JPS6140963B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6140963B2 JPS6140963B2 JP8006982A JP8006982A JPS6140963B2 JP S6140963 B2 JPS6140963 B2 JP S6140963B2 JP 8006982 A JP8006982 A JP 8006982A JP 8006982 A JP8006982 A JP 8006982A JP S6140963 B2 JPS6140963 B2 JP S6140963B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semi
- fiber
- cylindrical
- base material
- branch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
- G02B6/2804—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals forming multipart couplers without wavelength selective elements, e.g. "T" couplers, star couplers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は挿入損失が小さく、フアイバとの接続
が容易な光分岐回路の作製方法に関するものであ
る。
が容易な光分岐回路の作製方法に関するものであ
る。
（背景技術）
光通信方式の進展に伴ない、光の分岐回路が必
要となつている。光の分岐回路としては、従来か
らセルフオツクレンズと反射膜とを結合した構造
のものが知られていた。第１図は従来形分岐回路
の使用例を示したもので、１はセルフオツクレン
ズ、２は反射膜、３〜５は光フアイバである。セ
ルフオツクレンズは直径約２mm、長さ５〜10mm
（1/2ピツチ）の円柱状構造を有し、半径方向にグ
レーデツド形の屈折率分布を有するものであつ
た。また反射膜はセルフオツクレンズの中間（1/
４ピツチ）に内蔵されている。入射フアイバ３か
ら入射された光は反射膜で透過光と反射光に分け
られ、光の一部は反射膜によつて反射され、出射
フアイバ４に出射される。また透過された光は出
射フアイバ５に出射され、光の分岐が行なわれ
る。第１図における大きな問題としてはセルフオ
ツクレンズ１と光フアイバ３〜５との位置調整が
難しく、最適位置に合わせるには高度の熟練と長
時間を要し、製品としての光部品の高価格化を招
くという点であつた。また、第２図に示すよう
に、フアイバを数本より合わせた後加熱し、引き
伸ばして切断し、さらに１本のフアイバと切続し
た、スターカツプラと呼ばれる分岐回路も作製さ
れている。しかし、単一モード用の分岐回路には
適用できないという欠点があつた。
要となつている。光の分岐回路としては、従来か
らセルフオツクレンズと反射膜とを結合した構造
のものが知られていた。第１図は従来形分岐回路
の使用例を示したもので、１はセルフオツクレン
ズ、２は反射膜、３〜５は光フアイバである。セ
ルフオツクレンズは直径約２mm、長さ５〜10mm
（1/2ピツチ）の円柱状構造を有し、半径方向にグ
レーデツド形の屈折率分布を有するものであつ
た。また反射膜はセルフオツクレンズの中間（1/
４ピツチ）に内蔵されている。入射フアイバ３か
ら入射された光は反射膜で透過光と反射光に分け
られ、光の一部は反射膜によつて反射され、出射
フアイバ４に出射される。また透過された光は出
射フアイバ５に出射され、光の分岐が行なわれ
る。第１図における大きな問題としてはセルフオ
ツクレンズ１と光フアイバ３〜５との位置調整が
難しく、最適位置に合わせるには高度の熟練と長
時間を要し、製品としての光部品の高価格化を招
くという点であつた。また、第２図に示すよう
に、フアイバを数本より合わせた後加熱し、引き
伸ばして切断し、さらに１本のフアイバと切続し
た、スターカツプラと呼ばれる分岐回路も作製さ
れている。しかし、単一モード用の分岐回路には
適用できないという欠点があつた。
（発明の課題）
本発明は上記の欠点を除去した単一モードある
いはマルチモード用の低挿入損失光分岐回路の作
製方法を提供するものであり、その特徴は、石英
基板の上にコア層およびクラツド層を有する矩形
の三層スラブ導波路に凸状のＹ分岐パターンと分
岐導波路のほぼ中央部に石英基板とコア層とクラ
ツド層を貫いて矩形の溝をもうける工程と、１対
の半円柱状石英母材の一方の端面のほぼ中央部に
半円柱の平面及び曲面を貫いて矩形の溝をもうけ
ると共に一方の半円柱状石英母材の平面部に前記
Ｙ分岐パターンに対応する形状の溝をもうける工
程と、前記三層スラブ導波路を前記１対の半円柱
状石英母材で各矩形溝が全体として連続するごと
くはさんで中空の石英管に挿入する工程と、前記
の連結した溝にSiO2＋B2O3を主成分とするガラ
スを挿入して母材を作成する工程と、この母材を
線引いてフアイバ化する工程と、分岐側フアイバ
をエツチングして２本のフアイバに分離する工程
とを有するごとき光分岐回路の作成方法にある。
いはマルチモード用の低挿入損失光分岐回路の作
製方法を提供するものであり、その特徴は、石英
基板の上にコア層およびクラツド層を有する矩形
の三層スラブ導波路に凸状のＹ分岐パターンと分
岐導波路のほぼ中央部に石英基板とコア層とクラ
ツド層を貫いて矩形の溝をもうける工程と、１対
の半円柱状石英母材の一方の端面のほぼ中央部に
半円柱の平面及び曲面を貫いて矩形の溝をもうけ
ると共に一方の半円柱状石英母材の平面部に前記
Ｙ分岐パターンに対応する形状の溝をもうける工
程と、前記三層スラブ導波路を前記１対の半円柱
状石英母材で各矩形溝が全体として連続するごと
くはさんで中空の石英管に挿入する工程と、前記
の連結した溝にSiO2＋B2O3を主成分とするガラ
スを挿入して母材を作成する工程と、この母材を
線引いてフアイバ化する工程と、分岐側フアイバ
をエツチングして２本のフアイバに分離する工程
とを有するごとき光分岐回路の作成方法にある。
（発明の構成および作用）
第３図は本発明を実施するに当たり、コア用母
材を作製するための三層スラブ導波膜であつて石
英基板６、SiO2＋GeO2よりなるコア用導波膜
７、SiO2よりなるクラツド８から構成されてい
る。コア−クラツドの屈折率差は0.2％、厚さは
それぞれ、基板３mm、コア500μｍ、クラツド500
μｍであり、長さは約５cm、幅は約1.5cmであ
る。三層スラブ導波路の作製方法は通常のCVD
法により行なつた。
材を作製するための三層スラブ導波膜であつて石
英基板６、SiO2＋GeO2よりなるコア用導波膜
７、SiO2よりなるクラツド８から構成されてい
る。コア−クラツドの屈折率差は0.2％、厚さは
それぞれ、基板３mm、コア500μｍ、クラツド500
μｍであり、長さは約５cm、幅は約1.5cmであ
る。三層スラブ導波路の作製方法は通常のCVD
法により行なつた。
第４図は三層スラブ導波膜のエツチング工程を
示したものである。まずａに示すようにクラツド
９の上にAu１１を約1000Å蒸着し、さらにレジ
ストAZ1350１０を塗布する。次にＹ状のマスク
を用いて露光・現像し、緩衝フツ酸でエツチング
して同図ｂに示すようにＹ分岐用パターンを形成
する。ここで作製されるＹパターンの分岐角は30
゜、直線部の長さは２cm、分岐路の長さは３cmで
ある。また導波路７′の幅は約500μｍ、エツチン
グの深さは約１mmである。次にｃに示すように、
分岐導波路の中心に深さｄ約５mm幅W3mmの溝１
３を超音波加工等により開ける。
示したものである。まずａに示すようにクラツド
９の上にAu１１を約1000Å蒸着し、さらにレジ
ストAZ1350１０を塗布する。次にＹ状のマスク
を用いて露光・現像し、緩衝フツ酸でエツチング
して同図ｂに示すようにＹ分岐用パターンを形成
する。ここで作製されるＹパターンの分岐角は30
゜、直線部の長さは２cm、分岐路の長さは３cmで
ある。また導波路７′の幅は約500μｍ、エツチン
グの深さは約１mmである。次にｃに示すように、
分岐導波路の中心に深さｄ約５mm幅W3mmの溝１
３を超音波加工等により開ける。
また第５図−ａに示すように円柱状石英母材を
２本の半円柱状１４に加工し、第４図と同様に超
音波加工により片側の端面に深さ約５mm、幅約３
mmの溝１５を開ける。半円柱状母材の半径は7.5
mm、長さは約５cm底辺からの高さはそれぞれ、
4.5mmおよび7.5mmである。高さ７mmの半円柱状母
材の底辺（平面部）にＹ分岐パターン１２を納め
るための深さ約１mmのＹ状の溝を掘る（第５図−
ｂ）。次に第６図に示すように、第２図−ｃの板
状の分岐導波路１６を上記２本の半円柱状石英母
材ではさみ、内径15.5mm、外径17mmの石英管１７
に挿入する。このとき導波路７′は石英管の中央
に配置される。縦2.9mm、横15mm、長さ５mmの
SiO2＋B2O3よりなるガラス板１８を前記の溝１
３および１５に挿入し最終的な分岐用母材とす
る。ただしB2O3の含有量は約10mol％である。作
製された分岐用母材を線引いてフアイバとする。
フアイバ外径は240μｍ、コアの寸法は7.1μｍ×
7.1μｍ、またSiO2＋B2O3ガラス層の寸法は212
μｍ×41μｍである。フアイバの一方の端面は第
７図に示すように中心に矩形コア１９を有し、ま
た他方の端面は第８図に示すように２つの矩形コ
ア１９およびSiO2＋B2O3ガラス１８よりなる分
岐路構造である。ここで第８図に示す分岐路側の
フアイバ約３cmを50％のHFを用いてエツチング
する。SiO2＋B2O3ガラスはSiO2ガラスに比べて
エツチング速度が速いため（約７倍）この部分が
選択的にエツチングされ、第９図に示すように分
離した２本の導波路が作製される。第７図に示す
側から入射された光は出射端において２本に分岐
され、分岐回路として動作する。
２本の半円柱状１４に加工し、第４図と同様に超
音波加工により片側の端面に深さ約５mm、幅約３
mmの溝１５を開ける。半円柱状母材の半径は7.5
mm、長さは約５cm底辺からの高さはそれぞれ、
4.5mmおよび7.5mmである。高さ７mmの半円柱状母
材の底辺（平面部）にＹ分岐パターン１２を納め
るための深さ約１mmのＹ状の溝を掘る（第５図−
ｂ）。次に第６図に示すように、第２図−ｃの板
状の分岐導波路１６を上記２本の半円柱状石英母
材ではさみ、内径15.5mm、外径17mmの石英管１７
に挿入する。このとき導波路７′は石英管の中央
に配置される。縦2.9mm、横15mm、長さ５mmの
SiO2＋B2O3よりなるガラス板１８を前記の溝１
３および１５に挿入し最終的な分岐用母材とす
る。ただしB2O3の含有量は約10mol％である。作
製された分岐用母材を線引いてフアイバとする。
フアイバ外径は240μｍ、コアの寸法は7.1μｍ×
7.1μｍ、またSiO2＋B2O3ガラス層の寸法は212
μｍ×41μｍである。フアイバの一方の端面は第
７図に示すように中心に矩形コア１９を有し、ま
た他方の端面は第８図に示すように２つの矩形コ
ア１９およびSiO2＋B2O3ガラス１８よりなる分
岐路構造である。ここで第８図に示す分岐路側の
フアイバ約３cmを50％のHFを用いてエツチング
する。SiO2＋B2O3ガラスはSiO2ガラスに比べて
エツチング速度が速いため（約７倍）この部分が
選択的にエツチングされ、第９図に示すように分
離した２本の導波路が作製される。第７図に示す
側から入射された光は出射端において２本に分岐
され、分岐回路として動作する。
なお本実施例ではSiO2＋B2O3ガラスを分離用
のガラスとして用いたが、他にSiO2と屈折率の
等しいSiO2＋P2O5＋B2O3あるいはSiO2＋GeO2＋
B2O3Cガラス等を使用することも可能である。ま
た、本実施例ではコア径の小さい単一モード用の
分岐回路を示したが、コア径が大きく、屈折率差
も大きい多モード用の分岐回路も作製可能であ
る。フアイバ化しているため、入射端から出射端
までの距離が長いが、これは適当な半径で巻くこ
とにより問題とならない。
のガラスとして用いたが、他にSiO2と屈折率の
等しいSiO2＋P2O5＋B2O3あるいはSiO2＋GeO2＋
B2O3Cガラス等を使用することも可能である。ま
た、本実施例ではコア径の小さい単一モード用の
分岐回路を示したが、コア径が大きく、屈折率差
も大きい多モード用の分岐回路も作製可能であ
る。フアイバ化しているため、入射端から出射端
までの距離が長いが、これは適当な半径で巻くこ
とにより問題とならない。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明による分岐回路は
入射および出射端がフアイバとなつているため、
通常の光フアイバとの結合がきわめて容易である
という利点を有する。また母材を引き伸ばしてフ
アイバとするため、分岐角が非常に小さくなりさ
らに母材段階のきずも高温状態で火炎研摩されて
なくなるため挿入損失も非常に小さくなる。
入射および出射端がフアイバとなつているため、
通常の光フアイバとの結合がきわめて容易である
という利点を有する。また母材を引き伸ばしてフ
アイバとするため、分岐角が非常に小さくなりさ
らに母材段階のきずも高温状態で火炎研摩されて
なくなるため挿入損失も非常に小さくなる。
第１図および第２図は従来の分岐回路の説明
図、第３図は本発明を実施するに当たり使用する
三層導波膜の概略図、第４図ａ〜ｃは導波膜上に
Ｙ分岐回路を作製するためのエツチング工程を示
す図、第５図ａ及びｂは半円柱状石英母材に板状
の溝を開けた図、第６図は最終的な分岐回路母材
の断面図、第７図、第８図、第９図は分岐回路の
断面図である。 １……セルフオツクレンズ、２……反射膜、３
……入射用フアイバ、４，５……出射用フアイ
バ、６……石英基板、７……コア用導波膜、７′
……導波路、８……クラツド、９……三層スラブ
導波膜、１０……レジスト、１１……Au、１
２′……Ｙ溝、１２……Ｙ分岐パターン、１３，
１５……溝、１４……半円柱状母材、１６……板
状分岐導波路、１７……石英管、１８……SiO2
＋B2O3ガラス板、１９……コア、２０……クラ
ツド。
図、第３図は本発明を実施するに当たり使用する
三層導波膜の概略図、第４図ａ〜ｃは導波膜上に
Ｙ分岐回路を作製するためのエツチング工程を示
す図、第５図ａ及びｂは半円柱状石英母材に板状
の溝を開けた図、第６図は最終的な分岐回路母材
の断面図、第７図、第８図、第９図は分岐回路の
断面図である。 １……セルフオツクレンズ、２……反射膜、３
……入射用フアイバ、４，５……出射用フアイ
バ、６……石英基板、７……コア用導波膜、７′
……導波路、８……クラツド、９……三層スラブ
導波膜、１０……レジスト、１１……Au、１
２′……Ｙ溝、１２……Ｙ分岐パターン、１３，
１５……溝、１４……半円柱状母材、１６……板
状分岐導波路、１７……石英管、１８……SiO2
＋B2O3ガラス板、１９……コア、２０……クラ
ツド。
Claims (1)
- １ 石英基板の上にコア層およびクラツド層を有
する矩形の三層スラブ導波路に凸状のＹ分岐パタ
ーンと分岐導波路のほぼ中央部に石英基板とコア
層とクラツド層を貫いて矩形の溝をもうける工程
と、１対の半円柱状石英母材の一方の端面のほぼ
中央部に半円柱の平面及び曲面を貫いて矩形の溝
をもうけると共に一方の半円柱状石英母材の平面
部に前記Ｙ分岐パターンに対応する形状の溝をも
うける工程と、前記三層スラブ導波路を前記１対
の半円柱状石英母材で各矩形溝が全体として連結
するごとくはさんで中空の石英管に挿入する工程
と、前記の連結した溝にSiO2＋B2O3を主成分と
するガラスを挿入して母材を作成する工程と、こ
の母材を線引いてフアイバ化する工程と、分岐側
フアイバをエツチングして２本のフアイバに分離
する工程とを有することを特徴とする光分岐回路
の作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8006982A JPS58198018A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 光分岐回路の作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8006982A JPS58198018A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 光分岐回路の作成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58198018A JPS58198018A (ja) | 1983-11-17 |
| JPS6140963B2 true JPS6140963B2 (ja) | 1986-09-12 |
Family
ID=13707932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8006982A Granted JPS58198018A (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | 光分岐回路の作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58198018A (ja) |
-
1982
- 1982-05-14 JP JP8006982A patent/JPS58198018A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58198018A (ja) | 1983-11-17 |
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