JPS59162506A - 光導波路装置 - Google Patents
光導波路装置Info
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- JPS59162506A JPS59162506A JP58036941A JP3694183A JPS59162506A JP S59162506 A JPS59162506 A JP S59162506A JP 58036941 A JP58036941 A JP 58036941A JP 3694183 A JP3694183 A JP 3694183A JP S59162506 A JPS59162506 A JP S59162506A
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- JP
- Japan
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- waveguide
- film
- optical fiber
- light guide
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- 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
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G—PHYSICS
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
- G02B6/1221—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths made from organic materials
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- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (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】
（発明の分野）
この発明は、大口径光ファイバ（例えば、２００μ以上
）との結合に際して結合ロスが少なく、かつ導波効率が
高い大口径の先導波路装置に関する。
）との結合に際して結合ロスが少なく、かつ導波効率が
高い大口径の先導波路装置に関する。
（従来技術とその問題点）
第１図に、従来の選択光重合法による高分子光導波路フ
ィルムの製造工程を示す。
ィルムの製造工程を示す。
まず、第１図（ａ ）に示す如く、シート状の高分子フ
ィルムを作成するためのキャスト容器１を溶媒で洗浄す
る。
ィルムを作成するためのキャスト容器１を溶媒で洗浄す
る。
次いで、第１図（ｂ＞に示す如く、洗浄後のキャスト容
器１内に、透明な光重合性材料からなるキャスト溶液２
を薄く流し込む。
器１内に、透明な光重合性材料からなるキャスト溶液２
を薄く流し込む。
次いで、第１′図（Ｃ’）に示す如く、キャスト溶液２
内の溶媒を一部蒸発させることにより、半固形状態の高
分子フィルム２ａを得る。
内の溶媒を一部蒸発させることにより、半固形状態の高
分子フィルム２ａを得る。
次いで、第１図（ｄ ）に示す如く、高分子フィルム２
ａの表面にフォトマスク４を載置し、更にその上から紫
外線５を露光することにより、マスクされていない部分
に対して選択的に光重合を生ぜしめ、これによりその部
分の屈折率を減少させる。
ａの表面にフォトマスク４を載置し、更にその上から紫
外線５を露光することにより、マスクされていない部分
に対して選択的に光重合を生ぜしめ、これによりその部
分の屈折率を減少させる。
次いで、第１図（ｅ）に示す如く、真空乾燥によって、
非光重合部６に含まれている七ツマ７を蒸発させ、これ
により非光重合部６の屈折率を光重合部８の屈折率より
も大きくする。
非光重合部６に含まれている七ツマ７を蒸発させ、これ
により非光重合部６の屈折率を光重合部８の屈折率より
も大きくする。
次いで、第１図（ｆ）に示す如く、以上の工程を経た高
分子フィルム２ａの表面および裏面に、屈折率の小さい
樹脂層９．１０をコートし、以上により屈折率の高い非
光重合部６をコア、その周りの屈折率の小さな光重合部
８．コート層９．１０をクラッドとする高分子先導波路
フィルムが完成する。
分子フィルム２ａの表面および裏面に、屈折率の小さい
樹脂層９．１０をコートし、以上により屈折率の高い非
光重合部６をコア、その周りの屈折率の小さな光重合部
８．コート層９．１０をクラッドとする高分子先導波路
フィルムが完成する。
しかしながら、以上の工程を経て得られる高分子光導波
路フィルムは、第１図（ｄ ）の紫外４１！露光工程に
おいて、第２図に示す如く、高分子フィルム２ａ上に、
フォトマスク板４ａを載置し、その上から紫外線露光装
置１１により平行ビーム状の紫外光を照射するようにし
ているため、表面からの深さが増すに従って高分子フィ
ルム２ａ内の紫外光強度■は第３図に示す如く減少する
とともに、これにつれて高分子フィルム２ａ内の屈折率
変化−Δ０の度合も減少し、この結果高分子フィルム２
ａの裏面付近はど、非光重合部６の屈折率と光重合部８
の屈折率との差が小さくなる。
路フィルムは、第１図（ｄ ）の紫外４１！露光工程に
おいて、第２図に示す如く、高分子フィルム２ａ上に、
フォトマスク板４ａを載置し、その上から紫外線露光装
置１１により平行ビーム状の紫外光を照射するようにし
ているため、表面からの深さが増すに従って高分子フィ
ルム２ａ内の紫外光強度■は第３図に示す如く減少する
とともに、これにつれて高分子フィルム２ａ内の屈折率
変化−Δ０の度合も減少し、この結果高分子フィルム２
ａの裏面付近はど、非光重合部６の屈折率と光重合部８
の屈折率との差が小さくなる。
このため、高分子フィルム２ａの裏面付近においては、
非光重合部６（コア）と光重合部８（クラッド）との界
面では光の散乱や洩れが大きく、光の閉込め効果が弱い
ため光導波路としての損失が増大するという問題がある
。
非光重合部６（コア）と光重合部８（クラッド）との界
面では光の散乱や洩れが大きく、光の閉込め効果が弱い
ため光導波路としての損失が増大するという問題がある
。
゛ 例えば、第５図（ａ ）に示す厚さ１００μの高
分子フィルムと、第６図（ａ）に示す厚さ２００μの高
分子フィルムの場合で比較すると、フィルム内の紫外光
強度■はそれぞれ第５図（ｂ）、第６図（ｂ）の如＜２
００μフイルムの方が大きく減衰し、これに伴い裏面付
近の屈折率変化の度合はそれぞれ第５図（Ｃ）、第６図
（ｃ）の如く２００μフイルムの方が小さくなり、すな
わち以上の問題は高分子フィルムの厚さが増大する程顕
著に見られる。
分子フィルムと、第６図（ａ）に示す厚さ２００μの高
分子フィルムの場合で比較すると、フィルム内の紫外光
強度■はそれぞれ第５図（ｂ）、第６図（ｂ）の如＜２
００μフイルムの方が大きく減衰し、これに伴い裏面付
近の屈折率変化の度合はそれぞれ第５図（Ｃ）、第６図
（ｃ）の如く２００μフイルムの方が小さくなり、すな
わち以上の問題は高分子フィルムの厚さが増大する程顕
著に見られる。
このため、このような製造工程によって、例えば２００
μ以上の大口径光ファイバに接続可能な光導波路を製造
しようとする場合、フィルム裏面近傍における導波損失
の増大によって実用に供し得る製品を得ることができな
かった。
μ以上の大口径光ファイバに接続可能な光導波路を製造
しようとする場合、フィルム裏面近傍における導波損失
の増大によって実用に供し得る製品を得ることができな
かった。
また、高分子先導波フィルムの裏面側において、コアと
クラッドとの屈折率差が小さいことによる導波ロスの増
大に加え、第５図および第６図に示すごとき導波路断面
が矩形もしくは正方形の導波路は、これに対して円形断
面の光ファイバを結合しようとした場合、その結合端面
形状の違いによる結合ロスが大きく、しかもこの結合ロ
スは導波路の口径が増大する程顕著に見られ、この点が
らしても先導波システム全体における光導波効率の低下
要因ともなる。
クラッドとの屈折率差が小さいことによる導波ロスの増
大に加え、第５図および第６図に示すごとき導波路断面
が矩形もしくは正方形の導波路は、これに対して円形断
面の光ファイバを結合しようとした場合、その結合端面
形状の違いによる結合ロスが大きく、しかもこの結合ロ
スは導波路の口径が増大する程顕著に見られ、この点が
らしても先導波システム全体における光導波効率の低下
要因ともなる。
（発明の目的）
この発明の目的は、導波効率の高い光導波路を有し、か
つ大口径光ファイバと結合するに際し結合ロスが少ない
光導波路装置を提供することにある。
つ大口径光ファイバと結合するに際し結合ロスが少ない
光導波路装置を提供することにある。
（発明の構成と効果）
この発明は、導波路断面が台形状をなし、がっ導波路パ
ターンが互いに面対称な２枚の先導波路基板を、前記両
導波路パターンを一致させ、かつ前記台形の長辺側の面
が向かい合わせになるようにして接合してなることを特
徴とするものである。
ターンが互いに面対称な２枚の先導波路基板を、前記両
導波路パターンを一致させ、かつ前記台形の長辺側の面
が向かい合わせになるようにして接合してなることを特
徴とするものである。
以上の構成によれば、最終的な光導波路は２枚の先導波
路基板を接合してなるため、各１枚の光導波路基板につ
いては所望の導波路口径の半分の厚さで済み、例えば前
述の選択光重合法による先導波路フィルムを用いる場合
にも裏面側における導波損失が比較的小さな薄いフィル
ムを使用することができ、更に導波路断面が六角形とな
って光ファイバの円形断面により近（なるため、これに
より大口径光ファイバとの結合に際してもその結合ロス
を可及的に低減させることができる。
路基板を接合してなるため、各１枚の光導波路基板につ
いては所望の導波路口径の半分の厚さで済み、例えば前
述の選択光重合法による先導波路フィルムを用いる場合
にも裏面側における導波損失が比較的小さな薄いフィル
ムを使用することができ、更に導波路断面が六角形とな
って光ファイバの円形断面により近（なるため、これに
より大口径光ファイバとの結合に際してもその結合ロス
を可及的に低減させることができる。
（実施例の説明）
第７図はこの発明に係わる先導波路装置の一実施例を示
す断面図である。同図において、１２゜１３はそれぞれ
高分子先導波路フィルム（光導波路基板）であり、これ
らのフィルム１２．１３には、クラッドを構成する光重
合部１４とコアを形成する非光重合部１５とによって、
断面が台形状をなす光導波路１６．１７がそれぞれ形成
されている。 各フィルム１２．１３の一方の面、すな
わち前記台形の短辺側の面にはコート層１８．１９がそ
れぞれ設けられ、長辺側の面には何等コート層は設けら
れていない。従って、光導波路１６゜１７の長辺側の面
はフィルム１２．１３の他方の面へと露出していること
になる。
す断面図である。同図において、１２゜１３はそれぞれ
高分子先導波路フィルム（光導波路基板）であり、これ
らのフィルム１２．１３には、クラッドを構成する光重
合部１４とコアを形成する非光重合部１５とによって、
断面が台形状をなす光導波路１６．１７がそれぞれ形成
されている。 各フィルム１２．１３の一方の面、すな
わち前記台形の短辺側の面にはコート層１８．１９がそ
れぞれ設けられ、長辺側の面には何等コート層は設けら
れていない。従って、光導波路１６゜１７の長辺側の面
はフィルム１２．１３の他方の面へと露出していること
になる。
各フィルム１２．１３に形成された導波路１６゜１７の
延在パターンは、図に示す配置において、上下に面対称
になっており、かつ両フィルム１２゜１３は各延在パタ
ーンを上下において完全に一致させ１＝状態において、
接着剤２０によつ、て接合されている。
延在パターンは、図に示す配置において、上下に面対称
になっており、かつ両フィルム１２゜１３は各延在パタ
ーンを上下において完全に一致させ１＝状態において、
接着剤２０によつ、て接合されている。
従って、全体としては、２枚の高分子光導波路フィルム
１２．１３によって、断面六角形状の光導波路が作られ
ている。
１２．１３によって、断面六角形状の光導波路が作られ
ている。
接着剤２０としては、例えばＥＰＯ−ＴＥＣ３０２−３
等の耐高温性エポキシ系接着剤等を使用Ｊることができ
る。
等の耐高温性エポキシ系接着剤等を使用Ｊることができ
る。
また、コート層１８．１９としては、例えば水溶性アク
リルエマルジョン等により１０μ程度の厚さに施せば良
い。
リルエマルジョン等により１０μ程度の厚さに施せば良
い。
次に、以上の構造からなる光導波路装置の製造工程を簡
単に説明すると、まず前記第１図（ａ）〜（Ｃ）の工程
を経て、第１図（ｄ ）に示す紫外線露光工程へ移行す
る。
単に説明すると、まず前記第１図（ａ）〜（Ｃ）の工程
を経て、第１図（ｄ ）に示す紫外線露光工程へ移行す
る。
この紫外線露光工程においては、第９図に示す如く、高
分子フィルム１２上にフォトマスク板２１を載置し、そ
の上から紫外線露光を行なう。
分子フィルム１２上にフォトマスク板２１を載置し、そ
の上から紫外線露光を行なう。
このとき、同図に示す如く、フォトマスク板２１の真上
から垂直に照射される紫外線２２の他に、この紫外線２
２の光路を挾んでその両側に紫外線反射板２３を、導波
路１６のなす台形の斜辺の傾斜角度に合わせてθだけ傾
けて配置し、これによりマスク部２４の下面側にも紫外
光が回り込むように露光を行なう。
から垂直に照射される紫外線２２の他に、この紫外線２
２の光路を挾んでその両側に紫外線反射板２３を、導波
路１６のなす台形の斜辺の傾斜角度に合わせてθだけ傾
けて配置し、これによりマスク部２４の下面側にも紫外
光が回り込むように露光を行なう。
これにより、紫外光線は高分子フィルム１２の内部にち
ょうど断面台形の部分を残して透過することとなり、こ
の結果非光重合部１５だけが断面台形状に残されること
になる。
ょうど断面台形の部分を残して透過することとなり、こ
の結果非光重合部１５だけが断面台形状に残されること
になる。
次いで、次の工程では、以上と同様な工程で得た２枚の
高分子フィルム１２．１３を拡大顕微鏡でパターン位置
合わせを行ない、次いで各導波路 −の長辺側が向か
い合うようにしてＥＰＯ−ＴＥＣ３０２−３等によって
接着固定し、更に以上の接合体の上下各面を例えば水溶
性アルカリエマルジョン等により１０μ程度の厚さにバ
ーコーティング１８．１９を行なうのである。
高分子フィルム１２．１３を拡大顕微鏡でパターン位置
合わせを行ない、次いで各導波路 −の長辺側が向か
い合うようにしてＥＰＯ−ＴＥＣ３０２−３等によって
接着固定し、更に以上の接合体の上下各面を例えば水溶
性アルカリエマルジョン等により１０μ程度の厚さにバ
ーコーティング１８．１９を行なうのである。
以上の構造よりなる光導波路装置の実際の寸法の一例を
挙げれば、第７図に示す如く直径Ｄ＝２００μ程度の大
口径光ファイバに適用させる場合、各高分子光導波路フ
ィルム１２．１３の厚さｄ＝９０μ１台形の長辺′の幅
Ｗ＋−２１６μ、短辺の幅Ｗ２＝９０μとすれば良い。
挙げれば、第７図に示す如く直径Ｄ＝２００μ程度の大
口径光ファイバに適用させる場合、各高分子光導波路フ
ィルム１２．１３の厚さｄ＝９０μ１台形の長辺′の幅
Ｗ＋−２１６μ、短辺の幅Ｗ２＝９０μとすれば良い。
このように、Ｄ ＝ ２’ ００μ程度の大口径光ファ
イバに適用する場合でも、各フィルム１２．１３の厚さ
としては９０μ程度の薄いもので済み、このため各フィ
ルムの裏面側にお１プるコアとクラッドとの屈折率差は
充分大きなものを使用することができる。
イバに適用する場合でも、各フィルム１２．１３の厚さ
としては９０μ程度の薄いもので済み、このため各フィ
ルムの裏面側にお１プるコアとクラッドとの屈折率差は
充分大きなものを使用することができる。
第８図において、円形２５で示すのは光ファイバの断面
形状、正方形２６で示すのは従来の導波路断面、六角形
２７で示すのは本発明光導波路の導波路断面である。
形状、正方形２６で示すのは従来の導波路断面、六角形
２７で示すのは本発明光導波路の導波路断面である。
この図からも明らかなように、従来の導波路断面２６は
光ファイバの断面２５に比べて大きく外側にはみ出して
おり、このため結合効率が低い。
光ファイバの断面２５に比べて大きく外側にはみ出して
おり、このため結合効率が低い。
これに対して、本発明先導・波路の導波路断面２７は、
光ファイバの断面２５により近付くため、結合効率が高
く、従来の断面正方形の導波路に比べ０．５ｄＢ程度の
結合ロス改善が見られた。
光ファイバの断面２５により近付くため、結合効率が高
く、従来の断面正方形の導波路に比べ０．５ｄＢ程度の
結合ロス改善が見られた。
なお、前記実施例では、光導波路基板として、高分子光
導波路フィルムを使用したが、本発明はこれに限定され
ず、光導波路基板としてはニオブ酸リチウム等の強誘電
体、ガラス等のアモルファス材料等を用いた光導波路基
板をも使用できることは勿論である。
導波路フィルムを使用したが、本発明はこれに限定され
ず、光導波路基板としてはニオブ酸リチウム等の強誘電
体、ガラス等のアモルファス材料等を用いた光導波路基
板をも使用できることは勿論である。
第１図は従来の高分子光導波路フィルムの製造工程を示
す工程図、第２図は同工程の中で紫外線露光工程を示す
図、第３図は同工程で得られた先導波路フィルムにおけ
る厚さ方向の紫外光強度分布を示すグラフ、第４図は同
厚さ方向の屈折率変化分布を示すグラフ、第５図（ａ
）は厚さ１００μの高分子光導波路フィルムの断面図、
同（ｂ）は同フィルムにおける厚さ方向の紫外光強度分
布を示すグラフ、同（Ｃ）は厚さ方向の屈折率変化分布
を示すグラフ、第６図（ａ）は厚さ２００μの高分子光
導波路フィルムの断面図、同（ｂ）は同フィルムにお【
プる厚さ方向の紫外光強度分布を示すグラフ、同（Ｃ）
は厚さ方向の屈折率変化分布を示すグラフ、第７図は本
発明の一実施例を示す断面図、第８図は光ファイバの断
面形状と従来および本発明の先導波路の断面形状と比較
して示づ一′図、第９図は本発明光導波路装置の製造工
程における紫外線露光工程を説明するための図である。 １１・・・・・・・・・・・・光導波路装置１２．１３
・・・先導波路基板 １４・・・・・・・・・・・・光重合部１５・・・・・
・・・・・・・非光重合部１６．１７・・・台形状導波
路 １８．１９・・・コート層 ２０・・・・・・・・・・・・接着剤 特許出願人 第５図 （ａ） ＜ｂ）（ｃ） 第６図 第７図 第８図
す工程図、第２図は同工程の中で紫外線露光工程を示す
図、第３図は同工程で得られた先導波路フィルムにおけ
る厚さ方向の紫外光強度分布を示すグラフ、第４図は同
厚さ方向の屈折率変化分布を示すグラフ、第５図（ａ
）は厚さ１００μの高分子光導波路フィルムの断面図、
同（ｂ）は同フィルムにおける厚さ方向の紫外光強度分
布を示すグラフ、同（Ｃ）は厚さ方向の屈折率変化分布
を示すグラフ、第６図（ａ）は厚さ２００μの高分子光
導波路フィルムの断面図、同（ｂ）は同フィルムにお【
プる厚さ方向の紫外光強度分布を示すグラフ、同（Ｃ）
は厚さ方向の屈折率変化分布を示すグラフ、第７図は本
発明の一実施例を示す断面図、第８図は光ファイバの断
面形状と従来および本発明の先導波路の断面形状と比較
して示づ一′図、第９図は本発明光導波路装置の製造工
程における紫外線露光工程を説明するための図である。 １１・・・・・・・・・・・・光導波路装置１２．１３
・・・先導波路基板 １４・・・・・・・・・・・・光重合部１５・・・・・
・・・・・・・非光重合部１６．１７・・・台形状導波
路 １８．１９・・・コート層 ２０・・・・・・・・・・・・接着剤 特許出願人 第５図 （ａ） ＜ｂ）（ｃ） 第６図 第７図 第８図
Claims (1)
- （１）導波路断面が台形状をなし、かつ導波路パターン
が互いに面対称な２枚の光導波路基板を、前記両導波路
パターンを一致させ、かつ前記台形の長辺側の面が向か
い合わせとなるように対向させて接合してなることを特
徴とする先導波路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58036941A JPS59162506A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 光導波路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58036941A JPS59162506A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 光導波路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59162506A true JPS59162506A (ja) | 1984-09-13 |
Family
ID=12483772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58036941A Pending JPS59162506A (ja) | 1983-03-07 | 1983-03-07 | 光導波路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59162506A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0863417A1 (fr) * | 1997-03-05 | 1998-09-09 | France Telecom | Dispositif éclateur multiplexeur intégré pour fibres multicoeurs |
-
1983
- 1983-03-07 JP JP58036941A patent/JPS59162506A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0863417A1 (fr) * | 1997-03-05 | 1998-09-09 | France Telecom | Dispositif éclateur multiplexeur intégré pour fibres multicoeurs |
| FR2760538A1 (fr) * | 1997-03-05 | 1998-09-11 | France Telecom | Dispositif eclateur multiplexeur duplexeur integre pour fibres multicoeurs |
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