JPH04178604A - 光導波路と光ファイバの接続装置 - 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、光導波路と光ファイバの接続装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来、基板の表面或いは内部に光導波路を形成したもの
が各種光学機器の分野で使用きれて（する。

そしてこの光導波路中に光ファイ／慟１ら光を導入する
には、光ファイバの端面を光導波路の端面に対向するよ
うに接続することによ、つて行なわれでいる。

ここで従来の光導波路と光コアイノ＜の接続装置として
は、以下のような構造のものがあった。

■まず直接光ファイバと光導波路の端面同士を接続する
構造のものがある（　ＢＵＴＴ−ＪＯＩＮＩ法）。両者
間の固定には、接着剤を用いたり、レーザ溶着を行なう
。

■また光フアイバ先端を先球状にしたり、光ファイバの
コア形状を細くしたりして、該コア形状を光導波路の断
面形状に近うけることにより、その結合効率を高めるよ
うにしたものもある。

■また光ファイメスと光導波路の間にレンズを入れたり
、光導波路の接続端面付近をレンズ効果を持たせるよう
な形状にしまたイ）のもある。

■また光導波路に光ファイバを接着−吃る固定用接着剤
に集光効果を持たせたものと１．、、−［、屈折率の異
なる２種類の接着剤を用いで、接着剤内に″−７下部と
クラ・・・ド部を形成１１、たり、し・シスを作りたり
して、光２アアＹバ出射端而からの光σ７）広かｉｑ苓
小さくした構造のものもおる。

〔発明が解以！しようとする課題ｊ しか１．なから上記各従来例には、以１のよ′２な問題
点かあ−）ノ、−０ （１）上記■の従来例においては、接続の結合効率が、
直接光ファイバと光導波路の位置合わせ精度によっＴ二
決定されで（７，ま−うため、位置決めの符合誤差が厳
しくなり、少しでもその位置かすれｂ（ｌ結合効率かか
なり悪くなってしまう。

（２）　、１：記■の従来例におい゛て、先回・アイ・
・＼のロア形状を光導波路の断面形状に近−′づ（−）
る、１）法は困難て夛）る。また、光ファイバ先端が先
球状の場合、該光ノアイ／への光導波路への接続固定−
ｈ−法か、通常に端面を力・ソトし７でＪ）る光−グア
イ・ＩＣ）光導波路−８の接続固定力法に比較して不安
定でり）乙。

（３月二記■の従来例ζ５′おい゛し、光、１アイハと
光導波路間にし・ンズをスねる場合、数」ミタレンＱ）
Ｌ。

〉・スの製作か高価となる。また光導波路体にしンス部
を形成−４る場合は、光導波路の作製が複雑になる。

（４，）−、に記■の従来例においては、接着剤によｄ
、接着・固定の工程が複雑になる。

本発明はト述の点に鑑みてなされたイ）の−て７あり、
その目的とすると：二ろは、光導波路と光ノー？１′べ
との光の結合効率を安定し゛［高めることがＴ゛き、［
７かもその構造が抑型で、ギσ）接続作業が台易な先導
波路と光ファイ゛バの接続装置を提供丈イ）にとにおる
。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記問題点を解決−するため本発明（」、光学的に使用
可能な所定の波長を透過１−イ）材料からなりその側面
３１に回転楕円体面（又は楕円面○を侑すピ）中間導波
ブロック３を具備し５、該中間導波ブロツイ７３に１」
前記回転楕円体面（又は楕円面）の２−′）の焦点Ａ、
Ｂｌそれぞれ含む２つ）の端面３３．３４を設置す、前
記光導波路１と光７′ｒイ・＼５を、光導波路１の端面
１１と光ファイバ５のｍ＝１ア５１端血が前記２一つの
焦点Ａ、Ｂ又はその近傍１こそオ１子′オ］位置ｑ゛る
ように、前記中間導波ブＩ７ツク３Ｃ）２つの端面３３
，３４に接続１３．て構成した。

〔作用〕

］−記の如く光導波路１と光２７γイハ５の間に中間導
波ブロック３を接続ずれは、光−ファイバ５の工ｌア５
１端而から中間導波ブロック３内に導入さねた光は、該
コア５１の端面を中心にし［放射される。このとき中間
導波ヅＤツク３内を長軸方向に直進する光はそのまま光
導波路１内に導入′Ｃすれるが、長軸方向に直進しない
光は、回転楕円体１ｎｊ（又は＋ｉ円面）からなる側面
３１によって反則されて、全１もう一方の焦点Ｂに集光
される。そしてこの焦点Ｂには光導波路１の端面１１が
配置きれていイ）ので、該尤も全て確実に光導波路１内
に導入される。このように構成°確ることによ−７・て
光導波路１．と光フアイバ５間の光の結合効率を高める
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例灸−図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は本発明の１実施例を示１図であり、同図（ａ）
は平面図、同図（ｂ）は剰視区である。

同図に示すように本考案にかかる光導波路と光ファイバ
の接続装置は、光導波路１と光ファイバ５の間に、中間
導波ブロック３を配置して構成さ才１．ている。

以下各構成部品に一つい℃説明する。

光導波路１は基板２１に設けられており、イの端面１１
及び基板２の端面２】は光導波路１の光軸に対して垂直
にカットされている。

光ファイバ５は通常の光ファイバ（例えばンングルモー
ド光ファイ／Ｎ　）　１”ｊ構成され、イの端面５３は
光軸に対して垂直にカッｌ−サれている。

−山中間導波ブロック３は、使用する光の波長に対して
光学的に透明な材料で構成さね、（！−の形状は、回転
楕円体の長軸方向の両端を、該長軸に垂直な面でカット
して端面３３，３４を設けた形状に構成されている。一
つまりこの中間導波プロ・・り３は、その側面３１を回
転楕円体面とし、両端面３３．３４を平面として構成い
れている。

ここで第２図はこの中間導波ブロック３を長軸を含む面
で切断した側断面図である。

同図に示すようにこの中間導波ブ１〕ツク３の両端面３
３．３４は、それぞれその中に回転楕円体の焦点Ａ、Ｂ
を含むように長軸に対して垂直にカットきれている。な
おこの両端面３３．３４は、光学研磨されている。更に
この両端面３３゜３４には、反射防止膜をコーディング
しておいても町い。

一方この中間導波ブロック３の側面３１には、光ファイ
バ５からの出射光が反射きれるような光学的反射膜を設
けておくことが望ましい。

そして１−記各光学部品の組み立ては、中間導波ブロッ
ク３の両端面３３．３４に、それぞれ光ファイバ５の端
面５３と光導波路１の端面１１を接続することによって
行なう。なおこのとき光し７アイバ５のコア５１の端面
の中心は中間導波ブロック３の端面３３中の焦点Ａの位
置に、光導波路１の端面の中心は中間導波ブロック３の
端面３４中の焦点Ｂの位置にくるように接続きれる。

次にこの光導波路と光ファイバの接続装置の作用に一つ
いて説明する。

第３図は光ファイバ５から中間導波ブロック３内に導入
きれた光の状態を示す図である。

同図に示すように光ファイバ５のコア５１端面から中間
導波ブロック３内に導入きれた光は、該コア５１端面を
中心にして放射きれる。

そして該中間導波ブロック３内を長軸方向に直進する光
はそのまま光導波路１内に導入される。

一方中間導波ブロック３内を長軸方向に直進しない光で
、回転楕円体面からなる側面３１によって反射された光
は、楕円の性質によって、全てもう一方の焦点Ｂに集光
きれる。そしてこの焦点Ｂには光導波路１の端面が配置
きれているので、該光も全て光導波路１内に導入するこ
とができる。

このように構成することによって光導波路１と光７７４
６５間の光の結合効率を高めることができる。

なお反対に光が光導波路１から中間導波ブロック３内に
導入きれた場合も同様に焦点Ａに集光し、該光は光フア
イバ５０コア５１中に有効に導入される。

上記実施例においては中間導波ブロック３０側面３１の
全面を回転楕円体面で構成したが、本発明はこれに限ら
れず、該側面３１の一部を回転楕円体面で構成するよう
に構成してもよい。

第４図は中間導波ブロックの他の実施例を示す斜視図で
ある。

この中間導波ブロック３′は、薄い楕円柱の長軸方向の
両端を、該楕円の焦点Ａ、Ｂを含む而で長軸に対して垂
直にカットした形状に構成きれている。即ち、前記第１
図に示す中間導波ブロック３と相違し、中間導波ブロッ
ク３′はその側面の−・部が楕円面３６を具備し、その
両端に平面状の両端面３３’　　、３４’　を具備する
ように構成されている。このように構成した場合、光フ
ァイバの端面（焦点Ａ）から中間導波ブロック３′内に
発射され、楕円面３６で反射きれた光は略焦点Ｂ近傍に
集まり、光導波路１内に導入され、光導波路１と光フア
イバ５間の光の結合効率を高めることができる。

なお上記各実施例においては、中間導波ブロックの両端
面は、楕円の長軸に対して垂直な面でカットきれた場合
を示しているが、本発明はこれに限られるものではない
。即ち該両端面は楕円の焦点Ａ、Ｂを含んでいるもので
あれば、どのような形状にカットきれてもよいのである
。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明に係る光導波路と光
ファイバの接続装置によれは、以下のような優れた効果
を有する。

（１）光導波路の端面と光ファイバのコア端面をそれぞ
れ中間導波ブロックの２つの焦点に配置したので、光フ
ァイバのコア端面から中間導波ブロック中に出射された
光は、確実に光導波路の端面内に導入され、これによっ
て光導波路と光ファイバの結合効率を高めることができ
る。なお逆方向から光を入射した場合も同様である。

（りまた光ファイバや光導波路の終端部の端面の構造を
特別な形状にしなくてもこれらと中間導波ブロックの接
続が行なえる。このためこれら各部品の製造及びこれら
各部品間の接続が答易且つ確実となる。

（３）中間導波ブロックの光導波路端面と光ファイバの
コア端面を接続する焦点を含む端面は、平面状に構成で
きる。そして平面状に構成した場合は接触面積が広く取
れ、その接続が安定して確実・容易に行なえる。

（４）中間導波ブロックへの光導波路と光ファイバの接
続は、中間導波ブロックに設けた両端面に直接光導波路
と光ファイバの端面を当接せしめることによって行なえ
るので、ボールレンズ等、レンズの外側に焦点位置があ
るものに比べてその接続が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の１実施例を示す図、第
２図は中間導波ブロック３を長軸を含む面で切断した側
断面図、第３図は光ファイバ５から中間導波ブロック３
内に導入された光の状態を示す図、第４図は中間導波ブ
ロックの他の実施例を示す斜視図である。 図中、１・・・光導波路、１１・・・端面、３，３′・
・・中間導波ブロック、３３．３４・・・端面、Ａ、Ｂ
・・・焦点、５・・・光ファイバ、５１・・・コア、で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光導波路と光ファイバの接続装置において、光学的に使
   用可能な所定の波長を透過する材料からなり、その側面
   に楕円面又は回転楕円体面を有する中間導波ブロックを
   具備し、 該中間導波ブロックには前記楕円面又は回転楕円体面の
   ２つの焦点をそれぞれ含む２つの端面を設け、 前記光導波路と光ファイバは、光導波路の端面と光ファ
   イバのコア端面が前記２つの焦点又はその近傍にそれぞ
   れ位置するように、前記中間導波ブロックの２つの端面
   上に接続されたことを特徴とする光導波路と光ファイバ
   の接続装置。