JP3289266B2 - Mounting method of optical waveguide and optical fiber - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システム中で使
用される光導波路回路を備えた光モジュールに関し、特
に、耐環境特性に優れる光導波路と光ファイバの実装方
法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical module having an optical waveguide circuit used in an optical communication system, and more particularly to a method for mounting an optical waveguide and an optical fiber having excellent environmental resistance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、光導波路と光ファイバとの実装に
際しては、図示しないが、導波路を備えた光導波路基板
の入力部に、該導波路のコアに光を入射させる入力用光
ファイバを光軸が一致するよう紫外線硬化接着剤で接続
固定するとともに、該光導波路基板の出力部には、該コ
アから出射される光を導く出力用光ファイバを光軸が一
致するよう紫外線硬化接着剤で接続固定している。そし
て、これら光導波路基板、入力用光ファイバ、及び出力
用光ファイバの接続部を樹脂に封入して衝撃や振動等の
機械的な影響を遮断し、保護するようにしている。2. Description of the Related Art Conventionally, when mounting an optical waveguide and an optical fiber, although not shown, an input optical fiber for inputting light to a core of the waveguide is provided at an input portion of an optical waveguide substrate provided with the waveguide. An ultraviolet curing adhesive is connected and fixed so that the optical axes coincide with each other, and an output optical fiber for guiding light emitted from the core is provided at an output portion of the optical waveguide substrate with the ultraviolet curing adhesive such that the optical axes coincide. The connection is fixed. Then, the connecting portions of the optical waveguide substrate, the input optical fiber, and the output optical fiber are sealed in resin so as to cut off and protect mechanical effects such as shock and vibration.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来における光導波路
と光ファイバの実装方法は以上のように行われ、該光導
波路基板と光ファイバの実装構造部分を樹脂に封入して
いるが、湿度の高い環境下で実使用され、あるいは通常
の環境下で長期間にわたり実使用されると、樹脂が水蒸
気等の水分を透過してしまい、光ファイバと光導波路を
接続固定しているＵＶ接着剤が吸湿し、接続強度が低下
してしまうことがあった。すると、接着部で位置ずれ乃
至は接着剤の基板との剥離が生じ、光モジュールの伝送
損失特性及び反射減衰特性が劣化してしまうという大き
な問題点があった。The conventional method of mounting an optical waveguide and an optical fiber is performed as described above, and the mounting structure of the optical waveguide substrate and the optical fiber is sealed in a resin. When used in an actual environment or when used in a normal environment for a long period of time, the resin permeates moisture such as water vapor, and the UV adhesive connecting and fixing the optical fiber and the optical waveguide absorbs moisture. However, the connection strength may be reduced. Then, there is a large problem that a displacement or a peeling of the adhesive from the substrate occurs at the bonding portion, and the transmission loss characteristic and the reflection attenuation characteristic of the optical module are deteriorated.
【０００４】本発明は、上記に鑑みなされたもので、光
モジュールの諸特性の劣化を有効に防止することのでき
る光導波路と光ファイバの実装方法を提供することを目
的としている。The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an optical waveguide and an optical fiber mounting method capable of effectively preventing deterioration of various characteristics of an optical module.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段および作用】本発明におい
ては上述の目的を達成するため、光導波路基板が有する
石英系材料からなる導波路のコアに光軸が一致するよ
う、該光導波路基板と石英系材料からなる光ファイバを
接着剤で接続する実装方法において、上記光導波路基板
と光ファイバの接続前に、シランカップリング剤と水分
との反応を避けるためにこれら光導波路基板および光フ
ァイバの接続端面を有機溶媒で洗浄してから、該光導波
路基板および光ファイバの接続端面をシランカップリン
グ剤に浸漬、又は、シランカップリング剤で塗布するよ
うにしている。ここで、本発明の実装方法は、光導波路
基板の入力部と出力部の双方に、それぞれ入力用光ファ
イバと出力用光ファイバを接続する態様で適用してもよ
いが、光導波路基板の入力部または出力部の一方に光フ
ァイバを接続し、他方には別の光導波路基板等を接続す
る態様で適用してもよい。また、光導波路基板にはシリ
コン基板上に石英ガラスの導波路層を堆積したものや、
石英ガラス板上に石英ガラスの導波路層を堆積したもの
が用いられる。According to the present invention, in order to attain the above-mentioned object, the optical waveguide substrate is formed so that the optical axis coincides with the core of the optical waveguide substrate made of quartz material. In a mounting method for connecting an optical fiber made of a quartz-based material with an adhesive, a silane coupling agent and water are added before connecting the optical waveguide substrate to the optical fiber.
After washing the connection end faces of the optical waveguide substrate and optical fiber with an organic solvent to avoid reaction with, immersing the coupling end face of the optical waveguide substrate and optical fiber silane coupling agent, or a silane coupling agent It is to be applied with. Here, the mounting method of the present invention may be applied to a mode in which an input optical fiber and an output optical fiber are respectively connected to both the input portion and the output portion of the optical waveguide substrate. The optical fiber may be connected to one of the unit and the output unit, and another optical waveguide substrate or the like may be connected to the other. In addition, an optical waveguide substrate in which a silica glass waveguide layer is deposited on a silicon substrate,
A quartz glass plate on which a waveguide layer of quartz glass is deposited is used.
【０００６】本発明では、Ｓｉ−Ｏ結合機能を有するシ
ランカップリング剤を用いて、石英（ＳｉＯ2 ）系の材
料からなる光導波路と光ファイバの接続端面を処理して
いるので、極めて良好な接続固定が可能になる。本発明
における上記有機溶媒は、炭素数５未満のアルコール
類、すなわちメタノール（ＣＨ3 ＯＨ）、エタノール
（Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ）、プロパノール（Ｃ3 Ｈ7 ＯＨ）また
はブタノール（Ｃ4 Ｈ9ＯＨ）からなることが望まし
い。有機溶媒で処理することとしたのは、シランカップ
リング剤のみの処理であると、処理雰囲気（例えば大
気）中の水分との反応が激しく起こり、加水分解で生成
するＳｉＯ2 粒子が表面に固着し、これが接続時に光散
乱原因となり、低損失な接続が困難になるためである。
尚、炭素数５以上のアルコール、例えば（Ｃ5 Ｈ1 1 Ｏ
Ｈ）は沸点が１３７゜Ｃとなり、加熱、揮散による除去
が困難になるため望ましくない。In the present invention, the connection end face between the optical waveguide and the optical fiber made of a quartz (SiO 2 ) -based material is treated by using a silane coupling agent having a Si—O bonding function. Connection can be fixed. In the present invention, the organic solvent is an alcohol having less than 5 carbon atoms, that is, methanol (CH 3 OH), ethanol (C 2 H 5 OH), propanol (C 3 H 7 OH) or butanol (C 4 H 9 OH). Desirably, it consists of If the treatment with the organic solvent is a treatment with only the silane coupling agent, the reaction with water in the treatment atmosphere (for example, the atmosphere) occurs violently, and the SiO 2 particles generated by the hydrolysis adhere to the surface. However, this causes light scattering at the time of connection, and it is difficult to perform low-loss connection.
Incidentally, an alcohol having 5 or more carbon atoms, for example, (C 5 H 11 O)
H) is undesirable because it has a boiling point of 137 ° C., making removal by heating and volatilization difficult.
【０００７】また、本発明においては、上記シランカッ
プリング剤に浸漬、又は、塗布の後に、光導波路基板及
び光ファイバを７０℃以上１００℃未満の温度で加熱処
理するようにしてもよい。この加熱処理は、有機溶媒が
十分に揮散するまで行なうことが求められる一方で、カ
ップリング剤と光導波路基板および光ファイバとの反応
が充分進むまで行うことが求められ、７０℃では２０分
〜６０分以上、１００℃では５分〜６０分以上、上記温
度で熱処理を行うことが望ましい。In the present invention, after dipping or coating in the silane coupling agent, the optical waveguide substrate and the optical fiber may be subjected to a heat treatment at a temperature of 70 ° C. or more and less than 100 ° C. This heat treatment is required to be performed until the organic solvent is sufficiently volatilized. On the other hand, the heat treatment is required to be performed until the reaction between the coupling agent and the optical waveguide substrate and the optical fiber proceeds sufficiently. It is desirable to perform the heat treatment at the above temperature for 60 minutes or more, at 100 ° C. for 5 minutes to 60 minutes or more.
【０００８】尚、本発明における上記シランカップリン
グ剤は、アミノ基、又は、エポキシ基を有することが好
ましい。前者については、後に実施例で説明するよう
に、本発明者による実験でその有効性が確認された。後
者について、接着剤が主にエポキシ系であるため、エポ
キシ基と親和性のある官能基を持つカップリング剤を用
いることで、基板あるいは光ファイバ表面の官能基と接
着剤の化学結合を進める効果があるからである。In the present invention, the silane coupling agent preferably has an amino group or an epoxy group. The effectiveness of the former was confirmed by experiments by the present inventors, as will be described later in Examples. Regarding the latter, the adhesive is mainly epoxy-based, so the use of a coupling agent with a functional group that has an affinity for the epoxy group promotes the chemical bonding between the functional group on the substrate or the optical fiber surface and the adhesive. Because there is.
【０００９】また、上記シランカップリング剤は、アル
コール類に希釈されて塗布されることが望ましい。この
シランカップリング剤の濃度は５％以上２０％未満が望
ましい。５％未満ではカップリング剤の濃度が低すぎ、
有効な量の官能基の吸着が生じないからである。また、
２０％以上では、熱処理中の加水分解反応によりシリカ
（ＳｉＯ2 ）粒子の生成が起こるからである。The silane coupling agent is desirably applied after being diluted with an alcohol. The concentration of the silane coupling agent is desirably 5% or more and less than 20%. If it is less than 5%, the concentration of the coupling agent is too low,
This is because adsorption of an effective amount of the functional group does not occur. Also,
If it is 20% or more, silica (SiO 2 ) particles are generated by a hydrolysis reaction during the heat treatment.
【００１０】さらに、上記加熱処理の際における一時期
に、該光導波路基板及び光ファイバを減圧下におくよう
にすることにより、未反応のカップリング剤を効率良く
揮散除去することができる。尚、減圧する際の圧力は、
揮散を効率的に行わせるため、１００ｍｍＨｇ未満とす
ることが望ましい。Furthermore, by keeping the optical waveguide substrate and the optical fiber under reduced pressure at one time during the heat treatment, the unreacted coupling agent can be volatilized and removed efficiently. In addition, the pressure at the time of pressure reduction is
In order to perform volatilization efficiently, it is desirable to make it less than 100 mmHg.
【００１１】上記した本発明によれば、光導波路基板と
光ファイバとの実装に際しては、先ず、光導波路基板及
び光ファイバの表面を有機溶媒で洗浄し、これらを、Ｓ
ｉーＯ結合機能を有するシランカップリング剤で処理
し、その後、加熱処理することで余分な有機成分を除去
すると共に、光導波路基板と光ファイバとをシランカッ
プリング剤と反応させている。したがって、この後に軸
合わせ接着をすれば、接着剤の官能基と基板および光フ
ァイバ表面の官能基に化学結合を生ぜしめ、水分浸入に
よる接着強度の低下が生じ難くなるため、光モジュール
における伝送光の損失、又は、伝送光の反射を招かない
よう、光導波路基板と光ファイバとを実装することがで
きる。According to the present invention described above, when mounting the optical waveguide substrate and the optical fiber, first, the surfaces of the optical waveguide substrate and the optical fiber are washed with an organic solvent, and these are washed with S
The substrate is treated with a silane coupling agent having an i-O bonding function, and thereafter, heat treatment is performed to remove excess organic components, and the optical waveguide substrate and the optical fiber are reacted with the silane coupling agent. Therefore, if axis alignment bonding is performed after this, a chemical bond is generated between the functional group of the adhesive and the functional group on the surface of the substrate and the optical fiber. The optical waveguide substrate and the optical fiber can be mounted so as not to cause loss of the optical waveguide or reflection of the transmission light.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、及び図
２に示す一実施例に基づき本発明を詳説する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on one embodiment shown in FIGS. 1 (a), 1 (b) and 1 (c) and FIG.
【００１３】本発明の実施例に係る光導波路と光ファイ
バの実装方法は、光導波路基板１、入力用光ファイバ
９、及び出力用光ファイバ１２の接続前に、これら光導
波路基板１、入力用光ファイバ９、及び出力用光ファイ
バ１２をエタノール（図示せず）で洗浄し、その後、光
導波路基板１、入力用光ファイバ９、及び出力用光ファ
イバ１２をシランカップリング剤の溶解液（図示せず）
に浸漬するようにしている。The method for mounting an optical waveguide and an optical fiber according to an embodiment of the present invention includes the steps of connecting the optical waveguide substrate 1, the input optical fiber 9, and the output optical fiber 12 before connecting the optical waveguide substrate 1 and the input optical fiber 12. The optical fiber 9 and the output optical fiber 12 are washed with ethanol (not shown), and then the optical waveguide substrate 1, the input optical fiber 9, and the output optical fiber 12 are washed with a solution of a silane coupling agent (FIG. Not shown)
It is soaked in.
【００１４】上記光導波路基板１は、図２に示す如く、
耐熱性や耐湿性等に優れたシリコン基板２の上面に、下
側クラッドとしてのバッファ層３、複数のコア４を備え
たコア層、及び上側クラッドとしての保護層５が、いず
れも火炎堆積法（ＦＨＤ）で順次積層された石英ガラス
層により形成される。ここで、コア径は８μｍであり、
クラッドとの比屈折率差は０．３％であり、埋込型で直
線形を呈した導波路６のパターンは反応性イオンエッチ
ング法（ＲＩＥ）で形成されている。さらに、光導波路
基板１の一端部には、光の入射用端面７が形成され、光
導波路基板１の他端部には、光の出射用端面８が形成さ
れている。The optical waveguide substrate 1 is, as shown in FIG.
A buffer layer 3 as a lower clad, a core layer having a plurality of cores 4, and a protective layer 5 as an upper clad are all formed on the upper surface of a silicon substrate 2 having excellent heat resistance and moisture resistance by a flame deposition method. It is formed by a quartz glass layer sequentially laminated by (FHD). Here, the core diameter is 8 μm,
The relative refractive index difference from the cladding is 0.3%, and the pattern of the buried linear waveguide 6 is formed by reactive ion etching (RIE). Further, a light incident end face 7 is formed at one end of the optical waveguide substrate 1, and a light emitting end face 8 is formed at the other end of the optical waveguide substrate 1.
【００１５】また、上記入力用光ファイバ９は複数本の
光ファイバが平面上に配置されたテープ状光ファイバア
レイをなし、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す如く、
その先端部がＶ溝付シリコンブロック１０のＶ溝に嵌着
状態で搭載され、このＶ溝付シリコンブロック１０が光
導波路基板１の入力部７にエポキシ系の光硬化接着剤１
１で軸合わせ接着される。然して、この軸合わせ接着に
基づき、入力用光ファイバ９と導波路６のコア４との光
軸が、各心（コア）ごとに相互に一致することとなる。The input optical fiber 9 forms a tape-shaped optical fiber array in which a plurality of optical fibers are arranged on a plane, as shown in FIGS. 1 (a), 1 (b) and 1 (c).
The tip portion is mounted in a V-groove of a V-groove silicon block 10 in a fitted state. The V-groove silicon block 10 is attached to the input portion 7 of the optical waveguide substrate 1 by an epoxy-based light-curing adhesive 1.
1. Axis bonding is performed. However, based on this alignment bonding, the optical axes of the input optical fiber 9 and the core 4 of the waveguide 6 coincide with each other for each core.
【００１６】他方、上記出力用光ファイバ１２について
もテープ状光ファイバアレイをなし、同図に示す如く、
その先端部がＶ溝付シリコンブロック１３のＶ溝に嵌着
状態で搭載され、このＶ溝付シリコンブロック１３が光
導波路基板１の出力端面８にエポキシ系の光硬化接着剤
１１で軸合わせ接着される。然して、この軸合わせ接着
に基づいて、出力用光ファイバ１２と導波路６のコア４
との光軸が、各心ごとに相互に一致することとなる。
尚、光導波路基板１、入力用光ファイバ９、及び出力用
光ファイバ１２は、相互に相俟って光モジュールを構成
し、接続後に図示しないモールド樹脂等に封入される。On the other hand, the output optical fiber 12 also forms a tape-like optical fiber array, as shown in FIG.
The tip is mounted in the V-groove of the V-groove silicon block 13 in a fitted state, and the V-groove silicon block 13 is axially bonded to the output end face 8 of the optical waveguide substrate 1 with an epoxy-based photocuring adhesive 11. Is done. However, the output optical fiber 12 and the core 4
Will coincide with each other for each core.
The optical waveguide substrate 1, the input optical fiber 9, and the output optical fiber 12 constitute an optical module together with each other, and are sealed in a mold resin or the like (not shown) after connection.
【００１７】次に、本発明者による具体的な実施例を説
明する。光導波路基板１と入力用光ファイバ９、出力用
光ファイバ１２との実装に際して、先ず、光導波路基板
１、入力用光ファイバ９、及び出力用光ファイバ１２の
表面（接着面すなわち接続端面含む）をエタノール（有
機溶媒）で洗浄した。洗浄が終了したら、これら光導波
路基板１、入力用光ファイバ９、及び出力用光ファイバ
１２を、アミノ基（ＮＨ）を有するシランカップリング
剤であるヘキサメチル２シラザン［（（ＣＨ3）3 −Ｓ
ｉ）2 −ＮＨ］をエタノールに溶解した溶解液に浸漬し
た。次いで、光導波路基板１、入力用光ファイバ９、及
び出力用光ファイバ１２を８０゜Ｃの恒温槽中で１０分
間加熱処理した後、これらを２０分間、１ｔｏｒｒの減
圧下に放置した。その後、光導波路基板１の入力端面７
に、入力用光ファイバ９のＶ溝付シリコンブロック１０
をエポキシ系の光硬化接着剤１１で軸合わせ接着すると
ともに、光導波路基板１の出力部８に、出力用光ファイ
バ１２のＶ溝付シリコン１３をエポキシ系の光硬化接着
剤１１で軸合わせ接着し、図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
に示すように、光導波路基板１に入力用光ファイバ９と
出力用光ファイバ１２とを実装した。Next, a specific embodiment of the present invention will be described. When mounting the optical waveguide substrate 1, the input optical fiber 9, and the output optical fiber 12, first, the surfaces (including the adhesive surface, that is, the connection end surface) of the optical waveguide substrate 1, the input optical fiber 9, and the output optical fiber 12 are included. Was washed with ethanol (organic solvent). When the cleaning is completed, the optical waveguide substrate 1, the input optical fiber 9, and the output optical fiber 12 are converted to hexamethyl 2-silazane [((CH 3 ) 3 -S), which is a silane coupling agent having an amino group (NH).
i) 2- NH] was immersed in a solution in ethanol. Next, the optical waveguide substrate 1, the input optical fiber 9, and the output optical fiber 12 were heat-treated in a constant temperature bath at 80 ° C. for 10 minutes, and then left under a reduced pressure of 1 torr for 20 minutes. After that, the input end face 7 of the optical waveguide substrate 1
The silicon block 10 with the V-groove of the input optical fiber 9
Is aligned with an epoxy-based photo-curing adhesive 11, and the V-groove silicon 13 of the output optical fiber 12 is aligned with the output section 8 of the optical waveguide substrate 1 with the epoxy-based photo-curing adhesive 11. 1 (a), (b), (c)
As shown in (1), the input optical fiber 9 and the output optical fiber 12 were mounted on the optical waveguide substrate 1.
【００１８】このようにして光モジュールを実装し、そ
の光伝送損失や反射減衰量を測定したところ、ファイバ
接続部を含む伝送損失は製作品１０個の平均で０．３１
ｄＢであり、伝送光の反射減衰量は−４５ｄＢであっ
た。そして、このように試作した光モジュール１０個を
８５゜Ｃで２４時間加熱処理したが、伝送損失や伝送光
の反射に劣化が全く見られないのを確認することができ
た。When the optical module was mounted in this way and its optical transmission loss and return loss were measured, the transmission loss including the fiber connection was 0.31 on average for 10 products.
dB, and the return loss of the transmitted light was -45 dB. Then, 10 optical modules thus manufactured were subjected to a heat treatment at 85 ° C. for 24 hours, and it was confirmed that transmission loss and deterioration of transmission light reflection were not observed at all.
【００１９】次に、本発明の効果を確認するため、シラ
ンカップリング剤の溶解液に浸漬しない単なる光導波路
と光ファイバの実装方法を試みた。尚、この比較例にお
ける光モジュールの実装構造も、上記実施例と同様の構
造に構成した。Next, in order to confirm the effect of the present invention, an attempt was made to simply mount an optical waveguide and an optical fiber without being immersed in a solution of a silane coupling agent. The mounting structure of the optical module in this comparative example was also configured to be the same as that of the above-described embodiment.
【００２０】この比較例においては、上記実施例と同様
の構造の光導波路基板１、入力用光ファイバ９、及び出
力用光ファイバ１２の表面をエタノールで洗浄し、その
後、光導波路基板１の入力端面７に入力用光ファイバ９
のＶ溝付シリコンブロック１０をエポキシ系の光硬化接
着剤１１で軸合わせ接着するとともに、光導波路基板１
の出力端面８に出力用光ファイバ１２のＶ溝付シリコン
ブロック１３をエポキシ系の光硬化接着剤１１で軸合わ
せ接着し、光導波路基板１と入力用光ファイバ９、出力
用光ファイバ１２とを実装した。然して、このように試
作した光モジュール１０個を８５゜Ｃで２４時間加熱処
理したところ、１０個中４個の光モジュールで損失や反
射の劣化を明瞭に確認することができた。In this comparative example, the surfaces of the optical waveguide substrate 1, the input optical fiber 9, and the output optical fiber 12 having the same structure as in the above embodiment are washed with ethanol. Input optical fiber 9 on end face 7
Of the V-groove silicon block 10 with an epoxy-based photo-curing adhesive 11 and the optical waveguide substrate 1
The V-groove silicon block 13 of the output optical fiber 12 is axially bonded to the output end face 8 with an epoxy-based photocuring adhesive 11, and the optical waveguide substrate 1, the input optical fiber 9, and the output optical fiber 12 are joined together. Implemented. However, when the ten optical modules thus produced were subjected to a heat treatment at 85 ° C. for 24 hours, loss and reflection deterioration could be clearly confirmed in four out of ten optical modules.
【００２１】本発明の方法によれば、溶解液中のシラン
カップリング剤が有機官能基と無機結合を作るＳｉーＯ
結合を合わせ持つ有機化合物であるので、有機物である
接着剤と無機物である石英系ガラスの光導波路や光ファ
イバとの接着強度を大幅に増加させることができる。従
って、水分の透過に伴う光モジュールの特性の劣化を確
実に防止することが可能となる。また、光導波路基板
１、入力用光ファイバ９、及び出力用光ファイバ１２の
表面を最初にエタノールなどの低級アルコールで洗浄す
るので、接着面にＳｉーＯ結合を容易に生じさせること
ができ、接着強度の増加の助長が期待できる。さらに、
光導波路基板１、入力用光ファイバ９、及び出力用光フ
ァイバ１２を例えば８０゜Ｃ以上の恒温槽中で例えば１
０分間加熱処理するとともに、これら光導波路基板１、
入力用光ファイバ９、及び出力用光ファイバ１２を例え
ば２０分間１ｔｏｒｒの減圧下に放置するので、余分な
有機成分を除去することができ、且つ、接着面にＳｉー
Ｏ結合を容易に生じさせることができ、接着強度の増加
を著しく助長することが可能となる。According to the method of the present invention, the silane coupling agent in the solution forms an inorganic bond with an organic functional group.
Since it is an organic compound having combined bonding, the adhesive strength between an organic adhesive and an inorganic silica glass optical waveguide or optical fiber can be greatly increased. Therefore, it is possible to reliably prevent the deterioration of the characteristics of the optical module due to the permeation of moisture. Further, since the surfaces of the optical waveguide substrate 1, the input optical fiber 9, and the output optical fiber 12 are first cleaned with a lower alcohol such as ethanol, a Si—O bond can be easily generated on the bonding surface, It can be expected that the adhesion strength will be increased. further,
The optical waveguide substrate 1, the input optical fiber 9, and the output optical fiber 12 are, for example,
While heating for 0 minutes, these optical waveguide substrates 1
Since the input optical fiber 9 and the output optical fiber 12 are left under reduced pressure of 1 torr, for example, for 20 minutes, excess organic components can be removed, and Si—O bonds are easily generated on the bonding surface. It is possible to remarkably promote an increase in the adhesive strength.
【００２２】尚、上記実施例では光導波路基板１、入力
用光ファイバ９、及び出力用光ファイバ１２の表面をエ
タノールで洗浄するものを示したが、炭素数５未満のア
ルコール類で同様の機能を営むものであれば、他の有機
溶媒例えばメタノール、プロパノール、ブタノールでも
良い。また、上記実施例では、光導波路基板１、入力用
光ファイバ９、及び出力用光ファイバ１２を、アミノ基
を有するヘキサメチル２シラザン（シランカップリング
剤）をエタノールに溶解した溶解液で処理したが、エポ
キシ基を有するシランカップリング剤でもよい。また、
この端面処理については、浸漬するものを示したが、浸
漬の代わりに塗布するようにしても良い。また、上記実
施例では光導波路基板１、入力用光ファイバ９、及び出
力用光ファイバ１２を８０゜Ｃ以上の恒温槽中で１０分
間加熱処理するものを示したが、７０゜Ｃ以上１００゜
Ｃ未満の温度であれば十分に効果があり、また処理時間
を変えることで、７０℃以下あるいは１００℃以上にも
できる。ちなみに、７０℃では２０分程度で効果が現
れ、１００℃では５分程度で効果が現れ、６０分程度処
理すれば、これ以上長時間としても変りはない。さら
に、上記実施例では光導波路基板１、入力用光ファイバ
９、及び出力用光ファイバ１２を２０分間１ｔｏｒｒの
減圧下に放置するものを示したが、１００ｍｍＨｇ未満
の減圧下であれば、上記実施例と同様の作用効果を奏す
ることが確認できた。In the above embodiment, the surface of the optical waveguide substrate 1, the input optical fiber 9, and the output optical fiber 12 is washed with ethanol. However, alcohols having less than 5 carbon atoms have the same function. Other organic solvents such as methanol, propanol and butanol may be used as long as they carry out the above. In the above embodiment, the optical waveguide substrate 1, the input optical fiber 9, and the output optical fiber 12 are treated with a solution in which hexamethyl-2-silazane (silane coupling agent) having an amino group is dissolved in ethanol. Or a silane coupling agent having an epoxy group. Also,
This end surface treatment is described as being immersed, but may be applied instead of immersion. In the above embodiment, the optical waveguide substrate 1, the input optical fiber 9, and the output optical fiber 12 are heat-treated for 10 minutes in a constant temperature bath of 80 ° C. or more. If the temperature is lower than C, the effect is sufficiently high, and the temperature can be reduced to 70 ° C. or lower or 100 ° C. or higher by changing the processing time. By the way, at 70 ° C., the effect appears in about 20 minutes, at 100 ° C., the effect appears in about 5 minutes, and if the treatment is performed for about 60 minutes, there is no change even if it is longer. Furthermore, in the above embodiment, the optical waveguide substrate 1, the input optical fiber 9, and the output optical fiber 12 are shown to be left under a reduced pressure of 1 torr for 20 minutes. It was confirmed that the same operation and effect as in the example were exhibited.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、シランカ
ップリング剤で処理した後に接着することにより、水分
の透過に伴う光モジュールの特性の劣化を防止すること
が可能になるという顕著な効果がある。そしてまた、接
着強度の増加の助長が期待できるという格別の効果があ
る。As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the deterioration of the characteristics of the optical module due to the permeation of moisture by bonding after treating with a silane coupling agent. effective. Further, there is a special effect that an increase in the adhesive strength can be expected.
【図１】本発明に係る光導波路と光ファイバの実装方法
を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing a method for mounting an optical waveguide and an optical fiber according to the present invention.
【図２】本発明に係る光導波路と光ファイバの実装方法
における光導波路基板を示す断面説明図である。FIG. 2 is an explanatory sectional view showing an optical waveguide substrate in a method for mounting an optical waveguide and an optical fiber according to the present invention.
１…光導波路基板、４…コア、６…導波路、７…入力
部、８…出力部、９…入力用光ファイバ、１０・１３…
Ｖ溝付シリコン、１２…出力用光ファイバ、１１…光硬
化接着剤。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical waveguide board, 4 ... Core, 6 ... Waveguide, 7 ... Input part, 8 ... Output part, 9 ... Input optical fiber, 10/13 ...
V-grooved silicon, 12: output optical fiber, 11: light-curing adhesive.
フロントページの続き (72)発明者 瀬村 滋 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友 電気工業株式会社 横浜製作所内 (72)発明者 平井 茂 神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友 電気工業株式会社 横浜製作所内 (56)参考文献 特開 平５−11138（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−264907（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−73359（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−224108（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−195757（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−108213（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−140348（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−27946（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−113022（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/30 G02B 6/38 Continued on the front page (72) Inventor Shigeru Semura 1st Tayacho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Sumitomo Electric Industries, Ltd. Inside Yokohama Works (72) Inventor Shigeru Hirai 1st Tayacho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Sumitomo Electric Industries, Ltd. Inside the Yokohama Works (56) References JP-A-5-11138 (JP, A) JP-A-2-264907 (JP, A) JP-A-6-73359 (JP, A) JP-A-5-224108 (JP, A A) JP-A-3-195757 (JP, A) JP-A-62-108213 (JP, A) JP-A-7-140348 (JP, A) JP-A-7-27946 (JP, A) JP-A-2 −113022 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 6/30 G02B 6/38
Claims (6)
る導波路のコアに光軸が一致するよう、石英系材料から
なる光ファイバを上記光導波路基板と接着剤で接続する
光導波路と光ファイバの実装方法において、 上記光導波路基板と上記光ファイバの接続前に、シラン
カップリング剤と水分との反応を避けるためにこれら光
導波路基板および光ファイバの接続端面を有機溶媒で洗
浄してから、該光導波路基板および光ファイバの接続端
面をシランカップリング剤に浸漬、又は、シランカップ
リング剤を塗布することを特徴とする光導波路と光ファ
イバの実装方法。An optical waveguide for connecting an optical fiber made of a quartz-based material to the optical waveguide substrate with an adhesive so that an optical axis coincides with a core of the waveguide made of a quartz-based material included in the optical waveguide substrate. In the mounting method of the above, before connecting the optical waveguide substrate and the optical fiber, the silane
To avoid reaction between the coupling agent and the water from washing the connection end faces of the optical waveguide substrate and optical fiber with an organic solvent, immersing the coupling end face of the optical waveguide substrate and optical fiber silane coupling agent, or A method of mounting an optical waveguide and an optical fiber, characterized by applying a silane coupling agent.
ール類からなることを特徴とする請求項１記載の光導波
路と光ファイバの実装方法。2. The method for mounting an optical waveguide and an optical fiber according to claim 1, wherein said organic solvent comprises an alcohol having less than 5 carbon atoms.
は、塗布の後に、上記光導波路基板及び光ファイバを７
０゜Ｃ以上１００゜Ｃ未満の温度で加熱処理することを
特徴とする請求項１記載の光導波路と光ファイバの実装
方法。3. After immersion or application of the silane coupling agent, the optical waveguide substrate and the optical fiber
2. The method for mounting an optical waveguide and an optical fiber according to claim 1, wherein the heat treatment is performed at a temperature of 0 ° C. or more and less than 100 ° C.
基、又は、エポキシ基を有することを特徴とする請求項
１又は請求項３記載の光導波路と光ファイバの実装方
法。4. The method for mounting an optical waveguide and an optical fiber according to claim 1, wherein the silane coupling agent has an amino group or an epoxy group.
ル類に希釈されていることを特徴とする請求項１、請求
項３、又は、請求項４のいずれかに記載の光導波路と光
ファイバの実装方法。5. The mounting of the optical waveguide and the optical fiber according to claim 1, wherein the silane coupling agent is diluted with an alcohol. Method.
おける一時期に、該光導波路基板及び光ファイバを減圧
下におくことを特徴とする光導波路と光ファイバの実装
方法。6. The method for mounting an optical waveguide and an optical fiber according to claim 3, wherein the optical waveguide substrate and the optical fiber are reduced in pressure at one time during the heat treatment.
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| JP06872294A JP3289266B2 (en) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | Mounting method of optical waveguide and optical fiber |
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| JPH07281057A JPH07281057A (en) | 1995-10-27 |
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- 1994-04-06 JP JP06872294A patent/JP3289266B2/en not_active Expired - Fee Related
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