JPH0886933A - 光導波路モジュール - Google Patents
光導波路モジュールInfo
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- JPH0886933A JPH0886933A JP22198794A JP22198794A JPH0886933A JP H0886933 A JPH0886933 A JP H0886933A JP 22198794 A JP22198794 A JP 22198794A JP 22198794 A JP22198794 A JP 22198794A JP H0886933 A JPH0886933 A JP H0886933A
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Landscapes
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】信頼性に優れ且つ低損失となる光導波路モジュ
ールを提供すること。 【構成】導波路ブロックとそのブロックの入射側端部及
び出射側端部に設けられた光ファイバアレイとを有し、
導波路ブロックは光導波路素子とこの素子に被さるダミ
ー板よりなり、光ファイバアレイはV溝ブロックとその
ブロックに被さる押さえ板とよりなる光導波路モジュー
ルにおいて、導波路ブロックにおける光導波路素子とダ
ミー板との相互、及びV溝ブロックと押さえ板との相互
を、高弾性・耐熱接着剤(弾性率1GPa(104 kgf/
cm2 )以上、耐熱温度130℃以上)で接着固定した。
前記導波路ブロックの入射側及び出射側何れの端部にお
いても、前記光導波路素子の両端面に光軸が一致するよ
うに入射側及び出射側光ファイバを屈折率の整合された
光学接着剤(屈折率ηD =1.45〜1.59)で固定
した。
ールを提供すること。 【構成】導波路ブロックとそのブロックの入射側端部及
び出射側端部に設けられた光ファイバアレイとを有し、
導波路ブロックは光導波路素子とこの素子に被さるダミ
ー板よりなり、光ファイバアレイはV溝ブロックとその
ブロックに被さる押さえ板とよりなる光導波路モジュー
ルにおいて、導波路ブロックにおける光導波路素子とダ
ミー板との相互、及びV溝ブロックと押さえ板との相互
を、高弾性・耐熱接着剤(弾性率1GPa(104 kgf/
cm2 )以上、耐熱温度130℃以上)で接着固定した。
前記導波路ブロックの入射側及び出射側何れの端部にお
いても、前記光導波路素子の両端面に光軸が一致するよ
うに入射側及び出射側光ファイバを屈折率の整合された
光学接着剤(屈折率ηD =1.45〜1.59)で固定
した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光導波路モジュールに
関し、より具体的には光ファイバを光導波路素子の片端
若しくは両端面に接着固定する光導波路モジュールの構
造に関する。
関し、より具体的には光ファイバを光導波路素子の片端
若しくは両端面に接着固定する光導波路モジュールの構
造に関する。
【0002】
【従来の技術】光通信技術の進展に伴い、従来の光源、
光ファイバ、受光器に加えて、光分岐器(スプリッタ)
や光スイッチ、光合分波器等の光部品が要求されてい
る。これらの光部品には、小型、量産性、高信頼性が不
可欠であった。従来のファイバ型、バルク型では前記の
ような要求に対応するのが非常に困難なため、導波型光
部品の実用化が望まれていた。
光ファイバ、受光器に加えて、光分岐器(スプリッタ)
や光スイッチ、光合分波器等の光部品が要求されてい
る。これらの光部品には、小型、量産性、高信頼性が不
可欠であった。従来のファイバ型、バルク型では前記の
ような要求に対応するのが非常に困難なため、導波型光
部品の実用化が望まれていた。
【0003】現在、導波型光部品を実用化する上での最
大の問題点は、導波型光部品を構成する光導波路と入・
出力用光ファイバとの接続をいかに効率よくしかも安定
にするかという点にある。その光導波路と入・出力用光
ファイバの接続方法としては、低コスト化が期待できる
紫外線硬化型接着剤いわゆるUV接着剤を利用した方法
が一般的である。
大の問題点は、導波型光部品を構成する光導波路と入・
出力用光ファイバとの接続をいかに効率よくしかも安定
にするかという点にある。その光導波路と入・出力用光
ファイバの接続方法としては、低コスト化が期待できる
紫外線硬化型接着剤いわゆるUV接着剤を利用した方法
が一般的である。
【0004】ここで、1×4スプリッタ(分岐)モジュ
ールを例にとって光導波路モジュールの構造について説
明すると、図1に示したように、導波路ブロック9と入
射側光ファイバアレイ10と出射側光ファイバアレイ1
1とを備えており、導波路ブロック9は、光導波路が石
英基板上に形成された導波路素子1の上面にそれと同一
サイズの石英製ダミー板2を被せ、両者をUV接着剤で
接着固定して構成したものである。ダミー板2は光導波
路の両端面を研磨する際に光導波路(コア)部の欠けや
ダレ(曲面状態)が生じるのを防ぐためである。
ールを例にとって光導波路モジュールの構造について説
明すると、図1に示したように、導波路ブロック9と入
射側光ファイバアレイ10と出射側光ファイバアレイ1
1とを備えており、導波路ブロック9は、光導波路が石
英基板上に形成された導波路素子1の上面にそれと同一
サイズの石英製ダミー板2を被せ、両者をUV接着剤で
接着固定して構成したものである。ダミー板2は光導波
路の両端面を研磨する際に光導波路(コア)部の欠けや
ダレ(曲面状態)が生じるのを防ぐためである。
【0005】他方、入射側光ファイバアレイはV溝が形
成された石英製の単心型V溝ブロック4と押さえ板5と
を有し、単心型V溝ブロック4上のV溝に入射側単心光
ファイバ3が配置されその上から押さえ板5を被せ、U
V接着剤で接着固定して構成したものである。一方の出
射側光ファイバアレイは4つのV溝が形成された石英製
の4心V溝ブロック7と押さえ板9とを有し、4心V溝
ブロック7の4つのV溝ブロックに出射側の4心テープ
ファイバ6の各心を配置しその上から押さえ板8を被
せ、UV接着剤で接着固定して構成したものである。
成された石英製の単心型V溝ブロック4と押さえ板5と
を有し、単心型V溝ブロック4上のV溝に入射側単心光
ファイバ3が配置されその上から押さえ板5を被せ、U
V接着剤で接着固定して構成したものである。一方の出
射側光ファイバアレイは4つのV溝が形成された石英製
の4心V溝ブロック7と押さえ板9とを有し、4心V溝
ブロック7の4つのV溝ブロックに出射側の4心テープ
ファイバ6の各心を配置しその上から押さえ板8を被
せ、UV接着剤で接着固定して構成したものである。
【0006】しかして、導波路ブロック9の両端面と光
ファイバアレイ10,11の端面は、鏡面研磨若しくは
鏡面研削切断され、接続損失の要因となる光ファイバ端
面及び光導波路(コア)部の傷がなくなるまで仕上げら
れる。研磨の完了した導波路ブロック9と光ファイバア
レイ10,11は、精密微動台上で入射側単心光ファイ
バ3から光を入射し、出射側4心テープファイバ6から
出射する光でパワーモニターしながら光軸調整を行い、
その光軸調整の後、導波路ブロック9と光ファイバアレ
イ10,11との端面(鏡面)同志をUV接着剤により
接着固定して、モジュール化を完了するのである。(特
開昭59−28416号)
ファイバアレイ10,11の端面は、鏡面研磨若しくは
鏡面研削切断され、接続損失の要因となる光ファイバ端
面及び光導波路(コア)部の傷がなくなるまで仕上げら
れる。研磨の完了した導波路ブロック9と光ファイバア
レイ10,11は、精密微動台上で入射側単心光ファイ
バ3から光を入射し、出射側4心テープファイバ6から
出射する光でパワーモニターしながら光軸調整を行い、
その光軸調整の後、導波路ブロック9と光ファイバアレ
イ10,11との端面(鏡面)同志をUV接着剤により
接着固定して、モジュール化を完了するのである。(特
開昭59−28416号)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】一般に、UV接着剤は
弾性率が小さく軟らかいため、導波路ブロックや光ファ
イバアレイの端面を鏡面研磨若しくは鏡面研削切断等を
行う際に、導波路ブロックにおける光導波路素子とダミ
ー板及び光ファイバアレイにおけるV溝ブロックと押さ
え板の相互間のUV接着剤固定部に欠けや割れが発生
し、信頼性を著しく損ねるばかりか、UV接着剤の剥離
が発生し易い。この結果、特に光ファイバアレイではV
溝部より光ファイバが浮き上がり、V溝の精度が光ファ
イバに反映されなくなり、モジュールの挿入損失増加の
最大要因となっていた。
弾性率が小さく軟らかいため、導波路ブロックや光ファ
イバアレイの端面を鏡面研磨若しくは鏡面研削切断等を
行う際に、導波路ブロックにおける光導波路素子とダミ
ー板及び光ファイバアレイにおけるV溝ブロックと押さ
え板の相互間のUV接着剤固定部に欠けや割れが発生
し、信頼性を著しく損ねるばかりか、UV接着剤の剥離
が発生し易い。この結果、特に光ファイバアレイではV
溝部より光ファイバが浮き上がり、V溝の精度が光ファ
イバに反映されなくなり、モジュールの挿入損失増加の
最大要因となっていた。
【0008】そこで、本発明の目的は、前述した従来技
術の問題点を解決して信頼性に優れ且つ低損失となる光
導波路モジュールを提供することである。
術の問題点を解決して信頼性に優れ且つ低損失となる光
導波路モジュールを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段・作用】本発明により提供
する光導波路モジュール(第一の手段)は、導波路ブロ
ックとそのブロックの入射側端部及び出射側端部に設け
られた光ファイバアレイとを有し、導波路ブロックは光
導波路素子とこの素子に被さるダミー板よりなり、光フ
ァイバアレイはV溝ブロックとそのブロックに被さる押
さえ板とよりなる光導波路モジュールにおいて、導波路
ブロックにおける光導波路素子とダミー板との相互、及
びV溝ブロックと押さえ板との相互を、高弾性・耐熱接
着剤で接着固定してなり、もって、弾性率が大きく、硬
い且つ高耐熱性の接着固定部として、機械加工(研磨、
切削等)による欠けや割れを解消させたものである。
する光導波路モジュール(第一の手段)は、導波路ブロ
ックとそのブロックの入射側端部及び出射側端部に設け
られた光ファイバアレイとを有し、導波路ブロックは光
導波路素子とこの素子に被さるダミー板よりなり、光フ
ァイバアレイはV溝ブロックとそのブロックに被さる押
さえ板とよりなる光導波路モジュールにおいて、導波路
ブロックにおける光導波路素子とダミー板との相互、及
びV溝ブロックと押さえ板との相互を、高弾性・耐熱接
着剤で接着固定してなり、もって、弾性率が大きく、硬
い且つ高耐熱性の接着固定部として、機械加工(研磨、
切削等)による欠けや割れを解消させたものである。
【0010】前記高弾性・耐熱接着剤として、弾性率1
GPa(104 kgf/cm2 )以上、耐熱温度130℃以上
の紫外線硬化型接着剤を用いると良い。
GPa(104 kgf/cm2 )以上、耐熱温度130℃以上
の紫外線硬化型接着剤を用いると良い。
【0011】また、本発明により提供する光導波路モジ
ュール(第二の手段)は、導波路ブロックとそのブロッ
クの入射側端部及び出射側端部に設けられた光ファイバ
アレイとを有し、導波路ブロックは光導波路素子とこの
素子に被さるダミー板よりなり、光ファイバアレイはV
溝ブロックとそのブロックに被さる押さえ板とよりなる
光導波路モジュールにおいて、前記導波路ブロックの入
射側及び出射側何れの端部においても、光導波路素子と
ダミー板の端面を鏡面研磨或いは鏡面研削切断するとと
もに、前記光ファイバアレイのV溝ブロック及び押さえ
板の端面を研磨或いは鏡面研削切断し、前記光導波路素
子の両端面に光軸が一致するように入射側及び出射側光
ファイバを屈折率の整合された光学接着剤で固定し、も
って、接着部の屈折率を最適なものとして低損失化を可
能にしたものである。
ュール(第二の手段)は、導波路ブロックとそのブロッ
クの入射側端部及び出射側端部に設けられた光ファイバ
アレイとを有し、導波路ブロックは光導波路素子とこの
素子に被さるダミー板よりなり、光ファイバアレイはV
溝ブロックとそのブロックに被さる押さえ板とよりなる
光導波路モジュールにおいて、前記導波路ブロックの入
射側及び出射側何れの端部においても、光導波路素子と
ダミー板の端面を鏡面研磨或いは鏡面研削切断するとと
もに、前記光ファイバアレイのV溝ブロック及び押さえ
板の端面を研磨或いは鏡面研削切断し、前記光導波路素
子の両端面に光軸が一致するように入射側及び出射側光
ファイバを屈折率の整合された光学接着剤で固定し、も
って、接着部の屈折率を最適なものとして低損失化を可
能にしたものである。
【0012】前記光学接着剤として、屈折率ηD =1.
45〜1.59の範囲で制御可能(0.005の精度)
である紫外線硬化型接着剤を用いると良い。
45〜1.59の範囲で制御可能(0.005の精度)
である紫外線硬化型接着剤を用いると良い。
【0013】
【実施例】本発明の光導波路モジュールの実施例を図1
の1×4スプリッタモジュールを参照しながら説明する
と、先ず、導波路ブロック9において、光導波路素子1
の上にダミー板2を被せて、両者を高弾性・耐熱型UV
接着剤で接着固定する。他方、入射側の単心光ファイバ
3は、入射側単心型光ファイバアレイ10における石英
製のV溝ブロック4のV溝に配置され、その上から押さ
え板5を被せて、高弾性・耐熱型UV接着剤で接着固定
している。また、出射側4心テープファイバ6は、出射
側4心型光ファイバアレイ11における石英製のV溝ブ
ロック7のV溝(4心のファイバ対4つのV溝)に配置
され、その上から押さえ板8を被せて、高弾性・耐熱型
UV接着剤で接着固定している。
の1×4スプリッタモジュールを参照しながら説明する
と、先ず、導波路ブロック9において、光導波路素子1
の上にダミー板2を被せて、両者を高弾性・耐熱型UV
接着剤で接着固定する。他方、入射側の単心光ファイバ
3は、入射側単心型光ファイバアレイ10における石英
製のV溝ブロック4のV溝に配置され、その上から押さ
え板5を被せて、高弾性・耐熱型UV接着剤で接着固定
している。また、出射側4心テープファイバ6は、出射
側4心型光ファイバアレイ11における石英製のV溝ブ
ロック7のV溝(4心のファイバ対4つのV溝)に配置
され、その上から押さえ板8を被せて、高弾性・耐熱型
UV接着剤で接着固定している。
【0014】そして、上記のようにして組み立てられた
導波路ブロック9の入射側及び出射側の両端面と、入射
・出射両光ファイバアレイ10,11の端面とを、鏡面
研磨若しくは鏡面研削切断し、傷がなくなるまで仕上げ
る。鏡面仕上げ後の導波路ブロック9と光ファイバアレ
イ10,11は、精密微動台上で入射側単心光ファイバ
3から光を入射し、出射側4心テープファイバ6からの
出射光のパワーをモニターしながら光軸調整を行う。そ
の光軸調整の後、導波路ブロック9と光ファイバアレイ
10,11の端面同志を、光ファイバのコアの屈折率と
ほぼ等しいηD=1.45〜1.46のエポキシ系UV
接着剤により接着固定し、もって、1×4スプリッタモ
ジュールを構成してなるものである。光導波路素子が石
英系の場合、光ファイバのコアの屈折率ηD =1.45
〜1.46と同一の屈折率をもったエポキシ系UV接着
剤(ただし、硬化時の屈折率)を使用するのが最適であ
る。
導波路ブロック9の入射側及び出射側の両端面と、入射
・出射両光ファイバアレイ10,11の端面とを、鏡面
研磨若しくは鏡面研削切断し、傷がなくなるまで仕上げ
る。鏡面仕上げ後の導波路ブロック9と光ファイバアレ
イ10,11は、精密微動台上で入射側単心光ファイバ
3から光を入射し、出射側4心テープファイバ6からの
出射光のパワーをモニターしながら光軸調整を行う。そ
の光軸調整の後、導波路ブロック9と光ファイバアレイ
10,11の端面同志を、光ファイバのコアの屈折率と
ほぼ等しいηD=1.45〜1.46のエポキシ系UV
接着剤により接着固定し、もって、1×4スプリッタモ
ジュールを構成してなるものである。光導波路素子が石
英系の場合、光ファイバのコアの屈折率ηD =1.45
〜1.46と同一の屈折率をもったエポキシ系UV接着
剤(ただし、硬化時の屈折率)を使用するのが最適であ
る。
【0015】表1には、本実施例において使用したUV
接着剤の特性例を示したものである。
接着剤の特性例を示したものである。
【0016】
【表1】
【0017】表1から明らかなように、本実施例による
接着剤を用いることで、接続過剰損失を0.2dB以内、
−25〜+70℃の温度特性±0.1dB以内となり、従
来のおよそ1/2の低損失化を実現できた。
接着剤を用いることで、接続過剰損失を0.2dB以内、
−25〜+70℃の温度特性±0.1dB以内となり、従
来のおよそ1/2の低損失化を実現できた。
【0018】なお、光導波路素子の材質がLiNbO3
の場合、導波路と光ファイバの端面の接着固定には、光
ファイバのコアの屈折率とLiNbO3の光導波路の屈
折率の違いを考慮して、ηD =1.59の光学接着剤を
用いれば良い。また、光導波路素子の材質がその他の場
合であっても、ηD =1.45〜1.59の範囲で任意
に設定することが可能である。
の場合、導波路と光ファイバの端面の接着固定には、光
ファイバのコアの屈折率とLiNbO3の光導波路の屈
折率の違いを考慮して、ηD =1.59の光学接着剤を
用いれば良い。また、光導波路素子の材質がその他の場
合であっても、ηD =1.45〜1.59の範囲で任意
に設定することが可能である。
【0019】
【発明の効果】以上説明したような本発明の光導波路モ
ジュールによれば、第一の手段;導波路ブロックにお
ける光導波路素子とダミー板との相互接着部、及び入射
・出射両光ファイバアレイのV溝ブロックと押さえ板と
の相互接着部を、高弾性・耐熱性の接着剤で接着固定し
たことから、光ファイバアレイや導波路ブロックの端面
の鏡面研磨若しくは鏡面研削切断しても、光導波路素子
とダミー板間、及びV溝ブロックと押さえ板間のUV接
着部に欠けや割れが発生せず、従来のこの種のモジュー
ルよりも信頼性に優れた光導波路モジュールを製作する
ことができる。(75℃、95%の湿熱試験4000h
rで剥離なし。従来では同一条件の試験の下で約100
時間で剥離発生。)第二の手段;光ファイバアレイと
導波路ブロック両端面との接着に、屈折率ηD =1.4
5〜1.59と任意に設定できる光学接着剤を用いたこ
とにより、光導波路素子の材質にかかわらず、最適な屈
折率を選んでより低損失な光導波路モジュールを提供す
ることができた。
ジュールによれば、第一の手段;導波路ブロックにお
ける光導波路素子とダミー板との相互接着部、及び入射
・出射両光ファイバアレイのV溝ブロックと押さえ板と
の相互接着部を、高弾性・耐熱性の接着剤で接着固定し
たことから、光ファイバアレイや導波路ブロックの端面
の鏡面研磨若しくは鏡面研削切断しても、光導波路素子
とダミー板間、及びV溝ブロックと押さえ板間のUV接
着部に欠けや割れが発生せず、従来のこの種のモジュー
ルよりも信頼性に優れた光導波路モジュールを製作する
ことができる。(75℃、95%の湿熱試験4000h
rで剥離なし。従来では同一条件の試験の下で約100
時間で剥離発生。)第二の手段;光ファイバアレイと
導波路ブロック両端面との接着に、屈折率ηD =1.4
5〜1.59と任意に設定できる光学接着剤を用いたこ
とにより、光導波路素子の材質にかかわらず、最適な屈
折率を選んでより低損失な光導波路モジュールを提供す
ることができた。
【図1】光導波路モジュールとなる1×4スプリッタモ
ジュールの外観斜視図。
ジュールの外観斜視図。
1 光導波路素子 2 ダミー板 3 入射用光ファイバ(単心光ファイバ) 4 V溝ブロック 5 押さえ板(入射側) 6 出射用光ファイバ(4心テープファイバ) 7 V溝ブロック 8 押さえ板(出射側) 9 導波路ブロック 10 光ファイバアレイ(入射側) 11 光ファイバアレイ(出射側)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 龍太 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内 (72)発明者 根本 博正 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社オプトロシステム研究所内
Claims (4)
- 【請求項1】導波路ブロックとそのブロックの入射側端
部及び出射側端部に設けられた光ファイバアレイとを有
し、導波路ブロックは光導波路素子とこの素子に被さる
ダミー板よりなり、光ファイバアレイはV溝ブロックと
そのブロックに被さる押さえ板とよりなる光導波路モジ
ュールにおいて、導波路ブロックにおける光導波路素子
とダミー板との相互、及びV溝ブロックと押さえ板との
相互を、高弾性・耐熱接着剤で接着固定してなることを
特徴とする光導波路モジュール。 - 【請求項2】前記高弾性・耐熱接着剤として、弾性率1
GPa(104 kgf/cm2 )以上、耐熱温度130℃以上
の紫外線硬化型接着剤を用いたことを特徴とする請求項
1記載の光導波路モジュール。 - 【請求項3】導波路ブロックとそのブロックの入射側端
部及び出射側端部に設けられた光ファイバアレイとを有
し、導波路ブロックは光導波路素子とこの素子に被さる
ダミー板よりなり、光ファイバアレイはV溝ブロックと
そのブロックに被さる押さえ板とよりなる光導波路モジ
ュールにおいて、前記導波路ブロックの入射側及び出射
側何れの端部においても、光導波路素子とダミー板の端
面を研磨或いは鏡面研削切断するとともに、前記光ファ
イバアレイのV溝ブロック及び押さえ板の端面を鏡面研
磨或いは鏡面研削切断し、前記光導波路素子の両端面に
光軸が一致するように入射側及び出射側光ファイバを屈
折率の整合された光学接着剤で固定したことを特徴とす
る光導波路モジュール。 - 【請求項4】前記光学接着剤として、屈折率ηD =1.
45〜1.59の範囲で制御可能(0.005の精度)
である紫外線硬化型接着剤を用いたことを特徴とする請
求項3記載の光導波路モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22198794A JPH0886933A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 光導波路モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22198794A JPH0886933A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 光導波路モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0886933A true JPH0886933A (ja) | 1996-04-02 |
Family
ID=16775308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22198794A Pending JPH0886933A (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 光導波路モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0886933A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006133666A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Mitsumi Electric Co Ltd | 光伝送モジュール及びその製造方法 |
-
1994
- 1994-09-16 JP JP22198794A patent/JPH0886933A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006133666A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Mitsumi Electric Co Ltd | 光伝送モジュール及びその製造方法 |
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