JPS6014206A

JPS6014206A - 光導波路

Info

Publication number: JPS6014206A
Application number: JP12192783A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Mikami; 和夫三上; Katsuhiko Oimura; 老邑　克彦; Maki Yamashita; 山下　牧
Original assignee: Tateisi Electronics Co; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1983-07-04
Filing date: 1983-07-04
Publication date: 1985-01-24

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、光ファイバ等が接続される光導波路に関す
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、光導波路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ｅが接続されておシ、この接
続は光ファイバｅの端部に固定板ｆが取付けられ、この
固定板ｆの端面と光分岐器ｄの固定板Ｃの端面とが平坦
に形成され、光導波路ａと光ファイバｅとを精密に光軸
合し９両固定板ｃ、ｆの両端面を接着剤ｇで面接着して
行なわれている。

この接着剤ｇは光ファイバｅと光導波路８間の屈折率整
合剤としての役目も兼用しておシ、上述のように接続す
ると、常温、常湿でかつ振動、衝撃がない理想的な環境
下においては、一度精密に軸合せして光導波路ａと光フ
ァイバｅとを接続固定すれば接続損失の変動もなく、比
較的低損失の接続を実現することができる。

しかしながら、上述の如く理想的環境条件は実際にあシ
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。

光ファイバｅ、固定板ｃ、ｆ及び接着剤ｇの膨張。

収縮、変形、ねじれ、ひずみ、たわみ等によシ軸ずれや
位置ずれが生じる場合がある。そして１両固定板ｃ、ｒ
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７７４３０間のガイドなどが設けられていない
ため９両面定板ｃ、ｆの相対位置関係が、第１図及び第
２図に矢符で示すように、上下、左右９前後方向に移動
し、あるいは湾曲することになる。

これでは、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、まだ、軸ずれ等が加わって接続損失が大
幅に増加（例えば１〜２ｄＢ）するという問題があった
。

（ハ）発明の目的この発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので。

フィルム基板の端部からリード用コア部を延設すること
によシ、このリード用コア部で光ファイバ等と接続する
ようにして軸ずれ等の発生を防止すると共に９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
した光導波路を提供することを目的とするものである。

に）発明の構成と効果この発明は、上述した目的を達成するために。

シート状のフィルム基板に高屈折率のコア部が少なくと
も基板の一端に亘って形成されると共に。

このコア部の周囲が低屈折率層に形成されラ　この基板
の一端にリード用コア部が前記コア部に連続して延設さ
れ、このリード用コア部が接続固定板の案内溝に配置さ
れるように構成されている。

しだがって、この発明によれば、リード用コア部を光フ
ァイバ等と案内溝をガイドとし、突き合わせて接続する
ことができるので、軸ずれを確実に防止することができ
、且つ接続を容易に行うことができる。

またツ　リード用コア部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、クラック等の発生を防止すること
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、接続損失の変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５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の端面に光ファイバ６
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シ。

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つの出力端より出力するように
なっている。

前記光分岐器１は、高分子フィルム基板４に光導波路２
のコア部２ａが形成され、このフィルム基板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２ｂが形成され、このクラッド層２ｂを介して上
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、フィルム基板４は、コア部２ａの周囲が低屈
折率層に形成されておシ、端部にはコア部２ａの端面よ
り連続して光ファイバ乙のコア部３ａが接続されるリー
ド用コア部２ｃが延設されている。このリード用コア部
２ｃは、光ファイバ乙のコア部３ａ径の約９０％の幅及
び深さに形成され２両側面が微小テーパに形成された逆
台形になっている。

前記プラスチック板５はフィルム基板４よシコア部２ａ
の軸方向に延長され、この両プラスチック板５間に光フ
ァイバ３との接続固定板６が挾持されている。この固定
板６には、光導波路２のリード用コア部２ｃと光ファイ
バ乙のコア部３ａとが挿入される逆台形状とＵ字状の案
内溝７ａ、７ｂろの被覆部３ｂを固定保持する固定溝７
ｃが形成されている。この固定溝７ｃは、固定板６の外
端に開口し、案内溝７ａより大きく上下のプラスチック
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５ａとて゛はぼＵ字形に々沙。

上方に上プラスチック板５に形成された円弧凹部５ｂが
位置するようになっている。

そして、光ファイバ乙の端部被覆部３ｂを除去した光フ
アイバコア部３ａが案内溝７ｂに光導波路コア部２ａと
微少間隔をあけて両端面を突合わせて設けられ、この微
少間隔に粘度の高い屈折率整合剤８（例えば、シリコン
グリース）が充填されている。また、光フアイバコア部
３ａ及び被覆部３ｂと案内溝７ａ、７ｂ及び固定溝７ｂ
の間には高温に耐える接着剤（例えば、エポテツク３０
２−５）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と光ファイバ乙の接続において
は、温度変動や湿度変動、更に振動、衝繋等に対して左
右、上下方向の軸ずれがほぼ皆無となシ、第５図及び第
６図の矢符に示すように。

光軸方向の変動については固化しない屈折率整合剤８の
高粘度の弾性効果により吸収され、接続損失の変動が０
．１　ｄ　Ｂ〜Ｑ、　２　ｄ　Ｂ程度に低減される。

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１３を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、マスク板１０の下面両側部に設けら
れており、しかもマスクパターン１１の各端部に重畳し
ない程度に該マスクパターン１１に近接しており、この
突起型１２間がリード用コア部２Ｃとなるように構成さ
れている。さらにうこの突起型１２は石英ガラスなどで
構成されておシ、厚みがフィルム基板２と同じに形成さ
れると共に、上下面並び両端面が研磨され、接着剤でマ
スク板１０に固定されている。

この成形治具９を用いて光導波路２の製造方法を第９図
及び第１０図に基づき説明する。

先ず、基台１４に設置されるキャスト容器１５を塩化メ
チレン（ＣＨ２Ｃ１２）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１５内の底部に突起型１
２を下にして配設する。

続いて、このキャスト容器１５に光重合性キャスト溶液
１６をマスク板１００表面に被らないように注入し、膜
厚が例えば９０７ｚｍとなるように注入する。このキャ
スト溶液１６は、紫外光１′５のり射により屈折率が低
下するものであり、母材としてビスフェノ−）ｖＺＺポ
リカーボネート（ＰＣＺ）７０ｆ、　モノマ（ＭＡ）４
２ｓ／を溶媒として塩化メチワン（ＣＨ２Ｃ４ｚ）１０
００　ｆ　、光増感剤としてペンゾインエチ）ｙニー　
テ）Ｖ　（ＢＺＥＥ）　２．１１　ｍ禁止剤としてハイ
ドロキノン（Ｉ（Ｑ　）　０．０７ｇヲプンンドしたも
のである。

このキャスト溶液１６を注入した後、水準器等により液
面の水平度を保ちつつキャスト容器１５内を半密閉状態
にしてチッソガス１ｏ　ｏｍｌ／分で１５０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基板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分間照射すると、フィルム基板４の全体のうちマス
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−）ＶＺ
Ｚポリカーボネートとモノマとは分離状態となる一方、
マス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。

この光重合部はビスフェノ−）ＶＺＺポリカーボネート
とモノマの重量パーセントで決まる屈折率まで低下する
ことになる。

この紫外光１３の露光後、３０分以上常温で放置し、フ
ィルム基板４をキャスト容器１５ごと取出し、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−）ｖＺ系デポリカーボネート
単体屈折率となり。

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となシ、光重合部がクラッド部と
なる。

そして、フィルム基板４をキャスト容器１５から取シ出
すと、フィルム基板４の両端部のうち突起型１２によっ
てキャスト溶液が排除された部分には低屈折率層が形成
されず、突起型１２間の部分にリード用コア部２Ｃ（幅
及び厚さ９０μｍ）がコア部２ａに連続して突出形成さ
れることになる（第１０図参照）。

続いて、フィルム４の上面及び下面に水性ニスなどの低
屈折率のコーテング剤を厚さ１０μｍバーコードし、熱
風乾燥機によシ９０″Ｃで５時間乾燥させて、フィルム
４の上下面にクラッド層２ｂを形成する。そして、リー
ド用コア部２Ｃの先端部をカッタ等で切断した後、ホッ
トプレートをその端面に数秒接触し、端面を滑らかに研
磨する。

最後に、フィルム基板４の両端部に固定板６を連続して
設けると同時に、リード用コア部２Ｃを案内溝７ａに挿
入する一方、光ファイバ乙のコア部３ａ（コア径１００
μｍ）を案内溝７ｂに挿入する。そして１両コア部２ｃ
、３ａ間に屈折率整合剤８を、案内溝７Ｂ、７ｂ及び固
定溝７Ｃに接着剤を充填すると共に、フィルム基板４の
上下面にプラスチック板５．５を固着し、光導波路２と
光ファイバ３とを接続固定する。

従って、光ファイバ３は案内溝７ｂをガイドとするので
、軸合せの調整を行うととなく自動的に接続作柴が行な
われる。

尚、プラスチック板５の円弧凹部５ａは予め形成されて
いる。

尚また。この実施例においてはマスク板１０に石英ガラ
スの突起型１２を接着したが、マスク板と突起型１２と
を一体もので構成してもよ＜、また、キャスト容器１５
内の底部に突起型を形成してもよい。

また、この実施例はキャスティング法で光導波路２を成
形しだが、アルカリ系溶液などを用いて高分子フィルム
のエツチングによりリード用コア部２Ｃを成形してもよ
い。

また、光重合性キャスト溶液１６は光照射によシ屈折率
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、
且つ光ファイバを接続する各種の装置に適用することが
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限られるものではなく、リード
用コア部２ｃもフィルム基板４の一端側にのみ形成して
もよいことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来例を示し、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１０図はこの
発明の一実施例を示し、第３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
した開平面図、第６図は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スト容器内
の断面図、第１０図はフィルムの斜視図である。１：光分岐器、　２：光導波路、　２ａ：コア部、　２
ｂ：クラッド層、　２Ｃ：リード用コア部、　３：光フ
ァイバ、３＆：コア部。４：フイルム基板、　５ニブラスチツク板。（１３）　ヘー６：固定板、　７ａ：案内溝、　８：屈折率整合剤、　
９：成形治具、　１０：マスク板。１１：マスクパターン、　１２：突起型。１３：紫外光、１５：キャスト容器。１６：キャスト溶液。特許出願人　立石電機株式会社代理人　弁理士　中　村　茂　信（１４）第１図第３図第５図第７図１第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　シート状のフィルム基板に高屈折率のコア部が
少なくとも基板の一端に亘って形成されると共に、この
コア部の周囲が低屈折率層に形成され、この基板の一端
にリード用コア部が前記コア部に連続して延設され、こ
のリード用コア部が接続固定板の案内溝に配置されるこ
とを特徴とする光導波路。