JPH01107219A - 光回路基板の光ファイバー接続構造 - 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」 本発明は光集積回路に関し、光回路基板への光ファイバ
ーの接続構造に関する。

「従来の技術Ｊ 光集積回路では、集積回路基板に光ファイバーを結合し
、基板上の光導波路と光ファイバーとの間で効率よく光
情報の交換、即ち、光の入射及び出射を行う必要がある
。基板にはガラス材やニオブ酸リチウム（Ｌ　ｉＮ　ｂ
ｏ　３）の結晶材料が多く用いられ、光導波路にはチタ
ン（Ｔｉ）拡散層などからなる薄膜導波路が主に用いら
れる。

従来の光回路基板の光ファイバー接続構造としては、第
９図及び第１Ｏ図に示す様に、基板２に溝３１を形成し
、この溝３１に光ファイバー１を沿わせて紫外線硬化樹
脂により固定し、消３１の先端３２から始まる光導波路
６に光ファイバー１の先端を臨ませて直接光を入射する
ものがあった。

しかし、基板２は一般にぜい性の高い難削材を材質とす
ることから溝部３１の加工が一般に困難であり、薄い砥
石３３を用いた研削加工により溝加工を行っていた。こ
のため、湧３１の端部３２の形状が砥石３３の半径で決
められてしまい、光ファイバー１を溝３１に固定した際
に、光ファイバー１の端面と光導波路６との間に隙間Ｓ
ｇを生じ、この隙間Ｓｇでの光の分散及び損失が大きく
なるという問題点があった。また、渭加工に砥石３３を
用いず切削加工で行うものにあっては、溝加工時に微少
なチッピングを生じ易く、泪の端部の表面が荒れて光の
乱反射を引き起こし光損失が大きくなるという問題点が
あった。

「発明が解決しよ”うとする問題点」 本発明は上記の問題点を解決するためなされたものであ
り、光ファイバーを光導波路に密接して固定することを
可能とし、光ファイバーと光導波路との間の光の分散及
び損失を最小限にすることができる光回路基板の光ファ
イバー接続構造を提供することを目的とする。

ｒ問題点を解決するための手段」 このため本発明では、断面がＶ字形状をした７字溝と、
その７字溝の先端に位置すると共に前記７字溝の進行方
向線と略直交する垂直側面を有する第２の清とを基板表
面に形成し、光ファイバーの側周面を前記７字溝に沿わ
せて配設し、光ファイバーの先端面が前記第２の溝の垂
直側面に当接するように基板に固定したことを特徴とす
る光回路基板の光ファイバー接続構造が提供される。

「作用」 上記の構成によれば、光ファイバーの接続部は２本の溝
により構成される。第１の溝であるｖ字゛溝に−沿わせ
て光ファイバーを配設固定することにより、光ファイバ
ーを精度よく光回路基板上に位置決めすることができる
。第２の溝は７字溝に直交して形成されているため、光
ファイバーの先端面を第２の溝の垂直側面に当接させる
ことができる。光導波路を第２の溝の垂ＴＰＬ側面から
始まるように基板上に形成しておけば、光ファイバーの
先端を精度良く、光導波路に密着させて゛固定すること
ができる。光導波路の光入射面は第２の溝の垂直側面で
あるから、円板状砥石の側面による研削加工により精密
な平面に鏡面仕上げすることができる。光入射面が鏡面
加工され、また光入射面と光ファイバー先端との間に隙
間がないため、光の分散及び損失が極めて少なく結合効
率が高い接続構造となる。

「実施例」 本発明の実施例について図面に従って具体的に説明する
。

第１図は光ファイバーの接続箇所を示す分解斜視図、第
２図は縦断面図である。

光回路基板２はニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯｓ）の結
晶を素材としている。基板２には、断面がＶ字形状をし
た７字溝３が基板２の一端から形成され、その７字溝３
に直交してＴ字状に第２の溝である平溝４が形成されて
いる。平溝４の深さは７字溝３よりやや深く形成され、
７字溝３に対向する垂直側面５は基板表面に対して正確
に垂直に、また、精密な歪みのない平面となるよう仕上
げられている。７字溝３の進行方向の延長線に沿って基
板２表面にチタン拡散層からなる光導波路６が形成され
ている。光導波路６は平溝４の垂直側面５で断たれ、こ
の垂直側面５が光導波路６への光の入射面となる。

光ファイバー１がその側周面を７字溝３に沿わせて配設
され、光ファイバー１の先端面が平溝４の垂直側面５に
密着するように位置決められ、紫外線硬化樹脂により基
板２上に固定される。このとき、光ファイバー１の中心
部のコアが正確に先導波路６の端面６Ａに位置するよう
に、７字溝３の深さ及び形状が形成されている。従って
、光ファイバー１のコア中を伝送されてきた光は光導波
路６の端部６Ａに直接入射される。二とになる。

７字溝３及び平溝４の加工方法について説明する。加工
手順は予め先導波路６が形成された基板２に、まず７字
溝３を形成し、次いで平溝４を形成する。

７字溝３の形成には、第３図に示す様に、角錐工具１１
による切削加工が行われる。被加工物である基板２はニ
オブ敢すチュウム（Ｌ　ｉＮ　ｂｏ　５）等のぜい性が
高く割れ易い部材である。これを加工する角錐工具１１
は超微粒子を焼結した超硬合余若しくはダイヤモンドか
らなる。角誰工０．１１は丸棒の先端が四角錐に研がれ
た形状をなし、その角錐部１２が刃部をなす、−ｈ記の
形状によれば、角錐工具１１の工具すくい角は負の角度
になるから、ぜい件部材をほとんどチッピングなく切削
加エすることができる。角錐部１２の角度（以下、先端
角と称する）が６０°、丸棒部１３の径が５−の角錐工
具１１を用いて基板２に幅及びＰ！ｉさが約０．１ａｍ
の■字溝３を加工する。加工は、エンドミルによる溝加
工と同様に、角錐工具１１に回転と送りを同時に与え、
角工作部１２により切削加工を行う、なお、直径０　、
１　ｍ＋＊のエンドミルを作成することは非常に困難で
あり、かつ折れ易く、また、エンドミルを用いた切削で
は基板２が割れてしまい、溝を加工することができない
。

第４図は上記の様にして加工された■字溝３を示す斜視
図である。このＶ字溝３は、断面が角錐工具１１の形状
に従って７字形状に精密に形成される。このため、円形
断面を有する光ファイバー１を基板２上に精度良く位置
決めすることができ、光ファイバー１の中心軸線をｊＥ
確に先導波１ｉ’８６の位置と一致させることが容易に
なる。

また、加工されたＶ字溝３の先端部１４の形状は、角錐
工具１１の回転による加工であるから角錐工具１１の先
端角度で決まる小さな円錐面形状になる。この円錐面形
状の先端部１４を削除するように、平溝４の形成が行わ
れる。

平溝４の形成には、第５図に示す様に、薄い円板状砥石
１５を用いた精密研削加工が行われる。

−Ｖ字−溝３の先端部１４の曲面形状が小さいから、薄
い円板状砥石１５でもって先端部１４を削除し、平面か
らなる垂直側面５を形成することができる。

砥石軸１６が基板２表面の光導波路６と正確に平行にな
るようにセットされ、円板状砥石１５が高速回転しなが
ら紙面と垂直方向に送られ、第１図に示す様な、平溝４
が基板２に形成される。平溝４の垂直側面５は円板状砥
石１５の側面による連続的な研削により、チッピングの
ない鏡面状態に仕上げられる。

このように本実施例の加工方法によれば、光ファイバー
１の位置決めを行う■字溝３は切削加工により効率よく
加工され、一方、光の入射面（５゜６Ａ）を形成する平
溝４は研削加工により表面状態が良好に加工される。

以上述べた実施例では基板２に一本の光ファイバー１を
接続するものとして説明したが、第６図に示す様に、一
つの平溝４に対向して複数のＶ字溝３及び光導波路６を
形成し、複数本の光ファイバー１を接続する構造とする
ことも容易である。

また、平溝４を基板２の側面にまで開放した形状とせず
、円板状砥石１５を上下方向に送ることにより、第７図
に示す様に、基板２の一部の短い区間にのみ溝１７を形
成し、その垂直側面１８を光入射面とすることも可能で
ある。

また、光入射面を構成する溝は平溝４に限られるもので
はなく、第８図に示す様に、テーパー形状の砥石２０を
用いて断面が７字形状の溝２１を形成し、その垂直側面
２２を光導波路６への光入射面とすることも可能である
。

さらに、前記実施例では、光入射面をなす平溝４の垂直
側面５が■字ｆｉ３の進行方向線及び光導波路６に直交
する様に平溝４を形成したが、垂直側面５を上下方向又
は横方向に僅かに傾斜させ、垂直側面５と、光導波路６
とが完全には直交しないようにしてもよい、このように
することが、光入射面６Ａにおける戻り光による干渉を
防止する上で好ましい場合があるからである。

「発明の効果」 以上説明したように本発明は上記の構成を有し、光ファ
イバーを案内するＶ字溝と、光の入射面をなす垂直側面
を有する第２の溝とを用いて、光ファイバーを基板に接
続するものであるから、光ファイバーを光導波路に密接
して直接光を入射することができ、接続部における光の
分散及び損失を極めて少なくすることができ、高い結合
効率を得ることができるという優れた効果がある。また
、Ｖ字溝により光ファイバーを案内しているから、光フ
ァイバーの基板への組付けが極めて容易であり、安価に
提供できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は本発明の実施例を示し、第１図は光
ファイバー接続構造を示す分解斜視図、第２図は縦断面
図、第３図はＶ字溝の加工方法を示す正面図、第４図は
斜視図、第５図は平溝の加１方法を示す断面図、第６図
は第２の実施例を示す平面図、第７図は第３の実施例を
示す平面図、第８図は加工方法を示す断面図であり、第
９図は従来の接続構造を示す分解斜視図、第１０図は縦
断面図である。 １９１．光ファイバー、　２８１．基板、　３　、、、
Ｖ字溝、　４００．平溝、　５０１．垂直側面、　６１
．。 先導波路。 第１図 第２図 第３図 又 第４［ 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図　　　　　３３ ／ 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 断面がＶ字形状をしたＶ字溝と、そのＶ字溝の先端に位
   置すると共に前記Ｖ字溝の進行方向線と略直交する垂直
   側面を有する第２の溝とを基板表面に形成し、 光ファイバーの側周面を前記Ｖ字溝に沿わせて配設し、
   光ファイバーの先端面が前記第２の溝の垂直側面に当接
   するように基板に固定したことを特徴とする光回路基板
   の光ファイバー接続構造。