JPS6026908A - 光フアイバ−結合器 - Google Patents
光フアイバ−結合器Info
- Publication number
- JPS6026908A JPS6026908A JP13507983A JP13507983A JPS6026908A JP S6026908 A JPS6026908 A JP S6026908A JP 13507983 A JP13507983 A JP 13507983A JP 13507983 A JP13507983 A JP 13507983A JP S6026908 A JPS6026908 A JP S6026908A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- optical
- nfp
- polishing
- optical waveguide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
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】
発明の技術分野
本発明は光回路素子（：関する。さらに詳しく述べると
１本発明は２例えば薄膜導波路のような光導波路と元フ
ァイバーを端面同志で結合させて。
１本発明は２例えば薄膜導波路のような光導波路と元フ
ァイバーを端面同志で結合させて。
光フアイバー内を伝送さｎてきた光を結合損失を伴なわ
ないで光導波路に入射結合させるための光フアイバー結
合器に関する。
ないで光導波路に入射結合させるための光フアイバー結
合器に関する。
技術の背景
光通信の分野において、そこに用いるための各種の光回
路素子が研究さ扛、開発されている。特に、かかる素子
を小型化しかつ量産するため、光導電路技術が注目され
ている。このような光導波路技術を用いた素子形態とし
ての光導波路デバイスの１つに、今ここで問題とすると
ころの光フアイバー結合器がある。光フアイバー結合器
は１周知の通り、光導波路（光ファイバーも１種の光導
波路であるけれども、ここでは特（二薄膜導波路のそ扛
を指す）と光ファイバーを結合するためのものである。
路素子が研究さ扛、開発されている。特に、かかる素子
を小型化しかつ量産するため、光導電路技術が注目され
ている。このような光導波路技術を用いた素子形態とし
ての光導波路デバイスの１つに、今ここで問題とすると
ころの光フアイバー結合器がある。光フアイバー結合器
は１周知の通り、光導波路（光ファイバーも１種の光導
波路であるけれども、ここでは特（二薄膜導波路のそ扛
を指す）と光ファイバーを結合するためのものである。
従来技術と問題点
従来、光導波路と元ファイバーを結合するため（二いろ
いろな手法が用いら扛ている。最も一般的な方法は直接
（二接続する方法である。しかしながら、この方法は、
簡便であるというメリットがある反面、光の結合損失が
約２０〜３０％ｃｔで達するという不都合を有する。な
ぜなら、光ファイバーの端面（−励起する光の強健分布
、いわゆる近視野像（以下、ＮＦＰと記す）と光導波路
の端面に励起する光のそｔとは自ずと相異し、したがっ
て、光導波路に入射し得ない光がでてくるからである。
いろな手法が用いら扛ている。最も一般的な方法は直接
（二接続する方法である。しかしながら、この方法は、
簡便であるというメリットがある反面、光の結合損失が
約２０〜３０％ｃｔで達するという不都合を有する。な
ぜなら、光ファイバーの端面（−励起する光の強健分布
、いわゆる近視野像（以下、ＮＦＰと記す）と光導波路
の端面に励起する光のそｔとは自ずと相異し、したがっ
て、光導波路に入射し得ない光がでてくるからである。
光導波路への光の入射を容易にするため、光導波路と光
ファイバーの中間Ｉ：例えばロッドレンズ。
ファイバーの中間Ｉ：例えばロッドレンズ。
グレーデッド形レンズ等の光学系を組み込んで光出力を
集束させることも試みら扛た。しかしながら、この方式
は、系が複雑になるだけで、結合損失をさほど解消する
ことがで１！ない。それというのも、先に説明した直接
接続法と同様、いくら元を絞り込んでもＮＦＰはそのま
＼であり、光導波路のそ牡のよう（：非対称となり得な
いからである。
集束させることも試みら扛た。しかしながら、この方式
は、系が複雑になるだけで、結合損失をさほど解消する
ことがで１！ない。それというのも、先に説明した直接
接続法と同様、いくら元を絞り込んでもＮＦＰはそのま
＼であり、光導波路のそ牡のよう（：非対称となり得な
いからである。
元ファイバーの１面を球状（二加工し、その部分１：レ
ンズ作用をもたせることも試みられているが。
ンズ作用をもたせることも試みられているが。
この方式も、上記した従来の方法と同様、光導波路のＮ
ＦＰと光ファイバーのそれとが整合し得ないので、期待
し得るほどの結合損失の解消を達成することができない
。
ＦＰと光ファイバーのそれとが整合し得ないので、期待
し得るほどの結合損失の解消を達成することができない
。
いずＴｈＣしても、このようζ二元の結合損失が犬であ
ると、光導波路をここで使用することのメリット、すな
わち、光回路素子を小型化し、マイク（３） 口化し得るという意義を結果的に否定することとなる。
ると、光導波路をここで使用することのメリット、すな
わち、光回路素子を小型化し、マイク（３） 口化し得るという意義を結果的に否定することとなる。
発明の目的
本発明の目的は、光導波路と元ファイバーを結合するた
めのものであって１両者のＮＦＰが整合しているので光
の結合損失が殆んどないかもしくはたとえあったとして
も極く僅かでありかつ系が′！Ｘ雑でないような改良さ
ｎた光フアイバー結合器を提供すること（二ある。
めのものであって１両者のＮＦＰが整合しているので光
の結合損失が殆んどないかもしくはたとえあったとして
も極く僅かでありかつ系が′！Ｘ雑でないような改良さ
ｎた光フアイバー結合器を提供すること（二ある。
発明のＷｇ成
本発明者らは、上記目的を達成すべく研究した結果、光
ファイバーの先端部分を加工して、そのＮＦＰを光導波
路のＮＦＰに似せるのが適当であることを見い出した。
ファイバーの先端部分を加工して、そのＮＦＰを光導波
路のＮＦＰに似せるのが適当であることを見い出した。
すなわち１本発明（：よる元ファイバー結合器では、そ
の光ファイバーのクラッド層がその端面部分を最大にし
て斜め研摩さ扛ていることが特徴である。
の光ファイバーのクラッド層がその端面部分を最大にし
て斜め研摩さ扛ていることが特徴である。
元ファイバーのクラッド層を斜め研摩するに当って、そ
の研摩の角度を数度以下、特に５°以下とするのが好ま
しい。但し、この研摩の角度は１例（４） えばクラッド層の膜厚や所望とするＮ Ｆ’ Ｐなどの
いろいろなファクターじ依存して任意【二変更可能であ
る。研摩作業は、常法（二従って、例えば光学研摩によ
って行なうことができる。
の研摩の角度を数度以下、特に５°以下とするのが好ま
しい。但し、この研摩の角度は１例（４） えばクラッド層の膜厚や所望とするＮ Ｆ’ Ｐなどの
いろいろなファクターじ依存して任意【二変更可能であ
る。研摩作業は、常法（二従って、例えば光学研摩によ
って行なうことができる。
発明の実施例
次に、添付の図面を参照しながら本発明を説明する。
光フアイバー中及びその端面（二おける伝播光の光強度
分布（ＮＦ”Ｐ）を第１図に示す。図中の１は光ファイ
バーの中心部を構成するコアであり。
分布（ＮＦ”Ｐ）を第１図に示す。図中の１は光ファイ
バーの中心部を構成するコアであり。
この周「１１をクラッド層２が包囲する。図から、光フ
ァイバーのＮ Ｆ Ｐ ｘは対称なガウス分布で近似で
きるということが理解さ扛るであろう。
ァイバーのＮ Ｆ Ｐ ｘは対称なガウス分布で近似で
きるということが理解さ扛るであろう。
こγｔ、Ｉ：対して、ＬｉＮｂＯ３光導波路のような拡
散タイプの光導波路のＮＦＰは第２図じ示す通りである
。図中の３はＮｉ ＮｂＯ：Ｉ基板であり、こ１．Ｃ二
Ｔｉ光導波路４が埋め込まｎている。光導波路４のＮ
Ｆ’ Ｉ） ｙは１図示の通り、非対称である。特に。
散タイプの光導波路のＮＦＰは第２図じ示す通りである
。図中の３はＮｉ ＮｂＯ：Ｉ基板であり、こ１．Ｃ二
Ｔｉ光導波路４が埋め込まｎている。光導波路４のＮ
Ｆ’ Ｉ） ｙは１図示の通り、非対称である。特に。
この図から、光導波路４の空気側のΔｎは急激に０に県
東していることが判るであろう。したがっ℃、この導波
路に第１図の光ファイバーを結合させた場合、両者のＮ
ＦＰが本質的に異なるので。
東していることが判るであろう。したがっ℃、この導波
路に第１図の光ファイバーを結合させた場合、両者のＮ
ＦＰが本質的に異なるので。
約２０〜３０％の結合損失を甘受しなけ扛ばならない。
従来、光導波路への光の入射効率を高めるため。
光導波路と光ファイバーの中間（二ロッドレンズ５（第
３図）を介在させたり、あるいは光ファイバーの先端を
加工して先球６（第４図）を有する光ファイバーを使用
したりしている。但し、このような改良を施したところ
で２直接密着させる場合に比較して大幅な改良は望めな
い。
３図）を介在させたり、あるいは光ファイバーの先端を
加工して先球６（第４図）を有する光ファイバーを使用
したりしている。但し、このような改良を施したところ
で２直接密着させる場合に比較して大幅な改良は望めな
い。
本発明では、第５図に示さｎるようＣ二元ファイバーの
クラッド層２を斜め研摩して光ファイバー〇ＮＦＰを光
導波路のＮＦ”Ｐに整合させることを提案する。図中の
Ｓは研摩面である。
クラッド層２を斜め研摩して光ファイバー〇ＮＦＰを光
導波路のＮＦ”Ｐに整合させることを提案する。図中の
Ｓは研摩面である。
実際、光ファイバーのクラッド層２をその端面部分の切
断面積が最大（：なるように研摩角θで斜め研摩すると
、第６図（二示さ【るようなＮＦＰが得らｎ、る。この
図から、線分Ｄ−ＤにおけるＮＦＰｄは、その部分のク
ラッド層が少しも斜め研摩さｎでいないので、第１［Ａ
の場合と同じく対称であること、そし又、斜め研摩の度
・計が増Ｊｊ口するＣ二つ扛て、すなわち、線分Ｃ−Ｃ
，線分Ｂ−Ｉ３゜線分Ａ−Ａと変化するにつｔＬで２徐
々（二非対称の度合が増加することが判る（図中のｃ
’、 １） 、 ａ ）。
断面積が最大（：なるように研摩角θで斜め研摩すると
、第６図（二示さ【るようなＮＦＰが得らｎ、る。この
図から、線分Ｄ−ＤにおけるＮＦＰｄは、その部分のク
ラッド層が少しも斜め研摩さｎでいないので、第１［Ａ
の場合と同じく対称であること、そし又、斜め研摩の度
・計が増Ｊｊ口するＣ二つ扛て、すなわち、線分Ｃ−Ｃ
，線分Ｂ−Ｉ３゜線分Ａ−Ａと変化するにつｔＬで２徐
々（二非対称の度合が増加することが判る（図中のｃ
’、 １） 、 ａ ）。
本発明に、に−ｎば、斜め研摩の児了仮、端面でのＮＦ
Ｐを測定しながら、結合しようとする光導波路０ＮＦＰ
Ｉ：、整合ｆ ルＮ Ｆ Ｐ ヲ示Ｔ任意ノｆｆ６１所
において元ファイバーを光軸（二垂直（二切断するＣと
ができる。
Ｐを測定しながら、結合しようとする光導波路０ＮＦＰ
Ｉ：、整合ｆ ルＮ Ｆ Ｐ ヲ示Ｔ任意ノｆｆ６１所
において元ファイバーを光軸（二垂直（二切断するＣと
ができる。
切断後の光ファイバーを光導波路に結合すると第７図１
：示すようになる。図示のよ′）な元ファイバー結合器
では、結合損失をほぼゼロ（二するかあるいは、少なく
とも、かなりゼロに近いところまで抑えることができる
。
：示すようになる。図示のよ′）な元ファイバー結合器
では、結合損失をほぼゼロ（二するかあるいは、少なく
とも、かなりゼロに近いところまで抑えることができる
。
発明の効果
本発明Ｃ：よｎば、系を複雑Ｃ１，なくても、容易（−
１光導波路と光ファイバーの良好な結合を達成すること
ができる。ざらに１本発明も二よれば１元ファイバーの
斜め研摩を数置以下に抑えるので、（７） モード変換のロスを小さくすることができる。
１光導波路と光ファイバーの良好な結合を達成すること
ができる。ざらに１本発明も二よれば１元ファイバーの
斜め研摩を数置以下に抑えるので、（７） モード変換のロスを小さくすることができる。
第１図は光ファイバー〇ＮＦＰを示した略示図。
第２図は光導波路のＮＦＰを示した略示図、第３図及び
第４図は、そ【ぞれ、従来の光フアイバー結合器の例を
示した略示図。 第５図は本発明による光ファイバーの斜め研摩を示した
斜視図２ 第６図は第５図の光ファイバー〇ＮＦＰを示した略示図
、そして 第７図は本発明の党ファイバー結合器の一例を示した略
示図である。 図中２１はコア、２はクラッド層、３は基板。 そして４は光導波路である。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 官 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 円 １） 幸 男 弁理士 山 口 昭 之 （８） くＴ Ｃつ 紀 ｒ で
第４図は、そ【ぞれ、従来の光フアイバー結合器の例を
示した略示図。 第５図は本発明による光ファイバーの斜め研摩を示した
斜視図２ 第６図は第５図の光ファイバー〇ＮＦＰを示した略示図
、そして 第７図は本発明の党ファイバー結合器の一例を示した略
示図である。 図中２１はコア、２はクラッド層、３は基板。 そして４は光導波路である。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 官 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 円 １） 幸 男 弁理士 山 口 昭 之 （８） くＴ Ｃつ 紀 ｒ で
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光導波路と光ファイバーを結合するための光フアイ
バー結合器であって、前記ファイバーのクラッド層がそ
の端面部分を最大にして斜め研摩さしていることを特徴
とする元ファイバー結合器。 ２、前記斜め研摩の角度が５°以下である、特許請求の
範囲第１項に記載の光フアイバー結合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13507983A JPS6026908A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 光フアイバ−結合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13507983A JPS6026908A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 光フアイバ−結合器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6026908A true JPS6026908A (ja) | 1985-02-09 |
| JPH0371684B2 JPH0371684B2 (ja) | 1991-11-14 |
Family
ID=15143343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13507983A Granted JPS6026908A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | 光フアイバ−結合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6026908A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07181343A (ja) * | 1993-11-08 | 1995-07-21 | Corning Inc | 光導波通路部品およびその製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57100409A (en) * | 1980-12-15 | 1982-06-22 | Toshiba Corp | Optical coupler |
| JPS58196521A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-16 | Nec Corp | 光結合回路 |
-
1983
- 1983-07-26 JP JP13507983A patent/JPS6026908A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57100409A (en) * | 1980-12-15 | 1982-06-22 | Toshiba Corp | Optical coupler |
| JPS58196521A (ja) * | 1982-05-12 | 1983-11-16 | Nec Corp | 光結合回路 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07181343A (ja) * | 1993-11-08 | 1995-07-21 | Corning Inc | 光導波通路部品およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0371684B2 (ja) | 1991-11-14 |
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