JPH11190810A - 光導波路と光ファイバーとの接続方法及び接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接続損失が小さく小型軽量で作業性に優れ且
つ信頼性が高いフレキシブルな光導波路と光ファイバー
との間の接続方法及び装置を提供する。 【解決手段】 コア及びクラッドを有する光導波路の光
伝搬方向に垂直な端面をコアの中心部分を頂点として凸
形状に加工し、光ファイバーの端面を前記凸形状部に圧
接して接続する。そのための装置は、コアの端面がコア
中心を頂点として凸形状に加工された光導波路のコア中
心とマイクロキャピラリーの中心軸とが一致する位置で
光導波路及びマイクロキャピラリーが整列固定された基
板、及び、マイクロキャピラリーの内径より僅かに小さ
い外径を有する光ファイバーを配置したプラグを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路と光ファ
イバーとを接続する方法及びそのための接続装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】光導波路と光ファイバーとの接続に関す
る従来の技術として、例えば、1996年電子情報通信学会
エレクトロニクスソサイエティ大会論文集C149に掲載さ
れている浅川他による論文には、石英系光導波路と光フ
ァイバーとのＰＣ（Physical Contact、物理的接触）接
続によるコネクタの製作技術が報告されている。図１は
この報告に示された石英系光導波路と光ファイバーとの
ＰＣ接続の例を示す断面図である。

【０００３】図中、Ｓｉ基板２に形成された石英系光導
波路１には、接続補強用のガラスブロック３が装着され
ており、端面には、精密ガラススリーブ４がファイバー
調心部材として導波路のコア端面に調心されて装着され
ている。このガラススリーブ４の内径は光ファイバー５
の外径より１μm だけ大きく、また開口部にテーパーが
施されているので、光ファイバー５を滑らかに挿入する
ことができる。光ファイバー５の端面の外周部は面取り
されており、更に挿入し易くしてある。光ファイバー５
は、図１に示すように導波路端面に圧接されて座屈す
る。この座屈の圧力で光ファイバーと導波路との間に安
定なＰＣ接続が得られる。図中６は固定用の部材であ
る。

【０００４】一方、柔らかくフレキシブルな光導波路と
光ファイバーとの接続性を高めるために、例えば、特開
平８−４３６５２号には、フレキシブルな埋込型光導波
路の端部を各々コア単位に略円筒状に分離させる方法が
提案されている。図２はその提案における光導波路の形
状を示す図であり、フレキシブルな光導波路７の端部８
がコア単位に略円筒状に加工されている。図中９は光導
波路のコアである。この提案では、埋込型光導波路の端
部８を光ファイバーに似た形状に加工することにより光
ファイバーとの整合性を高め、接続及び実装の自由度を
高めることを意図している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光導波
路が石英に比べて柔らかい材料、例えば有機材料で構成
されている場合には、ＰＣ接続の場合、図３に示すよう
に光導波路端面７に光ファイバー５を圧接しようとする
と光導波路７が凹んでしまい、ＰＣ接続を実現できない
という問題があった。また、光導波路の端部を略円筒状
に加工する方法の場合には、加工された光導波路端部が
光ファイバーと同一の大きさ及び形状であれば光ファイ
バー相互の接続に準じて接続することができるが、大き
さ又は形状に違いがある場合にはそのような接続は不可
能である。このため、光導波路端部の加工を極めて精度
よく行わなければならないが、これを精度よく円筒状に
加工するのは極めて困難であるという問題があった。

【０００６】従って、本発明の目的は、接続損失が小さ
く、小型軽量で作業性に優れ、且つ信頼性が高い、フレ
キシブルな光導波路と光ファイバーとの間の接続方法及
びそのための接続装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明における光導波路
と光ファイバーとの接続方法は、上記の目的を達成する
ため、光導波路の光伝搬方向に垂直な端面をコアの中心
部分を頂点として凸形状に加工し、光ファイバーの端面
を前記凸形状部に圧接して接続することを特徴とする。

【０００８】このような本発明の接続方法によれば、コ
ア及びクラッドを有する光導波路のコアの端面をコア中
心を頂点として凸形状に加工することにより、光導波路
のコア端面に光ファイバーを圧接して接続する際に、コ
ア端面と光ファイバーとの密着性が確保され、損失が小
さく信頼性の高い接続方法を実現することができる。こ
のとき、コア端面の形状が光ファイバーと密着し易いだ
けでなく、コア端面が光ファイバーからの押圧で僅かに
変形する効果もあり、高い密着性を確保することができ
る。このため、コア端面の凸形状をテーパーを持つ形状
又は滑らかな曲線状の形状にすることが効果的である。
このような突出した部分の幅は光ファイバー及び光導波
路のコアより大きく光ファイバーの外径より小さければ
その目的を達するので、精密な加工は必要としない。

【０００９】また、本発明の光導波路と光ファイバーと
の接続装置は、コア及びクラッドを有しコアの端面がコ
ア中心を頂点として凸形状に加工された光導波路のコア
中心とマイクロキャピラリーの中心軸とが一致する位置
で光導波路及びマイクロキャピラリーが整列固定された
基板、及び、マイクロキャピラリーの内径より僅かに小
さい外径を有する光ファイバーを配置したプラグを具備
する。

【００１０】このような本発明の接続装置によれば、光
導波路のコアの端面がクラッドの端面より突出した形状
に加工されているため、コア端面とプラグのマイクロキ
ャピラリー中の光ファイバーとの密着性が容易に確保さ
れる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に図面を用いて本発明の実施例
を説明する。図４は本発明の第１の実施例を説明するた
めの図であり、図４（ａ）は接続前の斜視図、図４
（ｂ）は接続後の平面図である。光導波路10の突出部13
は、例えばＲＩＥ（反応性イオンエッチング）により所
望の形状に加工されている。図４では突出部13は、コア
11を中心にして半円筒状に加工されている。このよう
に、クラッド12の端面から突出する形状に加工されたコ
ア11の突出部13に、光ファイバー14を圧接して接続を行
う。

【００１２】更に、研磨紙の上で光導波路を回転させな
がら研磨することにより、光導波路10の突出部13の上下
部分の面取りを行い、突出部13の端面を球面状に加工す
ることができる。このようにすれば、光導波路及び光フ
ァイバーのコア端面相互の接触がより良好に確保され
る。

【００１３】また、光導波路10の突出部13の形状は、図
５に示すように種々の形状とすることができる。図５
（ａ）は端面の断面が矩形に、図５（ｂ）は端面の断面
がテーパーの付いた三角柱状に、図５（ｃ）は端面の断
面が滑らかな曲線状に、それぞれ加工されている。光フ
ァイバーからの押圧力を緩和する意味では何らかのテー
パー形状が望ましい。図６は図５（ｂ）に示す三角柱状
に突出加工された光導波路端面13に光ファイバー14を接
続する様子を示す斜視図である。このようにして、本発
明によれば、光導波路のコア端面を突出する形状にする
ことにより、光ファイバーと光導波路との間に、損失が
小さく、小型軽量で作業性に優れ、且つ信頼性が高い接
続が可能となる。

【００１４】図７は、本発明の第２の実施例である接続
装置の実施例を説明するための図である。端面が半円筒
状に加工された光導波路10は、Ｖ溝17を具えた基板16に
固定される。このとき、光導波路のコア11は、Ｖ溝17と
平行且つ直上になるように位置合わせされる。このＶ溝
付き基板16上にはマイクロキャピラリー15がＶ溝17によ
って整列固定されている。また、基板16の表面からマイ
クロキャピラリーの中心までの距離は、基板16の表面か
ら光導波路コア11の中心までの距離に等しく設計してあ
る。

【００１５】即ち、光導波路のコア11の中心とマイクロ
キャピラリー15の中心とは同一線上にある。このマイク
ロキャピラリー15の内径は光ファイバー14の外径より僅
かに大きく作られており、その中に光ファイバー14を滑
らかに挿入することができる。マイクロキャピラリー15
の光ファイバー14を挿入する側の開口部にはテーパーが
形成されており、光ファイバー14が容易に挿入されるよ
うになっている。光ファイバー14の端面の外周部を面取
りしておけば、マイクロキャピラリー15への挿入は更に
容易になる。

【００１６】光導波路10及びマイクロキャピラリー15
は、接着剤等により基板16に整列固定されている。整列
固定されたマイクロキャピラリー15に、固定部品18に整
列固定された光ファイバー14を挿入して光導波路10の端
面に圧接すると、光ファイバー14のコアの中心と光導波
路10のコア11の中心とが位置的に一致し、光ファイバー
14と光導波路10との接続ができる。このとき、光導波路
10の端面がクラッド端面から突出する形状に加工してあ
るため、光ファイバーと光導波路との接触が良好であ
り、僅かの押圧が光ファイバーに加えられると、光導波
路の端面が僅かに変形し、ＰＣ接続が実現される。この
押圧は、図１で説明したような光ファイバーの座屈によ
る力を利用することができる。このようにして、本発明
によれば、光導波路のコア端面をクラッド端面から突出
する形状にすることにより、損失が小さく、小型軽量で
作業性に優れ、且つ信頼性が高い光導波路と光ファイバ
ーとの接続装置が得られる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コア及びクラッドを有する光導波路と光ファイバーとを
接続するに際し、光導波路の光伝搬方向に垂直な端面を
コアの中心部分を頂点として凸形状に加工することによ
り、光ファイバーと光導波路の端面が小さい面積で接触
することになるため両者が密着し易くなり、また光導波
路が光ファイバーの押圧によって僅かに変形してＰＣ接
続が行われる。結果として、接続損失が小さく、小型軽
量で作業性に優れ、且つ信頼性が高い光導波路と光ファ
イバーとの接続が得られる。

【００１８】更に、コアの端面がコア中心を頂点として
凸形状に加工された光導波路のコア中心とマイクロキャ
ピラリーの中心軸とが一致する位置で光導波路及びマイ
クロキャピラリーが整列固定された基板と、マイクロキ
ャピラリーの内径より僅かに小さい外径を有する光ファ
イバーを配置したプラグとから構成される本発明の接続
装置によれば、マイクロキャピラリーに光ファイバーを
挿入するだけで光導波路と光ファイバーとの間の良好な
接続が得られ、従って、損失が小さく、小型軽量で作業
性に優れ、且つ信頼性が高い光導波路と光ファイバーと
の接続装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光導波路と光ファイバーとのＰＣ接続の例を示
す図である。

【図２】光導波路の端面をコア単位に略円筒状に加工す
る例を示す図である。

【図３】柔らかい平坦な端面の光導波路と光ファイバー
とのＰＣ接続の例を示す図である。

【図４】本発明の接続の実施例を説明する図である。

【図５】光導波路コア端面の突出部の形状の例を示す図
である。

【図６】三角柱状に突出加工された光導波路端面に光フ
ァイバーを接続する様子を示す斜視図である。

【図７】本発明の光導波路と光ファイバーとの接続装置
の実施例を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 石英系光導波路 ２ Ｓｉ基板 ３ 接続補強用ガラスブロック ４ 精密ガラススリーブ ５ 光ファイバー ６ 固定用部材 ７ フレキシブルな光導波路 ８ 光導波路の端部 ９ 光導波路のコア １０ 光導波路 １１ コア １２ クラッド １３ 突出部 １４ 光ファイバー １５ マイクロキャピラリー １６ 基板 １７ Ｖ溝 １８ 固定部品

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コア及びクラッドを有する光導波路と光
   ファイバーとを接続する方法において、光導波路の光伝
   搬方向に垂直な端面をコアの中心部分を頂点として凸形
   状に加工し、光ファイバーの端面を前記凸形状部に圧接
   して接続することを特徴とする光導波路と光ファイバー
   との接続方法。
2. 【請求項２】 コア及びクラッドを有しコアの端面がコ
   ア中心を頂点として凸形状に加工された光導波路のコア
   中心とマイクロキャピラリーの中心軸とが一致する位置
   で光導波路及びマイクロキャピラリーが整列固定された
   基板、及び、マイクロキャピラリーの内径より僅かに小
   さい外径を有する光ファイバーを配置したプラグを具備
   することを特徴とする光導波路と光ファイバーとの接続
   装置。