JPH0694940A - 導波路型光モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価で簡易、しかも外力の影響を受けにくい
導波路型光モジュールを提供することにある。 【構成】 導波路３１と複数の光ファイバ３７ａとを突
合わせ接続する導波路型光モジュールにおいて、光ファ
イバ３７ａを複数の挿入孔を有するプラスチックフェル
ール３８に位置決め保持し、プラスチックフェルール３
８を第１金属製筐体３９に収容し、他方導波路３１を第
２金属製筐体３２に収容し、導波路３１と光ファイバ３
７ａとが突合うように第１金属製筐体３９と第２金属製
筐体３２とを接合したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導波路と複数の光ファ
イバとを突合わせ接続する導波路型光モジュールに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光通信には光ファイバ、発光素子及び受
光素子等の他に各種の光部品が必要である。光部品の中
に光信号の多重化、分配、結合、光路切替え等の機能を
有するプレーナ型導波路（以下導波路と記す）がある。
この導波路は、ガラス板あるいはシリコン板上に光回路
を形成したものであり、導波路と光ファイバとを接合し
た導波路型モジュールとして使用される。

【０００３】図５は従来の導波路型モジュールの断面図
であり（「光学」第１９巻第１２号１９９０年１２月
刊）、図６はＶ溝ガイド及び光ファイバの外観斜視図で
ある。

【０００４】図５において、１は単心光ファイバであ
り、金属製筐体２内に接着固定されている。３は入力１
ポート出力５ポート型の導波路であり、金属製筐体４内
に接着固定されている。両金属製筐体２、４は、単心光
ファイバ１と導波路３とが突合わされるようにＹＡＧレ
ーザにより溶接接合されている。

【０００５】他方、テープ状の多芯光ファイバケーブル
（以下テープファイバと記す）６の各光ファイバ６ａ
が、図６に示すような５条のＶ字溝を有するＶ溝ガイド
７内にそれぞれ整列配列して位置決めされ、押さえ蓋８
と共に金属製筐体９内に接着固定されている。金属製筐
体４と金属製筐体９とは、テープファイバ６と導波路３
とが突合うようにＹＡＧレーザにより溶接接合されてい
る。

【０００６】ところで、テープファイバ６の各光ファイ
バ６ａを整列させる手段としては上述のような多条のＶ
溝ガイド７が使用されている。このＶ溝ガイド７には高
精度のＶ溝ピッチが必要であり、シリコン単結晶をエッ
チング加工するか、あるいはセラミック板に特殊な機械
でＶ溝７ａを研削加工することにより形成されている。

【０００７】ところが、このＶ溝ガイド７を製作するに
は多大の時間と特殊な加工技術を要すると共に、多数の
光ファイバ６ａをＶ溝７ａ上に配列する作業にも多大の
時間と労力とを要するため導波路型モジュールが非常に
高価なものとなっている。

【０００８】そこで、安価で簡易に光ファイバを整列さ
せる方法を用いた多芯光コネクタが実用化されている。

【０００９】図７は従来のこの種の多芯光コネクタの外
観斜視図である。

【００１０】同図において、多芯光コネクタは、テープ
ファイバ１０の複数の光ファイバを挿入する挿入孔１１
と、位置決めピン孔１２ａ、１２ｂとを有するフェルー
ル１３を、プラスチック（ガラスフィラ入りエポキシ）
で移送成形し、テープファイバ１６の複数の光ファイバ
を挿入する挿入孔（図示せず）と、位置決めピン孔１２
ａ、１２ｂに対応する位置に位置決めピン孔（図示せ
ず）を有するフェルール１４をプラスチックで移送成形
することにより形成したコネクタであり、プラスチック
フェルール１３、１４同士を突合わせ、位置決めピン１
５ａ、１５ｂで両プラスチックフェルール１３、１４を
位置決めし、テープファイバ１０、１６の光ファイバを
接続するものである。

【００１１】この方法を導波路型光ファイバモジュール
を用いた例として昭和６３年電子情報通信学会秋季全国
大会Ｃ−２３８の報告がある。

【００１２】図８は従来の導波路型光ファイバモジュー
ルの他の外観斜視図である。

【００１３】同図に示すように、導波路１７は位置決め
ピン孔１８ａ、１８ｂを有するベース１９に固定されて
いる。一方、テープファイバ２０は、位置決めピン孔１
８ａ、１８ｂに対応する位置決めピン孔（図示せず）を
有するコネクタプラグ２１に固定されている。位置決め
ピン２２ａ、２２ｂはコネクタプラグ２１に装着された
後ベース１９の位置決めピン孔１８ａ、１８ｂに挿入さ
れる。テープファイバ２０の光ファイバの一端に光源
（図示せず）からレーザ光を入射しておき、コネクタプ
ラグ２１と導波路１７とを突合わせ、光ファイバの他端
でレーザ光のパワーをモニタしながら調芯し、パワーが
最大となる位置で位置決めピン２２ａ、２２ｂをベース
１９に接着固定するものである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示した従来例においては、導波路とテープファイバとを
着脱自在に接合することはできるものの、導波路とテー
プファイバとがピンのみで接合されているため、コネク
タが外力を受けた場合に歪みが発生して光損失が増加す
るため長期に亘り安定した特性を維持することが困難で
あった。

【００１５】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、安価で簡易、しかも外力の影響を受けにくい導波路
型光モジュールを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、導波路と複数の光ファイバとを突合わせ接
続する導波路型光モジュールにおいて、光ファイバを複
数の挿入孔を有するプラスチックフェルールに位置決め
保持し、プラスチックフェルールを第１金属製筐体に収
容し、他方導波路を第２金属製筐体に収容し、導波路と
光ファイバとが突合うように第１金属製筐体と第２金属
製筐体とを接合したものである。

【００１７】

【作用】上記構成によれば、光ファイバをプラスチック
フェルールの複数の挿入孔に挿入することにより簡単に
位置決め保持ができ、プラスチックフェルールが第１金
属製筐体に収容され、導波路が第２金属製筐体に収容さ
れており、導波路と光ファイバとが突合うように第１金
属製筐体と第２金属製筐体とが接合されているので、導
波路及び光ファイバが第１金属製筐体と第２金属製筐体
により保護されるため外力の影響を受けることがなく安
定した特性を維持することができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

【００１９】図１は本発明の導波路型光モジュールの一
実施例の製造方法の説明図、図２は完成後の導波路型光
モジュールの断面図、図３は導波路の平面図をそれぞれ
示す。

【００２０】図２において、ガラス板３０と、ガラス板
３０上に設けられ入射光を分岐する導波路３１とが第２
金属製筐体としての金属製筐体３２内に固定されて導波
路ブロック３３が形成され、この導波路ブロック３３の
入力側には円筒状のセラミック製フェルール３４内に単
心光ファイバ３５が挿入固定された金属製筐体３６が突
合わせ接合されている。導波路ブロック３３の出力側に
はテープファイバ３７の各光ファイバ３７ａとジャケッ
ト３７ｂの先端部とが挿入されたプラスチックフェルー
ル３８が挿入固定された第１金属製筐体としての金属製
筐体３９が突合わせ接合されている。

【００２１】図３に示すように、導波路３１は例えば１
個の入力ポート３１ａと４個の出力ポート３１ｂとを有
する分波器・合波器の機能を有しており、入力ポート３
１ａからレーザ光が入射すると分岐されて各出力ポート
３１ｂからレーザ光が出射するようになっている（分波
器）。尚、これとは逆に各出力ポート３１ｂにレーザ光
を入射すると、合波されて出力ポート３１ａから出射す
るようになっている（合波器）。

【００２２】ここで、導波路型光モジュールの製造方法
について述べる。

【００２３】図１に示すように、導波路３１をガラス板
３０上に接着剤で貼り合わせ、角孔３２ａが形成された
直方体の金属製筐体３２に挿入して接着剤で固定する。
ガラス板３０及び導波路３１が金属製筐体３２内に接着
固定された後、ガラス板３０の端面３０ａと導波路３１
の端面３１ａとが露出した状態で金属製筐体３２の端面
ごと鏡面研磨される。同様にガラス板３０の端面３０ａ
と導波路３１との端面３１ａと対向する端面（図示せ
ず）も金属製筐体３２の端面ごと鏡面研磨される。

【００２４】入力側ファイバは、ナイロン被覆の単心光
ファイバ３５であり、円筒状のセラミック製フェルール
３４内に接着固定される。セラミック製フェルール３４
は、丸孔が形成された金属製筐体３６に挿入され、接着
固定される（図２参照）。

【００２５】出力側ファイバは、多芯（図では４芯）の
テープファイバ３７であり、４個の位置決め孔を有する
プラスチックフェルール３８に各光ファイバ３７ａの先
端が露出するように接着固定された後、角孔３９ａを有
する金属製筐体３９内に挿入され接着固定される。

【００２６】導波路３１を収容した金属製筐体３２と、
単心光ファイバ３５を収容した金属製筐体３６と、テー
プファイバ３７の各光ファイバ３７ａを収容した金属製
筐体３９とをそれぞれ密着突合わせ、単心光ファイバ３
５よりレーザ光を入射し、各光ファイバ３７ａで出射光
量を測定しながら出射光量が最大となるように入出力側
の光ファイバ３５、３７ａの位置を調芯する。調芯後、
各金属製筐体３２、３６、３９の突合わせ部にＹＡＧレ
ーザ光を照射し、金属製筐体同士を突合わせ溶接する。

【００２７】図４（ａ）は図１に示したプラスチックフ
ェルールのＡ−Ａ線斜視断面図であり、図（ｂ）はプラ
スチックフェルールに挿入されるテープファイバの外観
斜視図である。

【００２８】同図（ａ）及び（ｂ）において、プラスチ
ックフェルール３８は図示しない金型でガラスフィラ入
りエポキシ樹脂を移送成形したものであり、テープファ
イバ３７の各光ファイバ３７ａを固定することができる
ように４個の光ファイバ位置決め固定するための挿入孔
３８ａと、各挿入孔３８ａに連通し、テープファイバ３
７のジャケット３７ｂを固定するための挿入孔３８ｂが
形成されている。これらの各挿入孔３８ａ、３８ｂに接
着剤が充填された後、テープファイバ３７を挿入して接
着固定する。これにより、従来のＶ溝を用いた位置決め
固定方法と比較すると複数の光ファイバ３７ａの整列配
列及び装着が極めて簡単となる。

【００２９】次に実施例の作用を述べる。

【００３０】テープファイバ３７の各光ファイバ３７ａ
をプラスチックフェルール３８の複数の挿入孔３８ａ、
３８ｂに挿入することにより安価で簡易に各光ファイバ
３７ａの位置決め保持を行うことができ、プラスチック
フェルール３８が金属製筐体３９に収容され、導波路３
１が金属製筐体３２に収容されており、導波路３１と各
光ファイバ３７ａとが突合うように金属製筐体３２と金
属製筐体３９とが突合わせ接合されているので、導波路
３１及び各光ファイバ３７ａがこれらの金属製筐体３
２、３６、３９により保護されるため外力の影響を受け
ることがなく安定した特性を維持することができる。

【００３１】本実施例の導波路型光モジュールの金属製
筐体に側方より約１Ｋｇの外力を加えて光損失を測定し
たところ、損失の増加はほとんどなく安定な特性を示し
た。

【００３２】以上本実施例においては、導波路と複数の
光ファイバとを突合わせ接続する導波路型光モジュール
において、光ファイバを複数の挿入孔を有するプラスチ
ックフェルールに位置決め保持し、プラスチックフェル
ールを金属製筐体に収容し、他方導波路を金属製筐体に
収容し、金属製筐体と金属製筐体とを導波路と光ファイ
バとが突合うように接合したので、安価で簡易、しかも
外力の影響を受けにくい導波路型光モジュールを実現す
ることができる。

【００３３】尚、本実施例では金属製筐体同士を溶接接
合したが、これに限定されず接着接合してもよい。ま
た、光導波路を入力１ポート出力４ポート型の分波・合
波器で説明したが、これに限定されるものではない。

【００３４】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００３５】(1) 安価で簡易に導波路型光モジュールを
製造することができる。

【００３６】(2) 外力の影響を受けにくい導波路型光モ
ジュールを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の導波路型光モジュールの一実施例の製
造方法の説明図である。

【図２】完成後の導波路型光モジュールの断面図を示す
図である。

【図３】図１に示した導波路の平面図を示す。

【図４】（ａ）は図１に示したプラスチックフェルール
のＡ−Ａ線斜視断面図であり、（ｂ）はプラスチックフ
ェルールに挿入されるテープファイバの外観斜視図であ
る。

【図５】従来の導波路型モジュールの断面図である。

【図６】従来のＶ溝ガイド及び光ファイバを示す外観斜
視図である。

【図７】従来の多芯光コネクタの外観斜視図である。

【図８】従来の導波路型光ファイバモジュールの他の外
観斜視図である。

【符号の説明】

３０ ガラス板 ３０ａ、３１ａ 端 面 ３１ 導波路 ３２、３９ 金属製筐体 ３４ セラミック製フェルール ３７ テープファイバ ３７ａ 光ファイバ ３８ プラスチックフェルール ３９ａ 角 孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大友 健嗣 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導波路と複数の光ファイバとを突合わせ
   接続する導波路型光モジュールにおいて、前記光ファイ
   バを複数の挿入孔を有するプラスチックフェルールに位
   置決め保持し、該プラスチックフェルールを第１金属製
   筐体に収容し、他方前記導波路を第２金属製筐体に収容
   し、前記導波路と前記光ファイバとが突合うように前記
   第１金属製筐体と前記第２金属製筐体とを接合したこと
   を特徴とする導波路型光モジュール。
2. 【請求項２】 前記第１金属製筐体と前記第２金属製筐
   体とが溶接固定されたことを特徴とする請求項１に記載
   の導波路型光モジュール。
3. 【請求項３】 前記第１金属製筐体と前記第２金属製筐
   体とが接着固定されたことを特徴とする請求項１に記載
   の導波路型光モジュール。