JPH03213808A - 導波路型光デバイス - 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、基板上に形成された複数の平面光導波路を含
む光デバイスであって、特に光ファイバとの接続におけ
る操作が容易な新規な導波路型光デバイスの構成に関す
る。

従来の技術 各種の光制御素子、光受動素子等を構成するために平面
光導波路を使用することがある。このような場合、平面
光導波路は、光導波媒体として最も普及している光ファ
イバと結合して使用に供される場合が多い。

第３図（ａ）は、上述のような光ファイバと平面光導波
路との結合部を拡大して示す図である。

同図に示すように、基板３１上に形成された平面光導波
路３２と光ファイバ３３とは、一般に樹脂系の接着材３
４によって相互に結合されるが、このとき、結合損失を
抑制するためには互いの導波光の光軸を一致させる必要
がある。従って、実際には、各光ファイバ３３毎に光軸
調整を行い、それぞれの光ファイバ３３を直接平面光導
波路３２に結合することになる。このような接続方法に
おける問題点については、１９８９年秋季電子情報通信
学会（Ｃ−２４６）等に詳細な記載があるが、実際には
、このような煩雑な方法は、実験レベルあるいは結合箇
所が少数であるような場合にしか適用できない。

第３図（ｂ）は、コネクタ部材を使用して、複数の光フ
ァイバを平面光導波路に一括して結合する方法を説明す
るための図である。

即ち、一基板３１の表面に形成された複数の平面光導波
路３２に、複数の光ファイバ３３を結合する際には、光
ファイバ１本毎に光軸調整を行うことはあまりに煩雑で
ある。そこで、第３図（ｂ）に示すように、基板３１上
の平面光導波路３２の間隔と等しい間隔で光ファイバ３
３を保持するコネクタ部材３５を使用することにより、
複数の光ファイバ３３を一括して取り扱うことができる
。

しかしながら、第３図（ｂ）に示すような方法では、依
然として、光ファイバの光軸方向に直角であり且つ互い
に直角な２方向の位置と、相互の光軸の角度とについて
、光ファイバ３３と平面光導波路３２との調整を行う必
要がある。

そこで、光軸合せを簡易化し且つ軸ずれを低減する方法
として、特願昭６３−３１０７３９号並びに１９８９年
秋季電子情報通信学会（Ｃ−２４５）等に記載された、
光ファイバ保持具を使用する方法がある。

第４図（ａ）、ら）および（Ｃ）は、このような光ファ
イバ保持具とそれを使用した結合方法を示す図である。

第４図（ａ）に示すように、この方法においては、平面
光導波路４１を備えた基板４２と光ファイバ４３とを接
続するために、基台４４と光ファイバホルダ４５とが使
用される。ここで、基台４４には、基板４２および光フ
ァイバホルダ４５よりも幅の狭い貫通穴が形成されてい
る。また、光ファイバホルダ４５には、■溝４５ａが形
成されている。このＶ溝４５ａは、第４図ら）に示すよ
うに、基台４４上に基板４２と光ファイバホルダ４５と
を搭載したときに、平面導波路４１と光ファイバ４３と
の伝播光軸が一致するように、光ファイバ４３のコアを
伝播する光の光軸が、光ファイバホルダ４５の表面より
も僅かに内部に位置するように形成されている。具体例
としては、光ファイバ４３の頂部が光ファイバホルダ４
５の上面から２μｍ程度突出するような位置で、光ファ
イバ４３がＶ溝４５ａの内部に内接するように固定され
る。

上述のように、光ファイバホルダ４５に端部近傍を保持
された光ファイバ４３と平面光導波路４１とは、以下の
ように接続される。即ち、第４図（Ｃ）に示すように、
基板４２および光ファイバホルダ４５の、それぞれ平面
光導波路４１および光ファイバ４３を搭載している面が
基台４４の同じ面に当接するようにして、各部材を基台
４４上に搭載する。続いて、平面導波路４１と光ファイ
バ４３の水平方向の光軸合わせのみを行った後、各部材
を基台４４に固定する。

このような保持部材を使用する方法では、各部品の寸法
、平面度等が良好な場合は、平面導波路の光軸と光ファ
イバの光軸とが、先導波路の間隔と光ファイバのＭ＃Ｉ
とが予め一致しており、且つ、基台に対して垂直な方向
に対しては、各要素の位置が予め決定されている。従っ
て、接続時の光軸合わせは、水平方向に対してのみ行え
ばよい。

発明が解決しようとする課題 上述のような保持具を使用することによって、光ファイ
バと平面光導波路との結合は容易になった。しかしなが
ら、上述のような方法でなされた結合においては、使用
部材の寸法や形状のばらつきあるいは組立時の僅かな誤
差によって、無視し得ない接続損失が発生する場合があ
る。しかしながら、上述のような従来の光デバイスでは
、発生した接続損失を低減せしめる方法が全くなく、各
構成要素を極めて高精度に作製することを心掛けること
しかできなかった。

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、十
分に接続損失の低い結合を容易になし得るような新規な
光デバイスを提供することをその目的としている。

課題を解決するための手段 即ち、本発明に従うと、同一平面上に一列に端面が配列
されるように構成された複数の平面光導波路を含む基板
と、複数の光ファイバの端部を該平面光導波路と同じ間
隔で同一平面上に一列に端面が配列されるように保持す
る光ファイバ支持部材と、該基板および該支持部材を、
該光ファイバと該平面光導波路とが光学的に結合するよ
うに支持できる形状の基台を含む導波路型光デバイスで
あって、該支持部材が、該基台に密接する底面と、該基
台の搭載面に対して所定の角度を有する上面とを備えた
下部部材と、該下部部材の上面と同じ傾斜を有する下面
と、該基台の搭載面に平行に該光ファイバを保持する上
面とを備えた上部部材とを備え、該下部部材が該基台上
で、該上部部材が該下部部材上で、それぞれ摺動可能に
構成されていることを特徴とする導波路型光デバイスが
提供される。

昨月 本発明に係る導波路型光アノ１イスは、特に、接続に係
る光ファイバの支持部材が、光ファイバの高さを調節す
る機能を有していることをその主要な特徴としている。

即ち、前述したような従来の光デバイスにおいては、理
論的には光ファイバと平面光導波路とが互いに光軸が一
致するような高さに位置決めされるように構成されてい
る。しかしながら、実際には、各部材の作製時および組
み立て時の僅かなばらつきや誤差による影響が極めて大
きいことが判明した。即ち、平滑に成形されている基台
の搭載面にはその部材を加工する際に印加される応力等
によって生じるわずかな起伏があり、基板及びファイバ
保持具を単純に基台上にを搭載する方式では、特に基台
に対する高さ方向について、必ずしも平面光導波路と光
ファイバとの光軸が一致せず、このために大きな結合損
失が生じることが判明した。

ところが、従来の導波路型光デバイスでは、光ファイバ
の高さ調節機能を全く有していないので、光軸が高さ方
向に一致していないことが判っても、これを修正する方
法がなかった。従って、光デバイスを構成する部材は、
多大なコストと時間をかけて製作しても歩留りが悪くな
っていた。

これに対して、本発明に係る導波路型光デバイスは、基
台上に固定された平面光導波路に対して、これに接続さ
れる光ファイバの支持部材の高さを変化させる機能を有
しており、光ファイバと平面光導波路とに高さのｍ鮭が
あった場合は、これを調整して一致させることができ、
光軸の不一致に起因する結合損失を非常に小さくするこ
とができる。

以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明するが
、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎず、本発明の技
術的範囲を何ら限定するものではない。

実施例１ 第１図は、本発明に従う光デバイスの構成例を示す図で
ある。

この光デバイスは、平滑な搭載面を有する基台１４上に
載置された基板１３の上面に形成された平面光導波路１
１と、支持部材１５の上面に保持された光ファイバ１２
とを接続するために構成されたものである。ここで、支
持部材１５は、光ファイバ１２を直接保持する上側部材
１５ａと、この上側部材１５ａを下方から支持する下側
部材１５ｂとから構成されている。

支持部材１５の下側部材１５ｂは、基台１４上で、基板
１３と同じ搭載面上に載置されている。また、下側部材
１５ｂの上面は、図中に角度θをもって示すように、基
台１４の搭載面に対して所定の傾斜平面を形成するよう
に構成されている。一方、支持部材１５の上側部材１５
ａは、その下平面が下側部材１５ｂの上面と同じ角度θ
となるように、且つ、上面が基台１４の搭載面と平行に
なるように形成されている。また、上側部材１５ａの上
面には、従来の光ファイバホルダと同様にＶ溝が形成さ
れており、光ファイバ１２は平面光導波路１１と同じ間
隔で上側部材１５ａに固定されている。

以上のように構成された光デバイスでは、下側部材１５
ｂ上で上側部材１５ａを図中に矢印へで示す方向に移動
させることにより、基台１４に対する上側部材１５ａの
高さを変化させることができる。実用的には、上側部材
１５ａが、下側部材１５ｂの略中夫に位置するときに、
光ファイバ１２と平面光導波路１１とが概ね同じ高さに
なるように構成し、実際に光を注入する等して精密な調
心を行った後、各部材を基台に対して樹脂で固定するこ
とにより、良好な結合状態を容易に保存することができ
る。

上述のような構成の部材を実際に作製して、平面光導波
路と光ファイバとの接続を行ったところ、軸ずれに起因
する過剰損失は０．５ｄＢ以下に抑制することができた
。

実施例２ 第２図は、本発明に従う光デバイスの他の構成例を示す
図である。

この光デバイスは、基板２３の下面に形成された平面光
導波路と光ファイバ２２とを接続するために構成された
ものである。本実施例においては、平滑な搭載面を有す
る基台２４上には基板ホルダ２３ａが載置されており、
更に、この基板ホルダ２３ａ上に基板２３が搭載されて
いる。一方、光ファイバ２２は、光ファイバホルダ２２
ａにその端部近傍を保持されており、光ファイバホルダ
２２ａが支持部材２５の上面に固定されている。ここで
、支持部材２５は、光ファイバホルダ２２ａを直接保持
する上側部材２５ａと、この上側部材２５＆を下方から
支持する下側部材２５ｂとから構成されている。

第２図に示すように、支持部材２５の下側部材２５ｂは
、基台２４上で、基板ホルダ２３ａと同じ搭載面上に載
置されている。また、下側部材２５ｂの上平面は、図中
に角度θをもって示すように、基台２４の搭載面に対し
て所定の傾斜平面を形成するように構成されている。一
方、支持部材２５の上側部材２５ａは、その下手面が下
側部材２５ｂの上面と同じ角度θとなるように、また、
上面が基台２４の搭載面と平行になるように形成されて
いる。

尚、本実施例に係る光デバイスにおいては、上側部材２
５ａ　と下側部材２５ｂとの水平位置が相互に一致して
いる初期状態にあるとき、支持部材２５全体の高さが基
板ホルダ２３ａの高さと等しくなるように構成されてい
る。従って、平面導波路が下側になるように基板２３を
基板ホルダ２３ａ上に載置し、光ファイバ２２が下側に
なるように光ファイバホルダ２２ａを上側部材２５ａ上
に搭載することによって、平面導波路と光ファイバ２２
とは殆ど同じ高さに位置決めされる。それでも尚、光フ
ァイバ２２と平面光導波路との高さが一致しない場合は
、下側部材２５ｂ上で上側部材２５ａを図中に矢印Ａで
示す方向に移動させることにより、基台２４に対する上
側部材２５ａの高さを変化させて、両者の高さを一致さ
せることができる。この機能を利用して、光ファイバと
平面光導波路との調心を行った後、各部材を基台に対し
て樹脂で固定することにより、良好な結合状態を簡便に
保存することができる。

発明の詳細 な説明したように、本発明に従って構成された光デバイ
スにおいては、光ファイバの端部を支持する支持部材に
高さの調節機能が備わっているので精密な調心を行うこ
とができる。従って、各部材の寸法精度によらず良好な
接続を行うことができるので、光デバイスの実装による
結合損失を極限まで低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る導波路型光デバイスの具体的な
構成例を示す図であり、 第２図は、本発明に係る導波路型光デバイスの他の具体
的な構成例を示す図であり、 第３図（ａ）および（ｂ）は、光ファイバと平面導波路
とを結合する従来の方法を示す図であり、第４図（ａ）
、（ハ）および（Ｃ）は、従来の導波路型光デバイスの
構成を示す図である。 〔主な参照番号〕 １．３２．４１・・ ２．３３．４３・・ ３．３１．４２・・ ４．４４・・・・ ５．２５・・・・ ５ａ、　２５ａ・・・ ５ｂ、２５ｂ・・・ ２２ａ、　４５　　・・・ ２３ａ　　・・・・・ ３４・・・・・・ ３５・・・・・・ ４５ａ　　・・・・・ 平面光導波路、 光ファイバ 基板、 基台、 支持部材、 上側部材、 下側部材、 光ファイバホルダ、 基板ホルダ、 接着材、 コネクタ部材、 ■溝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　同一平面上に一列に端面が配列されるように構成され
   た複数の平面光導波路を含む基板と、複数の光ファイバ
   の端部を該平面光導波路と同じ間隔で同一平面上に一列
   に端面が配列されるように保持する光ファイバ支持部材
   と、該基板および該支持部材を、該光ファイバと該平面
   光導波路とが光学的に結合するように支持できる形状の
   基台を含む導波路型光デバイスであって、 該支持部材が、該基台に密接する底面と、該基台の搭載
   面に対して所定の角度を有する上面とを備えた下部部材
   と、該下部部材の上面と同じ傾斜を有する下面と、該基
   台の搭載面に平行に該光ファイバを保持する上面とを備
   えた上部部材とを備え、該下部部材が該基台上で、該上
   部部材が該下部部材上で、それぞれ摺動可能に構成され
   ていることを特徴とする導波路型光デバイス。