JPH07128544A - 光ファイバと光導波路の接続構造 - Google Patents
光ファイバと光導波路の接続構造Info
- Publication number
- JPH07128544A JPH07128544A JP27835693A JP27835693A JPH07128544A JP H07128544 A JPH07128544 A JP H07128544A JP 27835693 A JP27835693 A JP 27835693A JP 27835693 A JP27835693 A JP 27835693A JP H07128544 A JPH07128544 A JP H07128544A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical waveguide
- optical
- junctures
- optical fiber
- mode field
- Prior art date
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- Pending
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、高効率な接続が実現出来、接続時の
調整が容易、環境変化にも強く、信頼性が高い光導波路
と光ファイバの接続構造を提供する。 【構成】本発明は、光導波路の１箇所もしくは複数箇所
の接続部において光導波路、光ファイバ接続端部のモー
ドフィールドを拡大させるために、移動する加熱源によ
り両者を同時に局部的に加熱することにより、各端部モ
ードフィールドを局部的に拡大処理、その後両者を接続
固定した光導波路と光ファイバの接続構造である。
調整が容易、環境変化にも強く、信頼性が高い光導波路
と光ファイバの接続構造を提供する。 【構成】本発明は、光導波路の１箇所もしくは複数箇所
の接続部において光導波路、光ファイバ接続端部のモー
ドフィールドを拡大させるために、移動する加熱源によ
り両者を同時に局部的に加熱することにより、各端部モ
ードフィールドを局部的に拡大処理、その後両者を接続
固定した光導波路と光ファイバの接続構造である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信ネットワークに
おいて光を分岐・合流、又は分波・合波するのに使用さ
れる光導波路型部品の接続構造に関するものである。
おいて光を分岐・合流、又は分波・合波するのに使用さ
れる光導波路型部品の接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、光導波路と光ファイバとを接続す
るには、両者の各端面を突き合わせるバットジョイント
法が用いられてきた。即ち、各光の通るコアの光軸の位
置合わせをする事により、損失の最も低い場所で固定す
る方法が用いられている。この方法は、接続箇所が１ヶ
所の場合は容易に接続可能であるが、接続が多数ヶ所に
わたる場合、かつ伝搬光がシングルモード導波の場合に
は次のような問題点を有している。
るには、両者の各端面を突き合わせるバットジョイント
法が用いられてきた。即ち、各光の通るコアの光軸の位
置合わせをする事により、損失の最も低い場所で固定す
る方法が用いられている。この方法は、接続箇所が１ヶ
所の場合は容易に接続可能であるが、接続が多数ヶ所に
わたる場合、かつ伝搬光がシングルモード導波の場合に
は次のような問題点を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、使用する光導波路のコア間ピッチと光ファイバ側
（ファイバアレイ側）のコア間ピッチの誤差により、伝
搬光にパワーロスが生じ、ポートによりそれが異なる。
コア内を伝搬する光のモードフィールド径は、約１０μ
ｍ程度で、その位置合わせ精度としてサブミクロンオー
ダの精度が必要となり、それに伴い各コア間間隔として
もサブミクロンオーダの精度が必要とされ、そうした部
品の製作が困難である。又、接続部の光路径が細い為、
温湿度、振動等の環境変動による光軸ズレにより、接続
部の特性が変動し、信頼性に乏しいという問題点があっ
た。そこで接続部のモードフィールド径を増大させる事
により、即ち光ファイバにコア拡大ファイバ、導波路側
もそれに合わせ接続部のモードフィールド径を拡大した
光導波路を使って接続する事により前記問題点を改善し
ようとするものもあるが、この場合予めコア拡大ファイ
バ、同導波路を準備して行わなければならず、それぞれ
特殊な加工を経て作製される為、改善されるもののコス
トが高く、部品製作まで長時間かかってしまうという問
題点を生じた。
は、使用する光導波路のコア間ピッチと光ファイバ側
（ファイバアレイ側）のコア間ピッチの誤差により、伝
搬光にパワーロスが生じ、ポートによりそれが異なる。
コア内を伝搬する光のモードフィールド径は、約１０μ
ｍ程度で、その位置合わせ精度としてサブミクロンオー
ダの精度が必要となり、それに伴い各コア間間隔として
もサブミクロンオーダの精度が必要とされ、そうした部
品の製作が困難である。又、接続部の光路径が細い為、
温湿度、振動等の環境変動による光軸ズレにより、接続
部の特性が変動し、信頼性に乏しいという問題点があっ
た。そこで接続部のモードフィールド径を増大させる事
により、即ち光ファイバにコア拡大ファイバ、導波路側
もそれに合わせ接続部のモードフィールド径を拡大した
光導波路を使って接続する事により前記問題点を改善し
ようとするものもあるが、この場合予めコア拡大ファイ
バ、同導波路を準備して行わなければならず、それぞれ
特殊な加工を経て作製される為、改善されるもののコス
トが高く、部品製作まで長時間かかってしまうという問
題点を生じた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、これらの問題
点を解決する為に、基板中に形成された光導波路の入射
側端面、出射側端面にて光ファイバのコア端面を接続す
る光導波路と光ファイバの接続構造であって、光導波路
及び光ファイバの接続部のモードフィールド径を拡大ほ
ぼ一致させるのに前記接続部を接続した状態で局部的両
者を同時に加熱処理、その後固定する事により実現した
接続構造を提供する。
点を解決する為に、基板中に形成された光導波路の入射
側端面、出射側端面にて光ファイバのコア端面を接続す
る光導波路と光ファイバの接続構造であって、光導波路
及び光ファイバの接続部のモードフィールド径を拡大ほ
ぼ一致させるのに前記接続部を接続した状態で局部的両
者を同時に加熱処理、その後固定する事により実現した
接続構造を提供する。
【０００５】
【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明による実施例の接続部側面を拡大し
て示したもので、図２はその上面図である。図において
同じ部位は同じ符号で示す。光の導波方向はどちらでも
よいが、例えば導波路側から導波する光は、導波路コア
内を図１下段に示した強度分布を有するモードフィール
ドの光として伝搬して導波路コア拡大部に入射、モード
フィールドを拡大しながら伝搬する。その後モードフィ
ールド拡大領域の平坦部にかかり、図１下段に示すモー
ドフィールド形状となる。その状態で、今度はファイバ
側コア拡大領域に入射伝搬する。その際、導波路側モー
ドフィールドがファイバ側モードフィールドに形状が一
致していないと、回折、反射により損失が生じる。その
後、ファイバコア拡大部遷移領域を経て光ファイバコア
に伝搬する。
る。図１は、本発明による実施例の接続部側面を拡大し
て示したもので、図２はその上面図である。図において
同じ部位は同じ符号で示す。光の導波方向はどちらでも
よいが、例えば導波路側から導波する光は、導波路コア
内を図１下段に示した強度分布を有するモードフィール
ドの光として伝搬して導波路コア拡大部に入射、モード
フィールドを拡大しながら伝搬する。その後モードフィ
ールド拡大領域の平坦部にかかり、図１下段に示すモー
ドフィールド形状となる。その状態で、今度はファイバ
側コア拡大領域に入射伝搬する。その際、導波路側モー
ドフィールドがファイバ側モードフィールドに形状が一
致していないと、回折、反射により損失が生じる。その
後、ファイバコア拡大部遷移領域を経て光ファイバコア
に伝搬する。
【０００６】通常、こうした接続部を構成するには、予
め端面のコアを拡大した光ファイバと光導波路を準備し
て行うが、ここでは通常の光ファイバ、光導波路で行
う。接続部のコア拡大手法に関しては図３を用いて説明
する。
め端面のコアを拡大した光ファイバと光導波路を準備し
て行うが、ここでは通常の光ファイバ、光導波路で行
う。接続部のコア拡大手法に関しては図３を用いて説明
する。
【０００７】図３は、本発明による接続部のコア拡大部
作製方法を示したもので、ファイバサポート上の光ファ
イバ、端面を位置合わせ接続した光導波路、接続部上の
加熱源からなる。加熱源としては、ガスバーナ、電気ヒ
ータ等局部的に加熱可能なものとする。又、加熱温度と
しては、１４００゜Ｃ程度まで加熱する。加熱による温
度分布を均等にする為、加熱源を光軸に沿って僅かに往
復させるとよい。そうする事により光ファイバ、光導波
路コア内に屈折率増加の為添加されているＧｅがクラッ
ド側に拡散され、ほぼガウシアン分布状に拡大分布す
る。それにより導波光が広がった状態で伝搬する。非加
熱領域のコア部との間はテーパ状の遷移領域となるが、
その形状が急峻な場合、回折により放射モードが生じ、
伝搬損失が増大する。従って、テーパ状遷移領域は長い
方が望ましく、例えばシングルモードフィールドの拡大
倍率をｎ倍とした場合、遷移領域の長さはｎ2 倍ｍｍ以
上あると殆ど損失なしに伝搬する。
作製方法を示したもので、ファイバサポート上の光ファ
イバ、端面を位置合わせ接続した光導波路、接続部上の
加熱源からなる。加熱源としては、ガスバーナ、電気ヒ
ータ等局部的に加熱可能なものとする。又、加熱温度と
しては、１４００゜Ｃ程度まで加熱する。加熱による温
度分布を均等にする為、加熱源を光軸に沿って僅かに往
復させるとよい。そうする事により光ファイバ、光導波
路コア内に屈折率増加の為添加されているＧｅがクラッ
ド側に拡散され、ほぼガウシアン分布状に拡大分布す
る。それにより導波光が広がった状態で伝搬する。非加
熱領域のコア部との間はテーパ状の遷移領域となるが、
その形状が急峻な場合、回折により放射モードが生じ、
伝搬損失が増大する。従って、テーパ状遷移領域は長い
方が望ましく、例えばシングルモードフィールドの拡大
倍率をｎ倍とした場合、遷移領域の長さはｎ2 倍ｍｍ以
上あると殆ど損失なしに伝搬する。
【０００８】この手法により光ファイバと光導波路端面
の接続部コアを同時に加熱処理する事により双方の接続
部モードフィールド径を同時に増大する事が出来る。
又、この場合、多分岐器等多数のアレイ状ファイバを有
する構造にも適用出来、それらを同時に加熱、モードフ
ィールド拡大が可能である。接続部のモードフィールド
拡大により、損失変動の誤差範囲は拡大する。例えば
０．１ｄＢ変動する範囲は、モードフィールド径がｎ倍
になると、ほぼｎ2 倍となる。それでポート接続時の誤
差量による損失変動が緩和される。よって、接続部のモ
ードフィールド径が３倍になると、０．１ｄＢ変動の接
続位置誤差範囲は、当初の９倍となり、誤差範囲増大に
より、ラフな位置合わせ、精度の緩い部品による接続が
可能である。引き続き接続部は端部を接着又は溶着固定
する事で固定、実装される。
の接続部コアを同時に加熱処理する事により双方の接続
部モードフィールド径を同時に増大する事が出来る。
又、この場合、多分岐器等多数のアレイ状ファイバを有
する構造にも適用出来、それらを同時に加熱、モードフ
ィールド拡大が可能である。接続部のモードフィールド
拡大により、損失変動の誤差範囲は拡大する。例えば
０．１ｄＢ変動する範囲は、モードフィールド径がｎ倍
になると、ほぼｎ2 倍となる。それでポート接続時の誤
差量による損失変動が緩和される。よって、接続部のモ
ードフィールド径が３倍になると、０．１ｄＢ変動の接
続位置誤差範囲は、当初の９倍となり、誤差範囲増大に
より、ラフな位置合わせ、精度の緩い部品による接続が
可能である。引き続き接続部は端部を接着又は溶着固定
する事で固定、実装される。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
導波路と光ファイバの接続部を同時加熱により、同時に
モードフィールドを拡大するので、予め接続部コアを拡
大した光導波路、光ファイバを用意しなくとも、ラフな
位置合わせにより容易に高効率な接続が実現できる。
又、多数の接続を有する構造にも対応でき、その場合、
各コア間ピッチ誤差によるポート間の出力変動が、モー
ドフィールド径拡大により緩和され、調整時の位置合わ
せ精度が緩和され、部品精度の低減が図れ、光軸変動に
対する損失の変動が低減する。従って、調整容易、環境
変動による光軸ズレに対しても信頼性の高い光導波路の
接続構造が実現でき、製作時間も従来よりも短時間で出
来る。
導波路と光ファイバの接続部を同時加熱により、同時に
モードフィールドを拡大するので、予め接続部コアを拡
大した光導波路、光ファイバを用意しなくとも、ラフな
位置合わせにより容易に高効率な接続が実現できる。
又、多数の接続を有する構造にも対応でき、その場合、
各コア間ピッチ誤差によるポート間の出力変動が、モー
ドフィールド径拡大により緩和され、調整時の位置合わ
せ精度が緩和され、部品精度の低減が図れ、光軸変動に
対する損失の変動が低減する。従って、調整容易、環境
変動による光軸ズレに対しても信頼性の高い光導波路の
接続構造が実現でき、製作時間も従来よりも短時間で出
来る。
【図１】本発明の実施例を示す略図で、図（ａ）は側断
面図、図（ｂ）は各導波部のモードフィールドの強度分
布を示す図。
面図、図（ｂ）は各導波部のモードフィールドの強度分
布を示す図。
【図２】本発明実施例の接続部平面略図。
【図３】本発明による接続部の加熱方法を示す略図。
１ 光導波路 １ａ 光導波路コア ２
光ファイバ ２ａ 光ファイバコア ３ 加熱源
４ 接着剤 ５ 光ファイバサポート
光ファイバ ２ａ 光ファイバコア ３ 加熱源
４ 接着剤 ５ 光ファイバサポート
Claims (1)
- 【請求項１】基板上あるいは基板中に形成された光導波
路の入射側端面と出射側端面にそれぞれ光ファイバコア
端面を接続する光ファイバと光導波路の接続構造におい
て、１箇所又は複数箇所を接続する光導波路と光ファイ
バ各端面部をコア拡大によりモードフィールド径を増大
させる為、光導波路と光ファイバを位置合わせ接続、移
動する加熱源により接続部を同時に局部的に加熱処理
し、その後固定されてなることを特徴とする光ファイバ
と光導波路の接続構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27835693A JPH07128544A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 光ファイバと光導波路の接続構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27835693A JPH07128544A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 光ファイバと光導波路の接続構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128544A true JPH07128544A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17596201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27835693A Pending JPH07128544A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 光ファイバと光導波路の接続構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07128544A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5930421A (en) * | 1996-03-29 | 1999-07-27 | Hitachi, Ltd. | Optical fiber and method for coupling optical fibers |
| US6442315B1 (en) | 1997-11-18 | 2002-08-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical waveguide chip and method of formation thereof |
| JP2002328244A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光部品 |
| JP2004021038A (ja) * | 2002-06-18 | 2004-01-22 | Fujikura Ltd | 導波路型光部品、光クロスコネクト装置及び導波路型光部品の製造方法 |
| JP2010224280A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光集積回路 |
-
1993
- 1993-11-08 JP JP27835693A patent/JPH07128544A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5930421A (en) * | 1996-03-29 | 1999-07-27 | Hitachi, Ltd. | Optical fiber and method for coupling optical fibers |
| US6173095B1 (en) | 1996-03-29 | 2001-01-09 | Hitachi, Ltd. | Optical fiber and method for coupling optical fibers |
| US6393182B1 (en) | 1996-03-29 | 2002-05-21 | Hitachi, Ltd. | Optical fiber and method for coupling optical fibers |
| US6442315B1 (en) | 1997-11-18 | 2002-08-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical waveguide chip and method of formation thereof |
| JP2002328244A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光部品 |
| JP2004021038A (ja) * | 2002-06-18 | 2004-01-22 | Fujikura Ltd | 導波路型光部品、光クロスコネクト装置及び導波路型光部品の製造方法 |
| JP2010224280A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光集積回路 |
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