JPS6041526Y2 - waveguide interface - Google Patents

waveguide interface

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JPS6041526Y2
JPS6041526Y2 JP1981076473U JP7647381U JPS6041526Y2 JP S6041526 Y2 JPS6041526 Y2 JP S6041526Y2 JP 1981076473 U JP1981076473 U JP 1981076473U JP 7647381 U JP7647381 U JP 7647381U JP S6041526 Y2 JPS6041526 Y2 JP S6041526Y2
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JP
Japan
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waveguide
optical fiber
optical
common substrate
substrate
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Application number
JP1981076473U
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Japanese (ja)
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JPS57190516U (en
Inventor
哲夫 堀松
正 沖山
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富士通株式会社
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Publication date
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は光伝送要素に関し、特に外部光回路との接続用
の複数本の光ファイバ(光フアイバアレイ)と、導波路
基体の表面に作られた複数本の3次元導波路(導波路ア
レイ)とを結合する導波路インターフェイスに係わるも
のである。
[Detailed description of the invention] The present invention relates to an optical transmission element, in particular, a plurality of optical fibers (optical fiber array) for connection with an external optical circuit, and a plurality of three-dimensional fibers formed on the surface of a waveguide substrate. It relates to a waveguide interface that couples waveguides (waveguide arrays).

近年、光伝送要素として上記のような導波路インターフ
ェイスが注目されている。
In recent years, waveguide interfaces such as those described above have attracted attention as optical transmission elements.

このような導波路インターフェイスにおいては、光フア
イバアレイと導波路アレイとの結合がその命運を左右す
る決定的な問題である。
In such a waveguide interface, the coupling between the optical fiber array and the waveguide array is a decisive issue that determines its fate.

しかるに光ファイバ及び導波路の断面形状はμmオーダ
の微細な寸法であり、光フアイバアレイと導波路アレイ
との結合は困難を極める。
However, the cross-sectional shapes of optical fibers and waveguides have minute dimensions on the order of μm, making coupling between the optical fiber array and the waveguide array extremely difficult.

従来行われている結合方法は一般に光フアイバアレイを
基板上に精密に配列した後、光フアイバアレイと導波路
アレイとを端面どうし突き合わせ、接着によって結合保
持するものである。
Conventional coupling methods generally involve precisely arranging optical fiber arrays on a substrate, then abutting the end faces of the optical fiber array and waveguide array, and bonding and holding the optical fiber array and the waveguide array by adhesion.

しかしこの方法では、光フアイバアレイの精密配列、光
フアイバアレイと導波路アレイとの位置合せが非常に難
しく、高い光結合効率の実現が困難であるばかりか多大
な製作時間(組立時間)要するので生産性及びコストの
点で問題があった。
However, with this method, it is extremely difficult to precisely arrange the optical fiber array and align the optical fiber array and the waveguide array, making it difficult to achieve high optical coupling efficiency and requiring a large amount of manufacturing time (assembly time). There were problems in terms of productivity and cost.

従って本考案の目的は上記のような問題を解決すること
、すなわち光フアイバアレイと導波路アレイとの正確な
結合を容易に可能となし、これによって高光結合効率な
らびに高生産性、低コストを実現し得るような構造の導
波路インターフェイスを提供することにある。
Therefore, the purpose of the present invention is to solve the above problems, that is, to easily enable accurate coupling between an optical fiber array and a waveguide array, thereby achieving high optical coupling efficiency, high productivity, and low cost. The object of the present invention is to provide a waveguide interface having such a structure that it can be used.

本考案による導波路インターフェイスは、概略的には、
光ファイバは共通基板の表面に導波路と対応して形成さ
れた溝に嵌合して配列され、また前記導波路基体表面及
び前記共通基板表面には相互に嵌合可能な位置合せ用の
突起及び溝がそれぞれ形成され、導波路基体が共通基板
上に各々の表面が互に向き合い且つ前記位置決め用の突
起及び溝が嵌した状態で設置されるように構成されたも
のである。
The waveguide interface according to the present invention can be summarized as follows.
The optical fibers are arranged by fitting into grooves formed on the surface of the common substrate in correspondence with the waveguides, and alignment protrusions that can be fitted to each other are provided on the surface of the waveguide substrate and the surface of the common substrate. and grooves are formed, respectively, and the waveguide substrate is configured to be installed on a common substrate with the respective surfaces facing each other and the positioning protrusions and grooves being fitted.

以下、本考案について実施例に基づき図面を参照して詳
細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments with reference to the drawings.

第1図は本号による導波路インターフェイスの一実施例
を分解状態で示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the waveguide interface according to this issue in an exploded state.

この導波路インターフェイスは基本的には、外部光回路
(図示せず)との接続のための複数本の光ファイバ1(
図には1a、1bの2本のみ示す)と、導波路基体2と
、共通基板3とから構成されている。
This waveguide interface basically consists of multiple optical fibers 1 (1) for connection with an external optical circuit (not shown).
(Only two pieces 1a and 1b are shown in the figure), a waveguide base 2, and a common substrate 3.

尚、第1図において光ファイバ1は明示のため他の要素
より拡大して示してあり、また導波路基体2は同じく明
示のため導波路が作られた表面(下面)側からの斜視図
で示しである。
In FIG. 1, the optical fiber 1 is shown enlarged from other elements for clarity, and the waveguide substrate 2 is shown in a perspective view from the surface (bottom surface) on which the waveguide is made for clarity. This is an indication.

導波路基体2は例えばニオブ酸リチウム(LiNbO3
)、ガリウム砒素(GaAs)等の結晶体から戒り、そ
の表面(図では下面)には複数本の導波路4(図には2
本の導波路4a、4bを点線で示しである)が作られて
いる。
The waveguide substrate 2 is made of, for example, lithium niobate (LiNbO3
), gallium arsenide (GaAs), etc., and there are multiple waveguides 4 (two in the figure) on its surface (lower surface in the figure).
Waveguides 4a and 4b (indicated by dotted lines) are fabricated.

導波路4は導波路基体2に例えばクローム(Cr)をド
ーピングすることによって作られ、光ファイバと同様に
光を閉じ込めて伝送する機能を有する。
The waveguide 4 is made by doping the waveguide base 2 with, for example, chromium (Cr), and has the function of confining and transmitting light similarly to an optical fiber.

共通基板3は後述するように光ファイバ1及び導波路基
体2とを結合保持するための部材であり、例えばシリコ
ン、石英、ガラスなどから作られる。
The common substrate 3 is a member for coupling and holding the optical fiber 1 and the waveguide base 2, as will be described later, and is made of silicon, quartz, glass, etc., for example.

共通基板3の表面(図で上面)には2本の溝5 (a、
b)を導波路4と対応させて形威しである。
Two grooves 5 (a,
b) is made to correspond to the waveguide 4.

これらの溝5は後述するように光ファイバ1を嵌合させ
て位置合せするためのものであり、以下ではこれを1光
フアイバ溝ヨと称する。
These grooves 5 are for fitting and aligning the optical fiber 1, as will be described later, and will be hereinafter referred to as one optical fiber groove.

共通基板3の表面にはまた、光フアイバ溝5をはさんで
両側に2本のfR6(at b)が形威されている。
Also, on the surface of the common substrate 3, two fR6 (at b) are formed on both sides with the optical fiber groove 5 interposed therebetween.

一方、導波路基体2の表面には溝6と対応する2条の突
起? (at b)が形威されている。
On the other hand, on the surface of the waveguide substrate 2, there are two protrusions corresponding to the grooves 6. (at b) is pronounced.

こ、れらの溝6及び突起7は、後述するように相互に嵌
合して導波路基体2を共通基板3に対し位置合せするた
めのものである。
These grooves 6 and protrusions 7 are for fitting into each other to align the waveguide base 2 with respect to the common substrate 3, as will be described later.

以上の光フアイバ溝5ならびに位置合せ用の溝6及び突
起7はフォトリソグラフィ技術などを利用して精密且つ
容易に形成可能であり、これにより後述するように光フ
ァイバ1及び導波路基体2の正確な位置決めが可能とな
る。
The above-mentioned optical fiber groove 5, alignment groove 6, and protrusion 7 can be precisely and easily formed using photolithography technology, etc., so that the optical fiber 1 and the waveguide base 2 can be precisely formed as described later. positioning becomes possible.

尚、第1図では溝5,6及び突起7が四角断面形状であ
るが、■字型等の適当な任意形状となし得る。
Although the grooves 5, 6 and the protrusion 7 have a rectangular cross section in FIG. 1, they may have any suitable shape such as a square square shape.

更に、光ファイバ1の結合側端面は光軸に対し適当な角
度(図示例では約45°)で斜めに研磨してあり、これ
に合わせて導波路4の端面も斜めに研磨しである。
Further, the coupling side end face of the optical fiber 1 is polished obliquely at an appropriate angle (approximately 45° in the illustrated example) with respect to the optical axis, and the end face of the waveguide 4 is also polished obliquely in accordance with this.

さて、第2図は第1図に示した導波路インターフェイス
の組立状態での要部断面図である。
Now, FIG. 2 is a sectional view of essential parts of the waveguide interface shown in FIG. 1 in an assembled state.

この図から明らかなように、光ファイバ1 (第2図
では光ファイバ1aのみ示す)は共通基板3の光フアイ
バ溝5に嵌合するように配列される。
As is clear from this figure, the optical fibers 1 (only the optical fibers 1a are shown in FIG. 2) are arranged so as to fit into the optical fiber grooves 5 of the common substrate 3.

これにより光ファイバ1は共通基板3上に正確に位置決
めされることになる。
This allows the optical fiber 1 to be accurately positioned on the common substrate 3.

尚、光ファイバ1は傾斜端面が下方に向くように配置さ
れ、例えば光ファイバ1aの外部光回路との接続端(図
では左側)より入射した光8はその傾斜端面で反射して
上方へ出射する。
The optical fiber 1 is arranged so that the inclined end face faces downward, and for example, the light 8 that enters from the connection end of the optical fiber 1a with the external optical circuit (the left side in the figure) is reflected by the inclined end face and is emitted upward. do.

一方、導波路基体2は共通基板3上に、それらの表面が
互に向き合い且つ位置決め用の溝6と突起7とが嵌合し
た状態で設置される。
On the other hand, the waveguide substrate 2 is installed on the common substrate 3 with the surfaces thereof facing each other and the positioning groove 6 and the protrusion 7 fitted together.

これにより導波路基体2は共通基板3に対し高精度で位
置決めされ、結果的に導波路4は光ファイバ1に正確に
結合させられることになる。
As a result, the waveguide base 2 is positioned with high precision with respect to the common substrate 3, and as a result, the waveguide 4 is accurately coupled to the optical fiber 1.

光ファイバ1と導波路4とは図示の如く端部が上下に重
なり合った状態で結合され、光ファイバ1aからの出射
光は導波路4の傾斜端面に反射されて他端へ伝送される
The optical fiber 1 and the waveguide 4 are coupled with their ends vertically overlapping as shown in the figure, and the light emitted from the optical fiber 1a is reflected by the inclined end face of the waveguide 4 and transmitted to the other end.

そして導波路4の他端及びこれを結合する光ファイバ1
bの傾斜端面でそれぞれ反射し、光ファイバの他端から
出射される。
and the other end of the waveguide 4 and the optical fiber 1 that couples it together.
The light beams are reflected by the inclined end faces of b and are emitted from the other end of the optical fiber.

以上のように、光ファイバ1が光フアイバ溝5によって
共通基板3に正確に位置決めされ、且つ導波路4が位置
決め用の溝6及び突起7によって共通基板3に正確に位
置決めされるので、結果的に光ファイバ1と導波路4と
の正確な結合が非常に容易に得られ、従って高光結合効
率が実現されると共に、大量生産による高生産性及び低
コストが図れる。
As described above, since the optical fiber 1 is accurately positioned on the common substrate 3 by the optical fiber groove 5, and the waveguide 4 is accurately positioned on the common substrate 3 by the positioning groove 6 and the protrusion 7, the result is Accurate coupling between the optical fiber 1 and the waveguide 4 can be obtained very easily, and therefore high optical coupling efficiency can be achieved, as well as high productivity and low cost due to mass production.

尚、第1図及び第2図に示した実施例では、前述したよ
うに光ファイバ1及び導波路4の結合側端面を光軸に対
し斜めに研磨し、両者の端部を上下に重ねた状態で結合
するようにしであるが、これ以外の結合方式も可能であ
る。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the coupling side end surfaces of the optical fiber 1 and the waveguide 4 are polished obliquely to the optical axis, and the ends of the two are overlapped one above the other. Although it is assumed that the state is used for coupling, other coupling methods are also possible.

その一例を第3図に第2図と対応させて示しである。An example of this is shown in FIG. 3 in correspondence with FIG. 2.

この例は光ファイバ11及び導波路基体12の導波路1
4の結合側端面をいずれも光軸に対し直角に研磨し、両
端面を突き合わせて結合するものである。
In this example, the optical fiber 11 and the waveguide 1 of the waveguide base 12 are
The coupling side end faces of No. 4 are polished perpendicularly to the optical axis, and the two end faces are butted against each other and coupled.

そのために、共通基板13の光フアイバ溝15は光ファ
イバ11の直径に比べて浅く形威し、光ファイバ11の
底部のみが溝15に嵌合するようにして、光ファイバ1
1と導波路14の光軸が上下方向においてほぼ一致する
ようにしである。
For this purpose, the optical fiber groove 15 of the common substrate 13 is made shallower than the diameter of the optical fiber 11, so that only the bottom of the optical fiber 11 fits into the groove 15, and the optical fiber 1
The optical axes of the waveguide 1 and the waveguide 14 are made to substantially coincide in the vertical direction.

従って光18の光路はほぼ直線状となる。Therefore, the optical path of the light 18 is approximately straight.

尚、この例の結合方式は、光フアイバ径と導波路径がほ
ぼ等しい場合は適用が難しいが、光フアイバ径が導波路
径より大きいときは適用が容易である。
The coupling method of this example is difficult to apply when the diameter of the optical fiber and the diameter of the waveguide are approximately equal, but is easy to apply when the diameter of the optical fiber is larger than the diameter of the waveguide.

以上の如く本考案は高光結合効□率が得られ且つ高生産
性及び低コストを図り得るすぐれた導波路インターフェ
イスを実現するものであり、光伝送技術の発展に大いに
寄与するものである。
As described above, the present invention realizes an excellent waveguide interface that provides high optical coupling efficiency, high productivity, and low cost, and greatly contributes to the development of optical transmission technology.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案による導波路インターフェイスの一実施
例の分解斜視図、第2図は第1図に示す実施例の組立状
態における要部断面図、第3図は本考案の他の実施例の
要部断面図である。 1(at b)t 1111a*ells光フアイバ
、2,12・・・・・・導波路基体、3,13・・・・
・・共通基板、4(at b)t 14””導波路、
5 (at b)、 15・・・・・・溝(光フアイ
バ溝)、6 (at b)・・・・・・溝、? (at
b)・・・・・・突起、8・・・・・・光。
FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment of the waveguide interface according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the main parts of the embodiment shown in FIG. 1 in an assembled state, and FIG. 3 is another embodiment of the present invention. FIG. 1(at b)t 1111a*ells optical fiber, 2, 12... Waveguide base, 3, 13...
...Common substrate, 4(at b)t 14"" waveguide,
5 (at b), 15... groove (optical fiber groove), 6 (at b)... groove, ? (at
b)... Protrusion, 8... Light.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 外部光回路との接続用の複数本の光ファイバと、導波路
基体の表面に作られた複数本の3次元導波路とを結合す
る導波路インターフェイスにおいて、光ファイバは共通
基板の表面に導波路と対応して形成された溝に嵌合して
配列され、また前記導波路基体表面及び前記共通基板表
面には相互に嵌合可能な位置合せ用の突起及び溝がそれ
ぞれ形成され、導波路基体が共通基板上に各々の表面が
互に向き合い且つ前記位置決め用の突起及び溝が嵌合し
た状態で設置されるように構成されたことを特徴とする
導波路インターフェイス。
In a waveguide interface that couples multiple optical fibers for connection with an external optical circuit and multiple three-dimensional waveguides formed on the surface of a waveguide substrate, the optical fibers are connected to a waveguide on the surface of a common substrate. The waveguide substrate surface and the common substrate surface are respectively formed with alignment protrusions and grooves that can be fitted to each other, A waveguide interface characterized in that the waveguide interfaces are arranged on a common substrate with their respective surfaces facing each other and the positioning protrusions and grooves being fitted.
JP1981076473U 1981-05-28 1981-05-28 waveguide interface Expired JPS6041526Y2 (en)

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JPS57190516U JPS57190516U (en) 1982-12-03
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JPH059685Y2 (en) * 1985-08-20 1993-03-10
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JPS57190516U (en) 1982-12-03

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