JPS60164708A - 光結合装置 - 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）産業上の利用分野 この発明は、先導波路と光ファイバとを結合する光結合
装置に関する。

（ロ）従来技術 近年、光導波路と光ファイバとの光結合装置は種々提案
されているものの、未だ実用化されたものはほぼ皆無と
いえる。この理由とするところは（１） 先導波路に問題があると同時に、光結合装置自体にも以
下に示すような問題がある。

すなわち、この種の光結合装置には、従来、直接カップ
リングやレンズによるカップリング等が提案される。と
ころが、この直接カップリングにおいては、部品定数が
少なく安価であるものの、光導波路と光ファイバとの位
置決めに高精度が要求され、作成が非常に困難であると
いう問題がある。

また、レンズによるカンプリングにおいては、レンズ等
が高価になり、しかもレンズや光ファイバの位置決めが
難しいので、上述の直接カンプリングと同様に作成が困
難であるという問題がある。

（ハ）目的 この発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、ゾーン
プレートを用いて光を光導波路に集めるようにしたこと
により、高精度の位置決めを不彎として作成を簡易にし
た光結合装置を提供することを目的とするものである。

（ニ）構成 （２） この発明は、上述した目的を達成するために、光導波路
が現出する基板の端面にホログラムで構成されたゾーン
プレー１〜が中間基板を介して接着され、このゾーンプ
レーｌ・の焦点が前記光導波路内に位置して前記ゾーン
プレー１・が設けられる一方、前記ゾーンプレー１・に
光ファイバの端面が対峙されて構成されている。

（ホ）実施例 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図に示すように、１は光結合装置であって、光４波
路２と光ファイバ３とを結合するものである。

この光導波路２は、基板４」−に作成された３次元先導
波Ｉ７８であって、１本の入力部２ａと、この入力部２
ａより分岐された２本の出力部２ｂ、２ｂとより構成さ
れている。そして、光導波路２の入力端面２Ｃ及び出力
端面２ｄ、２ｄはそれぞれ基板４の端面に現出されてお
り、入力端面２Ｃより導入した光５し１１光導波路２内
を伝播すると共に、（３） ２つに分岐された出力端面２ｄ、２ｄより導出するよう
になっている。

この基板４の入力側端面（光導波路２の入力端面２Ｃ側
）には、中間基板６を介してゾーンプレー１・７が貼着
されている。このゾーンプレー）　７は円形のホログラ
ム８が透明な中間基板７の端面に直接形成されて構成さ
れ、ゾーンプレート７の中心が光導波路２の中心上にほ
ぼ一致して焦点が光導波路２内に位置するようになって
いる。また、中間基板６はガラス板等で形成され、光５
が光導波路２に集まるように、ゾーンプレーＩ・７と基
板４との間に所定の間隔を保持している。

光ファイバ３は、端面がゾーンプレート７に対峙して設
けられ、この光ファイバ３からの光５がゾーンプレー１
・７によって光導波路２に収束されるように構成されて
いる。

従って、光ファイバ３と光導波路２との中心が一致して
いる場合は勿論のこと、第２図に示すように、光ファイ
バ３の光軸か光導波路２の光軸−１−よりずれている場
合においても、光ファイバ３か（４） らの光５ば、ゾーンプレー１・７で屈折して先導波路２
に導かれる。

次に、ゾーンプレート７の集光原理並びに作成原理につ
いて説明する。

第３図に示すように、光Ｉ、は格子１０を通過すると、
０次回折光Ｌ　ｌに対して角度θだけ回折して進路を変
更することになる。

しかし、このままでは光Ｉ、は収束しないので、第４図
に示すように、透明及び不透明の輪帯１１を同心円状に
形成してゾーンプレート１２を構成すると、平行光りは
その焦点Ｐに収束されることになる。この原理を適用し
て光ファイバ３からの光５を光導波路２に導くようにし
ている。

この場合、光Ｉ、ばレーザ光のようにコヒーレンシーに
優れたものの他、ＬＥＤの光のようにコヒーレンシーの
悪い光でもよい。また、集光スボソ１〜サイズが光導波
路２の径（例えば５０μｍ）でもよいという有利な条件
を有している。

また、ホログラム８については、第５図に示すように、
平面波である参照光Ｌ　２に、点光源０か（５） ら球面波である光Ｌ３を加えて干渉させ、この干渉縞の
強度を記録することによって作成される。

これによってこの発明のゾーンプレートが作成される。

尚、この実施例において、光導波路２は分岐する３次元
光導波路としたが、２次元など各種の光導波路としても
よい。

また、ゾーンプレー１・７ば中間基板６と別物で構成し
てもよい。

（へ）効果 以上のようにこの発明の光結合装置によれば、基板の端
面にゾーンプレ＝１・を設け、光ファイバからの光を光
導波路に収束させて導くようにしたために、光ファイバ
と光導波路との位置決めに高精度を要する必要がないの
で、作成が極めて簡単となる。つまり、光ファイバと光
導波路との光軸が多少ずれていても、光ファイバの光は
確実に光導波路に導くことができる。

また、ゾーンプレートはホログラムによって簡易に作成
できるので、全体を安価に製造すること（６） ができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すものであり、第１図は
光結合装置の概略斜視図、第２図は光ファイバがずれた
状態を示す同一部省略概略平面図、第３図は格子による
光の回折を示す原理図、第４し１ばゾーンプレートによ
る光の回折を示す原理図、第５図はホログラムの作成を
示す原理図である。 １：光結合装置、２：光導波路、 ３；光ファイバ、　４：基板、 ５：光、　６：中間基板、 ７：ゾーンプレー１・、８：ホログラム。 特許出願人　株式会社島津製作所 代理人　弁理士　中　村　茂　信 （７） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板に先導波路が作成され、この光導波路と光フ
   ァイバとを結合する光結合装置において、前記光導波路
   が現出する基板の端面にホログラムで構成されたゾーン
   プレートが中間基板を介して接着され、このゾーンプレ
   ートの焦点が前記先導波路内に位置して前記ゾーンプレ
   ートが設けられる一方、前記ゾーンプレートに光ファイ
   バの端面が対峙されていることを特徴とする光結合装置
   。