JPS5929210A - 光伝送結合装置の製造方法 - Google Patents

光伝送結合装置の製造方法

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JPS5929210A
JPS5929210A JP13877182A JP13877182A JPS5929210A JP S5929210 A JPS5929210 A JP S5929210A JP 13877182 A JP13877182 A JP 13877182A JP 13877182 A JP13877182 A JP 13877182A JP S5929210 A JPS5929210 A JP S5929210A
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optical
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high refractive
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Kazuo Mikami
和夫 三上
Taro Watanabe
太郎 渡辺
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Tateisi Electronics Co
Omron Tateisi Electronics Co
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)発明の分野 この発明は光導波路と光ファイバ等その他の光伝送手段
とを結合する光伝送結合装置の製造方法に関する。
(ロ)従来技術とその問題点 光導波路とたとえば光ファイバ等の光伝送手段を結合さ
せる方法として第1図に示すものがある。
第1図において、高分子フィルム1に、導波路2を所定
パターン(たとえば主導波路2Bと分岐導波路2bを持
つパターン)のマスクによる紫外線露光により作成し、
その光導波路2の開口面に光ファイバ5・4・5を接着
剤乙による直接結合によって外付は接続している。しか
しこのような結合方法では、■光導波路作成後に光ファ
イバを接続するため工程が2工程となシ製作に時間がか
かる。■機械的な接続であるために軸合わせの調整が困
難であシ、振動や衝撃によシ軸ずれが生じる。
■先導波路と光ファイバの接続を接着剤で行なうので高
温時の軽化によシ軸ずれが生じ、接続ロスが増大する。
等の欠点がある。
(ハ)発明の目的 この発明の目的は、上記した従来方法の欠点を解消し、
製作が容易で結合ロスの少ない光伝送結合装置の製造方
法を提供するにある。
に)発明の構成および効果 上記目的を達成するためにこの発明の光伝送結合装置の
製造方法は、基板上に1重合光の照射を受けると屈折率
の大となる高分子フィルム層を形成するとともに、この
高分子フィルム層に所定パターンの露光によシ光導波路
を形成する一方、この光導波路の開口端と所定距離おい
て光伝送手段(たとえば光ファイバ)を配し、先ず光導
波路および光伝送手段の両方もしくはいずれか一方よシ
He−Neレーザ光等の重合光を出射して前記光導波路
と前記光伝送手段間に高屈折率層を形成し。
次に紫外光等の定着光をこの高屈折率層に照射して安定
化して集光手段とし、光導波路と、光伝送手段と、集光
手段とよりなる光伝送結合装置を得るようにしている。
この発明によれば、光導波路と光伝送手段の両方からも
しくはいずれか一方から結合部に重合光を出射して高屈
折率層を得、この高屈折率層に定着光を照射することに
よシ集光手段を得、この集光手段により光導波路と光伝
送手段を結合するものであるから、従来のように面倒な
光軸合わせ等不要であり製作が容易となる。また光導波
路と光伝送手段の光軸が若干ずれていてもそのずれた状
態で両手段から出射される重合光により高屈折率層が固
定されるので、製作後の光、伝送時の光ビームの伝送も
結合損失を生じることなく行なうことができる。そのた
めラフな製作に対しても結合ロスを低減できる。その上
光導波路と集光手段と光伝送手段は定着光照射後は1体
化されるので振動・衝撃や温度変化によって光軸がずれ
ることもない。
(ホ)実施例の説明 以下図面に示す実施例によりこの発明の詳細な説明する
第2図ないし第4図を参照してこの発明が光導波路とフ
ァイバの結合に実施される場合について説明する。
第2図はこの発明が実施される光伝送結合装置の斜視図
である。同図において10は誘電体基板たとえばアクリ
ル系のプラスチック基板でアシ。
この基板10上に高分子フィルム層11が形成されてお
シ、この高分子フィルム層11には入力導波路131分
岐導波路14・15からなる光導波路12が形成されて
お9この光導波路12と入力用光ファイバ16及び出力
用光ファイバ17・18が集光手段としての導波形レン
ズ19B・19b・19eによシ結合されて1体的に構
成されている。なお20は表面コートされたクラッド層
である。
この光@走、結合装置は次のようにして製造される。
先ずプラスチック基板10の上にコア径が200(p 
m )の入力用光ファイバ16および出力用光ファイバ
17・18を置き、ギヤスティングによリタとえばモノ
マとしてアクリルアミド、溶媒トしてエチレングリコー
ルおよび重合開始剤、定着剤等を混合した重合液を流し
表面張力によって各ファイバと1体となった厚みが20
0〔μm〕の高分子フィルム層11を形成する。
次に重合開始光としてHe −N eレーザ光を用い。
さらに光導波路12用のパターンのガラスマスクを高分
子フィルム層11に重ねて重合光を照射する。この重合
光が照射されることによシモノマであるアクリルアミド
は屈折率が大となシ重金光の照射された部分の屈折率n
2は1周囲の非照射部の屈折率n1に対しn2>nlと
なシこの部分が光導波路12のコア部を形成する。
この場合各党ファイバ16・17・18に対する光導波
路12の開口部は光軸を一致させるにこしたことがない
が、それほど厳密に調整する必要はない。
上記重合光の照射によシ光導波路12が形成された状態
での光伝送結合装置の平面図を示すと第3図となる。図
で明らかなように光導波路12の入力導波路162分岐
導波路14・15の各開口部2’la・21b・21c
はラッパ状に開口したテーパを持つ形状に形成する。し
かし、この開口部21a・21b・210の角度は導波
路12の各開口角よシも小さく設定される。
次に第4図に示すように入力用ファイバ16に。
重合光であるNe−Heレーザ光aを入射すると。
ファイバ16の開口角で出射した光aは入力導波路13
のテーパ状の開口部21aに入射され、開口部21a内
に高屈折率層22を形成する。さらにこの重合光aが入
力導波路16を経て分岐導波路14・15から出射する
。そして分岐導波路14・15のテーパ状の開口部21
b・21cよシ出射する。この出射の際に開口部21b
・21c内にそれぞれ高屈折率層23・24を形成する
。同様に出力用光ファイバ17・1日にも重合光b・C
を入射する。やはり光フアイバ用17・18の開口角で
各ファイバよシ出射した重合光b−cは分岐導波路14
・15のテーパ状の開口部21b・21cに入射され、
開口部21b・21c内にそれぞれ高屈折率層25・2
6ff:形成する。この折率層26によってそれぞれ導
波形レンズ19b・19cが作成される。また開口部2
1b・2tcのテーパによってガイドされ入射された重
合量b・Cはそれぞれ分岐導波路14・15を経て入力
導波路13に導かれ、開口部21aよシ出射されるため
開口部21a内にも高屈折率層27を形成する。そのた
め開口部21aにも上記した高屈折率層22と高屈折率
層27で導波形レンズ19aが作成される。
以上のようにして作成された導波形レンズ19a伊19
b・19eは各光ファイバ16・17・18よシの重合
光と各導波路13・14・15のテーパ状の開口部21
a−21b・210よシの重合光の両方が照射される部
分でちゃ、シたがって照射される重合光の量も他の領域
に比べて大となる。
高分子フィルム層11は重合光の1((耐量が大きいほ
どその屈折率も大となるので、上記導波形レンズ19a
・19b・19cの屈折率n3は各導波路13・14・
15内の屈折率n2に対してn3>n2となる。また光
ファイバおよび導波路のコア部は一般的にステップイン
デックス状の屈折率分布を形成しているが、ガウシアン
ビームのHe−Ne  レーザを用い光源との距離を短
かくすることにより、出射光モードは非定常とな、!1
l12乗分布に近い出射光強度となる。したがって上記
導波形レンズは屈折率分布がほぼ2乗分布となシ、集光
作用をなすことが理解できる。
第4図に示した導波形レンズ19a・191〕・+9c
が作成されると次に定着光である紫外光を高圧水銀灯で
゛高分子フィルム11全体に照射し定着、安定化を行な
うことにょυ、光ファイバと先導波路の接続が完了する
。定着・安定化が完了すると先導波路12と光ファイバ
16・17・18と集光手段としての導波形レンズ19
a・191〕・19cが1体化されてなる光伝送結合装
置が完成し、以後重合光を照射しても各部は屈折率が変
化することはない。最後に導波路表面のゴミ付着、傷、
f′r3れ防止のため、アクI))し系の低屈折率樹脂
ヲ10〜20〔μm〕程度の厚さで高分子フィルム層1
1上にコートし、クラッド層としての表面コート層2゜
を形成する。
以上のようにして完成された光伝送結合装置を用いて入
力光を分岐して出力させる場合を考えると入力用光ファ
イバ16に入射された入力光は導波形レンズ19aで集
光されて効率よく入力導波「゛11路1ろに入射されさ
らに分岐導波路14・15を経て出射されるが9分岐導
波路14・15から出射される際もそれぞれ導波形レン
ズ19b・19cで集光されて効率よく出力用光ファイ
バ17・18に入射される。この場合板に製造の段階で
各光ファイバの光軸と光導波路の光軸がずれていても。
そのずれた状態で光ファイバと導波路から重合光を出射
し、その状態で高屈折率層を形成して導波形レンズを作
成し定着しているので、使用の段階で光ファイバより入
射光を入力した場合上記軸ずれした状態で作成されたレ
ンズをその光が通過してゆくので何ら結合ロスが生じる
ことはない。
なお上記実施例において光導波路としてはY形のすなわ
ち対称分岐導波路を例にあげて説明したが、この発明に
おいて光導波路の形状は、もちろんY形に限定されるも
のではなく非対称分岐導波路や分岐を持たない導波路等
種々のものに適用できる。
また上記実施例において光導波路はマルチモード光の伝
送を想定し、厚みおよび幅を200〔μm〕としたが、
光導波路の厚みおよび幅を5〜10〔μm〕とすること
によυシングルモード用にも適用できる。
また上記実施例において高分子フィルム層を形成スるモ
ノマとしてマクリルアミドをあげたが。
これに限定されるものではなく重合によって高屈折率化
が実現できる材料であればよい。さらに高分子フィルム
母材は他の透明高分子材料たとえばポリメチルメタアク
リレート(PMA)等を用いてもよい。
さらにまた第2図ないし第4図ではこの発明が光導波路
と光ファイバの結合に実施される場合について説明した
が、光ファイバに代えて他の光伝送手段を使用いその光
伝送手段と光導波路との結合にも、この発明を適用する
ことができる。第5図、第6図にその例を示している。
第5図は光導波路と光源によって1体構成される光伝送
結合装置の平面図である。同図において28は光導波路
であシ29は発光ダイオード等の光源である。この光導
波路28の形成は第2図・第6図で説明したのと同様の
方法で行なわれる。
そしてその先端部にはテーパ状の開口部60を有してい
る。光源29は開口部60に対向して設けられ、この光
源29よシ発せられる重合光は開口部60のテーパによ
るガイドによシ光導波路28に入射される。その結果、
開口部30内に高屈折率の導波形レンズ61が形成され
る。
第6図は光導波路と受光素子によって1体構成される光
伝送結合装置の平面図である。同図において32は光導
波路であり33は受光素子である。
この装置の光導波路32もやはシ第2図・第6図で説明
したのと同様の方法でなされる。また光導波路32の先
端部にはテーパ状の開口部34を有している。光導波路
32に入力された重合光は開口部34のテーパ状のガイ
ドにそって出射され受光素子35の受光面に達するが、
これによシ開ロ部34内に高屈折率の導波形レンズ35
が形成される。
【図面の簡単な説明】
第1図は光ファイバと先導波路を従来方法で結合した光
伝送結合装置を示す平面図、第2図ないし第4図はこの
発明の一実施例を示す図であって第2図はこの発明の実
施によって製作された光伝送結合装置の斜視図、第3図
は基板上に光ファイバと光導波路を1体形成するまでを
説明するだめの光伝送結合装置の製作中途段階の平面図
、第4図は光ファイバと先導波路間に導波形レンズを形
成する過程を説明するための光伝送結合装置の平面図、
第5図、第6図はこの発明の他の実施例を示す光伝送結
合装置の平面図である。 10:瞳電体基板、  11:高分子フィルム層。 12・28・32:光導波路、  13二人力導波路、
  14・15:分岐導波路。 16:入力用光ファイバ、 17・18:出力用光7フ
イパ、  19a −19b −190−31−35:
導波形レンズ1 21a−21b−21c@30・64
:開口部、 29:光源。 56;受光素子。 特許出願人     立石電機株式会社代理人  弁理
士  中 村 茂 信 第1図 茅2因 蒐、5図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板上に1重合光の照射を受けると屈折率の大と
    なる高分子フィルム層を形成するとともに。 この高分子フィルム層に所定パターンの露光によシ光導
    波路を形成する一方、この光導波路の開口端と所定距離
    おいて光伝送手段を配し、前記光導波路および前記光伝
    送手段の両方もしくはいずれか一方よ5He−Neレー
    ザ光等の重合光を出射して前記先導波路と前記光伝送手
    段間に高屈折率層を形成し2次に紫外光等の定着光を前
    記高屈折率層に照射して前記高屈折率層を安定化させて
    集光手段とし、前記光導波路と前記光伝送手段と前記集
    光手段で構成される光伝送結合装置を得るようにした光
    伝送結合装置の製造方法。
JP13877182A 1982-08-10 1982-08-10 光伝送結合装置の製造方法 Pending JPS5929210A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63301007A (ja) * 1987-05-31 1988-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光回路基板の製造方法
US4878728A (en) * 1983-12-17 1989-11-07 U.S. Philips Corporation Multilayer integrated optical device
JPH11326660A (ja) * 1998-05-15 1999-11-26 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 光分波器およびその製造方法
JP2004503813A (ja) * 2000-06-15 2004-02-05 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 封入光学素子を提供するための多光子硬化
JP2005292382A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Kazuyuki Hirao 光学素子及びその製造方法並びに光学装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5232581A (en) * 1975-09-08 1977-03-11 Takamatsu Electric Works Ltd Switch
JPS54179A (en) * 1977-06-01 1979-01-05 Hitachi Ltd Back-up system of electronic controlling apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5232581A (en) * 1975-09-08 1977-03-11 Takamatsu Electric Works Ltd Switch
JPS54179A (en) * 1977-06-01 1979-01-05 Hitachi Ltd Back-up system of electronic controlling apparatus

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4878728A (en) * 1983-12-17 1989-11-07 U.S. Philips Corporation Multilayer integrated optical device
JPS63301007A (ja) * 1987-05-31 1988-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光回路基板の製造方法
JPH11326660A (ja) * 1998-05-15 1999-11-26 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 光分波器およびその製造方法
JP2004503813A (ja) * 2000-06-15 2004-02-05 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 封入光学素子を提供するための多光子硬化
JP2011186493A (ja) * 2000-06-15 2011-09-22 Three M Innovative Properties Co 封入光学素子を提供するための光デバイスの連結方法
JP4786858B2 (ja) * 2000-06-15 2011-10-05 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 封入光学素子を提供するための多光子硬化
JP2013109379A (ja) * 2000-06-15 2013-06-06 Three M Innovative Properties Co 封入光学素子を提供するための光デバイスの連結方法
JP2005292382A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Kazuyuki Hirao 光学素子及びその製造方法並びに光学装置
US7515803B2 (en) 2004-03-31 2009-04-07 Kazuyuki Hirao Optical element, manufacturing method thereof, and optical device

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