JPS62170913A - 光導波モジユ−ル - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は平板光導波路素子と光ファイバを光結合するた
めのモジュールに関する。

［従来技術の説明］ 分岐、分波等各種の機能をもつ平板型の光導波路素子と
光ファイバを接続する光導波路モジュールとして従来第
５図に示す構造のものが知られている。

図において、光導波路が設けられた平板導波路素子１は
基台２のほぼ中央部に固定され、基台２には対向する両
側端面から上記導波路１の端面に至るＶ溝３が形成して
あって、このＶ溝３中に上記導波路１に光結合される光
ファイバ４が接着固定されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来構造の光導波路モジュールでは、平板導波路素
子１の基台２に対する位置決め、及びＶ溝３と導波路１
との軸芯合せが極めて難しく、また基台３の面法線方向
での軸芯合せ移動調整が行なえないという欠点がある。

また光ファイバ５を基台３に対し樹脂接着剤で固定して
いるために、仮りに芯合せを高精度で行なえたとしても
接着剤の硬化時における収縮により位置ずれを生じ、光
結合損失が大きいという問題があった。

［問題を解決するための手段］ 上記従来の問題を解決する本発明の光導波モジュールは
、光導波路素子を第一の金属基台に固着し、該光導波路
に接続する光ファイバの先端近傍を金属製のファイバ固
定部材に設けられた孔または溝に固着するとともに、該
ファイバ固定部材を第二の金属基台に設けた孔または溝
内に挿通し、前記光ファイバと導波路を芯合せした状態
で、第一、第二金属基台の端面間およびファイバ固定部
材と第二基台との間を点熔着で接合して構成した。

［作　　用］ 上記の構成によれば、光ファイバと光導波路との芯合せ
に際して、ファイバを通して導波路内に光を入射させ導
波路からの出射光量を測定する周知の芯合せ方法を用い
て、第一、第二基台の端面同志を衝接させた状態で、一
方の基台を他方の基台に対し相対的に移動させて最大出
射光量となる位置を探すだけで芯合せを行なうことがで
きる。

そしてこの相対移動調整時に、一方の基台の端面を基準
としてこの面に当てた他方の基台をＸ方向、Ｙ方向に移
動させればよく、シたがって芯合せ操作が非常に容易で
あるとともに、光ファイバと導波路の端面同志を非接触
に保ったまま上記操作を行なえるので傷付きを防止する
ことができる。さらに、金属製の基台同志を点熔着で接
合して芯合せ後における光ファイバと導波路素子とのＸ
、　Ｙ軸方向の固定を行なうとともに、光ファイバを予
め固着した金属部材を基台に点熔着で接合してＺ軸方向
の固定を行なっているので、従来の樹脂接着剤による固
定方法のように芯合せ後の接着剤収縮による位置ずれを
生じることもなく、光学的な芯合せ位置決め時の精度を
そのまま固着後も維持することができる。また長期間に
わたる使用によっても接合部が劣化することなく、本発
明によれば結合損失の非常に小さい安定した品質の光導
波モジュールを得ることができる。

［実　施　例］ 以下本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図ないし第３図において、１０は平板型光導波路素
子であり、ガラス、Ｎｂρ３等の板状の基板中に所定パ
ターンの光導波路１１が設けられており、この導波路素
子１０はステンレス鋼等の金属材料からなる第一の基台
１２に形成した平担な載置面１３上のほぼ中央部に接着
固定される。

基台１２は第３図に斜視図で示すように、直方体の金属
ブロックの表面から一定深さに表面を平担面に仕上げた
導波路素子載置面１３を、導波路素子１０の長さＬｌよ
りも短かい距離Ｌ２の長さおよび素子１０と略同−幅で
形成し、その両端から基台１２の両端面１２Ａ、１２Ｂ
に至るまでの一定幅に断面半円形の芯合せ調整用空間１
４・を設けたものであり、その両端面１２Ａ、１２Ｂは
それぞれ載置面１３に対して正確な直交面を成すよう仕
上げである。

そして導波路素子１０を上記の載置面１３上に載せ、素
子１０の両端をそれぞれ載置面１３の両端から突出させ
て、すなわち基台の調整空間１４・の部分に素子１０の
両端面を位置させて両者１０゜１２を接着固定している
。１５は導波路１１に光学結合される光ファイバであり
、光ケーブル１６の先端近くの外被を一定長にわたり除
去して露出させた光ファイバー５を円筒状の金属製ファ
イバ固定部材１７の筒孔中に挿通し、両者を接着剤１８
で固着し、両者端面を一体に研磨加工仕上げしている。

光ファイバー５が入っているファイバ固定筒体１７は直
方体の金属ブロックから成る第二の基台１９に設けた内
径が筒体１７の外径に略等しい貫通孔２０中に通しであ
る。

貫通孔２０は、第一基台の端面１２Ａに当接される第二
基台１８の端面１９Ａに対しその軸線が１正確に直交す
るよう明けられており、且つ組み立て時に上面からの点
熔着が確実に行なわれるよう、。

基台１９の上表面と孔内壁上部との間の距離を短くとっ
て上方寄りに設けである。

上記のようにして貫通孔２０中に挿通されたファイバ固
定用筒体１７は、基台１９に対し、長手方向に間隔をお
いた複数点２１・・・・・・の箇所で点熔着される。点
熔着の好適な方法としては、高パワーのパルスＹＡＧレ
ーザーの光ビームを基台１９の上面側から各溶着点２１
・・・・・・に照射し該箇所を局部加熱する。

これによりファイバ固定筒体１７の外表面と基台１９の
貫通孔２０内壁面との間が上記点２１・・・・・・で溶
着するとともに、金属筒体１７による熱拡散作用によっ
て筒体内の光ファイバ１５には何ら熱的損傷を与えずに
上記溶着を行なうことができる。また端面同志を当接さ
せた第一基台１２および第二基台１９との間も上記と同
様の方法で点熔着２１・・・・・・を行ない両基台１２
．１９を一体的に接合する。

この両基台１２．１９の点熔着接合は、両者の継ぎ目に
沿って全周にわたり一定間隔をおき、例えば第１図、第
２図に示した各点２１・・・・・・に高パワーレーザー
ビームを照射して行なうことができる。組立ての順序と
してはまず光ファイバ１５を筒体１７内に接着固定し、
この筒体１７を第二基台１９の孔２０内に嵌装した吠態
で以下の芯合せ調整を行なう。導波路素子１０の他端側
に、受光検出器に接続した光ファイバの一端を仮接続し
、−力木接続すべき光ファイバ１５を通して導波路１１
に光を入射させ、導波路１１からの出射光量を上記検出
器で測定しつつ、微動ステージ等を用いて一方の基台１
９を他方の基台１２に対し、Ｘ。

Ｙ方向に移動させ、上記出射光量が最大となったとき、
両基台１２．１９の継ぎ目に沿って要所にレーザービー
ムを照射して点熔着し、両者を一体　″接合する。

次いで光ファイバ１５の入っている筒体１７を図のＺ軸
方向にスライド移動させて、ファイバ１５の端面を導波
路１１の端面に接触させるか、または両端面間にわずか
の空隙を残して前述のようにして筒体１７を基台１９に
対し点熔着固定する。そして導波路１１の他端側にも光
ファイバを接続する場合には、上述操作で接合した光フ
ァイバ１５の他端を受光検出器に仮接続し、上記と同様
構造のファイバ固定筒体を嵌装した第二基台１９を、出
射光量測定による芯合せ調整後に第−基：：。

台゛１２に対して点熔着接合する。

上述のようにＹＡＧレーザ−ビーム局所照射で、点熔着
を行なう場合、両乱台１２．１９およびファイバ固定用
筒体１７の材質としては５ＵＳ３０４が特に好適である
。

また図示例のように平板導波路素子１０と光フアイバ収
容筒体１７との衝き合せ部に、素子載置面１３よりも低
段とした調整用空間１４を設けておけば、Ｘ−Ｙ方向の
芯合せ移動調整時に筒体１７の突出先端が基台１２に触
れることなく広範囲で移動できる利点がある。

第４図に本発明の他の実施例を示す。

本例は光導波路１１が２分岐回路である場合の先導彼モ
ジュールの好適な構造を示し、平板導波路素子１０が固
定される基台１２および、導波路１１の単一導波路側に
おける光ファイバの接続構造は前述例と同一である。光
導波路１１の分岐路端には以下のようにして一対の光フ
ァイバ１５・を結合しである。すなわちブロック状の金
属製ファイバ固定部材１７には一端から中間位置まで幅
広のケーブル収容溝２３が形成しであるとともに、この
溝２３の先端から連続して部材１７の他端に至る一対の
幅の狭いファイバ収容溝２２が形成してあり、光ケーブ
ル１６の先端近傍を溝２３中に入れ、また外被材を除去
して露出させた一対の光ファイバ１５・を溝２２中に入
れて接着剤で固定している。そして金属製の第二基台１
９に形成した溝２４に上記ファイバ固定部材１７を嵌装
し、第二基台１９の端面を第一基台１２の端面１２Ａに
当接させ、前述と同様の光量測定等で光ファイバ１５・
と導波路１１の分岐出射端とを芯合せした後、両基台１
２．１９の継ぎ目に沿って間隔をおき例えばＹＡＧレー
ザ−ビームの局部照射で点熔着２１・・・・・・を施し
て両基台１２．１９を一体接合している。また同様にし
てファイバ固定部材１７と第二基台１９との間も点熔着
２１により固定している。

以上本発明を、入力側接続ファイバが１本で出力側が１
本と２本の例について説明したが、本発明は一般に導波
路の入力側に０本（ｎ＝Ｌ２＋３・・・・・・）および
出力側にｍ本（ｍ＝１．２＋　　３・・・・・・）の任
意のファイバ本数組み合せで接続する場合に適用し得る
ものであり、さらに場合によっては導波路の片側たけに
光ファイバを接続してもよい。

本発明で、ファイバと導波路の各固定基台同志発明によ
れば樹脂接着剤を用いた場合の上記損失の増加量に比べ
て非常に小さく抑え得ることが確認できた。

［発明の効果コ 本発明は、導波路素子および接続光ファイバをそれぞれ
独立した金属製のモジュールに固定し、これらモジュー
ル間を点熔着した構造であるため、芯合せ操作が非常に
容易であるとともに固着後における接着剤の収縮に伴な
う位置すれといった問題も生じることがなく、結合損失
の小さい安定した品質の光導波モジュールが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は第１
図の一部破断側面図、第３図は第一基台の構造の例を示
す斜視図、第４図は本発明の他の実施例を示す斜視図、
第５図は従来品の構造を示す斜視図である。 １０・・・・・・光導波路素子　１１・・・・・・光導
波路１２・・・・・・第一基台　１３・旧・・載置面　
　　　　　□゛１４・・・・・・調整空間　１５・・・
・・・光フアイバ特許出願人　工業技術院長　等々力　
達第１図 第２ｒｌＡ １８３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光導波路素子を第一の金属基台に固着し、該光導波路に
   接続する光ファイバの先端近傍を金属製のファイバ固定
   部材に設けられた孔または溝に固着するとともに、該フ
   ァイバ固定部材を第二の金属基台に設けた孔または溝内
   に挿通し、前記光ファイバと導波路を芯合せした状態で
   、第一、第二金属基台の端面間およびファイバ固定部材
   と第二基台との間を点熔着で接合したことを特徴とする
   光導波モジュール。