JPH0843689A

JPH0843689A - 光導波路基板と光ファイバーアレーとの接続方法

Info

Publication number: JPH0843689A
Application number: JP6181189A
Authority: JP
Inventors: Kunio Koyabu; 国夫小藪; Fumikazu Ohira; 文和大平; Kazuki Kudo; 一樹工藤; Koji Matsunaga; 光司松永; Akira Morinaka; 彰森中; Hiroaki Hanabusa; 廣明花房; Kazunori Senda; 和憲千田; Naoyuki Atobe; 直之跡部; Naoki Nakao; 直樹中尾
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1994-08-02
Filing date: 1994-08-02
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】光導波路基板の光導波路と光ファイバーアレー
の光ファイバーとの高精度な接続を比較的に簡単に行え
るようにすることである。【構成】透明なクラッド１１の中に、これと屈折率を異
にするためと蛍光を発するための蛍光物質を含有する複
数の光導波路１０を有する光導波路基板１２と、光導波
路１０と同数の光ファイバー１３ａ′，１３ｂ′を有す
る光ファイバーアレー１３ａ，１３ｂとの接続方法であ
って、前記光導波路基板１２の表面から紫外線１４′を
大きな入射角度で入射して、前記光導波路１０内で蛍光
を発光させ、前記光導波路１０の両端面から出てくる蛍
光を前記光ファイバーアレー１３ａ，１３ｂで直接受け
て、光導波路基板１２と光ファイバーアレー１３ａ，１
３ｂとの相互の最適な接続位置を求めることを特徴とす
る光導波路基板と光ファイバーアレーとの接続方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光導波路基板と光フ
ァイバーアレーとの接続において、接続操作の短縮と簡
単な装置で高精度な接続を可能とするための接続方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複数の光導波路を有する光導波路基板
と、前記光導波路と同数の光ファイバーを並設した光フ
ァイバーアレーとの接続では、両者間の光接続損失が最
小となるようにすることが重要である。一般に、この光
導波路基板には、光信号を光導波路基板に有する光導波
路に入れるための入力用と、光導波路内を伝播してきた
光信号を受けるための出力用の二つの光ファイバーアレ
ーが接続される。

【０００３】従来の光導波路基板と光ファイバーアレー
との接続方法を図３を用いて説明する。この図におい
て、１は複数の光導波路２を並設した光導波路基板、３
ａは前記光導波路２と同数の光ファイバー３ａ′を並設
し前記光導波路基板１の入力側の端面に接続した光ファ
イバーアレー、３ｂは前記光導波路２と同数の光ファイ
バー３ｂ′を並設し前記光導波路基板１の出力側の端面
に接続した光ファイバーアレー、４ａは前記光ファイバ
ーアレー３ａの駆動機構、４ｂは前記光ファイバーアレ
ー３ｂの駆動機構、５ａは入力側の光源、５ｂは出力側
の光源、６ａは入力側の受光器、６ｂは出力側の受光
器、７ａは前記光ファイバーアレー３ａの光ファイバー
３ａ′を前記光源５ａと受光器６ａとに接続切り替えを
行う入力側の光ファイバー接続切替装置、７ｂは前記光
ファイバーアレー３ｂの光ファイバー３ｂ′を前記光源
５ｂと受光器６ｂとに接続切り替えを行う出力側の光フ
ァイバー接続切替装置である。

【０００４】このような構成によって前記光導波路基板
１と光ファイバーアレー３ａ，３ｂとの接続の最初の工
程は、保持台（図示せず）の上に前記光導波路基板１を
固定し、前記光ファイバーアレー３ａ，３ｂを駆動機構
４ａ，４ｂにそれぞれ固定し、前記光ファイバーアレー
３ａの光ファイバー３ａ′から光導波路基板１の光導波
路２に入った光が、光ファイバーアレー３ｂの光ファイ
バー３ｂ′に通る程度の粗位置合わせを行う。粗位置合
わせは、光導波路基板１の上から見える光導波路２の位
置と、各光導波路２に対応する各光ファイバーアレー３
ａ，３ｂの光ファイバー３ａ′，３ｂ′の中心を、光フ
ァイバーアレー３ａ，３ｂの外形から見当をつけて、両
者の位置ができるだけ一致するように、駆動機構４ａ，
４ｂを駆動させて光ファイバーアレー３ａ，３ｂをそれ
ぞれ独立に接続位置を調整する。

【０００５】次に、前記光ファイバーアレー３ａの片端
を前記光ファイバー接続切替装置７ａを介して光源５ａ
に接続し、光ファイバーアレー３ｂの片端を光ファイバ
ー接続切替装置７ｂを介して受光器６ｂに接続し、光を
通して粗位置合わせを確認する。続いて光ファイバーア
レー３ｂの片端に接続した受光器６ｂの光パワーの測定
値が最大となるように、光ファイバーアレー３ａの位置
を駆動機構４ａの作動で調整する。これで光ファイバー
アレー３ａの最適な接続位置が求まったので、この状態
でこの光ファイバーアレー３ａと光導波路基板１とを接
着固定する。

【０００６】次に、光ファイバーアレー３ａの片端を光
ファイバー接続切替装置７ａによって光源５ａから受光
器６ａに切り替え、光ファイバーアレー３ｂの片端を光
ファイバー接続切替装置７ｂによって受光器６ｂから光
源５ｂに切り換える。そして、光ファイバーアレー３ａ
の片端に光ファイバー接続切替装置７ａを介して接続し
た受光器６ａの光パワーの測定値が最大となるように、
前記光ファイバーアレー３ｂの位置を駆動機構４ｂの作
動で調整する。この状態で光ファイバーアレー３ｂの最
適な接続位置も決定されたことになり、この状態でこの
光ファイバーアレー３ｂと光導波路基板１とを接着固定
して、全接続操作が終了する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図３に示した接続方法
では、手操作の負担を軽減し、ハード構成に負担をかけ
た一例で、この場合には装置の大型化、高価格化の問題
が避けられない。また、光ファイバーアレーと光導波路
基板との接続に関して言えば、必ずしもこの構成である
必要はない。例えば、光ファイバーアレーの片端を光源
と受光器のどちらかに接続するとき、光ファイバー接続
切替装置を省略して手操作で行うことができるし、光源
や受光器も入力側と出力側の両方に設置せずに、それぞ
れ１台ですますことも可能である。この場合は、ハード
構成は簡単になるが、切り換え作業などの手操作の量が
増え煩雑になり、さらに、生産性の低下の問題も生じ
る。

【０００８】また、図３に示した接続方法では、光導波
路基板に並設した光導波路の一端から光を入れ、光導波
路の他端から出てきた光を光ファイバーアレーの光ファ
イバーで受ける方法であるため、ハード構成に関係なく
光ファイバーアレーを片方づつ２回に分けて光導波路基
板に接続しなければならず、接続工程を変更修正するこ
とができない。

【０００９】このように従来の接続方法では、ハードに
負担（接続装置の大型化、高価格化の問題）をかける構
成とするか、手操作に負担（作業性、生産性低下の問
題）をかける構成とするかの違いはあるが、負担そのも
のを軽減できないこと、また、どちらの構成を採用して
も接続工程は変わらず、短縮することもできない（生産
性が悪い）、という問題があった。

【００１０】この発明は、前記のような問題点を解決す
るためになされたもので、その目的は、光導波路基板の
表面への光の照明という簡単な方法によって、手操作の
負担を増すことなく、接続構成を簡単にするとともに、
光導波路基板の両端に接続する二つの光ファイバーアレ
ーを同時に調整して接続することにより、接続工程の短
縮も可能な光導波路基板と光ファイバーアレーとの接続
方法を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、第１の発明は、透明なクラッド１１の中にこれと屈
折率を異にするためと蛍光を発するための蛍光物質を含
有する複数の光導波路１０を有する光導波路基板１２
と、光導波路１０と同数の光ファイバー１３ａ′，１３
ｂ′を有する光ファイバーアレー１３ａ，１３ｂとの接
続方法であって、前記光導波路基板１２の表面から紫外
線１４′を大きな入射角度で入射して、前記光導波路１
０内で蛍光を発光させ、前記光導波路１０の両端面から
出てくる蛍光を前記光ファイバーアレー１３ａ，１３ｂ
で直接受けて、光導波路基板１２と光ファイバーアレー
１３ａ，１３ｂとの相互の最適な接続位置を求めること
を特徴とする光導波路基板と光ファイバーアレーとの接
続方法としたものである。

【００１２】また、第２の発明は、透明なクラッド１１
の中にこれと屈折率を異にするためと蛍光を発するため
の蛍光物質を含有する複数の光導波路１０を有する光導
波路基板１２と、光導波路１０と同数の光ファイバー１
３ａ′，１３ｂ′を有する光ファイバーアレー１３ａ，
１３ｂとの接続方法であって、前記光導波路基板１０の
表面から白色光１５′を小さな入射角度で入射して、白
色光１５′を前記クラッド１１部に入れて、光導波路基
板１２の端面では光導波路１０の端面が暗く、クラッド
１１部が明るく見えることを利用して、光導波路基板１
２と光ファイバーアレー１３ａ，１３ｂとの相互の最適
な接続位置を求めることを特徴とする光導波路基板と光
ファイバーアレーとの接続方法としたものである。

【００１３】

【作用】ここでは、光ファイバーアレー１３ａ，１３ｂ
と光導波路基板１２との粗位置合わせが終了しているも
のとする。一般に外部光源から光導波路基板１２の表面
に大きな入射角によって入射する光は、クラッド１１を
通って光導波路１０に入り、さらに、この光導波路１０
を横切って光導波路基板１２の裏面から出てしまい、光
導波路基板１２の端面に到達することはない。また、光
導波路基板１２の表面に小さな入射角によって入射する
光は、クラッド１１に入ると光導波路１０の中に入るこ
とはなく、光導波路１０の界面とクラッド１１の表面と
の間で反射を繰り返し、エネルギー損失を伴いながらク
ラッド１１の中を伝播して光導波路基板１２の端面に到
達する。

【００１４】図１に示す第１の発明は、前記のように、
透明なクラッド１１の中にこれと屈折率を異にするため
と蛍光を発するための蛍光物質を含有する複数の光導波
路１０を有する光導波路基板１２の表面に、紫外線光源
１４からの紫外線１４′を大きな入射角度で入射する
と、この紫外線１４′は、クラッド１１を通って光導波
路１０に入り、この光導波路１０の中に１成分として含
まれている蛍光物質が蛍光を発し、この蛍光は光導波路
１０の内部を伝播して光導波路基板１２の端面に到達す
る。一方、クラッド１１には紫外線を吸収して蛍光を発
するような物質は含まれていないので、何の変化も起き
ない。したがって、前記光導波路基板１２の端面の光導
波路１０から出てくる蛍光をファイバーアレー１３ａ，
１３ｂの光ファイバー１３ａ′，１３ｂ′で受け、ピー
クサーチによるその最大値から両者の最適な接続位置が
決定できる。

【００１５】図２に示す第２の発明は、透明なクラッド
１１の中にこれと屈折率を異にするためと蛍光を発する
ための蛍光物質を含有する複数の光導波路１０を有する
光導波路基板１２の表面に、白色光源１５からの白色光
１５′を小さな入射角度で入射すると、クラッド１１に
入った白色光１５′は、前記光導波路１０に入ることな
く、光導波路１０の界面とクラッド１１の表面との間で
反射を繰り返し損失を伴いながらクラッド１１の中を伝
播し光導波路基板１２の端面に到達する。この状態を光
導波路基板１２の端面で観察すると、クラッド１１の端
面は明るく、光導波路１０の端面は暗く見える。そこ
で、光導波路１０の端面にファイバーアレー１３ａ，１
３ｂの光ファイバー１３ａ′，１３ｂ′を合わせ、ピー
クサーチによるパワーの最小値を求めることで、両者の
最適な接続位置が決定できる。そして、図１および図２
に示すように、光導波路基板１２とその両端に設置した
光ファイバーアレー１３ａ，１３ｂとの最適な接続位置
を求める調芯操作では、一方の調芯操作は他方の操作に
何ら影響しないので、両方の調芯操作を同時に行うこと
ができる。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の各実施例について詳細に説
明する。〔実施例１〕図１は請求項１に記載の第１の発明の実施
例を示すもので、１２は石英ガラスに酸化ゲルマニウム
等の蛍光物質を含有させた複数の光導波路１０が、石英
ガラス等の透明なクラッド１１の中に並設された光導波
路基板であり、図示しない保持台の上に固定されてい
る。前記光導波路１０とクラッド１１との屈折率は、前
記のようにその成分が相違することにより互いに異な
る。

【００１７】１３ａは前記光導波路基板１２の光導波路
１０と同数の光ファイバー１３ａ′を並設し光導波路基
板１２の入力側の端面に接続した光ファイバーアレー、
１３ｂは前記光導波路基板１２の光導波路１０と同数の
光ファイバー１３ｂ′を並設し光導波路基板１２の出力
側の端面に接続した光ファイバーアレーである。１４は
紫外線１４′を発光する紫外線光源であり、この紫外線
１４′が前記光導波路基板１２の光導波路１０に含有す
る酸化ゲルマニウムに吸収されて発光する波長（３５０
ｎｍ以下）を有する紫外線光源であれば何でもよいが、
この実施例では目的の波長の紫外線を効率よく出射でき
る波長２４９ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーを発光する
ものを使用した。１６ａは前記光ファイバーアレー１３
ａの駆動機構、１６ｂは前記光ファイバーアレー１３ｂ
の駆動機構、１７ａは入力側の受光器、１７ｂは出力側
の受光器である。

【００１８】次に、前記光導波路基板１２と前記光ファ
イバーアレー１３ａ，１３ｂとの接続操作を説明する
と、前記光導波路基板１２の表面に、前記のような紫外
線光源１４からの紫外線１４′を大きな入射角度で入射
すると、この紫外線１４′は、クラッド１１を通って光
導波路１０に入り、この光導波路１０の中に１成分とし
て含まれている蛍光物質である酸化ゲルマニウムに吸収
されて蛍光を発し、この蛍光は光導波路１０の内部を伝
播して光導波路基板１２の端面に到達する。一方、クラ
ッド１１には紫外線を吸収して蛍光を発するような物質
は含まれていないので、何の変化も起きない。したがっ
て、光導波路基板１２の光導波路１０の端面から出てく
る蛍光を確認し、この蛍光をファイバーアレー１３ａ，
１３ｂの光ファイバー１３ａ′，１３ｂ′で受けるよう
に光導波路基板１２とファイバーアレー１３ａ，１３ｂ
との粗位置決めを行う。

【００１９】続いて前記光ファイバー１３ａ′，１３
ｂ′で受けた蛍光を受光器１６ａ，１６ｂで受光し、そ
の受光の強さが最大になるように光ファイバーアレー１
３ａ，１３ｂの駆動機構１６ａ，１６ｂの作動により光
ファイバーアレー１３ａ，１３ｂを調芯し、最適な接続
位置が決まったら前記紫外線光源１４の電源を切る。こ
の状態で光導波路基板１２と光ファイバーアレー１３
ａ，１３ｂとの間に紫外線硬化接着剤を塗布してから、
波長約３５０ｎｍの紫外線を出射する超高圧水銀灯１８
ａ，１８ｂからの紫外線を当てて紫外線硬化接着剤を硬
化して光導波路基板１２と光ファイバーアレー１３ａ，
１３ｂとを固定した。

【００２０】〔実施例２〕図２は請求項２に記載の第２
の発明の実施例を示すもので、前記第１の発明の実施例
と相違する点は、前記紫外線光源１４の代わりに白色光
源１５を前記光導波路基板１２の表面上に配設し、この
白色光源１５の白色光１５′が湾曲状の二股光ガイド１
９を介して前記光導波路基板１２の表面からクラッド１
１に小さな入射角度で入射するようにしたものである。

【００２１】このようにした理由は、白色光源１５の白
色光１５′が光導波路基板１２のクラッド１１に入り、
光導波路基板１２の端面に到達するまでの伝播中に失う
エネルギー損失は小さくない。そこで、光導波路基板１
２の表面からクラッド１１に効率よく小さな入射角で光
を入射し、伝播中のエネルギー損失をできるだけ少なく
して、光導波路基板１２の端面でのクラッド１１と光導
波路１０の光のコントラストを大きくすることが重要で
ある。光の入射効率と伝播中のエネルギー損失は光導波
路基板１２に対する入射角に依存し、このためには伝播
方向に沿って小さい角度で光を入射することで改善でき
る。前記二股ガイド１９は、この狙いを簡単に実現でき
る手段として用いたものである。

【００２２】次に、前記光導波路基板１２と前記光ファ
イバーアレー１３ａ，１３ｂとの接続操作を説明する
と、前記光導波路基板１２の表面に、白色光源１５から
の白色光１５′を前記二股光ガイド１９を介して小さな
入射角度で入射すると、クラッド１１に入った白色光１
５′は、前記光導波路１０に入ることなく、光導波路１
０の界面とクラッド１１の表面との間で反射を繰り返し
損失を伴いながらクラッド１１の中を伝播し光導波路基
板１２の端面に到達する。この状態を光導波路基板１２
の端面で観察すると、クラッド１１の端面は明るく、光
導波路１０の端面は暗く見える。そこで、前記光導波路
１０の端面が暗く見えることを確認し、この光導波路基
板１２の光導波路１０と光ファイバーアレー１３ａ，１
３ｂの光ファイバー１３ａ′，１３ｂ′との粗位置決め
を行う。

【００２３】続いて、前記光ファイバーアレー１３ａ，
１３ｂの光ファイバー１３ａ′，１３ｂ′で受けた白色
光１５′をさらに受光器１７ａ，１７ｂで受光し、その
受光の強さが最小となるように駆動機構１６ａ，１６ｂ
の作動により光ファイバーアレー１３ａ，１３ｂを調芯
し、最適な接続位置が決まったら実施例１と同様にその
状態で接着固定した。

【００２４】

【発明の効果】この発明は、以上説明したような光導波
路基板と光ファイバーアレーとの接続方法としたので、
従来のように光導波路基板の光導波路と光ファイバーア
レーの光ファイバーとの粗位置合わせを行った後に、入
力側の光ファイバーアレーの光ファイバーの端面に光源
を接続し、出力側の光ファイバーアレーの光ファイバー
の端面に受光器を接続し、あるいは前記とは逆に光源と
受光器を接続し、受光器の光パワーが最大になるよう
に、前記光導波路基板の光導波路と光ファイバーアレー
の光ファイバーとの位置合わせを高精度に行うようにし
た従来の接続方法に対して、この発明の接続方法におい
ては、光導波路基板の光導波路と光ファイバーアレーの
光ファイバーとの粗位置合わせを行った後に、光導波路
基板の光導波路の周りに有する透明なクラッドに紫外線
を入射させると光導波路のみが発光し、また、透明なク
ラッドに白色光を入射させるとクラッドのみが発光する
ので、これらの発光部を確認しながら接続作業を行え
ば、光導波路基板の光導波路と光ファイバーアレーの光
ファイバーとの接続が容易に実現できるため、ハード機
構や手操作が簡単になった。これは接続操作を自動装置
化する場合に有利である。また、構成上、光導波路基板
に接続する二つの光ファイバーアレーを同時に調芯でき
るので、接続工程の短縮が可能で生産性の向上が期待で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この第１の発明の実施例を説明する図である。

【図２】この第２の発明の実施例を説明する図である。

【図３】従来例を説明する図である。

【符号の説明】

１光導波路基板２光導波路３ａ，３ｂ光ファイバーアレー３ａ′，３ｂ′ 光ファイバー４ａ，４ｂ光ファイバーアレーの駆動機構５ａ，５ｂ光源６ａ，６ｂ受光器７ａ，７ｂ光ファイバー接続切替装置１０光導波路１１透明なクラッド１２光導波路基板１３ａ光ファイバーアレー１３ａ′ 光ファイバー１３ｂ光ファイバーアレー１３ｂ′ 光ファイバー１４紫外線光源１４′ 紫外線１５白色光源１５′ 白色光１６ａ，１６ｂ駆動機構１７ａ，１７ｂ受光器１８ａ，１８ｂ超高圧水銀灯１９二股ガイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松永光司東京都千代田区内幸町一丁目１番６号日本電信電話株式社内 (72)発明者森中彰東京都千代田区内幸町一丁目１番６号日本電信電話株式会社内 (72)発明者花房廣明東京都千代田区内幸町一丁目１番６号日本電信電話株式社内 (72)発明者千田和憲東京都千代田区内幸町一丁目１番６号日本電信電話株式社内 (72)発明者跡部直之東京都千代田区内幸町一丁目１番６号日本電信電話株式社内 (72)発明者中尾直樹東京都千代田区内幸町一丁目１番６号日本電信電話株式社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明なクラッドの中にこれと屈折率を異に
するためと蛍光を発するための蛍光物質を含有する複数
の光導波路を有する光導波路基板と、光導波路と同数の
光ファイバーを有する光ファイバーアレーとの接続方法
であって、前記光導波路基板の表面から紫外線を大きな入射角度で
入射して、前記光導波路内で蛍光を発光させ、前記光導
波路の両端面から出てくる蛍光を前記光ファイバーアレ
ーで直接受けて、光導波路基板と光ファイバーアレーと
の相互の最適な接続位置を求めることを特徴とする光導
波路基板と光ファイバーアレーとの接続方法。
【請求項２】透明なクラッドの中にこれと屈折率を異に
するためと蛍光を発するための蛍光物質を含有する複数
の光導波路を有する光導波路基板と、光導波路と同数の
光ファイバーを有する光ファイバーアレーとの接続方法
であって、前記光導波路基板の表面から白色光を小さな入射角度で
入射して、白色光を前記クラッド部に入れて、光導波路
基板の端面では光導波路の端面が暗く、クラッド部が明
るく見えることを利用して、光導波路基板と光ファイバ
ーアレーとの相互の最適な接続位置を求めることを特徴
とする光導波路基板と光ファイバーアレーとの接続方
法。