JPS60217317A - 光回路デバイス - Google Patents
光回路デバイスInfo
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- JPS60217317A JPS60217317A JP7402984A JP7402984A JPS60217317A JP S60217317 A JPS60217317 A JP S60217317A JP 7402984 A JP7402984 A JP 7402984A JP 7402984 A JP7402984 A JP 7402984A JP S60217317 A JPS60217317 A JP S60217317A
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- optical fiber
- optical circuit
- housing
- circuit device
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4248—Feed-through connections for the hermetical passage of fibres through a package wall
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は光伝送システムに適用する光回路を応用した光
回路デバイスに関する。特にグレーティング結合を応用
した光ファイバとの光結合部を構成した光回路デバイス
に関する。
回路デバイスに関する。特にグレーティング結合を応用
した光ファイバとの光結合部を構成した光回路デバイス
に関する。
従来例の構成とその問題点
従来グレーティング結合素子を利用した光回路デバイス
は第１図の構成が用いられていた。すなわち、光導波路
１１を設けた光回路基板１２を筐体１３に固定する場合
、あらかじめ光導波路１１と光ファイバ１４とをグレー
ティング結合素子１６を用いて光結合させ１１，１４．
１５’ｉ接着固定したのち、筐体１３に光回路基板１２
を第１図のごメ＜接着剤を用いて固定していた。しかる
後に、筐体１３に設けた空孔１７に光ファイバを貫通さ
せたのち、空孔１７において光ファイバ１７を筐体１３
に接着剤１Ｂを用いて固定していた。同図において添字
ａ、ｂは光入力−１′たけ光出力４示し３ベーノ ている。この場合、光ファイバ１４は屈率半径が２α以
下で曲げるえとは弾性限界を越えるために実現できず、
同図の構成の様に光ファイバ１４を大きな曲率半径で曲
げることにより空孔１６へ貫通させていた。グレーティ
ング結合は、光ファイバと光結合させる場合、光結合角
が±０．１°以下の範囲が必要とされる。従って、上記
構成のごとく光ファイバを曲げて光回路デバイ１スに利
用すると、光フアイバ自体に応力が加わり、光結合を劣
化させるとともに、温度変化による光ファイバ１４の熱
膨張により応力の大きさも変動し、一定の光結合効率で
安定して光回路デバイスを動作させることが難しいとい
う問題を有していた。また、光導波路１１の動作特性は
光導波モート依存性が通常あるので、単モード光導波路
の場合光フアイバ１４内の伝搬光のモードが上記述べた
ごとく生じた応力により変動するため所定の光導波モー
ドを用い安定した光導波路１１の動作が得にくいという
問題も有してい゛た。
は第１図の構成が用いられていた。すなわち、光導波路
１１を設けた光回路基板１２を筐体１３に固定する場合
、あらかじめ光導波路１１と光ファイバ１４とをグレー
ティング結合素子１６を用いて光結合させ１１，１４．
１５’ｉ接着固定したのち、筐体１３に光回路基板１２
を第１図のごメ＜接着剤を用いて固定していた。しかる
後に、筐体１３に設けた空孔１７に光ファイバを貫通さ
せたのち、空孔１７において光ファイバ１７を筐体１３
に接着剤１Ｂを用いて固定していた。同図において添字
ａ、ｂは光入力−１′たけ光出力４示し３ベーノ ている。この場合、光ファイバ１４は屈率半径が２α以
下で曲げるえとは弾性限界を越えるために実現できず、
同図の構成の様に光ファイバ１４を大きな曲率半径で曲
げることにより空孔１６へ貫通させていた。グレーティ
ング結合は、光ファイバと光結合させる場合、光結合角
が±０．１°以下の範囲が必要とされる。従って、上記
構成のごとく光ファイバを曲げて光回路デバイ１スに利
用すると、光フアイバ自体に応力が加わり、光結合を劣
化させるとともに、温度変化による光ファイバ１４の熱
膨張により応力の大きさも変動し、一定の光結合効率で
安定して光回路デバイスを動作させることが難しいとい
う問題を有していた。また、光導波路１１の動作特性は
光導波モート依存性が通常あるので、単モード光導波路
の場合光フアイバ１４内の伝搬光のモードが上記述べた
ごとく生じた応力により変動するため所定の光導波モー
ドを用い安定した光導波路１１の動作が得にくいという
問題も有してい゛た。
以上の問題点を解決するために第２図に示す構造が考え
られる。同図において、１１．１２゜１３．１４．１５
は第１図と同じである。ａ、ｂも第１と同じ添字である
。すなわち、光ファイバ１４と筐体１３との横切る位置
は設計的に得らするので、この横切る位置に空孔２１を
設け、光ファイバ１４を筐体１３に接着剤２２を用いて
固定することが考えら牡た０しかし、この構造において
も、詳細は不明であるが光結合効率の変動と光導波路特
性の変動が有していた。また、空孔１８に光ファイバ１
４を貫通させて光回路デバイスを構成するためには、最
終工程において光フアイバ１４金光導波路１１に光結合
させてのち、光ファイバ１４″ｆ：光回路基板１２上で
固定しなけ扛ばならず、このような工程は、筐体外で組
立てるのに比べてはるかに困難が伴うという問題を有し
ていた。すなわち、光ファイバ１４と光導波路１１との
光結合には、Ｘ、７．Ｚの直交３軸方向の位置調整のみ
ならず、φ、ρ、θの３つのオイラ角の調整も必要であ
るからである。
られる。同図において、１１．１２゜１３．１４．１５
は第１図と同じである。ａ、ｂも第１と同じ添字である
。すなわち、光ファイバ１４と筐体１３との横切る位置
は設計的に得らするので、この横切る位置に空孔２１を
設け、光ファイバ１４を筐体１３に接着剤２２を用いて
固定することが考えら牡た０しかし、この構造において
も、詳細は不明であるが光結合効率の変動と光導波路特
性の変動が有していた。また、空孔１８に光ファイバ１
４を貫通させて光回路デバイスを構成するためには、最
終工程において光フアイバ１４金光導波路１１に光結合
させてのち、光ファイバ１４″ｆ：光回路基板１２上で
固定しなけ扛ばならず、このような工程は、筐体外で組
立てるのに比べてはるかに困難が伴うという問題を有し
ていた。すなわち、光ファイバ１４と光導波路１１との
光結合には、Ｘ、７．Ｚの直交３軸方向の位置調整のみ
ならず、φ、ρ、θの３つのオイラ角の調整も必要であ
るからである。
本発明者らは以上の従来の問題点に鑑み、元口６ページ
路デバイスの構造に検討を加えた結果、光結合効率およ
び光導波路特性の安定化に改善を得た〇発明の目的 本発明の目的は、光結合効率を低下させずに組立て可能
であり、しかも光結合効轡および光導波特性の安定した
光回路デバイスの構造を提供するものである。
び光導波路特性の安定化に改善を得た〇発明の目的 本発明の目的は、光結合効率を低下させずに組立て可能
であり、しかも光結合効轡および光導波特性の安定した
光回路デバイスの構造を提供するものである。
発明の構成
本発明は光回路基板上に設けた光導波路表面にグレーテ
ィング結合素子を設け、さらにグレーティング結合素子
の表面に光結合させる光ファイバを設け、上記光ファイ
バをほぼ曲ることなく筐体内壁面の法線方向にほぼ一致
した空孔に貫通させるべく配置し、上記光ファイバを上
記筐体内壁に接着層により固定するとともに上記光回路
基板も上記筐体に固定した構造を有している。
ィング結合素子を設け、さらにグレーティング結合素子
の表面に光結合させる光ファイバを設け、上記光ファイ
バをほぼ曲ることなく筐体内壁面の法線方向にほぼ一致
した空孔に貫通させるべく配置し、上記光ファイバを上
記筐体内壁に接着層により固定するとともに上記光回路
基板も上記筐体に固定した構造を有している。
特に上Ｈピ空孔をスリット状にすると組立加工が容易と
なる。加えて、上記接着層をアクリル系樹脂、エポキシ
系樹脂により構成すると良い。また、上記接着層の表面
にシリコンゴム系樹脂からなる６ページ 第２接着層を設けた構造をしている。
なる。加えて、上記接着層をアクリル系樹脂、エポキシ
系樹脂により構成すると良い。また、上記接着層の表面
にシリコンゴム系樹脂からなる６ページ 第２接着層を設けた構造をしている。
実施例の説明
本発明を以下に実施例を用いて説明する。第３図は本発
明にかかる第１の実施例の構成を示す図で、（−）は要
部断面図、（ｂ）は要部側面図を示している。同図にお
いて、１１．１２，１３，１４．１５および添字ａ、ｂ
は第１図と同じである。同図において、光回路基板１２
」二に設けた光導波路１１の表面にグレーティング結合
素子１６を設け、さらにグレーティング結合素子１５の
表面に光結合させる光ファイバ１４を設け、光ファイバ
１４をほぼ曲げることなく筐体内壁３１面の法線方向に
ほぼ一致した空孔３２を貫通させるべく配置し、光ファ
イバ３２を筐体内壁３１に接着層３３により固定すると
ともに光回路基板１２も筐体１３に固定した構造とした
。
明にかかる第１の実施例の構成を示す図で、（−）は要
部断面図、（ｂ）は要部側面図を示している。同図にお
いて、１１．１２，１３，１４．１５および添字ａ、ｂ
は第１図と同じである。同図において、光回路基板１２
」二に設けた光導波路１１の表面にグレーティング結合
素子１６を設け、さらにグレーティング結合素子１５の
表面に光結合させる光ファイバ１４を設け、光ファイバ
１４をほぼ曲げることなく筐体内壁３１面の法線方向に
ほぼ一致した空孔３２を貫通させるべく配置し、光ファ
イバ３２を筐体内壁３１に接着層３３により固定すると
ともに光回路基板１２も筐体１３に固定した構造とした
。
本発明にかかる上記構造においては、光ファイバ１４と
筐体内壁３１とがほぼ直交していることにより、光ファ
イバに加わる応力が、張力ないしは圧力のみが加わり、
ずれ応力等は加わらないた７ペーノ め、従来の光結合効率の変動および光導波路特性の変動
が小さくなったと考えら扛る。 一本発明の実施例にお
いては、特に第３図（ｂ）に示したように、空孔３２を
スリット状に構成するとよい。すなわち、この種の構成
にした場合、あらかじめ、光導波路１２、グレーティン
グ結合素；子１５、光ファイバ１４を接着等により光結
合すべく一体化したのち、筐体１３に固定することが可
能である。次に第３図（ｂ）に示す壁面３４に側壁板を
設けて、光回路を筐体内におさめることができる。この
場合、光ファイバ１４は空孔３２の内で自由に移動でき
るため、光ファイバ１４と筐体１３との接着固定時に無
理な応力が加わり、光結合を劣下させると考えら牡るが
、一本発明者らは接着層３３にアクリル系樹脂、エポキ
シ系樹脂ウレタン系の少なくとも一種により構成した場
合、意外にも問題なく光結合の実現出来ることを確認し
た。
筐体内壁３１とがほぼ直交していることにより、光ファ
イバに加わる応力が、張力ないしは圧力のみが加わり、
ずれ応力等は加わらないた７ペーノ め、従来の光結合効率の変動および光導波路特性の変動
が小さくなったと考えら扛る。 一本発明の実施例にお
いては、特に第３図（ｂ）に示したように、空孔３２を
スリット状に構成するとよい。すなわち、この種の構成
にした場合、あらかじめ、光導波路１２、グレーティン
グ結合素；子１５、光ファイバ１４を接着等により光結
合すべく一体化したのち、筐体１３に固定することが可
能である。次に第３図（ｂ）に示す壁面３４に側壁板を
設けて、光回路を筐体内におさめることができる。この
場合、光ファイバ１４は空孔３２の内で自由に移動でき
るため、光ファイバ１４と筐体１３との接着固定時に無
理な応力が加わり、光結合を劣下させると考えら牡るが
、一本発明者らは接着層３３にアクリル系樹脂、エポキ
シ系樹脂ウレタン系の少なくとも一種により構成した場
合、意外にも問題なく光結合の実現出来ることを確認し
た。
特に接着層３３の量を少なくすると良好であった。こ扛
らのことは、光ファイバ１４の接着の際に接着剤が表面
張力により空孔３２に広ってゆき、光ファイバ１４と１
４に直交した壁面３４とを接着させるので、光ファイバ
１４には・単に微小な張力が加わるだけで光結合の変動
を増加させないと考えら扛る。この場合接着層３３の表
面に第４図に示すごとくシリコンゴム系樹脂から々る第
２接着層を充填しすると光ファイバ１４が第２接着層の
柔軟性により多少可動性を有しているので、光ファイバ
が折れにくく信頼性が向上した。−また、シリコンゴム
系樹脂は硬化収縮が小さいので、光ファイバに力が加わ
らないので、光結合の劣下も認めら扛ず、信頼性の優扛
た光回路デバイスが得ｆ′した。
らのことは、光ファイバ１４の接着の際に接着剤が表面
張力により空孔３２に広ってゆき、光ファイバ１４と１
４に直交した壁面３４とを接着させるので、光ファイバ
１４には・単に微小な張力が加わるだけで光結合の変動
を増加させないと考えら扛る。この場合接着層３３の表
面に第４図に示すごとくシリコンゴム系樹脂から々る第
２接着層を充填しすると光ファイバ１４が第２接着層の
柔軟性により多少可動性を有しているので、光ファイバ
が折れにくく信頼性が向上した。−また、シリコンゴム
系樹脂は硬化収縮が小さいので、光ファイバに力が加わ
らないので、光結合の劣下も認めら扛ず、信頼性の優扛
た光回路デバイスが得ｆ′した。
上記構成を具体的に第４図に従って説明する。
すなわち、サファイヤ０面基板」二に形成したＤＬＺＴ
系薄膜光薄膜光導波路２．ｅ）上にイオンビームエツチ
ングにより作成したグレーティング結合素子、光ファイ
バ（コア径６０μｍ）を組合せて光結合させた。この場
合、紫外線硬化樹脂を用いて組立てると光結合効果４０
％が得られた。第２図に示す従来例のごとく組立てた場
合、光結合効９ページ 率は２０％程度に低下していた。
系薄膜光薄膜光導波路２．ｅ）上にイオンビームエツチ
ングにより作成したグレーティング結合素子、光ファイ
バ（コア径６０μｍ）を組合せて光結合させた。この場
合、紫外線硬化樹脂を用いて組立てると光結合効果４０
％が得られた。第２図に示す従来例のごとく組立てた場
合、光結合効９ページ 率は２０％程度に低下していた。
第４図に示すごとく本発明にかかる構成において、筐体
１３と光回路基板１２とを紫外線硬化樹脂、接着層３３
にエポキシ系樹′脂、第２接着層４１にシリコンゴム糸
樹脂を用いた場合、光結合効率 □は４２％以上得らｆ
′した０また、光導波の変動も小さいものであっｆｃ、
ｃ加えて、光結合効率を上げるために光回路基板１２の
裏面に蒸着Ａ℃を設け、光フアイバ１４側と異なる方向
に出光した光を光フアイバ側に反射させると、光結合効
率は安定して６０％以上が得ら扛、光伝搬モードも安定
していることを確認した。
１３と光回路基板１２とを紫外線硬化樹脂、接着層３３
にエポキシ系樹′脂、第２接着層４１にシリコンゴム糸
樹脂を用いた場合、光結合効率 □は４２％以上得らｆ
′した０また、光導波の変動も小さいものであっｆｃ、
ｃ加えて、光結合効率を上げるために光回路基板１２の
裏面に蒸着Ａ℃を設け、光フアイバ１４側と異なる方向
に出光した光を光フアイバ側に反射させると、光結合効
率は安定して６０％以上が得ら扛、光伝搬モードも安定
していることを確認した。
以上の説明においては、光フアイバ人力１４ａと光フア
イバ出力１４ｂとを示したが、両者が伴に構成する必要
はない。すなわち、光フアイバ人力１４ａのかわりに、
第５図に示すように半導体レーザ６１を筐体５２内に設
けても本発明の効果にかわりなく、本発明に含ま扛るも
のである。同図において、１１．１２，１４，１６，３
２．３３は第３図と同じである。
イバ出力１４ｂとを示したが、両者が伴に構成する必要
はない。すなわち、光フアイバ人力１４ａのかわりに、
第５図に示すように半導体レーザ６１を筐体５２内に設
けても本発明の効果にかわりなく、本発明に含ま扛るも
のである。同図において、１１．１２，１４，１６，３
２．３３は第３図と同じである。
１０ペーノ
以上の説明においては、通常のグレーティング結合素子
について説明したが、集合グレーティン効果を確認して
おり、本発明に含ま扛るものであ、 る〇 □ 発明の効果 以上の説明から分かるように、本発明の光回路デバイス
は筐体内に光回路を組み込んだ場合も、光結合効率およ
び光導波の変動が少なく、実用上有用なデバイスである
。したがって、本発明の光伝送システム分野への応用は
広く、工栗的価値の高いものである。
について説明したが、集合グレーティン効果を確認して
おり、本発明に含ま扛るものであ、 る〇 □ 発明の効果 以上の説明から分かるように、本発明の光回路デバイス
は筐体内に光回路を組み込んだ場合も、光結合効率およ
び光導波の変動が少なく、実用上有用なデバイスである
。したがって、本発明の光伝送システム分野への応用は
広く、工栗的価値の高いものである。
第１図は第１の従来の光回路デバイスの構成図、第２図
は第２の従来の光回路デバイスの構成図、第３図（ａ）
、 （ｂ）はそ扛ぞ扛本発明の第１の実施例にかかる
光回路デバイスの要部正面図、および要部側面図、第４
図は本発明の第２の実施例にかかる光回路デバイスの構
成図、第５図は本発明の第３１１ ベーン の実施例にかかる光回路デバイスの構成図である。 １１・・・・・・光導波路、１２・・・・・・光回路基
板、１３・・・・・・筐体、１４・・・・・・光ファイ
バ、１５・・・・・・グレーティング結合素子、３１・
・・・筐体内壁、３２・・・・・・空孔、３３接着層、
４１・・・・・・第２接着層、５１・・・・・・半導体
レーザ、５２・・・・・・筐体。
は第２の従来の光回路デバイスの構成図、第３図（ａ）
、 （ｂ）はそ扛ぞ扛本発明の第１の実施例にかかる
光回路デバイスの要部正面図、および要部側面図、第４
図は本発明の第２の実施例にかかる光回路デバイスの構
成図、第５図は本発明の第３１１ ベーン の実施例にかかる光回路デバイスの構成図である。 １１・・・・・・光導波路、１２・・・・・・光回路基
板、１３・・・・・・筐体、１４・・・・・・光ファイ
バ、１５・・・・・・グレーティング結合素子、３１・
・・・筐体内壁、３２・・・・・・空孔、３３接着層、
４１・・・・・・第２接着層、５１・・・・・・半導体
レーザ、５２・・・・・・筐体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ０）光回路基板上に設けた光導波路表面にグレーティン
グ結合素子を設け、さらに上記グレーティング結合素子
の表面に光結合させる光フィバを設け、上記光ファイバ
をほぼ曲ることなく筐体内壁面の法線方向にほぼ一致し
た空孔に貫通させるべく配置し、上記光ファイバを上記
筐体内壁に接着層により固定するとともに上記光回路基
板も上記筐体に固定したことを特徴とする光回路デバイ
ス。 （２）空孔をマリット状としたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の光回路デバイス。 （３）接着層をアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂。 ウレタン系樹脂の少なくとも１種により構成したことを
特徴とする特許請求の範囲第２項記載の光回路デバイス
。 （４）接着層の表面にシリコンゴム系樹脂からなる第２
接着層を設けたことを特徴とする特許請求の２ベーノ 範囲第３項記載の光回路デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7402984A JPS60217317A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 光回路デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7402984A JPS60217317A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 光回路デバイス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60217317A true JPS60217317A (ja) | 1985-10-30 |
Family
ID=13535300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7402984A Pending JPS60217317A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 光回路デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60217317A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7600906B2 (en) * | 2006-03-20 | 2009-10-13 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Illumination structure comprising a flexible light guide coupled with a light source |
| JP2011133536A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Nec Corp | 光結合器 |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP7402984A patent/JPS60217317A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7600906B2 (en) * | 2006-03-20 | 2009-10-13 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Illumination structure comprising a flexible light guide coupled with a light source |
| JP2011133536A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Nec Corp | 光結合器 |
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