JPS6152605A - 光分波器およびその製造方法 - Google Patents
光分波器およびその製造方法Info
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- JPS6152605A JPS6152605A JP17442684A JP17442684A JPS6152605A JP S6152605 A JPS6152605 A JP S6152605A JP 17442684 A JP17442684 A JP 17442684A JP 17442684 A JP17442684 A JP 17442684A JP S6152605 A JPS6152605 A JP S6152605A
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- Japan
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- diffraction grating
- optical waveguide
- waveguide film
- fiber
- optical
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-
- 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
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12004—Combinations of two or more optical elements
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は光波長多重通信などに用いられる光分波器およ
びその製造方法に関するものである。
びその製造方法に関するものである。
従来この種の光分波器は回折格子、レンズを用い、空中
拡散で行われており、ファイバの位置合わせが非常に難
しく実用的ではなかった。またこれを改善したものとし
て、凹面回折格子と光導波膜とにより構成されたものが
提案されている。
拡散で行われており、ファイバの位置合わせが非常に難
しく実用的ではなかった。またこれを改善したものとし
て、凹面回折格子と光導波膜とにより構成されたものが
提案されている。
たとえば、１１．Ｗ、ＹＥＮなど（ＯＰＴＩＣ３ＬＩＥ
ＴＴＥＲ３６゜（１９８１） ６３９ ）の作製した光
分波器ではガラス薄板上にイオンビームエツチングで作
製した回折格子をスライドガラスよりなる光導波膜の端
面に接着し、逆方向の導波膜端面にファイバを押し当て
ている。
ＴＴＥＲ３６゜（１９８１） ６３９ ）の作製した光
分波器ではガラス薄板上にイオンビームエツチングで作
製した回折格子をスライドガラスよりなる光導波膜の端
面に接着し、逆方向の導波膜端面にファイバを押し当て
ている。
このような構造の場合、ファイバ位置合わせは非常に重
要であり、かつ非常な手間と熟練を要する。さらに、フ
ァイバと光導波膜の接続部分は剥がれやすく、信頼性に
欠ける欠点があった。また回折格子も曲げた状態で導波
膜端面に押し当てるため、はがれたり、回折格子が割れ
たりするなど、信頼性に欠けるという欠点もあった。
要であり、かつ非常な手間と熟練を要する。さらに、フ
ァイバと光導波膜の接続部分は剥がれやすく、信頼性に
欠ける欠点があった。また回折格子も曲げた状態で導波
膜端面に押し当てるため、はがれたり、回折格子が割れ
たりするなど、信頼性に欠けるという欠点もあった。
本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、ファイバ
の位置合わせが容易で、かつファイバと光導波膜などの
接続部分の剥離あるいは回路格子の割れ、剥離などを生
じることのない光分波器を提供すること、さらには上述
の光分波器を容易に製造する方法を提供することを目的
とする。
の位置合わせが容易で、かつファイバと光導波膜などの
接続部分の剥離あるいは回路格子の割れ、剥離などを生
じることのない光分波器を提供すること、さらには上述
の光分波器を容易に製造する方法を提供することを目的
とする。
したがって本発明による光分波器は、ガラス基板表面に
設けた光導波膜と、該光導波膜の端面に設けられた曲面
状のエシュレット回析格子と、該回折格子と相対する光
導波膜端面もしくは端面近傍に設けられたファイバ保持
部を有することを特徴とするものである。
設けた光導波膜と、該光導波膜の端面に設けられた曲面
状のエシュレット回析格子と、該回折格子と相対する光
導波膜端面もしくは端面近傍に設けられたファイバ保持
部を有することを特徴とするものである。
さらに本発明による光分波器の製造方法によれば、金属
アルコレート溶液を、回折格子状およびファイバ保持部
状のパターンを有する型と接触させ、ついで一定時間放
置してゲル化させたのち、離型し、乾燥してガラス基板
を形成したのち、前記ガラス基板に所定深さまで不純物
を拡散し、加熱、透明ガラス化して、一方の端面に回折
格子を、他の端面またはその近傍にファイバ支持部を存
する光導波膜を形成させることを特徴とするものである
。
アルコレート溶液を、回折格子状およびファイバ保持部
状のパターンを有する型と接触させ、ついで一定時間放
置してゲル化させたのち、離型し、乾燥してガラス基板
を形成したのち、前記ガラス基板に所定深さまで不純物
を拡散し、加熱、透明ガラス化して、一方の端面に回折
格子を、他の端面またはその近傍にファイバ支持部を存
する光導波膜を形成させることを特徴とするものである
。
また、本発明による第二の光分波器の製造方法によれば
、第一の金属アルコレート溶液を回折格子状およびファ
イバ保持部状のパターンを有する型と接触させ、一定時
間放置してゲルさせて、一方の端面に回折格子を有し、
他の端面またはその近傍にファイバ保持部を有する光導
波膜用ゲルを形成させたのち、第一の金属アルコレート
溶液と異なる組成を有する第二の金属アルコレート溶液
を前記光導波膜用ゲル上に流しゲル化させたのち、乾燥
し、加熱、透明ガラス化することを特徴とするものであ
る。
、第一の金属アルコレート溶液を回折格子状およびファ
イバ保持部状のパターンを有する型と接触させ、一定時
間放置してゲルさせて、一方の端面に回折格子を有し、
他の端面またはその近傍にファイバ保持部を有する光導
波膜用ゲルを形成させたのち、第一の金属アルコレート
溶液と異なる組成を有する第二の金属アルコレート溶液
を前記光導波膜用ゲル上に流しゲル化させたのち、乾燥
し、加熱、透明ガラス化することを特徴とするものであ
る。
本発明による光分波器およびその製造方法によれば、回
折格子、光導波膜、ファイバ保持部が一体に形成されて
いるため、安定した特性かえられるとともに、信頼性が
高い光分波器を提供できるという利点がある。さらに本
発明による光分波器の製造方法によれば、本発明による
光分波器を容易に製造可能であり、また製品が製造途中
で均一に収縮するため、型の精度以上の製品が得られる
という利点がある。さらにガラスファイバと同一組成の
石英を用い光分波器を製造できるという利点もある。
折格子、光導波膜、ファイバ保持部が一体に形成されて
いるため、安定した特性かえられるとともに、信頼性が
高い光分波器を提供できるという利点がある。さらに本
発明による光分波器の製造方法によれば、本発明による
光分波器を容易に製造可能であり、また製品が製造途中
で均一に収縮するため、型の精度以上の製品が得られる
という利点がある。さらにガラスファイバと同一組成の
石英を用い光分波器を製造できるという利点もある。
゛〔発明の詳細な説明〕
本発明をさらに詳しく説明する。
第１図は本発明による光分波器の一実施例の斜視図であ
り、図中、１はガラス基板、２は光導波膜、３はファイ
バ保持部、４は回折格子を示している。
り、図中、１はガラス基板、２は光導波膜、３はファイ
バ保持部、４は回折格子を示している。
この第１図より明らかなように、本発明による光分波器
は、ガラス基板１上に光導波膜２が形成されており、こ
の光導波膜２の一方の端面には、回折格子４が、他方の
端面またはその近傍にはファイバ保持部３が形成されて
いる。
は、ガラス基板１上に光導波膜２が形成されており、こ
の光導波膜２の一方の端面には、回折格子４が、他方の
端面またはその近傍にはファイバ保持部３が形成されて
いる。
このファイバ保持部３は入射用ファイバおよび出射用フ
ァイバをそれぞれ接続するためのものであり、ファイバ
の固定は、たとえば接着剤を使用したり、融着したりす
る方法により行うことができる。
ァイバをそれぞれ接続するためのものであり、ファイバ
の固定は、たとえば接着剤を使用したり、融着したりす
る方法により行うことができる。
このよ・うなファイバ保持部３は、この実施例において
は矩形の溝であるが、本発明においてはこれに限定され
るものではなく、半円形やＶ字形など適当な形状の溝で
よい。また逆に２この凸部からなるファイバ保持部３で
あることもできる。すなわちファイバを保持可能であれ
ば、いかなる形状であってもよい。
は矩形の溝であるが、本発明においてはこれに限定され
るものではなく、半円形やＶ字形など適当な形状の溝で
よい。また逆に２この凸部からなるファイバ保持部３で
あることもできる。すなわちファイバを保持可能であれ
ば、いかなる形状であってもよい。
第２図は本発明の第１の製造方法の工程を模式的に表示
した説明図である。
した説明図である。
本発明による方法によれば、金属アルコレート溶液５を
、回折格子状パターン７およびファイバ保持部状のパタ
ーン８を有する型６と接触させ、ついで一定時間放置し
てゲル化させる（第２図（ａ））。
、回折格子状パターン７およびファイバ保持部状のパタ
ーン８を有する型６と接触させ、ついで一定時間放置し
てゲル化させる（第２図（ａ））。
このような金属アルコレート溶液は、少なくとも一種以
上の金属アルコレート、水および必要ならばメタノール
、エタノール、プロパツールなどのアルコール系溶媒、
さらには酸、塩基などを含むものである。前述の金属ア
ルコレートとしては、たとえばテトラエトキシシラン、
テトラメトキシシランなどが例として挙げることができ
るが、本発明においてはこれに限定されるものではない
のは明らかである。
上の金属アルコレート、水および必要ならばメタノール
、エタノール、プロパツールなどのアルコール系溶媒、
さらには酸、塩基などを含むものである。前述の金属ア
ルコレートとしては、たとえばテトラエトキシシラン、
テトラメトキシシランなどが例として挙げることができ
るが、本発明においてはこれに限定されるものではない
のは明らかである。
次ぎに前述のようなゲルを型６より離型し、乾燥加熱し
て多孔質ガラス９とする（第２図（ｂ））。
て多孔質ガラス９とする（第２図（ｂ））。
さらにこの多孔質ガラス９をガラスの屈折率を高くしえ
る物質、たとえばリン、チタンなどのイオンを含む溶液
１０に浸漬し、ガラス表面に含浸せしめ（第２図（Ｃ１
）、この多孔質ガラス９を加熱して透明ガラス化し、光
導波膜２を表面に有し、かつこの光導波膜２の端面に回
折格子４とファイバ保持部３が形成された光分波器１１
をえるものであ ）る。
る物質、たとえばリン、チタンなどのイオンを含む溶液
１０に浸漬し、ガラス表面に含浸せしめ（第２図（Ｃ１
）、この多孔質ガラス９を加熱して透明ガラス化し、光
導波膜２を表面に有し、かつこの光導波膜２の端面に回
折格子４とファイバ保持部３が形成された光分波器１１
をえるものであ ）る。
この実施例においては、光導波膜２を形成するにあたっ
て、多孔質ガラス９に溶液１０よりイオンを含浸させた
が、本発明においては、この方法に限定されるものでは
なく、たとえば完全に焼結したガラスに溶融塩からイオ
ン拡散させることも可能である。
て、多孔質ガラス９に溶液１０よりイオンを含浸させた
が、本発明においては、この方法に限定されるものでは
なく、たとえば完全に焼結したガラスに溶融塩からイオ
ン拡散させることも可能である。
第３図は本発明による第２の方法の工程を模式的に示し
た説明図であり、図中、第２図と同様の記号は同様の部
材等を示す。
た説明図であり、図中、第２図と同様の記号は同様の部
材等を示す。
この方法においては、回折格子部分７およびファイバ保
持部分８を存する型６中に第一の金属アルコレート溶液
５ａを流し込み、ゲル化させて光導波腹部分５゛を形成
させる（第３図（ａ））。
持部分８を存する型６中に第一の金属アルコレート溶液
５ａを流し込み、ゲル化させて光導波腹部分５゛を形成
させる（第３図（ａ））。
このように形成されたゲル５”上にさらに、前述の金属
アルコレート溶液５よりも屈折率の低い金属アルコレー
ト溶液５ｂを前記ゲル５”上に流し込み（第３図ｆｂｌ
）、ゲル化し、ガラス基板部を形成させる。
アルコレート溶液５よりも屈折率の低い金属アルコレー
ト溶液５ｂを前記ゲル５”上に流し込み（第３図ｆｂｌ
）、ゲル化し、ガラス基板部を形成させる。
このようにして製造されたゲルを型６より外すとともに
、乾燥加熱して（第３図（Ｃ１）、光分波器１１を得る
。
、乾燥加熱して（第３図（Ｃ１）、光分波器１１を得る
。
第２図および第３図に示した本発明による光分波器の製
造方法において、ゲルの乾燥加熱時に溶液組成に依存し
た割合だけ、ゲルは縮小する。そのため、型の設計はそ
の縮小分を見込んだ分だけ太き（しておく必要がある。
造方法において、ゲルの乾燥加熱時に溶液組成に依存し
た割合だけ、ゲルは縮小する。そのため、型の設計はそ
の縮小分を見込んだ分だけ太き（しておく必要がある。
さらには、前記ゲルの縮小する場合、回折格子の周期が
収縮すると同時に曲面の曲率半径も収縮するため、ファ
イバ保持部は型の段階でローランドサークル（回折光が
焦点を結ぶ位置）で一致させておけば、完成品において
も一致することになる。
収縮すると同時に曲面の曲率半径も収縮するため、ファ
イバ保持部は型の段階でローランドサークル（回折光が
焦点を結ぶ位置）で一致させておけば、完成品において
も一致することになる。
第４図は、本発明における他の製造方法を実施するため
の方法を模式的に示す説明図であり、図中、１２はガラ
ス基板に光導波膜を形成した光分波器本体、１３はファ
イバ保持部３に対応するパターンを存するマスクである
。
の方法を模式的に示す説明図であり、図中、１２はガラ
ス基板に光導波膜を形成した光分波器本体、１３はファ
イバ保持部３に対応するパターンを存するマスクである
。
第２図あるいは第３図による方法によって、ガラス基板
１に回折格子４を有する光導波膜２を積層した光分波器
本体１２（第４図（ａ））に、レジストを塗布し、ファ
イバ保持部に対応するパターンを有するマスク１３を積
層して露光し、ファイバ保持部３をドライエツチングな
どにより形成するものである。
１に回折格子４を有する光導波膜２を積層した光分波器
本体１２（第４図（ａ））に、レジストを塗布し、ファ
イバ保持部に対応するパターンを有するマスク１３を積
層して露光し、ファイバ保持部３をドライエツチングな
どにより形成するものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例１
３００本／龍、ブレーズ角１７°２７′、曲率半径２３
．４龍の回折格子と、ローランドサークル上に入射ファ
イバ保持部および５本の出射ファイバ保持部を有する型
を用い、第２図による方法により光分波器を製造した。
．４龍の回折格子と、ローランドサークル上に入射ファ
イバ保持部および５本の出射ファイバ保持部を有する型
を用い、第２図による方法により光分波器を製造した。
金属アルコレート溶液としては、テトラメトキシシラン
、水、メタノールを１ ７４ ：２のモル比で混合し
たものを用いた。前記金属アルコレート溶液をゲル化し
、乾燥後、７００℃まで加熱し、多孔質ガラス体を得た
。これを、０．１モル／１のリン酸水溶液に浸漬し、乾
燥後、再度１１００°Ｃまで加熱し、０．８ ｎｍから
０．９ ｎｍの５多重の光分波器を得た。
、水、メタノールを１ ７４ ：２のモル比で混合し
たものを用いた。前記金属アルコレート溶液をゲル化し
、乾燥後、７００℃まで加熱し、多孔質ガラス体を得た
。これを、０．１モル／１のリン酸水溶液に浸漬し、乾
燥後、再度１１００°Ｃまで加熱し、０．８ ｎｍから
０．９ ｎｍの５多重の光分波器を得た。
このように製造された光分波器のファイバ保持部に光フ
ァイバを挿入し、融着したところ、良好な特性と充分な
強度を得た。
ァイバを挿入し、融着したところ、良好な特性と充分な
強度を得た。
実施例２
実施例１と同様の型を用い、第３図の方法により光分波
器を製造した。
器を製造した。
第一の金属アルコレート溶液としては、テトラメトキシ
シラン、テトラブトキシゲルマニウム、水、メタノール
を０．８５ ： ０．１５ ： ４ ： ２のモル比
で混合したものを用い、第二の金属アルコレート溶液と
しては、実施例１で示したものと同じものを用いた。
シラン、テトラブトキシゲルマニウム、水、メタノール
を０．８５ ： ０．１５ ： ４ ： ２のモル比
で混合したものを用い、第二の金属アルコレート溶液と
しては、実施例１で示したものと同じものを用いた。
これらの溶液をゲル化したのち、乾燥し、１０００℃ま
で加熱し、０．８ ｎｍから０．９ ｎｍ、５多宙の光
分波器を得た。
で加熱し、０．８ ｎｍから０．９ ｎｍ、５多宙の光
分波器を得た。
・ このように製造された光分波器のファイバ保持部に
、光ファイバを挿入し、エポキシ樹脂で接着したところ
、良好な特性と充分な強度を得た。
、光ファイバを挿入し、エポキシ樹脂で接着したところ
、良好な特性と充分な強度を得た。
以上説明したように、本発明による光分波器によれば、
回折格子、光導波路、ファイバ保持部が一体的に形成さ
れているため、安定した特性が得られ、信頼性が向上す
るという利点がある。
回折格子、光導波路、ファイバ保持部が一体的に形成さ
れているため、安定した特性が得られ、信頼性が向上す
るという利点がある。
また、本発明による光分波器の製造方法によれば、容易
に本発明による光分波器が製造できるとともに、またゲ
ル体が均一に収縮するため、型の精度以上の光分波器が
得られるという利点がある。
に本発明による光分波器が製造できるとともに、またゲ
ル体が均一に収縮するため、型の精度以上の光分波器が
得られるという利点がある。
またガラスファイバと同一組成の石英を用いて光分波器
を作製できるという利点もある。
を作製できるという利点もある。
第１図は本発明による光分波器の一実施例の斜視図、第
２図は本発明による光分波器の製造方法を説明するため
の説明図、第３図は本発明による第二の製造方法を説明
する説明図、第４図は本発明による他の製造方法を説明
するための説明図である。 １ ・・・ガラス基板、２ ・・・光導波膜、３ ・・
・ファイバ保持部、４ ・・・回折格子、５ ・・・金
泥アルコレート溶液、６ ・・・型、７ ・・・回路格
子パターン、８ ・・・ファイバ保持部パターン、１１
・・・光分波器。 出願人代理人 雨 宮 正 季第３図 第４図
２図は本発明による光分波器の製造方法を説明するため
の説明図、第３図は本発明による第二の製造方法を説明
する説明図、第４図は本発明による他の製造方法を説明
するための説明図である。 １ ・・・ガラス基板、２ ・・・光導波膜、３ ・・
・ファイバ保持部、４ ・・・回折格子、５ ・・・金
泥アルコレート溶液、６ ・・・型、７ ・・・回路格
子パターン、８ ・・・ファイバ保持部パターン、１１
・・・光分波器。 出願人代理人 雨 宮 正 季第３図 第４図
Claims (4)
- （１）ガラス基板表面に設けた光導波膜と、該光導波膜
の端面に設けられた曲面状のエシュレット回折格子と、
該回折格子と相対する光導波膜端面もしくは端面近傍に
設けられたファイバ保持部を有することを特徴とする光
分波器。 - （２）金属アルコレート溶液を、回折格子状およびファ
イバ保持部状のパターンを有する型と接触させ、ついで
一定時間放置してゲル化させたのち、離型し、乾燥して
ガラス基板を形成したのち、前記ガラス基板に所定深さ
まで不純物を拡散し、加熱、透明ガラス化して、一方の
端面に回折格子を、他の端面またはその近傍にファイバ
支持部を有する光導波膜を形成させることを特徴とする
光分波器の製造方法。 - （３）第一の金属アルコレート溶液を回折格子状および
ファイバ保持部状のパターンを有する型と接触させ、一
定時間放置してゲルさせて、一方の端面に回折格子を有
し、他の端面またはその近傍にファイバ保持部を有する
光導波膜用ゲルを形成させたのち、第一の金属アルコレ
ート溶液と異なる組成を有する第二の金属アルコレート
溶液を前記光導波膜用ゲル上に流しゲル化させたのち、
乾燥し、加熱、透明ガラス化することを特徴とする光分
波器の製造方法。 - （４）金属アルコレート溶液の少なくとも一種を、回折
格子状のパターンを有する型に入れ、ゲル化し、一方の
端面に回折格子を有する光導波膜を備えた光分波器本体
を形成するとともに、この光導波膜にファイバ保持部状
パターンを有するマスクを被覆し、エッチングして前記
光導波膜の他方の端面にファイバ保持部を形成すること
を特徴とする光分波器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17442684A JPS6152605A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | 光分波器およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17442684A JPS6152605A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | 光分波器およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6152605A true JPS6152605A (ja) | 1986-03-15 |
Family
ID=15978334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17442684A Pending JPS6152605A (ja) | 1984-08-22 | 1984-08-22 | 光分波器およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6152605A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62287210A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-14 | ポラロイド コ−ポレ−シヨン | 集積光学装置 |
| JPS63173006A (ja) * | 1986-12-31 | 1988-07-16 | コミサリヤ・ア・レネルジ・アトミク | 楕円凹面格子を使用し集積光学素子状に製造されたマルチプレクサーデマルチプレクサ |
-
1984
- 1984-08-22 JP JP17442684A patent/JPS6152605A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62287210A (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-14 | ポラロイド コ−ポレ−シヨン | 集積光学装置 |
| JPS63173006A (ja) * | 1986-12-31 | 1988-07-16 | コミサリヤ・ア・レネルジ・アトミク | 楕円凹面格子を使用し集積光学素子状に製造されたマルチプレクサーデマルチプレクサ |
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