JPS63502623A - 光ファイバ用アレイコネクタ - 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】 光フアイバ用アレイコネクタ 発明の背景 を発明分野 本発明は、光フアイバー用アレイコネクタに関し、特に光フアイバー間の７レイ 接点を与えるのに適した。或いは光ファイバーの７レイと光導波路の間の接続を 与えるのに適したコネクタに関する。

２、従来技術の説明 光学装置の実装は、それ等の装置の製造を保証し、信頼性を保証するための主要 な問題である。その除土として問題になるのは光学装置と光フアイバー間の整合 公差が厳しいという点である。これまでは、殆んどの場合に整合は単一のファイ バーに対してだけ必要であった。しかしながら、光集積装置の発展につれて、直 線状の光フアイバー７レイを他の光フアイバー７レイ或いは光導波路アレイのい ずれかに整合させる必要が生じて来ている。

例えば、米国特許４．２１７．０３２には２次元交差溝パターンと整合ファイバ ーを利用したアレイ整合法が示しである。更に、米国特許４．２１７．０３２に は、光導波路に単一モードファイバーを整合させるのに特に他の方法が示しであ る。しかしながら、これ等の方法では、存在する６つの自由度を整合させなけれ ばならないという問題があった。これ等に対して最近開発された方法に、シリコ ン基板にエツチングにより形成した■溝に光フアイバー７レイを保持し、シリコ ン基板が嵌合アレイの上面に重畳するように構成されたものが知られている。こ の方法は殆んどの場合シュアレイ整合を達成するのには有用であるが、この特殊 のファイバーは必らずしもＶ溝構造と嵌合および整合しないので、偏光維持ファ イバーを用いる場合には使用し難いという問題があった。

超低損失で偏光保持能力が優れた偏光保持ファイバーが多くの方法により作製さ れている。例えば、米国特許４、５２９．４２６にはこのような方法の１つが示 しである。

即ち、光フアイバープレフォームを、クラツディング層がかなり平らになるが、 コア領域は硬く、はぼ丸いままなように、変形することにより、光フアイバープ レフォームに大きな複屈折が形成される。光ファイバーζ：線引き処理するとき 、特許の第３〜５図に示しであるように。

クラツディングはその平らな楕円形態を維持している。

この光ファイバーは、光通信システムや集積光学、およびファイバーベースセン サに対し新して潜在性を与えるものである。特に、コヒーレントな通信システム には偏光状７態の制御や維持が必要である。従って、偏光保持ファイバーを使用 し易（するためには、これ等のファイバーを導波路或いはその他の装置に接続す る手段が要求される。その場合、従来のコネクタとは異なり、軸方向の角度整合 は、光が接続部を通過するので、偏光状態を適切に方向づけ、且つ保存するよう に維持されなければならない。

従って１本発明は光フアイバー用の７レイコネクタ。

特６二光ファイバー間アレイ接続或いは光フアイバー７レイと導波路の間の接読 を与える。偏光保持ファイバと共に使用するの区二適したコネクタを提供するこ とを目的とする。本発明によるアレイコネクタは、従来のコネクタとは異なり、 光ファイバーを自動的：；整合でき、従って接続部を通過する信号の偏光状態を 留保することができる。

発明の要約 本発明の支承基板（例えば、シリコンチップ）はエツチングされた溝を備えて、 偏光保持ファイバーアレイを保持し、これ等の溝は、光ファイバーの細長い楕円 断面と嵌合して光ファイバーの回転を防止し、これによりこれ等のファイバーの 角度配向を維持する平底部を具備し第１図は、長方形状ａを用いて個別ファイバ ーを分離する１本発明に従って形成された光フアイバー用アレイコネクタを示す 図。

第２図は本発明の７レイコネクタに用いられる偏光保持ファイバーを示す断面図 。

第３図は、長方形部分が光ファイバーの移動を更に制限する個別カバープレート 上に形成された第１図に類似の他の構成を示す図。

第４図は、三角形状部分を用いて１別ファイバーを分離する本発明の更に他の実 施例を示す図。

第５図は、光ファイバーを９０°一回転させて溝の側面に沿って細長い光ファイ バーの側壁を位置づける。第３図に類似の他の実施例を示す図である。

詳細な説明 第１図は本発明により光フアイバー間の接続或いは光ファイバーと導波路間の接 続を与えることができるアレイコネクタ１０を示す。特に、アレイコネクタ１ｏ は基板１４内二二形成された複数の長方形状溝１２を有し、そこでは基板１４は シリコンチップ、プラスチック、セラミック、或いは他の適切な材料により構成 される。基板１４は、以後簡単のためにシリコンチップと呼ぶ。長方形状溝１２ がシリコンチップ１４の上面１６に適切に整合されたエツチングパターンを形成 し、このチップ１４の（ｆｆＯ）面１６とエツチングして形成される。

次に、シリコンチップ１４は例えば水酸化カリウムの如きシリコンを溶解できる 溶液中に、所定の深さ入にエツチングするのに十分な時間の間浸されてエツチン グされる。溝１２の深さＸは当該ファイバーの幅の半分より大きいが全体の曙よ り小さく決定される。エツチングプロセスの終了時に残るポスト１８は、エツチ ングパターンにより決定された十分な距離ｙだけ分離され、これにより溝１２に 細長い光ファイバーの配置が許容される。

ポスト１８の厚み１は１０〜５０μｍの範囲ｇ二あると都合よく、この厚みは１ 組付は中にポスト１８がチップ１２から破断しないようにし、１方で単一チップ １４内に最大数の溝ビ形成させることを見出している。溝１２が形成された後、 ファイバーは、これ等のファイバー２０の細長い側面２２が溝１２の比較的平坦 な底面２４に一致するようζニアレイコネクタ１０内に配置される。

次に、このアレイが接着剤で保持され、その端面が研磨されて最終的なコネクタ １０を形成する。

上記のように１本発明の７レイコネクタ１０は、偏光保持ファイバーのアレイを 他のファイバーアレイか光導波路のアレイのいずれかに接続する場合に最も都合 良く利用される。アレイコネクタ１０中の偏光保持ファイバー２０の軸方向角度 アラインメントを維持するために。

第２図ｇ＝詳細に示したように、平坦≦二した楕円断面ファイバー２０の細長い 側面２２が溝１２の底面２４に当接して配置される。図示のように、溝構造上面 にはカバープレート２６が配置され、光ファイバーの運動を防止するように構成 される。カバープレートの他の形状について第３図を参照しつつ説明する。

本発明の７レイコネクタ１０＋＝関して使用できる偏光保持ファイバー２０の断 面が第２図に示される。光ファイバー２０は丸形シリカコア３０．十分楕円形状 のストレスクラツディング層３２（硼素およびゲルマニウムドープシリカから構 成される）、および平坦外部グラツデイング層３４（弗素ドープシリカから構成 される）により構成される。米国特許第４．５２９．４２６号にはこの特定のフ ァイバーの偏光保持特性の完全な説明が示しである。しかしながら、一般に、こ の特許ｉ二足された偏光保持ファイバーを通る光の偏光軸線は、第２図の矢印に より示されたよう２二、ファイバー２０の細長い側面２２に並行し、また直交し ている。従って、ファイバー２０の長側面２２が溝１２の底面２４に沿って配置 されると。

光の偏光軸はこれ等の示された方向に固定されたまま（二なる。

第１図の７レイコネクタ１０の平カバープレート２６；二は他の構成を用いるこ とができる。第３図にはこのような他の構成の一例が示しである。同図は他の７ レイコネクタ４０の断面図を示す。カバープレート４２は、複数の溝４４および 溝４８とシリコンチップ５２上に形成されたポスト５０とインターロック自在の ポスト４６を有するものとして描かれている。溝４４はシリコンチップ１０の溝 １２の形成に関連して上記に示したものと類似のプロセスによりカバープレート ４２に形成される。

このようにして、第３図のインターロッキングの実施例は溝４８内でのファイバ ー２０の横方向の運動を防止し。

関連する接続ファイバー或いは導波路アレイ（回路）に対しアレイコネクタ４０ の整合を補助するように作用する。

第４図は本発明に従って形成されて、ファイバー間或いはファイバーと７レイの 接続のいずれかを与える更に他の７レイコネクタ６０を示す。この実施例Ｓ二お いては。

シリコンチップ６４の［：１００”１面６２は上記と同様（二エツチングされる 。但し、この面に沿ってのエツチングは、第１図および第６図（二足したように 、長方形ポスト１８と４６の代りに複数の三角形状ポスト６６を形成する。シリ コンチップ６４に形成された複数の溝６８は更に比較的平らな底面７０を有し、 従って光ファイバー２０の長側面２２に対して十分な基準面を与える。シリコン チップ１４に溝１２Ｙ形成した場合と同様に、シリコンチップ６４の（１００） 面６２が成る時間にわたってエツチングされ、ファイバー２０の全幅より小さい がこの幅の半分よりは大きい深さＸ、の溝６８を形成する。

第３図のコネクタ４０と同様にして、コネクタ６０は。

三角形状部分７４を用い、カバープレート７２を含んでインターロッキング構造 を形成するように変形してもよい。このカバープレート７２は、上記の方法を用 いて。

シリコンチップ７８の（１００）面７６をエツチングすることにより形成される 。

成る構成では、上記実施例に示したようにコア領域３０をその位置から９０°回 転させるようにファイバー２０を位置づけることが望ましい。特に、２つの装置 の間で９例えば、レーザ源と集積光学装置の間でファイバーを整合させるときは 、偏光面を９０°だけ回転させると特Ｃ二部合がよい。これ等の場合には、第３ 図に示したコネクタ４０に類似の長方形状溝を有するコネクタが用いられ、そこ では、細長い側壁２２が溝の側壁に当接するようにファイバー２０が９０°回転 される。第５図−二はこの構成を示すコネクタ８０が示しである。基板８２は複 数の長方形状溝８４を含むようにエツチングされる。ファイバー２０は、細長い 側壁２２が溝８４の垂直側壁８６に対して配置されるように位置づけられる。こ の位置にファイバーアレイ２０を保持するため感二、長方形溝９２を備えたカバ ープレート９０が基板８２と嵌合するように配置され、これにより溝９２の垂直 側壁９４がファイバー２０の対向する細長い側壁９６に対して位置づけられる。

本発明の溝付アレイコネクタを、偏光保持ファイバ・−用コネクタとして以上に 説明したが、細長い側面を有するようＣ二形成されたファイバーであればいかな るものにも使用できることは言うまでもない。例えば、第２図に示したものに断 面が類似した単一モード光ファイバーを形成することができる。この形式のシン グルモードファイバを用いた本発明によるアレイコネクタを、ファイバー中を通 過し隣接するファイバー又は導波管へ流れる信号の完全性を保全するために利用 することは明らかに有利である。

ここに記載したコネクタによりファイバーアレイを他の要素に接続する方法につ いては説明しなかったが、このような使用法は良く知られており１本願に引用し た特許の多くのものに示されている。しかしながら、ここに説明したコネクタが 一連のファイバーの相対的な方向を制御する簡単で正確な手段を提供し、それに より諸要素１例えば他のファイバーや導波路などと上記一連のファイバーとの接 続が従来公知の方法を用いて直ちに行うことができる。

ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＥ ’ＯＲτＯＮ！ＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＡＰＥ’ｆ、ＩＣＡＴＩＯＮ　Ｎｏ 、　ＰＣ−勺Ｓ　Ｅ１７１００２０４　（ＳＡ　１６２８９）ｒＲ−Ａ−２４０ ３５７２１３１０４／７９　Ｎｏｎ。

Ｆ’Ｒ−Ａ−２３９０７４５０８／１２／７１３　Ｎｏｎ＠

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．他の光ファイバ或いは光導波路のいずれかに少なくとも１つの光ファイバを 接合するのに適し，前記少なくとも１つの光ファイバは少なくとも１つの細長い 側壁を含む断面を有する光ファイバコネクタであつて，基板（１４）は基板の上 面に形成された少なくとも一本の溝（１２）を有し，該少なくとも一本の溝は前 記少なくとも一つの光ファイバの細長い側壁を収容し得る比較的平坦な底面（２ ４）を有することを特徴とする光ファイバコネケタ。
2. ２．前記少なくとも１つの溝は前記基板の上面から所定の深さだけ下方に形成さ れ，この所定の深さは少なくとも１本の光ファイバーの幅の１／２より大きいが 全幅以下である請求の範囲第１項に記載の光ファイバーコネクタ。
3. ３．前記少なくとも１本の光ファイバーは復数の光ファイバーのうちの１つであ り，前記基板は対応する複数の，底面が比較的平坦な溝を有する請求の範囲第１ 項に記載の光フアイバーコネクタ。
4. ４．各々の溝は長方形断面をなす請求の範囲第１項或いは３項に記載の光ファイ バーコネクタ。
5. ５．各々の長方形溝は，前記細長い側壁が前記長方形溝の垂直側壁に当接配置さ れたとき光ファイバーの細長い側壁を収容できるほぼ垂直の側壁を具備してなる 請求の範囲第４項に記載の光ファイバーコネクタ。
6. ６．各々の溝は外向きに傾斜する側壁から構成さ九る請求の範囲第１項或いは３ 項に記載の光ファイバーコネクタ。
7. ７．前記基板はシリコンからなり，各々の溝は基板上面にエツチングされ，更に この基板上面は〔１１０〕面を有し，これにより各々の溝は長方形断面をたす請 求の範囲第６項に記載の光ファイバーコネクタ。
8. ８．前記基板はシリコンであり，各々の溝がこの基板の上面にエツチングされ， 更にこの基板の上面は〔１００〕面を有し，これにより各々の溝は外向きに傾斜 する側壁を備える請求の範囲第６項に記載の光ファイバーコネクタ。
9. ９．当該光ファイバーコネクタは更に前記基板の上面にわたつて配置され，且つ 当接したカバープレート（２６）を有する請求の範囲第１項或いは３項に記載の 光ファイバーコネクタ。
10. １０．前記基板に当接するカバープレート面は上部主要面に形成されたインタロ ックするための前記基板と少なくとも１つの溝を有する請求の範囲第９項に記載 の光ファイバーコネクタ。