JPH0196607A - 光ファイバと光導波路を接続する接続装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ファイバと先導波路とを接続する接続装置に
関し、特に詳細には、単一モード先導波路と単一モード
光ファイバとの接続装置に関する。

〔従来技術〕

近年、光導波路は各種センサーや、光通信用の外部変調
器等の様々な応用分野が考えられ、試作されている。そ
してこれらの光導波路は、通常、単一モード動作するよ
うに構成されているため先導波路と単一モード光ファイ
バを結合させて一体化した、いわゆるピッグテール型の
実装構造をとることが望まれている。

従来の実装構造として、例えば、応用物理学会の光ファ
イバ・センサー研究会の文献ＷＯＦＳ４−１２　（１９
８７）に示す例がある。この従来のピッグテール型実装
構造を第６図に示す。この第６図に示す構造では、光フ
ァイバ６１がフェルール６２に挿入され固定されており
、このフェルール６２は貫通穴を有するフェルール保持
部材６３の貫通穴に挿入固定されることにより光ファイ
バ６１がフェルール保持部材６３に固定されている。

そして、このフェルール保持部材６３は光導波路６４を
保持する光導波路保持部材６５に光ファイバ６１と光導
波路６４の導波路口に光軸合わせを行った後、レーザ溶
接により、スポット６６で、スポット溶接することによ
りフェルール保持部材６３と光導波路保持部材６５とを
固定していた。

〔発明の解決しようとする問題点〕

上述の如き従来の実装構造では光ファイバ６１と先導波
路６４との光軸合わせ後、フェルール保持部材６３と光
導波路保持部材６５とが、突き合わせた状態で固定のた
めにレーザ溶接により互いにスポット溶接されるため、
十分な固定が出来ず、実装完了後、この先導波路保持部
材６５とフェルール保持部材６３とに外力が加わった場
合、特に、第６図で示すＸ方向またはＹ方向に作用した
時、外力による応力がスポット溶接点に集中するため、
先導波路保持部材６５とフェルール保持部材６３との位
置関係がズレ易く、光ファイバの光軸が光導波路の光導
入口の光軸に対してずれることにより、結合効率が劣化
することがあった。また、この様な従来の実装構造で、
フェルール保持部材６２が、単に光導波路保持部材６５
に突き当てられた状態で光軸の調整がなされるために、
フェルール保持部材６２を最適の結合状態の位置に固定
することが難しかった。

本発明は上記問題点を解消し、光ファイバと光導波路を
接続、実装した後、例え外力が作用したとしても光軸ず
れが発生し難く、且つ、光ファイバを光導波路に対して
最適な結合状態の位置に固定しやすい接続装置を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の光ファイバと光導波路とを接続するための接続
装置は、光ファイバを保持する光ファイバ保持部材と、
光導波路を支持する光導波路保持部材と、光ファイバ保
持部材と光導波路保持部材とを支持する支持部材とを含
み、 この支持部材が光導波路保持部材と光ファイバ保持部材
とを相対的に光軸に直交する一定方向にガイドするガイ
ド部材を有していることを特徴とする。

更に、本発明は、光ファイバ保持部材として、偏心型の
フェルール、すなわち、光ファイバが中心軸より偏心し
た位置に保持されているフェルールを採用していること
を特徴とする。

〔作用〕

本発明の接続装置は先に説明したように、先導波路保持
部材と光ファイバ保持部材とを支持する支持部材に摺動
溝を設け、これらの光導波路保持部材と光ファイバ保持
部材とのいずれか一方若しくは双方をこの摺動溝をガイ
ドとして摺動可能にすることにより、光ファイバと光導
波路との光軸合わせが容易になり、かつ、光ファイバと
先導波路と実装した後に外力が作用してもこの摺動溝に
より光ファイバ等が保持されるため、これらの間の光軸
ずれの発生が防止することができる。

〔実施例〕

以下図面を参照しつつ、本発明に従う実施例を説明して
いく。これらの図面中、同一の符号で示される要素は同
一の要素を示し、そのため重複した説明は省略する。

第１図に本発明に従う第１の実施例の接続装置を示す。

この図に示す接続装置は、大きく分けて光ファイバ１を
保持する保持部材２と先導波路３を保持する先導波路保
持部材４とこれらの保持部材２及び４を支持するステム
５より・構成されている。なお、図において、簡単なた
め光ファイバｌの端面と光導波路３とが離間しているよ
うに描いであるが、実際では、これらは、接した状態に
実装される。

更に、光ファイバ１は偏心フェルール６に固定され、こ
の偏心フェルール６は光ファイバ保持部材２の貫通穴８
に挿入されている。この偏心フェルール６は、光ファイ
バ１をその中心軸から偏心した位置に保持し、それを回
転することにより、光ファイバ１の光軸の位置を調整で
きる。一方、光導波路３は先導波路保持部材４に固定さ
れ、この先導波路保持部材４はステム５に設けられた摺
動溝７に押し付けられる。その先導波路保持部材４の底
部は摺動溝７の形状に互いに嵌め合うことができるよう
な形状を有し、第２（ａ）図に示すように矩形状であっ
ても本発明の効果を得ることは出来るが、好ましくは第
２（ｂ）図に示すように、テーパ状の形状を有している
ことが好ましい。

これは、摺動溝７を矩形状に形成しておくと、第２図（
ａ）に示すように、この摺動溝７に係合する先導波路保
持部材４の幅Ｗとこの摺動溝７の幅Ｗ′との間にクリア
ランスを設けねばならず、このクリアランスを大きくす
ると光導波路保持部材４が傾き、この傾くのを防止する
ためにクリアランス、すなわちｗ’　−ｗを１ミクロン
メータ程度にしなければなら無い。これに対して、第２
図（ｂ）のようにテーパ状の摺動溝としそのテーパ角α
とし、この摺動溝７に嵌合する先導波路４の底部のテー
パ角βとすると、このテーパ角α及びβは一致させ、テ
ーパ部の深さを図に示すように、それぞれり、ｈ’　と
し、ｈ＜ｈ’　とし、更に、先導波路保持部材４の底部
幅Ｗを摺動溝７の底部幅Ｗ′より大きくしておけば十分
、本発明の効果を達成できるので、製作の容易性の点で
勝れている。

また光ファイバ保持部材２とステム５とが一体的に形成
されていても、また、それぞれ別に形喝した後、互いに
固定してもよい。

第３図に本発明に従う別の第２の実施例を示す。

第３図に示す実施例の接続装置は、第１図に示す第１の
実施例と同様に大きく分けて光ファイバ１を保持する保
持部材１２Ａ及び１２Ｂと光導波路３を保持するステム
１５とより構成され、ステム１５上の光ファイバ保持部
材１２Ａ及び１２Ｂに対応する位置に、それぞれに対応
する摺動溝１７Ａ及び１７Ｂが設けられている。すなわ
ち、第１図に示す実施例で、光ファイバ保持部材４に対
してステム５に摺動溝７を設けているが、本実施例では
、ステム１５に光ファイバ保持部材１２に対して摺動溝
１７Ａ及び１７Ｂを設けている。

二〇摺動溝の形状も第１の実施例で説明したようにテー
パ状にしておくことが好ましいが、矩形状としても本発
明の効果は達成できる。その他の構成については、第１
図に示す第の実施例のものと同じなので詳細な説明は省
略する。

次に上記第１及び第２の実施例において、接続すべき光
ファイバを先導波路に光軸合わせする方法及び各構成部
材の固定方法について図を用いて説明する。

まず、第１の実施例の場合について説明する。

先導波路３は先導波路保持部材４に固定され、この固定
方法は樹脂状の接着剤を用いてもよいが、ハンダ付けの
ほうが好ましい。これは、樹脂状の接着剤を用いて接着
すると、樹脂状の接着剤が先導波路３と光導波路保持部
材４の間に流入し、それが流入した状態で固まると、光
導波路３が傾き、光軸合わせが難しくなるからである。

また、接着剤は、温度変動による熱膨張・収縮が大きく
、軸ズレ要因となり易い。

次に、光軸合わせの方法を第４図及び第５図を用いて説
明する。まず、先導波路保持部材４を摺動溝７に沿って
図に示すＸ方向に摺動させ、光ファイバ１と光導波路３
とを図に示すようなＺ軸方向での光軸合わせを行う。こ
こで、先導波路保持部材４は、摺動溝７によりＸ方向に
ガイドされた状態で摺動するので、光軸合わせが容易で
あり、また、光軸合わせ完了後、光導波路保持部材４を
ステム５に固定する際、これらは圧着された状態で固定
されるので、位置ズレが生じ難く、また全ての方向の光
軸合わせが完了後に外力が作用しても、圧着された状態
で固定されているので、外力による応力がステム５の摺
動溝７の光導波路保持部材４に接している面の全面に分
散されるため、光軸はずれ難くなる。

本実施例でのＸ方向、及びＹ方向における光ファイバ１
と先導波路３との光軸調整は、光ファイバ保持部材４の
固定後、偏心フェルール６を回転させることにより行う
。第５図にその調整原理を説明する。偏心フェルールを
回転させれることにより、光ファイバ１の中心が点線３
０の如（偏心フェルール６の中心軸の周りを回転し、こ
れにより、Ｘ及びＹ方向の光軸調整が可能となる。

次に、第４図に於けるＸ方向の調整は偏心フェルール６
を２方向に移動することによって行う。

この偏心フェルール６とフェルール保持部材２とのクリ
アランスは１ミクロンメータ程度としているため、光フ
ァイバ１と光導波路３との光軸調整後、これの偏心フェ
ルール６とフェルール保持部材２との固定の際には、光
軸ズレか生じにくい。

上述のように光軸調整を行うことにより、全ての方向、
すなわち、Ｘ、Ｙ、及びＺ方向の光軸調整が可能であり
、また、特に、Ｘ方向の光軸の調整は、光導波路保持部
材４をステム５上に設けた摺動溝７内を摺動させことに
よって行い、この摺動溝７に光導波路保持部材４を押し
付けた状態で固定するので、Ｘ方向の光軸調整が容易と
なり、かつ、固定後においても光軸ズレが生じ難い。

次に、先に説明した第２の実施例の場合でのＸ方向の光
軸合わせは、フェルール保持部材１２Ａをステム１５上
の設けた摺動溝１７Ａ上をＸ方向にガイドさせながら行
う。このように摺動溝１７Ａでガイドさせながらフェル
ール保持部材１２Ａを移動させるため、Ｙｌ及びＺ方向
にはフェルール保持部材１２Ａが傾いたり、ずれたりし
ないので、Ｘ方向の光軸合わせが容易にできる。

フェルール保持部材１２Ｂについても同様に調整できる
。その他のＸ及びＹ方向の位置合わせについては、第１
の実施例の場合と同じである。

本発明は上記実施例に限定されるものでなく、種々の変
形例が考えられ得る。例えば、実施例２において、摺動
溝がステムの両側に設けられているが、一方にのみ設け
られていてもよい。

更に、上記実施例では偏心フェルールを使用しているが
、通常のフェルールを使用しても、本発明の効果を達成
できる。

また更に、上記実施例では摺動溝をステム側に設ける場
合について説明しているが、この摺動溝を、フェルール
保持部材または、先導波路保持部材側に設け、ステム側
にこの摺動溝と係合する突起部を設けるようにしてもよ
い。

〔発明の効果〕

上述のように接続装置を構成することにより、光ファイ
バの光軸と先導波路のとの光軸合わせが容易になり、更
に各構成要件を固定した後、外力が作用しても、外力が
摺動溝の接触部全面に均等に作用するため、各構成要素
の位置ズレが生じ難く、光軸ズレも生じ難い。更に、偏
心フェルールを使用することにより光軸合わせが容易に
行え、かつ、光軸ズレも生じ難い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う第１の実施例の斜視図、第２（ａ
）図は第１図に示す摺動溝の一例である矩形状の場合の
形状断面図、 第２（ｂ）図は第１図に示す摺動溝の別の例であるテー
パ状の形状断面図、 第３図は本発明に従う第２の実施例の斜視図、第４図は
第１図に示す実施例の光軸調整方法を説明する図、 第５図は偏心フェルールを使用する光軸調整原理の説明
図及び 第６図は従来の接続装置の斜視図である。 １・・・光ファイバ、２・・・フェルール保持部材、３
・・・先導波路、４・・・光導波路保持部材、５・・・
ステム、６・・・偏心フェルール。 λ）１図 １習動溝の断面形状 第２（ａ）図 才習動溝の断面形状 第２（ｂ）図 第１の実施例における光軸調整説明図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光ファイバと光導波路とを接続する接続装置であっ
   て、 光ファイバを保持する光ファイバ保持手段と光導波路を
   支持する光導波路保持手段と 該光ファイバ保持手段と該光導波路保持手段とを支持す
   る支持手段とを含み、 該支持手段が該光導波路保持手段と光ファイバ保持手段
   とを相対的に光軸と直交する一定方向にガイドする手段
   を有していることを特徴とする接続装置。 ２、該ガイドする手段が該支持手段に設けられた摺動溝
   と該光導波路保持手段に設けられた前記摺動溝に摺動可
   能に係合する部分とより成ることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の接続装置。 ３、該ガイドする手段が該支持手段に設けられた摺動溝
   と該光ファイバ保持手段に設けられた前記摺動溝に摺動
   可能に係合する部分とより成ることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の接続装置。 ４、該摺動溝がテーパ部を有する溝であることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項または第３項記載の接続装置
   。 ５、該光ファイバ保持手段が光ファイバを偏心した状態
   で保持する偏心フェルールを有していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または第４項
   記載の接続装置。