JPS6120910A - 光結合器およびその製造方法 - Google Patents
光結合器およびその製造方法Info
- Publication number
- JPS6120910A JPS6120910A JP14271184A JP14271184A JPS6120910A JP S6120910 A JPS6120910 A JP S6120910A JP 14271184 A JP14271184 A JP 14271184A JP 14271184 A JP14271184 A JP 14271184A JP S6120910 A JPS6120910 A JP S6120910A
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- Japan
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- plate
- axis
- optical
- lithium niobate
- optical waveguide
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Coupling 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は情報処理分野あるいは光通信、光応用計測制御
分野に便用される光導波路とレーザおよびファイバの結
合を可能にする光結゛合器および光結合器の製造方法に
関するものである。゛従来例の構成とその問題点 従来ニオブ酸リチウム上に光導波路を設け、光スィッチ
、光変調器、第２高調波発生素子などが構成されている
。この場合ニオブ酸リチウムＸ板（Ｘ軸と垂直に切断し
た面を持つ基板）やＹ＠Ｙ軸と垂直に切断した面を持つ
基板）に光導波路を形成したものでは拡散またはイオン
変換によシ光導波路を形成する際、導波路形状が横方向
に広がってしまうという欠点があった。これを避けるた
め、深さ方向に導波路形成が各易なニオブ酸リチウム２
板（Ｚ軸と垂直に切断した面を持つ基板）が数多く用い
られてきた。
分野に便用される光導波路とレーザおよびファイバの結
合を可能にする光結゛合器および光結合器の製造方法に
関するものである。゛従来例の構成とその問題点 従来ニオブ酸リチウム上に光導波路を設け、光スィッチ
、光変調器、第２高調波発生素子などが構成されている
。この場合ニオブ酸リチウムＸ板（Ｘ軸と垂直に切断し
た面を持つ基板）やＹ＠Ｙ軸と垂直に切断した面を持つ
基板）に光導波路を形成したものでは拡散またはイオン
変換によシ光導波路を形成する際、導波路形状が横方向
に広がってしまうという欠点があった。これを避けるた
め、深さ方向に導波路形成が各易なニオブ酸リチウム２
板（Ｚ軸と垂直に切断した面を持つ基板）が数多く用い
られてきた。
上記の光導波路に光を入射および出射する方法として用
いられているものにプリズムカップラーによる方法、グ
レーティングカップ２−による方法、端面研磨による方
法がある。このうちプリズムカップラーによる方法は三
次元導波路に対して入射が困難なうえ、基板上にプリズ
ムを密着させねばならず素子全体が大きくなるなど数多
くの実用上困難な点を有していた。またグレーティング
カッグラ−による方法については作製が困難であるため
結合効率が低いものしか得られていないという現状であ
る。現時点で最も広く用いられているのが端面研磨によ
る方法である。
いられているものにプリズムカップラーによる方法、グ
レーティングカップ２−による方法、端面研磨による方
法がある。このうちプリズムカップラーによる方法は三
次元導波路に対して入射が困難なうえ、基板上にプリズ
ムを密着させねばならず素子全体が大きくなるなど数多
くの実用上困難な点を有していた。またグレーティング
カッグラ−による方法については作製が困難であるため
結合効率が低いものしか得られていないという現状であ
る。現時点で最も広く用いられているのが端面研磨によ
る方法である。
以下端面Ｍｅについて図面を用いて説明する。
第１図はニオブ酸リチウムの端面研磨について説明を行
うための断面図である。１はニオブ酸リチウム基板、２
は光導波路、３は光学研磨された端面である。ニオブ酸
リチウム基板１の光導波路２が形成されている面に同図
（ａ）に示すように同材質のやとい１′を密着させて光
学研磨を行うのであるが、第１図（ｂ）に示されるよう
にやとい１′の密着が悪いと面ダレ４を生じ結合効率が
低下する。また第１図（Ｃ）Ｋ示されるように光導波路
２に端面３が垂直でなければ結合効率が低下する。以上
のように端面研磨による方法は難しいうえに光学研磨を
行うため手間と時間がかかるなど数多くの問題点をゼし
ている。
うための断面図である。１はニオブ酸リチウム基板、２
は光導波路、３は光学研磨された端面である。ニオブ酸
リチウム基板１の光導波路２が形成されている面に同図
（ａ）に示すように同材質のやとい１′を密着させて光
学研磨を行うのであるが、第１図（ｂ）に示されるよう
にやとい１′の密着が悪いと面ダレ４を生じ結合効率が
低下する。また第１図（Ｃ）Ｋ示されるように光導波路
２に端面３が垂直でなければ結合効率が低下する。以上
のように端面研磨による方法は難しいうえに光学研磨を
行うため手間と時間がかかるなど数多くの問題点をゼし
ている。
これに対してＩｎｋ、ＧａＡｓなどを用いた元素子で襞
間が用いられておシ、ニオブ酸リチウムでもＸ板に関し
ては劈開面（０１，２）よシ光入射の報告が得られてい
る（１．Ｐ、Ｋａｍｉｎｏｗ ａｎｄ ｅｔｃ、Ｊ、Ａ
ｐｐｌＰｈｙｓ ５１（８）Ａｕｇｕｓｔ １９８０
Ｆ４３７９〜４３８４）。
間が用いられておシ、ニオブ酸リチウムでもＸ板に関し
ては劈開面（０１，２）よシ光入射の報告が得られてい
る（１．Ｐ、Ｋａｍｉｎｏｗ ａｎｄ ｅｔｃ、Ｊ、Ａ
ｐｐｌＰｈｙｓ ５１（８）Ａｕｇｕｓｔ １９８０
Ｆ４３７９〜４３８４）。
第２図は前記報告によるニオブ酸リチウムの襞間面、即
ち（０１，２）面と各軸の関係を示した斜視図および断
面図である。ニオブ酸リチウムは三方晶系に属する結晶
で軸としてはａ１ｊａ２＄ａ３と光学軸と呼ばれるＣ軸
を持つ。このうちａ１軸をＸ軸。
ち（０１，２）面と各軸の関係を示した斜視図および断
面図である。ニオブ酸リチウムは三方晶系に属する結晶
で軸としてはａ１ｊａ２＄ａ３と光学軸と呼ばれるＣ軸
を持つ。このうちａ１軸をＸ軸。
Ｃ軸をＺ軸、そしてＣ軸を中心にａｌ 軸から９０゜
回転させた軸をＹ軸としている。第２図（ａ）よシ劈開
面である（ ｏ １．２）面６は第２図０））における
ニオブ酸リチウムＺ板１ではＹ軸との角度θが５７度と
なるため光導波路２への光入射が不可能である。
回転させた軸をＹ軸としている。第２図（ａ）よシ劈開
面である（ ｏ １．２）面６は第２図０））における
ニオブ酸リチウムＺ板１ではＹ軸との角度θが５７度と
なるため光導波路２への光入射が不可能である。
発明の目的
本発明の目的は上記の欠点を除去しニオブ酸リチウム光
導波路への光結合を簡単にしかも高効率で実現する光結
合器およびその製造方法を提供することにある。
導波路への光結合を簡単にしかも高効率で実現する光結
合器およびその製造方法を提供することにある。
発明の構成
本発明の光結合器は、光導波路が形成されたニオブ酸り
゛チウムＺ板のなめらかに加工された襞間面より光の入
射および出射を行う構−成となる。
゛チウムＺ板のなめらかに加工された襞間面より光の入
射および出射を行う構−成となる。
また本発明の光結合器の製造方法は、光導波路が形成さ
れたニオブ酸リチウムｚ板の襞間面で襞間を行い、さら
にエツチングを施すこととなる。
れたニオブ酸リチウムｚ板の襞間面で襞間を行い、さら
にエツチングを施すこととなる。
また本発明の光結合器およびその製造方法は勇・開面と
して（０１，２）面を使用した構成となる。
して（０１，２）面を使用した構成となる。
実施例の説明
本発明の実施例を以下図面を用いて説明する。
第３図は本発明による光結合器の製造方法の実施例を示
す斜視図である。第３図（ａ）で１はニオブ酸リチウム
Ｚ板、２はＴｉ を熱拡散して−Ｚ面上に作製した光
導波路である。またこの光導波路２はＹ軸方向に作製さ
れており幅８μｍ、深さ２μｍである。５は（０１，２
）面で襞間によ多形成されておりＹ軸との角度θは６７
度である。次にフッ硝酸混液（フッ酸：硝酸＝２：１）
を１１０℃程度に加熱したものに上記ニオブ酸リチウム
２板１を６分根度浸しエツチングを行った。以上のよう
に製造を行った結果第３図Φンの口・−うＫ （０１’
、２）面５の端部６が一定の曲率で湾曲した形状ものが
得られた。
す斜視図である。第３図（ａ）で１はニオブ酸リチウム
Ｚ板、２はＴｉ を熱拡散して−Ｚ面上に作製した光
導波路である。またこの光導波路２はＹ軸方向に作製さ
れており幅８μｍ、深さ２μｍである。５は（０１，２
）面で襞間によ多形成されておりＹ軸との角度θは６７
度である。次にフッ硝酸混液（フッ酸：硝酸＝２：１）
を１１０℃程度に加熱したものに上記ニオブ酸リチウム
２板１を６分根度浸しエツチングを行った。以上のよう
に製造を行った結果第３図Φンの口・−うＫ （０１’
、２）面５の端部６が一定の曲率で湾曲した形状ものが
得られた。
第４図は上記製造された光結合器と半導体レーザを結合
させた場合の構成図である。ニオブ酸リチウムＺ板１上
に形成された光導波路２の（０１，２）面５の球状とな
った端部６に半導体レーザ７を近接させ光を入射した。
させた場合の構成図である。ニオブ酸リチウムＺ板１上
に形成された光導波路２の（０１，２）面５の球状とな
った端部６に半導体レーザ７を近接させ光を入射した。
結合効率は反射損を除くと６０％であった。このように
半導体レーザと光導波路の結合においてレンズを心安と
せずしかも高効率で結合が可能となる。
半導体レーザと光導波路の結合においてレンズを心安と
せずしかも高効率で結合が可能となる。
第６図は本発明による光結合器の他の実施例と元ファイ
バとの結合を示す構成図である。ニオブ酸リチウム１上
に光導波路２を安息香酸中でイオン変換を行い作製した
。光導波路２は幅６μｍ深さ３μｍで、伝搬方向はｙ軸
方向である。上記光導波路を（０１，２）面で襞間しエ
ツチングを行い球状となった端部６を得た。これにコア
径６μｍのシングルモード光ファイバ８を光軸合せして
結合させた。また端部６には反射防止膜が施しである。
バとの結合を示す構成図である。ニオブ酸リチウム１上
に光導波路２を安息香酸中でイオン変換を行い作製した
。光導波路２は幅６μｍ深さ３μｍで、伝搬方向はｙ軸
方向である。上記光導波路を（０１，２）面で襞間しエ
ツチングを行い球状となった端部６を得た。これにコア
径６μｍのシングルモード光ファイバ８を光軸合せして
結合させた。また端部６には反射防止膜が施しである。
実験の結果８０％の結合効率を得た。
なお本実施例では襞間面として（０１，２）面を用いた
がＹ軸に対して２ｏ度〜７０度の範囲で劈開される面で
あれば良い。またエツチング液、エツチング温度、エツ
チング時間は本詳細な説明中に示されたものに限ること
はない。
がＹ軸に対して２ｏ度〜７０度の範囲で劈開される面で
あれば良い。またエツチング液、エツチング温度、エツ
チング時間は本詳細な説明中に示されたものに限ること
はない。
見開の効果
以上本発明によると簡単に高効率の光結合器が製造でき
る。またレンズを用いず直接ファイバ。
る。またレンズを用いず直接ファイバ。
半導体レーザと結合できる。
第１図（ａ）〜（Ｃ）は従来のニオブ酸リチウムの端面
研磨について説明を行うための要部概略断面図、第２図
（ａ） 、 （ｂ）はニオブ酸リチウムの劈開面である
（０１．２）面と各軸の関係を示した斜視図および断面
図、第３図（ａ） 、 （ｂ）は本発明による光結合器
の製造方法の実施例を示す斜視図、第４図は本発明の実
施例の光結合器と半導体レーザを結合させた場合の構成
斜視図、第５図は本発明による光結合器の他の実施例と
光ファイバとの結合を示す構成斜視図である。 １・・・・・・ニオブ酸リチウム、２・・・・・・光導
波路、５・・・・・・（０１，２）面、６・・・・・・
端部、７・・・・・・半導体レーザ、８・・・・・・光
７フイバ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名へ１
図 第２図 第３図 （幻 第４図 第５図
研磨について説明を行うための要部概略断面図、第２図
（ａ） 、 （ｂ）はニオブ酸リチウムの劈開面である
（０１．２）面と各軸の関係を示した斜視図および断面
図、第３図（ａ） 、 （ｂ）は本発明による光結合器
の製造方法の実施例を示す斜視図、第４図は本発明の実
施例の光結合器と半導体レーザを結合させた場合の構成
斜視図、第５図は本発明による光結合器の他の実施例と
光ファイバとの結合を示す構成斜視図である。 １・・・・・・ニオブ酸リチウム、２・・・・・・光導
波路、５・・・・・・（０１，２）面、６・・・・・・
端部、７・・・・・・半導体レーザ、８・・・・・・光
７フイバ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名へ１
図 第２図 第３図 （幻 第４図 第５図
Claims (2)
- （１）光導波路が形成されたニオブ酸リチウムＺ板のな
めらかに加工された劈開面より光の入射および出射を行
うことを特徴とする光結合器。 - （２）光導波路が形成されたニオブ酸リチウムＺ板の劈
開面で劈開を行い、さらにエッチングを施すことにより
前記劈開面端部をなめらかに加工することを特徴とする
光結合器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14271184A JPS6120910A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 光結合器およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14271184A JPS6120910A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 光結合器およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6120910A true JPS6120910A (ja) | 1986-01-29 |
Family
ID=15321792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14271184A Pending JPS6120910A (ja) | 1984-07-10 | 1984-07-10 | 光結合器およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6120910A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01291204A (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 導波路連結方法 |
| US6276050B1 (en) | 1998-07-20 | 2001-08-21 | Emhart Inc. | Riveting system and process for forming a riveted joint |
-
1984
- 1984-07-10 JP JP14271184A patent/JPS6120910A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01291204A (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 導波路連結方法 |
| US6276050B1 (en) | 1998-07-20 | 2001-08-21 | Emhart Inc. | Riveting system and process for forming a riveted joint |
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