KR100204453B1 - 광도파로모듈 - Google Patents

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KR100204453B1
KR100204453B1 KR1019940018548A KR19940018548A KR100204453B1 KR 100204453 B1 KR100204453 B1 KR 100204453B1 KR 1019940018548 A KR1019940018548 A KR 1019940018548A KR 19940018548 A KR19940018548 A KR 19940018548A KR 100204453 B1 KR100204453 B1 KR 100204453B1
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신지 이시카와
히로시 스가누마
시게루 세무라
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구라우치 노리타카
스미토모덴키고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 광파이버통신망등에 사용되는 광도파로모듈에 관한 것으로서, 고온 고습의 환경하에서도 특성열화가 없고, 진동에 강하고, 또한 간단하며 신뢰성이 높은 광도파로모듈을 제공하는 것을 목적으로 하며, 그 구성에 있어서, 1×4분기의 광도파로를 가진 도파로기판(35)의 끝부분에, 투광성을 가진 접착제를 개제하여, 단심의 광파이버심선(22)의 끝부분에 설치한 코넥터(32)와, 광파이버테이프(21)의 끝부분에 설치한 코넥터(31)를 접속해서 모듈본체(30)를 구성하고, 이 모듈본체(30)가 하우징(10)내에 설치되는 동시에, 적어도 광도파로와 광파이버와의 접속부는, 하우징(10)내에 수용된 수지에 묻혀있고, 하우징(10)은 덮개판(15)으로 폐쇄되는 동시에, 단심광파이버심선(22)과 광파이버테이프(21)는 하우징(10)의 측벽을 밀접하게 삽통해서 외부로 도출되는 것을 특징으로 한 것이다.

Description

광도파로모듈
제1도는 제1실시예에 관한 광도파로모듈의 제조과정중에서, 모듈본체의 조립이전의 상태를 표시한 사시도.
제2도는 제1실시예에 관한 광도파로모듈의 제조과정중에서, 모듈본체의 조립후의 상태를 표시한 사시도.
제3도는 제1실시예에 관한 광도파로모듈의 제조과정중에서, 액형상수지의 주입 상태를 표시한 사시도.
제4도는 제1실시예에 관한 광도파로모듈의 제조과정중에서, 하우징의 밀폐전의 상태를 표시한 사시도.
제5도는 제1실시예에 관한 광도파로모듈의 완성후의 외관을 표시한 사시도.
제6도는 제2실시예에 관한 광도파로모듈의 제조과정중에서, 모듈본체의 조립이전의 상태를 표시한 사시도.
제7도는 제2실시예에 관한 광도파로모듈의 제조과정중에서, 모듈본체의 조립후의 상태를 표시한 사시도.
제8도는 제2실예에 관한 광도파로모듈의 제조과정중에서, 액형상수지의 주입상태를 표시한 사시도.
제9도는 제2실시예에 관한 광도파로모듈의 완성후의 외관을 표시한 사시도.
제10도는 광도파로모듈의 제3실시예의 분해사시도.
제11도는 제3실시예에 관한 광도파로모듈의 종단면도.
제12도는 제3실시예에 비교시험결과를 표시한 그래프도.
제13도는 제4실시예에 관한 광도파로모듈의 종단면도.
제14도는 제5실시예에 관한 광도파로모듈의 종단면도.
제15도는 제6실시예에 관한 광도파로모듈의 종단면도.
제16도는 도파로기판과 하우징의 접착상태의 변형예를 설명하는 광도파로모듈의 종단면도.
제17도는 하우징과 덮개체의 접착상태의 변형예를 표시한 광도파로모듈의 횡단면도.
제18도는 하우징과 덮개체의 접착상태의 변형예를 표시한 광도파로모듈의 횡단면도.
제19도는 하우징과 덮개체의 접착상태의 변형예를 표시한 광도파로모듈의 횡단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 하우징 11 : 굵은 직경보호커버
12 : 가는 직경보호커버 15 : 덮개체
21 : 테이프형상광파이버 22 : 단심광파이버
31 : 단심파이버코넥터 32 : 다심파이버코넥터
35 : 도파로기판
본 발명은, 광파이버통신망 등에 사용되는 광도파로모듈에 관한 것이다.
예를 들면 광분기기 등을 구비한 광도파로모듈은, 일반적으로 복수로 분기된 광도파로의 각 단부면과 광파이버의 단부면을 접착한 모듈본체를 구비하고, 이 모듈 본체를 하우징내에 설치해서 구성된다. 이 광도파로모듈에서는, 고온 다습한 환경하에서의 사용에 있어서, 광도파로와 광파이버의 접속부에 사용된 접착제로의 수분침입에 의해, 접착강도가 열화해서 광접속부에 있어서의 광손실이나 광반사의 증대, 인장강도의 저하등의 특성열화를 초래하는 문제가 있다.
이 때문에, 예를 들면 하우징내를 질소가스(N2)로 치환해서 밀폐구조로 하는 일이 행하여지고 있다. 그러나, 이 방법으로 장기에 걸쳐서 높은 신뢰성을 얻는 것은 어렵다. 그래서, 하우징내에 젤리형상의 수지를 충전하는 일이 행하여지고 있으며, 이와 같은 종래기술로서는, 예를 들면 일본국 특개평 5-27139호 공보가 알려져 있다. 또, 하우징의 바깥쪽을 수지에 의해서 코팅하는 기술로서, 예를 들면 일본국특개평 5-45531호 공보가 알려져 있다.
그러나, 전자의 공보기술에서는, 2개의 오목형의 하우징사이에 모듈본체를 끼우는 구조로 되어 있기 때문에, 젤리수지의 충전이 어렵다. 특히, 모듈본체의 도파로 디바이스와 파이버코넥터와의 접속부를 젤리수지에 침지하는 일이 어렵기 때문에, 접속부에 대해서 장기의 신뢰성을 확보하는 것이 어렵다.
한편, 후자의 공보기술에서는, 모듈본체를 하우징에 수용한 다음, 그 바깥쪽을 수지로 코팅하고 있다. 따라서, 모듈본체와 하우징의 사이에서는 특별히 고안이 되어 있지 않기 때문에, 장기적인 신뢰성의 확보가 어렵다.
본 발명은, 이와 같은 종래기술에 비추어 이루어진 것으로서, 내후성에 뛰어나고, 장기간에 걸쳐서 높은 신뢰성을 유지할 수 있는 광도파로모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 광도파로모듈은, 광도파로가 형성된 도파로기판을 가진 도파로 디바이스와 광파이버를 유지하는 바이버코넥터를 접착제로 접속한 모듈본체와, 모듈본체를 수용하는 동시에 광파이버를 삽통해서 외부로 돌출하는 열린구멍을 가지고, 또한 모듈본체의 두께보다도 깊은 하우징과, 하우징내에 액상으로 충전되므로서 모듈분체의 적어도 도파로 디바이스와 파이버코넥터의 접속부를 침지하고, 경화되므로서 내부에 접속부를 수용하는 수지제부재와, 하우징을 밀폐하는 대력 평판형상의 덮개체를 구비한 것을 특징으로 한다. 여기서, 도파로디바이스란, 도파로기판 그 자체, 또는 이것에 각종의 광부품등을 부가한 것, 또는 기판의 도파로 형성면을 수지부재등으로 커버한 것등이 포함된다.
본 발명에 의하면, 하우징은 모듈본체의 두께보다도 깊게되어 있으므로, 액상의 수지조성물을 충전하므로서, 모듈본체의 특히 도파로디바이스와 파이버코넥터와의 접속부를 액상수지조성물속에 침지할 수 있고, 경화하므로서 수지부재의 내부에 수용할 수 있다. 이 때문에, 모듈본체를 밀폐된 하우징과 덮개체로 이루어진 용기속에 수용할 수 있는 동시에, 그 내부에서 모듈본체를 수지부재속에 수용할 수 있으므로, 사용환경으로부터의 수분의 침입등에 의해 특성이 열화하는 일이 적다.
또, 광파이버를 테이프형상 광파이버로 하면, 도파로기판의 광도파로와의 접속을 호적하게 이룰 수 있다. 또, 도파로디바이스와 파이버코넥터의 접속에 광경화형 접착제를 사용하면, 모듈본체의 조립에 용이하다.
또, 하우징에 보호커버를 바깥쪽으로 둘출해서 형성하면, 광파이버에 무리한 응력이 가해지는 것을 억제할 수 있고, 이 보호커버를 상부쪽부재와 하부쪽부재로 구성하면, 모듈본체를 조립해서 하우징에 수납하는 작업이 용이해진다.
또, 덮개체를 평판형상으로 했으므로, 광도파로모듈자체를 박형화할 수 있고, 하우징의 단부면을 안쪽에서 높아지는 단차면으로 하면, 이것이 액상수지조성물의 둑으로서 작용한다. 그리고, 하우징과 덮개체의 접착은, 단차면의 바깥쪽의 낮은 면에서 접착제에 의해 행할 수 있다.
이하, 실시예를 상세히 설명하나, 동이요소에는 동일부호를 붙여서 중복설명을 생략한다.
제1도∼제5도는, 제1실시예에 관한 광도파로모듈의 조립순서를 표시하며, 이 순서를 설명하므로서, 그 구조를 명백히 한다. 제1도에 표시한 바와 같이, 하우징(10)은 긴박스형상을 이루고, 그 일단부에는 테이프형상광파이버(21)를 삽통 가능한 관통구멍이 관통된 굵은 직경보호커버(11)가 돌출해서 형성되고, 타단부에는 단심광파이버(22)를 삽통가능한 관통구멍이 관통된 가는 직경보호커버(12)가 돌출해서 형성되어 있다. 테이프형상광파이버(21)는 석영유리제의 4개의 피복되지 않는 파이버(231∼234)를 수지층(도시않음)에서 개별적으로 피복하고, 또 이것을 평면형상으로 배열해서 안쪽 및 바깥쪽의 수지층(일괄피복층24)에서 일체화해서 구성되고, 이 일괄피복층(24)이 굵은 직경보호커버(11)의 관통구멍에 내접하고 있다. 단심광파이버(22)는 1개의 피복되지 않은 파이버(230)를 바깥쪽 및 안쪽의 수지제단심피복층(25)으로 피복해서 구성되며, 이 단심피복층(25)이 가는 직경보호커버(12)의 관통구명에 내접하고 있다.
모듈본체(30)는 도파로기판(35)의 양단부에 파이버코넥터(31), (32)를 접속해서 구성되나, 이것은 테이프형상광파이버(21)과 단심광파이버(22)가 각각 굵은 직경보호커버(11)와 직경보호커버(12)에 삽통된 상태에서, 제1도 및 제2도와 같이 조립된다. 먼저, 테이프형상광파이버(21)와 단심광파이버(22)의 선단부에서 피복되지 않은 파이버(231)∼(234)와 피복되지 않은 파이버(230)가 각각 노출되어, 각각 다심V홈기판(31A)과 단심V홈기판(32A)의 단면V자형의 홈에 세트된다. 그리고, 각각 누름판(31B), (32B)이 놓여져서 접착되므로서, 피복되지 않은 파이버(231)∼(234)를 평면위에 배열해서 유지하는 다심파이버코넥터(31)와, 피복되지 않은 파이버(230)를 유지하는 단심파이버코넥터(32)가 구성된다. 또한, V홈기판(31A), (32A)은 예를 들면 실리콘제의 기판에 기계적인 연삭가공을 하므로서, 혹은 물리화학적인 에칭 가공을 하므로서 성형(成型)된다.
제2도는 모듈본체(30)가 조립된 상태를 표시하고 있으며, 이들 코넥터(31), (32)의 사이에는 도파로기판(35)이 개제되어 있다. 도파로기판(35)의 표면에는 1×4분기형의 광도파로가 형성되어 있다. 이와 같은 광도파로기판(35)은, 실리콘제의 기판표면에 화염가수분해에 의한 SiO2미립자를 최적하는 방법(FHD; 화염퇴적법)을 사용해서, 평면형상의 하부쪽 클래드 층, 1×4분기의 선형상의 코어층 및 평면 형상의 상부쪽 클래드층을 퇴적한 후에 유리화해서 구성된다. 그리고, 도파로기판(35)의 양단부면과 다심파이버코넥터(31) 및 단심파이버코넥터(32)의 단부면의 상호간은, 광경화형(예를 들면 자외선 경화형)의 접착제가 개제되어서 고정된다. 또한, 하우징(10)의 단부면은 안쪽에 있어서 높아지는 돌기부(13)를 가지고 있으며, 이에 의해, 끝이 없는 단부면의 전체길이에 걸쳐서 안쪽으로 높고 바깥쪽으로 낮은 단차면을 이루고 있다.
제2도에 표시한 상태에서, 테이프형상 광파이버(21)와 단심광(22)을 양쪽으로 당기면, 모듈본체(30)는 하우징(10)의 내부에 수용된다. 여기서, 하우징(10)의 깊이는, 모듈본체(30)의 두께에 비해서 충분히 크게 되어 있어, 모듈본체(30)는 하우징(10)의 내부에 완전히 몰입된다. 모듈본체(30)의 바닥면의 중심부와 하우징(10)의 바닥면은 접착제로 고정되고, 또한 테이프형상광파이버(21)의 일괄피복층(24)와 단심광파이버(22)의 단심피복층(25)은, 각각 접착제로 굵은 직경보호커버(11)와 가는 직경보호커버(12)의 관통구멍에 접착고정된다. 도면에서 명백한 바와 같이, 광파이버(21), (22)와 도파로기판(35)은, 대략 일직선상에 배열되며, 따라서 광파이버(21), (22)는 거의 굴곡되어 있지 않다. 이 때문에, 광파이버(21), (22)와 도파로기판(35)의 접속부에 무리한 응력이 가해지지 않는 구조로 되어 있다.
다음에, 제3도에 표시한 바와 같이, 하우징(10)의 내부에 젤리상의 수지조성물로 이루어진 액상수지(40)가 주입되어, 충전된다. 여기서, 하우징(10)은 모듈 본체(30)의 두께보다 깊으므로, 모듈본체(30)는 액상수지(40)에 완전히 침지된다. 또, 하우징(10)의 단부면안쪽의 전체둘레에는 돌기부(13)가 형성되어 있으므로, 액상수지(40)는 넘처나오기 어렵다.
다음에, 하우징(10)은 덮개체(15)로 밀폐되나, 밀폐전의 상태는 제4도에 표시되고, 밀폐후의 상태는 제5도에 표시된다. 여기서, 덮개체(15)는 하우징(10)의 단부면에 형성된 돌기부(13)에 대응해서, 하부면의 주변부에 끝이 없는 오목부(도시않음)를 가지고 있다. 접착제는 하우징(10)의 끝부분의 단차면이 낮은 바깥쪽면(14)에 도포되고, 이것에 덮개체(15)가 접착된다. 이와 같이 해서, 본 실시예에 관한 광도파로모듈이 완성된다.
상기의 실시예에 있어서, 하우징(10) 및 덮개체(15)는 예를 들면 Aℓ(알루미늄)등의 금속으로 성형할 수 있다. 굵은 직경보호커버(11)와 일괄피복층(24)의 사이의 접착제, 가는 직경보호커버(12)와 단심피복층(25)의 사이의 접착제, 다심파이버코넥터(31) 및 단심파이버코넥터(32)를 형성하기 위한 접착제, 도파로 기판(35)과 단심파이버코넥터(31) 및 다심파이버코넥터(32)를 접속해서 모듈본체(30)를 형성하기 위한 접착제, 하우징(10)와 덮개체(15)의 사이의 접착제에 대해서는, 자외선등의 광조사에 의해 경화되는 것(광경화형), 가열에 의해 경화되는 것(열경화형), 주제(主劑)와 경화제의 2액의 혼합에 의해 경화되는 것 등, 각종의 것을 이용할 수 있다. 이와 관련하여, 하우징(10)와 덮개체(15)의 접착에는 에폭시계의 에포텍 302-3(일본국 리케이샤제품), 에폭시계의 스타이캐스트 2057(일본국 그레이스재팬사 제품)이 사용되고, 다심파이버코넥터(31)와 단심파이버코넥터(32)의 형성에는 상기의 에포텍이 사용되고, 도파로기판(35)과 다심파이버코넥터(31) 및 단심파이버코넥터(32)의 접속용에는 에폭시계의 오프토다인 UV-2100, 3100(일본국, 디이킨 공업사제품)이 사용된다. 이 오프토다인은, 광손실을 발생시키내는 일이 적은 광(신호광)투과성의 재료로 이루어지며, 광도파로와 광파이버의 단부면사이의 접착에 적합하다.
한편, 충전용의 액상수지(40)로서는, 경화전에는 유동성이 풍부한 액상으로, 경화후에 적당한 탄성을 가진 겔상등의 고체상이 되는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 성질로서는, 첫째로, 경화전에 유동성에 뛰어나고, 세부에의 충전이 가능할 것, 둘째로, 점착성이나 밀착성이 뛰어나고, 시일성이나 내습성을 가질 것, 셋째로, 경화후에도 비교적 유연하고, 작은 하중이나 압력으로 용이하게 변형될 것, 넷째로, 경화후에 저탄성율을 가지고, 열팽창등에 의한 응력을 완화할 수 있을 것, 다섯째로, 경화후에 진동흡수성을 가지고 있을 것, 등을 들 수 있다. 이와 같은 액상수지(40)로서는, 실리콘겔(일본국, 신에쯔 실리콘사 제품)을 들 수 있다. 또, 가열경화형초가요성 에폭시수지인 XNR-4950(일본국, 닛뽕치바가이기사 제품)이나, 2액혼합 경화형 폴리우레탄수지인 페트·우레탄 MU-102A/B(일본국, 닛뽕페르녹스사제품)등도 사용할 수 있다.
다음에, 제6도∼제9도를 참조하므로서, 제2실시예의 광도파로몰듈을 설명한다. 이 실시예도, 1×4분기형의 광도파로모듈이며, 제1도∼제5도와 동일한 요소에는 동일부호가 붙어있다. 제6도 및 제7도에 표시한 바와 같이, 이 실시예에서는 하우징(10)의 양단부의 굵은 직경보호커버(11) 및 가는 직경보호커버(12)가, 각각 하부쪽절반체(11A), (12B)와 상부쪽절반체(11B), (12B)에 의해 구성된다. 그리고, 하부쪽절반체(11A), (12A)는 하우징(10)과 일체적으로 성형된다. 이들은 폴리카보네이트수지나 세라믹스재로 용이하게 성형할 수 있으나, 그 이유는, 굵은 직경보호커버(11) 및 가는 직경보호커버(12)를 상, 하의 절반체로 분할했기 때문이다.
또, 굵은 직경보호커버(11) 및 가는 직경보호커버(12)를 상, 하의 절반체로 분할했기 때문에 모듈본체(30)의 조립을 용이하게 행할 수 있다. 즉, 제1실시예에서는 제1도, 제2도와 같이, 굵은 직경보호커버(11) 및 가는 직경보호커버(12)의 관통구멍에 테이프형상광파이버(21) 및 단심광파이버(22)를 삽통한 다음, 다심파이버코넥터(31) 및 단심파이버코넥터(32)의 형성과, 도파로 기판(35)에의 다심파이버코넥터(31) 및 단심파이버코넥터(32)의 접속, 즉 모듈본체 (30)의 조립을 행할 필요가 있었다. 본 실시예에 의하면, 하우징(10)에 광파이버(21), (22)를 조립하기 전에, 모듈본체(30)의 형성을 행할 수 있다. 그리고, 모듈본체(30)의 형성을 행할 수 있다. 그리고, 모듈본체(30)의 완성후에, 광파이버(21), (22)에 굴곡을 주는 일없이 하우징(10)에 수납할 수 있으므로, 제조시에 무리한 응력에 의해서 모듈본체(30)에 손상을 주는 일이 없다.
제7도에 표시한 바와 같이, 테이프형상광파이버(21)의 다심파이버코넥터(31)와 단심광파이버(22)의 단심파이버코넥터(32)가, 도파로기판(35)의 양단부면에 접속되어서 모듈본체(30)가 구성된다. 다음에 모듈본체(30)가 하우징(10)에 수납되나, 테이프형상 광파이버(21)는 굵은 직경보호커버(11)의 하부쪽절반체(11A)의 오목부위에, 단심광파이버(22)는 가는 직경보호커버(12)의 하부쪽절반체(12A)의 오목부위에 각각 세트되어서 접착된다. 그리고, 상부쪽절반체(11B), (12B)가 각각 하부쪽절반체(11A), (12B)에 맞붙여지므로서, 굵은 직경보호커버(11) 및 가는 직경보호커버(12)를 양단부에 돌출해서 가진 하우징(10)이 구성된다.
제7도에 표시한 바와 같이, 상부쪽절반체(11B), (12B)는 광파이버(21), (22)의 유지부를 세로축으로하는 대략 T자 형상을 이루고, 가로축부분이 하우징(10)의 양단부의 잘린부분에 끼워넣어지며, 이에 의해서 하우징(10)은 완전한 상자형이 된다. 따라서, 제8도에 표시한 바와 같이, 액상수지(40)를 하우징(10)에 주입해서 모듈 본체(30)를 완전 침지할 수 있다. 제9도는 완성된 광도파로 모듈의 사시도이다. 이 실시예에 있어서, 접착제나 액상수지(40)로서는, 제1실시예와 마찬가지의 것을 사용할 수 있다. 이 제2실시예에 의하면, 모듈본체(30)를 조립한 후에 이것을 하우징(10)에 세트하면 되므로, 공정이 간단하고 광파이버(21), (22)에 무리한 응력을 주는 일이 없다. 또, 하우징(10)의 성형이 용이하며, 이 때문에 세라믹스나 플라스틱을 하우징(10)의 재료로 사용할 수 있다. 또, 광파이버(21), (22)와 하우징의 보호커버(11), (12)에 대한 접착을 완전하게 할 수 있으므로, 기계적인 강도 향상과 시일성의 향상이 가능하게 된다.
제10도는 제3실시예에 관한 광도파로모듈의 사시도, 제11도는 그 종단면도이다. 이예에서는, 하우징(10)내에 그 양단부의 개구부(152)로부터 테이프형상광파이버(21), 단심광파이버(22)를 삽통하고, 모듈본체(30)과 구성되어 수납된 위에, 하우징(10)은 대략 중앙부분에 관통구멍(151)을 가진 덮개판(15)으로 폐쇄 되어 있다.
상기의 모듈본체(30)는 광도파로기판(35)의 양단부에 광파이버(21), (22)를 접속해서 구성된다. 광도파로기판(35)은 석영도파로기판으로서, Si재로 이루어진 기판위에 화염퇴적법에 의해 1×8분기기로서 구성되어 있다. 또, 도파로기판(35)의 양단부에는, 각각 단심의 광파이버(33)와 어레이형상배치의 광파이버(21)를 유지하는 코넥터(32), (31)이 각각 접착제(30)에 의해 고착되어 있다.
광도파로의 신호광입사쪽은, 제10도의 좌측의 단심코넥터(32)를 개재해서 광파이버심선(22)으로부터 도출되는 광파이버(23)와 광축이 맞도록 중심조정해서 결합되어 있다. 또, 광도파로의 복수(8개)로 분기한 신호광출사쪽은, 제10도의 우측의 다심코넥터(31)를 게재해서 광파아버(21)로부터 도출되는 어레이형상 배치의 8개의 각 광파이버(23)와 광축이 맞도록 중심조정해서 결합된다.
각 코넥터(31), (32)는 어느 것이나 Si 칩으로 형성된 V홈을 가지며, 이 V홈에 광파이버(23)을 몰입해서 구성되며, 각 코넥터(31), (32)단부면이 도파로기판(35)의 단부면에 접착제(301)를 사용해서 접착고정되어 있다. 또, 이 접착제(301)에는, 신호광에 대해서 투명하고, 또한 광도파로와 광파이버(23)와의 굴절을 과정합된 굴절율을 가진 자외선경화형의 접착제가 사용된다.
하우징(10)의 양단부측벽에는 관통구멍(152)이 형성되어 있어서, 하우징(10)내에 모듈본체(30)를 설치했을 때, 코넥터(31), (32)에 접속되는 광파이버심선(22)과 광파이버테이프(21)는, 상기의 각 관통구멍(152)을 삽통해서 하우징(10)의 밖으로 도출된다. 또한, 각 관통구명(152)과 광파이버심선(22) 및 광파이버테이프(21)와의 빈틈은 될 수 있는 한 적은 것이 좋으며, 이 빈틈에 접착제를 충전하고, 이에 의해 광파이버심선(22) 및 광파이버테이프(21)와 하우징(10)의 사이가 고착된다.
상기와 같이해서 하우징(10)내에 모듈본체(30)를 설치하고, 광파이버심선(22)과 광파이버테이프(21)를 하우징(10)의 밖으로 도출한 후, 하우징(10)내에 탄충전체로서 예를 들면 실리콘겔과 같은 젤리상의 수지(40)가 유입되어서 수용되고 (제11도 참조), 그후에 관통구멍(151)을 가진 덮개판(15)으로 하우징(10)의 개구부가 폐쇄된다.
상기의 경우, 광도파로와 피복이 안된 광파이버(23)와의 접속부의 접착제(301)에의 수분침입을 방지하기 위해서는, 젤리상의 수지(40)의 양은 많을수록 좋으며, 하우징(10)내를 채울때까지 수납하면 좋다. 그러나, 이 경우는, 사용환경온도에 있어서 수지(40)가 열팽창해서 그체적이 하우징(10)의 내부공간의 용적보다 커지며, 하우징(10)이 밀폐구조이면 모듈본체(30)가 따라서 압박되어, 광접속부의 손실이 증대할 염려가 있다. 그런데도 본 실시예에서는, 덮개판(15)에 관통구멍(151)이 형성되어 있으므로, 이 관통구멍(151)을 개재해서 열팽창한 수지(40)의 일부가 팽출 혹은 유출되고, 이에 의해서 모듈본체(30)가 압박되는 불편을 회피할 수 있다.
본 발명자는, 하우징(10)내에 설치한 모듈본체(30)를 젤리상의 수지(40)로 묻어 넣은 경우와, 그렇지 않는 경우의 습열시험(60℃, 90%RH, 200hr)을 행하였다. 그 결과를 제12도에 표시한다. 여기서, 세로축은 반사감쇠량, 가로축은 습열 시간을 표시하고, 흰동그라미는 묻어넣은 것, 검은동그라미는 묻어 넣지 않는 것을 표시함. 동도면에서, 수지(40)로 접속부에 묻혀 있지 않을 때는, 접착제(301)에의 수분침입에 의해, 접속부에 있어서의 신호광의 반사특성이 열화되고 있는 것이 인지할 수 있다.
제13도에 표시한 제4실시예의 광도파로모듈에서는, 제3실시예와 다르게, 덮개판(15)은 관통구멍을 가지고 있지 않으며, 하우징(10)에 모듈본체(30)와 젤리상의 수지(40)를 수용하고, 덮개판(15)으로 개구부를 폐쇄하므로서 밀폐된다. 다른 구성은 제3실시예와 동일하다. 이예에 의하면, 하우징(10)내가 밀폐되므로, 이광도파로모듈의 물속에서의 사용이 가능하다.
제14도에 표시한 제5실시예의 광도파로 모듈에서는, 하우징(10)에 수납되는 젤리상의 수지(40)가 하우징(10)내를 완전하게는 채워져 있지 않고, 빈틈부가 형성되어 있다. 또한, 이수지(40)의 양은, 광도파로모듈의 사용환경온도에 의해서 열팽창해도, 해당수지(40)의 팽창한 양이 하우징(10)내의 빈틈부의 용적보다 크게 되지 않는 양으로 한정되어 있다. 또, 덮개판(15)은 관통구멍을 가지고 있지 않으며, 이 덮개판(15)에 의해서 하우징(10)은 완전 밀폐된다. 이 때문에, 수지(40)의 열팽장계수가 크고, 이것이 열팽창한 경우에도, 하우징(10)내의 빈틈부가 팽창분으로 채워질뿐이며, 모듈본체(30)에 수지(40)에 의한 응력이 걸리지 않고, 광도파로와 광파이버의 단부면사이의 광접속 손실이 증대하지 않는다.
제15도에 표시한 제6실시예에서는, 하우징(10)의 내부가 2개의 간막이판(101), (102)으로 간막이되고 있고, 각 간막이판(101), (102)과 하우징(10)의 축벽과의 사이에 형성되는 2개의 구획부에 광도파로기판(35)과 광파이버(23)와의 접속부가 위치하고, 또한 이 구획부에만 젤리상의 수지(40)가 수용되어, 적어도 접속부가 수지(40)에 묻히도록 형성되어 있다. 이 예에 의하면, 젤리상의 수지(40)는 적어도 접속부를 묻는데 필요한 최소량이 하우징(10)내에 수용되어 있을 뿐이므로, 수지(40)의 량이 적어서 된다. 또, 하우징(10)의 내부위쪽에 충분한 공간이 형성되고, 특히, 도파로기판(35)의 상부면이 젤리상의 수지(40)로 묻혀 있지 않으므로, 이 도파로기판(35)의 상부면에 아이솔레이터등의 광부품, 스위칭용의 전극등이 집적되어 있는 경우등이 유효하다.
또한, 상기의 실시예에 있어서, 광도파로기판(35)의 구체예로서 실리콘결정기판 위에 형성된 석영도파로의 예를 채택했으나, 이것이외에도 반도체, 유전체, 유리등의 재료로 광도파로기판을 구성해도 된다. 젤리상의 수지(40)도, 실리콘겔외에, 실리콘고무, 실리콘그리스등을 사용할 수 있고, 특히 내수성이 좋은 것이 바람직하다. 모듈본체(30)는, 하우징(10)의 바닥면에 고정해도 되고(제1도∼제9도), 액상수지(40)속에 뜨게해도 되나(제10도∼제15도), 제16도와 같이, 하우징(10)의 바닥면에 모듈본체(30)를 지지하는 블록부(105)를 형성해도 된다. 모듈본체(30)의 바닥면과 블록부(105)의 상부면은 접착제(109)로 고정되어 있고, 굵은 직경보호커버(11)와 테이프형상광파이버(21)는 접착제(201)에 의해, 가는 직경보호커버(12)와 단심광파이버(22)는 접착제(202)에 의해 고정되어 있다.
하우징(10)의 단부면과 덮개체(15)사이의 접합구조는, 제17도∼제19도의 횡단면도와 같이 해도 된다. 제17도에서는, 덮개체(15)에는 하우징(10)의 단부면이 끼워지는 잘린부분이 형상되어 있다. 그리고, 이들 사이에 접착제(108)가 게재되어 있다. 제18도에서는 하우징(10)의 단부면은 바깥쪽에서 낮아진 단차면으로 형성되고, 덮개체(15)의 끝부분에는 이 낮은 단차와 대응해서 끝이 없는 블록부가 형성되어 있다. 그리고, 바깥쪽부분의 사이에 접착제(108)가 개재되어 있다. 제19도에서는, 하우징(10)의 단부면은 안쪽에서 높아진 단차가 형성되고, 덮개체(15)의 끝부분에는 이 높은 단차가 끼워들어가는 끝이 없는 오목홈이 형성되어 있다. 그리고, 접착제(108)는 바깥쪽부분에 개재되어 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 모듈본체의 두께보다 깊은 하우징이 사용되고 있으므로, 액상의 수지조성물을 주입해서 모듈본체를 침지시키는 것이 용이하다. 따라서, 광도파로와 광파이버와의 접속부가, 고무 또는 잴리상수지등의 탄성충전재 속에 매장되어 있으므로, 광결합부의 접착제에의 수분의 침입을 확실하게 방지할 수 있다. 또, 하우징은 덮개체에 의해서 밀폐되므로, 내환경성을 확실히 향상할 수 있다. 이 때문에, 고온고습의 환경하에 있어서도 손실, 반사, 인장 강도등의 특성의 열화가 없고, 또한 진동에 강하고 간단하며 신뢰성이 높은 광도파로 모듈의 실현이 가능하다.

Claims (4)

  1. 광도파로가 형성된 도파로기판을 가진 도파로디바이스의 광파이버를 유지하는 파이버코넥터를 접착제로 접속한 모듈본체와 상기 모듈본체를 수용하는 동시에 상기 광파이버를 삽통해서 외부로 도출하는 열린구멍을 가지고, 또한 상기 모듈본체의 두께보다 깊고, 상부에 개구부를 가지는 하우징과 상기 하우징내에 액상으로 충전되므로 상기 모듈본체의 적어도 상기 도파로디바이스와 상기 파이버코넥터의 접속부를 침지하고, 경화되므로서 내부에 상기 접속부를 수용하는 수지제부재와, 상기 하우징의 상기 개구부를 밀폐하는 대략 평판형상의 덮개체를 구비하는 것을 특징으로 하는 광도파로모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하우징은, 상기 관통구멍에 삽통된 상기 광파이버를 소정의 길이에 걸쳐서 유지하는 보호커버를 바깥쪽으로 돌출해서 가지는 것을 특징으로 하는 광도파로모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 보호커버는, 상기 하우징과 일체적으로 성형된 하부쪽부재와, 상기 하부쪽부재에 접착되어서 그 사이에 상기 관통구멍을 형성하는 상부쪽부재를 가진 것을 특징으로 하는 광도파로모듈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 덮개체에 의해 밀폐되는 상기 하우징의 단부면은, 안쪽에서 높고 바깥쪽에서 낮아지는 단차면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 광도파로모듈.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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