JPS6144297B2 - - Google Patents
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- JPS6144297B2 JPS6144297B2 JP3243679A JP3243679A JPS6144297B2 JP S6144297 B2 JPS6144297 B2 JP S6144297B2 JP 3243679 A JP3243679 A JP 3243679A JP 3243679 A JP3243679 A JP 3243679A JP S6144297 B2 JPS6144297 B2 JP S6144297B2
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- optical
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- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光フアイバ自体を活性化してそれに
能動的機能をもたせた光フアイバ・デバイスに関
する。
能動的機能をもたせた光フアイバ・デバイスに関
する。
一搬に、光を高能率に伝送することができる光
フアイバは光通信システムにおける光通信網とし
て有望視されており、そのためには光フアイバ部
分に光分岐、光結合、光変調、光検波などの種々
の光信号処理手段を施す必要性を生ずる。
フアイバは光通信システムにおける光通信網とし
て有望視されており、そのためには光フアイバ部
分に光分岐、光結合、光変調、光検波などの種々
の光信号処理手段を施す必要性を生ずる。
従来、光フアイバの一部を切削、研磨して光分
岐路または光結合路を形成させているが、これら
の手段は何れも単なる光の伝搬路でしかなく、そ
の光分岐、光結合の度合を調整できる能動的機能
を何ら有するものではない。
岐路または光結合路を形成させているが、これら
の手段は何れも単なる光の伝搬路でしかなく、そ
の光分岐、光結合の度合を調整できる能動的機能
を何ら有するものではない。
光フアイバ自体を機能化させたものは未だ存在
せず、そのため従来では第１図に示すように、屈
折率が光フアイバより高く、光ビームを閉込め導
波しうるような薄膜光導波路１のような専用の素
子を光フアイバ２，３間に接続し、その光導波路
１の部分で光変調、光検波などの能動的機能を発
揮させるようにしている。なお、図中４は光導波
路１を制御する制御装置を示している。
せず、そのため従来では第１図に示すように、屈
折率が光フアイバより高く、光ビームを閉込め導
波しうるような薄膜光導波路１のような専用の素
子を光フアイバ２，３間に接続し、その光導波路
１の部分で光変調、光検波などの能動的機能を発
揮させるようにしている。なお、図中４は光導波
路１を制御する制御装置を示している。
しかし、このような専用の素子を光フアイバに
接続する場合、光フアイバ２，３と薄膜光導波路
１などとを効率よく直接接合させる手段が確立さ
れていないためにその接合部分での光損失が大き
く、そのため光フアイバと光導波路との光結合の
効率が高い整合用の光結合器を別途必要とするた
め、装置全体が複雑なものにならざるを得ない。
また、薄膜光導波路１の膜厚は数μｍ程度にしか
すぎず、光結合のための位置合せや光フアイバの
端面の平坦度に対する要求が極めて厳しく、実用
上種々の困難な問題が残されている。
接続する場合、光フアイバ２，３と薄膜光導波路
１などとを効率よく直接接合させる手段が確立さ
れていないためにその接合部分での光損失が大き
く、そのため光フアイバと光導波路との光結合の
効率が高い整合用の光結合器を別途必要とするた
め、装置全体が複雑なものにならざるを得ない。
また、薄膜光導波路１の膜厚は数μｍ程度にしか
すぎず、光結合のための位置合せや光フアイバの
端面の平坦度に対する要求が極めて厳しく、実用
上種々の困難な問題が残されている。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、
従来光の伝送路としての役割しか果さなかつた光
フアイバ自体に、光の伝搬定数を超音波信号によ
つて制御することのできる能動的機能をもたせた
構造簡単かつ製造容易な光フアイバ・デバイスを
提供するものである。
従来光の伝送路としての役割しか果さなかつた光
フアイバ自体に、光の伝搬定数を超音波信号によ
つて制御することのできる能動的機能をもたせた
構造簡単かつ製造容易な光フアイバ・デバイスを
提供するものである。
本発明による光フアイバ・デバイスは、光フア
イバの一端に光フアイバ中に超音波信号を伝搬さ
せる超音波トランスジユーサを形成させるととも
に、そのデバイス自体を製造容易かつ信頼性のあ
るものにするため、光フアイバの端部をステンレ
スなどの細管中に埋め込んで、一体に研磨処理お
よび超音波トランスジユーサの形成を光フアイバ
を保護しながら行なわせるようにしたものであ
る。
イバの一端に光フアイバ中に超音波信号を伝搬さ
せる超音波トランスジユーサを形成させるととも
に、そのデバイス自体を製造容易かつ信頼性のあ
るものにするため、光フアイバの端部をステンレ
スなどの細管中に埋め込んで、一体に研磨処理お
よび超音波トランスジユーサの形成を光フアイバ
を保護しながら行なわせるようにしたものであ
る。
なお、従来光フアイバの端面研磨の手段とし
て、専用の治具を用いて光フアイバを固定させて
その研磨を行なうようにしているが、光フアイバ
の固定時に光フアイバを破損から守る保護管を用
いることがあつても、保護管を付けたままで光フ
アイバを使用することがなかつた。
て、専用の治具を用いて光フアイバを固定させて
その研磨を行なうようにしているが、光フアイバ
の固定時に光フアイバを破損から守る保護管を用
いることがあつても、保護管を付けたままで光フ
アイバを使用することがなかつた。
以下、添付図面を参照して本発明の一実施例に
ついて詳述する。
ついて詳述する。
本発明による光フアイバ・デバイスは、第２図
に示すように、それぞれ一部側方をコアが露出す
るまで切削、研磨された２つの光フアイバ５，６
を結合長Ｌをもつて結合させることにより形成さ
れた光分岐路の一光フアイバ端に、超音波発振デ
バイス７を取付けることによつて構成されてい
る。この超音波発振デバイス７は、光フアイバ５
の端部が中心に嵌装されたステンレス管８と、そ
のステンレス管８の端面にこれと一体に形成され
たトランスジユーサ９と、そのトランスジユーサ
９を駆動させる交流可変電源１０とからなつてい
る。
に示すように、それぞれ一部側方をコアが露出す
るまで切削、研磨された２つの光フアイバ５，６
を結合長Ｌをもつて結合させることにより形成さ
れた光分岐路の一光フアイバ端に、超音波発振デ
バイス７を取付けることによつて構成されてい
る。この超音波発振デバイス７は、光フアイバ５
の端部が中心に嵌装されたステンレス管８と、そ
のステンレス管８の端面にこれと一体に形成され
たトランスジユーサ９と、そのトランスジユーサ
９を駆動させる交流可変電源１０とからなつてい
る。
光フアイバの一端に超音波発振デバイス７を取
付け、形成させるには、まず第３図ａに示すよう
に、中心部に光フアイバ５の外径（150〜200μｍ
程度）よりも50μｍほど大きな径をもつて孔が穿
設された直径２mm程度のステンレス管８を用意
し、その孔内または光フアイバ５の端部に予めエ
ポキシ系の接着剤を塗布したうえで、光フアイバ
５をステンレス管８の孔１１内に端面がそろうよ
うにして埋め込んで固着させる。この際、光フア
イバ５とステンレス管８との間隙が接着材１２で
完全に充填されるようにする。次いで、光フアイ
バ５の端面をステンレス管８と一体に研磨して、
面精度で0.3μｍ程度に仕上げ、しかるのち同図
ｂに示すようにその研磨処理された光フアイバ５
およびステンレス管８の端面に数1000Åの膜厚に
なるようにアルミニウムAlを蒸着させて一方電
極１３を形成させる。次いで電極１３上に、同図
ｃに示すように、ZnOを２〜４μｍ程度に膜厚に
なるようにスパツタリングさせてトランスジユー
サ本体１４を形成させ、さらにその上から光フア
イバ５に対応する箇所に光フアイバ５と同一また
はそれよりもわずかに大きい径でホトレジスト部
１５をホトリソグラフイー法によつて形成させ
る。次いで、そのホトレジスト部１５の周囲にト
ランスジユーサ本体１４の保護および絶縁を兼ね
るSiO2層１６を数1000Åの膜厚でスパツタリン
グ法により形成させ、そののち同図ｄに示すよう
に、前記ホトレジスト部１５をホトエツチングに
より除去させる。次いで、同図ｅに示すように、
SiO2層１６上（光フアイバ５に対応する部分を
除く）に再びホトレジスト層１７をホトリソグラ
フイー法によつて形成させるとともに、その穴の
あいた光フアイバ５の端面に対応する部分にAl
をSiO2層１６と同じく数1000Åの膜厚になるよ
うに蒸着させて他方電極１８を形成させ、しかる
のちホトレジスト層１７をとり除く。最終的に、
この超音波発振デバイス７は、第３図ｆに示すよ
うに、電極１８部分およびステンレス管８の一部
にリード１９，２０をそれぞれボンデイングによ
つて取付けることによつて製作される。なお、こ
の際、トランスジユーサ本体１４上にはSiO2の
保護層１６が形成されているため、リード１９の
ボンデイング箇所２１が電極１８から多小はみ出
しても何ら支障がない。
付け、形成させるには、まず第３図ａに示すよう
に、中心部に光フアイバ５の外径（150〜200μｍ
程度）よりも50μｍほど大きな径をもつて孔が穿
設された直径２mm程度のステンレス管８を用意
し、その孔内または光フアイバ５の端部に予めエ
ポキシ系の接着剤を塗布したうえで、光フアイバ
５をステンレス管８の孔１１内に端面がそろうよ
うにして埋め込んで固着させる。この際、光フア
イバ５とステンレス管８との間隙が接着材１２で
完全に充填されるようにする。次いで、光フアイ
バ５の端面をステンレス管８と一体に研磨して、
面精度で0.3μｍ程度に仕上げ、しかるのち同図
ｂに示すようにその研磨処理された光フアイバ５
およびステンレス管８の端面に数1000Åの膜厚に
なるようにアルミニウムAlを蒸着させて一方電
極１３を形成させる。次いで電極１３上に、同図
ｃに示すように、ZnOを２〜４μｍ程度に膜厚に
なるようにスパツタリングさせてトランスジユー
サ本体１４を形成させ、さらにその上から光フア
イバ５に対応する箇所に光フアイバ５と同一また
はそれよりもわずかに大きい径でホトレジスト部
１５をホトリソグラフイー法によつて形成させ
る。次いで、そのホトレジスト部１５の周囲にト
ランスジユーサ本体１４の保護および絶縁を兼ね
るSiO2層１６を数1000Åの膜厚でスパツタリン
グ法により形成させ、そののち同図ｄに示すよう
に、前記ホトレジスト部１５をホトエツチングに
より除去させる。次いで、同図ｅに示すように、
SiO2層１６上（光フアイバ５に対応する部分を
除く）に再びホトレジスト層１７をホトリソグラ
フイー法によつて形成させるとともに、その穴の
あいた光フアイバ５の端面に対応する部分にAl
をSiO2層１６と同じく数1000Åの膜厚になるよ
うに蒸着させて他方電極１８を形成させ、しかる
のちホトレジスト層１７をとり除く。最終的に、
この超音波発振デバイス７は、第３図ｆに示すよ
うに、電極１８部分およびステンレス管８の一部
にリード１９，２０をそれぞれボンデイングによ
つて取付けることによつて製作される。なお、こ
の際、トランスジユーサ本体１４上にはSiO2の
保護層１６が形成されているため、リード１９の
ボンデイング箇所２１が電極１８から多小はみ出
しても何ら支障がない。
このような超音波発振デバイス７の製造過程に
あつて、本発明では外径の微細な光フアイバ５の
端部をステンレス管８に固定させ、それと一体に
光フアイバ５の端面を研磨するようにしているた
め、その作業を容易かつ高精度に行なうことがで
き、またその面積の比較的大きなステンレス管８
の端面を利用してトランスジユーサ９を形成させ
るようにしているため、蒸着、スパツタリング、
ホトエツチング、ボンデイングなどの一連の製造
工程を比較的簡単に精度良く処理することができ
るとともに、デバイス７自体の構造を信頼性の高
いものにすることができることになる。
あつて、本発明では外径の微細な光フアイバ５の
端部をステンレス管８に固定させ、それと一体に
光フアイバ５の端面を研磨するようにしているた
め、その作業を容易かつ高精度に行なうことがで
き、またその面積の比較的大きなステンレス管８
の端面を利用してトランスジユーサ９を形成させ
るようにしているため、蒸着、スパツタリング、
ホトエツチング、ボンデイングなどの一連の製造
工程を比較的簡単に精度良く処理することができ
るとともに、デバイス７自体の構造を信頼性の高
いものにすることができることになる。
以上のように構成された本発明による光フアイ
バ・デバイスでは、例えば第２図に示すように、
光フアイバ５の光入力側Ａから光を伝送させてい
る状態でトランスジユーサ９に励起電圧を与えて
光フアイバ５にその光の伝搬方向とは逆向きに超
音波信号Ｓを送り込むと、光波と超音波との相互
作用により、光フアイバ５を通る光の伝搬定数
kaがｋ＝ka±Ｋ（Ｋ：超音波信号Ｓの伝搬定
数）に変化される。この際、光フアイバ６におけ
る光の伝搬定数がｋに等しければ、光フアイバ５
に超音波信号Ｓを送り込んだことによりこれら両
光フアイバ５，６間に位相整合条件が得られ、光
フアイバ５のＡ端から送り込まれた光が光フアイ
バ６に移つて光フアイバ６の出力端Ｂに転送され
ることになる。したがつて、このような光フアイ
バ・デバイスにあつて、交流可変電源１０を制御
してトランスジユーサ９から発振される超音波信
号Ｓの大きさを変えるか、またはその周波数すな
わち前記Ｋの値を変化させることにより、光フア
イバ６の出力端Ｂに送られる光強度を外部制御信
号Ｄに応じて任意に調整させることができるよう
になる。なお、この場合、光フアイバ５，６の結
合部の長さＬは、両光フアイバ５，６間の結合定
数をｃとすると、Ｌ＝ｃ／２πによつて決定され
る完全結合長になるように設定されている。トラ
ンスジユーサ９から発振される超音波信号Ｓは光
フアイバ５にのみ伝わり、ステンレス管８部分に
はほとんど伝わらない。
バ・デバイスでは、例えば第２図に示すように、
光フアイバ５の光入力側Ａから光を伝送させてい
る状態でトランスジユーサ９に励起電圧を与えて
光フアイバ５にその光の伝搬方向とは逆向きに超
音波信号Ｓを送り込むと、光波と超音波との相互
作用により、光フアイバ５を通る光の伝搬定数
kaがｋ＝ka±Ｋ（Ｋ：超音波信号Ｓの伝搬定
数）に変化される。この際、光フアイバ６におけ
る光の伝搬定数がｋに等しければ、光フアイバ５
に超音波信号Ｓを送り込んだことによりこれら両
光フアイバ５，６間に位相整合条件が得られ、光
フアイバ５のＡ端から送り込まれた光が光フアイ
バ６に移つて光フアイバ６の出力端Ｂに転送され
ることになる。したがつて、このような光フアイ
バ・デバイスにあつて、交流可変電源１０を制御
してトランスジユーサ９から発振される超音波信
号Ｓの大きさを変えるか、またはその周波数すな
わち前記Ｋの値を変化させることにより、光フア
イバ６の出力端Ｂに送られる光強度を外部制御信
号Ｄに応じて任意に調整させることができるよう
になる。なお、この場合、光フアイバ５，６の結
合部の長さＬは、両光フアイバ５，６間の結合定
数をｃとすると、Ｌ＝ｃ／２πによつて決定され
る完全結合長になるように設定されている。トラ
ンスジユーサ９から発振される超音波信号Ｓは光
フアイバ５にのみ伝わり、ステンレス管８部分に
はほとんど伝わらない。
以上、本発明による光フアイバ・デバイスにあ
つては、光フアイバの端部をステンレスなどの管
の内部に埋め込んで接着剤で固着させ、一体に研
磨処理された管および光フアイバの端面上に電
極、トランスジユーサ本体および保護層を蒸着、
スパツタリング、エツチングなどを適宜行なつて
順次形成させ、それにより超音波トランスジユー
サを構成するようにしたもので、光フアイバ中に
送り込まれる超音波信号を制御することにより光
フアイバ自体に光分岐、光変調、光検波などの
種々の能動的機能を高精度に発揮させることがで
きるとともに、構造が簡単で信頼性が高く、しか
もその製造が容易であるなどの優れた利点を有し
ている。
つては、光フアイバの端部をステンレスなどの管
の内部に埋め込んで接着剤で固着させ、一体に研
磨処理された管および光フアイバの端面上に電
極、トランスジユーサ本体および保護層を蒸着、
スパツタリング、エツチングなどを適宜行なつて
順次形成させ、それにより超音波トランスジユー
サを構成するようにしたもので、光フアイバ中に
送り込まれる超音波信号を制御することにより光
フアイバ自体に光分岐、光変調、光検波などの
種々の能動的機能を高精度に発揮させることがで
きるとともに、構造が簡単で信頼性が高く、しか
もその製造が容易であるなどの優れた利点を有し
ている。
第１図は従来の薄膜光導波路を用いた光フアイ
バ・デバイスを示す簡略構成図、第２図は本発明
の一実施例による光フアイバ・デバイスを示す簡
略構成図、第３図ａ〜ｆは同実施例における超音
波発振デバイスの製造過程をそれぞれ示す正断面
図である。 ５，６……光フアイバ、７……超音波発振デバ
イス、８……ステンレス管、９……トランスジユ
ーサ、１０……交流可変電源、１２……接着剤、
１３，１８……電極、１４……トランスジユーサ
本体、１５，１７……ホトレジスト、１６……保
護層、１９，２０……リード。
バ・デバイスを示す簡略構成図、第２図は本発明
の一実施例による光フアイバ・デバイスを示す簡
略構成図、第３図ａ〜ｆは同実施例における超音
波発振デバイスの製造過程をそれぞれ示す正断面
図である。 ５，６……光フアイバ、７……超音波発振デバ
イス、８……ステンレス管、９……トランスジユ
ーサ、１０……交流可変電源、１２……接着剤、
１３，１８……電極、１４……トランスジユーサ
本体、１５，１７……ホトレジスト、１６……保
護層、１９，２０……リード。
Claims (1)
- １ 光フアイバ端面に超音波トランスジユーサを
形成し、光フアイバ中に超音波信号を送り込んで
光の伝搬定数を変化させることによつてその光フ
アイバにきわめて接近させて配置されたもう一方
の光フアイバに光結合させるようにした光フアイ
バ・デバイスにおいて、超音波を送り込む一光フ
アイバの端部を管体内部に埋め込んで接着剤など
により固着させ、一体に研磨処理された管体およ
び光フアイバの端面上に一方電極およびトランス
ジユーサ本体を順次形成し、さらにその上に光フ
アイバの端面と対向させて他方電極を形成させた
ことを特徴とする光フアイバ・デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3243679A JPS55126218A (en) | 1979-03-20 | 1979-03-20 | Optical fiber device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3243679A JPS55126218A (en) | 1979-03-20 | 1979-03-20 | Optical fiber device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55126218A JPS55126218A (en) | 1980-09-29 |
| JPS6144297B2 true JPS6144297B2 (ja) | 1986-10-02 |
Family
ID=12358894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3243679A Granted JPS55126218A (en) | 1979-03-20 | 1979-03-20 | Optical fiber device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55126218A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH067657A (ja) * | 1992-06-15 | 1994-01-18 | Idec Izumi Corp | 気泡分散高粘度液製造方法及び気泡分散高粘度液製造装置 |
-
1979
- 1979-03-20 JP JP3243679A patent/JPS55126218A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH067657A (ja) * | 1992-06-15 | 1994-01-18 | Idec Izumi Corp | 気泡分散高粘度液製造方法及び気泡分散高粘度液製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55126218A (en) | 1980-09-29 |
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