JPS6159406A - プレ−ナ型光ガイドの光結合構造およびその製造方法 - Google Patents
プレ−ナ型光ガイドの光結合構造およびその製造方法Info
- Publication number
- JPS6159406A JPS6159406A JP18062384A JP18062384A JPS6159406A JP S6159406 A JPS6159406 A JP S6159406A JP 18062384 A JP18062384 A JP 18062384A JP 18062384 A JP18062384 A JP 18062384A JP S6159406 A JPS6159406 A JP S6159406A
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- Japan
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- light guide
- lens
- substrate
- light
- light source
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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
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4202—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details for coupling an active element with fibres without intermediate optical elements, e.g. fibres with plane ends, fibres with shaped ends, bundles
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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
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Optical Couplings Of Light Guides (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光伝送技術に関し、特にプレーナ型光ガイドと
光源との光結合構造及びその製造方法に関するものであ
る。
光源との光結合構造及びその製造方法に関するものであ
る。
光伝送手段として光ファイバが主に用いられているが、
近年は、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂｏ３）や石
英（Ｓ１０２）などの誘電体またはガリウムひ素（Ｇａ
Ａｓ ）などの半導体からなる基板の表面に形成された
プレーナ型光ガイドが実用化されている。一方、かかる
光ガイＰを用いて伝送する光の光源としては、発光ダイ
オード（ＬＥＤ ）や半導体レーザダイオード（ＬＤ）
々どが一般に用いられている。
近年は、例えばニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂｏ３）や石
英（Ｓ１０２）などの誘電体またはガリウムひ素（Ｇａ
Ａｓ ）などの半導体からなる基板の表面に形成された
プレーナ型光ガイドが実用化されている。一方、かかる
光ガイＰを用いて伝送する光の光源としては、発光ダイ
オード（ＬＥＤ ）や半導体レーザダイオード（ＬＤ）
々どが一般に用いられている。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕上記
のようなプレーナ型光ガイドと光源との光結合は、従来
、両者の間の空間に球レンズなどを配置し、これで光源
からの出射光を集光して光ガイドの端面に導入するよう
に構成されている。しかしこの構造では、光源とレンズ
ｌ’１８ならびにレンズと光ガイド間のそれぞれに高精
度の光軸調整が必要で、組立作業が煩雑であるという問
題がある。
のようなプレーナ型光ガイドと光源との光結合は、従来
、両者の間の空間に球レンズなどを配置し、これで光源
からの出射光を集光して光ガイドの端面に導入するよう
に構成されている。しかしこの構造では、光源とレンズ
ｌ’１８ならびにレンズと光ガイド間のそれぞれに高精
度の光軸調整が必要で、組立作業が煩雑であるという問
題がある。
オた、レンズの介在によってそれだけ媒質間の境界面が
多くなり、フレネル損失が大きいという問題がある。
多くなり、フレネル損失が大きいという問題がある。
本発明は上記問題点を解決するために、プレーナ型光ガ
イドと光源との光結合構造において、光源からの出射光
を光ガイドに導入するための集光レンズを該光ガイドの
端面に一体形成したものである。
イドと光源との光結合構造において、光源からの出射光
を光ガイドに導入するための集光レンズを該光ガイドの
端面に一体形成したものである。
また、本発明はこのようなプレーナ型光ガイドの端面に
集光レンズを一体形成する方法を提供するものであり、
この方法は透明で目、つ通常は比較的粘性の高い液状で
あるレンズ材料中に前記基板の光ガイド端面側のエツジ
を浸し、次に基板を垂直に引き上げ、このとき基板エツ
ジに残って滴状に垂下したレンズ材料を硬化させるこ表
により前記集光レンズを形成するものである。
集光レンズを一体形成する方法を提供するものであり、
この方法は透明で目、つ通常は比較的粘性の高い液状で
あるレンズ材料中に前記基板の光ガイド端面側のエツジ
を浸し、次に基板を垂直に引き上げ、このとき基板エツ
ジに残って滴状に垂下したレンズ材料を硬化させるこ表
により前記集光レンズを形成するものである。
〔作 用〕
本発明による光結合構造では、光ガイド端面に一体形成
された集光レンズが、集光レンズと光ガイド間の光軸調
整を不要となし、捷た媒質間境界面の数を減らす如く作
用する。
された集光レンズが、集光レンズと光ガイド間の光軸調
整を不要となし、捷た媒質間境界面の数を減らす如く作
用する。
また、本発明による集光レンズの一体形成方法によれば
、基板エツジから垂下するレンズ材料の表面張力が理想
的な形状の集光レンズを容易に形成可能とする。
、基板エツジから垂下するレンズ材料の表面張力が理想
的な形状の集光レンズを容易に形成可能とする。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第１図は本発明によるプレーナ型光ガイドと光源との光
結合構造の一実施例の略示側面図である。
結合構造の一実施例の略示側面図である。
図中、符号１が光源を示し、これは例えば半導体レーザ
ダイオードである。また、符号２はプレーナ型光ガイド
（以下単に「光が１ド」と略記）を示す。この光がイｉ
−′２は月島０３の基板３に形成したものであり、厚さ
が約０．５關の基板３の表面に金属チタン（Ｔｉ）を幅
数珈、厚さ数百人として所望のパターンに形成し、これ
を約１０００℃で数時間加熱してＴ！をＬｉ ＮｂＯ５
中に熱拡散せしめることによジ形成される、２この熱拡
散によ）形成された光ガイド２は他の部分よシわずかに
大きな屈折率を有し、従って光ガイド２にその端面から
光を導入すると、光は光がイド２内に閉じ込められて伝
送される。第２図（イ）は光ガイド２及び基板３０部分
斜視図である。
ダイオードである。また、符号２はプレーナ型光ガイド
（以下単に「光が１ド」と略記）を示す。この光がイｉ
−′２は月島０３の基板３に形成したものであり、厚さ
が約０．５關の基板３の表面に金属チタン（Ｔｉ）を幅
数珈、厚さ数百人として所望のパターンに形成し、これ
を約１０００℃で数時間加熱してＴ！をＬｉ ＮｂＯ５
中に熱拡散せしめることによジ形成される、２この熱拡
散によ）形成された光ガイド２は他の部分よシわずかに
大きな屈折率を有し、従って光ガイド２にその端面から
光を導入すると、光は光がイド２内に閉じ込められて伝
送される。第２図（イ）は光ガイド２及び基板３０部分
斜視図である。
次に符号４け、光源１からの出射光５を光ガイド２に導
入するための集光レンズを示し、このレンズ４け光ガイ
ド２の端面に一体形成されている。
入するための集光レンズを示し、このレンズ４け光ガイ
ド２の端面に一体形成されている。
第２図（ロ）はレンズ４を一体形成した状態の部分斜視
図である。
図である。
このレンズ４は第３図に示すようなディップ法によって
形成可能である。まず、符号１ｏはレンズ材料１１が入
った槽を示す。レンズ材料１１としては、透明で且つ通
常は比較的粘性の高い液状であり、そして例えば熱ある
いは光などの手段によって硬化する性質のもの、例えば
米国のＳｕｍｍｅｒｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社の
ｒ ＯｐｔｉｃａｌＣｅｍｅｎｔ ＵＶ−７１Ｊ など
を用いる。これは紫外線照射によって硬化する。そして
第３図（イ）に示す如く、このレンズ材料１１中に、第
２図（イ）に示したような基板コ３の光ガイド２の端面
側のエツジを浸す。そして数秒後に、第３図（ロ）に示
す如く基板３を垂直にそっと引き上げる。このとき、基
板３に付着したレンズ材料は、重力と表面張力との作用
によシ基板エツジに符号４ａで示す如く滴状に垂下する
。これに紫外線を照射して硬化させれば、第２図（ロ）
に示す如く基板３のエツジ沿ってほぼ一様な断面形状の
集光レンズ４が一体形成される。
形成可能である。まず、符号１ｏはレンズ材料１１が入
った槽を示す。レンズ材料１１としては、透明で且つ通
常は比較的粘性の高い液状であり、そして例えば熱ある
いは光などの手段によって硬化する性質のもの、例えば
米国のＳｕｍｍｅｒｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社の
ｒ ＯｐｔｉｃａｌＣｅｍｅｎｔ ＵＶ−７１Ｊ など
を用いる。これは紫外線照射によって硬化する。そして
第３図（イ）に示す如く、このレンズ材料１１中に、第
２図（イ）に示したような基板コ３の光ガイド２の端面
側のエツジを浸す。そして数秒後に、第３図（ロ）に示
す如く基板３を垂直にそっと引き上げる。このとき、基
板３に付着したレンズ材料は、重力と表面張力との作用
によシ基板エツジに符号４ａで示す如く滴状に垂下する
。これに紫外線を照射して硬化させれば、第２図（ロ）
に示す如く基板３のエツジ沿ってほぼ一様な断面形状の
集光レンズ４が一体形成される。
本発明の光結合構造によれば、集光レンズ４が光ガイド
２の端面に一体形成されているので、光源１と光ガイド
２（もしくは集光レンズ４）間の光軸調整のみを行えば
良く、組立が非常に容易である。また、同じく集光レン
ズの一体形成によシ、光ガイド２と集光レンズ４間に他
の媒質が介在しないのでそれだけ媒質間の境界面の数が
少なく、フレネル損失が小さい。
２の端面に一体形成されているので、光源１と光ガイド
２（もしくは集光レンズ４）間の光軸調整のみを行えば
良く、組立が非常に容易である。また、同じく集光レン
ズの一体形成によシ、光ガイド２と集光レンズ４間に他
の媒質が介在しないのでそれだけ媒質間の境界面の数が
少なく、フレネル損失が小さい。
更に、本発明の方法によれば光ガイド２への集光レンズ
４の一体形成が非常に簡単であり、しか本理想的々レン
ズ形状を得ることができる。特に、本発明の方法で形成
ちれるレンズは、基板面内方向にはレンズ作用を持たな
い。しかるに、光源として主に用いられる半導体レーザ
ダイオードの場合、その出射光は活性層の接合面と平行
な方向（つまり基板面内方向）には拡がりが小さく、接
合面と直角な方向への拡がりが大きい軸非対称であり、
従って図示のような集光レンズは光結合の上で極めて有
利である。しかし、発光ダイオードのように出射光が軸
対称のものにも実用上十分有効であることは云う寸でも
々い。また、本発明に方法で形成される集光レンズ４は
第１図に示すように基板３の中心線に関し対称形である
が、実際にレンズとして用いられるのは光ガイド２の方
に偏った領域である。これは、光ガイド２は片側が基板
３に接し、反対側は空気に接していて全反射が相違する
点を考慮すると、理想的なレンズ作用が得られる。尚、
特殊なレンズ形状を得たい場合にけ、第３図（ロ）で説
明した紫外線照射による滴状レンズ材料４ａの硬化の際
、半硬化の状態でこれを所望の形状に整形することも可
能である。
４の一体形成が非常に簡単であり、しか本理想的々レン
ズ形状を得ることができる。特に、本発明の方法で形成
ちれるレンズは、基板面内方向にはレンズ作用を持たな
い。しかるに、光源として主に用いられる半導体レーザ
ダイオードの場合、その出射光は活性層の接合面と平行
な方向（つまり基板面内方向）には拡がりが小さく、接
合面と直角な方向への拡がりが大きい軸非対称であり、
従って図示のような集光レンズは光結合の上で極めて有
利である。しかし、発光ダイオードのように出射光が軸
対称のものにも実用上十分有効であることは云う寸でも
々い。また、本発明に方法で形成される集光レンズ４は
第１図に示すように基板３の中心線に関し対称形である
が、実際にレンズとして用いられるのは光ガイド２の方
に偏った領域である。これは、光ガイド２は片側が基板
３に接し、反対側は空気に接していて全反射が相違する
点を考慮すると、理想的なレンズ作用が得られる。尚、
特殊なレンズ形状を得たい場合にけ、第３図（ロ）で説
明した紫外線照射による滴状レンズ材料４ａの硬化の際
、半硬化の状態でこれを所望の形状に整形することも可
能である。
第１図は本発明によるプレーナ型光ガイドと光源の光結
合構造の一実施例の略示側面図、第２図は光ガイド及び
基板の部分斜視図であって（イ）が集光レンズ形成前の
状態、（ロ）が集光レンズ形成後の状態をそれぞれ示す
図、第３図は本発明による集光レンズ一体形成方法を示
す図である。 １・・・光源、２・・・光ガイド、３・・・基板、４・
・・集光レンズ、４ａ・・・滴状レンズ材料、５・・・
光、１０・・・レンズ材料槽、１１・・・レンズ材料。
合構造の一実施例の略示側面図、第２図は光ガイド及び
基板の部分斜視図であって（イ）が集光レンズ形成前の
状態、（ロ）が集光レンズ形成後の状態をそれぞれ示す
図、第３図は本発明による集光レンズ一体形成方法を示
す図である。 １・・・光源、２・・・光ガイド、３・・・基板、４・
・・集光レンズ、４ａ・・・滴状レンズ材料、５・・・
光、１０・・・レンズ材料槽、１１・・・レンズ材料。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、誘電体または半導体の基板の表面に形成されたプレ
ーナ型光ガイドと光源とを結合する光結合構造であつて
、光源からの出射光を該ガイドに導入するための集光レ
ンズを該光ガイドの端面に一体形成したことを特徴とす
るプレーナ型光ガイド。 ２、誘電体または半導体の基板の表面に形成されたプレ
ーナ型光ガイドに光源からの出射光を導入するための集
光レンズを該光ガイドの端面に一体形成する方法であつ
て、透明で且つ通常は比較的粘性の高い液状であるレン
ズ材料中に前記基板の光ガイド端面側のエッジを浸し、
次に基板を垂直に引き上げ、このとき基板エッジに残つ
て滴状に垂下したレンズ材料を硬化させることにより前
記集光レンズを形成することを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18062384A JPS6159406A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | プレ−ナ型光ガイドの光結合構造およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18062384A JPS6159406A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | プレ−ナ型光ガイドの光結合構造およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6159406A true JPS6159406A (ja) | 1986-03-26 |
| JPH0566563B2 JPH0566563B2 (ja) | 1993-09-22 |
Family
ID=16086446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18062384A Granted JPS6159406A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | プレ−ナ型光ガイドの光結合構造およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6159406A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63194204A (ja) * | 1987-02-09 | 1988-08-11 | Toshiba Corp | 光学装置 |
| JPS63266405A (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-02 | Matsushita Electric Works Ltd | 光回路板およびその製法 |
| JP2013534728A (ja) * | 2010-06-22 | 2013-09-05 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 半導体素子および半導体素子の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5080792A (ja) * | 1973-11-14 | 1975-07-01 | ||
| JPS554049A (en) * | 1978-06-23 | 1980-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | Production of optical transmission path |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP18062384A patent/JPS6159406A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5080792A (ja) * | 1973-11-14 | 1975-07-01 | ||
| JPS554049A (en) * | 1978-06-23 | 1980-01-12 | Mitsubishi Electric Corp | Production of optical transmission path |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63194204A (ja) * | 1987-02-09 | 1988-08-11 | Toshiba Corp | 光学装置 |
| JPS63266405A (ja) * | 1987-04-24 | 1988-11-02 | Matsushita Electric Works Ltd | 光回路板およびその製法 |
| JP2013534728A (ja) * | 2010-06-22 | 2013-09-05 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 半導体素子および半導体素子の製造方法 |
| US9368699B2 (en) | 2010-06-22 | 2016-06-14 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Semiconductor component containing a highly refractive polymer material |
| US9634207B2 (en) | 2010-06-22 | 2017-04-25 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Semiconductor component and method of producing a semiconductor component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0566563B2 (ja) | 1993-09-22 |
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