JPS59189308A - 光フアイバと光導波路との接続方法 - Google Patents
光フアイバと光導波路との接続方法Info
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- JPS59189308A JPS59189308A JP6363183A JP6363183A JPS59189308A JP S59189308 A JPS59189308 A JP S59189308A JP 6363183 A JP6363183 A JP 6363183A JP 6363183 A JP6363183 A JP 6363183A JP S59189308 A JPS59189308 A JP S59189308A
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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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】
（技術分野）
本発明は、光ファイバと光導波路との接続方法、特に光
通信の分野で必要な光ファイノくと光導波路との直接接
続方法に関するものである。
通信の分野で必要な光ファイノくと光導波路との直接接
続方法に関するものである。
（背景技術）
光通信の進展に伴ない、多数の光部品、例えば、光分岐
素子、光分波器等が必要になっている。これら光部品の
構成に際しては、光ファイバと光導波路との接続が必要
とされる。従来、かかる接続は、主に、レンズボンド等
の接着剤を介して行なわれていたので、光ファイバと光
導波路との界面において反射損失を生ずるという問題点
があり、また、接着剤の経時変化のために長期信頼性に
欠けるという欠点があった。
素子、光分波器等が必要になっている。これら光部品の
構成に際しては、光ファイバと光導波路との接続が必要
とされる。従来、かかる接続は、主に、レンズボンド等
の接着剤を介して行なわれていたので、光ファイバと光
導波路との界面において反射損失を生ずるという問題点
があり、また、接着剤の経時変化のために長期信頼性に
欠けるという欠点があった。
光導波路として石英ガラス糸光導波路を用いる場合には
、その材質が、現在の主流を占めている石英ガラス系光
ファイバと同じであるから、両者を直接融着接続するこ
とにより上述したような欠点を除去できる可能性を有し
ているが、現在までに確立されている光フアイバ同士の
融着接続と異なり、光ファイバと光導波路との直接融着
接続の場合には、両者の熱容量に大幅な差があるため、
光ファイバのみが一方的に変形してし捷い、高精度の位
置合わせが困難になるという事情があった。
、その材質が、現在の主流を占めている石英ガラス系光
ファイバと同じであるから、両者を直接融着接続するこ
とにより上述したような欠点を除去できる可能性を有し
ているが、現在までに確立されている光フアイバ同士の
融着接続と異なり、光ファイバと光導波路との直接融着
接続の場合には、両者の熱容量に大幅な差があるため、
光ファイバのみが一方的に変形してし捷い、高精度の位
置合わせが困難になるという事情があった。
（目 的）
そこで、本発明の目的は、上述の欠点を除去して、光フ
ァイバと光導波路との直接融着接続を容易に行うことの
できる光ファイバと光導波路との接続方法を提供するこ
とにある。
ァイバと光導波路との直接融着接続を容易に行うことの
できる光ファイバと光導波路との接続方法を提供するこ
とにある。
（発明の構成）
けることに着目し、かかるガラス化したガラス微粒子を
フラックスあるいはバインダとして用いることにより光
導波路のガラス表面を溶かして両者の融着一体化を図っ
て、光ファイバと光導波路との接続を容易に行う。
フラックスあるいはバインダとして用いることにより光
導波路のガラス表面を溶かして両者の融着一体化を図っ
て、光ファイバと光導波路との接続を容易に行う。
（実施例）
以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１八図〜第１Ｄ図は本発明接続方法の一実施例におけ
る順次の過程を示すものである。ここで、ｌは光ファイ
バ、コは２次元光導波路でちゃ、第１Ａ図に詳しく示す
ように、光導波路コは、石英ガラス基板３と、この基板
３上に形成されたバッファ層ｌと、バッファ層ｌ上に配
置された光導波Ｒ１と、との光導波ｍ＆を被覆する保護
層ｔとから構成されている。
る順次の過程を示すものである。ここで、ｌは光ファイ
バ、コは２次元光導波路でちゃ、第１Ａ図に詳しく示す
ように、光導波路コは、石英ガラス基板３と、この基板
３上に形成されたバッファ層ｌと、バッファ層ｌ上に配
置された光導波Ｒ１と、との光導波ｍ＆を被覆する保護
層ｔとから構成されている。
光導波路ノは、５ｉＣ１４，ＴｉＣ１４８ＧＩ３． Ｐ
ＣＩ、等のガラス形成原料ガスの熱酸化あるいは火炎加
水分解の反応により、光フアイバ用母材を作製する場合
と同様の手法で形成することができる。本実施例で用い
た光導波路のガラス組成および曜みは、バッファ層ｔに
ついては５ｉｎ２− Ｂ、、Ｏ，−Ｐ２Ｏ５（／θμｍ
）、光導波Ｆｉ５については５ｉｎ２− ＴｉＯ２−Ｂ
２０Ｓ Ｐ２Ｏ５（１０Ｉ’ｍ ） 、保護層ｔ ニ
ツイテｉｊ：５ｉｎ２− Ｂ２０．− Ｐ２Ｏ５（２０
μｍ ）とした。石英ガラス基板３に対する比屈折率差
は、バッファ層グおよび保護層ｔは−０，１％、光導波
層５は＋１．０％とした。これに対して、接続すべき光
ファイバｌとしては、外径１２５μｍでコア径Ｓθμｍ
であり、そのコア部のガラス組成が５ｉ０２−Ｇｅ０２
−Ｐ２Ｏ５、比屈折率差が＋１．０％であるものを用い
た。
ＣＩ、等のガラス形成原料ガスの熱酸化あるいは火炎加
水分解の反応により、光フアイバ用母材を作製する場合
と同様の手法で形成することができる。本実施例で用い
た光導波路のガラス組成および曜みは、バッファ層ｔに
ついては５ｉｎ２− Ｂ、、Ｏ，−Ｐ２Ｏ５（／θμｍ
）、光導波Ｆｉ５については５ｉｎ２− ＴｉＯ２−Ｂ
２０Ｓ Ｐ２Ｏ５（１０Ｉ’ｍ ） 、保護層ｔ ニ
ツイテｉｊ：５ｉｎ２− Ｂ２０．− Ｐ２Ｏ５（２０
μｍ ）とした。石英ガラス基板３に対する比屈折率差
は、バッファ層グおよび保護層ｔは−０，１％、光導波
層５は＋１．０％とした。これに対して、接続すべき光
ファイバｌとしては、外径１２５μｍでコア径Ｓθμｍ
であり、そのコア部のガラス組成が５ｉ０２−Ｇｅ０２
−Ｐ２Ｏ５、比屈折率差が＋１．０％であるものを用い
た。
第１Ｂ図は第１Ａ図の部分平面図であり、光ファイバｌ
と光導波路２との位置調整を終了ｌ〜、互いにつき合わ
せた状態を示すものである。
と光導波路２との位置調整を終了ｌ〜、互いにつき合わ
せた状態を示すものである。
本発明接続方法では、次に、第ｉｃＨに示すように、光
ファイバｌと光導波路−との接触部を覆より溶解せしめ
、第１Ｄ図に示すように透明ガラス膜ｔとなし、融着接
続を完了する。
ファイバｌと光導波路−との接触部を覆より溶解せしめ
、第１Ｄ図に示すように透明ガラス膜ｔとなし、融着接
続を完了する。
本実施例で用いたガラス微粒子はＳｉＣｌ２とＢＣｌ３
との混合ガスの火炎加水分解反応によシ合成した５ｉｎ
２− Ｂ２Ｏ５系微粒子で、その平均粒径は０．２ｐｍ
以下であった。かかる５ｉ０２−Ｂ２０５系微粒子は、
５ｉｎ２ガラスに比べて、３００℃程度低い温度で焼結
透明化するので、光ファイバ／に変形を与えること無く
融着することが可能であシ、融着接続に好都合である。
との混合ガスの火炎加水分解反応によシ合成した５ｉｎ
２− Ｂ２Ｏ５系微粒子で、その平均粒径は０．２ｐｍ
以下であった。かかる５ｉ０２−Ｂ２０５系微粒子は、
５ｉｎ２ガラスに比べて、３００℃程度低い温度で焼結
透明化するので、光ファイバ／に変形を与えること無く
融着することが可能であシ、融着接続に好都合である。
ガラス微粒子の組成のその他の好適例トシテは、５ｉ０
２−Ｐ２Ｏ５，５ｉｎ２− Ｂ２０５−Ｐ、、０５等を
挙げることができる。また、純５ｉ０２微粒子であって
も、平均粒径０，０２μｍ以下の本のを用いると、微粒
子効果によって焼結透明化温度が大幅に低下するので、
同様の目的を果たすことができる。さらにまた、熱酸化
反応で合成したガラス微粒子を使用することもできるこ
とは言うまでもないが、いずれの場合においても、粒径
が／μ量以上ｉｔ） の微粒子を用いることは、望ましくない。
２−Ｐ２Ｏ５，５ｉｎ２− Ｂ２０５−Ｐ、、０５等を
挙げることができる。また、純５ｉ０２微粒子であって
も、平均粒径０，０２μｍ以下の本のを用いると、微粒
子効果によって焼結透明化温度が大幅に低下するので、
同様の目的を果たすことができる。さらにまた、熱酸化
反応で合成したガラス微粒子を使用することもできるこ
とは言うまでもないが、いずれの場合においても、粒径
が／μ量以上ｉｔ） の微粒子を用いることは、望ましくない。
ガラス微粒子７の付着にあたっては、火炎加水分解反応
を用いて、微粒子合成トーチから直接に光ファイバｌと
光導波路２との接触部に吹き付けて堆積することも可能
であるが、より簡便には、上述の手段によりあらかじめ
合成採集しておいた微粒子を、エタノール等の液体に分
散させておき、筆等で塗布する方法を用いることができ
る。本実施例では具体的にはこの分散法を用いた。
を用いて、微粒子合成トーチから直接に光ファイバｌと
光導波路２との接触部に吹き付けて堆積することも可能
であるが、より簡便には、上述の手段によりあらかじめ
合成採集しておいた微粒子を、エタノール等の液体に分
散させておき、筆等で塗布する方法を用いることができ
る。本実施例では具体的にはこの分散法を用いた。
次にガラス微粒子７を焼結透明化するにあたっては、出
力／−！；Ｗ程度の炭やガスレーザでガラス微粒子７を
加熱したり、あるいは、ミニ・トーチ（マイクロ・トー
チ）を用いて局所的に加熱する等の方法を用いることが
できる。後者の方法は、酸素ガスとＬＰＧとにより直径
２簡程度で長さコ簡程度の微小かつ高温の火炎を発生す
るものであり、手軽に使用できる。
力／−！；Ｗ程度の炭やガスレーザでガラス微粒子７を
加熱したり、あるいは、ミニ・トーチ（マイクロ・トー
チ）を用いて局所的に加熱する等の方法を用いることが
できる。後者の方法は、酸素ガスとＬＰＧとにより直径
２簡程度で長さコ簡程度の微小かつ高温の火炎を発生す
るものであり、手軽に使用できる。
本実施例において、透明ガラス膜ｔの膜厚は１μｍ以上
あれば十分であり、特に、分散法による微粒子の付着方
法では、接触部のわずかなすき間（ｔｌ にも微粒子が侵入するので、Ｏ，Ｓμｍ程度以下の透明
ガラス膜厚でも十分にバインダとしての役割を果たすこ
とが判明した。比較のために、ガラス微粒子７を全く付
着させること無しに光ファイバｌと光導波路２との融着
をミニトーチにより試みたところ、融着に高温が必要な
ため、光ファイバ／が曲がる等の変形が生じ、光ファイ
バ／から光導波路コへの光結合特性の劣化を招くととが
確認された。
あれば十分であり、特に、分散法による微粒子の付着方
法では、接触部のわずかなすき間（ｔｌ にも微粒子が侵入するので、Ｏ，Ｓμｍ程度以下の透明
ガラス膜厚でも十分にバインダとしての役割を果たすこ
とが判明した。比較のために、ガラス微粒子７を全く付
着させること無しに光ファイバｌと光導波路２との融着
をミニトーチにより試みたところ、融着に高温が必要な
ため、光ファイバ／が曲がる等の変形が生じ、光ファイ
バ／から光導波路コへの光結合特性の劣化を招くととが
確認された。
以上、本発明の実施例を、光ファイバと２次元光導波路
との融着接続を例にとって説明してきたが、本発明はか
かる接続にのみ限られるものではなく、例えば第２図に
示すように光ファイバと３次元光導波路との接続に用い
ることも可能である。
との融着接続を例にとって説明してきたが、本発明はか
かる接続にのみ限られるものではなく、例えば第２図に
示すように光ファイバと３次元光導波路との接続に用い
ることも可能である。
第２図において、光導波路２１および〃は基板３と保護
層乙との間に配置された単一モード光導波路であり、こ
れら光導波路〃およびｎによシ方向性結合器を構成して
おり、そのｌ端子にガラス微粒子７の作用によシ単−モ
ード光ファイバ／ａ 。
層乙との間に配置された単一モード光導波路であり、こ
れら光導波路〃およびｎによシ方向性結合器を構成して
おり、そのｌ端子にガラス微粒子７の作用によシ単−モ
ード光ファイバ／ａ 。
／ｂ 、 ／ｃおよび／ｄを接続するものである。本発
明の方法によれば、本実施例においても、高精度の位置
合わせを必要とする単一モード光ファイバ／ａ〜／ｄど
単一モード光導波路２／およびｎとの融着接続を、これ
ら光ファイバ／ａ−／ｄに変形を与えることなしに、行
うことができる。
明の方法によれば、本実施例においても、高精度の位置
合わせを必要とする単一モード光ファイバ／ａ〜／ｄど
単一モード光導波路２／およびｎとの融着接続を、これ
ら光ファイバ／ａ−／ｄに変形を与えることなしに、行
うことができる。
なお、ガラス微粒子りの加熱温度は、上述した／ ３０
０℃〜１ｌＩｏｏ℃に限定されるものではなく、ガラス
微粒子りの粒径、光ファイバｌの直径などを考慮して、
ガラス微粒子りが溶解するのに十分な温度に定めるもの
とする。
０℃〜１ｌＩｏｏ℃に限定されるものではなく、ガラス
微粒子りの粒径、光ファイバｌの直径などを考慮して、
ガラス微粒子りが溶解するのに十分な温度に定めるもの
とする。
（効 果）
以上説明したように、本発明では、ガラス微粒子を光フ
ァイバと光導波路の接触部に塗布あるいは堆積させ、こ
れを加熱溶解することにより光ファイバと光導波路とを
簡単な手順で高精度に融着することができる。これまで
光部品の低価格化にあたって光ファイバと光導波路との
接続調整工程が障害の１つとなっていたが、本発明の方
法はかかる障害を克服するものであって、光部品の低価
格化、ひいては光通信の普及に貢献するところが大であ
る。また、海底中継系や衛屋用光部品のように、９年な
どの長期間にもわたる長期信頼性が要求される分野にお
ける光ファイバと光導波路との接続法として利点が大で
ある。
ァイバと光導波路の接触部に塗布あるいは堆積させ、こ
れを加熱溶解することにより光ファイバと光導波路とを
簡単な手順で高精度に融着することができる。これまで
光部品の低価格化にあたって光ファイバと光導波路との
接続調整工程が障害の１つとなっていたが、本発明の方
法はかかる障害を克服するものであって、光部品の低価
格化、ひいては光通信の普及に貢献するところが大であ
る。また、海底中継系や衛屋用光部品のように、９年な
どの長期間にもわたる長期信頼性が要求される分野にお
ける光ファイバと光導波路との接続法として利点が大で
ある。
【図面の簡単な説明】
第１Ａ図、第７Ｂ図、第１Ｃ図および第１１）図は本発
明接続方法の一実施例における手順を示すそれぞれ斜視
図、平面図、平面図および平面図、第一図は本発明の他
の実施例を示す斜視図である。 ｌ・・・光ファイバー コ・・・光導波路、 ３・・・石英ガラス基板、 ダ・・・バッファ層、 ５・・・光導波層、 ６・・・保’ＩＮＮ。 り・・・ガラス微粒子、 ｔ・・・透明ガラス層、 ／ａ、 ／ｂ、 ／ｅ、 ／ｄ・・・単一モード光ファ
イバ、ニア、ｎ・・・方向性結合器を構成する単一モー
ド光導波路。 （９）
明接続方法の一実施例における手順を示すそれぞれ斜視
図、平面図、平面図および平面図、第一図は本発明の他
の実施例を示す斜視図である。 ｌ・・・光ファイバー コ・・・光導波路、 ３・・・石英ガラス基板、 ダ・・・バッファ層、 ５・・・光導波層、 ６・・・保’ＩＮＮ。 り・・・ガラス微粒子、 ｔ・・・透明ガラス層、 ／ａ、 ／ｂ、 ／ｅ、 ／ｄ・・・単一モード光ファ
イバ、ニア、ｎ・・・方向性結合器を構成する単一モー
ド光導波路。 （９）
Claims (1)
- 光ファイバと光導波路とを接続するにあたって、前記光
ファイバと前記光導波路とを接触させ、その接触部に、
該接触部を覆うようにしてガラス微粒子を付着させ、し
かる後に前記接触部を加熱して、前記ガラス微粒子を溶
解させて透明ガラス化することにより前記光ファイバと
前記光導波路とを融着接続することを特徴とする光ファ
イノ（と光導波路との接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6363183A JPS59189308A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | 光フアイバと光導波路との接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6363183A JPS59189308A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | 光フアイバと光導波路との接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59189308A true JPS59189308A (ja) | 1984-10-26 |
| JPH0585882B2 JPH0585882B2 (ja) | 1993-12-09 |
Family
ID=13234882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6363183A Granted JPS59189308A (ja) | 1983-04-13 | 1983-04-13 | 光フアイバと光導波路との接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59189308A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JPS62100708A (ja) * | 1985-10-29 | 1987-05-11 | Fujitsu Ltd | 光部品及びその製造方法 |
| JPS6341807A (ja) * | 1986-08-07 | 1988-02-23 | Fujitsu Ltd | 光フアイバと光導波路との接続方法 |
| JPS6370808A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-03-31 | Fujitsu Ltd | 導波路と光フアイバの接続方法 |
| EP0420028A2 (de) * | 1989-09-29 | 1991-04-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Koppelanordnung zum optischen Koppeln einer Faser mit einem auf einem Substrat integrierten planaren optischen Wellenleiter |
| JPH03160406A (ja) * | 1989-11-20 | 1991-07-10 | Hitachi Cable Ltd | 石英系ガラス導波路と光ファイバとの融着接続方法 |
| FR2661512A1 (fr) * | 1990-04-27 | 1991-10-31 | Alcatel Fibres Optiques | Procede de connexion d'une fibre optique a un guide d'ondes d'optique integree et composant optique resultant. |
| US5465312A (en) * | 1990-11-05 | 1995-11-07 | British Telecommunications, Plc | Integrated optical fibre and substrate supported optical waveguide having directly connected optical cores |
| US6225952B1 (en) | 1998-06-11 | 2001-05-01 | Nec Corporation | Portable compact radio terminal device |
| JP2009139781A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 光導波路と光ファイバーのカップリング方法及び装置 |
-
1983
- 1983-04-13 JP JP6363183A patent/JPS59189308A/ja active Granted
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0585882B2 (ja) | 1993-12-09 |
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