JPS5988714A - 光導波路の製造方法 - Google Patents

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、光ファイバを接続する先導波路の製造方法
に関する。

（ロ）従来技術とその問題点 従来、第１図及び第２図に示すように、先導波路ａは紫
外線露光によって高分子フィルムｂにたとえばＹ型に形
成され、このフィルムｂの上下外側に固定板Ｃが取付け
られて光分岐器ｄが構成されている。そして、この光導
波路ａの端面に光ファイバ０が接続されておシ、この接
続は光ファイバ０の端部に固定板ｆが取付けられ、この
固定板ｆの端部と光分岐器（］の固だ板Ｏの端部とが平
坦に形成されて両端部を接着剤ｇで面接ＩＲして行なわ
れている。

この接着剤ｇｌ−１１，光ファイバ０と光ノ４波路ａ間
の屈折率整合剤としての役目も兼用しており、　士、ｉ
ａｉのように接続すると、常温、常温でかつ振動、　ｒ
ｍｒ撃がない理想的な環境下においては、一度軸合せし
て光導波路ａと光ファイバ０とを接続固定すれば接続損
失の変動もなく、比較的１氏損失の接続を実現すること
ができる。

しかしながら、−］二述の如く理想的環境条件は実際に
ありえず、温度変動や湿度変動、更に振動や衝撃等が加
わる場合がある。しかも、光導波路ａ。

光フアイバＣ１固定板ａ、ｆ及び接着剤ｇの膨１１１ａ
　。

収縮、変形、ねじれ、ひずみ、たわみ等によ！１ｌＩｉ
ｌｌｌｌずれや位置ずれが生じる場合がある。そして９
両（固定板ｃ、ｆを面接着しているのみで、これらのス
トッパや、光導波路ａと光フアイバＣ間のガイドなどが
設けられていないため１両固定板（つ、「のｇ゛■−ｉ
＋位置関係が、第１図及び第２図に矢符で示すように、
上下、左右＋　＋ｊＵ後方向に移動し、あるい（は７ｉ
”；曲することになる。

これでば９常温で屈折率整合剤として接続損失の低減に
役立っていた接着剤ｇの界面にクラックが発生し、整合
剤としての役目を果さなくなるばかりか、逆に透過率が
急激に低下し、また、軸ずれ等が加わって接続損失が大
幅に増加（例えば１−２　（］　Ｂ　）するという問題
があった。

（ハ）発明の目的 この発明は、かかる点に鑑み、光導波路のコア部に連続
して光フアイバコア部の固定溝を一体に形成することに
より、軸ずれなどの発生を防１４二すると共に１種々の
環境条件下においても接続損失の変動が少なくなるよう
にしだ光導？１１路の製造方法を提供するものである。

に）発明の構成と効果 この発明は、上記目的を達成するために、キャス１−容
諾内にマスクパターンを配設すると共に。

このマスクパターンの延長上にほぼＵ字形あるいは７字
形の直線状突起型をマスクパターンより突出させて配設
し、光照射によって屈折率が変化する光重合性キャスト
溶液を前記キャスト容器に注入し、このキャスト溶液に
前記マスクパターン側より光を照坏１し、シート状のフ
ィルムを形成した後３前記キヤス１−容器からこのフィ
ルムを取出し。

このフィルムに光導波路のコア部を形成すると共に、こ
のコア部に連続して光フアイバコア部の固定溝を形成す
るように構成されている。

しだがって、固定溝をガイドとして光ファイバを光２８
波路に接続することができるので、軸ずれを１１■［実
に防１にすることができ、且つ接続を容易に行うことが
できる。

また、先導坂路と光フアイバ間に粘度の高い屈折率整合
剤を充填すると、変形に対する弾性を増大させることが
できるので、クラック等の発生全防止することができる
から、温度変動などが生じた各種の環境条件下において
も、接続損失の反動を著しく低減することができる。

（ホ）実施例の説明 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

〈実施例１〉 第３図乃至第６図に示すように、１は光導波路２を備え
た光分岐器であって、光導波路２の端部に光ファイバ３
が接続されている。

この光導波路２は、Ｙ型に分岐形成されており。

１つの入力端よシ伝搬してきた光がその途中にて２つに
分岐され、それぞれ２つの出力端よシ出力するようにな
っている。

前記光分岐器１は、高分子フィルム４に光導波路２のコ
ア部２ａが形成され、このフィルム４の上下面に水性ニ
スなどの屈折率の低い樹脂がコートされてクラッド層２
１〕が形成され、このクラッド層２ｈｆ＜介して上下に
保護用プラスチック板５が固着されて構成されている。

更に、フィルム４には、コア部２ａの端面よシ連続して
光ファイバろのコア部３ａｉ固定保持するほぼＵ字形の
固定溝６が形成されると共に、この固定溝乙に連続して
光ファイバ３の被株部３１）を固定保持する固定溝７が
形成されている。この被覆部固定７１′’７７は。

光分岐Ａｉｉ　１のシ１狛ｎｉに開口し、コア部固定、
１７．Ｗ　６より人きく−１：、下のプラスチック板５
に亘って形成され。

下プラスチック板５に形成された円弧凹部５　ａとでは
ｌＹＵ字形になＬｌ二方に上プラスチック板５に形成さ
れた円弧四部５１〕が位置するようになっている。

そして、光ファイバろの端部被覆部３ｂ’（ｉ７除去し
た光フアイバコア部３ａがコア部固定７１１′、６に先
導波路コア部２ａと微少間隔をあけて両端面を突合わぜ
て設けられ、この微少間隔に粘度の筒い屈折率整合剤８
（例え（弓：、シリコングリース）が充填さＩｔている
。また、光フアイバコア部３ａ及び被覆部３１）と各固
定渦”６．７の間には尚温に１ｍ、（える接着剤（例え
ば、エボテツク３０２−３　）が充填され、光ファイバ
ろと光導波路２とが一体化されている。

従って、との光導波路２と光ファイバ３の１Ｍワ’ｅに
おいては、温度変動や湿度変動、更に振１助、１町撃等
に対して左右、」ユニ方向の軸ずれがほぼ皆無となり、
第５図及び第６図の矢符に示すように。

光軸７７向の変動については固化しない７１σ（折率整
合剤８のｉ蹟粘度の弾性効果によシ吸収され、接続損失
の変動が生じることはない。

次に、光導波路２の製造方法について第７図乃至第１０
図に基づいて説明する。

先ず、成形治具９について第７図及び第８図に基づき説
明すると、成形治具９はマスク板１０にマスクパターン
１１と突起型１２とが接着されて構成されている。この
マスク板１０はガラス基板（例えば、ＢＫ−７）で形成
されており、その表面にマスクパターン１１が定着され
ている。このマスクパターン１１は、フィルム４に照射
する紫外光１６？遮断するものであって、光導波路２に
対応してＹ型に分岐形成されている。

前記突起型１２は光ファイバろの小片で形成されており
、端部被覆部３１）を除去したコア部６１１で小径部１
２ａが、被覆部３１）で大径部１２１〕が形成されてい
る。そして、大径部ｉ　２１）　（被覆部３１））の下
部が平坦に除去されてフラット面が形成されている。尚
、第８図の一点鎖線は除去された大径部１２ｂ’（Ｈ示
している。この突１１ｚｊＪ７Ｑ　１２がフラット面等
でマスク板１０に接着剤１４によｐマスクパターン１１
の延長トに固着され、マスクパターン１１よシ突出して
いる。この接着剤１４はシアノアクリレートなどであっ
て、小径部１２ａ及び大径部１２１）の側方隅部に肉盛
られて固化しており、小径部１２ａ及び大径部１２１）
と共に。

突起型が断面はぼＵ字形に形成されている。

この成形治ｉｔ　９を用いて光導波路２の製造方法全第
９図及び第１０図に基づき説明する。

先ず、キャスト容器１５を塩化メチレン（ＣＨ２Ｃ，ｅ
２）などの溶媒で予備洗浄すると共に、成形治具９も同
様に予備洗浄した後、この成形治具９をキャスト容器１
５内の底部にマスクパターン１１を」二にして配設する
。

続いて、このキャスト容器１３に光重合性キャスト溶液
１６を膜厚８０　Ｉｔ　ｍになるように注入し。

上面が小径部１２ａの頂点とほぼ而−となるようにする
。このキャスト溶液１６は、紫外光１３の（９）　　　
　　　　　　　　　　ｔｃ照照射より屈折率が低下する
ものであり、伍利としてビヌフェノール系ポリカーボネ
−１（ＰＣＺ）７０ｇ、モノマ（ＭＡ）　Ａ　２　ｙｒ
ｔ乙溶媒として塩化メチレン（ＣＨ２Ｃ１２）１０［］
Ｄ　９　、光増感剤としてペンゾインエチｙｖ：ｒ−−
テ／ｌ／　（ＢＺＥＥ　）２．１　ｆｌ　ｒ　禁止剤と
してハイドロキノン（ＨＱ　）　０．０７１ｆフレンド
したものである。

このキャスト溶Ｗ１１６を注入した後、水準器等によシ
液面の水平度を保ちつつキャヌト容器１５内を半密閉状
態にしてチッソガヌ１００ｍ？／分で１５０分、続いて
、モノマ蒸気を３０分間流し。

前記溶媒及びモノマの一部を蒸発させ、シート状の透明
な半固形状フィルム４を形成する。

引き続いて、キャスト容器１５の下方から紫外光１３を
１５分間照則すると、フィルム４の全体のウチマヌクパ
ターン１１でマスクされた部分は紫外光１３が照射され
ないので光重合が起らず。

前記ビスフェノール系ポリカーボネートとモノマとは分
離状態となる一方、マヌクされない部分は光重合が起こ
シポリマ化される。そして、この光（１０） 重合部はビヌフエノー／１／糸ボリカーホ不−１−とモ
ノマの重量パーセン１〜で決まる屈折率捷で低下するこ
とになる。

この紫外光１３の露光後、３０分以」−放置し。

フィルム４をキャスト容器１５から取１１０し、真空乾
燥器に移し、９０°Ｃで約１０時間乾燥させる。

この乾燥によってマスク部分の未光重合モノマが除去さ
れ、このマスク部分はビスフェノ−）Ｖ糸ポリカーボネ
ート単体の屈折率となシ、マスクされない光重合部の屈
折率より大きくなって光導波路２のコア部２ａとなり、
光重合部かクラッド部となる。

そして、このフィルム４には、突起型１２によってキャ
スト溶液１６が排除された部分にコア部固定溝６と被覆
部固定溝７が光導波路コア部２１１の延長−１−に軸心
か一致して連続成形される。

続いて、フィルム４の上面及び下面に水性ニスなどの抵
屈折ギのコーテング剤を１学さ１０　ｐ　ｍバーコーＩ
−シ、熱風乾燥機によう９０°Ｃて５時間１’、Ｖｉ燥
させて、フィルム４の上下面にクラッド層２１）を形成
す／）。これによって固定溝一体プ賃高分子光祷、波路
２が製造される。

最後に、各固定渦６，７をガイドとして光ファイバ３を
光４波路２（（連続して設け１両コア部２１１゜３　ａ
　１ｉｌｊ　ＶＣ／１１折率整合剤８を、光ファイバ６
と固定溝６．７間に接着剤全充填すると共に、上下にプ
ラスチック板５を固着し、光ファイバ３を光導波路２に
Ｊチ続固定する。

従って、光ファイバろは固定溝６，７をガイドとするの
で、軸合せの調整を行うことなく自動的に接続作業が行
なわれる。

尚、プラスチック板５の円弧四部５ａは予め形成されて
いる。

〈実ツノ１！ｉ例２〉 この実施例は、第１１図乃至第１６図に示し。

成形治具１７がキャヌＩ・容器１５内でフィルム４の」
二面にＰ！ｉ［！ｉｆ’ｔされるようになっている。

この成形治具１７は、マスク板１８に実施例１と同様に
マスクパターン１１が定着されると共に。

このマスクパターン１１の延長上に突起型１９が接着剤
１４によって固着されている。そして、マスク板１８に
は支持脚１８ａが突設され、キＡ・ス１−谷器１５内に
この支持脚１８ａｉ介して成形冶具１７が設置されるよ
うになっている。

削記突卯型１９は光ファイバ３の小片で形成され、コア
部３ａで小径部１９ａが、被覆部３１）で大径部１９１
）が形成されている。この大径部１９１〕は被覆部３ｂ
の」ユニ部全平坦に除去してフラット面が形成されてお
９（第１１図一点鎖線参照）。

下方のフラット面でマスク板１８に固着されている。こ
の上方のフラット面を形成したのは、支持脚１８ａがフ
ィルム４の厚さに形成されており。

このフィルム４の厚さに対応してキャスト容器１５の底
面に当らないようにしたものである。

従って、この成形治具１７をキャスト容器１５内にマス
クパターン１１及び突起１２１！！１９を下方に向けて
設置し、キャスト溶液１６を注入する（第１２図参照）
。

その後、実施例１と同（支）にしてフィルム４を形成す
る。その際、紫外光１３はキャスト容器１５の上方よシ
照射する。そして、キャスト容器１５より取出したフィ
ルム４に（は、光導波路コア部２ａ。

固定溝６，７の他、支持脚１８ａの空所４ａが形成され
ている。

その曲の構成並びに作用は実施例１と同様である。

〈実施例３〉 この実施例は、第１４図及び第１５図に示し。

突起型２０がキャスト容器１５の内部直面に形成された
ものである。

この突起型２０は台形状に形成され、マスクパターン１
１の延長上に位置するように設けられておシ、光ファイ
バろのコア部３ａのみ固定する固定溝２１を成形するよ
うになっている。

一方、マスクパターン１１はマスク板２２に定着されて
成形治具２３が形成されている。

従って、キャスト容器１５にキャスト溶液１６を注入す
ると、固定溝２１に相当する部分は突起型２０で排除さ
れる。

このキャスト溶ｇｆ、１６の溶媒及びモノマの一部を蒸
発させた後、マスクパターン１］の延長上に９ニ１１醸
；ＩＪｌｊ２Ｑが位置するようｉ／Ｃ成形冶具２ろをフ
ィルム４」ユに載置し、キャツＩ・容器１５の上方より
紫外光１３を１１（（則する。その後、実施例１と同様
に処即してフィルム４を取出すと、光導／ｌｌ絡路のコ
ア部２ａと光ファイバ６のコア部３＋１の固定ｌ、１．
ｊｉ２１がフィルム４に形成される。

この実施例においては光ファイバ３の被援部３１＋の固
定溝７は形成されない。その化の４１＆成１作用は火砲
イ列１と同（筆である。

〈実施例４〉 この実施例は、第１６図及び第１７図に示し。

マスクパターン１１と突、起型２０がキャスト谷ｄｇ１
５の内部Ｊ氏而に配設されたものである。

とのマスクパターン１１の延長−」二に突起］ｌ’ｊｌ
　２４が設けられ、このキャツ１−容器１５内にギＡ１
ス１〜溶液１６を注入して実施例１と同様に処１ノ１１
する。

この−合も紫外光１３はキャツＩ・容器１５の下刃より
照射する。

このキャスト容器１５よシ取呂したフィル１．４は実施
例ろと同様に光導波路２のコア部２ａ及び光フアイバコ
ア部３ａの固定溝２１が形成されることになる。その他
の構成並びに作用は実施例１と同様である。

尚、各実施例において突起型１２，１９．２０はＵ字形
あるいは台形に形成したが、■字形に形成し、各固定溝
６，７．２１ｉＶ字形にしてもよい。

寸だ、光重合性ギャヌト溶液１６は光照射により屈１１
〒率が増加するものでもよく、光は紫外光１３の他、赤
外光や可視光などであってもよい。

また、各実施例は光分岐器１における光導波路２の製造
方法について説明したが、この発明は光導波路を有し、
且つ光ファイバ會接続する各種の装置に１箇用すること
ができる。従って、マスクパターン１１の形状やフィル
ム４の厚さなどは実施例に眠られるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来例全示し、第１図は光分岐器の
平面図、第２図は同側面図、第３図乃至第１７図はこの
発明の実施例を示しｌ　ｐｒｙ　３図乃゛１′。 第１０図は実施例１を示しており、第６図は一部省略し
た光分岐器の斜視図、第４図は同要部の断面図、第５図
は一部省略した同平面図、第６図りゴ：一部省略した同
側面図、第７図は成形治具の平面図、第８図は同側面図
、第９図は光導波路の製造工程における紫外光照射時の
キャツ１−容器内の断面図、第１０図はフィルムの断面
図、第１１図乃至第１３図は実施例２を示しておシ、第
１１図は成形治具の側面図、第１２図は紫外光照射時の
キャスト容器の断面図、第１３図はフィルムの断面図、
第１４図及び第１５図は実施例３を示しておておシ、第
１６図は紫外光照射時のキャスト容器内の断面図、第１
７図はフィルムの断面図である。 １：光分岐器、　２：光導波路、　　２ａ：コア部、　
２ｂ：クラツド層、　３：光ファイバ。 ３ａ：コア部、３１）：被援部、　　４：フイルム、　
　４ａ：空所、　５ニブラスチツク板。 ６・７・２１；固定溝、　８：屈折率整合剤。 ９・１７・２ろ：成形冶具、　　　１０・１８・２２：
マスク板、　　１１：マスクパターン。 １２・１９・２０：突起型、　　１２ａ・１９ａ：小径
部＋　　　１２１）・ｌ　９１）　：大径部。 １６：紫外光、　１４：接着剤、　　１５：キャスト容
器、　１６；キャツ）・溶液。 特許出願人　　　　　立石電機株式会社代理人　　弁理
士　　中　村　茂　（阿第１図 第２図 第３図 ！　　　　　　　　５ 第４図 り 第５図 第７図 ｎ Ｍ８図 昂１１図 １７ 第１４図 第１６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕　　キャスト容器内にマスクパターンを配設する
   と共に、このマスクパターンの延張」二にホホＵ字形あ
   るいは■字形の面線状突起型をマスクパターンより突出
   させて配設し、光照削によって屈折率が変化する光重合
   性ギャス１−溶液を前記キャスト容器に注入し、このキ
   ャヌト溶’ＩＵＦ＠記マヌクパターン側より′ｙｆ：に
   照則し、シート状のフィルムを形成した後、削記キャ７
   １〜容器からこのフィルムを取出し、前記マヌクパター
   ンのマスク部に光導波路のコア部を、このコア部の端面
   よジ連続して前記突起型の配置部に光フアイバコア部の
   固定溝をそれぞれ前記フィルムに形成したことを特徴と
   する光導波路の製造方法。 （２）　　前記マスクパターン及び突起型は、マスク板
   に一体に取付けられていることを特徴とする特許ｉ請求
   の範囲第１項記載の光導波路の製造方法。 （３）　　前４ｄマスクパターンはマスク板に、前記突
   起型はキャスト容器内の底面にそれぞれ設けられている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記威の光導波路
   の製造方法。 （４）前記マヌクパターン及び突起型は、キャスト容器
   内の底面に設けられていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の先導波路の製造方法。