JPH0735941A - 光導波路と光ファイバの融着接続方法 - Google Patents
光導波路と光ファイバの融着接続方法Info
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- JPH0735941A JPH0735941A JP15689193A JP15689193A JPH0735941A JP H0735941 A JPH0735941 A JP H0735941A JP 15689193 A JP15689193 A JP 15689193A JP 15689193 A JP15689193 A JP 15689193A JP H0735941 A JPH0735941 A JP H0735941A
- Authority
- JP
- Japan
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- optical waveguide
- optical fiber
- fusion splicing
- optical
- laser light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光導波路と光ファイバとのレーザ加熱による
融着接続時に光導波路に歪を与えない接続方法を提供す
る。 【構成】 光導波路11の光ファイバ12と接続を行う
部分が周辺の部分に対して、接続時に用いるレーザ光の
スポット径以上の高さの突起部となるように周辺部分を
加工した後に、レーザ加熱融着接続を行う。これによ
り、レーザ光が光導波路の接続箇所以外の部分に照射さ
れるのが防げ、融着接続を行っても光導波路に歪が残ら
ないようになり、低損失および低反射の接続を行うこと
ができる。また、光導波路11の接続部分と光ファイバ
12の外径が同程度の大きさであるため、溶融時の表面
張力による軸ずれ補正効果があり、軸ずれによる損失を
抑えることもできる。
融着接続時に光導波路に歪を与えない接続方法を提供す
る。 【構成】 光導波路11の光ファイバ12と接続を行う
部分が周辺の部分に対して、接続時に用いるレーザ光の
スポット径以上の高さの突起部となるように周辺部分を
加工した後に、レーザ加熱融着接続を行う。これによ
り、レーザ光が光導波路の接続箇所以外の部分に照射さ
れるのが防げ、融着接続を行っても光導波路に歪が残ら
ないようになり、低損失および低反射の接続を行うこと
ができる。また、光導波路11の接続部分と光ファイバ
12の外径が同程度の大きさであるため、溶融時の表面
張力による軸ずれ補正効果があり、軸ずれによる損失を
抑えることもできる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムで用い
る光導波路と光ファイバとの接続方法に係わり、特に、
レーザ光を用いて融着させることにより接続を行う光導
波路と光ファイバとの融着接続方法に関する。
る光導波路と光ファイバとの接続方法に係わり、特に、
レーザ光を用いて融着させることにより接続を行う光導
波路と光ファイバとの融着接続方法に関する。
【0002】
【従来の技術】光導波路と光ファイバとの接続には、両
者の端面同士を接着剤により接着することが行われる
が、その接続面での反射量を低くおさえる必要があると
きには、レーザ光による融着接続が用いられる。図2
に、従来から行われている炭酸ガス(CO2 )レーザの
レーザ光を用いた融着接続方法の概要を示す。
者の端面同士を接着剤により接着することが行われる
が、その接続面での反射量を低くおさえる必要があると
きには、レーザ光による融着接続が用いられる。図2
に、従来から行われている炭酸ガス(CO2 )レーザの
レーザ光を用いた融着接続方法の概要を示す。
【0003】この方法では、光導波路11と光ファイバ
12を、それぞれのコア13、14のずれがないような
位置関係に配置し、CO2 レーザからのレーザ光15
を、ミラー16とレンズ17を用いてその接続部に導
き、接続部の溶融および一体化を行った後に、徐冷によ
りその溶融部を固化することにより両者の永久接続を行
う。
12を、それぞれのコア13、14のずれがないような
位置関係に配置し、CO2 レーザからのレーザ光15
を、ミラー16とレンズ17を用いてその接続部に導
き、接続部の溶融および一体化を行った後に、徐冷によ
りその溶融部を固化することにより両者の永久接続を行
う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】光導波路は、光ファイ
バと比べて広い幅を有しているため、従来の接続方法で
は、スポット径が接続を行う光ファイバ径に比して大き
なレーザを用いると、光導波路の接続箇所以外の部分に
までレーザ光が照射されてしまうことになる。接続箇所
以外の部分がレーザ光により加熱、溶融してしまうと、
その影響で光導波路内に歪が生じ、光導波路の本来の特
性が発揮されなくなる。このため、たとえば、外径が1
00μmの光ファイバの融着接続をCO2 レーザを用い
て行う場合には、そのレーザのスポット径を100μm
以下にすることが必要となる。しかし、CO2 レーザは
波長の長いレーザであるため、スポット径100μmと
いう値は、最小スポット径に近く、これを実現するため
には、光学系を高度に調整しなければならなかった。ま
た、YAG(yttrium aluminium garnet)レーザのよう
な波長の短いレーザでは、この程度のスポット径に集光
することは容易であるが、誤った位置にレーザを照射し
た場合には、やはり、光導波路に歪が形成されてしま
う。このため、レーザ照射には、高い精度を有した位置
制御系が必要であった。
バと比べて広い幅を有しているため、従来の接続方法で
は、スポット径が接続を行う光ファイバ径に比して大き
なレーザを用いると、光導波路の接続箇所以外の部分に
までレーザ光が照射されてしまうことになる。接続箇所
以外の部分がレーザ光により加熱、溶融してしまうと、
その影響で光導波路内に歪が生じ、光導波路の本来の特
性が発揮されなくなる。このため、たとえば、外径が1
00μmの光ファイバの融着接続をCO2 レーザを用い
て行う場合には、そのレーザのスポット径を100μm
以下にすることが必要となる。しかし、CO2 レーザは
波長の長いレーザであるため、スポット径100μmと
いう値は、最小スポット径に近く、これを実現するため
には、光学系を高度に調整しなければならなかった。ま
た、YAG(yttrium aluminium garnet)レーザのよう
な波長の短いレーザでは、この程度のスポット径に集光
することは容易であるが、誤った位置にレーザを照射し
た場合には、やはり、光導波路に歪が形成されてしま
う。このため、レーザ照射には、高い精度を有した位置
制御系が必要であった。
【0005】また、光ファイバ同士の融着接続では、レ
ーザ光の照射前にコア軸が若干ずれた状態で配置してい
ても、融着接続によりそのずれが補正された。これは、
融着接続時に、接続部が溶融して液体の性質をもつよう
になるため、表面積を極小化しようとする力が働くこと
による。しかし、従来の光導波路と光ファイバとの溶融
接続では、両者の大きさが違うため、この軸ずれを補正
する効果がなく、損失の少ない接続を行うためには、コ
ア軸合わせを精密に行う必要があった。
ーザ光の照射前にコア軸が若干ずれた状態で配置してい
ても、融着接続によりそのずれが補正された。これは、
融着接続時に、接続部が溶融して液体の性質をもつよう
になるため、表面積を極小化しようとする力が働くこと
による。しかし、従来の光導波路と光ファイバとの溶融
接続では、両者の大きさが違うため、この軸ずれを補正
する効果がなく、損失の少ない接続を行うためには、コ
ア軸合わせを精密に行う必要があった。
【0006】そこで本発明の目的は、損失の少ない接続
が容易に行える光導波路と光ファイバとの融着接続方法
を提供することにある。
が容易に行える光導波路と光ファイバとの融着接続方法
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、光導波路の光ファイバと接続する部分が、融着接続
時にレーザ光を照射する方向から見て、周辺の部分に対
してレーザ光のスポット径以上の高さを有する突起部と
なるようにその接続部周辺を加工して取り除く光導波路
加工工程と、光導波路加工工程で形成された突起部と光
ファイバの端面をそれぞれのコア軸が一致するように突
き当てて配置する配置工程と、配置工程で配置された接
続部分にレーザ光を照射してその部分の融着接続を行う
融着接続工程とを具備する。
は、光導波路の光ファイバと接続する部分が、融着接続
時にレーザ光を照射する方向から見て、周辺の部分に対
してレーザ光のスポット径以上の高さを有する突起部と
なるようにその接続部周辺を加工して取り除く光導波路
加工工程と、光導波路加工工程で形成された突起部と光
ファイバの端面をそれぞれのコア軸が一致するように突
き当てて配置する配置工程と、配置工程で配置された接
続部分にレーザ光を照射してその部分の融着接続を行う
融着接続工程とを具備する。
【0008】すなわち請求項1記載の発明では、光導波
路と光ファイバの融着接続を行うまえに、光導波路のコ
アを含む接続部を加工して、その接続部が周辺の部分に
対して、レーザ光のスポット径以上の高さの突起部とな
るように周辺の加工を行う。これにより、レーザ光が光
導波路の突起部以外の部分に照射されることがなくな
り、光導波路の歪量を最小限に抑えることができる。ま
た、接続部の大きさが光ファイバの外径に近くなってい
るので、溶融状態における表面張力をコア軸ずれの補正
に利用できる。
路と光ファイバの融着接続を行うまえに、光導波路のコ
アを含む接続部を加工して、その接続部が周辺の部分に
対して、レーザ光のスポット径以上の高さの突起部とな
るように周辺の加工を行う。これにより、レーザ光が光
導波路の突起部以外の部分に照射されることがなくな
り、光導波路の歪量を最小限に抑えることができる。ま
た、接続部の大きさが光ファイバの外径に近くなってい
るので、溶融状態における表面張力をコア軸ずれの補正
に利用できる。
【0009】請求項2記載の発明では、光導波路の光フ
ァイバと接続する部分が、融着接続時にレーザ光を照射
する方向から見て、周辺の部分に対してレーザ光のスポ
ット径以上の高さを有する突起部となるようにその接続
部周辺を加工して取り除く光導波路加工工程と、光導波
路加工工程で形成された突起部と光ファイバの端面をそ
れぞれのコア軸が一致するように近接させて配置する配
置工程と、配置工程で近接された部分にレーザ光を照射
してそれらの端面を加熱する加熱工程と、加熱された2
つの端面を突き合わせて融着接続を行う融着接続工程と
を具備する。
ァイバと接続する部分が、融着接続時にレーザ光を照射
する方向から見て、周辺の部分に対してレーザ光のスポ
ット径以上の高さを有する突起部となるようにその接続
部周辺を加工して取り除く光導波路加工工程と、光導波
路加工工程で形成された突起部と光ファイバの端面をそ
れぞれのコア軸が一致するように近接させて配置する配
置工程と、配置工程で近接された部分にレーザ光を照射
してそれらの端面を加熱する加熱工程と、加熱された2
つの端面を突き合わせて融着接続を行う融着接続工程と
を具備する。
【0010】すなわち請求項2記載の発明では、光導波
路と光ファイバの融着接続を行うまえに、光導波路のコ
アを含む接続部を加工して、その接続部が周辺の部分に
対して、レーザ光のスポット径以上の高さの突起部とな
るように周辺の加工を行う。そして、両者の端面の加熱
を行った後に、融着接続を行う。これにより、レーザ光
が光導波路の突起部以外の部分に照射されることがなく
なり、光導波路の歪量を最小限に抑えることができるた
め、損失の少ない接続を行うことができる。また、接続
部の大きさが光ファイバの外径に近くなっているので、
溶融状態における表面張力をコア軸ずれの補正に利用で
きる。さらに、融着接続を行うまえに、両者の端面の加
熱を行う加熱工程を設けているため、端面に存在する微
少な凹凸を原因として、融着時に突き合わせ部に空気が
閉じ込められて損失が増加するようなことがない。
路と光ファイバの融着接続を行うまえに、光導波路のコ
アを含む接続部を加工して、その接続部が周辺の部分に
対して、レーザ光のスポット径以上の高さの突起部とな
るように周辺の加工を行う。そして、両者の端面の加熱
を行った後に、融着接続を行う。これにより、レーザ光
が光導波路の突起部以外の部分に照射されることがなく
なり、光導波路の歪量を最小限に抑えることができるた
め、損失の少ない接続を行うことができる。また、接続
部の大きさが光ファイバの外径に近くなっているので、
溶融状態における表面張力をコア軸ずれの補正に利用で
きる。さらに、融着接続を行うまえに、両者の端面の加
熱を行う加熱工程を設けているため、端面に存在する微
少な凹凸を原因として、融着時に突き合わせ部に空気が
閉じ込められて損失が増加するようなことがない。
【0011】
【実施例】以下、実施例につき本発明を詳細に説明す
る。
る。
【0012】図1に実施例の光導波路と光ファイバの融
着接続方法の概要を示す。ここで用いている光導波路1
1は、石英系の光導波路である。
着接続方法の概要を示す。ここで用いている光導波路1
1は、石英系の光導波路である。
【0013】本発明の融着接続方法では、まず、光導波
路11の接続部分の加工を行う。ここでは、光導波路の
光ファイバと接続を行う部分が周辺の部分から500μ
m高くなるように、周辺部分をダイシングソーを用いて
取り除き、図1に示したような形状の光導波路11を作
製した。突起部の幅は、接続する光ファイバの外径と同
じ125μmとしている。また、突起部の周辺部分から
の高さである500μmという値は、融着接続に用いた
CO2 レーザのスポット径から定めた値である。この値
は、用いるレーザ光のスポット径以上であればよく、た
とえば、100μmのスポット径を有するレーザを用い
る場合には、100μm以上に設定すればよい。
路11の接続部分の加工を行う。ここでは、光導波路の
光ファイバと接続を行う部分が周辺の部分から500μ
m高くなるように、周辺部分をダイシングソーを用いて
取り除き、図1に示したような形状の光導波路11を作
製した。突起部の幅は、接続する光ファイバの外径と同
じ125μmとしている。また、突起部の周辺部分から
の高さである500μmという値は、融着接続に用いた
CO2 レーザのスポット径から定めた値である。この値
は、用いるレーザ光のスポット径以上であればよく、た
とえば、100μmのスポット径を有するレーザを用い
る場合には、100μm以上に設定すればよい。
【0014】加工を行った光導波路11は、接続を行う
光ファイバ12とそれぞれのコア13、14の軸が一致
するように配置される。CO2 レーザからのレーザ光1
5は、ミラー16により下方に曲げられ、レンズ17に
より集光され、光導波路11と光ファイバ12との接続
箇所に照射される。融着接続に適当なレーザ光強度は、
レンズ17の集光度により異なるが、20〜100ワッ
トの範囲に最適な条件が存在する。
光ファイバ12とそれぞれのコア13、14の軸が一致
するように配置される。CO2 レーザからのレーザ光1
5は、ミラー16により下方に曲げられ、レンズ17に
より集光され、光導波路11と光ファイバ12との接続
箇所に照射される。融着接続に適当なレーザ光強度は、
レンズ17の集光度により異なるが、20〜100ワッ
トの範囲に最適な条件が存在する。
【0015】接続時には、光導波路11と光ファイバ1
2の端面を密着させた状態でレーザ光照射を行ってもよ
いが、密着させる直前にレーザ光を照射し、両者の端面
を加熱した後に、それらの端面を突き合わせて接続を行
った方が、低損失な接続ができる。すなわち、密着状態
で溶融接続を行うと、端面に存在する凹凸に起因して、
融着時に突き合わせ部に空気が閉じ込められ、そのため
に損失が増加する場合がある。これに対し、上述のよう
に予め端面の加熱を行うと、凹凸が溶融されるため、突
き合わせ部に空気が閉じ込められるようなことがなく、
低損失な接続が可能となる。
2の端面を密着させた状態でレーザ光照射を行ってもよ
いが、密着させる直前にレーザ光を照射し、両者の端面
を加熱した後に、それらの端面を突き合わせて接続を行
った方が、低損失な接続ができる。すなわち、密着状態
で溶融接続を行うと、端面に存在する凹凸に起因して、
融着時に突き合わせ部に空気が閉じ込められ、そのため
に損失が増加する場合がある。これに対し、上述のよう
に予め端面の加熱を行うと、凹凸が溶融されるため、突
き合わせ部に空気が閉じ込められるようなことがなく、
低損失な接続が可能となる。
【0016】実施例で作製した光導波路と光ファイバと
の融着接続部分の反射量、損失量の評価を行ったとこ
ろ、その接続部分は、従来方法を用いて形成された接続
部分に比して、小さな反射量、損失量を示した。また、
実施例の融着接続方法を用いて、故意にコアの軸をずら
して配置した接続部分の融着接続を行ったところ、融着
接続後には軸ずれ量が減少しており、本発明の融着接続
方法に軸ずれ補正効果があることが確認できた。
の融着接続部分の反射量、損失量の評価を行ったとこ
ろ、その接続部分は、従来方法を用いて形成された接続
部分に比して、小さな反射量、損失量を示した。また、
実施例の融着接続方法を用いて、故意にコアの軸をずら
して配置した接続部分の融着接続を行ったところ、融着
接続後には軸ずれ量が減少しており、本発明の融着接続
方法に軸ずれ補正効果があることが確認できた。
【0017】なお、実施例では、CO2 レーザを用いて
いるが、レーザ光源はこれに限るものではなく、他のレ
ーザ光源を用いることもできる。本発明の接続方法によ
れば、レーザ光のスポット径に対する制限が緩和される
ため、他のレーザ光源を用いる場合に、その集光光学系
を簡単な構成のものとすることができる。
いるが、レーザ光源はこれに限るものではなく、他のレ
ーザ光源を用いることもできる。本発明の接続方法によ
れば、レーザ光のスポット径に対する制限が緩和される
ため、他のレーザ光源を用いる場合に、その集光光学系
を簡単な構成のものとすることができる。
【0018】また、実施例では、加工を行った面の突起
状部分以外の部分を全て取り除いているが、加工形状は
これに限られるものではなく、レーザ光の照射が不必要
であるにもかかわらず、レーザ光が照射されてしまう部
分がないような加工形状であればどのような形状であっ
てもよい。このため、たとえば、接続部周辺のみを取り
除くような形状とすることもできる。
状部分以外の部分を全て取り除いているが、加工形状は
これに限られるものではなく、レーザ光の照射が不必要
であるにもかかわらず、レーザ光が照射されてしまう部
分がないような加工形状であればどのような形状であっ
てもよい。このため、たとえば、接続部周辺のみを取り
除くような形状とすることもできる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明では、大きなスポット径をもったレーザ光を用いて
も、融着接続時に光導波路の接続部分以外には、レーザ
光が照射されないため、光導波路に歪が生ずることがな
く、低損失、低反射の接続が可能となる。また、接続部
の大きさが近くなっているので、溶融状態における表面
張力をコア軸ずれの補正に利用できる。さらに、レーザ
光のスポット径を細く絞る必要がなくなるため、安価な
光学系をレーザ光に対して用いることができるといった
利点も存在する。
明では、大きなスポット径をもったレーザ光を用いて
も、融着接続時に光導波路の接続部分以外には、レーザ
光が照射されないため、光導波路に歪が生ずることがな
く、低損失、低反射の接続が可能となる。また、接続部
の大きさが近くなっているので、溶融状態における表面
張力をコア軸ずれの補正に利用できる。さらに、レーザ
光のスポット径を細く絞る必要がなくなるため、安価な
光学系をレーザ光に対して用いることができるといった
利点も存在する。
【0020】請求項2記載の発明では、大きなスポット
径をもったレーザ光を用いても、融着接続時に光導波路
の接続部分以外には、レーザ光が照射されないため、光
導波路に歪が生ずることがなく、低損失、低反射の接続
が可能となる。また、接続部の大きさが近くなっている
ので、溶融状態における表面張力をコア軸ずれの補正に
利用できる。そして、融着接続を行うまえに、端面の加
熱を行い、端面上の凹凸を溶融しているため、突き合わ
せ部に空気が閉じ込められるようなことがなく、低損失
な接続が可能となる。さらに、レーザ光のスポット径を
細く絞る必要がなくなるため、安価な光学系をレーザ光
に対して用いることができるといった利点も存在する。
径をもったレーザ光を用いても、融着接続時に光導波路
の接続部分以外には、レーザ光が照射されないため、光
導波路に歪が生ずることがなく、低損失、低反射の接続
が可能となる。また、接続部の大きさが近くなっている
ので、溶融状態における表面張力をコア軸ずれの補正に
利用できる。そして、融着接続を行うまえに、端面の加
熱を行い、端面上の凹凸を溶融しているため、突き合わ
せ部に空気が閉じ込められるようなことがなく、低損失
な接続が可能となる。さらに、レーザ光のスポット径を
細く絞る必要がなくなるため、安価な光学系をレーザ光
に対して用いることができるといった利点も存在する。
【図1】本発明の実施例による光導波路と光ファイバの
融着接続方法の概略を示す説明図である。
融着接続方法の概略を示す説明図である。
【図2】従来例による光導波路と光ファイバの融着接続
方法の概略を示す説明図である。
方法の概略を示す説明図である。
11 光導波路 12 光ファイバ 13 光導波路のコア 14 光ファイバのコア 15 レーザ光 16 ミラー 17 レンズ
Claims (2)
- 【請求項1】 光導波路の光ファイバと接続する部分
が、融着接続時にレーザ光を照射する方向から見て、周
辺の部分に対して前記レーザ光のスポット径以上の高さ
を有する突起部となるようにその接続部周辺を加工して
取り除く光導波路加工工程と、 前記光導波路加工工程で形成された突起部と前記光ファ
イバの端面をそれぞれのコア軸が一致するように突き当
てて配置する配置工程と、 前記配置工程で配置された接続部分にレーザ光を照射し
てその部分の融着接続を行う融着接続工程とを具備する
ことを特徴とする光導波路と光ファイバの融着接続方
法。 - 【請求項2】 光導波路の光ファイバと接続する部分
が、融着接続時にレーザ光を照射する方向から見て、周
辺の部分に対して前記レーザ光のスポット径以上の高さ
を有する突起部となるようにその接続部周辺を加工して
取り除く光導波路加工工程と、 前記光導波路加工工程で形成された突起部と前記光ファ
イバの端面をそれぞれのコア軸が一致するように近接さ
せて配置する配置工程と、 前記配置工程で近接された部分にレーザ光を照射してそ
れらの端面を加熱する加熱工程と、 加熱された2つの端面を突き合わせて融着接続を行う融
着接続工程とを具備することを特徴とする光導波路と光
ファイバとの融着接続方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5156891A JP2596317B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 光導波路と光ファイバの融着接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5156891A JP2596317B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 光導波路と光ファイバの融着接続方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0735941A true JPH0735941A (ja) | 1995-02-07 |
JP2596317B2 JP2596317B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=15637659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5156891A Expired - Fee Related JP2596317B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 光導波路と光ファイバの融着接続方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2596317B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1367417A1 (en) * | 2002-05-23 | 2003-12-03 | Corning Incorporated | Optical fiber alignment technique |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05224077A (ja) * | 1992-02-07 | 1993-09-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光結合装置 |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP5156891A patent/JP2596317B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05224077A (ja) * | 1992-02-07 | 1993-09-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光結合装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1367417A1 (en) * | 2002-05-23 | 2003-12-03 | Corning Incorporated | Optical fiber alignment technique |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2596317B2 (ja) | 1997-04-02 |
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