JPH04245208A - 光導波路と光ファイバの接続方法およびそれを用いた光デバイス - Google Patents
光導波路と光ファイバの接続方法およびそれを用いた光デバイスInfo
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- JPH04245208A JPH04245208A JP1042391A JP1042391A JPH04245208A JP H04245208 A JPH04245208 A JP H04245208A JP 1042391 A JP1042391 A JP 1042391A JP 1042391 A JP1042391 A JP 1042391A JP H04245208 A JPH04245208 A JP H04245208A
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- Optical Couplings Of Light Guides (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信システム等におけ
る導波路型光デバイスに係り、特に温度変動に伴う接続
部の損失変動や経時的な光ファイバの破損等を回避して
接続特性の向上を図った光導波路と光ファイバの接続方
法およびそれを用いた光デバイスに関する。
る導波路型光デバイスに係り、特に温度変動に伴う接続
部の損失変動や経時的な光ファイバの破損等を回避して
接続特性の向上を図った光導波路と光ファイバの接続方
法およびそれを用いた光デバイスに関する。
【０００２】最近の導波路型光デバイスの如き光回路構
成部品の分野では、光導波路と光ファイバの接続を低損
失で行うと共に温度変動に伴う損失変化の安定性が強く
要求されるようになってきている。
成部品の分野では、光導波路と光ファイバの接続を低損
失で行うと共に温度変動に伴う損失変化の安定性が強く
要求されるようになってきている。
【０００３】これに対応するため導波路型光デバイスと
光ファイバの直接接続が低損失で実現できる光学系が提
供されているが、温度変動に伴う接続部での損失変化が
大きいことからその解決が望まれている。
光ファイバの直接接続が低損失で実現できる光学系が提
供されているが、温度変動に伴う接続部での損失変化が
大きいことからその解決が望まれている。
【０００４】
【従来の技術】例えば半導体レーザを ＯＮ−ＯＦＦ
させたときに発生する光信号を光ファイバで長距離伝送
を行う場合所要情報量の増大につれて上記光信号のビッ
トレートが向上する傾向にあるが、該ビットレートが特
にギガビット／ 秒（Ｇｂｐｓ） オーダになると波長
チャーピングと呼ばれる波長域の広がりや光ファイバが
有する光分散特性等によって長距離伝送が困難になって
きている。
させたときに発生する光信号を光ファイバで長距離伝送
を行う場合所要情報量の増大につれて上記光信号のビッ
トレートが向上する傾向にあるが、該ビットレートが特
にギガビット／ 秒（Ｇｂｐｓ） オーダになると波長
チャーピングと呼ばれる波長域の広がりや光ファイバが
有する光分散特性等によって長距離伝送が困難になって
きている。
【０００５】従って外部変調方式によって強制的に光強
度変調を行って光パルス信号を生成する手段が実用化さ
れているが、この場合電気光学結晶であるニオブ酸リチ
ウム（ＬｉＮｂＯ３）の表面にチタン（Ｔｉ）を拡散さ
せて形成した光導波路を持つ光変調器の端面に露出する
光導波路部分に光ファイバを接続して外部変調器として
使用することが多い。
度変調を行って光パルス信号を生成する手段が実用化さ
れているが、この場合電気光学結晶であるニオブ酸リチ
ウム（ＬｉＮｂＯ３）の表面にチタン（Ｔｉ）を拡散さ
せて形成した光導波路を持つ光変調器の端面に露出する
光導波路部分に光ファイバを接続して外部変調器として
使用することが多い。
【０００６】光デバイスが外部変調器である場合を例と
する図２は光導波路と光ファイバの従来の接続方法を説
明する図であり、（２−１） は構成と方法を示す図，
（２−２）は接続後の完成状態を示す平面図である。
する図２は光導波路と光ファイバの従来の接続方法を説
明する図であり、（２−１） は構成と方法を示す図，
（２−２）は接続後の完成状態を示す平面図である。
【０００７】図２で外部変調器１は、板状の光変調器２
の端面の光導波路露出面に光ファイバ３を接続した後筺
体４に固定し蓋５でカバーして構成したものであるが、
図では理解し易くするため本発明に関与する接続部を抽
出して表わしている。
の端面の光導波路露出面に光ファイバ３を接続した後筺
体４に固定し蓋５でカバーして構成したものであるが、
図では理解し易くするため本発明に関与する接続部を抽
出して表わしている。
【０００８】そしてこの場合の光変調器２は上述したニ
オブ酸リチウムからなる導波路基板２ａの表面にパター
ン形成したチタン（Ｔｉ）を拡散させて形成しているが
、その端面の光ファイバ３との接続部には幅が７μｍ，
深さが４μｍ 程度の半円状の光導波路２ｂが露出して
いる。
オブ酸リチウムからなる導波路基板２ａの表面にパター
ン形成したチタン（Ｔｉ）を拡散させて形成しているが
、その端面の光ファイバ３との接続部には幅が７μｍ，
深さが４μｍ 程度の半円状の光導波路２ｂが露出して
いる。
【０００９】また中心部のコアがクラッドで被覆されて
いる直径が １２５μ程度の光ファイバ３はその周囲が
例えばビニール樹脂の如き保護樹脂膜３ａで保護されて
いる。 この場合該光変調器２と光ファイバ３とを確実に接続す
るには両者の接合面積をできるだけ大きくすることが望
ましい。
いる直径が １２５μ程度の光ファイバ３はその周囲が
例えばビニール樹脂の如き保護樹脂膜３ａで保護されて
いる。 この場合該光変調器２と光ファイバ３とを確実に接続す
るには両者の接合面積をできるだけ大きくすることが望
ましい。
【００１０】そこで、先ず導波路基板２ａと同じ材料か
らなるブロック２ｃを上記光導波路２ｂを挟み込む形に
矢印Ａのように載置して両者を接着固定した後、光導波
路２ｂと直交する方向に基板２ａを該ブロック２ｃと共
に切断し更にその切断面を例えば光学研磨して光導波路
２ｂが露出した光ファイバ接合面２ａ−１を構成する。
らなるブロック２ｃを上記光導波路２ｂを挟み込む形に
矢印Ａのように載置して両者を接着固定した後、光導波
路２ｂと直交する方向に基板２ａを該ブロック２ｃと共
に切断し更にその切断面を例えば光学研磨して光導波路
２ｂが露出した光ファイバ接合面２ａ−１を構成する。
【００１１】一方光ファイバ３の先端部には、該光ファ
イバ３とほぼ同径の貫通孔を持つ外径が１ｍｍ程度のリ
ング状のルビービーズ３ｂが該光ファイバ３の先端部を
僅かに突出させた状態で熱硬化性エポキシ樹脂等で固定
されている。
イバ３とほぼ同径の貫通孔を持つ外径が１ｍｍ程度のリ
ング状のルビービーズ３ｂが該光ファイバ３の先端部を
僅かに突出させた状態で熱硬化性エポキシ樹脂等で固定
されている。
【００１２】そこで、該ルビービーズ３ｂの光ファイバ
先端側端面３ｂ−１に紫外線硬化型樹脂等の接着剤３ｃ
を塗布した後上記基板２ａとブロック２ｃとからなる光
ファイバ接合面２ａ−１に位置決め押圧して両者を接着
固定すると、上記光ファイバ３を充分な接着強度で基板
２ａに接合することができる。
先端側端面３ｂ−１に紫外線硬化型樹脂等の接着剤３ｃ
を塗布した後上記基板２ａとブロック２ｃとからなる光
ファイバ接合面２ａ−１に位置決め押圧して両者を接着
固定すると、上記光ファイバ３を充分な接着強度で基板
２ａに接合することができる。
【００１３】しかる後、基板２ａ部分は例えばスーパー
インバーの如く室温近傍で熱膨張率の小さい材料からな
る筺体４の底面所定位置に矢印Ｂのように載置して両者
を接着固定すると共に光ファイバ３は保護樹脂膜３ａで
覆われた領域を該筺体４の周壁所定位置に形成されてい
るＶ溝４ａ部分に矢印Ｃのように嵌合させて熱硬化性エ
ポキシ樹脂等で接着固定し、更に矢印Ｄのように該筺体
４に蓋５を固定して（２−２） に示す所要の外部変調
器１を構成するようにしている。
インバーの如く室温近傍で熱膨張率の小さい材料からな
る筺体４の底面所定位置に矢印Ｂのように載置して両者
を接着固定すると共に光ファイバ３は保護樹脂膜３ａで
覆われた領域を該筺体４の周壁所定位置に形成されてい
るＶ溝４ａ部分に矢印Ｃのように嵌合させて熱硬化性エ
ポキシ樹脂等で接着固定し、更に矢印Ｄのように該筺体
４に蓋５を固定して（２−２） に示す所要の外部変調
器１を構成するようにしている。
【００１４】この場合周囲雰囲気に温度変動があると、
筺体４の熱膨張率より大きい熱膨張率を持つ光ファイバ
３は固定されている光ファイバ接合面２ａ−１と筺体４
の周壁との間で温度変動に伴う熱応力を受ける。
筺体４の熱膨張率より大きい熱膨張率を持つ光ファイバ
３は固定されている光ファイバ接合面２ａ−１と筺体４
の周壁との間で温度変動に伴う熱応力を受ける。
【００１５】このことは該光ファイバ３を一点鎖線Ｅで
示すように緊張した状態で該筺体４に固定すると、周囲
雰囲気の温度変動によって光ファイバが圧縮応力を受け
て曲がったり接着箇所の移動や剥離が発生し易くなると
同時に接続部での接続損失が変動することを意味する。
示すように緊張した状態で該筺体４に固定すると、周囲
雰囲気の温度変動によって光ファイバが圧縮応力を受け
て曲がったり接着箇所の移動や剥離が発生し易くなると
同時に接続部での接続損失が変動することを意味する。
【００１６】そこで該光ファイバ３を保護樹脂膜３ａで
覆われた領域で筺体４の周壁所定位置に設けたＶ溝４ａ
に接着固定する際に、実線Ｆで示すように予め座屈変形
させた状態で撓ませて固定するようにしている。
覆われた領域で筺体４の周壁所定位置に設けたＶ溝４ａ
に接着固定する際に、実線Ｆで示すように予め座屈変形
させた状態で撓ませて固定するようにしている。
【００１７】しかしこの場合の光ファイバ３の座屈変形
は、該ファイバ３に内部応力を付与していることになり
該座屈変形が大きいときにはファイバ３自体が破壊され
る危険性が大きくなるが、特に両端すなわちルビービー
ズ３ｂと筺体周壁の２か所の固定部分が座屈変形時の変
曲点になるため該固定部分に常時曲げ応力が集中するこ
とになり曲率半径が小さくなったときには該部分で折れ
易くなる欠点がある。
は、該ファイバ３に内部応力を付与していることになり
該座屈変形が大きいときにはファイバ３自体が破壊され
る危険性が大きくなるが、特に両端すなわちルビービー
ズ３ｂと筺体周壁の２か所の固定部分が座屈変形時の変
曲点になるため該固定部分に常時曲げ応力が集中するこ
とになり曲率半径が小さくなったときには該部分で折れ
易くなる欠点がある。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】従来の光導波路と光フ
ァイバの接続方法では、周囲雰囲気の温度変動によって
接続部で剥離したり光ファイバ自体が破壊されることが
あると言う問題があった。
ァイバの接続方法では、周囲雰囲気の温度変動によって
接続部で剥離したり光ファイバ自体が破壊されることが
あると言う問題があった。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記課題は、光ファイバ
を接続する光導波路基板が少なくとも具えられた光デバ
イスの光導波路と光ファイバとの接続方法であって、光
導波路基板と該光導波路基板の光導波路に接続されてい
る光ファイバとを保持固定する筐体の周壁上部に設ける
該光ファイバを位置決めするＶ溝を、上記光導波路の延
長線上から外れた位置で該光導波路の光ファイバとの接
続位置近傍を向く方向に形成し、一端が上記光導波路の
露出する端面に固定されている上記光ファイバをその保
護樹脂膜形成領域で上記Ｖ溝に固定する光導波路と光フ
ァイバの接続方法によって達成される。
を接続する光導波路基板が少なくとも具えられた光デバ
イスの光導波路と光ファイバとの接続方法であって、光
導波路基板と該光導波路基板の光導波路に接続されてい
る光ファイバとを保持固定する筐体の周壁上部に設ける
該光ファイバを位置決めするＶ溝を、上記光導波路の延
長線上から外れた位置で該光導波路の光ファイバとの接
続位置近傍を向く方向に形成し、一端が上記光導波路の
露出する端面に固定されている上記光ファイバをその保
護樹脂膜形成領域で上記Ｖ溝に固定する光導波路と光フ
ァイバの接続方法によって達成される。
【００２０】また、光ファイバを接続する光導波路基板
が少なくとも具えられた光デバイスであって、光導波路
基板と該光導波路基板の光導波路に接続されている光フ
ァイバとを保持固定する筐体の周壁上面に設ける該光フ
ァイバを位置決めするＶ溝が、上記光導波路の延長線上
から外れた位置で該光導波路の光ファイバとの接続位置
近傍を向く方向に形成されている光デバイスによって達
成される。
が少なくとも具えられた光デバイスであって、光導波路
基板と該光導波路基板の光導波路に接続されている光フ
ァイバとを保持固定する筐体の周壁上面に設ける該光フ
ァイバを位置決めするＶ溝が、上記光導波路の延長線上
から外れた位置で該光導波路の光ファイバとの接続位置
近傍を向く方向に形成されている光デバイスによって達
成される。
【００２１】
【作用】光ファイバの２箇所の固定部に変曲点が発生し
ないように該光ファイバを固定すると、該光ファイバに
付与される曲げ応力の集中をなくすことができる。
ないように該光ファイバを固定すると、該光ファイバに
付与される曲げ応力の集中をなくすことができる。
【００２２】そこで本発明では筺体周壁における光ファ
イバの固定位置を光導波路延長線上からずらすと共にそ
の位置での該光ファイバの固定方向がほぼ光導波路接続
部近傍に向くように該筺体周壁に設けるＶ溝を形成して
いる。
イバの固定位置を光導波路延長線上からずらすと共にそ
の位置での該光ファイバの固定方向がほぼ光導波路接続
部近傍に向くように該筺体周壁に設けるＶ溝を形成して
いる。
【００２３】このことは光導波路接続部ひいてはルビー
ビーズと筺体壁間の光ファイバがほぼ１個の円弧状に彎
曲すると同時に両端それぞれの固定部に変曲点が生じな
いことを意味する。
ビーズと筺体壁間の光ファイバがほぼ１個の円弧状に彎
曲すると同時に両端それぞれの固定部に変曲点が生じな
いことを意味する。
【００２４】従って光ファイバを座屈させる必要がなく
なって内部応力の発生が抑制できると共に両端すなわち
ルビービーズと筺体周壁の２箇所の固定部での変曲点を
なくすことができて周囲雰囲気での温度変動に対応でき
る光導波路と光ファイバの接続方法およびそれを用いた
光デバイスを実現することができる。
なって内部応力の発生が抑制できると共に両端すなわち
ルビービーズと筺体周壁の２箇所の固定部での変曲点を
なくすことができて周囲雰囲気での温度変動に対応でき
る光導波路と光ファイバの接続方法およびそれを用いた
光デバイスを実現することができる。
【００２５】
【実施例】図１は光導波路と光ファイバの本発明になる
接続方法およびそれを用いた光デバイスを説明する図で
あり、（１−１） は構成と方法を示す図，（１−２）
は接続後の完成状態を示す平面図である。
接続方法およびそれを用いた光デバイスを説明する図で
あり、（１−１） は構成と方法を示す図，（１−２）
は接続後の完成状態を示す平面図である。
【００２６】なお図では図２と同様に光デバイスが外部
変調器である場合を例とし、図２と同じ対象物には同一
の記号を付して表わしている。図１で外部変調器１１は
、図２で説明した如く板状の光変調器２にブロック２ｃ
を接着固定した後端面を切断， 研磨して形成した光フ
ァイバ接合面２ａ−１にリング状のルビービーズ３ｂが
先端に接着固定された光ファイバ３を接続した後筺体１
２に固定し、更に蓋５でカバーして構成したものである
。
変調器である場合を例とし、図２と同じ対象物には同一
の記号を付して表わしている。図１で外部変調器１１は
、図２で説明した如く板状の光変調器２にブロック２ｃ
を接着固定した後端面を切断， 研磨して形成した光フ
ァイバ接合面２ａ−１にリング状のルビービーズ３ｂが
先端に接着固定された光ファイバ３を接続した後筺体１
２に固定し、更に蓋５でカバーして構成したものである
。
【００２７】特にこの場合の筺体１２は、図２で説明し
た筺体４のＶ溝４ａに相当するＶ溝１２ａ が上記光変
調器２の光導波路２ｂの延長線上から外れた位置でほぼ
該光導波路２ｂの露出する端面の方向を向くように角度
αを持って形成されている。
た筺体４のＶ溝４ａに相当するＶ溝１２ａ が上記光変
調器２の光導波路２ｂの延長線上から外れた位置でほぼ
該光導波路２ｂの露出する端面の方向を向くように角度
αを持って形成されている。
【００２８】そこで、図２で説明したように導波路基板
２ａの上記光ファイバ接合面２ａ−１に光ファイバ３を
ルビービーズ３ｂ側で固定し、基板２ａ部分を筺体１２
の底面所定位置に接着固定すると共に光ファイバ３を僅
かに彎曲させてその保護樹脂膜３ａで覆われた領域を該
筺体１２の上記Ｖ溝１２ａ 部分に嵌合させて熱硬化性
エポキシ樹脂等で接着固定し更に蓋５で該筺体１１をカ
バーすると、（１−２） に示す所要の外部変調器１１
を構成することができる。
２ａの上記光ファイバ接合面２ａ−１に光ファイバ３を
ルビービーズ３ｂ側で固定し、基板２ａ部分を筺体１２
の底面所定位置に接着固定すると共に光ファイバ３を僅
かに彎曲させてその保護樹脂膜３ａで覆われた領域を該
筺体１２の上記Ｖ溝１２ａ 部分に嵌合させて熱硬化性
エポキシ樹脂等で接着固定し更に蓋５で該筺体１１をカ
バーすると、（１−２） に示す所要の外部変調器１１
を構成することができる。
【００２９】かかる光導波路と光ファイバの接続方法で
は、光ファイバ３の２箇所の固定部分に変曲点が生ずる
ことがないと同時に周囲雰囲気の温度変動に伴って該光
ファイバ３に発生する光ファイバ接合面２ａ−１と筺体
１２の周壁間における内部応力は上記彎曲部に吸収され
るので、周囲雰囲気の温度変動によって接続部で剥離し
たり光ファイバ自体が破壊されることのない光導波路と
光ファイバの接続方法およびそを用いた光デバイスを実
現することができる。
は、光ファイバ３の２箇所の固定部分に変曲点が生ずる
ことがないと同時に周囲雰囲気の温度変動に伴って該光
ファイバ３に発生する光ファイバ接合面２ａ−１と筺体
１２の周壁間における内部応力は上記彎曲部に吸収され
るので、周囲雰囲気の温度変動によって接続部で剥離し
たり光ファイバ自体が破壊されることのない光導波路と
光ファイバの接続方法およびそを用いた光デバイスを実
現することができる。
【００３０】なお上述した角度αが２〜３度に収まる位
置に上記Ｖ溝１２ａ を形成すると、周囲雰囲気の温度
変動にほぼ完全に対応できることを実験的に確認してい
る。
置に上記Ｖ溝１２ａ を形成すると、周囲雰囲気の温度
変動にほぼ完全に対応できることを実験的に確認してい
る。
【００３１】
【発明の効果】上述の如く本発明により、温度変動に伴
う接続部の損失変動や経時的な光ファイバの破損を回避
して接続特性の向上を図った光導波路と光ファイバの接
続方法およびそれを用いた光デバイスを提供することが
できる。
う接続部の損失変動や経時的な光ファイバの破損を回避
して接続特性の向上を図った光導波路と光ファイバの接
続方法およびそれを用いた光デバイスを提供することが
できる。
【図１】 光導波路と光ファイバの本発明になる接続
方法およびそれを用いた光デバイスを説明する図である
。
方法およびそれを用いた光デバイスを説明する図である
。
【図２】 光導波路と光ファイバの従来の接続方法を
説明する図である。
説明する図である。
２ 光変調器
２ａ 導波路基板 ２ａ−１ 光ファイバ接合面
２ｂ 光導波路２ｃ ブロック
３ 光フ
ァイバ ３ａ 保護樹脂膜
３ｂ ルビービーズ ５ 蓋 １１ 外部変調器
１２筐体１２ａ Ｖ溝
２ａ 導波路基板 ２ａ−１ 光ファイバ接合面
２ｂ 光導波路２ｃ ブロック
３ 光フ
ァイバ ３ａ 保護樹脂膜
３ｂ ルビービーズ ５ 蓋 １１ 外部変調器
１２筐体１２ａ Ｖ溝
Claims (2)
- 【請求項１】 光ファイバを接続する光導波路基板が
少なくとも具えられた光デバイスの光導波路と光ファイ
バとの接続方法であって、光導波路基板（２ａ）と該光
導波路基板（２ａ）の光導波路（２ｂ）に接続されてい
る光ファイバ（３） とを保持固定する筐体（１２）の
周壁上部に設ける該光ファイバ（３） を位置決めする
Ｖ溝（１２ａ） を、上記光導波路（２ｂ）の延長線上
から外れた位置で該光導波路（２ｂ）の光ファイバ（３
） との接続位置近傍を向く方向に形成し、一端が上記
光導波路（２ｂ）の露出する端面に固定されている上記
光ファイバ（３） をその保護樹脂膜（３ａ）形成領域
で上記Ｖ溝（１２ａ） に固定することを特徴とした光
導波路と光ファイバの接続方法。 - 【請求項２】 光ファイバを接続する光導波路基板が
少なくとも具えられた光デバイスであって、光導波路基
板（２ａ）と該光導波路基板（２ａ）の光導波路（２ｂ
）に接続されている光ファイバ（３） とを保持固定す
る筐体（１２）の周壁上面に設ける該光ファイバ（３）
を位置決めするＶ溝（１２ａ） が、上記光導波路（
２ｂ）の延長線上から外れた位置で該光導波路（２ｂ）
の光ファイバ（３） との接続位置近傍を向く方向に形
成されていることを特徴とした光デバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3010423A JP3049780B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 光導波路と光ファイバの接続方法およびそれを用いた光デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3010423A JP3049780B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 光導波路と光ファイバの接続方法およびそれを用いた光デバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04245208A true JPH04245208A (ja) | 1992-09-01 |
| JP3049780B2 JP3049780B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=11749745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3010423A Expired - Fee Related JP3049780B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 光導波路と光ファイバの接続方法およびそれを用いた光デバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3049780B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6254280B1 (en) * | 1995-02-21 | 2001-07-03 | Agere Systems Optoelectronics Guardian Corp. | Substrate based array connector |
| JP2011107444A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Anritsu Corp | 光素子モジュールおよびその製造方法 |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP3010423A patent/JP3049780B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6254280B1 (en) * | 1995-02-21 | 2001-07-03 | Agere Systems Optoelectronics Guardian Corp. | Substrate based array connector |
| JP2011107444A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Anritsu Corp | 光素子モジュールおよびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3049780B2 (ja) | 2000-06-05 |
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