JPH04251806A - 光コネクタ - Google Patents
光コネクタInfo
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- JPH04251806A JPH04251806A JP895491A JP895491A JPH04251806A JP H04251806 A JPH04251806 A JP H04251806A JP 895491 A JP895491 A JP 895491A JP 895491 A JP895491 A JP 895491A JP H04251806 A JPH04251806 A JP H04251806A
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- Japan
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- optical
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- connector
- substrate
- fibers
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- Pending
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Landscapes
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- 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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光導波路や光スイッ
チなどの光学素子に接続する光ファイバを精度良く位置
決めして接続部における光伝送損失を少なくした光コネ
クタに関する。
チなどの光学素子に接続する光ファイバを精度良く位置
決めして接続部における光伝送損失を少なくした光コネ
クタに関する。
【０００２】
【従来の技術】周知の光コネクタの中に、図２及び図３
に示すようなものがある。このコネクタは、Ｓｉ等で作
られた基板１上にダイヤモンドカッタでＶ字のガイド溝
４、５を切り、光ファイバの心線７をガイド溝５で位置
決めし、かつ、光学素子側のコネクタ２と光ファイバ側
のコネクタとして用いる基板１をガイド溝４に収めるガ
イドピン６で位置決めして光ファイバと光学素子を接続
するようになっている。図２の３は光ファイバの端末部
を位置決めするガイド溝であり、ここでは５心のテープ
状光ファイバを用いるケースを例に挙げている。
に示すようなものがある。このコネクタは、Ｓｉ等で作
られた基板１上にダイヤモンドカッタでＶ字のガイド溝
４、５を切り、光ファイバの心線７をガイド溝５で位置
決めし、かつ、光学素子側のコネクタ２と光ファイバ側
のコネクタとして用いる基板１をガイド溝４に収めるガ
イドピン６で位置決めして光ファイバと光学素子を接続
するようになっている。図２の３は光ファイバの端末部
を位置決めするガイド溝であり、ここでは５心のテープ
状光ファイバを用いるケースを例に挙げている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
は、Ｓｉ基板上に切削加工したＶ字溝で光ファイバの心
線を位置決めしている。ところが、この機械加工による
ガイド溝は、幅方向の位置精度は誤差が０．１μｍ程度
と極めて良いが、深さ方向には数μｍもの誤差が出てし
まう。
は、Ｓｉ基板上に切削加工したＶ字溝で光ファイバの心
線を位置決めしている。ところが、この機械加工による
ガイド溝は、幅方向の位置精度は誤差が０．１μｍ程度
と極めて良いが、深さ方向には数μｍもの誤差が出てし
まう。
【０００４】これに対し、シングルモードの光ファイバ
は、クラッド径１２５μｍ、コア径９μｍであり、従っ
て、従来のＶ溝では心線が深さ方向に数μｍもずれてし
まい、接続部における光の結合ロスが非常に大きくなる
と云う課題があった。
は、クラッド径１２５μｍ、コア径９μｍであり、従っ
て、従来のＶ溝では心線が深さ方向に数μｍもずれてし
まい、接続部における光の結合ロスが非常に大きくなる
と云う課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するため、コネクタ本体となる表面の平滑な基板
上にレーザアブレーションによるエッチングで矩形断面
の溝を形成し、この溝を心線のガイド溝として光学素子
に接続する光ファイバを位置決めするようにした。
を解決するため、コネクタ本体となる表面の平滑な基板
上にレーザアブレーションによるエッチングで矩形断面
の溝を形成し、この溝を心線のガイド溝として光学素子
に接続する光ファイバを位置決めするようにした。
【０００６】
【作用】エキシマレーザによるアブレーションとは、レ
ーザがあたった所だけが分解され、飛散し、削られる現
象である。そして、他のレーザと違い、光のあたってい
ない部分には全く影響を与えない。（例えば、Ｂ．Ｊ．
Ｇａｒｒｉｓｏｎ ａｎｄ Ｒ．Ｓｒｉｎｉｖａｓａｎ
（ＩＢＭ） による論文、“Ｌａｓｅｒ ａｂｌａｔ
ｉｏｎ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｐｏｌｙｍｏｒｓ：Ｍ
ｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ｍｏｄｅｌｓ ｆｏｒ ｐｈｏ
ｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｒ
ｏｃｅｓｓｅｓ”Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．５７，ｐｐ
．２９０９−２９１４，（１９８５）を参照）又、１シ
ョットで削られる深さは、エネルギー密度によって決ま
っている。例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ
）をＸｅｃｌレーザでアブレーションする場合は、０．
５Ｊ／ｃｍ２ で０．５μｍ／ｓｈｏｔである。（Ｊ．
Ｅ．Ａｎｄｒｅｗ他による論文、“Ｄｉｒｅｃｔ ｅｔ
ｃｈｉｎｇ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｍａｔｅｒｉ
ａｌｓ ｕｓｉｎｇ ａ Ｘｅｃｌ Ｌａｓｅｒ”Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．４３，ｐｐ．７１７〜７１
９（１９８３） を参照）最近ではレーザの安定度も極
めて高くなっており、エッチング深さは±０．１μｍ程
度で制御できるといわれている。（矢部明「エキシマレ
ーザーによる高分子材料の表面改質」第４回レーザセミ
ナーテキストより、１９９０／１１）この発明の光コネ
クタは、そのアブレーションによるエッチングで心線の
ガイド溝を加工しているので、ガイド溝の深さ方向の精
度が極めて高く、心線の同方向への位置ずれが小さくな
る。
ーザがあたった所だけが分解され、飛散し、削られる現
象である。そして、他のレーザと違い、光のあたってい
ない部分には全く影響を与えない。（例えば、Ｂ．Ｊ．
Ｇａｒｒｉｓｏｎ ａｎｄ Ｒ．Ｓｒｉｎｉｖａｓａｎ
（ＩＢＭ） による論文、“Ｌａｓｅｒ ａｂｌａｔ
ｉｏｎ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｐｏｌｙｍｏｒｓ：Ｍ
ｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ｍｏｄｅｌｓ ｆｏｒ ｐｈｏ
ｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｒ
ｏｃｅｓｓｅｓ”Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．５７，ｐｐ
．２９０９−２９１４，（１９８５）を参照）又、１シ
ョットで削られる深さは、エネルギー密度によって決ま
っている。例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ
）をＸｅｃｌレーザでアブレーションする場合は、０．
５Ｊ／ｃｍ２ で０．５μｍ／ｓｈｏｔである。（Ｊ．
Ｅ．Ａｎｄｒｅｗ他による論文、“Ｄｉｒｅｃｔ ｅｔ
ｃｈｉｎｇ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｍａｔｅｒｉ
ａｌｓ ｕｓｉｎｇ ａ Ｘｅｃｌ Ｌａｓｅｒ”Ａｐ
ｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．４３，ｐｐ．７１７〜７１
９（１９８３） を参照）最近ではレーザの安定度も極
めて高くなっており、エッチング深さは±０．１μｍ程
度で制御できるといわれている。（矢部明「エキシマレ
ーザーによる高分子材料の表面改質」第４回レーザセミ
ナーテキストより、１９９０／１１）この発明の光コネ
クタは、そのアブレーションによるエッチングで心線の
ガイド溝を加工しているので、ガイド溝の深さ方向の精
度が極めて高く、心線の同方向への位置ずれが小さくな
る。
【０００７】なお、図３ではガイド溝はＶ字となってい
たが、これは、ダイヤモンドカッタで切るためにこうい
う形状をしているのであって、本質的には意味はなく、
アブレーションによる矩形断面形状でも問題はない。
たが、これは、ダイヤモンドカッタで切るためにこうい
う形状をしているのであって、本質的には意味はなく、
アブレーションによる矩形断面形状でも問題はない。
【０００８】又、材質としてＳｉを選んだのは、面の平
面度がよいためであり、その点を満たせば材質は何でも
よい。
面度がよいためであり、その点を満たせば材質は何でも
よい。
【０００９】
【実施例】図１にこの発明の光コネクタの一例（光ファ
イバ側コネクタ）を示す。コネクタの本体となる基板１
は、低エネルギー密度でアブレーション反応を起こすポ
リエチレンテレフタート（ＰＥＴ）で形成されている。 この基板１には光ファイバの心線７を挿入して心出しす
るガイド溝５とガイドピン６を挿入するガイド溝４が設
けられている。これ等のガイド溝４、５は、共にエキシ
マレーザ（例えばＸｅｃｌレーザ） を用いたアブレー
ションによるエッチング溝であり、矩形断面になってい
る。８は基板１上にネジ止めする押え蓋であり、この蓋
にも基板側の溝に対向してガイド溝４、５が加工されて
いる。この蓋側のガイド溝は、機械加工した溝であって
もよい。
イバ側コネクタ）を示す。コネクタの本体となる基板１
は、低エネルギー密度でアブレーション反応を起こすポ
リエチレンテレフタート（ＰＥＴ）で形成されている。 この基板１には光ファイバの心線７を挿入して心出しす
るガイド溝５とガイドピン６を挿入するガイド溝４が設
けられている。これ等のガイド溝４、５は、共にエキシ
マレーザ（例えばＸｅｃｌレーザ） を用いたアブレー
ションによるエッチング溝であり、矩形断面になってい
る。８は基板１上にネジ止めする押え蓋であり、この蓋
にも基板側の溝に対向してガイド溝４、５が加工されて
いる。この蓋側のガイド溝は、機械加工した溝であって
もよい。
【００１０】図４は、基板に設けるガイド溝４、５の加
工法の一例を示している。
工法の一例を示している。
【００１１】レーザ光発生装置９から出たエキシマレー
ザ光１５は、先ず所望のエネルギー密度と照射野を持つ
ように光学系１０で広げられ、或いは集光される。次に
、そのレーザ光１５がミラー１１による反射で方向転換
され、マスク１２を通過して基板１３に照射される。 ここでは、連続照射を行うためにカッティングする前の
基板１３をＸＹステージ１４上にセッティングし、この
ステージによって所望方向に移動させるようにしている
。
ザ光１５は、先ず所望のエネルギー密度と照射野を持つ
ように光学系１０で広げられ、或いは集光される。次に
、そのレーザ光１５がミラー１１による反射で方向転換
され、マスク１２を通過して基板１３に照射される。 ここでは、連続照射を行うためにカッティングする前の
基板１３をＸＹステージ１４上にセッティングし、この
ステージによって所望方向に移動させるようにしている
。
【００１２】エッチングの巾と深さを制御するため、照
射のショット数及びエネルギー密度を予め実験で求めて
おくのは当然である。
射のショット数及びエネルギー密度を予め実験で求めて
おくのは当然である。
【００１３】マスク１２は、例えば図５のように構成さ
れている。このマスク１２は、銅板等に削りたい溝の形
に穴をあけるなどして作る。アブレーションは、しきい
値を持つ光化学的反応であり、例えばＸｅｃｌレーザに
対しては、銅の場合、９Ｊ／ｃｍ２ 以上のエネルギー
密度がないとアブレーションは全く起きない。そのため
マスク材料となり得る。
れている。このマスク１２は、銅板等に削りたい溝の形
に穴をあけるなどして作る。アブレーションは、しきい
値を持つ光化学的反応であり、例えばＸｅｃｌレーザに
対しては、銅の場合、９Ｊ／ｃｍ２ 以上のエネルギー
密度がないとアブレーションは全く起きない。そのため
マスク材料となり得る。
【００１４】穴は光リソグラフィなどによってあける。
１６はガイド溝５用、１７はガイド溝４用の穴であり、
図のマスクには、鎖線内の領域を１パターンとしてこれ
を複数パターン加工してある。
図のマスクには、鎖線内の領域を１パターンとしてこれ
を複数パターン加工してある。
【００１５】マスク上の穴パターンは複雑ではないし、
また、マスク１２と基板１３との間に縮小光学系を組む
と焦点深度が浅くなってきれいに深い溝がきれなくなる
ので、等倍投射が望ましいが、対象次第では縮小光学系
を使用して加工することも考えられる。
また、マスク１２と基板１３との間に縮小光学系を組む
と焦点深度が浅くなってきれいに深い溝がきれなくなる
ので、等倍投射が望ましいが、対象次第では縮小光学系
を使用して加工することも考えられる。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の光コネク
タは、光ファイバの位置精度を決めるガイド溝を、制御
性の良いレーザアブレーションによって加工してあるの
で、シングルモード光ファイバであっても心線が光学素
子に高精度に接続され、光の結合損失が小さくなると云
う効果が得られる。
タは、光ファイバの位置精度を決めるガイド溝を、制御
性の良いレーザアブレーションによって加工してあるの
で、シングルモード光ファイバであっても心線が光学素
子に高精度に接続され、光の結合損失が小さくなると云
う効果が得られる。
【００１７】また、レーザアブレーションは生産性も高
い方法であるので、製造コスト面でも有利になる。
い方法であるので、製造コスト面でも有利になる。
【図１】この発明の光コネクタの一例を示す端面図
【図
２】従来の光コネクタを蓋なしの状態にして示す平面図
２】従来の光コネクタを蓋なしの状態にして示す平面図
【図３】図２の光ファイバ側のコネクタの端面図
【図４
】レーザアブレーションによるガイド溝の加工法の一例
を示す図
】レーザアブレーションによるガイド溝の加工法の一例
を示す図
【図５】使用マスクの一例を示す部分平面図
１ 基板
２ 光学素子側のコネクタ
３ 光ファイバ端末部のガイド溝
４、５ ガイド溝
６ ガイドピン
７ 光ファイバの心線
８ 蓋
９ レーザ光発生装置
１０ 光学系
１１ ミラー
１２ マスク
１３ 基板
１４ ＸＹステージ
１５ レーザ光
１６ ガイド溝５用の穴
１７ ガイド溝４用の穴
Claims (1)
- 【請求項１】 コネクタ本体となる表面の平滑な基板
上にレーザアブレーションによるエッチングで矩形断面
の溝を形成し、この溝を心線のガイド溝として光学素子
に接続する光ファイバを位置決めするようにした光コネ
クタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP895491A JPH04251806A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 光コネクタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP895491A JPH04251806A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 光コネクタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04251806A true JPH04251806A (ja) | 1992-09-08 |
Family
ID=11707067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP895491A Pending JPH04251806A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 光コネクタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04251806A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5656120A (en) * | 1994-07-28 | 1997-08-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of fixing optical fiber array to substrate |
-
1991
- 1991-01-29 JP JP895491A patent/JPH04251806A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5656120A (en) * | 1994-07-28 | 1997-08-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of fixing optical fiber array to substrate |
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