JP2000352645A - 光子装置を光ファイバに対し整合させる方法及び光子装置の包装組立体 - Google Patents

光子装置を光ファイバに対し整合させる方法及び光子装置の包装組立体

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JP2000352645A JP2000147999A JP2000147999A JP2000352645A JP 2000352645 A JP2000352645 A JP 2000352645A JP 2000147999 A JP2000147999 A JP 2000147999A JP 2000147999 A JP2000147999 A JP 2000147999A JP 2000352645 A JP2000352645 A JP 2000352645A
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デイヴィッド・エイチ・ボガー
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ファイバを光子装置にミクロン以下の精度に
て整合させる方法及びファイバピグテールが不要なその
包装組立体を提供する。 【解決手段】 光子装置の包装組立体１０は、キャビテ
ィ１４を備えており、光子装置１２が該キャビティ１４
内に取り付けられる。レンズ端部１８を有する単一モー
ドファイバ２０が光子装置１２と整合するようにキャビ
ティ１４内に挿入される。ファイバ２０が円筒状フェル
ール２４内に伸長し且つその内部にて融接され、レンズ
端部１８と反対側のファイバ１２の研磨した端部２６は
フェルール２４に対する一端と面一となる。フェルール
２４は、ハウジング１６の開口部２８を貫通して伸長し
ている。フランジ３６は、フェルール２４の周りに位置
決めされ且つハウジング１６の外壁４２に溶接される。
光ファイバ２０を光子装置１２とミクロン以下の精度に
て整合させるため整合方法が使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、全体として、隔壁
コネクタ（ｂｕｌｋｈｅａｄ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）を
採用する、光子装置（ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｄｅｖｉｃ
ｅ）用の包装組立体、より具体的には、隔壁コネクタを
採用する包装組立体中にて光ファイバをミクロン以下の
精度にて光子装置と整合させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光検出器、レーザダイオード及び光変調
器のような小さい活性領域を有する特定の光子装置は、
装置の包装組立体の一部としてハウジングのキャビティ
内に取り付けられることがある。高周波（＞１ＧＨｚ）
の適用例の場合、１３１０／１５５０ｎｍの波長の単一
モードファイバすなわち偏光保持ファイバを密閉的に包
装するため、取り外し可能なコネクタが必要とされる。
装置に付与されるか又は装置により発生された光信号を
ハウジングを通じて伝送するため、光ファイバが光子装
置に接続されている。光子装置の基端側の光ファイバの
端部は、典型的に、光学的損失を少なくするため光子装
置とファイバとを光学的に効率良く接合するレンズを備
えている。ファイバは、ハウジングを貫通して伸長し且
つＦＩＳコネクタアダプタのような特殊なコネクタアダ
プタに取り付けられている。該コネクタ内に配置された
ファイバの端部は、典型的に、研磨した裸のファイバで
ある。このコネクタアダプタは、ファイバの研磨した端
部を別のファイバと整合させて、光子装置を光学系に接
続するためねじ式又はスナップ嵌め係合状態にてコネク
タに取り付けることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】光子装置用の公知の包
装組立体は、全体として、コネクタアダプタに取り付け
られたハウジングから伸長する１本のファイバを有して
いる。この１本のファイバは、当該技術分野にて、ファ
イバピグテール（ｆｉｂｅｒ ｐｉｇｔａｉｌ）と称さ
れている。典型的に、このピグテールの長さは＞３０．
４８ｃｍ（１フィート）である。このファイバピグテー
ルは、容易に損傷し又は破損し勝ちであるため、光子装
置の包装体における弱体な線である。ファイバピクテー
ルが破損し又は不良となるならば、光子装置を含む、包
装組立体の全体が使用不能となり、従って、交換しなけ
ればならない。このため、ファイバピグテールは、光学
系のコストが増し、また、信頼性が欠けることの原因と
なる。
【０００４】ファイバのレンズ端部は、光子装置と光学
的に整合させなければならない。光子装置は、単一モー
ドファイバ、すなわち偏光保持単一モードファイバを支
えなければならない場合がある。こうした型式の適用例
において、一般に、ファイバをハウジング内の光子装置
とミクロン以下の精度にて整合させることが必要であ
る。ファイバピグテール型式の設計に対してこのレベル
の整合精度を提供する、ニューポート・コーポレーショ
ン（Ｎｅｗｐｏｒｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）のレー
ザ溶接加工ステーション（ＬＷＷＳ）のレーザ溶接加工
ステーション」といった自動式の整合・レーザ溶接のよ
うな、自動式の整合・レーザ溶接装置が当該技術分野に
て公知である。典型的な整合工程にて、ファイバはフェ
ルールに融接され、次に、ＬＷＷＳは、ファイバのレン
ズ端部を光子装置と整合させる。光子装置は、それ以前
に、ハウジングに融接する。光電子計測エンジニア協会
（Ｓｏｃｉｔｙ ｏｆ Ｐｈｏｔｏ−Ｏｐｒｉｃａｌ
Ｉｎｓｔｒｕｍｉｎｔａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ
ｓ）の雑誌におけるジョン・スーン（Ｊａｎｇ Ｓｏｏ
ｎ）の雑誌、１９９６年５月のＶｏｌ．２６１０におけ
る、「レーザ溶接を利用する光子装置の包装（Ｐａｃｋ
ａｇｉｎｇ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ
Ｕｓｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｗｅｌｄｉｎｇ）」は、Ｌ
ＷＷＳについて論議している。
【０００５】ファイバピグテールを不要にする上記型式
の包装組立体内にてファイバを光子装置にミクロン以下
の精度にて整合させる改良に係る方法が必要とている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の教示に従い、光
子装置用の包装組立体及び光ファイバを装置に対しミク
ロン以下の精度にて整合させる方法が開示されている。
該光子装置の包装組立体は、キャビティを画成するハウ
ジングを備えており、光子装置は該キャビティ内に取り
付けられる。レンズ付きの端部を有する単一モードファ
イバが光子装置と整合するようにキャビティ内に挿入さ
れる。ファイバが円筒状フェルール内に伸長し且つその
内部に融接され、このため、レンズ端部と反対側のファ
イバの研磨した端部がフェルールの一端と面一となる。
該フェルールは、ハウジングの開口部を貫通して伸長す
る。フランジがフェルールの周りに配置され且つハウジ
ングの外壁に溶接されている。コネクタアダプタがフラ
ンジ及びフェルールの周りに配置され、また、ハウジン
グ壁に取り付けられ、フェルールがコネクタアダプタを
貫通して穴内に部分的に伸長するようにする。光子装置
を光学系に取り付けるため、コネクタをコネクタアダプ
タに取り付けることができる。
【０００７】光子装置をミクロン以下の精度にて光ファ
イバと整合させるため整合過程が採用される。ファイバ
がＺ方向に向けて光子装置と整合され、ファイバ付きフ
ェルールがフランジにレーザにより光学的に溶接され
る。次に、ファイバをＸ及びＹ方向に向けて光子装置と
整合させ、フランジをハウジングにレーザで光学的に溶
接する。
【０００８】本発明の追加的な目的、有利な点及び特徴
は、添付図面と共に参照して、以下の説明及び特許請求
の範囲の記載から明らかになるであろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】光子装置用の包装組立体及び光子
装置を光ファイバとミクロン以下の精度にて整合させる
方法に関する好ましい実施の形態の以下の説明は、その
性質上、単に一例にしか過ぎず、本発明又はその適用例
若しくはその用途を何ら限定することを意図するもので
はない。
【００１０】図１は、光子装置１２のための包装組立体
１０の斜視図、図２はその平面図及び図３はその断面図
である。光子装置１２は、導波管、光検出器、レーザダ
イオード、光変調器等のような単一モードファイバにミ
クロン以下の精度にて接合される任意の光学的装置とす
ることができる。該装置１２は、装置のハウジング１６
内に画成されたキャビティ１４内に取り付けられる。該
キャビティ１４は、ハウジング１６を密封するため適当
なハウジングカバー（図示せず）により覆われることに
なる。以下に説明するように、金属被覆した単一モード
ファイバすなわち偏光保持光ファイバ２０のレンズ端部
（ｌｅｎｓｅｄ ｅｎｄ）１８は、キャビティ１４内の
装置１２とミクロン以下の精度にて光学的に接合され、
光学的装置１２とファイバ２０との間にて高効率の光の
伝播を許容する。ファイバ２０は、以下に説明するよう
に、上述したＬＷＷＳのような任意の適当なファイバ整
合装置により光学的装置１２に整合される。
【００１１】本発明によれば、ファイバ２０は円筒状フ
ェルール２４内に伸長する。ファイバ２０はフェルール
２４内に融接され、ファイバ２０のレンズ端部１８の反
対側のファイバ２０の研磨した端部２６はハウジング１
６の外側のフェルール２４の一端と実質的に面一とな
る。フェルール２４の他端はキャビティ１４内に配置さ
れる。フェルール２４は、該フェルール２４を摺動可能
な摩擦嵌め式に受け入れ得る寸法とされたハウジング１
６の端部壁３０に形成された開口部２８を通って伸長し
ている。ハウジング１６及びフェルール２４は、コーバ
ー（Ｋｏｖａｒ）のような、レーザ溶接することのでき
る任意の適当な材料で形成することができる。
【００１２】取り付けリング３６、中間リング３８及び
一端リング４０を含む特殊な形態のフランジ３４は壁３
０の外面４２に溶接される。フランジ３４は、また、光
学的に容易に溶接することのできる任意の適当な材料で
出来ている。ファイバ付きフェルール２４は、フランジ
３４に形成された穴４４内に配置され、該フェルール
は、図示するように、壁３０とは反対側のフランジ３４
の端部を越えて伸長している。整合スリーブ４６は、フ
ランジ３４から伸長するフェルール２４の端部の周りに
配置されている。円筒状部分５０、取り付け基部５２及
び内側穴５４を含む雌型コネクタアダプタ４８が、フラ
ンジ３４上に配置され且つボルト５６により面４２に取
り付けられている。図２には、フランジ３４を示すべく
雌型コネクタアダプタ４８を取り外した包装組立体１０
が図示されている。該円筒状部分５０は、面４２の基端
側でフランジ３４を受け入れ得る寸法とされた第一の幅
広部分５８と、面４２と反対側の第二の幅広部分６０
と、フェルール２４を摺動可能な嵌め状態に受け入れる
その両者の間の狭小部分６２とを有している。ボルト５
６をハウジング１６から取り外したとき、アダプタ４８
はフェルール２４から容易に滑り出すことができる。Ｔ
字形の雄型接続アダプタ６４が提供されるが、これはね
じ付き端部片６６と、アダプタ４８内に圧力嵌めする狭
小部分６８と、内側穴７０とを有する。接続アダプタ６
４の狭小部分６８は整合スリーブ４６の上を摺動し且つ
幅広部分６０内に配置されて、フェルール２４が、図示
するように、穴７０内に滑り摩擦嵌め状態で伸長するよ
うにする。
【００１３】フェルール７８内のファイバ７６をスリー
ブ４６内のファイバ２０に光学的に接合するためコネク
タ７４が設けられている。該コネクタ７４は端部片６６
に螺着可能に取り付けられ、ファイバ付きフェルール７
６は穴７０及び整合スリーブ４６内を摺動し、ハウジン
グ１６から伸長するフェルール２４の端部と当接する。
ＲＦ供給トラフ８０はキャビティ１４内に伸長し且つ図
示するように、ハウジング１６に取り付けられたＲＦコ
ネクタ８２に電気的に接続されている。このため、光子
装置１２は、説明した方法にて光学系に対し光学的に且
つ電気的に接続することができる。
【００１４】本発明に従って、ファイバ２０を光子装置
１２に対してミクロン以下の精度にて整合させるためＬ
ＷＷＳ又は別の適当な整合装置が使用される。フェルー
ル２４をフランジ３４に溶接し、また、フランジ３４を
ハウジング１６に溶接する前に、フランジ３４が面４２
に対して面一に配置されたとき、ＬＷＷＳはファイバ２
０をＺ方向に向けて光子装置１２に整合させる。このＺ
方向は、ファイバ２０の長さによって画成された方向と
して画成される。ファイバ２０がＺ方向に整合される
と、フェルール２４はフランジ３４に溶接される。一つ
の実施の形態において、フェルール２４は、端部リング
４０と中間リング３８との間にてフランジ３４に溶接さ
れる。次に、ファイバ２０をＺ及びＹ方向に向けて装置
１２に対し整合させるためＬＷＷＳが使用される。ファ
イバ２０がＸ及びＹ方向に向けて光子装置１２と整合さ
れると、フランジ３４は、取り付けリング３６の周りの
選択された箇所にて面４２に溶接され、このため、ファ
イバ２０は３つの全ての軸線内で整合される。次に、光
子装置１２は、端部リング４０とフェルール２４との間
及び取り付けリング３６と面４２との間にて追加的な溶
接により密閉的に密封される。光子装置１２が一度び密
封されたならば、整合程度をミクロン以下の精度まで精
密に調節するため、取り付けリング３６に対する追加的
な溶接を行うことができる。
【００１５】上記の説明は、本発明の単に一例としての
実施の形態を開示し且つ説明するものである。当業者は
上記の説明、添付図面及び特許請求の範囲から、特許請
求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱す
ることなく、色々な変更、改変例及び変更例を具体化す
ることが可能であることが容易に認識されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態による、光子装置を
ミクロン以下の精度にて整合させることを許容する、光
子装置の包装組立体の等角図である。
【図２】コネクタアダプタを取り外した状態の図１に図
示した包装組立体の平面図である。
【図３】コネクタに取り付けたときの図１に示した包装
組立体の断面図である。
【符号の説明】
１０ 光子装置の包装組立体 １２ 光子装置／
光学的装置 １４ キャビティ １６ ハウジング １８ 偏光保持光ファイバのレンズ端部 ２０ 偏光保持光ファイバ ２４ 円筒状フェ
ルール ２６ 偏光保持光ファイバの研磨した端部 ２８ ハウジングの開口部 ３０ ハウジング
の端部壁 ３４ フランジ ３６ フランジの
取り付けリング ３８ フランジの中間リング ４０ フランジの
一端リング ４２ ハウジングの端部壁の外面 ４４ フランジの
穴 ４６ 整合スリーブ ４８ 雄型コネク
タアダプタ ５０ 雄型コネクタアダプタの円筒状部分 ５２ 雄型コネクタアダプタの取り付け基部 ５４ 雄型コネクタアダプタの内側穴 ５６ 雄型コネ
クタアダプタのボルト ５８ 第一の幅広部分 ６０ 第二の幅広
部分 ６２ 雄型コネクタアダプタの円筒状部分の狭小部分 ６４ 雄型接続アダプタ ６６ 雄型接続ア
ダプタのねじ付き端部片 ６８ 雄型接続アダプタの狭小部分 ７０ 雄型接続ア
ダプタの内側穴 ７４ フェルールのコネクタ ７６ ファイバ
付きフェルール ８０ ＲＦ供給トラフ ８２ ＲＦ供給ト
ラフのＲＦコネクタ
フロントページの続き (72)発明者 ゼノフォン・ジー・グラヴァス アメリカ合衆国カリフォルニア州90274, パロス・ヴァーデス・エステイツ，ナヴァ ホ・プレイス 3620

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光子装置（ｐｈｏｔｏｎｉｃ ｄｅｖｉ
    ｃｅ）を光ファイバに対し整合させる方法において、 ハウジングに画成されたキャビティ内に光子装置を取り
    付けるステップと、 ファイバを第一のフェルールに融接するステップと、 該フェルールがハウジングの外側に伸長するように、フ
    ェルールをハウジングの開口部内に位置決めするステッ
    プと、 フランジをハウジングの外側にてフェルールの周りに位
    置決めするステップと、 ファイバをキャビティ内の光子装置と光学的に整合させ
    るステップと、 整合したフェルールをフランジに溶接し且つ該フランジ
    をハウジングに溶接するステップとを備える、光子装置
    を光ファイバに対し整合させる方法。
  2. 【請求項２】 請求項１による方法において、 前記整合し且つ溶接させるステップが、ファイバをＺ方
    向に向けて光子装置に対し整合させることと、 第一のフェルールをフランジに溶接することと、 次に、ファイバをＸ及びＹ方向に向けて光子装置に対し
    整合させることと、 フランジをハウジングに溶接することとを含む、方法。
  3. 【請求項３】 請求項１による方法において、 整合させたフェルールを溶接し且つフランジを溶接する
    前記ステップが、ハウジングを密閉的に密封するステッ
    プを含む、方法。
  4. 【請求項４】 請求項３による方法において、 溶接ステップの間、ハウジングを密閉的に密封する前記
    ステップが、 フェルールがフランジから伸長する箇所である、フラン
    ジの一端の周りにてフェルールをフランジに溶接するこ
    とと、 ハウジングに対し配置されたフランジの一端の周りにて
    完全に溶接することとを含む、方法。
  5. 【請求項５】 請求項１による方法において、 第一のコネクタアダプタをフランジの周りに且つハウジ
    ングから伸長するフェルールの一端の周りに位置決めす
    るステップと、 第一のコネクタアダプタをハウジングに取り付けるステ
    ップとを更に備える、方法。
  6. 【請求項６】 光子装置を光ファイバに対して整合させ
    る方法において、 光子装置をハウジング内に取り付けるステップと、 ファイバの第一の端部がフェルールから伸長し、ファイ
    バの第二の端部がフェルール内に位置決めされるよう
    に、ファイバをフェルール内に位置決めするステップ
    と、 ファイバの第二の端部の基端側のフェルールの端部がハ
    ウジング外に伸長するように、ファイバフェルールをハ
    ウジングの壁を貫通して伸長する開口部内に位置決めす
    るステップと、 フランジを、ハウジングの外側に伸長するフェルールの
    端部の周りに位置決めするステップと、 ファイバの第一の端部を光子装置と整合させるステップ
    と、 フェルールをフランジに対し且つフランジをハウジング
    に対し密閉的な密封状態に溶接するステップと、 第一のコネクタアダプタをフランジ及びフェルールの周
    りに位置決めするステップと、 コネクタアダプタをハウジングに取り付けるステップと
    を備える、光子装置を光ファイバに対し整合させる方
    法。
  7. 【請求項７】 請求項６による方法において、 溶接ステップの間、ハウジングを密閉的に密封する前記
    ステップが、 フェルールがそこから伸長する箇所である、フランジの
    一端の周りにてフェルールをフランジに溶接すること
    と、 ハウジングに対して配置されたフランジの一端の周りに
    て溶接することとを含む、方法。
  8. 【請求項８】 請求項６による方法において、フランジ
    の一端に隣接するハウジングから伸長するフェルールの
    端部の上方にて第二のコネクタアダプタを第一のコネク
    タアダプタ内に位置決めするステップを更に備える、方
    法。
  9. 【請求項９】 光子装置用の包装組立体において、 前記装置がその内部に取り付けられるキャビティを有す
    るハウジングであって、開口部と、ハウジング壁とを有
    し、該開口部が壁を通じてキャビティから伸長する前記
    ハウジングと、 第一の端部及び第二の端部を有する光ファイバ装置であ
    って、ファイバの該第一の端部がキャビティ内の光子装
    置に光学的に接合される光ファイバ装置と、 ハウジングの外側にてキャビティから開口部を貫通して
    伸長するフェルールであって、前記ファイバがその内部
    に伸長する前記フェルールと、 ハウジングから伸長するフェルールの一端の周りに位置
    決めされ且つハウジングに溶接されるフランジとを備え
    る、光子装置用の包装組立体。
  10. 【請求項１０】 請求項９による組立体において、 前記フランジが、 ハウジングに対し位置決めされた取り付けリングと、 ハウジングの反対側のフランジの一端における端部リン
    グと、 取り付けリング及び端部リングの間にある中間リングと
    を備える、組立体。。
JP2000147999A 1999-05-19 2000-05-19 光子装置を光ファイバに対し整合させる方法及び光子装置の包装組立体 Pending JP2000352645A (ja)

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