが確認で
きた。

【００４０】ここで、ＣＣＤカメラ４０を用いて、第１
のアレイ１６の基板１６Ａの端面１６ｂとは異なる端面
から基板１６Ａを介して光導波路チップ１４の端面１４
ａの他の端部を観察することにより、第１のアレイ１６
と光導波路チップ１４との間隙を三次元的に把握してそ
の幅の調整を行うことができ、したがって、平面出しの
微調整を行うことが可能となる。

【００４１】上記した第１のアレイ１６と光導波路チッ
プ１４との接合が終了すると、今度は、光導波路チップ
１４における一方の端面に第２のアレイ１８が例えば接
着用樹脂にて接着される。このとき、光ファイバ１２の
開放端側に光源を設け、一方、光導波路２２の他の端面
側に光検出器（図示せず）を配置し、該光導波路２２の
２本の分岐路を通じて出力される光源からの光を上記光
検出器にて計測しながら光ファイバ１２の偏波保存面が
光導波路２２の偏波方向と一致するように、図１中、Ｘ
ＹＺの直交３軸方向についての光軸調整を行う。該光軸
調整が終了した段階でこれら第２のアレイ１８と光導波
路チップ１４との接着用樹脂による接合が行われる。こ
のとき、上記したアレイ１６の場合と同じ方法により間
隙の幅の調整が行われる。

【００４２】これにより、本実施の形態に係る方法によ
り接合された光導波路チップ１４および光ファイバアレ
イ１６、１８が完成する。

【００４３】次に、本実施の形態に係る光ファイバアレ
イと光導波路チップの接合面の間隙を検査する方法につ
いて説明する。

【００４４】まず、検査に先立ち、検査対象となる工程
において接合される光ファイバアレイと光導波路チップ
の各寸法、光の屈折率を把握し、これに基づいて、ＣＣ
Ｄカメラによる観察角度θ１と任意の間隙の幅をパラメ
ータとした見掛けの間隙の幅ｗと真の間隙の幅Ｗとの相
関図を作製しておく。次いで、検査対象となる光ファイ
バアレイと光導波路チップの接合部の見掛けの間隙の幅
ｗを上記した方法により観察し、真の間隙の幅Ｗを求め
る。これにより、破壊検査を行うことなく、簡便且つ正
確に光ファイバアレイと光導波路チップの間隙の幅を把
握して、合否判定を行うことができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光フ
ァイバアレイと光導波路チップの接合方法では、位置決
め治具を用いて、前記光ファイバアレイと光導波路チッ
プの接合面の間隙の幅を予め所定の値に位置決め調整
し、次に、前記接合面の間隙に前記接着用樹脂を充填
し、次いで、拡大撮像装置を用いて、前記光ファイバア
レイの基板の光ファイバが配設された主面と対向する側
の面から該光ファイバアレイを介して、該光ファイバア
レイの前記接合面における光ファイバアレイの基板と光
ファイバとの境界線と該光導波路チップの前記接合面に
おける端部との見掛けの間隙（換言すれば、接着用樹脂
層）を観察し、予め求めた前記見掛けの間隙の幅と真の
間隙の幅との関係から得られる所望の真の間隙の幅にな
るように、前記位置決め治具により間隙の幅を調整す
る。

【００４６】これにより、光ファイバアレイと光導波路
チップの接合面に所定の幅の間隙を正確に確保すること
ができて、完成品の使用時に該光ファイバアレイと光導
波路チップの接合面における光軸の狂いを生じるおそれ
がないという効果を得ることができる。

【００４７】また、上記した間隙の幅の測定方法を用い
て、光ファイバアレイと光導波路チップとが接合された
完成品の間隙の検査を行うことにより、光ファイバアレ
イと光導波路チップとの間の間隙を精度よく検査するこ
とができ、破壊検査法を用いることなく、完成品の合否
判定を好適に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る光ファイバアレイにより接
続された光ファイバと光導波路チップの斜視図である。

【図２】前記光ファイバアレイに端部が分岐した光ファ
イバが固着された状態を示す分解斜視説明図である。

【図３】光ファイバアレイに端部が１本である光ファイ
バが固着された状態を示す分解斜視説明図である。

【図４】本実施の形態に係る光ファイバアレイと光導波
路チップとの接合部の部分拡大断面図である。

【図５】真の間隙の幅をパラメータとして、ＣＣＤカメ
ラによって観察する角度と光導波路チップと第１のチッ
プの見掛けの間隙の幅との関係を作図法により求めた結
果を示す図である。

【図６】真の間隙の幅と見掛けの間隙の幅との関係を実
測した結果を示す図である。

【符号の説明】

１０、１２…光ファイバ １４…光導波路チ
ップ １４ａ、１６ａ、１６ｂ…端面 １６、１８…アレ
イ ２０…ＬｉＮｂＯ₃ 基板 ２２…光導波路 ２４…位相変調器 ２６…偏光子 ３０ａ、３０ｂ、３４…溝 ３１、３８…接着
用樹脂層 ３２、３６…座繰り部 ４０…ＣＣＤカメ
ラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ファイバが所定の溝に配設された透明な
   基板を有する光ファイバアレイと光導波路が配設された
   透明な基板を有する光導波路チップとを、透明な接着用
   樹脂を用いて該光ファイバアレイと光導波路チップのそ
   れぞれの一側面同士で光軸を合わせて接合する方法にお
   いて、 位置決め治具を用いて、前記光ファイバアレイと光導波
   路チップの接合面の間隙の幅を予め所定の値に位置決め
   調整し、 次に、前記接合面の間隙に前記接着用樹脂を充填し、 次いで、拡大撮像装置を用いて、前記光ファイバアレイ
   の基板の光ファイバが配設された主面と対向する側の面
   から該光ファイバアレイを介して、該光ファイバアレイ
   の基板の前記接合面における光ファイバアレイの基板と
   光ファイバとの境界線と該光導波路チップの前記接合面
   における端部との間の見掛けの間隙を観察し、 予め求めた前記見掛けの間隙の幅と真の間隙の幅との関
   係から得られる所望の真の間隙の幅になるように、前記
   位置決め治具により間隙の幅を調整することを特徴とす
   る光ファイバアレイと光導波路チップの接合方法。
2. 【請求項２】光ファイバが所定の溝に配設された透明な
   基板を有する光ファイバアレイと光導波路が配設された
   透明な基板を有する光導波路チップとが、透明な接着用
   樹脂を用いて該光ファイバアレイと光導波路チップのそ
   れぞれの一側面同士で光軸を合わせて接合された接合面
   の間隙を検査する方法であって、 拡大撮像装置を用いて、前記光ファイバアレイの基板の
   光ファイバが配設された主面と対向する側の面から該光
   ファイバアレイを介して、該光ファイバアレイの基板の
   前記接合面における光ファイバアレイの基板と光ファイ
   バとの境界線と該光導波路チップの前記接合面における
   端部との間の見掛けの間隙を観察し、 予め求めた前記見掛けの間隙の幅と真の間隙の幅との関
   係から得られる所望の真の間隙の幅を検査することを特
   徴とする光ファイバアレイと光導波路チップの接合面の
   間隙の検査方法。