JPS6352105A - 光導波路装置 - 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】 発明の要点 表面に埋込形光導波路がそれぞれ形成された基板を張り
合せて、これらの光導波路の表面が互いに接するように
する。２つの光導波路が１木と見なせることにより、光
ファイバの形状と光導波路の形状を似せることができる
ため、結合効率が向）二する。

発明の背景 技術分野 この発明は、基板上に形成された埋込形（とくに拡散形
）光導波路を含む光導波路装置に関し、とくに光ファイ
バ（とくにシングル・モード光ファイバ、偏波面保存光
ファイバも含む）との結合効率を向上させることのでき
る光導波路装置に関する。

従来技術 基板−Ｈに先導波層または光導波路を形成し、この先導
波層（路）ヒまたはその近傍に種々の光機能素子を設け
、所望の光信号処理を行なわせる研究が盛んに行なわれ
ている。この装置を動作させるためには基板上の光導波
路に外部から光を導入する必要があり、一般には光ファ
イバから導いた光を光導波路に結合入力させるようにし
ていることが多い。

光導波路と光ファイバとの接続は、第５ｔｌＱ（Ａ）に
示されているように、光ファイバ４２の端面とノＳ板４
０上の光導波層（または光導波路）４！の端面とを突き
合わせ、かつ光ファイバ４２のコア４３コ光導波層４１
の高さを合わせるやり方がよく用いられている。これは
パッド・カー２プリング（ｂｕｔｔ−ｃｏｕｐｌｉｎｇ
）とよばれるものである、実際には第５図（Ｂ）に示す
ように、基板４０上にブロック４４を設け、接着剤４５
を用いて光ファイバ４２と基板４０とを接着し、接着剤
４５を硬化させるときの光ファイバ４２のずれ量を少な
くするように工夫されている。

これは端面ブロック法による結合部の固定と呼ばれるも
のである。

しかしながら、Ｌ　ｉＮ　ｂ　Ｏ３基板４０にＴｉの熱
拡散によって形成された拡散形の光導波路の断面形状は
楕円ないしは半円形であり、断面が円であるシングル・
モード光ファイバのコアの断面形状とは形状が異なるた
めにあまり高効率の結合が得られないという問題がある
。実験結果によると、シングル拳モート光ファイバとＬ
　ｒ　Ｎ　ｂ　Ｏ３光導波路との結合では一２ｄＢ（８
３％）程度の効率が最良となっている。

発明の概要 発明の目的 この発明は、光ファイバとの結合効率を高めることので
きる光導波路装置を提供することを目的とする。

発明の構成と効果 この発明による光導波路装置は、第１の埋込形光導波路
が形成され、その一端が基板端面にのぞんでいる第１の
基板と、第２の埋込形光導波路が形成され、その一端が
基板端面にのぞんでいる第２の基板とから構成され、第
１および第２の光導波路の表面が互いに重なって接しか
つ」二足の各−端が同一平面内にあるように上記第１お
よび第２の基板が接合されていることを特徴とする。

この光導波路装置を光ファイバと結合させるには、光フ
アイバ端面を２つの基板の光導波路の上記一端と突きあ
わせるバー、ド嗜カップリンクの方法をとり、光ファイ
バと基板とを光学接着剤で固定すればよい。

この発明によると、各基板の光導波路の断面形状が半円
形に近いものであっても、これら２の光導波路が改ね合
わされているので円形に近い形状となり、光ファイバの
コアの円形断面と形状が似てくるので両者の結合効率が
向上する。また、光ファイバの端面ば重ね合わされた２
枚の基板の接合部分に突き合わされるから、−上述の端
面ブロック法と同じ効果が得られ、接着固定時における
光ファイバの光軸ずれがほとんどなく、安定な結合部の
作製が可能となる。さらに、この発明の光導波路装置に
おける光導波路はもともと２つの光導波路を接合して作
製したものであるために、基板内で光を分割することが
容易となり、結合部において光を２つの光導波路に分割
することもできる。

実施例の説明 第１図および第２図において、ＺカットのＬ　ＩＮ　ｂ
　０３基板１０の裏面（表裏を反転して図示されている
ので、とりあえず裏面ということにする）には、Ｔｉを
熱拡散することによりシングル・モードの非対称Ｘ分岐
光導波路１１が形成されている０回じようにＺカットＬ
　Ｉ　Ｎ　ｂ　Ｏ３７，’ｉ板２０の表面にＴｉの熱拡
散によってシングル・モード非対称Ｘ分岐光導波路２１
が形成されている。各光導波路１１または２１の４つの
端部は基板１０または２０の端部にのぞんでいる。これ
らの光導波路は、非対称Ｘ分岐光導波路パターンのＴｉ
膜をＬｉＮｂＯ３１−に形成し、これを熱拡散すれば作
製できる。シングル令モード光導波路の作製の場合にＴ
ｉ膜の厚さは２００〜３００Ａ程度である。Ｔｉを熱拡
散した部分（光導波路ＩＩ、　２１）はＴｉ膜厚の２〜
３倍程度、すなわち４００〜９００　Ａ程度盛り上がる
。

このような２つの基板１０．２０の光導波路１１゜２１
、とくに光入力部１２．２２が重なるように、かつ基板
ｌＯと２０の入力ｆｉ１２．２２側の端面が面一となる
ように、基板１０の裏面と基板２０の表面とを重ねあわ
せる。上述のように光導波路ＩＩ、　２１は盛り上りが
あるのでこれを顕微鏡で確認して、光導波路の入力部１
２と２２が丁度型なるように位置合せをすることがＩＩ
）能である。または、基板１０の裏面、基板２００表面
のコンタクト方式のマスク−アライナ１３、２３．もし
くはＴｉのパターニング時に位置決め用のマークを作製
しておいて、これらを利用して基板ｌＯと２０の位８合
せをすればよい。

２つの基板ｌＯと２０とを重ね合わせるときに、あらか
じめこれらの裏面または表面に光学接着剤。

たとえばＵＶ硬化樹脂１４（第４図参照）を塗っておけ
ば、アライメントが終了したのちに紫外光を照射するこ
とによって、２つの基板を接着固定することができる。

このような光導波路装詮の光導波路とくにその入力部１
２．２２と光ファイバとを結合させるには、第３図に示
すように、基板１０．２０の端面に光ファイバ４２の端
面を突き合わせ、光ファイバ４２のコア４３と光導波路
の入力部分１２．２２との光軸を合致させて光学接着剤
４５で固定すればよい、光ファイバ４２の端面の全面が
基板１０．２０の端面に突き合わされるから上述した端
面ブロック法の場合と同じような効果があり、光学接着
剤が硬化するさいの光フフイへ４２の軸ずれが少なく、
良好な結合が得られる。

第４図はこの結合部分における光導波路の入力部１２．
２２の実効光導波路Ａ１．Ａ２およびシングル・モード
光ファイバ４２のフィールドＢをそれぞれ示している。

これらのＡｔ、Ａ２およびＢはいずれも中心の光強度の
１／ｅ２の強度のラインを示している。光フアイバ導波
光は円形プロファイルである。これに対して各基板の光
導波路導波光のプロファイルはほぼ半円形であるが、こ
れらが２つ重なることによりほぼ円形をカバーするよう
になる。したがって、光ファイバと基板の２つの光導波
路との結合効率が高まる。また、光ファイバから２つの
光導波路に導入された光は、２つの光導波路に分割され
て導波していくので、はぼ半分の光が非対称Ｘ分岐光導
波路１１に、他のほぼ半分の光が非対称Ｘ分岐光導波路
１２に供給されることになる。

なお、第４図において、光学接着剤の厚さｄは０．１〜
０．２ｇｍ程度、シングル・モード光ファイバのフィー
ルド径Ｒは６〜８ルｍ程度である。

第１図に示す２つの非対称Ｘ分岐光導波路１１゜１２は
、たとえば特願昭６０−１４２６３８　、同８０−１４
２８３９に開示されているような導波型光変位センサに
おいて用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の実施例を示し、第１図
は光導波路袋２を作製する様子を示す斜視図、第２図は
同端面図、第３図は光導波路装置の光導波路と光ファイ
バとの結合の様子を示す断面図、第４図は光導波路の実
効光導波路および光ファイバのフィールドを示す図であ
る。 第５図（Ａ）、　ＣＢ）は従来例を示す断面図である。 １０．２０ψ９ｅｗ板、 １１．１２・・・非対称Ｘ分岐光導波路、１２．２２・
・・非対称Ｘ分岐光導波路の入力部。 以　　上 １１￥訂出願人　立石電機株式会社 代　理　人　弁理士　牛久廿司 （外１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の埋込形光導波路が形成され、その一端が基板端面
   にのぞんでいる第１の基板と、第２の埋込形光導波路が
   形成され、その一端が基板端面にのぞんでいる第２の基
   板とから構成され、第１および第２の光導波路の表面が
   互いに重なって接しかつ上記の各一端が同一平面内にあ
   るように上記第１および第２の基板が接合されているこ
   とを特徴とする光導波路装置。