JPH07104151A - 光結合装置 - Google Patents
光結合装置Info
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- JPH07104151A JPH07104151A JP25265493A JP25265493A JPH07104151A JP H07104151 A JPH07104151 A JP H07104151A JP 25265493 A JP25265493 A JP 25265493A JP 25265493 A JP25265493 A JP 25265493A JP H07104151 A JPH07104151 A JP H07104151A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光通信装置等に用いられる光結合装置におい
て、先端を球状加工した光ファイバを、１本１本細管に
挿入して結合位置で固定する必要がなく、実装時間を短
縮することのできる光結合装置を提供することを目的と
する。 【構成】 一定の長さの光ファイバ１７を細管１６内に
挿入して光結合部品１５を作製し、その後、この光結合
部品１５を、発光素子アレイ１４の搭載された基板１１
に整列して固定し、光結合部品１５の細管１６内に光フ
ァイバアレイ１９を挿入して、光ファイバ１７に押し付
けて光結合させるので、光ファイバアレイ１９には先球
加工を施す必要がなくなる。
て、先端を球状加工した光ファイバを、１本１本細管に
挿入して結合位置で固定する必要がなく、実装時間を短
縮することのできる光結合装置を提供することを目的と
する。 【構成】 一定の長さの光ファイバ１７を細管１６内に
挿入して光結合部品１５を作製し、その後、この光結合
部品１５を、発光素子アレイ１４の搭載された基板１１
に整列して固定し、光結合部品１５の細管１６内に光フ
ァイバアレイ１９を挿入して、光ファイバ１７に押し付
けて光結合させるので、光ファイバアレイ１９には先球
加工を施す必要がなくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信装置等に用いら
れる光結合装置に関するものである。
れる光結合装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】光素子アレイと光ファイバアレイを結合し
たアレイモジュールは、多軸に渡る高精度な位置合わせ
技術が必要なため、調整、組立工程に多大な時間を要し
ている。モジュールの低価格化、量産化の為には、光軸
調整、組立工程の簡略化が必要である。そこで、部品の
加工精度及び実装精度の向上を図り、無調整化の検討が
進められている。
たアレイモジュールは、多軸に渡る高精度な位置合わせ
技術が必要なため、調整、組立工程に多大な時間を要し
ている。モジュールの低価格化、量産化の為には、光軸
調整、組立工程の簡略化が必要である。そこで、部品の
加工精度及び実装精度の向上を図り、無調整化の検討が
進められている。
【０００３】図４はこの一例を示す。この例は、光素子
アレイとして端面型発光素子アレイと光ファイバアレイ
を同一基板上に実装したものである。図中に示すよう
に、Ｓi基板４１上の所定位置には、高精度ボンディン
グ装置により、発光素子アレイ４４がμｍオーダ以下の
精度で固定され、フォトリソ技術及び異方性エッチング
により、発光素子アレイ４４の光軸に平行で、且つ、発
光面に対向するように複数のＶ溝４２がμｍオーダ以下
の精度で形成されている。これらＶ溝４２に内径が光フ
ァイバ４５の外径と等しく、且つ、外径寸法精度がμｍ
オーダ以下の精度で形成された細管４３がそれぞれ固定
され、これらの細管４３には光ファイバ４５がそれぞれ
挿入され、発光素子アレイ４４と光結合されている。
アレイとして端面型発光素子アレイと光ファイバアレイ
を同一基板上に実装したものである。図中に示すよう
に、Ｓi基板４１上の所定位置には、高精度ボンディン
グ装置により、発光素子アレイ４４がμｍオーダ以下の
精度で固定され、フォトリソ技術及び異方性エッチング
により、発光素子アレイ４４の光軸に平行で、且つ、発
光面に対向するように複数のＶ溝４２がμｍオーダ以下
の精度で形成されている。これらＶ溝４２に内径が光フ
ァイバ４５の外径と等しく、且つ、外径寸法精度がμｍ
オーダ以下の精度で形成された細管４３がそれぞれ固定
され、これらの細管４３には光ファイバ４５がそれぞれ
挿入され、発光素子アレイ４４と光結合されている。
【０００４】発光素子アレイ４４と光ファイバ４５の光
軸高さ調整は、発光素子アレイ４４の発光面中心に対応
する高さに光ファイバ４５が位置決めできるような細管
４３の外径寸法を選択することにより容易に調整可能で
ある。この方法は、幅、深さの寸法精度がμｍオーダ以
下のＶ溝４２と、外径、内径の寸法精度がμｍオーダ以
下のＶ溝４２と、外径、内径寸法精度がμｍオーダ以下
の細管４３を使用することで、基板４１の表面に対して
垂直方向（Ｙ軸方向）及び水平方法（Ｘ方向）の位置合
わせが不要となるため、調整は光軸方向（Ｚ方向）だけ
となり、組み立て工程の簡略化が可能である。
軸高さ調整は、発光素子アレイ４４の発光面中心に対応
する高さに光ファイバ４５が位置決めできるような細管
４３の外径寸法を選択することにより容易に調整可能で
ある。この方法は、幅、深さの寸法精度がμｍオーダ以
下のＶ溝４２と、外径、内径の寸法精度がμｍオーダ以
下のＶ溝４２と、外径、内径寸法精度がμｍオーダ以下
の細管４３を使用することで、基板４１の表面に対して
垂直方向（Ｙ軸方向）及び水平方法（Ｘ方向）の位置合
わせが不要となるため、調整は光軸方向（Ｚ方向）だけ
となり、組み立て工程の簡略化が可能である。
【０００５】上述の発光素子アレイ４４−光ファイバア
レイ４５の間の光結合において、光ファイバアレイ４５
のスポット径、各々例えば、９μｍ（シングルモードフ
ァイバ）と１μｍの差を小さくして結合効率を高めるに
は、光ファイバの先端を球状に加工して集光させ、発光
素子アレイ４４のスポット径に近づける方法が行なわれ
る。この方法では、球状レンズが光ファイバに一体化し
ているため、別に集光レンズを実装する必要がなく、光
結合系の構成及び位置合わせが簡略化できる。
レイ４５の間の光結合において、光ファイバアレイ４５
のスポット径、各々例えば、９μｍ（シングルモードフ
ァイバ）と１μｍの差を小さくして結合効率を高めるに
は、光ファイバの先端を球状に加工して集光させ、発光
素子アレイ４４のスポット径に近づける方法が行なわれ
る。この方法では、球状レンズが光ファイバに一体化し
ているため、別に集光レンズを実装する必要がなく、光
結合系の構成及び位置合わせが簡略化できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、集光効
果を高めるために、先球径を小さく、且つ、高精度に先
球ファイバに加工するには、ファイバを回転させながら
１本１本研磨しなければならないため、例えば、４芯の
光ファイバがアレイ化されたリボンファイバを一括加工
することができず、上述した光結合装置には使用できか
った。従って、先端を球状加工した光ファイバ（以後、
先球ファイバと呼ぶ）は、１本１本細管に挿入して結合
位置で固定しなければならず、ファイバアレイ数が増加
すると実装時間が長くなるという問題がある。
果を高めるために、先球径を小さく、且つ、高精度に先
球ファイバに加工するには、ファイバを回転させながら
１本１本研磨しなければならないため、例えば、４芯の
光ファイバがアレイ化されたリボンファイバを一括加工
することができず、上述した光結合装置には使用できか
った。従って、先端を球状加工した光ファイバ（以後、
先球ファイバと呼ぶ）は、１本１本細管に挿入して結合
位置で固定しなければならず、ファイバアレイ数が増加
すると実装時間が長くなるという問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の第一の構成は基板上に搭載された光素子アレイと
光ファイバアレイとを結合させる光結合装置において、
該基板には該光素子アレイのアレイピッチに等しいピッ
チで複数の溝が形成されると共に該溝に細管が夫々整列
して配置される一方、該細管に該細管の内径と外径が等
しく、端面形状が各々等しい光ファイバが挿入されて光
結合部品が構成され、且つ、該基板には該光素子アレイ
からの一定距離離れた位置にマーカが形成され、該マー
カに合わせて該光素子アレイに対向する側の該光ファイ
バの先端中心が一直線上に配列され、また、該光素子ア
レイに対向しない側の該光ファイバの後端は該細管の中
央に位置して固定される一方、該細管の該光素子アレイ
に対向しない管端には、該光ファイバと等しい外径を有
する該光ファイバアレイが各々挿入され、該細管内で該
光ファイバに押し付けて固定されることを特徴とする。
発明の第一の構成は基板上に搭載された光素子アレイと
光ファイバアレイとを結合させる光結合装置において、
該基板には該光素子アレイのアレイピッチに等しいピッ
チで複数の溝が形成されると共に該溝に細管が夫々整列
して配置される一方、該細管に該細管の内径と外径が等
しく、端面形状が各々等しい光ファイバが挿入されて光
結合部品が構成され、且つ、該基板には該光素子アレイ
からの一定距離離れた位置にマーカが形成され、該マー
カに合わせて該光素子アレイに対向する側の該光ファイ
バの先端中心が一直線上に配列され、また、該光素子ア
レイに対向しない側の該光ファイバの後端は該細管の中
央に位置して固定される一方、該細管の該光素子アレイ
に対向しない管端には、該光ファイバと等しい外径を有
する該光ファイバアレイが各々挿入され、該細管内で該
光ファイバに押し付けて固定されることを特徴とする。
【０００８】また、上記目的を達成する本発明の第二の
構成は基板上に搭載された光素子アレイと光ファイバア
レイとを結合させる光結合装置において、該基板には該
光素子アレイのアレイピッチに等しいピッチで複数の溝
が形成されると共に該溝の該光素子アレイに対向する部
分には第一の細管が夫々整列して配置される一方、該第
一の細管に該第一の細管の内径と外径が等しく、端面形
状が各々等しい光ファイバが挿入されて光結合部品が構
成され、且つ、該基板には該光素子アレイから一定距離
離れた位置にマーカが形成され、該マーカに合わせて該
光素子アレイに対向する側の該光ファイバの先端中心が
一直線上に配列され、また、該光素子アレイに対向しな
い側の該光ファイバの後端は該第一の細管該光素子アレ
イに対向しない側の管端と同一面に位置して或いは該管
端より外側に位置して固定される一方、該溝の前記光素
子アレイに対向しない部分には、光ファイバ接続部とし
て該光ファイバの光軸と内径中心が一致する第二の細管
が各々整列して配置されると共に該第二の細管に該光素
子アレイに対向しない側から該光ファイバアレイが各々
挿入され、該光ファイバに押し付けて固定されることを
特徴とする。
構成は基板上に搭載された光素子アレイと光ファイバア
レイとを結合させる光結合装置において、該基板には該
光素子アレイのアレイピッチに等しいピッチで複数の溝
が形成されると共に該溝の該光素子アレイに対向する部
分には第一の細管が夫々整列して配置される一方、該第
一の細管に該第一の細管の内径と外径が等しく、端面形
状が各々等しい光ファイバが挿入されて光結合部品が構
成され、且つ、該基板には該光素子アレイから一定距離
離れた位置にマーカが形成され、該マーカに合わせて該
光素子アレイに対向する側の該光ファイバの先端中心が
一直線上に配列され、また、該光素子アレイに対向しな
い側の該光ファイバの後端は該第一の細管該光素子アレ
イに対向しない側の管端と同一面に位置して或いは該管
端より外側に位置して固定される一方、該溝の前記光素
子アレイに対向しない部分には、光ファイバ接続部とし
て該光ファイバの光軸と内径中心が一致する第二の細管
が各々整列して配置されると共に該第二の細管に該光素
子アレイに対向しない側から該光ファイバアレイが各々
挿入され、該光ファイバに押し付けて固定されることを
特徴とする。
【０００９】上記目的を達成する本発明の第三の構成は
第一の基板上に搭載された光素子アレイと光ファイバア
レイとを結合させる光結合装置において、該第一の基板
には該光素子アレイのアレイピッチに等しいピッチで複
数の第一の溝が形成されると共に該第一の基板には該第
一の溝と等しいピッチで向かい合う第二の溝を有する第
二の基板が固定され、該第一の溝と該第二の溝の間に細
管が夫々整列して配置される一方、該細管に該細管の内
径と外径が等しく、端面形状が各々等しい光ファイバが
挿入されて光結合部品が構成され、且つ、該第一の基板
には該光素子アレイからの一定距離離れた位置にマーカ
が形成され、該マーカに合わせて該光素子アレイに対向
する側の該光ファイバの先端中心が一直線上に配列さ
れ、また、該光素子アレイに対向しない側の該光ファイ
バの後端は該細管の中央に位置して固定される一方、該
細管の該光素子アレイに対向しない管端には、該光ファ
イバと等しい外径を有する該光ファイバアレイが各々挿
入され、該細管内で該光ファイバに押し付けて固定され
ることを特徴とする。
第一の基板上に搭載された光素子アレイと光ファイバア
レイとを結合させる光結合装置において、該第一の基板
には該光素子アレイのアレイピッチに等しいピッチで複
数の第一の溝が形成されると共に該第一の基板には該第
一の溝と等しいピッチで向かい合う第二の溝を有する第
二の基板が固定され、該第一の溝と該第二の溝の間に細
管が夫々整列して配置される一方、該細管に該細管の内
径と外径が等しく、端面形状が各々等しい光ファイバが
挿入されて光結合部品が構成され、且つ、該第一の基板
には該光素子アレイからの一定距離離れた位置にマーカ
が形成され、該マーカに合わせて該光素子アレイに対向
する側の該光ファイバの先端中心が一直線上に配列さ
れ、また、該光素子アレイに対向しない側の該光ファイ
バの後端は該細管の中央に位置して固定される一方、該
細管の該光素子アレイに対向しない管端には、該光ファ
イバと等しい外径を有する該光ファイバアレイが各々挿
入され、該細管内で該光ファイバに押し付けて固定され
ることを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明では、一定の長さの光ファイバを細管に
挿入して光結合部品を別に作製し、その後、この光結合
部品を、光素子アレイの搭載された基板に整列して配置
し、光結合部品の細管に光ファイバアレイを挿入して、
光ファイバ端に押し付けて光結合させることにより、光
ファイバアレイには先球加工を施す必要がなくなり、従
って、先端を通常の多芯用カッター等で切断したリボン
ファイバが使用でき、先球ファイバを１本１本結合させ
ずとも一括して結合させることができる。
挿入して光結合部品を別に作製し、その後、この光結合
部品を、光素子アレイの搭載された基板に整列して配置
し、光結合部品の細管に光ファイバアレイを挿入して、
光ファイバ端に押し付けて光結合させることにより、光
ファイバアレイには先球加工を施す必要がなくなり、従
って、先端を通常の多芯用カッター等で切断したリボン
ファイバが使用でき、先球ファイバを１本１本結合させ
ずとも一括して結合させることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明について、図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。図１に本発明の第一の実施例
を示す。本実施例は、請求項１に関し、光素子アレイと
して端面発光素子アレイを使用したものである。図１に
おいて、１１は第一の基板、１２は第一の基板１１に設
けた第一のＶ溝、１３はマーカ、１４は発光素子アレ
イ、１５は光結合部品、１６は細管、１７は先球ファイ
バ、１９はリボンファイバの芯線である。
参照して詳細に説明する。図１に本発明の第一の実施例
を示す。本実施例は、請求項１に関し、光素子アレイと
して端面発光素子アレイを使用したものである。図１に
おいて、１１は第一の基板、１２は第一の基板１１に設
けた第一のＶ溝、１３はマーカ、１４は発光素子アレ
イ、１５は光結合部品、１６は細管、１７は先球ファイ
バ、１９はリボンファイバの芯線である。
【００１２】第一の基板１１としては、例えば、幅５ｍ
ｍ×長さ１０ｍｍ、厚さ４５０μｍのＳi基板を用い
る。第一の基板１１上には、薄膜技術により、発光素子
アレイ搭載部及びマーカ１３が、更に、フォトリソ、異
方性エッチングによりμｍオーダ以下の精度で、例え
ば、１７８μｍ、深さ１２３μｍの第一のＶ溝１２がピ
ッチ２５０μｍで４本形成されている。発光素子アレイ
搭載部には、発光素子アレイ１４を固定するため、例え
ば、ＡuＳnを所定量蒸着してある。第一のＶ溝１２のピ
ッチは、発光素子アレイ１４のアレイピッチに合わせ
た。
ｍ×長さ１０ｍｍ、厚さ４５０μｍのＳi基板を用い
る。第一の基板１１上には、薄膜技術により、発光素子
アレイ搭載部及びマーカ１３が、更に、フォトリソ、異
方性エッチングによりμｍオーダ以下の精度で、例え
ば、１７８μｍ、深さ１２３μｍの第一のＶ溝１２がピ
ッチ２５０μｍで４本形成されている。発光素子アレイ
搭載部には、発光素子アレイ１４を固定するため、例え
ば、ＡuＳnを所定量蒸着してある。第一のＶ溝１２のピ
ッチは、発光素子アレイ１４のアレイピッチに合わせ
た。
【００１３】第一のＶ溝１２には、第一の細管１６が各
々整列して配置されると共にこれらの第一の細管１６に
は先球ファイバ１７が各々挿入されて光結合部材１５が
構成されている。第一の細管１６は、例えば、内径１２
６μｍ±１μｍ、外径２４９μｍ±１μｍ、長さ７ｍｍ
である。但し、第一の細管１６の発光素子アレイ１４に
対向しない側の内径はコーン状に拡がり、最大１８０μ
ｍ±５μｍである。先球ファイバ１７は、いずれも、発
光素子アレイ１４に対向する側の端面形状を球状加工し
た光ファイバであり、例えば、曲率半径５０μｍ、外径
１２５μｍ、長さ５ｍｍのマルチモード先球ファイバが
使用される。
々整列して配置されると共にこれらの第一の細管１６に
は先球ファイバ１７が各々挿入されて光結合部材１５が
構成されている。第一の細管１６は、例えば、内径１２
６μｍ±１μｍ、外径２４９μｍ±１μｍ、長さ７ｍｍ
である。但し、第一の細管１６の発光素子アレイ１４に
対向しない側の内径はコーン状に拡がり、最大１８０μ
ｍ±５μｍである。先球ファイバ１７は、いずれも、発
光素子アレイ１４に対向する側の端面形状を球状加工し
た光ファイバであり、例えば、曲率半径５０μｍ、外径
１２５μｍ、長さ５ｍｍのマルチモード先球ファイバが
使用される。
【００１４】第一の基板１１には、発光素子アレイ１４
から一定距離離れた位置に、先球ファイバ１７の先端位
置を示すマーカ１３が形成されている。このマーカ１３
に合わせて先球ファイバ１７の発光素子アレイ１４に対
向する側の球状加工された先端中心が一直線上に配列さ
れている。一方、先球ファイバ１７の発光素子アレイ１
４に対向しない側の後端は、第一の細管１６に挿入され
た状態で、第一の細管１６の発光素子アレイ１４に対向
しない側の管端から３ｍｍ中に入ったところで固定され
ている。尚、図１（ａ）において、先球ファイバ１７に
は、他と区別するため、ハッチングを入れて示す。
から一定距離離れた位置に、先球ファイバ１７の先端位
置を示すマーカ１３が形成されている。このマーカ１３
に合わせて先球ファイバ１７の発光素子アレイ１４に対
向する側の球状加工された先端中心が一直線上に配列さ
れている。一方、先球ファイバ１７の発光素子アレイ１
４に対向しない側の後端は、第一の細管１６に挿入され
た状態で、第一の細管１６の発光素子アレイ１４に対向
しない側の管端から３ｍｍ中に入ったところで固定され
ている。尚、図１（ａ）において、先球ファイバ１７に
は、他と区別するため、ハッチングを入れて示す。
【００１５】第一の細管１６の発光素子アレイ１４に対
向しない管端には、リボンファイバの芯線１９が挿入さ
れ、細管１６内で先球ファイバ１７の後端に押し付けら
れて固定されている。リボンファイバは、例えば、ピッ
チ２５０μｍの４芯マルチモードファイバであり、芯線
１９を剥ぎ出して市販の多芯用ファイバカッタにより端
面カットしてある。尚、必要により、端面を一括研磨し
ても良い。
向しない管端には、リボンファイバの芯線１９が挿入さ
れ、細管１６内で先球ファイバ１７の後端に押し付けら
れて固定されている。リボンファイバは、例えば、ピッ
チ２５０μｍの４芯マルチモードファイバであり、芯線
１９を剥ぎ出して市販の多芯用ファイバカッタにより端
面カットしてある。尚、必要により、端面を一括研磨し
ても良い。
【００１６】上記構成を有する本実施例の光結合装置
は、次のようにして組み立てる。先ず、第一の基板１１
に、図示しない高精度ボンディング装置にて発光素子ア
レイ１４をμｍオーダ以下の精度で位置合わせし固定し
た。尚、発光素子アレイ１４を固定するため、前もっ
て、発光素子アレイ搭載部に、例えば、ＡuＳnを所定量
蒸着しておく。次に、図示しない治具を用いて光結合部
品１５を第一の溝１２に挿入し、マーカ１３に先球ファ
イバ１６の先球端が一致する位置で、μｍオーダ以下の
精度で接着により固定する。
は、次のようにして組み立てる。先ず、第一の基板１１
に、図示しない高精度ボンディング装置にて発光素子ア
レイ１４をμｍオーダ以下の精度で位置合わせし固定し
た。尚、発光素子アレイ１４を固定するため、前もっ
て、発光素子アレイ搭載部に、例えば、ＡuＳnを所定量
蒸着しておく。次に、図示しない治具を用いて光結合部
品１５を第一の溝１２に挿入し、マーカ１３に先球ファ
イバ１６の先球端が一致する位置で、μｍオーダ以下の
精度で接着により固定する。
【００１７】引き続き、第一の細管１６内に、リボンフ
ァイバの芯線１９を挿入し、光結合部品１５内の先球フ
ァイバ１７の後端に押し付けることにより、本実施例の
光結合装置を完成させる。尚、必要に応じて、リボンフ
ァイバの芯線１９は、図示しない基板に接着し固定して
も良い。また、発光素子アレイ１４と第一の基板１１は
一体化されていても良い。更に、第一のＶ溝１２は、高
精度切削加工でＵ溝に加工されていても良い。
ァイバの芯線１９を挿入し、光結合部品１５内の先球フ
ァイバ１７の後端に押し付けることにより、本実施例の
光結合装置を完成させる。尚、必要に応じて、リボンフ
ァイバの芯線１９は、図示しない基板に接着し固定して
も良い。また、発光素子アレイ１４と第一の基板１１は
一体化されていても良い。更に、第一のＶ溝１２は、高
精度切削加工でＵ溝に加工されていても良い。
【００１８】本発明の第二の実施例を図２に示す。本実
施例は、請求項２に関する。図２において、１１は第一
の基板、１２は第一の基板１１に設けた第一のＶ溝、１
３はマーカ、１４は発光素子アレイ、１５は光結合部
品、１６は細管、１７は先球ファイバ、１８は光ファイ
バ接続部である第二の細管、１９はリボンファイバの芯
線である。
施例は、請求項２に関する。図２において、１１は第一
の基板、１２は第一の基板１１に設けた第一のＶ溝、１
３はマーカ、１４は発光素子アレイ、１５は光結合部
品、１６は細管、１７は先球ファイバ、１８は光ファイ
バ接続部である第二の細管、１９はリボンファイバの芯
線である。
【００１９】第一の基板１１としては、例えば、幅５ｍ
ｍ×長さ１０ｍｍ、厚さ４５０μｍのＳi基板を用い
る。第一の基板１１上には、薄膜技術により、発光素子
アレイ搭載部及びマーカ１３が、更に、フォトリソ、異
方性エッチングによりμｍオーダ以下の精度で、例え
ば、１７８μｍ、深さ１２３μｍの第一のＶ溝１２がピ
ッチ２５０μｍで４本形成されている。発光素子アレイ
搭載部には、発光素子アレイ１４を固定するため、例え
ば、ＡuＳnを所定量蒸着してある。第一のＶ溝１２のピ
ッチは、発光素子アレイ１４のアレイピッチに合わせ
た。
ｍ×長さ１０ｍｍ、厚さ４５０μｍのＳi基板を用い
る。第一の基板１１上には、薄膜技術により、発光素子
アレイ搭載部及びマーカ１３が、更に、フォトリソ、異
方性エッチングによりμｍオーダ以下の精度で、例え
ば、１７８μｍ、深さ１２３μｍの第一のＶ溝１２がピ
ッチ２５０μｍで４本形成されている。発光素子アレイ
搭載部には、発光素子アレイ１４を固定するため、例え
ば、ＡuＳnを所定量蒸着してある。第一のＶ溝１２のピ
ッチは、発光素子アレイ１４のアレイピッチに合わせ
た。
【００２０】第一のＶ溝１２の発光素子アレイ１４に対
向する部分には、第一の細管１６が各々整列して配置さ
れると共にこれらの第一の細管１６には先球ファイバ１
７が各々挿入されて光結合部材１５が構成されている。
第一の細管１６は、例えば、内径１２６μｍ±１μｍ、
外径２４９μｍ±１μｍ、長さ２ｍｍである。先球ファ
イバ１７は、いずれも、発光素子アレイ１４に対向する
側の端面形状を球状加工した光ファイバであり、例え
ば、曲率半径５０μｍ、外径１２５μｍ、長さ５ｍｍの
マルチモード先球ファイバが使用される。
向する部分には、第一の細管１６が各々整列して配置さ
れると共にこれらの第一の細管１６には先球ファイバ１
７が各々挿入されて光結合部材１５が構成されている。
第一の細管１６は、例えば、内径１２６μｍ±１μｍ、
外径２４９μｍ±１μｍ、長さ２ｍｍである。先球ファ
イバ１７は、いずれも、発光素子アレイ１４に対向する
側の端面形状を球状加工した光ファイバであり、例え
ば、曲率半径５０μｍ、外径１２５μｍ、長さ５ｍｍの
マルチモード先球ファイバが使用される。
【００２１】第一の基板１１には、発光素子アレイ１４
から一定距離離れた位置に、先球ファイバ１７の先端位
置を示すマーカ１３が形成されている。このマーカ１３
に合わせて先球ファイバ１７の発光素子アレイ１４に対
向する側の球状加工された先端中心が一直線上に配列さ
れている。一方、先球ファイバ１７の発光素子アレイ１
４に対向しない側の後端は、第一の細管１６の発光素子
アレイ１４に対向しない側の管端と一致するところで固
定されている。尚、図１（ａ）において、先球ファイバ
１７には、他と区別するため、ハッチングを入れて示
す。
から一定距離離れた位置に、先球ファイバ１７の先端位
置を示すマーカ１３が形成されている。このマーカ１３
に合わせて先球ファイバ１７の発光素子アレイ１４に対
向する側の球状加工された先端中心が一直線上に配列さ
れている。一方、先球ファイバ１７の発光素子アレイ１
４に対向しない側の後端は、第一の細管１６の発光素子
アレイ１４に対向しない側の管端と一致するところで固
定されている。尚、図１（ａ）において、先球ファイバ
１７には、他と区別するため、ハッチングを入れて示
す。
【００２２】第一のＶ溝１２の発光素子アレイ１４に対
向しない部分には、光ファイバ接続部として第二の細管
１８が各々整列して配列されると共に第二の細管１８に
は、リボンファイバの芯線１９が挿入され、先球ファイ
バ１７の後端に押し付けられて固定されている。第一の
細管１６は、例えば、内径１２６μｍ±１μｍ、外径２
４９μｍ±１μｍ、長さ５ｍｍである。但し、第一の細
管１８の発光素子アレイ１４は反対側の内径はコーン状
に拡がり、最大１８０μｍ±５μｍである。リボンファ
イバは、例えば、ピッチ２５０μｍの４芯マルチモード
ファイバであり、芯線１９を剥ぎ出して市販の多芯用フ
ァイバカッタにより端面カットしてある。尚、必要によ
り、端面を一括研磨しても良い。
向しない部分には、光ファイバ接続部として第二の細管
１８が各々整列して配列されると共に第二の細管１８に
は、リボンファイバの芯線１９が挿入され、先球ファイ
バ１７の後端に押し付けられて固定されている。第一の
細管１６は、例えば、内径１２６μｍ±１μｍ、外径２
４９μｍ±１μｍ、長さ５ｍｍである。但し、第一の細
管１８の発光素子アレイ１４は反対側の内径はコーン状
に拡がり、最大１８０μｍ±５μｍである。リボンファ
イバは、例えば、ピッチ２５０μｍの４芯マルチモード
ファイバであり、芯線１９を剥ぎ出して市販の多芯用フ
ァイバカッタにより端面カットしてある。尚、必要によ
り、端面を一括研磨しても良い。
【００２３】上記構成を有する本実施例の光結合装置
は、次のようにして組み立てる。先ず、第一の基板１１
に、図示しない高精度ボンディング装置にて発光素子ア
レイ１４をμｍオーダ以下の精度で位置合わせし固定し
た。尚、発光素子アレイ１４を固定するため、前もっ
て、発光素子アレイ搭載部に、例えば、ＡuＳnを所定量
蒸着しておく。次に、図示しない治具を用いて光結合部
品１５を第一の溝１２の発光素子アレイ１４に対向する
部分に挿入し、マーカ１３に先球ファイバ１６の先球端
が一致する位置で、μｍオーダ以下の精度で接着により
固定する。
は、次のようにして組み立てる。先ず、第一の基板１１
に、図示しない高精度ボンディング装置にて発光素子ア
レイ１４をμｍオーダ以下の精度で位置合わせし固定し
た。尚、発光素子アレイ１４を固定するため、前もっ
て、発光素子アレイ搭載部に、例えば、ＡuＳnを所定量
蒸着しておく。次に、図示しない治具を用いて光結合部
品１５を第一の溝１２の発光素子アレイ１４に対向する
部分に挿入し、マーカ１３に先球ファイバ１６の先球端
が一致する位置で、μｍオーダ以下の精度で接着により
固定する。
【００２４】引き続き、図示していない治具を用いて第
二の細管１８を第一の溝１２の発光素子アレイ１４に対
向しない部分に挿入し、第二の細管１８を第一の細管１
６に押し付けながら、μｍオーダ以下の精度で接着によ
り固定する。その後、第二の細管１８内に、リボンファ
イバの芯線１９を挿入し、光結合部品１５内の先球ファ
イバ１７の後端に押し付けることにより、本実施例の光
結合装置を完成させる。尚、必要に応じて、リボンファ
イバの芯線１９は、図示しない基板に接着し固定しても
良い。また、発光素子アレイ１４と第一の基板１１は一
体化されていても良い。更に、第一のＶ溝１２は、高精
度切削加工でＵ溝に加工されていても良い。
二の細管１８を第一の溝１２の発光素子アレイ１４に対
向しない部分に挿入し、第二の細管１８を第一の細管１
６に押し付けながら、μｍオーダ以下の精度で接着によ
り固定する。その後、第二の細管１８内に、リボンファ
イバの芯線１９を挿入し、光結合部品１５内の先球ファ
イバ１７の後端に押し付けることにより、本実施例の光
結合装置を完成させる。尚、必要に応じて、リボンファ
イバの芯線１９は、図示しない基板に接着し固定しても
良い。また、発光素子アレイ１４と第一の基板１１は一
体化されていても良い。更に、第一のＶ溝１２は、高精
度切削加工でＵ溝に加工されていても良い。
【００２５】本発明の第三の実施例を図３に示す。本実
施例は、請求項３に関し、光結合部品１５を第二の基板
２１で固定したものであり、その他の構成は前述した第
一の実施例と同様である。図３において、２１は第二の
基板、２２は第二の基板２１に形成された第二のＶ溝で
ある。
施例は、請求項３に関し、光結合部品１５を第二の基板
２１で固定したものであり、その他の構成は前述した第
一の実施例と同様である。図３において、２１は第二の
基板、２２は第二の基板２１に形成された第二のＶ溝で
ある。
【００２６】第一の基板１１には、第二の基板２１が固
定され、第二の基板２１としては、例えば、幅３ｍｍ×
長さ２ｍｍ、厚さ４５０μｍのＳi基板を用いる。第二
の基板２１上には、第一の基板１１に設けられた第一の
Ｖ溝１２と等しいピッチ、幅及び深さの第二のＶ溝２２
が、それぞれ第一のＶ溝１２と向かい合わせて形成され
ている。第一のＶ溝１２と第二のＶ溝２２の間には、第
一の細管１６が各々整列して配置されると共にこれらの
第一の細管１６には先球ファイバ１７が各々挿入されて
光結合部材１５が構成されている。
定され、第二の基板２１としては、例えば、幅３ｍｍ×
長さ２ｍｍ、厚さ４５０μｍのＳi基板を用いる。第二
の基板２１上には、第一の基板１１に設けられた第一の
Ｖ溝１２と等しいピッチ、幅及び深さの第二のＶ溝２２
が、それぞれ第一のＶ溝１２と向かい合わせて形成され
ている。第一のＶ溝１２と第二のＶ溝２２の間には、第
一の細管１６が各々整列して配置されると共にこれらの
第一の細管１６には先球ファイバ１７が各々挿入されて
光結合部材１５が構成されている。
【００２７】上記構成を有する本実施例の光結合装置
は、次のようにして組み立てる。先ず、光結合部品１５
を、図示しない治具を用いて第二の基板２１の第二のＶ
溝２２に挿入し、先球ファイバ１６の先球端が各々光軸
に垂直で一直線上に一致するように、整列して接着によ
り固定する。次に、第二の基板２１に固定された光結合
部品１５を、図示しない治具を用いて、第一の基板１１
の第二のＶ溝２２に挿入し、先球ファイバ１７の先球端
がマーカ１３に一致する位置で接着により固定する。
は、次のようにして組み立てる。先ず、光結合部品１５
を、図示しない治具を用いて第二の基板２１の第二のＶ
溝２２に挿入し、先球ファイバ１６の先球端が各々光軸
に垂直で一直線上に一致するように、整列して接着によ
り固定する。次に、第二の基板２１に固定された光結合
部品１５を、図示しない治具を用いて、第一の基板１１
の第二のＶ溝２２に挿入し、先球ファイバ１７の先球端
がマーカ１３に一致する位置で接着により固定する。
【００２８】これにより、光結合部品１５を一括して第
一の基板２１に整列して固定することができる。引き続
き、第一の細管１６内に、リボンファイバの芯線１９を
挿入し、光結合部品１５内の先球ファイバ１７の後端に
押し付けることにより、本実施例の光結合装置を完成さ
せる。尚、光結合部品１５とリボンファイバの芯線１９
との間の機械的強度を強化する必要がある場合には、図
示しない基板に光結合部品１５とリボンファイバの芯線
１９の双方を固定しても良い。
一の基板２１に整列して固定することができる。引き続
き、第一の細管１６内に、リボンファイバの芯線１９を
挿入し、光結合部品１５内の先球ファイバ１７の後端に
押し付けることにより、本実施例の光結合装置を完成さ
せる。尚、光結合部品１５とリボンファイバの芯線１９
との間の機械的強度を強化する必要がある場合には、図
示しない基板に光結合部品１５とリボンファイバの芯線
１９の双方を固定しても良い。
【００２９】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明の光結合装置では、先球ファイバのよ
うに端面を加工した光ファイバを所定の長さに切断し、
光ファイバの外径に等しい内径を持つ細管内に挿入して
固定することにより光結合部品を作製し、この光結合部
品を、発光素子アレイの搭載された基板に整列して固定
し、その後、光結合部品の細管内に光ファイバアレイを
挿入して、光ファイバに押し付けて光結合させることに
より、光ファイバアレイには先球加工を施す必要がなく
なる。従って、光ファイバアレイとしては、市販の多芯
用カッターで先端を切断したリボンファイバが使用で
き、先球ファイバを１本１本結合させずとも、多芯を一
括して結合させることができ、この為、結合に要する時
間を短縮することができる。また、光結合部品に固定す
る光ファイバとして、予め曲率が一定な先球ファイバを
選別することができ、且つ、光結合部品に固定する基板
上には光素子アレイ−光ファイバの間の距離を一定する
ためのマーカを設けているため、チャンネル間の光結合
効率を一定にすることができる。更に、光結合が光ファ
イバアレイ端と光結合部品の光ファイバ端との押し付け
により行なわれるので、光結合装置を完成した後で光フ
ァイバアレイに亀裂等が生じても、光ファイバアレイを
交換すれば、新たな光結合装置を組み立てる必要がない
といったメリットがある。
たように、本発明の光結合装置では、先球ファイバのよ
うに端面を加工した光ファイバを所定の長さに切断し、
光ファイバの外径に等しい内径を持つ細管内に挿入して
固定することにより光結合部品を作製し、この光結合部
品を、発光素子アレイの搭載された基板に整列して固定
し、その後、光結合部品の細管内に光ファイバアレイを
挿入して、光ファイバに押し付けて光結合させることに
より、光ファイバアレイには先球加工を施す必要がなく
なる。従って、光ファイバアレイとしては、市販の多芯
用カッターで先端を切断したリボンファイバが使用で
き、先球ファイバを１本１本結合させずとも、多芯を一
括して結合させることができ、この為、結合に要する時
間を短縮することができる。また、光結合部品に固定す
る光ファイバとして、予め曲率が一定な先球ファイバを
選別することができ、且つ、光結合部品に固定する基板
上には光素子アレイ−光ファイバの間の距離を一定する
ためのマーカを設けているため、チャンネル間の光結合
効率を一定にすることができる。更に、光結合が光ファ
イバアレイ端と光結合部品の光ファイバ端との押し付け
により行なわれるので、光結合装置を完成した後で光フ
ァイバアレイに亀裂等が生じても、光ファイバアレイを
交換すれば、新たな光結合装置を組み立てる必要がない
といったメリットがある。
【図１】本発明の第一の実施例に係り、同図（ａ）は光
結合部品及びリボンファイバ芯線の拡大図、同図（ｂ）
は光結合装置の斜視図である。
結合部品及びリボンファイバ芯線の拡大図、同図（ｂ）
は光結合装置の斜視図である。
【図２】本発明の第二の実施例に係り、同図（ａ）は光
ファイバ接続部、光結合部品及びリボンファイバ芯線の
拡大図、同図（ｂ）は光結合装置の斜視図である。
ファイバ接続部、光結合部品及びリボンファイバ芯線の
拡大図、同図（ｂ）は光結合装置の斜視図である。
【図３】本発明の第三の実施例に係り、同図（ａ）は光
結合部品及びリボンファイバ芯線の拡大図、同図（ｂ）
は光結合装置の斜視図である。。
結合部品及びリボンファイバ芯線の拡大図、同図（ｂ）
は光結合装置の斜視図である。。
【図４】従来の光結合装置の概略図である。
１１ 第一の基板 １２ 第一のＶ溝 １３ マーカ １４ 発光素子アレイ １５ 光結合部品 １６ 細管 １７ 先球ファイバ １８ 第二の細管 １９ リボンファイバの芯線 ２１ 第二の基板 ２２ 第二のＶ溝 ４１ 基板 ４２ Ｖ溝 ４３ 細管 ４４ 発光素子アレイ ４５ 光ファイバアレイ
フロントページの続き (72)発明者 入田 幸男 東京都武蔵野市御殿山一丁目１番３号 エ ヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株 式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 基板上に搭載された光素子アレイと光フ
ァイバアレイとを結合させる光結合装置において、 該基板には該光素子アレイのアレイピッチに等しいピッ
チで複数の溝が形成されると共に該溝に細管が夫々整列
して配置される一方、該細管に該細管の内径と外径が等
しく、端面形状が各々等しい光ファイバが挿入されて光
結合部品が構成され、且つ、該基板には該光素子アレイ
からの一定距離離れた位置にマーカが形成され、該マー
カに合わせて該光素子アレイに対向する側の該光ファイ
バの先端中心が一直線上に配列され、また、該光素子ア
レイに対向しない側の該光ファイバの後端は該細管の中
央に位置して固定される一方、 該細管の該光素子アレイに対向しない管端には、該光フ
ァイバと等しい外径を有する該光ファイバアレイが各々
挿入され、該細管内で該光ファイバに押し付けて固定さ
れることを特徴とする光結合装置。 - 【請求項２】 基板上に搭載された光素子アレイと光フ
ァイバアレイとを結合させる光結合装置において、 該基板には該光素子アレイのアレイピッチに等しいピッ
チで複数の溝が形成されると共に該溝の該光素子アレイ
に対向する部分には第一の細管が夫々整列して配置され
る一方、該第一の細管に該第一の細管の内径と外径が等
しく、端面形状が各々等しい光ファイバが挿入されて光
結合部品が構成され、且つ、該基板には該光素子アレイ
から一定距離離れた位置にマーカが形成され、該マーカ
に合わせて該光素子アレイに対向する側の該光ファイバ
の先端中心が一直線上に配列され、また、該光素子アレ
イに対向しない側の該光ファイバの後端は該第一の細管
該光素子アレイに対向しない側の管端と同一面に位置し
て或いは該管端より外側に位置して固定される一方、 該溝の前記光素子アレイに対向しない部分には、光ファ
イバ接続部として該光ファイバの光軸と内径中心が一致
する第二の細管が各々整列して配置されると共に該第二
の細管に該光素子アレイに対向しない側から該光ファイ
バアレイが各々挿入され、該光ファイバに押し付けて固
定されることを特徴とする光結合装置。 - 【請求項３】 第一の基板上に搭載された光素子アレイ
と光ファイバアレイとを結合させる光結合装置におい
て、 該第一の基板には該光素子アレイのアレイピッチに等し
いピッチで複数の第一の溝が形成されると共に該第一の
基板には該第一の溝と等しいピッチで向かい合う第二の
溝を有する第二の基板が固定され、該第一の溝と該第二
の溝の間に細管が夫々整列して配置される一方、該細管
に該細管の内径と外径が等しく、端面形状が各々等しい
光ファイバが挿入されて光結合部品が構成され、且つ、
該第一の基板には該光素子アレイからの一定距離離れた
位置にマーカが形成され、該マーカに合わせて該光素子
アレイに対向する側の該光ファイバの先端中心が一直線
上に配列され、また、該光素子アレイに対向しない側の
該光ファイバの後端は該細管の中央に位置して固定され
る一方、 該細管の該光素子アレイに対向しない管端には、該光フ
ァイバと等しい外径を有する該光ファイバアレイが各々
挿入され、該細管内で該光ファイバに押し付けて固定さ
れることを特徴とする光結合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25265493A JPH07104151A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 光結合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25265493A JPH07104151A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 光結合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07104151A true JPH07104151A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17240370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25265493A Pending JPH07104151A (ja) | 1993-10-08 | 1993-10-08 | 光結合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104151A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6053443A (en) * | 1997-04-11 | 2000-04-25 | Daiwa Seiko, Inc. | Display for a fishing reel |
| KR100379044B1 (ko) * | 1999-09-30 | 2003-04-07 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 광학 장치용 위치 결정 기판 및 상기 기판을 사용하는 위치 결정 방법 |
-
1993
- 1993-10-08 JP JP25265493A patent/JPH07104151A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6053443A (en) * | 1997-04-11 | 2000-04-25 | Daiwa Seiko, Inc. | Display for a fishing reel |
| KR100379044B1 (ko) * | 1999-09-30 | 2003-04-07 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 광학 장치용 위치 결정 기판 및 상기 기판을 사용하는 위치 결정 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020423 |