JP3221541B2 - Connection structure and connection method between optical waveguide and optical fiber - Google Patents
Connection structure and connection method between optical waveguide and optical fiberInfo
- Publication number
- JP3221541B2 JP3221541B2 JP01071895A JP1071895A JP3221541B2 JP 3221541 B2 JP3221541 B2 JP 3221541B2 JP 01071895 A JP01071895 A JP 01071895A JP 1071895 A JP1071895 A JP 1071895A JP 3221541 B2 JP3221541 B2 JP 3221541B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- optical waveguide
- pattern
- substrate
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光導波回路と光ファイ
バとの無調芯接続技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology for adjusting the alignment of an optical waveguide circuit and an optical fiber.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光導波回路の製作において、光導波路に
光ファイバを簡便に、かつ、低損失に接続することは極
めて重要である。このための手段として、従来から、光
導波回路基板上に設けたファイバガイド溝を用いて、無
調芯で接続することが検討されている。2. Description of the Related Art In manufacturing an optical waveguide circuit, it is extremely important to connect an optical fiber to an optical waveguide simply and with low loss. As a means for achieving this, it has been conventionally studied to use a fiber guide groove provided on an optical waveguide circuit board to perform connection without adjusting the core.
【０００３】図１１および図１２は、基板上の光導波路
端部近傍に設けたガイド溝を用いての光ファイバ接続の
一例を示すものであり、図１１は斜視図、図１２は断面
図である（山田他「ファイバガイド溝付光導波路および
その製造方法」特開平２−２１１４０６号公報参照）。
１は基板であり、その表面には凸部１Ａ，凹部１Ｂが設
けてある。２は光導波路であり、２ａはその下部クラッ
ド層、２ｂはコア、２ｃは上部クラッド層である。３は
ガイド溝であり、これは導波路端部の長手方向に隣接し
て設けられた基板凸部領域に深溝を掘って形成してあ
る。図１２に示すように、このガイド溝３中に光ファイ
バ４が挿入されている。４ａは光ファイバ４のコアであ
る。この際、ガイド溝の底面とコア中心間の距離緒Ｏ
Ｂ、およびガイド溝の側壁とコア中心間の距離ＯＡは、
ともに光ファイバの半径に等しく設定してあるので、光
ファイバ４をガイド溝３に設置しただけで、無調芯で光
軸合わせが完了する。FIGS. 11 and 12 show an example of optical fiber connection using a guide groove provided near the end of an optical waveguide on a substrate. FIG. 11 is a perspective view and FIG. 12 is a sectional view. (See Yamada et al., "Optical Waveguide with Fiber Guide Groove and Manufacturing Method therefor", Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-211406).
Reference numeral 1 denotes a substrate, on the surface of which a projection 1A and a depression 1B are provided. 2 is an optical waveguide, 2a is a lower cladding layer, 2b is a core, and 2c is an upper cladding layer. Reference numeral 3 denotes a guide groove, which is formed by digging a deep groove in a substrate convex region provided adjacent to the end of the waveguide in the longitudinal direction. As shown in FIG. 12, an optical fiber 4 is inserted into the guide groove 3. 4a is a core of the optical fiber 4. At this time, the distance between the bottom of the guide groove and the center of the core O
B, and the distance OA between the side wall of the guide groove and the core center is:
Since both are set to be equal to the radius of the optical fiber, the optical axis alignment is completed without alignment just by installing the optical fiber 4 in the guide groove 3.
【０００４】しかしながら、このように基板上にガイド
溝を作り込む場合には、基板に深さ６０μｍ以上の深い
溝を精度よく形成する必要があり、このために、光導波
回路の形成に要する時間が極めて長くなるという問題が
ある。また、この構造では、ガイド溝部を導波路本体に
隣接した長手方向に設ける必要があるので、チップ長が
長くなると言う問題がある。一般には、ガイド溝部に必
要な長さはファイバ１本あたり３〜５ｍｍ程度である。
従って、光導波路部が１０ｍｍの光回路であっても、ガ
イド溝部を両端に付ければチップ長は２０ｍｍになり、
ガイド部を設けることによりチップ長が２倍になってし
まう。光導波回路の製作においては、一般には、図１３
（ａ）に示すように１枚のウェーハ上に複数の回路を形
成し、最後に必要な大きさのチップに切り出して使うこ
とになる。図１３（ｂ）は１チップを示す拡大図であ
る。したがって、ガイド溝が存在すると図１３（ｃ）に
示すように１チップあたりの大きさが大きくなり、１枚
のウェーハに形成できるチップの数が少なくなり、チッ
プの量産性の観点からの問題も生じる。図１３（ｃ）は
ウェーハ全体の平面図、図１３（ｄ）は１チップを示す
拡大図である。However, when a guide groove is formed on a substrate as described above, it is necessary to accurately form a deep groove having a depth of 60 μm or more in the substrate, and thus the time required for forming an optical waveguide circuit is required. Is extremely long. Further, in this structure, since the guide groove needs to be provided in the longitudinal direction adjacent to the waveguide main body, there is a problem that the chip length becomes long. Generally, the length required for the guide groove is about 3 to 5 mm per fiber.
Therefore, even if the optical waveguide is an optical circuit having a length of 10 mm, the chip length becomes 20 mm if the guide grooves are provided at both ends,
The provision of the guide portion doubles the chip length. In manufacturing an optical waveguide circuit, generally, FIG.
As shown in (a), a plurality of circuits are formed on one wafer, and finally, chips of a required size are cut out and used. FIG. 13B is an enlarged view showing one chip. Therefore, when the guide groove exists, the size per chip increases as shown in FIG. 13C, the number of chips that can be formed on one wafer decreases, and there is a problem from the viewpoint of mass productivity of chips. Occurs. FIG. 13C is a plan view of the entire wafer, and FIG. 13D is an enlarged view showing one chip.
【０００５】このような、プロセス時間およびチップの
量産性の観点からの問題点を解決する方法として、図１
４，図１５に示す方法も提案されている（姫野他「光導
波路・光ファイバ接続法」特開平１−４７１０号公報参
照）。図１４は全体の構成を示し、図１５は接続部の断
面構造を示している。すなわち、光導波路基板１には、
基板端部において光導波路コア２ｂの近傍のコア２ｂの
中心から所定だけ距離離れた位置に、ストッパ部６が設
けられている。一方光導波路に接続すべき光ファイバ４
は、光ファイバ保持板５に保持されている。この保持板
には、光ファイバ用ガイド溝５ａ、および、光導波路基
板上のストッパ部６との位置合わせ用のガイド壁７が形
成されている。このような構造とすることにより、光フ
ァイバ保持台５のガイド溝５ａ中に光ファイバ４を整列
したのち、これを光導波路基板のストッパ部６に接触さ
せるように搭載するだけで光導波路と光ファイバとの位
置合わせが実現する。この方法では、図１１に示したよ
うな深いガイド溝を光導波路基板中に形成する必要がな
いので、加工時間の短縮、および、１枚のウェーハに形
成できるチップ数の増大が可能となる。As a method for solving such problems from the viewpoints of process time and mass productivity of chips, FIG.
4, a method shown in FIG. 15 has also been proposed (see Himeno et al., "Optical Waveguide / Optical Fiber Connection Method", Japanese Patent Laid-Open No. 1-4710). FIG. 14 shows an overall configuration, and FIG. 15 shows a cross-sectional structure of a connection portion. That is, the optical waveguide substrate 1 includes:
A stopper 6 is provided at a position at a predetermined distance from the center of the core 2b near the optical waveguide core 2b at the end of the substrate. On the other hand, the optical fiber 4 to be connected to the optical waveguide
Are held by the optical fiber holding plate 5. The holding plate is provided with an optical fiber guide groove 5a and a guide wall 7 for alignment with the stopper 6 on the optical waveguide substrate. With such a structure, after aligning the optical fiber 4 in the guide groove 5a of the optical fiber holding table 5, the optical waveguide and the optical waveguide are simply mounted by bringing the optical fiber 4 into contact with the stopper 6 of the optical waveguide substrate. Alignment with the fiber is realized. In this method, it is not necessary to form a deep guide groove as shown in FIG. 11 in the optical waveguide substrate, so that the processing time can be reduced and the number of chips that can be formed on one wafer can be increased.
【０００６】しかしながら、この方法は、コアを極薄い
上部クラッド層で覆った「リッジ型光導波路」には適用
できても、コアを十分に厚い上部クラッド層中に埋め込
んだ構造の「埋め込み型光導波路」に適用することは困
難である。これは、リッジ型光導波路では、コアをパタ
ン化して高さ基準面を設けるにあたり、膜厚が薄いため
に、高い精度で高さ基準面を形成することが可能となる
のに対して、埋め込み型光導波路では深い段差を形成す
る必要があるためである。例えば、コア厚６μｍ、上部
クラッド厚３０μｍの導波路では、深さ３６μｍ以上の
エッチングが必要であり、これを精度１μｍ以上で実現
することは容易ではない。However, this method can be applied to a "ridge-type optical waveguide" in which the core is covered with an extremely thin upper cladding layer, but has a "buried optical waveguide" structure in which the core is embedded in a sufficiently thick upper cladding layer. It is difficult to apply to "wave path". This is because, in the ridge-type optical waveguide, when the core is patterned and the height reference plane is provided, the height reference plane can be formed with high accuracy because the film thickness is small, but the buried ridge type optical waveguide is embedded. This is because it is necessary to form a deep step in the type optical waveguide. For example, a waveguide having a core thickness of 6 μm and an upper cladding thickness of 30 μm requires etching at a depth of 36 μm or more, and it is not easy to achieve this with an accuracy of 1 μm or more.
【０００７】さらにこの構造では、横方向位置合わせの
ための基準面として、光導波路上に設けたストッパ部６
と、光ファイバ保持板側壁７で形成したガイド壁を用い
ている。このために、光ファイバ保持板上にガイド溝を
設けると同時に光ファイバ保持板のガイド壁部の位置を
ガイド溝に対して高精度で制御することが必要となる。
一般に、平坦な基板上にガイド溝を精度良く形成するこ
とは比較的容易であるが、基板上のガイド溝（この場合
は保持板のガイド溝５ａ）に対しての基板側壁（この場
合には保持板の側壁７）の位置を高精度で決めることは
容易ではない。このため、光ファイバ保持板の形成が容
易ではないという問題があった。In this structure, the stopper 6 provided on the optical waveguide serves as a reference plane for lateral alignment.
And a guide wall formed by the optical fiber holding plate side wall 7. For this reason, it is necessary to provide a guide groove on the optical fiber holding plate and to control the position of the guide wall portion of the optical fiber holding plate with high precision with respect to the guide groove.
In general, it is relatively easy to form guide grooves with high precision on a flat substrate, but the substrate side wall (in this case, the guide groove 5a of the holding plate in this case) with respect to the guide groove on the substrate (in this case, guide groove 5a of the holding plate). It is not easy to determine the position of the side wall 7) of the holding plate with high accuracy. For this reason, there is a problem that the formation of the optical fiber holding plate is not easy.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
無調芯光ファイバ接続技術はリッジ型光導波路への適用
は容易であっても、厚い光導波膜のエッチングを必要と
する埋め込み型光導波路へ適用する場合には、高さ基準
面を正確に決定することが困難であるという問題があっ
た。また、たとえ高さ基準面の決定精度が上がったとし
ても、深いエッチングが必要であり、そのために、長時
間の光導波路加工が必要となるという問題もあった。さ
らに、導波路端部の外側にガイド溝を形成することは、
光導波路チップの小型化を難しくするので、量産性の点
で問題があった。As described above, the conventional non-aligned optical fiber connection technique is easy to apply to a ridge type optical waveguide, but requires a buried type optical waveguide film which requires etching of a thick optical waveguide film. When applied to an optical waveguide, there is a problem that it is difficult to accurately determine a height reference plane. Further, even if the accuracy of determination of the height reference plane is improved, deep etching is required, and therefore, there has been a problem that long-time optical waveguide processing is required. Furthermore, forming a guide groove outside the end of the waveguide,
Since it is difficult to reduce the size of the optical waveguide chip, there is a problem in terms of mass productivity.
【０００９】本発明の目的は、これらの問題点を解決
し、埋め込み型光導波路に対しても、高い精度で位置決
めが実現できるとともに、光導波路チップの小型化を可
能とする光導波路と光ファイバとの接続構造および接続
方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve these problems and realize an optical waveguide and an optical fiber capable of realizing positioning with high accuracy even for an embedded optical waveguide and miniaturizing an optical waveguide chip. To provide a connection structure and a connection method.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明による光導波路と
光ファイバの接続構造は、基板上に形成された下部クラ
ッド、コア、および上部クラッドからなる光導波路と、
光ファイバ支持台に保持された光ファイバとの接続構造
であって、前記基板は凹部および凸部を有し、前記光導
波路は、前記基板の凹部上に形成された下部クラッド、
コア、および上部クラッドを有し、該コア中心の高さは
前記基板の凸部の上面の高さより所定量高く設定されて
おり、前記光導波路端部では、該コアを中心とした所定
幅の上部クラッドを残し側方の上部クラッドを除去した
形態の上部クラッドパタンが形成されており、かつ、該
上部クラッドパタンの側方領域では前記基板凸部の上面
が露出しており、前記光ファイバ保持台は、その下面に
連続的に設けられた光ファイバ整列溝と上部クラッドパ
タン嵌合溝を有しており、該光ファイバ保持台は該下面
が前記基板凸部の上面に接触し、かつ、前記上部クラッ
ドパタン嵌合溝と前記上部クラッドパタンとが嵌合した
状態で、前記光導波路端部上に固定されており、該光フ
ァイバ保持台の該光ファイバ整列溝中に光ファイバが挿
入固定されていることを特徴とする。According to the present invention, there is provided a connection structure between an optical waveguide and an optical fiber, comprising: an optical waveguide comprising a lower clad, a core, and an upper clad formed on a substrate;
A connection structure with an optical fiber held by an optical fiber support, wherein the substrate has a concave portion and a convex portion, and the optical waveguide is a lower clad formed on the concave portion of the substrate,
A core, and an upper clad, wherein the height of the center of the core is set to be higher than the height of the upper surface of the protrusion of the substrate by a predetermined amount, and at the end of the optical waveguide, the height of the center of the core is a predetermined width. An upper clad pattern is formed in a form in which the upper clad is removed and a side upper clad is removed, and an upper surface of the substrate convex portion is exposed in a side region of the upper clad pattern, and the optical fiber holding portion is formed. The base has an optical fiber alignment groove and an upper clad pattern fitting groove continuously provided on the lower surface thereof, and the optical fiber holding base has the lower surface in contact with the upper surface of the substrate projection, and The upper clad pattern fitting groove and the upper clad pattern are fitted and fixed on the end of the optical waveguide, and an optical fiber is inserted and fixed in the optical fiber alignment groove of the optical fiber holding table. Has been And wherein the door.
【００１１】ここで、上記光導波路基板端部の上部クラ
ッドパタンは、基板中央部に近い方のパタン幅が、基板
先端部近傍のパタン幅より太くなるようにテーパが設け
られてもよい。Here, the upper clad pattern at the end of the optical waveguide substrate may be tapered so that the pattern width near the center of the substrate is wider than the pattern width near the front end of the substrate.
【００１２】さらに、上記光ファイバ保持台に形成した
光ファイバ整列溝と同一形状の上部クラッドパタン嵌合
溝は、その断面形状が、頂角２φ、最大幅ｗのＶ字型を
しており、上記光導波路基板において、基板凸部上面か
ら光導波路コア中心までの高さがｇ、光導波路コア中心
から上部クラッドパタン上面までの高さがｈ、上部クラ
ッドパタンの幅がｄであり、かつ、使用すべき光ファイ
バの半径がｒであるとき、これらのパラメータの間に
は、Further, the upper clad pattern fitting groove having the same shape as the optical fiber alignment groove formed in the optical fiber holding table has a V-shaped cross section having a vertex angle of 2φ and a maximum width w. In the optical waveguide substrate, the height from the upper surface of the substrate protrusion to the center of the optical waveguide core is g, the height from the center of the optical waveguide core to the upper surface of the upper cladding pattern is h, the width of the upper cladding pattern is d, and When the radius of the optical fiber to be used is r, between these parameters:
【００１３】[0013]
【数３】 Ｗ＝２（ｇ ｔａｎφ＋ｒ／ｃｏｓφ） （１） ｈ＋ｇ＝（ｗ−ｄ）／２ｔａｎφ （２） なる関係が成立するようにしてもよい。W = 2 (g tan φ + r / cos φ) (1) The relationship h + g = (wd) / 2 tan φ (2) may be established.
【００１４】このとき、上記光導波路基板端部の上部ク
ラッドパタンは、基板中央部に近い方のパタン幅ｄ1
が、上記（１）式および（２）式で決まる最適パタン幅
ｄと同一またはそれより狭い幅となり、かつ、該上部ク
ラッドパタンの根元での幅ｄ2は最適パタン幅ｄより広
くなるようにテーパが設けてもよい。At this time, the upper clad pattern at the end of the optical waveguide substrate has a pattern width d 1 closer to the center of the substrate.
Is smaller than or equal to the optimum pattern width d determined by the above equations (1) and (2), and the width d 2 at the root of the upper cladding pattern is wider than the optimum pattern width d. A taper may be provided.
【００１５】さらに、本発明の接続構造は、基板上に形
成された下部クラッド、コア、および上部クラッドから
なる光導波路と、光ファイバ部品に保持された光ファイ
バとの接続構造であって、前記基板は凹部および凸部を
有し、前記光導波路は、前記基板凹部上に下部クラッ
ド、コア、および上部クラッドが形成されており、前記
コア中心の高さは前記基板凸部の上面の高さより所定量
高く設定されてあり、前記光導波路端部では、該コアを
中心とした所定幅の上部クラッドを残し側方の上部クラ
ッドを除去した形態の上部クラッドパタンが形成されて
あり、かつ、該上部クラッドパタンの側方領域では前記
基板凸部の上面が露出しており、光ファイバ保持台は、
その下面に連続的に設けた上部クラッドパタン嵌合溝お
よび該上部クラッドパタン嵌合溝から所望距離離して形
成されたガイドピン嵌合溝を有しており、該光ファイバ
保持台は該下面が前記基板凸部上面に接触し、かつ、前
記上部クラッドパタン嵌合溝と該上部クラッドパタンと
が嵌合した状態で、前記光導波路端部上に固定されてお
り、光ファイバを保持したガイドピンを有する前記光フ
ァイバ部品が、該ガイドピンが前記光ファイバ保持台の
ガイドピン嵌合溝に挿入された状態で保持固定されてい
ることを特徴とする。Further, a connection structure according to the present invention is a connection structure for connecting an optical waveguide formed on a substrate, comprising a lower clad, a core, and an upper clad, to an optical fiber held by an optical fiber component. The substrate has a concave portion and a convex portion, and the optical waveguide has a lower clad, a core, and an upper clad formed on the substrate concave portion, and the height of the core center is higher than the height of the upper surface of the substrate convex portion. The upper cladding pattern is set to be higher by a predetermined amount, and at the end of the optical waveguide, an upper cladding pattern in which the upper cladding of a predetermined width around the core is removed and the upper cladding on the side is removed is formed. In the side region of the upper cladding pattern, the upper surface of the substrate convex portion is exposed, and the optical fiber holder is
An upper clad pattern fitting groove continuously provided on the lower surface thereof and a guide pin fitting groove formed at a desired distance from the upper clad pattern fitting groove, and the lower surface of the optical fiber holding table has the lower surface. A guide pin that is fixed on the end of the optical waveguide in a state in which the upper clad pattern is fitted to the upper clad pattern fitting groove and the upper clad pattern fitting groove, the guide pin holding the optical fiber. Wherein the optical fiber component is held and fixed with the guide pin inserted into the guide pin fitting groove of the optical fiber holding base.
【００１６】上記光導波路基板端部の上部クラッドパタ
ンは、基板中央部に近い方のパタン幅が、基板先端部近
傍のパタン幅より太くなるようにテーパが設けられてい
てもよい。The upper cladding pattern at the end of the optical waveguide substrate may be tapered so that the pattern width near the center of the substrate is wider than the pattern width near the front end of the substrate.
【００１７】また、上記光ファイバ保持台に形成した上
部クラッドパタン嵌合溝は、その断面形状が、頂角２
φ、最大幅ｗのＶ字型をしており、また、該ガイドピン
嵌合溝は幅Ｌ、頂角２φのＶ字型をしており、上記光導
波路基板において、基板凸部上面から光導波路コア中心
までの高さがｇ、光導波路コア中心から上部クラッドパ
タン上面までの高さがｈ、上部クラッドパタンの幅がｄ
であり、かつ、使用すべきガイドピンの半径がＲである
とき、これらのパラメータの間には、The upper clad pattern fitting groove formed in the optical fiber holder has a cross-sectional shape having an apex angle of 2.
The guide pin fitting groove has a width L and an apex angle of 2φ, and has a V-shape with a maximum width w. The height from the center of the waveguide core to g, the height from the center of the optical waveguide core to the upper surface of the upper cladding pattern is h, and the width of the upper cladding pattern is d
And the radius of the guide pin to be used is R, between these parameters:
【００１８】[0018]
【数４】 ｈ＋ｇ＝（ｗ−ｄ）／２ｔａｎφ （３） Ｌ＝２（ｇ ｔａｎφ＋Ｒ／ｃｏｓφ） （４） なる関係が成立してもよい。H + g = (wd) / 2 tan φ (3) L = 2 (g tan φ + R / cos φ) (4)
【００１９】さらに、上記光導波路基板端部の上部クラ
ッドパタンは、基板中央部に近い方のパタン幅ｄ1 が、
上記（３）式で決まる最適パタン幅ｄと同一またはそれ
より狭い幅となり、かつ、該上部クラッドパタンの根元
での幅ｄ2 は最適パタン幅ｄより広くなるようにテーパ
が設けられていてもよい。Further, the upper clad pattern at the end of the optical waveguide substrate has a pattern width d 1 closer to the center of the substrate.
Even if the width is the same as or smaller than the optimum pattern width d determined by the above equation (3), and the width d 2 at the root of the upper cladding pattern is tapered so as to be wider than the optimum pattern width d. Good.
【００２０】また、本発明の光導波路と光ファイバとの
接続方法は、凹部および凸部が設けられた光導波路基板
であって、該基板の凹部上には下部クラッド、コア、上
部クラッドからなり、かつ、該コア中心の高さが前記基
板の凸部上面から所定量高く設定されている光導波路が
形成されており、該光導波路基板端部では前記上部クラ
ッドが前記コアを取り囲む所定幅の領域に凸状の上部ク
ラッドパタンとして設けられ、かつ、該上部クラッドパ
タンの側方領域には該基板の凸部上面が露出して設けら
れてある光導波路基板の端部上に、高さ基準面と、該高
さ基準面上に連続的に設けられた光ファイバ整列溝と上
部クラッドパタン嵌合溝とを有する光ファイバ保持台
を、該高さ基準面を該基板の凸部上面に接触させ、か
つ、該上部クラッドパタン嵌合溝と該上部クラッドパタ
ンとを嵌合させた状態で、搭載固定した後、該光ファイ
バ保持台の該光ファイバ整列溝中に光ファイバを挿入す
ることを特徴とする。Further, the method for connecting an optical waveguide to an optical fiber according to the present invention is directed to an optical waveguide substrate provided with a concave portion and a convex portion, wherein the substrate comprises a lower clad, a core, and an upper clad on the concave portion. An optical waveguide is formed in which the height of the center of the core is set to be higher than the upper surface of the convex portion of the substrate by a predetermined amount, and at the end of the optical waveguide substrate, the upper clad has a predetermined width surrounding the core. The upper surface of the optical waveguide substrate is provided as a convex upper cladding pattern in the region, and the upper surface of the convex portion of the substrate is provided in the side region of the upper cladding pattern. An optical fiber holder having an optical fiber alignment groove and an upper clad pattern fitting groove continuously provided on the height reference surface, and bringing the height reference surface into contact with the upper surface of the convex portion of the substrate. And the upper cladding In a state where the fitting the emissions fitting groove and the upper cladding pattern, after mounting fixed, characterized by inserting an optical fiber into the optical fiber alignment groove of the optical fiber holder.
【００２１】[0021]
【作用】本発明の光導波路と光ファイバとの結合構造の
第１の特徴によれば、埋め込み型光導波路を用いている
にも係わらず、基板凸部表面が高精度で高さ基準面とし
て機能する。さらに、上部クラッドを所望幅の凸状パタ
ンに形成することにより、この上部クラッドパタンを横
方向の位置決め基準面として使うことができる。このた
めに、本構造により光導波路と光ファイバとの高精度無
調芯接続が実現できる。また、光導波路基板上の高さ基
準面、すなわち基板凸部は光導波路コアの側方に配置で
きるとともに、その高さは、高々コア底面と同程度であ
るので、基板凸部を露出させるのに要する加工時間は、
光導波路基板に直接ガイド溝を形成する場合と比較して
大幅に短縮できる。さらに、ウェーハ上に複数の光導波
回路を配置するにあたり、ガイド溝領域を導波路の長手
方向に隣接する領域に設ける必要がなくなるので、チッ
プサイズの小型化が可能となる。このために、１ウェー
ハ上に多数の光導波回路を配置することが可能となり、
量産性が向上するという作用がある。According to the first feature of the coupling structure between the optical waveguide and the optical fiber according to the present invention, the surface of the substrate convex portion can be used as a height reference plane with high accuracy despite the use of the embedded optical waveguide. Function. Further, by forming the upper clad in a convex pattern having a desired width, this upper clad pattern can be used as a reference positioning plane in the lateral direction. For this reason, with this structure, high-precision non-alignment connection between the optical waveguide and the optical fiber can be realized. In addition, the height reference plane on the optical waveguide substrate, that is, the substrate convex portion can be arranged on the side of the optical waveguide core, and its height is at most about the same as the core bottom surface, so that the substrate convex portion is exposed. The processing time required for
This can be greatly reduced as compared with the case where the guide groove is formed directly on the optical waveguide substrate. Furthermore, when arranging a plurality of optical waveguide circuits on a wafer, it is not necessary to provide a guide groove region in a region adjacent to the waveguide in the longitudinal direction, so that the chip size can be reduced. For this reason, it becomes possible to arrange many optical waveguide circuits on one wafer,
It has the effect of improving mass productivity.
【００２２】これに加えて、本発明の第１の特徴によれ
ば、上部クラッドパタンが横方向位置決めのガイド機能
を発揮することができるので、光ファイバ保持台には上
部クラッドパタン嵌合溝および光ファイバ整列溝のみを
高精度で形成するだけで、特に外形寸法を制御すること
が不要となる。このために、光ファイバ保持台の形成が
容易になるという作用もある。In addition, according to the first aspect of the present invention, since the upper clad pattern can exert a guiding function for positioning in the lateral direction, the upper clad pattern fitting groove and the upper clad pattern fitting groove are provided in the optical fiber holding table. Only forming the optical fiber alignment grooves with high precision makes it unnecessary to control the external dimensions. For this reason, there is also an effect that the formation of the optical fiber holding base is facilitated.
【００２３】この際、光ファイバ保持台に形成する上部
クラッド嵌合溝と光ファイバ整列溝とを同一寸法とし
て、上部クラッド嵌合溝に光ファイバ整列溝の機能を兼
ねさせれば、光ファイバ保持台へは単純な溝のみを形成
すればよいので、溝形成が一層容易となる。さらに、上
部クラッドパタン幅がその根元の方が先端部より広くな
るようなテーパ構造を持つように設定すれば、上部クラ
ッドパタンの寸法が最適値よりずれた場合であっても、
常に光ファイバの光軸と光導波路の光軸とを調芯するこ
とが容易となる。At this time, if the upper cladding fitting groove and the optical fiber alignment groove formed on the optical fiber holding table are made to have the same dimensions, and the upper cladding fitting groove also has the function of the optical fiber alignment groove, the optical fiber holding groove can be formed. Since only a simple groove needs to be formed on the base, the groove can be formed more easily. Furthermore, if the width of the upper cladding pattern is set to have a tapered structure such that the root is wider than the tip, even if the dimension of the upper cladding pattern is shifted from the optimum value,
It is easy to always align the optical axis of the optical fiber with the optical axis of the optical waveguide.
【００２４】また、前述した式（１）および（２）を満
たすように上部クラッド寸法を設定すれば、光ファイバ
保持台に設ける上部クラッド嵌合溝として断面がＶ字型
の溝を用いることが可能となる。このようなＶ溝は機械
加工、あるいは、シリコン基板の化学エッチングにより
容易に形成できるので、量産性が向上するという作用が
ある。If the upper cladding dimension is set so as to satisfy the above-mentioned equations (1) and (2), a V-shaped groove may be used as the upper cladding fitting groove provided on the optical fiber holder. It becomes possible. Such a V-groove can be easily formed by machining or chemical etching of a silicon substrate, and thus has the effect of improving mass productivity.
【００２５】また、本発明の第２の特徴によれば、光導
波路基板に特別の深溝加工を施すことなく、ガイドピン
用の嵌合溝を設置することができるので、光導波路基板
に直接ガイドピン用嵌合溝を形成する場合と比較して大
幅に加工時間を短縮できる。さらに、光導波路基板にガ
イドピン嵌合溝形成領域を設ける必要が無くなるので、
１ウェーハ上に多数の光導波回路を配置することが可能
となり、量産性が向上するという作用がある。また、本
発明の光導波路と光ファイバとの接続方法の特徴によれ
ば、光導波路基板に光ファイバを事前には有しない光フ
ァイオバ整列溝を無調芯で搭載した後に、最後にこの光
ファイバ整列溝に光ファイバを挿入し、光導波路と光フ
ァイバとの位置合わせが実現できる。この際、接着剤等
で光ファイバを固定することはもちろん可能であるが、
それに加えて、光ファイバを必要に応じて着脱して用い
ることも可能となるという作用がある。According to the second feature of the present invention, the fitting groove for the guide pin can be provided without performing a special deep groove processing on the optical waveguide substrate, so that the guide is directly provided on the optical waveguide substrate. Processing time can be greatly reduced as compared with the case where the pin fitting groove is formed. Further, since there is no need to provide a guide pin fitting groove forming region in the optical waveguide substrate,
A large number of optical waveguide circuits can be arranged on one wafer, which has the effect of improving mass productivity. Further, according to the feature of the method for connecting an optical waveguide and an optical fiber of the present invention, after the optical fiber alignment groove which does not have the optical fiber in advance on the optical waveguide substrate is mounted without adjustment, the optical fiber By inserting an optical fiber into the alignment groove, alignment between the optical waveguide and the optical fiber can be realized. At this time, it is of course possible to fix the optical fiber with an adhesive or the like,
In addition to this, there is an effect that the optical fiber can be detached and used as needed.
【００２６】[0026]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００２７】実施例１ 図１は、本発明の第１の実施例の光ファイバと光導波路
の接続構造を示す分解斜視図である。光導波路２は、表
面に底面が平坦な凹部および上面が平坦な凸部を設けた
シリコン基板１の凹部領域１ｂ上に設けてあり、コア２
ｂが十分な厚さを有する下部クラッド２ａおよび上部ク
ラッド２ｃに埋め込まれた「埋め込み型光導波路」構造
をしている。基板端部近傍には、上部クラッドが所望の
形状にエッチングされており、シリコン基板の凸部表面
１ａが露出している。また、この領域ではコア周囲の上
部クラッド層も、後述するような所望の寸法にパタン化
してある。 Embodiment 1 FIG. 1 is an exploded perspective view showing a connection structure between an optical fiber and an optical waveguide according to a first embodiment of the present invention. The optical waveguide 2 is provided on a concave region 1b of a silicon substrate 1 having a concave portion having a flat bottom surface and a convex portion having a flat upper surface.
b has an “embedded optical waveguide” structure embedded in the lower clad 2 a and the upper clad 2 c having a sufficient thickness. In the vicinity of the substrate edge, the upper clad is etched into a desired shape, and the convex surface 1a of the silicon substrate is exposed. In this region, the upper clad layer around the core is also patterned into desired dimensions as described later.
【００２８】一方光ファイバ４は、光ファイバ保持台３
に保持されている。光ファイバ保持台の平坦な下面に
は、光ファイバ整列溝と上部クラッドパタン嵌合溝を兼
ねるＶ溝３ａが形成されており、光ファイバ４をＶ溝３
ａ中に設置すると、光ファイバ保持台の高さ基準面（下
面の平坦部）３ｂから所望の高さに光ファイバのコア４
ａの中心が配置されるようになっている。なお、このよ
うなＶ溝は、光ファイバ保持台としてシリコン基板を用
いて、それを異方性エッチングすることにより形成して
もよいし、また、機械加工によってもよい。なお、機械
加工を用いる場合には、光ファイバ保持台の材料はシリ
コンに限定されず、例えば石英ガラスやセラミックでも
よい。On the other hand, the optical fiber 4 is
Is held in. On the flat lower surface of the optical fiber holder, a V-groove 3a serving as an optical fiber alignment groove and an upper clad pattern fitting groove is formed.
a, the optical fiber core 4 is moved to a desired height from the height reference plane (flat portion on the lower surface) 3b of the optical fiber holding table.
The center of a is arranged. Note that such a V-groove may be formed by using a silicon substrate as an optical fiber holding base and performing anisotropic etching on the silicon substrate, or by machining. When using mechanical processing, the material of the optical fiber holder is not limited to silicon, but may be, for example, quartz glass or ceramic.
【００２９】図２に平面図を示すように、光ファイバ４
はＶ溝３ａのうちの光ファイバ整列溝３ａ−２の領域
に、すなわちＢＢ′で示した線上の位置に、先端部がく
るように設置されている。同図中の３ａ−１は、上部ク
ラッドパタン嵌合溝の領域である。したがって、図１に
おいて、光ファイバ保持台のＢＢ′で示される位置と保
持台端部ＤＤ′を、それぞれ、光導波路基板端部ＡＡ′
とパタン化された上部クラッドの根元ＣＣ′と合致する
ように搭載すればよい。この時の光ファイバと光導波路
との位置関係を、図３に従って説明する。今、光ファイ
バの半径をｒ、シリコン基板の凸部表面１ａから光導波
路のコア２ｂの中心までの高さをｇ、光ファイバ保持台
に設けたＶ溝３ａの側壁の傾き角度をφとする。ここで
下部クラッドの上面が基板凸部の上面より低いのは後述
する固定材を設けるためであって、その必要がなければ
この段差は必要ない。この時、Ｖ溝の幅ｗ、光導波路コ
ア中心から上部クラッド表面までの高さｈ、および、上
部クラッドパタンの幅ｄを、As shown in the plan view of FIG.
Is installed in the region of the optical fiber alignment groove 3a-2 of the V-groove 3a, that is, at the position on the line indicated by BB 'so that the tip end comes. 3a-1 in the figure is a region of the upper clad pattern fitting groove. Therefore, in FIG. 1, the position indicated by BB 'of the optical fiber holding table and the holding table end DD' are respectively changed to the optical waveguide substrate end AA '.
The upper clad may be mounted so as to match the base CC ′ of the upper clad. The positional relationship between the optical fiber and the optical waveguide at this time will be described with reference to FIG. Now, let the radius of the optical fiber be r, the height from the convex surface 1a of the silicon substrate to the center of the core 2b of the optical waveguide be g, and the inclination angle of the side wall of the V-groove 3a provided on the optical fiber holder be φ. . Here, the reason why the upper surface of the lower clad is lower than the upper surface of the convex portion of the substrate is to provide a fixing material to be described later. At this time, the width w of the V-groove, the height h from the center of the optical waveguide core to the surface of the upper clad, and the width d of the upper clad pattern are represented by:
【００３０】[0030]
【数５】 Ｗ＝２（ｇ ｔａｎφ＋ｒ／ｃｏｓφ） （１） ｈ＋ｇ＝（ｗ−ｄ）／２ｔａｎφ （２） の関係を満たすように設定する。このようにすれば、光
ファイバ保持台３の下面の平坦部である高さ基準面３ｂ
とシリコン凸部表面１ａとを接触させ、かつ、Ｖ溝側壁
とパタン化した上部クラッドとを接触させるだけで、無
調芯で光導波路と光ファイバとの位置合わせが実現でき
る。W = 2 (g tan φ + r / cos φ) (1) It is set so as to satisfy the relationship of h + g = (wd) / 2 tan φ (2). In this manner, the height reference surface 3b, which is a flat portion on the lower surface of the optical fiber holding table 3,
By simply contacting the V-groove sidewall with the patterned upper clad and bringing the silicon convex portion surface 1a into contact with each other, alignment of the optical waveguide and the optical fiber can be realized without adjustment.
【００３１】例えば、通常のｒ＝６２．５μｍの光ファ
イバを用い、また、シリコン凸部から光導波路のコア中
心までの距離ｇ＝３μｍに設定し、かつ、光ファイバ保
持台に設けたＶ溝側壁の傾き角φ＝５４．７°に設定し
た場合、上式より、光ファイバ保持台のＶ溝幅ｗ＝２２
５μｍ、ｈ＝３０μｍとし、ｄ＝１３７μｍに設定すれ
ばよいことがわかる。なお、光導波路端部の寸法、ｈお
よびｄ、をこのような値に設定できるのは、光導波路と
して埋め込み型光導波路を用いて、かつ、上部クラッド
を所望形状にパタン化するようにしたことの効果である
ことを強調しておく。For example, an ordinary optical fiber of r = 62.5 μm is used, the distance g from the silicon projection to the center of the optical waveguide core is set to g = 3 μm, and the V-groove provided on the optical fiber holding table is set. When the inclination angle φ of the side wall is set to 54.7 °, the V-groove width w of the optical fiber holding table is obtained from the above equation.
It can be seen that it is sufficient to set 5 μm, h = 30 μm, and d = 137 μm. The dimensions of the end of the optical waveguide, h and d, can be set to such values because the embedded optical waveguide is used as the optical waveguide and the upper clad is patterned into a desired shape. It is emphasized that this is the effect of
【００３２】このように、本発明の光導波路と光ファイ
バとの接続構造を採用すれば、上述の効果に加えて、さ
らにいくつかの効果が生ずる。図４は、その効果の一つ
の説明図である。同図（ａ）は、従来技術で説明したガ
イド溝付光導波路の例であるが、この場合には、光導波
路本体の外側にガイド溝４１の領域を設ける必要があ
り、このために、光導波路基板が２Δｌだけ大きくなっ
てしまうという問題があった。しかし、本発明によれ
ば、図４（ｂ）に示したように、光導波路本体の外側に
ガイド溝領域を設ける必要がないので、光導波路基板の
小型化が図れる。このことは、１枚のウェーハからとる
ことのできる光導波路基板の数が増加することを意味し
ており、光導波路１基板当りのコストを低減することが
可能となる。As described above, when the connection structure between the optical waveguide and the optical fiber according to the present invention is adopted, several effects are further obtained in addition to the above effects. FIG. 4 is an explanatory diagram of one of the effects. FIG. 1A shows an example of an optical waveguide with a guide groove described in the related art. In this case, it is necessary to provide a region of the guide groove 41 outside the optical waveguide main body. There is a problem that the waveguide substrate is increased by 2Δl. However, according to the present invention, as shown in FIG. 4B, there is no need to provide a guide groove region outside the optical waveguide main body, so that the size of the optical waveguide substrate can be reduced. This means that the number of optical waveguide substrates that can be obtained from one wafer increases, and the cost per optical waveguide substrate can be reduced.
【００３３】さらに本発明によれば、光導波路基板上に
設ける高さ基準面を精度よく形成できるので、低損失で
の無調芯ファイバ接続が可能となる。この効果を説明す
るために、図５に本実施例の光導波路の製作工程を示
す。はじめに、シリコン基板１に凹凸を形成した後、そ
の凹部に光導波路下部クラッド層２ａを形成する（図５
（ａ））。光導波路として石英系光導波路を用いた場合
には、下部クラッド層厚は概ね３０μｍとなる。次に、
この上にコア層を形成した後に所望形状にパタン化して
コアパタン２ｂを製作し、その周囲を十分に厚い上部ク
ラッド層２ｃで埋め込む（図５（ｂ））。石英系光導波
路の場合には、コア寸法は概ね６μｍ×６μｍ〜８μｍ
×８μｍ、上部クラッド厚は約３０μｍである。最後に
導波路端部近傍の上部クラッドをエッチングして所望の
形状とすると共に、シリコン凸部を露出させることによ
り図１に示した光導波路端部の加工を完了する。この
際、石英系光導波路では、エッチング深さは３０μｍ以
上必要である。このような深いエッチングの場合には、
エッチング深さを基板全面にわたり１μｍ以内の精度で
決定することは難しい。しかし本発明の光導波路構造で
は、光導波路上部クラッド層のエッチングに際してシリ
コン基板の凸部が良好なエッチングストップ層として機
能する。このために、シリコン基板の凸部表面と光導波
路コア中心間の高さを極め高い精度で決定できるので、
シリコン基板の凸部表面を良好な高さ基準面として用い
ることができるのである。なお、このような効果を得る
ための光導波路材料は、石英系光導波路に限定されるも
のではなく、光導波路の上部クラッド層のエッチング工
程において、基板をエッチングストップ層として機能さ
せることのできる材料であればよい。例えば、高分子光
導波路を用いた場合であっても、上部クラッド層のエッ
チングに対してシリコン基板をエッチングストップ層と
して機能させることが可能である。さらに、基板として
も、シリコン以外にもアルミナ等のセラミック基板を用
いてもよい。Further, according to the present invention, since the height reference plane provided on the optical waveguide substrate can be formed with high precision, it is possible to connect the non-aligned fiber with low loss. In order to explain this effect, FIG. 5 shows a manufacturing process of the optical waveguide of this embodiment. First, after forming irregularities on the silicon substrate 1, an optical waveguide lower cladding layer 2a is formed in the concave portions (FIG. 5).
(A)). When a quartz-based optical waveguide is used as the optical waveguide, the thickness of the lower cladding layer is approximately 30 μm. next,
After forming a core layer thereon, it is patterned into a desired shape to produce a core pattern 2b, and its periphery is buried with a sufficiently thick upper cladding layer 2c (FIG. 5B). In the case of a silica-based optical waveguide, the core size is approximately 6 μm × 6 μm to 8 μm.
× 8 μm, and the upper cladding thickness is about 30 μm. Finally, the upper clad near the waveguide end is etched to have a desired shape, and the silicon projection is exposed to complete the processing of the optical waveguide end shown in FIG. In this case, the etching depth of the quartz optical waveguide needs to be 30 μm or more. In the case of such a deep etching,
It is difficult to determine the etching depth over the entire surface of the substrate with an accuracy within 1 μm. However, in the optical waveguide structure of the present invention, the projection of the silicon substrate functions as a favorable etching stop layer when etching the upper cladding layer of the optical waveguide. For this reason, the height between the surface of the convex portion of the silicon substrate and the center of the optical waveguide core can be determined with extremely high accuracy.
The surface of the convex portion of the silicon substrate can be used as a good height reference plane. In addition, the optical waveguide material for obtaining such an effect is not limited to the quartz-based optical waveguide, but a material that allows the substrate to function as an etching stop layer in the step of etching the upper cladding layer of the optical waveguide. Should be fine. For example, even when a polymer optical waveguide is used, the silicon substrate can function as an etching stop layer for etching the upper cladding layer. Further, a ceramic substrate such as alumina may be used instead of silicon as the substrate.
【００３４】以上説明したように、本実施例の光導波路
と光ファイバの接続構造を用いれば、無調芯で低損失な
光接続が実現できる。それとともに、光導波路基板自体
にファイバ位置決め用のガイド溝を設ける必要が無いの
で、光導波路基板の大きさを小さくできるという特徴も
生まれる。As described above, if the connection structure of the optical waveguide and the optical fiber of the present embodiment is used, an optical connection with no alignment and low loss can be realized. At the same time, since it is not necessary to provide a guide groove for positioning the fiber in the optical waveguide substrate itself, there is also a feature that the size of the optical waveguide substrate can be reduced.
【００３５】なお、上記実施例では光ファイバ保持台に
設ける光ファイバ整列溝および上部クラッド嵌合溝とし
てＶ溝を用いているが、コの字型の溝を用いることも可
能である。さらに、光ファイバ整列溝と上部クラッド嵌
合溝とを、それぞれ異なる寸法および形状で作ることも
可能である。しかし、本実施例のように、上記２つの溝
を同一寸法かつ同一形状にすることは、Ｖ溝の使用が可
能となるために、その製作工程の簡略化の点で大きな効
果がある。特に、機械加工によるＶ溝形成は、本実施例
のように、両者の溝を同一寸法としたことで初めて可能
となったことを強調しておく。In the above embodiment, the V-shaped groove is used as the optical fiber alignment groove and the upper clad fitting groove provided on the optical fiber holding table. However, a U-shaped groove may be used. Further, the optical fiber alignment groove and the upper clad fitting groove can be formed in different sizes and shapes. However, making the two grooves have the same dimensions and the same shape as in the present embodiment has a great effect in terms of simplifying the manufacturing process because the V-groove can be used. In particular, it should be emphasized that the V-groove formation by machining is only possible when both grooves have the same dimensions as in this embodiment.
【００３６】実施例２ 図６は、本発明の第２の実施例の説明図であり、図６
（ａ）は光導波路の斜視図、図６（ｂ）は保持台３を結
合した後の断面図である。実施例１との違いは、光導波
路のシリコン基板の凸部領域を、図６（ａ）のように分
割して固定剤塗布領域１０を設けたことにあり、他の構
成は実施例１と同様である。シリコン凸部領域を分割し
て、その間のシリコン基板の凹部上に下部クラッド２ａ
を形成する。そして、その下部クラッド表面の高さを、
シリコン凸部表面１ａよりδだけ低くなるように設定し
た。 Embodiment 2 FIG. 6 is an explanatory view of a second embodiment of the present invention.
6A is a perspective view of the optical waveguide, and FIG. 6B is a cross-sectional view after the holding table 3 is connected. The difference from the first embodiment is that the convex region of the silicon substrate of the optical waveguide is divided and the fixing agent application region 10 is provided as shown in FIG. The same is true. The silicon convex region is divided, and the lower cladding 2a is formed on the silicon substrate between the concave portions.
To form And, the height of the lower cladding surface,
It was set to be lower than the silicon convex surface 1a by δ.
【００３７】このような構造とすることにより、図６
（ｂ）に示すように、固定剤塗布領域１０に接着樹脂な
どの固定剤８を形成し、これを用いて光導波路基板上に
光ファイバ保持台を固定することができる。このとき、
固定剤塗布領域１０以外の部分では、光導波路基板上の
高さ基準面と光ファイバ保持台上の高さ基準面とを直接
接触できるので、極めて高い精度での光ファイバが可能
となる。なお、固定剤塗布領域１０の形状は、この図の
ような溝状の他にも、例えば格子状に形成してもよい。By adopting such a structure, FIG.
As shown in (b), the fixing agent 8 such as an adhesive resin is formed in the fixing agent application region 10 and the optical fiber holding base can be fixed on the optical waveguide substrate using the fixing agent 8. At this time,
Since the height reference surface on the optical waveguide substrate and the height reference surface on the optical fiber holding table can be directly contacted in portions other than the fixing agent application region 10, an optical fiber with extremely high accuracy can be obtained. Note that the shape of the fixing agent application region 10 may be, for example, a lattice shape in addition to the groove shape as shown in FIG.
【００３８】このような構造は、また、その製作容易さ
の観点からも優れている。すなわち、製作工程を説明し
た図５（ｂ）から図１への加工段階で、光導波路のエッ
チング時間を長めに設定するだけでよい。このようにす
ると、シリコン基板の凸部のエッチングが止まったまま
で、光導波路の高さのみを減少させることができ、この
結果、固定剤塗布領域が形成できるのである。Such a structure is also excellent from the viewpoint of ease of manufacturing. That is, in the processing stage from FIG. 5B to FIG. 1 which describes the manufacturing process, it is only necessary to set the etching time of the optical waveguide longer. With this configuration, only the height of the optical waveguide can be reduced while the etching of the convex portion of the silicon substrate is stopped, and as a result, the fixing agent application region can be formed.
【００３９】実施例３ 図７は、本発明の第３の実施例の光導波路端部の構造を
示す平面図である。実施例１との違いは、図７（ａ）に
示したように、パタン化された上部クラッド２ｃの幅が
一定ではなく根元近傍にテーパを設けたことである。す
なわち、根元部分の幅ｄ2 を先端部分の幅ｄ1 より広く
設定してある。例えば、先端部分の幅ｄ1 を、実施例１
で示した式（１）および（２）により規定される幅に設
定し、ｄ2 をこれより広く設定する。このように設定す
れば、光導波路上部クラッド２ｃの加工後のパタン幅
が、その先端部近傍で設計値より小さめに変動した場合
であっても、図７（ｂ）に示すように、上部クラッドパ
タンは根元近傍のテーパ部でファイバ保持台３に設けた
Ｖ溝部と接触することになる。この結果、光導波路コア
２ｂの光軸と、光ファイバ４のコア４ａの光軸とを一致
させることができる。なお、この際光導波路コアの先端
部（ＡＡ′線で示す）と光ファイバ線端部（ＢＢ′線で
示す）とは、距離ｓだけのギャップが生じる。しかしな
がら、光軸方向のギャップは、損失増加をほとんどもた
らさない。 Embodiment 3 FIG. 7 is a plan view showing a structure of an end portion of an optical waveguide according to a third embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that, as shown in FIG. 7A, the width of the patterned upper cladding 2c is not constant but a taper is provided near the root. That it is, is set to the width d 2 of the root portion wider than the width d 1 of the tip portion. For example, the width d 1 of the tip portion is set to the value in the first embodiment.
Is set to the width defined by the expressions (1) and (2), and d 2 is set wider than this. With this setting, even if the processed pattern width of the optical waveguide upper clad 2c fluctuates slightly smaller than the design value near the front end thereof, as shown in FIG. The pattern comes into contact with the V-groove provided on the fiber holder 3 at the tapered portion near the root. As a result, the optical axis of the optical waveguide core 2b can be matched with the optical axis of the core 4a of the optical fiber 4. At this time, a gap of the distance s is generated between the tip of the optical waveguide core (represented by line AA ') and the end of the optical fiber line (represented by line BB'). However, the gap in the optical axis direction causes little increase in loss.
【００４０】また、ｄ1 を式（１）および（２）で設定
される最適値より若干小さく設定し、ｄ2 を最適値より
若干大きく設定してもよい。このようにすれば、加工後
の上部クラッドパタン幅が、設定値より小さくなった場
合のみならず、大きくなった場合であっても対応するこ
とが可能となる。Further, d 1 may be set slightly smaller than the optimum value set by the equations (1) and (2), and d 2 may be set slightly larger than the optimum value. This makes it possible to cope not only when the width of the upper clad pattern after processing becomes smaller than the set value but also when it becomes larger.
【００４１】このように、本実施例によれば、上部クラ
ッドパタンの寸法が設計値から変動した場合であって
も、無調芯での光導波路−光ファイバ間の位置合わせを
実現することができる。As described above, according to the present embodiment, even when the dimensions of the upper cladding pattern fluctuate from the design values, it is possible to realize alignment between the optical waveguide and the optical fiber without alignment. it can.
【００４２】実施例４ 図８は本発明の第４の実施例を示し、図８（ａ）および
（ｂ）はそれぞれ光導波路の側面図および光ファイバ保
持台の光軸方向に沿った断面図である。他の実施例との
差は、光導波路２と光ファイバ４との接続部での反射戻
り光を抑制するために、光導波路端面を図８（ａ）に示
したように角度θだけ傾けるとともに、光ファイバ保持
台３の途中に、光ファイバ端部を含むように角度θ傾い
た溝３０を形成したことにある。このような構成で例え
ばθ＝８°に設定すれば、接続部での反射減衰量を５０
ｄＢ以上とることが可能となる。 Embodiment 4 FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention. FIGS. 8 (a) and 8 (b) are side views of an optical waveguide and cross-sectional views of an optical fiber holder along the optical axis direction. It is. The difference from the other embodiments is that the end face of the optical waveguide is inclined by an angle θ as shown in FIG. 8A in order to suppress the return light reflected at the connection between the optical waveguide 2 and the optical fiber 4. In addition, a groove 30 inclined at an angle θ is formed in the middle of the optical fiber holder 3 so as to include the end of the optical fiber. If, for example, θ is set to 8 ° in such a configuration, the return loss at the connection portion is reduced by 50%.
It becomes possible to take dB or more.
【００４３】実施例５ 図９は、本発明の第５の実施例を示す斜視図である。こ
の実施例において、光導波路の構造はすでに述べた実施
例と同様の構造をしているが、光ファイバ保持台の構造
が他の実施例と異なっている。すなわち、光ファイバ保
持台３には他の実施例と同様の上部クラッドパタン嵌合
溝３ａ−１と光ファイバ整列溝３ａ−２を兼ねるＶ溝３
ｃが形成されているが、光ファイバは設けられていな
い。この光ファイバ保持台が光導波路端部のシリコン基
板の凸部１ａ上に固定され、かつ、同様なＶ溝が形成さ
れた押さえ板３１がＶ溝の中心軸を一致させて張り付け
られ、光ファイバ保持ブロック３２を形成する。光ファ
イバ保持台３上のＶ溝と押さえ板３１上のＶ溝とは位置
が合致しており、この結果、２つのＶ溝で囲まれたガイ
ドホール４０が形成される。このガイドホール４０の大
きさは光ファイバがＶ溝の各側面に内接するように設定
してある。 Embodiment 5 FIG. 9 is a perspective view showing a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, the structure of the optical waveguide is the same as that of the previously described embodiment, but the structure of the optical fiber holder is different from the other embodiments. That is, the V-groove 3 serving also as the upper clad pattern fitting groove 3a-1 and the optical fiber alignment groove 3a-2 is formed in the optical fiber holding table 3 as in the other embodiments.
c is formed, but no optical fiber is provided. This optical fiber holding base is fixed on the convex portion 1a of the silicon substrate at the end of the optical waveguide, and a pressing plate 31 having a similar V-groove is attached so that the center axis of the V-groove coincides. The holding block 32 is formed. The positions of the V-grooves on the optical fiber holder 3 and the V-grooves on the holding plate 31 match, and as a result, a guide hole 40 surrounded by the two V-grooves is formed. The size of the guide hole 40 is set so that the optical fiber is inscribed in each side surface of the V groove.
【００４４】このような構造であるので、本実施例では
光導波路に光ファイバ保持ブロックを事前に固定してお
けば、光ファイバをガイドホール４０中に挿入するだけ
で光導波路との無調芯接続が実現できる。さらにこの構
造においては、必要に応じて光ファイバを着脱すること
が可能である。With this structure, in this embodiment, if the optical fiber holding block is fixed to the optical waveguide in advance, it is possible to adjust the alignment with the optical waveguide simply by inserting the optical fiber into the guide hole 40. Connection can be realized. Further, in this structure, an optical fiber can be attached and detached as needed.
【００４５】また、実施例４で示したように上部クラッ
ドパタンにテーパ構造を持たせた場合には、事前に光フ
ァイバをファイバ整列溝に配置する構成においては、実
施例３で説明したように光導波路と光ファイバ端部との
間には間隙が生ずることになる。これに対して本実施例
では、光ファイバを最後にガイドホール中に挿入するよ
うにしたこと、および、上部クラッドパタン嵌合溝と光
ファイバ整列溝とを同一寸法で形成したことの効果によ
り、光ファイバは光導波路端面に突き当たるまで挿入で
きるので両者の間の間隙を発生することがないという効
果も生まれる。When the upper cladding pattern has a tapered structure as shown in the fourth embodiment, the configuration in which the optical fiber is arranged in the fiber alignment groove in advance is as described in the third embodiment. There will be a gap between the optical waveguide and the end of the optical fiber. On the other hand, in the present embodiment, the optical fiber is finally inserted into the guide hole, and the effect of forming the upper cladding pattern fitting groove and the optical fiber alignment groove with the same size is achieved. Since the optical fiber can be inserted until it hits the end face of the optical waveguide, there is also an effect that no gap is generated between the two.
【００４６】実施例６ 図１０は、本発明の第６の実施例である。同図（ａ）は
光導波路端部に設けた光ファイバ保持台３の構造を示
し、（ｂ）は光ファイバ保持台３と光ファイバ４ｂを保
持する光ファイバ部品３５との接続を説明する図であ
る。光ファイバ保持台３は、Ｖ溝３ａと光導波路の上部
クラッドパタン２ｃとが接触すると共に、シリコン基板
の凸部表面１ａと接触しつつ固定されている。Ｖ溝３ａ
の外側の所望位置には、図１０（ｂ）に示す光ファイバ
部品３５に設けたガイドピン４５の直径に合わせた大き
さの第２のＶ溝４１ａが形成されている。また、第２の
Ｖ溝（ガイドピン用Ｖ溝）４１ａの位置に合わせてＶ溝
を有する押さえ板３ｄが設けられており、この結果、ガ
イドホール４１が形成されている。 Embodiment 6 FIG. 10 shows a sixth embodiment of the present invention. 1A shows the structure of an optical fiber holder 3 provided at the end of the optical waveguide, and FIG. 2B shows the structure of the optical fiber holder 3 and the optical fiber 4b.
FIG. 4 is a diagram for explaining connection with an optical fiber component held by the optical fiber device; The optical fiber holder 3 is fixed while the V-groove 3a and the upper cladding pattern 2c of the optical waveguide are in contact with each other and is in contact with the convex surface 1a of the silicon substrate. V groove 3a
A second V groove 41a having a size corresponding to the diameter of the guide pin 45 provided on the optical fiber component 35 shown in FIG. Further, a pressing plate 3d having a V groove is provided in accordance with the position of the second V groove (V groove for guide pin) 41a, and as a result, the guide hole 41 is formed.
【００４７】このとき、上部クラッドパタン嵌合溝３ａ
は側壁の頂角２φ、最大幅ｗのＶ字型をしており、ま
た、ガイドピン嵌合溝４１ａは幅Ｌ、頂角２φのＶ字型
をしているとき、光導波路基板凸部上面から光導波路コ
ア中心までの高さｇ、光導波路コア中心から上部クラッ
ドパタン上面までの高さｈ、上部クラッドパタンの幅ｄ
であり、かつ、使用すべきガイドピンの半径がＲである
とき、これらのパラメータの間にAt this time, the upper clad pattern fitting groove 3a
Is a V-shape having a side wall apex angle of 2φ and a maximum width w. When the guide pin fitting groove 41a is a V-shape having a width L and a vertex angle of 2φ, the upper surface of the convex portion of the optical waveguide substrate is formed. From the center of the optical waveguide core to the upper surface of the upper cladding pattern h, and the width d of the upper cladding pattern
And the radius of the guide pin to be used is R, between these parameters
【００４８】[0048]
【数６】 ｈ＋ｇ＝（ｗ−ｄ）／２ｔａｎφ （３） Ｌ＝２（ｇ ｔａｎφ＋Ｒ／ｃｏｓφ） （４） なる関係が成立するように設定すれば、このガイドホー
ル４１にガイドピン４５を挿入したとき、ガイドホール
の中心を光導波路コア２ｂの中心の高さと一致させるこ
とができる。H + g = (wd) / 2 tan φ (3) L = 2 (g tan φ + R / cos φ) (4) If the relationship is established so that the following relationship is established, the guide pin 45 is inserted into the guide hole 41. At this time, the center of the guide hole can be made to coincide with the height of the center of the optical waveguide core 2b.
【００４９】このような構造となっているので、同図
（ｂ）に示すようにガイドピン４５を有し、かつ、ガイ
ドピン４５の中心と光ファイバ束４ｂのそれぞれの光フ
ァイバのコアとが合致するように製作してある光ファイ
バ部品３５を用いれば、ガイドピン４５を光導波路部に
設定したガイドホール４１中に挿入するだけで、光導波
路と光ファイバとの無調芯位置合わせが完了する。しか
もこの構造は、ファイバの着脱が容易にできるという特
徴がある。With such a structure, the guide pin 45 is provided as shown in FIG. 4B, and the center of the guide pin 45 and the core of each optical fiber of the optical fiber bundle 4b are connected. If the optical fiber component 35 manufactured so as to match is used, the guide pin 45 is simply inserted into the guide hole 41 set in the optical waveguide portion, and the misalignment of the optical waveguide and the optical fiber is completed. I do. Moreover, this structure has a feature that the fiber can be easily attached and detached.
【００５０】[0050]
【発明の効果】以上述べたように、本発明の光導波路と
光ファイバとの接続構造においては、第１に光導波路基
板として凹凸を有する基板を用いて、コアを十分な厚さ
の上部クラッド層で埋め込んだ構造の「埋め込み型光導
波路」をこの凹部に形成し、基板凸部を光ファイバ保持
台用の高さ基準面として用い、しかも、基板凸部が光導
波路の長手方向ではなく、側方領域に配置するようにし
た。第２に、上部クラッドをパタン化して、その側壁ま
たは稜線を光ファイバ保持台に対する横方向の位置決め
基準面または基準線として用いることとした。第３に高
さ基準面と光ファイバ整列溝と上部クラッドパタン嵌合
溝を設けた光ファイバ保持台を用意した。この結果、埋
め込み型光導波路を用いた場合であっても、精度のよい
光ファイバと光導波路との無調芯接続が実現できる。し
かも、従来から提案されている光導波路基板上に光ファ
イバ整列溝を形成する「ガイド溝法」と比較すると、ガ
イド溝法においては光導波路本体部分の外側に光ファイ
バ整列溝を設けるために１チップ当りの大きさが大きく
なり、１ウェーハから取り出せチップ数が少なくなると
いう問題があったが、本発明の構造によればチップの大
きさは光導波路本体部以上に大きくする必要がなくなる
ので１ウェーハからとれるチップ数が増加し量産性が向
上するという効果がある。As described above, in the connection structure between an optical waveguide and an optical fiber according to the present invention, first, a substrate having irregularities is used as an optical waveguide substrate, and a core having a sufficiently thick upper cladding is used. `` Embedded optical waveguide '' of the structure embedded in the layer is formed in this concave part, the convex part of the substrate is used as a height reference plane for the optical fiber holding table, and the convex part of the substrate is not in the longitudinal direction of the optical waveguide, It was arranged in the side area. Secondly, the upper clad is patterned and its side walls or ridges are used as reference planes or reference lines for lateral positioning with respect to the optical fiber holder. Third, an optical fiber holder provided with a height reference plane, an optical fiber alignment groove, and an upper clad pattern fitting groove was prepared. As a result, even when the buried optical waveguide is used, accurate alignment-free connection between the optical fiber and the optical waveguide can be realized. In addition, in comparison with the conventionally proposed “guide groove method” in which an optical fiber alignment groove is formed on an optical waveguide substrate, the guide groove method requires the provision of an optical fiber alignment groove outside the optical waveguide body. There is a problem that the size per chip becomes large and the number of chips that can be taken out from one wafer is reduced. However, according to the structure of the present invention, it is not necessary to make the size of the chip larger than that of the optical waveguide main body. This has the effect of increasing the number of chips that can be taken from the wafer and improving mass productivity.
【００５１】さらに、光導波路基板に光ファイバ整列溝
を設けた光ファイバ保持台を搭載固定し、しかる後に光
ファイバを挿入することにより着脱可能な光ファイバ接
続が実現する。Further, an optical fiber holding table provided with an optical fiber alignment groove is mounted and fixed on the optical waveguide substrate, and thereafter, an optical fiber is inserted, whereby a detachable optical fiber connection is realized.
【００５２】また、光ファイバ保持台に上部クラッド嵌
合溝とともに、ガイドピン嵌合溝を設ける構造としても
着脱可能な光ファイバ接続が実現できる。Also, a detachable optical fiber connection can be realized by providing a guide pin fitting groove together with an upper cladding fitting groove on the optical fiber holding table.
【図１】本発明の第１の実施例を示す分解斜視図であ
る。FIG. 1 is an exploded perspective view showing a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の光ファイバ保持台の構造の説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory diagram of a structure of an optical fiber holding table of FIG.
【図３】図１の実施例における接続後のＡＡ′面での断
面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view along the AA ′ plane after connection in the embodiment of FIG. 1;
【図４】本発明の効果を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an effect of the present invention.
【図５】実施例１の光導波路基板の製作工程を説明する
斜視図である。FIG. 5 is a perspective view illustrating a manufacturing process of the optical waveguide substrate according to the first embodiment.
【図６】本発明の第２の実施例を説明する図であり、
（ａ）は光導波路基板の斜視図、（ｂ）は接続後の断面
図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention;
(A) is a perspective view of the optical waveguide substrate, and (b) is a cross-sectional view after connection.
【図７】本発明の第３の実施例を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a third embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第４の実施例を説明する図で、（ａ）
は光導波路の側面図、（ｂ）は光ファイバ保持台の断面
図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a side view of the optical waveguide, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the optical fiber holder.
【図９】本発明の第５の実施例の斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of a fifth embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第６の実施例を説明する斜視図であ
る。FIG. 10 is a perspective view illustrating a sixth embodiment of the present invention.
【図１１】従来技術を説明する斜視図である。FIG. 11 is a perspective view illustrating a conventional technique.
【図１２】図１１の従来例の接続部の断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of a connection portion of the conventional example of FIG.
【図１３】従来技術を説明するためのウェーハの模式的
平面図である。FIG. 13 is a schematic plan view of a wafer for explaining a conventional technique.
【図１４】従来技術を説明する分解斜視図である。FIG. 14 is an exploded perspective view illustrating a conventional technique.
【図１５】図１４の従来技術の接続部の断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view of the prior art connection of FIG.
１ 基板 １ａ 基板凸部 ２ 光導波路 ３ 光ファイバ保持台 ３ａ Ｖ溝 ３ａ−１ 上部クラッドパタン嵌合溝領域 ３ａ−２ 光ファイバ整列溝領域 ３ｂ 高さ基準面 ４ 光ファイバ ５ 固定剤 １０ 固定材塗布領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 1a Substrate convex part 2 Optical waveguide 3 Optical fiber holder 3a V groove 3a-1 Upper cladding pattern fitting groove area 3a-2 Optical fiber alignment groove area 3b Height reference plane 4 Optical fiber 5 Fixing agent 10 Fixing material application region
フロントページの続き (72)発明者 柳沢 雅弘 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−11305（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−125209（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−125208（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−99807（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 6/30 - 6/35 G02B 6/26 - 6/27 G02B 6/42 - 6/43 G02B 6/12 - 6/14 Continuation of the front page (72) Inventor Masahiro Yanagisawa Nippon Telegraph and Telephone Corporation, 1-6-1, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo (56) References JP-A-3-11305 (JP, A) JP-A-2-125209 (JP, A) JP-A-2-125208 (JP, A) JP-A-61-99807 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 6/30-6 / 35 G02B 6/26-6/27 G02B 6/42-6/43 G02B 6/12-6/14
Claims (10)
ア、および上部クラッドからなる光導波路と、光ファイ
バ支持台に保持された光ファイバとの接続構造であっ
て、 前記基板は凹部および凸部を有し、 前記光導波路は、前記基板の凹部上に形成された下部ク
ラッド、コア、および上部クラッドを有し、 該コア中心の高さは前記基板の凸部の上面の高さより所
定量高く設定されており、 前記光導波路端部では、該コアを中心とした所定幅の上
部クラッドを残し側方の上部クラッドを除去した形態の
上部クラッドパタンが形成されており、かつ、該上部ク
ラッドパタンの側方領域では前記基板凸部の上面が露出
しており、 前記光ファイバ保持台は、その下面に連続的に設けられ
た光ファイバ整列溝と上部クラッドパタン嵌合溝を有し
ており、 該光ファイバ保持台は該下面が前記基板凸部の上面に接
触し、かつ、前記上部クラッドパタン嵌合溝と前記上部
クラッドパタンとが嵌合した状態で、前記光導波路端部
上に固定されており、 該光ファイバ保持台の該光ファイバ整列溝中に光ファイ
バが挿入固定されていることを特徴とする光導波路と光
ファイバとの接続構造。1. A connection structure for connecting an optical waveguide formed of a lower clad, a core, and an upper clad formed on a substrate to an optical fiber held on an optical fiber support, wherein the substrate has a concave portion and a convex portion. The optical waveguide has a lower clad, a core, and an upper clad formed on the concave portion of the substrate, and the height of the core center is higher than the height of the upper surface of the convex portion of the substrate by a predetermined amount. At the end of the optical waveguide, an upper clad pattern in a form in which an upper clad having a predetermined width centered on the core is removed and a lateral upper clad is removed, and the upper clad pattern is formed. The upper surface of the substrate convex portion is exposed in the side region, the optical fiber holding base has an optical fiber alignment groove and an upper cladding pattern fitting groove continuously provided on the lower surface thereof, The optical fiber holding base is fixed on the end of the optical waveguide in a state where the lower surface is in contact with the upper surface of the substrate convex portion, and the upper clad pattern fitting groove and the upper clad pattern are fitted. A connection structure between the optical waveguide and the optical fiber, wherein an optical fiber is inserted and fixed in the optical fiber alignment groove of the optical fiber holding base.
の前記上部クラッドパタン嵌合溝とは同一形状であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の光導波路と光ファイバ
との接続構造。2. The connection structure between an optical waveguide and an optical fiber according to claim 1, wherein the optical fiber alignment groove and the upper clad pattern fitting groove at the end of the substrate have the same shape. .
向かってパタン幅が細くなるようにテーパが設けられて
いることを特徴とする請求項１または２に記載の光導波
路と光ファイバとの接続構造。3. The optical waveguide according to claim 1, wherein the upper clad pattern is tapered so that the pattern width becomes narrower toward the end of the substrate. Connection structure.
ドパタン嵌合溝は、その断面形状が、頂角２φ、最大幅
ｗのＶ字型をしており、 前記光導波路基板において、基板凸部上面から光導波路
コア中心までの高さがｇ、光導波路コア中心から上部ク
ラッドパタン上面までの高さがｈ、上部クラッドパタン
の幅がｄであり、かつ、使用すべき光ファイバの半径が
ｒであるとき、これらのパラメータの間には、 【数１】 Ｗ＝２（ｇ ｔａｎφ＋ｒ／ｃｏｓφ） （１） ｈ＋ｇ＝（ｗ−ｄ）／２ｔａｎφ （２） なる関係が成立することを特徴とする請求項２に記載の
光導波路と光ファイバとの接続構造。4. The optical fiber alignment groove and the upper cladding pattern fitting groove have a V-shaped cross section with a vertex angle of 2φ and a maximum width w. The height from the upper surface to the center of the optical waveguide core is g, the height from the center of the optical waveguide core to the upper surface of the upper cladding pattern is h, the width of the upper cladding pattern is d, and the radius of the optical fiber to be used is r. , The following relationship is established between these parameters: W = 2 (g tan φ + r / cos φ) (1) h + g = (wd) / 2 tan φ (2) A connection structure between the optical waveguide according to claim 2 and an optical fiber.
タンは、基板中央部に近い方のパタン幅ｄ1 が、前記
（１）式および（２）式で決まる最適パタン幅ｄと同一
またはそれより狭い幅となり、かつ、前記上部クラッド
パタンの根元での幅ｄ2 は最適パタン幅ｄより広くなる
ようにテーパが設けられていることを特徴とする請求項
４に記載の光導波路と光ファイバとの接続構造。5. The upper clad pattern at the end of the optical waveguide substrate has a pattern width d 1 closer to the center of the substrate equal to or greater than the optimum pattern width d determined by the above equations (1) and (2). becomes smaller width, and an optical waveguide and an optical fiber according to claim 4, the width d 2 at the base of the upper clad pattern is characterized in that tapered to be wider than the optimal pattern width d are provided And connection structure.
ア、および上部クラッドからなる光導波路と、光ファイ
バ部品に保持された光ファイバとの接続構造であって、 前記基板は凹部および凸部を有し、 前記光導波路は、前記基板凹部上に下部クラッド、コ
ア、および上部クラッドが形成されており、 前記コア中心の高さは前記基板凸部の上面の高さより所
定量高く設定されてあり、 前記光導波路端部では、該コアを中心とした所定幅の上
部クラッドを残し側方の上部クラッドを除去した形態の
上部クラッドパタンが形成されており、かつ、該上部ク
ラッドパタンの側方領域では前記基板凸部の上面が露出
しており、光ファイバ保持台 は、その下面に連続的に設けた上部ク
ラッドパタン嵌合溝および該上部クラッドパタン嵌合溝
から所望距離離して形成されたガイドピン嵌合溝を有し
ており、 該光ファイバ保持台は該下面が前記基板凸部上面に接触
し、かつ、前記上部クラッドパタン嵌合溝と該上部クラ
ッドパタンとが嵌合した状態で、前記光導波路端部上に
固定されており、 光ファイバを保持したガイドピンを有する前記光ファイ
バ部品が、該ガイドピンが前記光ファイバ保持台のガイ
ドピン嵌合溝に挿入された状態で保持固定されているこ
とを特徴とする光導波路と光ファイバとの接続構造。6. A connection structure between an optical waveguide formed of a lower clad, a core, and an upper clad formed on a substrate and an optical fiber held by an optical fiber component , wherein the substrate has a concave portion and a convex portion. The optical waveguide has a lower clad, a core, and an upper clad formed on the substrate recess, and the height of the core center is set to be higher by a predetermined amount than the height of the upper surface of the substrate protrusion. At the end of the optical waveguide, an upper clad pattern in a form in which an upper clad having a predetermined width around the core is removed and an upper clad on the side is removed is formed, and a side region of the upper clad pattern is formed. in that the bare top surface of the substrate protrusion, the optical fiber holding block, the desired distance from the upper cladding pattern groove and the upper cladding pattern groove continuously provided on its lower surface The optical fiber holding base has the lower surface in contact with the upper surface of the substrate convex portion, and the upper clad pattern fitting groove and the upper clad pattern are formed. in fitted state, it is fixed on the optical waveguide end section, wherein the optical fiber component having a guide pin holding the optical fiber, inserted the guide pin to the guide pin fitting groove of said optical fiber holder A connection structure between an optical waveguide and an optical fiber, wherein the optical waveguide is held and fixed in a state where the optical fiber is held.
向かってパタン幅が細くなるようにテーパが設けられて
いることを特徴とする請求項６に記載の光導波路と光フ
ァイバとの接続構造。7. A connection structure between an optical waveguide and an optical fiber according to claim 6, wherein the upper clad pattern is provided with a taper so that the pattern width becomes narrower toward the end of the substrate. .
断面形状が、側壁の頂角２φ、最大幅ｗのＶ字型をして
おり、また、該ガイドピン嵌合溝は幅Ｌ、側壁の頂角２
φのＶ字型をしており、 前記光導波路基板において、基板凸部上面から光導波路
コア中心までの高さがｇ、光導波路コア中心から上部ク
ラッドパタン上面までの高さがｈ、上部クラッドパタン
の幅がｄであり、かつ、使用すべきガイドピンの半径が
Ｒであるとき、これらのパラメータの間には、 【数２】 ｈ＋ｇ＝（ｗ−ｄ）／２ｔａｎφ （３） Ｌ＝２（ｇ ｔａｎφ＋Ｒ／ｃｏｓφ） （４） なる関係が成立することを特徴とする請求項７に記載の
光導波路と光ファイバとの接続構造。8. The groove for fitting the upper clad pattern has a V-shape having a side wall apex angle 2φ and a maximum width w, and the guide pin fitting groove has a width L and a side wall. Apex angle 2
In the optical waveguide substrate, the height from the upper surface of the convex portion of the substrate to the center of the optical waveguide core is g, the height from the center of the optical waveguide core to the upper surface of the upper cladding pattern is h, When the width of the pattern is d and the radius of the guide pin to be used is R, between these parameters: h + g = (wd) / 2 tan φ (3) L = 2 (G tan φ + R / cos φ) (4) The connection structure of an optical waveguide and an optical fiber according to claim 7, wherein the following relationship is satisfied.
に近い方のパタン幅ｄ1 が、前記（３）式で決まる最適
パタン幅ｄと同一またはそれより狭い幅となり、かつ、
前記上部クラッドパタンの根元での幅ｄ2 は最適パタン
幅ｄより広くなるようにテーパが設けられていることを
特徴とする請求項８に記載の光導波路と光ファイバとの
接続構造。9. The upper clad pattern has a pattern width d 1 closer to the center of the substrate being equal to or smaller than the optimum pattern width d determined by the formula (3), and
Connecting structure between the optical waveguide and the optical fiber according to claim 8, characterized in that the width d 2 at the base of the upper cladding pattern is tapered to be wider than the optimal pattern width d are provided.
基板であって、該基板の凹部上には下部クラッド、コ
ア、上部クラッドからなり、かつ、該コア中心の高さが
前記基板の凸部上面から所定量高く設定されている光導
波路が形成されており、該光導波路基板端部では前記上
部クラッドが前記コアを取り囲む所定幅の領域に凸状の
上部クラッドパタンとして設けられ、かつ、該上部クラ
ッドパタンの側方領域には該基板の凸部上面が露出して
設けられている光導波路基板の端部上に、 高さ基準面と、該高さ基準面上に連続的に設けられた光
ファイバ整列溝と上部クラッドパタン嵌合溝とを有する
光ファイバ保持台を、該高さ基準面を該基板の凸部上面
に接触させ、かつ、該上部クラッドパタン嵌合溝と該上
部クラッドパタンとを嵌合させた状態で、搭載固定した
後、 該光ファイバ保持台の該光ファイバ整列溝中に光ファイ
バを挿入することを特徴とする光導波路と光ファイバと
の接続方法。10. An optical waveguide substrate provided with a concave portion and a convex portion, wherein a lower clad, a core, and an upper clad are formed on the concave portion of the substrate, and the height of the center of the core is the height of the convex portion of the substrate. An optical waveguide set higher by a predetermined amount from the upper surface is formed, and at the end of the optical waveguide substrate, the upper cladding is provided as a convex upper cladding pattern in a region of a predetermined width surrounding the core, and In the side region of the upper cladding pattern, the upper surface of the convex portion of the substrate is exposed and provided on an end portion of the optical waveguide substrate, and a height reference surface is provided continuously on the height reference surface. An optical fiber holding table having an optical fiber alignment groove and an upper clad pattern fitting groove, the height reference surface being in contact with the upper surface of the convex portion of the substrate, and the upper clad pattern fitting groove and the upper Mated with clad pattern In state, after mounting fixed connection between the optical waveguide and the optical fiber, which comprises inserting an optical fiber into the optical fiber alignment groove of the optical fiber holder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01071895A JP3221541B2 (en) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | Connection structure and connection method between optical waveguide and optical fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01071895A JP3221541B2 (en) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | Connection structure and connection method between optical waveguide and optical fiber |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08201649A JPH08201649A (en) | 1996-08-09 |
| JP3221541B2 true JP3221541B2 (en) | 2001-10-22 |
Family
ID=11758086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01071895A Expired - Fee Related JP3221541B2 (en) | 1995-01-26 | 1995-01-26 | Connection structure and connection method between optical waveguide and optical fiber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3221541B2 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6395159B2 (en) | 1997-08-29 | 2002-05-28 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Oxygen sensor |
| US6548023B1 (en) | 1998-06-18 | 2003-04-15 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor |
| US6613203B1 (en) | 2001-09-10 | 2003-09-02 | Gore Enterprise Holdings | Ion conducting membrane having high hardness and dimensional stability |
| US6808553B2 (en) | 2001-06-13 | 2004-10-26 | Nitto Denko Corporation | Filter medium for turbine and methods of using and producing the same |
| US7993523B2 (en) | 2007-03-06 | 2011-08-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Liquid filtration media |
| US8038013B2 (en) | 2007-03-06 | 2011-10-18 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Liquid filtration media |
| US8765255B2 (en) | 2007-03-06 | 2014-07-01 | E I Du Pont De Nemours And Company | Breathable waterproof garment |
| US8784983B2 (en) | 2007-09-20 | 2014-07-22 | W. L. Gore & Associates, Co., Ltd. | Expanded porous polytetrafluoroethylene film-laminated sheet, and gasket composed of said sheet |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2379748B (en) * | 2001-06-22 | 2003-09-10 | Bookham Technology Plc | An optical chip with an optically conductive element |
| JP2005266179A (en) | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Omron Corp | Optical waveguide device, manufacturing method thereof, and intermediate body of optical waveguide device |
| JP2009008767A (en) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Optical module |
| JP2009008766A (en) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Optical module |
| US8842942B2 (en) | 2010-02-08 | 2014-09-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical modulator formed on bulk-silicon substrate |
| JP2013083702A (en) * | 2011-10-06 | 2013-05-09 | Fuji Electric Co Ltd | Optical element and method for manufacturing optical element |
| WO2015098854A1 (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 株式会社フジクラ | Production method for optical devices |
| US10641976B2 (en) * | 2017-02-23 | 2020-05-05 | Ayar Labs, Inc. | Apparatus for optical fiber-to-photonic chip connection and associated methods |
| WO2018186037A1 (en) * | 2017-04-04 | 2018-10-11 | Tdk株式会社 | Optical fiber member and optical fiber holder |
| US10656339B2 (en) * | 2018-03-14 | 2020-05-19 | Cisco Technology, Inc. | Fiber to chip alignment using passive vgroove structures |
-
1995
- 1995-01-26 JP JP01071895A patent/JP3221541B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6395159B2 (en) | 1997-08-29 | 2002-05-28 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Oxygen sensor |
| US6548023B1 (en) | 1998-06-18 | 2003-04-15 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Gas sensor |
| US6808553B2 (en) | 2001-06-13 | 2004-10-26 | Nitto Denko Corporation | Filter medium for turbine and methods of using and producing the same |
| US6613203B1 (en) | 2001-09-10 | 2003-09-02 | Gore Enterprise Holdings | Ion conducting membrane having high hardness and dimensional stability |
| US7993523B2 (en) | 2007-03-06 | 2011-08-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Liquid filtration media |
| US8038013B2 (en) | 2007-03-06 | 2011-10-18 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Liquid filtration media |
| US8765255B2 (en) | 2007-03-06 | 2014-07-01 | E I Du Pont De Nemours And Company | Breathable waterproof garment |
| US9180393B2 (en) | 2007-03-06 | 2015-11-10 | E I Du Pont De Nemours And Company | Liquid filtration media |
| US8784983B2 (en) | 2007-09-20 | 2014-07-22 | W. L. Gore & Associates, Co., Ltd. | Expanded porous polytetrafluoroethylene film-laminated sheet, and gasket composed of said sheet |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08201649A (en) | 1996-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3221541B2 (en) | Connection structure and connection method between optical waveguide and optical fiber | |
| JP3273490B2 (en) | Multi-core microcapillary and method for connecting optical waveguide circuit and optical fiber using the same | |
| KR20010043236A (en) | Coupling optical fibre to waveguide | |
| US20020154866A1 (en) | Alignment of optical fibres with an optical device | |
| JPH09178962A (en) | Optical fiber array and manufacturing method thereof | |
| TWI841158B (en) | Optical connector and device equipped with optical connector | |
| US20040247248A1 (en) | Passive alignment between waveguides and optical components | |
| JP3316718B2 (en) | Optical connector and optical waveguide circuit | |
| US6438297B1 (en) | Assembly of optical component and optical fibre | |
| JP2771167B2 (en) | Optical integrated circuit mounting method | |
| JPH09166723A (en) | Optical waveguide module | |
| JP3204439B2 (en) | Fabrication method of mounting substrate for hybrid optical integration | |
| JPH01234806A (en) | Optical waveguide device | |
| JPH09166724A (en) | Method for manufacturing optical waveguide module | |
| JP2630236B2 (en) | Optical transceiver | |
| JPS61260208A (en) | Light guide with fiber guide | |
| US7076136B1 (en) | Method of attaching optical fibers to integrated optic chips that excludes all adhesive from the optical path | |
| JP3950792B2 (en) | Planar optical circuit component and manufacturing method thereof | |
| JP3026477B2 (en) | Optical waveguide substrate | |
| JPH10282370A (en) | Optical module and manufacturing method thereof | |
| JP2004151391A (en) | Optical module and manufacturing method thereof | |
| JPH1020158A (en) | Optical module and its manufacture | |
| JPH0763947A (en) | Optical waveguide device and method for connecting optical fiber | |
| JP3194311B2 (en) | Hybrid optical waveguide circuit | |
| JP2001154035A (en) | Silicon substrate and silicon substrate module |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070817 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080817 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080817 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090817 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090817 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120817 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130817 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |