JPH04128809A - 光導波路と光ファイバとの調芯方法 - 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、光ファイバ通信、光情報処理等に使用される
光部品において、光導波路と光ファイバとを接続する際
の調芯方法に関する。

（従来の技術） 光導波路と光ファイバとを接続するときには、第８図に
示す光ファイバ配列体１と、第９図に示す光導波路部品
５とが用いられる。

光ファイバ配列体ｌは、例えば、プラスチ・ツク類の基
体２に、複数の光ファイバ３ａを所定ビ・ソチで平行に
配列し、プラスチック被覆３ｂで覆ったテープファイバ
３をモールドしたもので、複数の光ファイバ３ａは、端
面が基体２の突合せ端面２ａに露出している。

この配列体１では、突合せ端面２ａにおける各光ファイ
バ３ａの上下方向（図中矢印ｙ方向）及び左右方向（図
中矢印Ｘ方向）の位置に、通常、ｌＯμｍ程度の誤差が
ある。しかし、光ファイバ３ａ相互間は、サブミクロン
オーダーで高精度に位置決めすることができ、しかも基
体２がプラスチックであることから配列体１を極めて安
価に提供できるという利点がある。

一方、光導波路部品５は、例えば、基板６上に形成され
るクラッド７内に、薄膜パターンからなる複数のコア８
を光ファイバ３ａと同一の配列ピッチで形成したもので
ある。光導波路部品５においては、複数のコア８をサブ
ミクロンオーダーで高精度に配列形成することができ、
端面における各コア８の上下方向（図中矢印ｙ方向）の
位置についても、１μｍ程度の精度で位置決めできる。

そして、上記光ファイバ配列体１と光導波路部品５とを
、第１０図に示すようにＩＯμｍ程度に接近させて突合
わせ、夫々対応する光ファイバ３ａとコア８とを矢印ｘ
、　　ｙ方向において軸合わせした後、接続損失が増大
することがないように、突合わされた端面間に屈折率の
近似した光学接着剤を注入して相互に接着している。

（発明が解決しようとする課題） ところで、光ファイバ配列体Ｉにおいては、両端の光フ
ァイバ３ａ、３ａは基体２両側面からの距離ａ及び上面
からの距離すが１ｍｍ前後となるように設定されている
。また、光導波路部品５においては、各コア８は上面か
ら１０μｍ程度の位置に形成され、両端のコア８，８は
両側面までの距離か１　ｍｍ程度となるように設定され
ている。

このため、例えば、端部に位置する光ファイバ３ａとコ
ア８とを軸合わせすれば、光ファイバ配列体ｌと光導波
路部品５との調芯作業か完了することになる。

しかし、コア８は、上記の如く光導波路部品５の上面か
ら１０μｍ、側面から１ｍｍ前後の位置に形成されてお
り、このコア８を、基体２の上面及び側面から１＋＋＋
＋ｎ程度の位置に露出した光ファイバ３ａに軸合わせす
る訳である。このため、仮に光導波路部品５を、１０μ
ｍ単位で光ファイバ配列体１に対して移動させることに
より調芯するとしても、この調芯作業は１００Ｘ１００
、即ち１００００個のマス目から１個のマス目を探すこ
とに等しく、かなり煩雑である。しかも、光ファイバ配
列体１と光導波路部品５とは、端面を突合わせた状態で
軸合わせを行うことから、相手方の光ファイバ３ａを目
視できず、作業か煩雑で調芯作業か数時間に及ぶことも
あるという不都合があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、調芯作業が
簡単な光導波路と光ファイバとの調芯方法を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段及び作用）上記目的を達成
するため本発明によれば、基板上に光導波路が形成され
た光導波路部品と、少なくとも１本の光ファイバを保持
した光ファイバ配列体とを突合わせて接続する際の光導
波路と光ファイバとの調芯方法において、前記光ファイ
バ配列体にガイドピンを植設すると共に、前記光導波路
部品に前記がイドピンを案内するガイド部を設け、前記
ガイドピンとガイド部とにより前記光ファイバ配列体と
光導波路部品とを所定位置に位置決めして突合わせた後
、前記光導波路と光ファイバとを調芯するものである。

本発明方法においては、第１図に示す光ファイバ配列体
１０と、第２図に示す光導波路部品２０とを用いる。

光ファイバ配列体１０は、基体１１の中央に４本の光フ
ァイバ１２ａを被覆１２ｂで覆ったテープファイバ１２
をモールドしたもので、基体１１の両側にはガイドピン
１３．１３か植設され、ガイドピン１３．１３の間の突
合せ端面１１ａには複数の光ファイバ１２ａの端面が露
出している。

ここにおいて、ガイドピン１３．１３に対する複数の光
ファイバ１２ａの位置は１μｍ前後の精度で規定できる
。

ここで、ガイドピン１３．１３は、光ファイバ配列体Ｉ
Ｏと光導波路部品２０とを突合わせる際に両者を位置決
めするものである。したがって、ガイドピン１３．１３
は十分な長さを有していなければならず、光ファイバ！
２ａの光軸方向における基体１１の長さの少なくとも半
分以上は突合せ端面１１ａから突出していなければなら
ない。

光導波路部品２０は、基板２１上に形成されたクラッド
２２内に、光ファイバ１２ａと同一配列ピッチで４条の
コア２３が形成され、上面にはガイド溝２０ａ、２０ａ
がコア２３と平行に全長に亘って形成されている。

このガイド溝２．０ａ、２０ａは、逆台形に形成されて
おり、ここに光ファイバ配列体１０のガイドピン１３．
１３を載せて案内するもので、これにより、各コア２３
が対応する光ファイバ１２ａに軸合わせされるように、
光ファイバ配列体１０が光導波路部品２０に対して概略
位置決めされる。

ここで、両ガイド溝２０ａ、２０ａは、コア２３に対し
てｌｌ１ｍ前後の精度で形成することができ、形成に当
たってはコア２３と光ファイバ１２ａとの位置ズレを考
慮して若干大きめにする。また、ガイド溝２０ａは、基
板２１のみに設けたり、或いは基板２１とその上に形成
されるクラッド２２とを貫通して設けてもよい。

そして、本発明方法においては、以下のようにして光フ
ァイバ配列体１０と光導波路部品２０とを突合わせた後
、各コア２３を対応する光ファイバ１２ａに軸合わせし
て、光導波路と光ファイバとを調芯する。

即ち、先ず、第３図に示すように、ガイドピン１３．１
３をガイド溝２０ａ、２０ａに載置するようにして、光
ファイバ配列体１０と光導波路部品２０とを突合わせる
。

これにより、光ファイノ１配列体１０と光導波路部品２
０とは光軸方向に平行に突合わされ、各光ファイバ１２
ａか対応するコア２３に概略軸合わせされた状態で仮接
続されたことになる。したがって、光ファイバ配列体１
０と光導波路部品２０とにおいては、光軸方向の角度ズ
レ、即ち、軸芯の傾きはない。このとき、ガイドピン１
３．１３は、第４図に示すようにガイド溝２０ａ、２０
ａから僅かに浮いた状態にある。

次に、各光ファイバ１２ａを対応するコア２３に対して
軸合わせする。

かかる軸合わせにおいては、第５図に示す光学系３０を
組む。即ち、仮接続された光ファイバ配列体１０と光導
波路部品２０において、テープファイバ１２の両端に位
置する光ファイバ１２ａ。

１２ａに光源３１．３１を接続すると共に、光導波路部
品２０の出射側に集光レンズ３２、更に集光レンズ３２
の出射側にイメージセンサ３３を配置する。

ここで、図中矢印で示すように両端の光ファイバ１２ａ
、１２ａだけに光を入射するようにしたのは、前記のよ
うに光ファイバ１２ａ相互及びコア２３は、サブミクロ
ンオーダーの精度で位置決めすることができる。したが
って、両端の光ファイバ１２ａ、１２ａを対応する両端
のコア２３゜２３に軸合わせすれば、同時に残る他の光
ファイバ１２ａとコア２３との軸合わせも完了したこと
になるからである。

そして、各光ファイバ１２ａ、コア２３を通って伝送さ
れ、集光レンズ３２で集光されてセンサ感度以上となっ
た光源３１からの光を、イメージセンサ３３でモニタす
る。このとき、仮接続された光ファイバ配列体１０と光
導波路部品２０との相対位置を、モニタしている光量が
最大となるように僅かに調整すれば、数分で光ファイバ
１２ａとコア２３との調芯ができる。

かかる調芯が完了した状態で、光ファイバ配列体１０と
光導波路部品２０との突合せ端面間に光学接着剤を注入
し、相互に接着固定する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第６図及び第７図に基づいて
説明する。

先ず、第６図に示す光導波路部品４０を製造した。

即ち、厚さ０．６ｍｍのシリコン基板４１にＫＯＨ溶液
による異方性エツチングを施して深さ０．３ｍｍのガイ
ド溝４１ａ、４１ａを形成した。ここで、形成されたガ
イド溝４１ａの傾斜角は、シリコン結晶における（１０
０）面を使用したので、一義的に５４．７°に決まった
。

しかる後、火炎堆積法及びドライエツチングを用いて、
シリコン基板４１上にＧｅｒｍ−３ｉｆｔからなるコア
４２及びＳｉｎ、からなるクラッド４３を形成し、第６
図に示す石英光導波路部品４０を得た。

この光導波路部品４０においては、コア中心は表面から
２５μｍ、石英層の厚さは５０μｍ、コア寸法は８μｍ
０、コア間隔は２５０μｍ、比屈折率差Δは０．３％で
あった。

一方、第７図に示す光ファイバ配列体５０を、基体５１
の素材としてガラスフィラー入りのエポキシ樹脂を、ガ
イドピン５２として直径０．４ｍｍ。

長さ８Ｍの２本のステンレス棒を夫々用い、トランスフ
ァー成形により４芯のテープファイバをモールドして製
造した。

この光ファイバ配列体５０は、モールドされたテープフ
ァイバにおける光ファイバ５３の間隔力・２５０μｍで
、基体５１の厚みは１．５ｍｍであったそして、光導波
路部品４０のガイド溝４１ａ。

４１ａにガイドピン５２．５２を載置するようにして、
第３図に示したように光導波路部品４０と光ファイバ配
列体５０とを突合わせた。

しかる後、光導波路部品４０と光ファイバ配列体５０と
を、第５図にしたように光学系３０に紹み込んだ。

次いで、光源３１から出射された光をイメージセンサ３
３でモニタしながら、仮接続された光１波路部品４０と
光ファイバ配列体５０との相対位置を調整し、コア４２
と光ファイバ５３とを調芯したところ、この調芯に要し
た時間は数分であった。

４、 そして、調芯が完了した状態で、光導波路部品４０と光
ファイバ配列体５０との突合せ端面間に光学接着剤を注
入し、相互に接着固定した。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように、本発明の光導波路と光フ
ァイバとの調芯方法によれば、光ファイバ配列体にガイ
ドピンを植設すると共に、光導波路部品にガイドピンを
案内するガイド部を設け、ガイドピンとガイド部とによ
り光ファイバ配列体と光導波路部品とを所定位置に位置
決めして突合わせた後、光導波路と光ファイバとを調芯
するので、調芯作業が非常に簡単で、光導波路と光ファ
イバとを短時間で調芯することがきる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の一実施例を説明するもので
、第１図は本発明方法に用いる光ファイバ配列体の斜視
図、第２図は同じく光導波路部品の斜視図、第３図は光
ファイバ配列体と光導波路部品とを突合わせた状態の斜
視図、第４図は光導波路部品のガイド溝内における光フ
ァイバ配列体のガイドピンの状態を示す正面図、第５図
は調芯に利用する光学系を示す概略構成図、第６図は製
造した光導波路部品の正面図、第７図は同じく光ファイ
バ配列体の正面図、第８図乃至第１０図は従来の光導波
路と光ファイバとの調芯方法を説明するもので、第８図
は光ファイバ配列体の斜視図第９図は光導波路部品の斜
視図、第１Ｏ図は光ファイバ配列体と光導波路部品とを
突合わせた状態の斜視図である。 １０・・・光ファイバ配列体、１２・・・テープファイ
バ、１２ａ・・・光ファイバ、１３・・・ガイドピン、
２０・・・光導波路部品、２０ａ・・・ガイド溝、２１
・・・基板２２・・・クラッド、２３・・・コア、４０
・・・光導波路部品、４１・・・基板、４１ａ・・・ガ
イド溝、４２・・・コア４３・・・クラッド、５０・・
・光ファイバ配列体、５２・・・ガイドピン、５３・・
・光ファイバ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に光導波路が形成された光導波路部品と、少なく
   とも１本の光ファイバを保持した光ファイバ配列体とを
   突合わせて接続する際の光導波路と光ファイバとの調芯
   方法において、前記光ファイバ配列体にガイドピンを植
   設すると共に、前記光導波路部品に前記ガイドピンを案
   内するガイド部を設け、前記ガイドピンとガイド部とに
   より前記光ファイバ配列体と光導波路部品とを所定位置
   に位置決めして突合わせた後、前記光導波路と光ファイ
   バとを調芯することを特徴とする光導波路と光ファイバ
   との調芯方法。