JPS58196521A - 光結合回路 - Google Patents
光結合回路Info
- Publication number
- JPS58196521A JPS58196521A JP7937582A JP7937582A JPS58196521A JP S58196521 A JPS58196521 A JP S58196521A JP 7937582 A JP7937582 A JP 7937582A JP 7937582 A JP7937582 A JP 7937582A JP S58196521 A JPS58196521 A JP S58196521A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical fiber
- substrate
- fiber
- waveguide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、光ファイバを用いる光通信システムや光情
報処理システム等に適合する光ファイバと光導波路とを
高効率に結合するための光結合回路に関する。
報処理システム等に適合する光ファイバと光導波路とを
高効率に結合するための光結合回路に関する。
光半導体素子、光ファイバならびに各極光回路部品の性
１１組向上は著しく、このため、これらをシステム構成
要素として用いた光通信システムが既に実用化されるに
至っている。
１１組向上は著しく、このため、これらをシステム構成
要素として用いた光通信システムが既に実用化されるに
至っている。
各種光回路部品のより一層の低価格化、高信頼度化、高
性能化のために、光回路用素子として、ガラスや強誘電
体等の基板の表面から内部にわたって形成された光導波
路を用いることが有望視されている。そして、この光導
波路を光回路用素子として用いた場合、光ファイバとの
高効率な結合を実現することが重要となっている。
性能化のために、光回路用素子として、ガラスや強誘電
体等の基板の表面から内部にわたって形成された光導波
路を用いることが有望視されている。そして、この光導
波路を光回路用素子として用いた場合、光ファイバとの
高効率な結合を実現することが重要となっている。
従来、この種の、光ファイバと光導波路との光結合回路
としては、基板に形成された光導波路の端面に光ファイ
バの端面のコア部を光学的に結合するように設けた光結
合回路が多く用いられている。
としては、基板に形成された光導波路の端面に光ファイ
バの端面のコア部を光学的に結合するように設けた光結
合回路が多く用いられている。
単一モードの光ファイバと光導波路とを結合させる場合
、光ファイバと光導波路の屈折率分布がかなり異なって
いても、それぞれのモード分布としてガウス分布に近い
分布が実現され、高効率な結合が行なえる。
、光ファイバと光導波路の屈折率分布がかなり異なって
いても、それぞれのモード分布としてガウス分布に近い
分布が実現され、高効率な結合が行なえる。
しかし、多モードの場合、ガラスや強誘電体等の基板の
中に、光ファイバと同様な円形の光導波路を形成するこ
とは難しい。特にイオン拡散等により、基板の表面から
内部にわたって形成された光導波路の場合、基板の表面
付近が最も高い屈折率を有するような半円形の光導波路
となると古が多い。したがって、多モードの光導波路の
入出射端を２本の光ファイバで結合した場合、３ｄＢ
以上もの結合損失を生じ、高効率の結合が得られず、
高性能な光回路部品が実現できないという欠点を有して
いた。
中に、光ファイバと同様な円形の光導波路を形成するこ
とは難しい。特にイオン拡散等により、基板の表面から
内部にわたって形成された光導波路の場合、基板の表面
付近が最も高い屈折率を有するような半円形の光導波路
となると古が多い。したがって、多モードの光導波路の
入出射端を２本の光ファイバで結合した場合、３ｄＢ
以上もの結合損失を生じ、高効率の結合が得られず、
高性能な光回路部品が実現できないという欠点を有して
いた。
本発明の目的は、上記欠点を除去し、光ファイバと光導
波路とを高効率に結合し、高性能な光回路部品を実現す
るための光結合回路を提供することにある。
波路とを高効率に結合し、高性能な光回路部品を実現す
るための光結合回路を提供することにある。
本発明の光結合回路は、光の伝搬方向に垂直な方向の断
面形状が半円形の先導波路と光ファイバとの光結合回路
において、前記光ファイバの端部を光ファイバの光軸に
対して斜めに研磨し、この斜めに研磨された先端部にお
ける光ファイバのコア断面形状を前記光導波路の断面形
状と同じ寸法・形状とした点に特徴がある。
面形状が半円形の先導波路と光ファイバとの光結合回路
において、前記光ファイバの端部を光ファイバの光軸に
対して斜めに研磨し、この斜めに研磨された先端部にお
ける光ファイバのコア断面形状を前記光導波路の断面形
状と同じ寸法・形状とした点に特徴がある。
以下、本発明について、図面を用いて詳細に説明する。
第１図は、この発明の一実施例を示すための概略図であ
る。光ファイバ２は、光ファイバ２の光軸に対して約１
＠！斜めに研磨された側面２３を有し、その端面ははり
半円形になっている。
る。光ファイバ２は、光ファイバ２の光軸に対して約１
＠！斜めに研磨された側面２３を有し、その端面ははり
半円形になっている。
一方、ＢＫ７の光学ガラス基板１には、光導波路１０が
基板１の表面から内部にわたって形成されている。その
光導波路１０の断面ははゾ半円形になっており、その直
径はそれに結合される光ファイバのコア径とはゾ同じ大
きさである。そして、光ファイバ２の半円形の端面のコ
ア部４は基板１に形成された光導波路１０の半円形の断
面に一致するように光学的に透明な接着剤（例えばスタ
イキャスト（エマーソン力貞ング社製））３を介して固
着されている。用いた接着剤３の屈折率は、光ファイバ
２のクラッド２２またはガラス基板１のそれに等電 しいか小さい。光導波路ｌＯは、イオン浸透法によって
ガラス基板１中に銀イオンを浸透させることによって容
易に製作される。その屈折率分布は、ガラス基板ｌの表
面で最も大きく、表面からガラス基板ｌの内部に向って
除々に減少する形である。
基板１の表面から内部にわたって形成されている。その
光導波路１０の断面ははゾ半円形になっており、その直
径はそれに結合される光ファイバのコア径とはゾ同じ大
きさである。そして、光ファイバ２の半円形の端面のコ
ア部４は基板１に形成された光導波路１０の半円形の断
面に一致するように光学的に透明な接着剤（例えばスタ
イキャスト（エマーソン力貞ング社製））３を介して固
着されている。用いた接着剤３の屈折率は、光ファイバ
２のクラッド２２またはガラス基板１のそれに等電 しいか小さい。光導波路ｌＯは、イオン浸透法によって
ガラス基板１中に銀イオンを浸透させることによって容
易に製作される。その屈折率分布は、ガラス基板ｌの表
面で最も大きく、表面からガラス基板ｌの内部に向って
除々に減少する形である。
以上の構成において、光ファイバ２のコア２１を伝搬し
てきた光は、斜めに研磨された側面おをもつ部分を伝搬
するが、この部分がテーバ状になっていることからほと
んど損失を受けｒｌこ伝搬し、光ファイバ２のはゾ半円
形の断面をもつ出射端では、は＼゛半円形の断面をもつ
パワー分布となる。
てきた光は、斜めに研磨された側面おをもつ部分を伝搬
するが、この部分がテーバ状になっていることからほと
んど損失を受けｒｌこ伝搬し、光ファイバ２のはゾ半円
形の断面をもつ出射端では、は＼゛半円形の断面をもつ
パワー分布となる。
従ってこの光ファイバ２の端面のコア部をカラス基板１
に設けられた先導波路１０の半円形断面に一致するよう
に配置することによって高効率な粘合が実現できる。
に設けられた先導波路１０の半円形断面に一致するよう
に配置することによって高効率な粘合が実現できる。
光ファイバ２は、■溝を有するシリコン等の基板に設け
、基板の■溝に固着１体化された光ファイバの側面およ
び端面を研磨しその基板の端面をガラス基板１の端面１
１と真学的に高効率な一合が得られるように固着しても
良い。
、基板の■溝に固着１体化された光ファイバの側面およ
び端面を研磨しその基板の端面をガラス基板１の端面１
１と真学的に高効率な一合が得られるように固着しても
良い。
さらに、光導波路ｌＯの表面および光ファイバ２のコア
部の露出した斜め研磨向は、それぞれの屈折率より小さ
な屈折率を南する接着剤（例えばエポテック３０Ｓ（エ
ポキシテクノロジー社製））を塗布して保護しても良い
。
部の露出した斜め研磨向は、それぞれの屈折率より小さ
な屈折率を南する接着剤（例えばエポテック３０Ｓ（エ
ポキシテクノロジー社製））を塗布して保護しても良い
。
また、光導波路１０の形成されている側のガラス基板１
の表面や光ファイバ２の斜め研磨面詔にスパッタ等によ
り、８ｉ０．等の膜を設けても良い。
の表面や光ファイバ２の斜め研磨面詔にスパッタ等によ
り、８ｉ０．等の膜を設けても良い。
また、基板１にはＬｉＮｂ０．等の強誘電体やＧａＡｓ
やＩｎＧａＡｓＰ系等の半導体基板等を用いても良い。
やＩｎＧａＡｓＰ系等の半導体基板等を用いても良い。
また、光導波路ｌＯの製造方法はイオン浸透法に限定さ
れない。
れない。
第２包は、本発明による光結合回路を用いて、４×４の
スターカプラを構成した場合の概略図で、（１）が平面
図、（ｂ）が平面図のＡ −Ａ／の断面図である。
スターカプラを構成した場合の概略図で、（１）が平面
図、（ｂ）が平面図のＡ −Ａ／の断面図である。
人出射光ファイ、パ２０１〜２０４および２０１′〜２
０４′は夫々４本ずつ、■溝をもつシリコン基板４００
．４００′ に固定され、その光ファイバの側面が斜め
研磨されている。また、光導波路１１０を設け、その表
面に８ｉ０．膜１２０を設けたガラス基板１００の両端
面にＶ溝に固定された光ファイバ２０１〜２０４および
２０１’−２０４’の端面が接着剤３００．３００′を
介して光学的に高効率に結合されるように基板５００上
に設けられている。
０４′は夫々４本ずつ、■溝をもつシリコン基板４００
．４００′ に固定され、その光ファイバの側面が斜め
研磨されている。また、光導波路１１０を設け、その表
面に８ｉ０．膜１２０を設けたガラス基板１００の両端
面にＶ溝に固定された光ファイバ２０１〜２０４および
２０１’−２０４’の端面が接着剤３００．３００′を
介して光学的に高効率に結合されるように基板５００上
に設けられている。
この構成のスターカプラは、光導波路と光ファイバとの
高効率な結合か実現されて基板上に一体化されているの
で、高性能で信頼性の高いものとなっている。
高効率な結合か実現されて基板上に一体化されているの
で、高性能で信頼性の高いものとなっている。
なお、光ファイバ２０１〜２０４．２０１′〜２０４′
のコア２１１〜２１４．２１１′へ−２１４’およびク
ラッド２２１〜２２４．２２１’〜２２４′が露出して
いる斜め研磨面には、クラッド２２１〜２２４．２２１
’〜２２４′の屈折率に等しいか小さな屈折率を有する
接着剤もしくは８１０．膜等を設け′Ｃも良い。
のコア２１１〜２１４．２１１′へ−２１４’およびク
ラッド２２１〜２２４．２２１’〜２２４′が露出して
いる斜め研磨面には、クラッド２２１〜２２４．２２１
’〜２２４′の屈折率に等しいか小さな屈折率を有する
接着剤もしくは８１０．膜等を設け′Ｃも良い。
以上、この発明による光結合回路について実施例を用い
て詳細に説明したが、この発明による光結合回路は、光
ファイバの４面のコア部の形状と大きさが先導波路の断
面の形状と大きさとはり同じになっているため、高効率
な結合が得られるという特長を具備しており、各梅光回
路部品における光結合部に適用できる。
て詳細に説明したが、この発明による光結合回路は、光
ファイバの４面のコア部の形状と大きさが先導波路の断
面の形状と大きさとはり同じになっているため、高効率
な結合が得られるという特長を具備しており、各梅光回
路部品における光結合部に適用できる。
第１図はこの発明の一実施例を示す概略図、第２図はこ
の発明による光結合回路を用いた４×４のスターカブラ
の構成を示す概略図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面
図である。 図において、 １．１００はガラス基板、１０．１１０は光導波路、１
２０はＳｉｎ、膜、１１はガラス基板ｌの端面、２．２
０１・〜２０４．２０１′〜２０４′は光ファイバ、２
１．２１１〜２１４．２１１′〜２１４′はコア、２２
．２２１〜２２４．２２１′〜２２４′はクラッド、２
３は光ファイバ２の斜め研磨面、３．３００．３００１
は接着剤、４００．４００ＩはＶ溝基板、５００は基板
である。
の発明による光結合回路を用いた４×４のスターカブラ
の構成を示す概略図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面
図である。 図において、 １．１００はガラス基板、１０．１１０は光導波路、１
２０はＳｉｎ、膜、１１はガラス基板ｌの端面、２．２
０１・〜２０４．２０１′〜２０４′は光ファイバ、２
１．２１１〜２１４．２１１′〜２１４′はコア、２２
．２２１〜２２４．２２１′〜２２４′はクラッド、２
３は光ファイバ２の斜め研磨面、３．３００．３００１
は接着剤、４００．４００ＩはＶ溝基板、５００は基板
である。
Claims (1)
- 光の伝搬方向に垂直な方向の断面形状が半円形の光導波
路と光ファイバとの光結合回路において、前記光ファイ
バの端部を光ファイバの光軸に対して斜めに研磨し、こ
の斜めに研廟された先端部における光ファイバのコア断
面形状を前記光導波路の断面形状と同じ寸法・形状とし
たことを特徴とする光結合回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7937582A JPS58196521A (ja) | 1982-05-12 | 1982-05-12 | 光結合回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7937582A JPS58196521A (ja) | 1982-05-12 | 1982-05-12 | 光結合回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58196521A true JPS58196521A (ja) | 1983-11-16 |
Family
ID=13688118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7937582A Pending JPS58196521A (ja) | 1982-05-12 | 1982-05-12 | 光結合回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58196521A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6026908A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-09 | Fujitsu Ltd | 光フアイバ−結合器 |
| JPS61502706A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-11-20 | ブリティシュ・テレコミュニケ−ションズ・パブリック・リミテッド・カンパニ | 導波路の接続構造および接続方法 |
| JPH02149805A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバと光導波路の結合方法 |
| JPH03196002A (ja) * | 1989-12-18 | 1991-08-27 | Litton Syst Inc | 集積光学チップ |
| JPH07181343A (ja) * | 1993-11-08 | 1995-07-21 | Corning Inc | 光導波通路部品およびその製造方法 |
-
1982
- 1982-05-12 JP JP7937582A patent/JPS58196521A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6026908A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-09 | Fujitsu Ltd | 光フアイバ−結合器 |
| JPH0371684B2 (ja) * | 1983-07-26 | 1991-11-14 | Fujitsu Ltd | |
| JPS61502706A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-11-20 | ブリティシュ・テレコミュニケ−ションズ・パブリック・リミテッド・カンパニ | 導波路の接続構造および接続方法 |
| JPH0476445B2 (ja) * | 1984-07-13 | 1992-12-03 | Buriteitsushu Terekomyunikeeshonzu Plc | |
| JPH02149805A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-08 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光ファイバと光導波路の結合方法 |
| JPH03196002A (ja) * | 1989-12-18 | 1991-08-27 | Litton Syst Inc | 集積光学チップ |
| JP2696269B2 (ja) * | 1989-12-18 | 1998-01-14 | リットン・システムズ・インコーポレーテッド | 集積光学チップ |
| JPH07181343A (ja) * | 1993-11-08 | 1995-07-21 | Corning Inc | 光導波通路部品およびその製造方法 |
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