專利名稱：高可靠性光波導型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連接波導分裂器、光轉(zhuǎn)換器或可變型光衰減器等波導芯片和光纖陣列的光波導型裝置。
背景技術(shù)：
近年來，由于開始實施FTTH“Fiber To The Home”計劃，故在各家庭內(nèi)，高速互聯(lián)網(wǎng)絡飛速地普及。在這樣的狀況下，必須不斷充實光通訊網(wǎng)絡的整體功能。在該光通訊網(wǎng)絡中，要求具有高可靠性、低成本，且可小型化的光波導型裝置。
特別是，在高溫環(huán)境下或高濕度環(huán)境下，為使光通訊網(wǎng)絡的動作特性穩(wěn)定，提高光波導型裝置的可靠性非常重要。
具有波導分裂器、光轉(zhuǎn)換器或可變型光衰減器等波導芯片的光波導型裝置被和并行配置多條光纖的光纖陣列連接使用。
將在光纖陣列上排列的各光纖排列為和波導芯片準確地中心一致。在光纖陣列上配置光纖的處理要求高精度的多芯定位技術(shù)。
現(xiàn)有的光纖陣列如下進行制造。(專利文獻1)1、在由石英玻璃等構(gòu)成的襯底上設置準確地和波導芯片之間進行了對位的多個V型槽。
2、在這些V型槽上分別配置除去包覆的光纖裸線。
3、利用由石英玻璃等構(gòu)成的蓋部件覆蓋在光纖裸線上。
4、將光纖裸線、V型槽襯底、蓋部件相互利用粘接劑固定。
特開2002-171657號公報[專利文獻2]特開平7-209547號公報發(fā)明內(nèi)容但是，在上述那樣的現(xiàn)有技術(shù)中，要解決如下問題。
例如，設于屋外裝置內(nèi)的光波導型裝置多使用于極其惡劣的環(huán)境。從而，該光波導型裝置在高溫或高濕度下仍顯示穩(wěn)定的特性是必要的。
但是，由于光波導型裝置在高溫或高濕度環(huán)境下時使用的粘接劑會產(chǎn)生膨脹、收縮、劣化，故光纖陣列的V型槽襯底和蓋部件會剝離。另外，不但V型槽襯底和蓋部件會剝離，而且光纖陣列和波導芯片之間有時也會剝離。
因此，目前人們進行了如下改進嘗試，最優(yōu)化粘接劑的種類或粘接劑的硬化條件，提高可靠性，或最優(yōu)化作為蓋部件的石英玻璃蓋的形狀或厚度。另外，為了能夠適應高濕度環(huán)境，還進行了由密封劑密封的研究。另外，還公開了使光纖陣列和波導芯片的接合面相對于光纖軸傾斜，使蓋部件不容易剝離的改進技術(shù)(例如，參照專利文獻2)。
但是，由于光纖陣列或波導芯片的接合面難于以正確的角度傾斜研磨。故作業(yè)強度增大(專利文獻2)。
另一方面，用于光纖陣列的粘接劑是紫外線硬化型粘接劑，玻璃化轉(zhuǎn)變點很低，約為100℃，不是耐高溫環(huán)境好的粘接劑。而且，在高溫的高濕度環(huán)境下，粘接性能會在更低的溫度下劣化。
另外，上述技術(shù)都是用于抑制在高溫或高濕度環(huán)境下因光纖陣列的粘接劑的膨脹、收縮或劣化等產(chǎn)生的光纖、V型槽或蓋部件的活動的技術(shù)。從而，要達到防止光波導型裝置的機械特性或傳輸特性的降低這樣的目的是不充分的。
本發(fā)明是著眼于以上問題而開發(fā)的，其目的在于，提供即使將光波導型裝置置于高溫或高濕度下，構(gòu)成光纖陣列的各光纖也不由正規(guī)的位置移動，且機械特性或傳輸特性穩(wěn)定的光波導型裝置。
本發(fā)明為解決如上問題，采用如下的結(jié)構(gòu)。
結(jié)構(gòu)1一種高可靠性光波導型裝置，該光波導型裝置連接光纖陣列和波導芯片，所述光纖陣列具有光纖和光纖保持部件，所述光纖具有一條或多條光纖芯，所述光纖芯被插入所述光纖保持部件的光纖插入孔內(nèi)。
結(jié)構(gòu)2在結(jié)構(gòu)1的基礎上，在所述光纖保持部件上設有與所述一條或多條光纖芯的條數(shù)對應的光纖插入孔。
結(jié)構(gòu)3在結(jié)構(gòu)2的基礎上，所述光纖芯除去包覆，插入所述光纖保持部件的光纖插入孔內(nèi)，利用粘接劑固定。
結(jié)構(gòu)4在結(jié)構(gòu)3的基礎上，所述光纖保持部件由石英玻璃構(gòu)成。
結(jié)構(gòu)5在結(jié)構(gòu)3的基礎上，所述波導芯片是波導型分裂器、光轉(zhuǎn)換器或可變型光衰減器。
結(jié)構(gòu)6在結(jié)構(gòu)3的基礎上，所述光纖芯的未除去包覆的部分利用粘接劑固定在光纖保持部件的位于所述光纖插入孔的入口的開口的內(nèi)部。
結(jié)構(gòu)7在結(jié)構(gòu)6的基礎上，位于所述光纖插入孔的入口的開口的口徑比所述光纖插入孔大，選定為可插入所述光纖的未除去包覆的部分的尺寸。
結(jié)構(gòu)8在結(jié)構(gòu)7的基礎上，所述光纖保持部件由石英玻璃構(gòu)成。
結(jié)構(gòu)9在結(jié)構(gòu)7的基礎上，所述波導芯片是波導型分裂器、光轉(zhuǎn)換器或可變型光衰減器。
由于在設于由石英玻璃等構(gòu)成的光纖保持部件的插入孔內(nèi)插入光纖芯，且由粘接劑固定，故即使被置于高溫或高濕度的環(huán)境下，在光纖陣列中光纖芯也不會活動。故形成和波導芯片2組合使用時，機械特性或傳輸特性優(yōu)良的高可靠性光波導型裝置。


圖1是本發(fā)明光波導型裝置的平面圖；圖2是在本發(fā)明光波導型裝置中使用的光纖陣列的立體圖；圖3是顯示光纖陣列的實施例的局部縱剖面圖；圖4是圖3所示的光纖陣列的側(cè)面圖；圖5是圖3所示的光纖的C-C線部分的端面圖；圖6是圖3所示的光纖保持部件的B-B線部分的端面圖；圖7是圖3所示的光纖保持部件的A-A線部分的端面圖；圖8是顯示光纖陣列的另一實施例的局部縱剖面圖；圖9是圖8所示的光纖的F-F線部分的端面圖；圖10是圖8所示的光纖保持部件的E-E線部分的端面圖；圖11是圖8所示的光纖保持部件的D-D線部分的端面圖。
具體實施例方式
以下，采用具體例說明本發(fā)明的實施方式。
圖1是本發(fā)明光波導型裝置實施例的側(cè)面圖。
在圖1中，本發(fā)明的光波導型裝置1是連接波導芯片和光纖陣列的裝置。在本實施例中，在波導芯片2的兩端分別連接光纖陣列3a和光纖陣列3b。光纖陣列3a具有光纖4a和光纖保持部件5a。光纖陣列3b具有光纖4b和光纖保持部件5b。波導芯片2由例如波導分裂器、光轉(zhuǎn)換器或可變型光衰減器等構(gòu)成。根據(jù)使用光波導型裝置的目的，選擇某種波導芯片使用。
圖2是顯示光纖陣列的實施例的立體圖。
如圖所示，光纖陣列3a包括光纖4a和由石英玻璃構(gòu)成的光纖保持部件5a。光纖4a具有一條或多條光纖芯。該光纖芯被插入光纖保持部件5a的光纖插入孔6a內(nèi)。使用粘接劑在光纖插入孔6a內(nèi)固定光纖芯。其詳細結(jié)構(gòu)由圖3后及其以后的圖說明。光纖陣列3a和3b可以是完全相同的結(jié)構(gòu)。光纖4a和4b、光纖保持部件5a和5b、插入孔6a和6b是相同的結(jié)構(gòu)。
另外，在波導芯片2為例如1×N的波導分裂器的情況下，自一條光纖芯接收光信號，向N條光纖芯輸出光信號。從而，在一光纖陣列3a中配置具有一條光纖芯的光纖。在另一光纖陣列3b中配置具有N條光纖芯的光纖。在光纖陣列3a的光纖保持部件5a上設置一個插入孔6a。在光纖陣列3b的光纖保持部件5b上設置N個插入孔6a。
圖3是顯示光纖陣列的實施例的局部縱剖面圖。圖4是圖3所示的光纖陣列的側(cè)面圖。圖5是圖3所示的光纖的C-C線部分的端面圖。圖6是圖3所示的光纖保持部件的B-B線部分的端面圖。圖7是圖3所示的光纖保持部件的A-A線部分的端面圖。
圖3的實施例顯示光纖12為帶芯線的情況。光纖12具有多條例如四條光纖芯8。在光纖保持部件5上設置四個插入光纖芯8的插入孔6。光纖芯8是除去光纖12的包覆后的裸的玻璃。光纖保持部件5還具有插入光纖12的未除去包覆的部分14的開口13。如圖所示，開口13位于插入孔6的入口。該開口13的口徑比插入孔6大，選擇可插入光纖12的未除去包覆的部分14的尺寸。
光纖芯8在除去包覆后插入插入孔6內(nèi)。光纖芯8利用粘接劑9固定在插入孔6中。光纖12的未除去包覆的部分14也被插入光纖保持部件5的開口13的內(nèi)部，并利用粘接劑9固定。
圖8是顯示光纖陣列的另一實施例的局部縱剖面圖。圖9是圖8所示的光纖的F-F線部分的端面圖。圖10是圖8所示的光纖保持部件的E-E線部分的端面圖。圖11是圖8所示的光纖保持部件的D-D線部分的端面圖。
圖9顯示具有一條光纖芯18的光纖22。首先，除去光纖22的包覆，使裸的光纖芯18露出。將該光纖芯18插入光纖保持部件15的光纖插入孔16內(nèi)，并利用粘接劑固定。光纖保持部件15具有用于插入光纖22的未除去包覆的部分14的開口23。該開口23的口徑比插入孔16大，選定為可插入光纖22的未除去包覆的部分24的尺寸。由于光纖22的未除去包覆的部分24也利用粘接劑19固定在光纖保持部件15的開口23內(nèi)部，故強度增大。
將本發(fā)明的光波導型裝置在溫度121℃、濕度100％、兩個大氣壓的氛圍氣中放置10小時。然后，檢查外觀上的變化和傳送特性。外觀上沒有特別的變化，傳輸特性也未見劣化。將使用由現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的V型槽襯底和蓋部件構(gòu)成的光纖陣列的光波導型裝置在相同的氛圍氣中放置10小時。其結(jié)果是，在蓋部件和V型槽襯底之間發(fā)現(xiàn)大量氣泡，并具有蓋部件和V型槽襯底剝離的現(xiàn)象。另外，即使在將所述本發(fā)明的光波導型裝置在溫度90℃、濕度99％、一個大氣壓的氛圍氣中放置270小時時，外觀上也沒有變化，傳輸特性也未劣化。
目前，光纖陣列由V型槽襯底或蓋部件這樣的多個部件構(gòu)成。而在本發(fā)明的光波導型裝置中，由于光纖芯被插入光纖保持部件15的光纖插入孔16內(nèi)，并由粘接劑固定，故即使被置于高溫或高濕度的環(huán)境下，光纖也不活動。另外，由于光纖保持部件15由石英玻璃這樣一體的部件構(gòu)成，故可防止機械特性或傳送特性劣化。
本發(fā)明可適用于在高溫、高濕度環(huán)境下可靠性高的光波導型裝置。
權(quán)利要求
1.一種高可靠性光波導型裝置，所述光波導型裝置連接光纖陣列和波導芯片，其特征在于，所述光纖陣列具有光纖和光纖保持部件，所述光纖具有一條或多條光纖芯，所述光纖芯被插入所述光纖保持部件的光纖插入孔內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的高可靠性光波導型裝置，其特征在于，在所述光纖保持部件上設有與所述一條或多條光纖芯的條數(shù)對應的光纖插入孔。
3.如權(quán)利要求2所述的高可靠性光波導型裝置，其特征在于，所述光纖芯除去包覆，插入所述光纖保持部件的光纖插入孔內(nèi)，利用粘接劑固定。
4.如權(quán)利要求3所述的高可靠性光波導型裝置，其特征在于，所述光纖保持部件由石英玻璃構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求3所述的高可靠性光波導型裝置，其特征在于，所述波導芯片是波導型分裂器、光轉(zhuǎn)換器或可變型光衰減器。
6.如權(quán)利要求3所述的高可靠性光波導型裝置，其特征在于，所述光纖芯的未除去包覆的部分利用粘接劑固定在光纖保持部件的位于所述光纖插入孔的入口的開口內(nèi)部。
7.如權(quán)利要求6所述的高可靠性光波導型裝置，其特征在于，位于所述光纖插入孔的入口的開口的口徑比所述光纖插入孔大，選定為可插入所述光纖的未除去包覆的部分的尺寸。
8.如權(quán)利要求7所述的高可靠性光波導型裝置，其特征在于，所述光纖保持部件由石英玻璃構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求7所述的高可靠性光波導型裝置，其特征在于，所述波導芯片是波導型分裂器、光轉(zhuǎn)換器或可變型光衰減器。
全文摘要
一種高可靠性光波導型裝置，光波導型裝置1是連接光纖陣列3a、3b和波導芯片2的裝置。光纖陣列3a、3b是將光纖芯插入設于由石英玻璃等構(gòu)成的光纖保持部件5a、5b上的插入孔6a、6b內(nèi)，并用粘接劑固定的光纖陣列。光纖4a、4b的包覆的一部分也利用粘接劑固定在設于光纖保持部件5a、5b上的開口內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明，即使被置于高溫或高濕度的環(huán)境下，在光纖陣列3a、3b中，光纖芯也不活動，故形成和波導芯片2組合使用時，機械特性或傳輸特性優(yōu)良的高可靠性光波導型裝置。
文檔編號G02B6/36GK1576919SQ200410062950
公開日2005年2月9日 申請日期2004年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月4日
發(fā)明者中村雅弘, 高橋儀浩, 清武耕三, 高橋徹, 宍戶寬治 申請人:昭和電線電纜株式會社