JPH05264865A - Waveguide device - Google Patents
Waveguide deviceInfo
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- JPH05264865A JPH05264865A JP4092164A JP9216492A JPH05264865A JP H05264865 A JPH05264865 A JP H05264865A JP 4092164 A JP4092164 A JP 4092164A JP 9216492 A JP9216492 A JP 9216492A JP H05264865 A JPH05264865 A JP H05264865A
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- clearance adjusting
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光分波合波や光の分岐
結合を行う導波路デバイスに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waveguide device that performs optical demultiplexing / multiplexing and optical branching / coupling.
【０００２】[0002]
【従来の技術】基板に光の導波路を形成し、主として、
光分波合波や光の分岐結合を行う導波路デバイスが広く
知られている。2. Description of the Related Art An optical waveguide is formed on a substrate, and mainly,
Waveguide devices that perform optical demultiplexing / multiplexing and optical branching / coupling are widely known.
【０００３】この導波路デバイスの光導波路と単心の光
ファイバあるいは複数の光ファイバを整列固定してなる
光アレイの光ファイバとを接続する場合、いちいち調心
して接着や溶接によって接続する作業は非常に手間隙が
かかって作業性が悪く、このため、最近においては、光
導波路と光ファイバを無調心の状態で接続する接続方式
が広く採用されている。When connecting the optical waveguide of this waveguide device and the optical fiber of a single-core optical fiber or an optical array in which a plurality of optical fibers are aligned and fixed, the work of aligning and connecting each one by adhesion or welding is very difficult. However, the workability is poor due to the small hand clearance. For this reason, recently, a connection method for connecting the optical waveguide and the optical fiber in an unaligned state has been widely adopted.
【０００４】図９には導波路デバイス１と、テープ状の
多心光ファイバ心線２の各光ファイバとを光コネクタ３
ａ，３ｂを用いて無調心によって着脱自在に接続するコ
ネクタ接続例（このコネクタ接続例は出願人が以前に開
発したもので、未だ公知にはなっていない）が示されて
いる。同図において、導波路デバイス１はシリコン等の
基板４と、位置決め嵌合ピン６と、ピン押え蓋板７とを
有して形成されている。基板４の表面には１個以上の光
導波路５が形成されて導波路チップ15が構成されてお
り、この光導波路５の形成領域を挟んでそのチップ表面
の両側にはＶ字形状の嵌合ガイド溝８が形成され、ピン
押え蓋板７の下面側には嵌合ガイド溝８に対向する位置
に台形状の溝10が形成されている。そして、嵌合ガイド
溝８と溝10の間に挟まれて一対のピン嵌合孔13が光導波
路５の長さ方向に伸張して形成され、このピン嵌合孔13
に基板４よりも長尺の位置決め嵌合ピン６が収容されて
いる。この位置決め嵌合ピン６の両端は導波路チップ15
の前後両端側（入出力両端側）から突出されており、こ
の状態で、導波路チップ15と位置決め嵌合ピン６とピン
押え蓋板７とは接着等により一体的に固定されて導波路
デバイス１が形成されている。なお、前記嵌合ピン６の
突出方向は光導波路５のコア端部９側のコア軸と平行に
なっている。FIG. 9 shows an optical connector 3 including a waveguide device 1 and each optical fiber of a tape-shaped multi-core optical fiber core wire 2.
There is shown a connector connection example (a connector connection example which was previously developed by the applicant and has not been publicly known yet) in which a and 3b are used to removably connect without alignment. In the figure, the waveguide device 1 is formed to have a substrate 4 made of silicon or the like, a positioning fitting pin 6, and a pin pressing cover plate 7. One or more optical waveguides 5 are formed on the surface of the substrate 4 to form a waveguide chip 15, and V-shaped fittings are provided on both sides of the chip surface with the optical waveguide 5 forming region sandwiched therebetween. A guide groove 8 is formed, and a trapezoidal groove 10 is formed on the lower surface side of the pin pressing cover plate 7 at a position facing the fitting guide groove 8. A pair of pin fitting holes 13 sandwiched between the fitting guide grooves 8 and 10 are formed extending in the length direction of the optical waveguide 5.
The positioning fitting pin 6 which is longer than the substrate 4 is accommodated therein. Both ends of this positioning mating pin 6 are waveguide chips 15
Of the waveguide device, the waveguide chip 15, the positioning fitting pin 6, and the pin pressing cover plate 7 are integrally fixed by adhesion or the like in this state. 1 is formed. The protruding direction of the fitting pin 6 is parallel to the core axis of the optical waveguide 5 on the core end 9 side.
【０００５】この導波路デバイス１に接続する光コネク
タ３ａ，３ｂには多心光ファイバ心線２が接続固定され
ており、光コネクタ３ａ，３ｂの内部には多心光ファイ
バ心線２の各光ファイバが挿通固定されており、その光
ファイバの端部は光コネクタ３ａ，３ｂの接続端面11側
に露出している。この接続端面11側に露出された各光フ
ァイバの配列ピッチは光導波路５のコア端部９の配列ピ
ッチと等しくなっており、光コネクタ３ａ，３ｂに貫通
させて設けたピン挿入孔12を位置決め嵌合ピン６に嵌め
込むことにより、光コネクタ３ａ，３ｂの光ファイバと
導波路デバイス１側の各光導波路５との位置合わせが行
われ、導波路デバイス１の入力側と出力側においてそれ
ぞれ光導波路５と光コネクタ３ａ，３ｂの光ファイバと
の着脱接続が達成されるのである。A multi-core optical fiber core wire 2 is connected and fixed to the optical connectors 3a and 3b connected to the waveguide device 1, and each of the multi-core optical fiber core wires 2 is inside the optical connectors 3a and 3b. The optical fiber is inserted and fixed, and the end of the optical fiber is exposed on the connection end face 11 side of the optical connectors 3a and 3b. The arrangement pitch of the optical fibers exposed on the side of the connection end face 11 is equal to the arrangement pitch of the core end portions 9 of the optical waveguide 5, and the pin insertion holes 12 provided through the optical connectors 3a and 3b are positioned. The optical fibers of the optical connectors 3a and 3b and the respective optical waveguides 5 on the side of the waveguide device 1 are aligned by being fitted into the fitting pins 6, and the optical waveguides on the input side and the output side of the waveguide device 1 are respectively guided. The attachment / detachment of the waveguide 5 and the optical fibers of the optical connectors 3a and 3b is achieved.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】この種の導波路デバイ
ス１と光コネクタ３ａ，３ｂの無調心接続方式では、接
続性能は位置決め嵌合ピン６とピン挿入孔12との嵌め合
い精度によって決定される。したがって、接続性能を高
めるためには、導波路チップ15に装着する位置決め嵌合
ピン６の取り付け寸法精度を十分に高めることが必要と
なる。この位置決め嵌合ピン６は嵌合ガイド溝８の両テ
ーパ側面14と台形溝10の底面16に接して位置規制される
ものであるため、特に、台形の溝10の溝深さを細心の注
意を払って超高精度に精密加工しなければならず、この
ため、導波路デバイス１の製造組み立てが非常に難し
く、製品の歩留りが低下する上に、製造組み立ての作業
能率が悪く、製品コストが高くなるという問題があっ
た。In this type of waveguideless device 1 and the optical connectors 3a and 3b of non-centering connection method, the connection performance is determined by the accuracy of fitting the positioning fitting pin 6 and the pin insertion hole 12. To be done. Therefore, in order to improve the connection performance, it is necessary to sufficiently improve the mounting dimension accuracy of the positioning fitting pin 6 mounted on the waveguide chip 15. Since the positioning fitting pin 6 is in position regulation by contacting both tapered side surfaces 14 of the fitting guide groove 8 and the bottom surface 16 of the trapezoidal groove 10, pay particular attention to the groove depth of the trapezoidal groove 10. Therefore, it is extremely difficult to perform precision machining with ultra-high precision, and therefore, the manufacturing and assembling of the waveguide device 1 is very difficult, the yield of the product is reduced, the work efficiency of the assembling and manufacturing is poor, and the product cost is low. There was the problem of becoming expensive.
【０００７】このような問題を解消するために、出願人
は、図８に示す構造の導波路デバイス（このデバイスは
未だ公知になっていない）を試作している。この試作の
デバイスは、導波路チップ15に設けたＶ字状の嵌合ガイ
ド溝８の中央部分にクリアランス調整ピン17を収容し、
この状態で、クリアランス調整ピン17の上側を溝10に嵌
め込んでピン押え蓋板７を導波路チップ15の上側に被せ
て導波路チップ15とクリアランス調整ピン17とピン押え
蓋板７とを接着等により一体化して導波路デバイス１と
成し、導波路チップ15の入出力の両端側の嵌合ガイド溝
８と溝10で囲まれる空間部をピン嵌合孔13としたもので
ある。この試作例では光コネクタ３ａ，３ｂのピン挿入
孔12に位置決め嵌合ピン６の基端側を嵌め込み固定し、
この位置決め嵌合ピン６の突出先端側をピン嵌合孔13に
嵌合することによって、導波路デバイス１の光導波路５
と光コネクタ３ａ，３ｂ側の光ファイバ19との着脱接続
を達成するものである。In order to solve such a problem, the applicant has prototyped a waveguide device having a structure shown in FIG. 8 (this device has not been publicly known). In this prototype device, the clearance adjusting pin 17 is housed in the central portion of the V-shaped fitting guide groove 8 provided in the waveguide chip 15.
In this state, the upper side of the clearance adjusting pin 17 is fitted into the groove 10 and the pin pressing cover plate 7 is covered on the upper side of the waveguide chip 15 to bond the waveguide chip 15, the clearance adjusting pin 17 and the pin pressing cover plate 7. And the like to form the waveguide device 1, and the space surrounded by the fitting guide groove 8 and the groove 10 on both ends of the input and output of the waveguide chip 15 is used as the pin fitting hole 13. In this prototype example, the proximal ends of the positioning fitting pins 6 are fitted and fixed in the pin insertion holes 12 of the optical connectors 3a and 3b,
By fitting the protruding tip side of the positioning fitting pin 6 into the pin fitting hole 13, the optical waveguide 5 of the waveguide device 1
And the optical fiber 19 on the side of the optical connectors 3a and 3b are connected / disconnected.
【０００８】この試作装置によれば、導波路チップ15側
の嵌合ガイド溝８とピン押え蓋板７側の溝10の加工精度
を低くしても、ピン嵌合孔13の大きさ、つまり、嵌合ガ
イド溝８のテーパ側面14と溝10の底面16に内接する円の
直径の大きさをクリアランス調整ピン17の直径を可変す
ることにより位置決め嵌合ピン６の直径に合うように容
易に調整することができ、これにより、導波路デバイス
１の製造組み立てを容易化できるとともに、光コネクタ
３ａ，３ｂとの接続性能を向上させ、しかも、導波路デ
バイス１の製造コストの低減化が図れるのである。According to this prototype device, even if the processing accuracy of the fitting guide groove 8 on the waveguide chip 15 side and the groove 10 on the pin pressing cover plate 7 side is lowered, the size of the pin fitting hole 13, that is, The diameter of the circle inscribed in the tapered side surface 14 of the fitting guide groove 8 and the bottom surface 16 of the groove 10 can be easily adjusted to match the diameter of the positioning fitting pin 6 by changing the diameter of the clearance adjusting pin 17. The waveguide device 1 can be adjusted, and the manufacturing and assembling of the waveguide device 1 can be facilitated, the connection performance with the optical connectors 3a and 3b can be improved, and the manufacturing cost of the waveguide device 1 can be reduced. is there.
【０００９】しかしながら、この試作の導波路デバイス
は導波路チップ15の嵌合ガイド溝８の中央部分にクリア
ランス調整ピン17を収容するので、このクリアランス調
整ピン17の両側の嵌合ガイド溝８の部分に光コネクタ３
ａ，３ｂの位置決め嵌合ピン６を収容する溝長さを確保
しなければならず、このため、嵌合ガイド溝８の溝長さ
として、クリアランス調整ピン17の長さと光コネクタ３
ａ，３ｂ側の位置決め嵌合ピン６の突出長さを合計した
分の長さが最低必要となり、必然的に導波路チップ15の
長さ寸法が大きくなり、導波路デバイスが大型化すると
いう問題があった。もちろん、クリアランス調整ピン17
を短くし、位置決め嵌合ピン６の突出長さを短くすれば
導波路デバイスを小型化できるが、クリアランス調整ピ
ン17を短くすると、導波路チップ15とピン押え蓋板７と
の接合の安定性が悪くなり、ピン嵌合孔13の孔精度が低
下するという問題が生じ、また、位置決め嵌合ピン６の
突出長を短くすると、光コネクタ３ａ，３ｂの接続の安
定性が悪くなり、光導波路５と各光コネクタ３ａ，３ｂ
の光ファイバ19との接続損失が大きくなるという問題が
生じる。However, since the prototype waveguide device accommodates the clearance adjusting pin 17 in the central portion of the fitting guide groove 8 of the waveguide chip 15, the portions of the fitting guide groove 8 on both sides of the clearance adjusting pin 17 are accommodated. Optical connector 3
It is necessary to secure a groove length for accommodating the positioning fitting pins 6 of a and 3b. Therefore, as the groove length of the fitting guide groove 8, the length of the clearance adjusting pin 17 and the optical connector 3 are set.
There is a problem that the total length of the protruding lengths of the positioning fitting pins 6 on the a and 3b sides is the minimum required, and the length dimension of the waveguide chip 15 is inevitably large, and the waveguide device becomes large. was there. Of course, clearance adjustment pin 17
The waveguide device can be miniaturized by shortening the length of the positioning fitting pin 6 and shortening the protruding length of the positioning fitting pin 6, but by shortening the clearance adjustment pin 17, the stability of the joining between the waveguide chip 15 and the pin retainer cover plate 7 is improved. And the accuracy of the pin fitting hole 13 decreases, and if the protrusion length of the positioning fitting pin 6 is shortened, the stability of the connection of the optical connectors 3a and 3b becomes poor and the optical waveguide. 5 and each optical connector 3a, 3b
There is a problem that the connection loss with the optical fiber 19 becomes large.
【００１０】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、導波路デバイスの小型化を
図ることができるとともに、導波路デバイスの光導波路
と光コネクタの光ファイバとの接続損失を小さくするこ
とができる性能の良い導波路デバイスを提供することに
ある。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to make it possible to miniaturize a waveguide device and to provide an optical waveguide of the waveguide device and an optical fiber of an optical connector. An object of the present invention is to provide a waveguide device with good performance that can reduce connection loss.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、基板上に光導波路を形成してなる導波路チップ
の前記光導波路を挟んだ両側の表面に、クリアランス調
整溝と、壁面間隔が底部に向かって狭幅のテーパ側面を
有する嵌合ガイド溝とが前記光導波路の長さ方向に伸張
してそれぞれ２本以上設けられ、前記クリアランス調整
溝にはクリアランス調整ピンが収容され、このクリアラ
ンス調整ピンは導波路チップとその上側にあてがわれた
ピン押え蓋板によって挟持されており、前記嵌合ガイド
溝とピン押え蓋板との間に形成される空間孔はピン嵌合
孔となっており、このピン嵌合孔の大きさは前記クリア
ランス調整ピンの直径によって規制されていることを特
徴として構成されている。In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, according to the present invention, a clearance adjustment groove and a taper side surface whose wall spacing is narrower toward the bottom are provided on both sides of the waveguide chip formed by forming the optical waveguide on the substrate with the optical waveguide interposed therebetween. Two or more fitting guide grooves extending in the lengthwise direction of the optical waveguide are provided, and a clearance adjusting pin is accommodated in the clearance adjusting groove. The clearance adjusting pin is provided on the waveguide chip and the upper side thereof. The pin holding cover plate is pinched and the space hole formed between the fitting guide groove and the pin holding cover plate is a pin fitting hole. Is regulated by the diameter of the clearance adjusting pin.
【００１２】[0012]
【作用】上記構成の本発明において、導波路デバイスの
組み立てに際し、クリアランス調整ピンの直径を可変す
ることによりピン嵌合孔の大きさが調整される。そし
て、この調整されたピン嵌合孔に光コネクタ側の位置決
め嵌合ピンを零クリアランスで嵌合することにより、導
波路デバイスの光導波路と光コネクタの光ファイバとが
位置合わせされてその着脱接続が達成される。In the present invention having the above structure, the size of the pin fitting hole is adjusted by varying the diameter of the clearance adjusting pin when assembling the waveguide device. Then, the positioning fitting pin on the optical connector side is fitted into the adjusted pin fitting hole with zero clearance, so that the optical waveguide of the waveguide device and the optical fiber of the optical connector are aligned and connected / disconnected. Is achieved.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、以下に述べる実施例において、前記開発お
よび試作の導波路デバイスと同一の部分には同一符号を
付し、重複説明は省略する。図１および図２には本発明
に係る導波路デバイスの第１の実施例が示されている。
この実施例は、前記試作例と同様に、光コネクタ３ａ，
３ｂ側に位置決め嵌合ピン６を突設したもので、導波路
チップ15はシリコン等の基板４の表面に光導波路５を形
成して構成されている。本実施例が前記試作例と異なる
特徴的なことは、導波路チップ15の表面側に、光導波路
５を挟んでその両側に研削やエッチングによってＶ字形
状の嵌合ガイド溝８を形成し、さらに、この一対の嵌合
ガイド溝８の両側に、同様に一対のＶ字形状のクリアラ
ンス調整溝18を前記嵌合ガイド溝８に沿って設け、ピン
押え蓋板７側には前記嵌合ガイド溝８に対向する台形状
の第１の溝20と、クリアランス調整溝18に対向する同様
に台形状の第２の溝21を形成したことである。なお、前
記嵌合ガイド溝８は試作例と同様に、光導波路の入出力
端側のコア軸と平行になっている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the embodiments described below, the same parts as those of the above-mentioned developed and prototype waveguide devices are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted. 1 and 2 show a first embodiment of a waveguide device according to the present invention.
In this embodiment, the optical connectors 3a,
A positioning fitting pin 6 is provided on the 3b side, and the waveguide chip 15 is formed by forming an optical waveguide 5 on the surface of a substrate 4 such as silicon. This embodiment is different from the above-mentioned prototype in that a V-shaped fitting guide groove 8 is formed on the surface side of the waveguide chip 15 by sandwiching the optical waveguide 5 on both sides thereof by grinding or etching. Further, a pair of V-shaped clearance adjusting grooves 18 are similarly provided on both sides of the pair of fitting guide grooves 8 along the fitting guide groove 8, and the fitting guide is provided on the pin pressing cover plate 7 side. That is, the trapezoidal first groove 20 facing the groove 8 and the trapezoidal second groove 21 facing the clearance adjusting groove 18 are formed. The fitting guide groove 8 is parallel to the core axis on the input / output end side of the optical waveguide, as in the prototype.
【００１４】前記嵌合ガイド溝８は、光コネクタ３ａ，
３ｂ側の位置決め嵌合ピン６がテーパ側面14に接して嵌
め合わされたときに、光コネクタ３ａ，３ｂの接続端面
11側に露出している多心光ファイバ心線２の光ファイバ
19が導波路チップ15側の光導波路５のコア端部９に高さ
が一致する溝寸法に形成されている。これに対し、前記
クリアランス調整溝18の溝寸法は特に制限を受けること
がないが、この実施例では、嵌合ガイド溝８と同一の工
程で加工できるように同一の寸法形状となっている。The fitting guide groove 8 is provided in the optical connector 3a,
When the positioning fitting pin 6 on the 3b side is fitted in contact with the tapered side surface 14, the connection end faces of the optical connectors 3a and 3b
Optical fiber of multi-core optical fiber core 2 exposed on side 11
The groove size 19 is formed so that the height thereof coincides with the core end portion 9 of the optical waveguide 5 on the waveguide chip 15 side. On the other hand, the size of the clearance adjusting groove 18 is not particularly limited, but in this embodiment, the clearance adjusting groove 18 has the same size and shape so that it can be processed in the same process as the fitting guide groove 8.
【００１５】このクリアランス調整溝18にはほぼ全長に
亙って、円柱状のクリアランス調整ピン17が溝18のテー
パ側面に接して収容されている。このクリアランス調整
ピン17がクリアランス調整溝18に収容された状態で、導
波路チップ15の上側にピン押え蓋板７が被せられ、クリ
アランス調整ピン17の上端側が台形上の第２の溝21の溝
底面に接した状態でクリアランス調整ピン17は導波路チ
ップ15とピン押え蓋板７とにより挟まれた状態で、接着
等により一体化されている。前記嵌合ガイド溝８はピン
押え蓋板７に覆われ、テーパ側面14と第１の溝20の壁面
に囲まれてピン嵌合孔13が形成されている。このピン嵌
合孔13内でテーパ側面14と第１の溝20の底面20ａに内接
する円の直径はクリアランス調整ピン17の直径によって
規制されるもので、この嵌合ガイド溝８の内接円の直径
は位置決め嵌合ピン６の直径と等しいか、又はこれより
も僅かに小さい直径となるようにクリアランス調整ピン
17の直径が選定されるが、この実施例では嵌合ガイド溝
８の内接円の直径を0.699mmとなるようにクリアランス
調整ピン17の直径が選定され、位置決め嵌合ピン６の直
径0.7 mmよりも１μｍだけ小さい孔径となるようにして
いる。A cylindrical clearance adjusting pin 17 is accommodated in the clearance adjusting groove 18 over substantially the entire length thereof in contact with the tapered side surface of the groove 18. With the clearance adjusting pin 17 accommodated in the clearance adjusting groove 18, the pin pressing cover plate 7 is covered on the upper side of the waveguide chip 15, and the upper end side of the clearance adjusting pin 17 is the groove of the trapezoidal second groove 21. The clearance adjusting pin 17 is in contact with the bottom surface and is sandwiched between the waveguide chip 15 and the pin pressing cover plate 7 to be integrated by adhesion or the like. The fitting guide groove 8 is covered with the pin pressing cover plate 7, and is surrounded by the tapered side surface 14 and the wall surface of the first groove 20 to form a pin fitting hole 13. The diameter of the circle inscribed in the tapered side surface 14 and the bottom surface 20a of the first groove 20 in the pin fitting hole 13 is regulated by the diameter of the clearance adjusting pin 17, and the inscribed circle of the fitting guide groove 8 is The diameter of the clearance adjustment pin is equal to or slightly smaller than the diameter of the positioning fitting pin 6.
The diameter of the clearance adjusting pin 17 is selected so that the diameter of the inscribed circle of the fitting guide groove 8 is 0.699 mm, and the diameter of the positioning fitting pin 6 is 0.7 mm. The pore diameter is made smaller by 1 μm.
【００１６】この実施例の導波路デバイス１を光コネク
タ３ａ，３ｂと接続するときには、光コネクタ３ａ，３
ｂ側の位置決め嵌合ピン６を導波路デバイス１側のピン
嵌合孔13に挿入することにより行われるが、この位置決
め嵌合ピン６をピン嵌合孔13に挿入する前は、図３の
（ａ）に示すように、導波路デバイス１とピン押え蓋板
７は弾性変形前の状態にある。これに対し、光コネクタ
３ａ，３ｂの位置決め嵌合ピン６をピン嵌合孔13に嵌め
込んで行くと、前記の如く、ピン嵌合孔13の内接円の直
径は位置決め嵌合ピン６の直径よりも僅かに小さいの
で、導波路チップ15とピン押え蓋板７はクリアランス調
整ピン17の接着固定部27を支点として上下に離れる方向
に僅かに弾性変形してピン嵌合孔13が押し広げられる結
果、この弾性変形の復元力により位置決め嵌合ピン６は
圧接状態で嵌まり合うこととなり、これにより、位置決
め嵌合ピン６とピン嵌合孔13の零クリアランス接続が達
成され、接続損失の小さいコネクタ接続が可能となる。When the waveguide device 1 of this embodiment is connected to the optical connectors 3a and 3b, the optical connectors 3a and 3b are used.
This is performed by inserting the positioning fitting pin 6 on the b side into the pin fitting hole 13 on the side of the waveguide device 1. Before the positioning fitting pin 6 is inserted into the pin fitting hole 13, As shown in (a), the waveguide device 1 and the pin pressing cover plate 7 are in a state before elastic deformation. On the other hand, when the positioning fitting pin 6 of the optical connectors 3a and 3b is fitted into the pin fitting hole 13, the diameter of the inscribed circle of the pin fitting hole 13 is equal to that of the positioning fitting pin 6 as described above. Since the diameter is slightly smaller than the diameter, the waveguide chip 15 and the pin pressing cover plate 7 are slightly elastically deformed in the vertical direction with the adhesive fixing portion 27 of the clearance adjusting pin 17 serving as a fulcrum, and the pin fitting hole 13 is expanded. As a result, due to the restoring force of this elastic deformation, the positioning fitting pin 6 is fitted in a pressure contact state, whereby a zero clearance connection between the positioning fitting pin 6 and the pin fitting hole 13 is achieved, and the connection loss A small connector connection is possible.
【００１７】また、本実施例では位置決め嵌合ピン６が
嵌まる嵌合ガイド溝８とクリアランス調整ピン17が嵌ま
るクリアランス調整溝18とを別個独立の溝として２種類
設けたものであるから、前記試作例のように、一種類の
溝に位置決め嵌合ピン６とクリアランス調整ピン17を収
容する場合に比べ、溝の長さを十分に短くすることがで
き、これにより、導波路デバイス１の小型化が可能とな
る。Further, in this embodiment, two types of the fitting guide groove 8 into which the positioning fitting pin 6 is fitted and the clearance adjusting groove 18 into which the clearance adjusting pin 17 is fitted are provided as separate and independent grooves. As compared with the case where the positioning fitting pin 6 and the clearance adjusting pin 17 are housed in one type of groove as in the prototype example, the length of the groove can be sufficiently shortened, and thus the waveguide device 1 Miniaturization is possible.
【００１８】また、導波路デバイス１を小型にしても、
位置決め嵌合ピン６およびクリアランス調整ピン17の収
容部分の溝長さは必要十分な長さを確保できるので、ピ
ン嵌合孔13の寸法形状が安定し、また、ピン嵌合孔13に
嵌まる位置決め嵌合ピン６も安定した嵌合状態となり、
これにより、導波路デバイス１の光導波路５と光コネク
タ３ａ，３ｂの光ファイバ19との位置ずれおよびその位
置ずれのばらつきも非常に小さくなり、低損失の接続が
可能となる。Even if the waveguide device 1 is made small,
Since the groove length of the accommodating portions of the positioning fitting pin 6 and the clearance adjusting pin 17 can be ensured to be a necessary and sufficient length, the dimensional shape of the pin fitting hole 13 is stable and fits into the pin fitting hole 13. The positioning mating pin 6 is also in a stable mating state,
As a result, the positional deviation between the optical waveguide 5 of the waveguide device 1 and the optical fibers 19 of the optical connectors 3a and 3b and the variation in the positional deviation become very small, and low-loss connection is possible.
【００１９】この効果を確かめるために、光導波路５の
コア端部９の形状を８μｍ角とし、光導波路５のコアと
クラッドとの比屈折率差を0.3 ％とし、光導波路５をシ
ングルモードファイバとコンパチブルな構造とし、光コ
ネクタ３ａ，３ｂ側にはシングルモードファイバを取り
付けた状態で、光導波路５と光コネクタ３ａ，３ｂの光
ファイバとの接続損失および着脱における再現性を測定
したところ、接続損失は平均0.5 dBで接続できることが
確認され、また、着脱の再現性も前記試作例のもので0.
2 〜0.3 dBであったものが、本実施例では0.2 dB以下と
なり、優れた再現性を得ることができた。In order to confirm this effect, the shape of the core end portion 9 of the optical waveguide 5 is 8 μm square, the relative refractive index difference between the core and the cladding of the optical waveguide 5 is 0.3%, and the optical waveguide 5 is a single mode fiber. When the connection loss between the optical waveguide 5 and the optical fibers of the optical connectors 3a and 3b and the reproducibility in attachment / detachment were measured with a single mode fiber attached to the optical connectors 3a and 3b side, It was confirmed that the loss could be connected with an average of 0.5 dB, and the reproducibility of attachment and detachment was 0 in the prototype example.
The value of 2 to 0.3 dB was 0.2 dB or less in this example, and excellent reproducibility could be obtained.
【００２０】図４には本発明の第２の実施例が示されて
いる。この実施例は、導波路チップ15に形成するクリア
ランス調整溝18の溝形状の底部を平坦とした上端開口の
コ字形状の溝とし、また、嵌合ガイド溝８の溝形状を底
面を平坦として逆台形状の溝とし、ピン押え蓋板７側に
は溝を形成せず、導波路チップ15との対向面を平坦面と
したものであり、それ以外の構成は前記第１の実施例と
同様である。この実施例も、クリアランス調整溝18に収
容されるクリアランス調整ピン17の直径によって嵌合ガ
イド溝８とピン押え蓋板７とのクリアランス、つまり、
嵌合ガイド溝８のテーパ側面14とピン押え蓋板７の底面
に接する内接円の直径、換言すれば、ピン嵌合孔13の大
きさを可変調整することができ、光コネクタ３ａ，３ｂ
の位置決め嵌合ピン６との零クリアランス嵌合が達成さ
れ、低損失のコネクタ接続が可能となる。FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the clearance adjusting groove 18 formed in the waveguide chip 15 has a U-shaped groove with a flat bottom at the upper end, and the fitting guide groove 8 has a flat bottom at the bottom. The groove is an inverted trapezoidal shape, the groove is not formed on the pin pressing cover plate 7 side, and the surface facing the waveguide chip 15 is a flat surface. The other configurations are the same as those of the first embodiment. It is the same. Also in this embodiment, the clearance between the fitting guide groove 8 and the pin pressing lid plate 7, that is, depending on the diameter of the clearance adjusting pin 17 accommodated in the clearance adjusting groove 18,
The diameter of the inscribed circle contacting the tapered side surface 14 of the fitting guide groove 8 and the bottom surface of the pin pressing cover plate 7, in other words, the size of the pin fitting hole 13 can be variably adjusted, and the optical connectors 3a and 3b can be adjusted.
The zero clearance fitting with the positioning fitting pin 6 is achieved, and low loss connector connection is possible.
【００２１】また、この実施例も位置決め嵌合ピン６が
嵌まる嵌合ガイド溝８とクリアランス調整ピン17が嵌ま
るクリアランス調整溝18を別個の溝としているので、導
波路デバイス１の小型化が達成できる等、前記第１の実
施例と同様な効果を奏することができる。Also in this embodiment, since the fitting guide groove 8 into which the positioning fitting pin 6 is fitted and the clearance adjusting groove 18 into which the clearance adjusting pin 17 is fitted are separate grooves, the waveguide device 1 can be miniaturized. It is possible to achieve the same effects as those of the first embodiment, such as the achievement.
【００２２】図５には本発明の第３の実施例が示されて
いる。この実施例は、クリアランス調整ピン17を収容す
るピン押え蓋板７側の第２の溝21を導波路チップ15側の
クリアランス調整溝18と同様にＶ字形状の溝とし、導波
路チップ15のクリアランス調整溝18にクリアランス調整
ピン17を収容してその上にピン押え蓋板７を乗せるとき
の組み立て時におけるピン押え蓋板７の位置決めを容易
にしている。そして、導波路チップ15側の嵌合ガイド溝
８の底面側を丸みを帯びた形状にし、さらに、導波路チ
ップ15とピン押え蓋板７とを接着剤等により固定するこ
となく、金属やプラスチック等のばね弾性を有するクラ
ンプ部材22で導波路チップ15とピン押え蓋板７をクラン
プして着脱自在に一体化している。それ以外の構成は前
記第１の実施例と同様である。なお、この実施例ではク
ランプ部材22のクランプ力によって導波路チップ15とピ
ン押え蓋板７は圧接方向に弾性変形するので、クリアラ
ンス調整ピン17の直径は必ずしも位置決め嵌合ピンの直
径に対して同等以下にする必要はなく、位置決め嵌合ピ
ン６の直径よりも僅かに大きくてもよい。FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the second groove 21 on the pin pressing cover plate 7 side for accommodating the clearance adjusting pin 17 is a V-shaped groove similar to the clearance adjusting groove 18 on the waveguide chip 15 side, and the waveguide chip 15 The clearance adjusting pin 17 is housed in the clearance adjusting groove 18, and the pin pressing cover plate 7 is easily positioned during assembly when the pin pressing cover plate 7 is placed on it. The bottom surface of the fitting guide groove 8 on the waveguide chip 15 side is formed into a rounded shape, and the waveguide chip 15 and the pin pressing cover plate 7 are not fixed with an adhesive or the like, and metal or plastic is used. The waveguide chip 15 and the pin pressing cover plate 7 are clamped and integrated by a clamp member 22 having spring elasticity such as. The other structure is the same as that of the first embodiment. In this embodiment, since the waveguide chip 15 and the pin pressing cover plate 7 are elastically deformed in the pressure contact direction by the clamping force of the clamp member 22, the diameter of the clearance adjusting pin 17 is not necessarily the same as the diameter of the positioning fitting pin. It need not be below and may be slightly larger than the diameter of the locating mating pin 6.
【００２３】この実施例ではクリアランス調整溝18の溝
底面を丸みを帯びた形状にしているので、Ｖ字形状の鋭
利な溝としたときに生じる応力集中を抑制し、基板４の
材質としてシリコン等の脆い基板を使用したときにおい
ても、前記応力集中に起因する破損の発生を防止するこ
とができる。また、この実施例は、その他に、前記第１
の実施例と同様な効果を奏することができる。In this embodiment, since the bottom surface of the clearance adjusting groove 18 has a rounded shape, stress concentration generated when the groove is a V-shaped sharp groove is suppressed, and silicon or the like is used as the material of the substrate 4. Even when a brittle substrate is used, it is possible to prevent the occurrence of damage due to the stress concentration. In addition, in addition to the first
It is possible to obtain the same effect as that of the embodiment.
【００２４】図６には本発明の第４の実施例が示されて
いる。この実施例は、光導波路５のパターンが異なる導
波路デバイス１を複数、この図では２個接続固定し、こ
の導波路チップ15の接続体の両端側に光コネクタ３ａ，
３ｂを着脱自在に接続するようにしたものである。この
ように、異種導波路の導波路デバイス１を複数接続する
ことで、様々な信号処理の展開を図ることができる。FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, a plurality of waveguide devices 1 having different patterns of optical waveguides 5, two in this figure, are connected and fixed, and optical connectors 3a,
3b is detachably connected. In this way, by connecting a plurality of waveguide devices 1 of different waveguides, various signal processing can be developed.
【００２５】図７には本発明の第５の実施例が示されて
いる。この実施例は、前記各実施例と同様に、導波路デ
バイス１を組み立てた後に、この導波路デバイス１を入
出力端側における光導波路５のコア端部９とピン嵌合孔
13を残し、残りの部分をエポキシ等の合成樹脂によって
モールドしたものである。このように、導波路デバイス
１をモールドすることにより、モールド樹脂の外面に係
合部23や係合孔24等の凹凸部を形成することができ、こ
の係合部23等にばね弾性を有するスプリングクランプ25
の脚部25ａを係合させ、スプリングクランプ25の脚部25
ｂを光コネクタの後端面26に係止して導波路デバイス１
と光コネクタ３ａ，３ｂの接続状態をスプリングクラン
プ25の弾性復元力でもって保持するようにできる。ま
た、モールド樹脂が補強剤として機能するために、導波
路チップ15とクリアランス調整ピン17とピン押え蓋板７
との結合固定強度を強くすることができるとともに、外
力に対する機械的強度を高めることができる。FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, as in the above embodiments, after the waveguide device 1 is assembled, the waveguide device 1 is attached to the core end portion 9 of the optical waveguide 5 and the pin fitting hole on the input / output end side.
13 is left and the remaining part is molded with a synthetic resin such as epoxy. As described above, by molding the waveguide device 1, it is possible to form irregularities such as the engaging portion 23 and the engaging hole 24 on the outer surface of the molding resin, and the engaging portion 23 and the like have spring elasticity. Spring clamp 25
The leg 25a of the spring clamp 25 is engaged with the leg 25a of the
The waveguide device 1 by locking b to the rear end face 26 of the optical connector
The connection state between the optical connector 3a and the optical connector 3b can be held by the elastic restoring force of the spring clamp 25. Further, since the molding resin functions as a reinforcing agent, the waveguide chip 15, the clearance adjusting pin 17, and the pin pressing cover plate 7 are provided.
It is possible to increase the strength of bonding and fixing with and to increase the mechanical strength against external force.
【００２６】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
各実施例では導波路チップ15に複数の光導波路５を形成
したが、この光導波路５の数は１本以上の任意の数とす
ることができる。また、光コネクタ３ａ，３ｂ側の光フ
ァイバ心線は必ずしも多心である必要がなく、単心であ
ってもよい。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various embodiments can be adopted. For example, although a plurality of optical waveguides 5 are formed on the waveguide chip 15 in each of the above-described embodiments, the number of the optical waveguides 5 can be any number of 1 or more. The optical fiber cores on the side of the optical connectors 3a and 3b do not necessarily have to be multicore, and may be single core.
【００２７】[0027]
【発明の効果】本発明は、クリアランス調整ピンの直径
の大きさによってピン嵌合孔の大きさを規制するように
構成したものであるから、嵌合ガイド溝やこの嵌合ガイ
ド溝に対向するピン押え蓋板側の溝の加工精度を緩やか
にしても、クリアランス調整溝にクリアランス調整ピン
を嵌め込んで組み立てるだけで、ピン嵌合孔の精度を十
分に高めることができ、これにより、光コネクタ側の位
置決め嵌合ピンと前記ピン嵌合孔との零クリアランス接
続を確保して接続性能を格段に高めることができる。ま
た、超高精度の溝加工が不用となるので、導波路デバイ
スの製造が非常に容易となり、製品の歩留り率を高める
ことができるとともに、接続性能の良い導波路デバイス
を安価に提供することができる。As described above, according to the present invention, the size of the pin fitting hole is restricted by the diameter of the clearance adjusting pin, so that the fitting guide groove and the fitting guide groove are opposed to each other. Even if the processing accuracy of the groove on the pin retainer cover plate side is moderate, the accuracy of the pin fitting hole can be improved sufficiently by simply inserting the clearance adjustment pin into the clearance adjustment groove and then assembling. The zero clearance connection between the side positioning fitting pin and the pin fitting hole can be ensured, and the connection performance can be significantly improved. Further, since super-precision groove processing is not required, the manufacture of the waveguide device becomes very easy, the yield rate of the product can be increased, and the waveguide device with good connection performance can be provided at low cost. it can.
【００２８】また、クリアランス調整ピンを収容するク
リアランス調整溝と光コネクタ側の位置決め嵌合ピンが
嵌まる嵌合ガイド溝を導波路チップ上に別個独立の溝と
して形成したものであるから、この位置決め嵌合ピンと
クリアランス調整ピンとを同一の嵌合ガイド溝に収容す
る前記試作例のものに比べ、導波路デバイスを十分に小
型化することができる。しかも、位置決め嵌合ピンとク
リアランス調整ピンの嵌合長さを十分に確保して安定な
嵌合が達成できるので、ピン嵌合孔の寸法形状を安定化
することができるとともに、光コネクタ側の位置決め嵌
合ピンを安定状態で嵌合させることができるので、光コ
ネクタと導波路デバイスの低損失接続およびその低損失
接続のもとでの良好な着脱再現性を得ることができる。Further, since the clearance adjusting groove for accommodating the clearance adjusting pin and the fitting guide groove for fitting the positioning fitting pin on the optical connector side are formed as separate and independent grooves on the waveguide chip, this positioning is performed. The waveguide device can be sufficiently miniaturized as compared with the prototype example in which the fitting pin and the clearance adjusting pin are housed in the same fitting guide groove. Moreover, since the fitting length of the positioning fitting pin and the clearance adjusting pin can be sufficiently secured and stable fitting can be achieved, the dimension and shape of the pin fitting hole can be stabilized and the positioning on the optical connector side can be achieved. Since the fitting pins can be fitted in a stable state, it is possible to obtain a low loss connection between the optical connector and the waveguide device and a good reproducibility of attachment / detachment under the low loss connection.
【図１】本発明に係る導波路デバイスの第１の実施例を
示す斜視構成図である。FIG. 1 is a perspective configuration diagram showing a first embodiment of a waveguide device according to the present invention.
【図２】同実施例の導波路デバイスの分解斜視図であ
る。FIG. 2 is an exploded perspective view of the waveguide device of the same embodiment.
【図３】同実施例の導波路デバイスのコネクタ接続前後
の弾性変形状態を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing elastically deformed states of the waveguide device of the same example before and after connection with a connector.
【図４】本発明の第２の実施例の構成説明図である。FIG. 4 is a configuration explanatory diagram of a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３の実施例を示す構成説明図であ
る。FIG. 5 is a structural explanatory view showing a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第４の実施例を示す構成説明図であ
る。FIG. 6 is a structural explanatory view showing a fourth embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第５の実施例を示す構成説明図であ
る。FIG. 7 is a structural explanatory view showing a fifth embodiment of the present invention.
【図８】出願人が先に試作した導波路デバイスの構成説
明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a configuration of a waveguide device which the applicant previously made a trial.
【図９】出願人が以前に開発した導波路デバイスの斜視
説明図である。FIG. 9 is a perspective illustration of a waveguide device previously developed by the applicant.
１ 導波路デバイス ２ 多心光ファイバ心線 ３ａ，３ｂ 光コネクタ ６ 位置決め嵌合ピン ７ ピン押え蓋板 ８ 嵌合ガイド溝 13 ピン嵌合孔 15 導波路チップ 17 クリアランス調整ピン 18 クリアランス調整溝 20 第１の溝 21 第２の溝 1 waveguide device 2 multi-core optical fiber core wire 3a, 3b optical connector 6 positioning mating pin 7 pin retainer cover plate 8 mating guide groove 13 pin mating hole 15 waveguide chip 17 clearance adjusting pin 18 clearance adjusting groove 20 First groove 21 second groove
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 史朗 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Shiro Nakamura 2-6-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Furukawa Electric Co., Ltd.
Claims (1)
チップの前記光導波路を挟んだ両側の表面に、クリアラ
ンス調整溝と、壁面間隔が底部に向かって狭幅のテーパ
側面を有する嵌合ガイド溝とが前記光導波路の長さ方向
に伸張してそれぞれ２本以上設けられ、前記クリアラン
ス調整溝にはクリアランス調整ピンが収容され、このク
リアランス調整ピンは導波路チップとその上側にあてが
われたピン押え蓋板によって挟持されており、前記嵌合
ガイド溝とピン押え蓋板との間に形成される空間孔はピ
ン嵌合孔となっており、このピン嵌合孔の大きさは前記
クリアランス調整ピンの直径によって規制されている導
波路デバイス。1. A fit which has a clearance adjusting groove and tapered side surfaces whose wall intervals are narrower toward the bottom on the surfaces of both sides of the optical waveguide of a waveguide chip formed by forming an optical waveguide on a substrate. Two or more coupling guide grooves are provided so as to extend in the length direction of the optical waveguide, and a clearance adjusting pin is accommodated in the clearance adjusting groove. The clearance adjusting pin is attached to the waveguide chip and the upper side thereof. The pin holding cover plate is sandwiched between the fitting guide groove and the pin holding cover plate, and the space hole formed between the fitting guide groove and the pin holding cover plate is a pin fitting hole. A waveguide device regulated by the diameter of the clearance adjustment pin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4092164A JPH05264865A (en) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Waveguide device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4092164A JPH05264865A (en) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Waveguide device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05264865A true JPH05264865A (en) | 1993-10-15 |
Family
ID=14046792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4092164A Pending JPH05264865A (en) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | Waveguide device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05264865A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007272159A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Kyocera Corp | Optical waveguide connector, optical connection structure using the same, and manufacturing method of optical waveguide connector |
| JPWO2017037763A1 (en) * | 2015-09-02 | 2017-08-31 | 株式会社キーレックス | Work positioning device |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP4092164A patent/JPH05264865A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007272159A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Kyocera Corp | Optical waveguide connector, optical connection structure using the same, and manufacturing method of optical waveguide connector |
| JP4699262B2 (en) * | 2006-03-31 | 2011-06-08 | 京セラ株式会社 | Optical waveguide connector, optical connection structure using the same, and optical waveguide connector manufacturing method |
| JPWO2017037763A1 (en) * | 2015-09-02 | 2017-08-31 | 株式会社キーレックス | Work positioning device |
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