專利名稱：光波導(dǎo)路與光纖之間的連接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信系統(tǒng)中的光波導(dǎo)路與光纖之間的連接方法。
通常，在光通信系統(tǒng)的構(gòu)成中，使用光波導(dǎo)路元件作為光零件。作為光波導(dǎo)路元件，大致區(qū)分為例如在Si基片上淀積具有不同折射率的石英玻璃而形成光波導(dǎo)路;及在由GaAs、LiN等構(gòu)成的特殊半導(dǎo)體基片上層疊各種組成的半導(dǎo)體薄膜而形成光波導(dǎo)路。
為了在光通信系統(tǒng)中使這些石英類的光波導(dǎo)路和半導(dǎo)體類的光波導(dǎo)路執(zhí)行作為光零件的功能，在這種情況下，為了實現(xiàn)光的輸入和輸出，就必須把這些光波導(dǎo)路與光纖進(jìn)行連接。即，必須把光波導(dǎo)路的模型與光纖相互進(jìn)行調(diào)心而連接。
對該連接方法，例如，是下述那樣的方法，用連接石英類光波導(dǎo)路的1×8分離器片和光纖的情況來說明該方法。
如

圖1(A)所示，在硅基片10上形成了構(gòu)成輸入輸出光波導(dǎo)路11的1×8分離器片12，如圖1(B)所示，通過將其粘接到水槽形的金屬制殼13內(nèi)而進(jìn)行固定，經(jīng)退火而形成光波導(dǎo)路零件。接著，如圖1(C)所示，該光波導(dǎo)路零件片12同殼13一側(cè)端面13a一起與內(nèi)插著1條光纖14的，能夠以6個自由度轉(zhuǎn)動的輸入側(cè)光纖連接器15進(jìn)行對接。然后，如圖1(D)所示，適當(dāng)移動該輸入側(cè)光纖連接器15，使從光纖14入射光線并且在來自片12的各輸出波導(dǎo)路11的輸出光強(qiáng)變?yōu)樽畲蟮奈恢蒙?，用YAG激光和粘接劑來把輸入光波導(dǎo)路11與光纖14的芯進(jìn)行軸調(diào)心并連接起來。
而后，如圖1(E)所示，以與片12的輸出光波導(dǎo)路11間的間距相同的間距，平行地固定8條光纖14的輸出側(cè)光纖連接器16，同殼13的另一端面13b對接。最后，如圖1(F)所示，按6個自由度適當(dāng)?shù)匾苿釉撦敵鰝?cè)光纖連接器16，由光纖14入射光線，在來自8條光纖的輸出光強(qiáng)度變到最大的位置上，使用YAG激光和粘接劑等來將輸出光波導(dǎo)路11和光纖14的芯進(jìn)行軸調(diào)心并連接起來。由此，進(jìn)行光波導(dǎo)路同光纖的連接。
但是，在上述的連接方法情況下，沒有用于對在光波導(dǎo)路元件中形成的光波導(dǎo)路與內(nèi)插在光纖連接器中的光纖之間進(jìn)行相互軸調(diào)心的基準(zhǔn)，僅在光纖中導(dǎo)入光，只是以此時的輸出光強(qiáng)度的大小來判斷有無軸芯偏移的狀態(tài)，則連接的可靠性較低。
而且，在上述連接方法的情況下，為了進(jìn)行殼端面與光纖連接器的位置確定并將兩者連接起來，對于一次連接，由于至少要有一小時的作業(yè)時間，則對于大量生產(chǎn)就是不可能的。而且必須要有極昂貴的位置決定固定裝置。
本發(fā)明的目的是提供光波導(dǎo)路與光纖之間的連接方法，不必用昂貴的位置決定固定裝置，就能在短時間內(nèi)非常簡單地進(jìn)行光波導(dǎo)路與光纖的調(diào)心和連接。
該目的是通過下述的光波導(dǎo)路與光纖的連接方法而實現(xiàn)的，當(dāng)用光刻法對光波導(dǎo)路進(jìn)行布圖時，在光波導(dǎo)路基片上同時形成光波導(dǎo)路和標(biāo)和標(biāo)識，在該標(biāo)識以外的區(qū)域形成包層將光波導(dǎo)路填埋，把標(biāo)識作為位置基準(zhǔn)而形成配合銷用溝，使用該配合銷用溝來連接光波導(dǎo)路模件和光纖連接器。
圖1(A)～(F)是表示現(xiàn)有光波導(dǎo)路與光纖連接過程的示意圖;
圖2(A)～(E)是表示本發(fā)明方法中使用的光波導(dǎo)路片的制造過程示意圖;
圖3(A)是在本發(fā)明的方法中使用的光纖用型芯平面圖，(B)是(A)所示光纖用型芯的正視圖，(C)是(A)所示光纖用型芯的側(cè)視圖;
圖4(A)，(C)，(E)是為了說明本發(fā)明連接方法的連接部平面圖，圖4(B)、(D)、(F)是圖4(A)、(C)、(E)所示連接部的側(cè)視圖;
圖5是本發(fā)明的1×8樹枝形分離器光波導(dǎo)路片的示意平面圖;
圖6是沿圖5的A-A線的斷面圖;
圖7是本發(fā)明的施加了V溝加工的1×8樹枝形分離器光波導(dǎo)路片的平面圖;
圖8是圖7所示的光波導(dǎo)路片發(fā)射端一側(cè)的側(cè)面圖;
圖9是本發(fā)明的光波導(dǎo)路模件的下部的示意斜視圖;
圖10是本發(fā)明的光波導(dǎo)路模件出射端一側(cè)的側(cè)視圖;
圖11是本發(fā)明的光纖連接器的斜視圖;
圖12是用本發(fā)明的方法進(jìn)行連接的狀態(tài)的平面圖及側(cè)視圖;
圖13是在本發(fā)明第1實施例的光波導(dǎo)路模件的制造過程中，波導(dǎo)路芯和標(biāo)識形成后的光波導(dǎo)路基片的上面圖;
圖14是圖13的光波導(dǎo)路基片的剖面圖;
圖15是顯示光波導(dǎo)路基片的填埋區(qū)域的光波導(dǎo)路基片上面圖;
圖16是V溝形成后的光波導(dǎo)路基片的剖面圖;
圖17是光波導(dǎo)路模件的裝配狀態(tài)剖面圖;
圖18是光波導(dǎo)路模件與光纖的連接狀態(tài)的剖面圖;以及圖19是本發(fā)明的通過塑性成形而制成的光纖連接器的斜視圖。
下面對照附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
實施例1首先，按下述那樣制造光波導(dǎo)路。
如圖2(A)所示，在硅基片20上用火焰淀積法形成作為下部包層的SiO2層21。如圖2(B)所示，在SiO2層21上用火焰淀積法覆著作為光波導(dǎo)路材料的SiO2+TiO2從而形成光波導(dǎo)路層22。作為基片材料，除了硅之外，也可以使用陶瓷，半導(dǎo)體材料，玻璃等。
采用通常的光刻法形成該光波導(dǎo)路層22的布圖，如圖2(C)所示，形成光波導(dǎo)路線路(平面光波線路)23和標(biāo)識24。即，在光波導(dǎo)路層22上形成抗蝕層(未圖示)，利用與光波導(dǎo)路線路23和標(biāo)識24對應(yīng)的掩膜而進(jìn)行蝕刻，之后除去抗蝕層。
然后，如圖2(D)所示，在含有標(biāo)識24的區(qū)域上方布置掩膜25，在形成了光波導(dǎo)路線路23和標(biāo)識24的SiO2層上用火焰淀積法來淀積SiO2從而形成上部包層，這樣來制造圖2(E)所示的光波導(dǎo)路片1。
然后制造作為光纖單元的光纖用型芯。
把對單晶硅板狀體的表面和底面進(jìn)行高精度加工使之成為平行的面作為基片，如圖3(A)～(C)所示，在該基片30上形成8條光纖用V溝31和標(biāo)識用V溝32。此時，各光纖用V溝31如下述那樣形成可以把在該溝31中布置的光纖33芯部34與光波導(dǎo)路片的光波導(dǎo)路線路23進(jìn)行位置對合，即芯部34之間的間隔Y1與光波導(dǎo)路線路23的中心之間的間隔成為相同。而且，標(biāo)識用V溝32這樣形成光波導(dǎo)路片的標(biāo)識24能進(jìn)行位置對合，即芯部34與標(biāo)識用V溝32的中央部的間隔Y2和波導(dǎo)路線路23的中心與標(biāo)識24的中心的間隔成為相同。
在形成了光纖用V溝31和標(biāo)識用V溝32的基片30上的各個光纖用V溝31中布置光纖33，在含有光纖用V溝31的區(qū)域上設(shè)置光纖壓板35從而制成光纖用型芯2。
而后，如圖4(A)和(B)所示，對于光波導(dǎo)路片1和光纖用型芯2的連接的一個例子進(jìn)行說明。首先，在其表面經(jīng)過平面加工的支承板40上設(shè)置光波導(dǎo)路片1和光纖用型芯2。此時，最好用粘接材料把光波導(dǎo)路片1或光纖用型芯2固定在支承板40上。
接著，如圖4(C)和D所示，把光波導(dǎo)路片1的連接端面與光纖用型芯(單元)2的連接端面進(jìn)行對接，沿圖4(D)中的箭頭方向加壓力，而且，一邊把光波導(dǎo)路片1和光纖用型芯2壓裝到支承板40上一邊沿圖4(C)中的箭頭方向移動光纖用型芯2。進(jìn)行該操作直到光波導(dǎo)路片1的標(biāo)識24的中心與光纖用型芯2的標(biāo)識用V溝32的中心位置重合為止。這樣，在把光波導(dǎo)路片1的光波導(dǎo)路線路23與安置在光纖用型芯2中的光纖33的芯部34進(jìn)行位置重合結(jié)束之后，如圖4(E)和(F)所示，用粘接材料等把光波導(dǎo)路片1和光纖用型芯2固定到支承板40上。最好在把光波導(dǎo)路片1和光纖用型芯2進(jìn)行連接和固定之后除去支承板40。盡管在本實施例中，使用SiO2+TiO2作為光波導(dǎo)路材料，用火焰淀積法作為形成方法來形成光波導(dǎo)路層，但使用上述的其他光波導(dǎo)路材料或使用其他的形成方法也可以得到本發(fā)明的效果。
實施例2如圖6所示，例如，在厚度為1mm的3英寸硅基片50的表面上，用火焰淀積法形成由石英玻璃構(gòu)成的下部包層51。通過采用光刻和干蝕刻的半導(dǎo)體精細(xì)加工技術(shù)來形成圖5所示的立體波導(dǎo)路結(jié)構(gòu)。通過該加工，在硅基片50上，同時形成8條光波導(dǎo)路線路52和2組V溝用標(biāo)識53。V溝用標(biāo)識53作為以后加工V溝時的位置和高度的基準(zhǔn)。
接著，用火焰淀積法，僅填埋光波導(dǎo)路線路52，形成上部包層55。此時，V溝用標(biāo)識53為了作為V溝加工時的基準(zhǔn)就不進(jìn)行填埋。由此，作為對特定部分不進(jìn)行填埋的方法，例如，使用用硅板等的掩膜蓋住該特定部分而進(jìn)行火焰淀積的方法。并且，圖中54表示以后所進(jìn)行切削加工的V溝中心。
如圖7所示，組合Y形分叉，光波導(dǎo)路線路52具有把1條輸入光波導(dǎo)路56分叉成為8條輸出光波導(dǎo)路57的1×8樹枝形分離器結(jié)構(gòu)。以此在硅基片50上接連形成8條。在射出部分中的8條輸出光波導(dǎo)路57以250μm的間隔相互平行地排列那樣形成。如圖6所示，光波導(dǎo)路線路的結(jié)構(gòu)是芯58的外周尺寸是8μm的四方形，折射率系數(shù)差為0.3%，單模式纖維和兼容的。
如圖6所示，V溝用標(biāo)識53，例如，是寬10μm長30mm的2條線53a和53b以及寬3mm長20mm的線53c以10μm的間隔平行地并列而構(gòu)成，如圖5所示，該組標(biāo)識在8條光波導(dǎo)路線路52的兩側(cè)形成。
此后，用真空卡盤將硅基片50固定，在其上用切片機(jī)進(jìn)行切削加工而形成大致為V字形的溝(以下簡稱為V溝)。由此，進(jìn)行V溝59和光波導(dǎo)路56，57的位置組合，把預(yù)先設(shè)置在硅基片50上的V溝用標(biāo)識53作為基準(zhǔn)，例如，通過由CCD照像機(jī)的圖像處理確定基片平面上的位置，而且用靜電電容式位移計確定芯58上面的高度。通過切削加工而形成的V溝59的形狀是V部的角度(底部角度)約為60°，深度約為700μm。該V溝59這樣設(shè)定在嵌入直徑為0.7mm的配合銷61時，如圖8所示，芯58的中心與配合銷61的中心具有相同的高度。形成2個間距為4.6mm的V溝59夾住光波導(dǎo)路56、57。
最后，由切割鋸床把硅基片50切開分成8條片，制成形成了V溝59和光波導(dǎo)路56、57的下部基片60。該片的形狀為寬6.4mm長50mm。
而且，用切片機(jī)對陶瓷基片進(jìn)行切削加工，為了壓到配合銷61的上面而形成2個大致為梯形的溝63，由切割鋸床而切開分成各片，由此得到預(yù)定個數(shù)的壓蓋62。該片的形狀為寬6.4mm長50mm。
此后，如圖9所示，把下部基片60通過粘接固定到固定臺66上，然后，把長8mm直徑為0.7mm的4條基片固定用銷64布置到下部基片60的各個V溝59中。此時，基片固定用銷64的長度方向的中心布置到位于分別離硅基片兩端面60a、60b12mm處。然后，如圖10所示，在下部基片60上放置壓蓋62，用夾板彈簧65夾住下部基片60和壓蓋62并通過粘接而固定，從而制成光波導(dǎo)路模件4。
象下述那樣來制造光纖連接器。
首先，如圖11所示，在由陶瓷構(gòu)成的下部基片70上由切片機(jī)進(jìn)行切削加工，形成容納光纖的光纖用V溝71和位于光纖用V漢71兩側(cè)用于配合銷61插入的用溝72。此時，光纖用V溝71和配合銷用V溝72的中心位置設(shè)定成分別對應(yīng)于下部基片60的端面60b中的芯58和V溝59的中心位置。通過切削加工而形成的光纖用溝71的形狀是V部角度為60°，寬為210μm。而且，光纖用V溝71的間距為250μm。配合銷用V溝72的形狀是V部角度約為60°，深度約為700μm。該V溝72設(shè)定為當(dāng)嵌入直徑為0.7mm的配合銷61時，后述的各光纖73芯的中心與配合銷61的中心為相同高度。形成2個相距4.6mm的配合銷用V溝72以夾住各光纖用V溝。
由下述過程制造光纖連接器用壓蓋74對陶瓷基片進(jìn)行與壓蓋62相同的切削加工，為了能壓到配合銷61上面而形成2個大致為梯形的溝75。
接著，在下部基片70的光纖用V溝71上布置纖維外徑125μm、間距250μm的帶狀8心單模式纖維73，把壓蓋74放置并壓到下部基片70上，用環(huán)氧類粘結(jié)劑進(jìn)行固定。此后，通過研磨對端面70a進(jìn)行鏡面加工，從而制成光纖連接器5。而且，通過本實施例，可用相同的方法制造與光波導(dǎo)路模件4的出射端面60b進(jìn)行連接的單心光纖連接器。
之后，如圖12所示，在光波導(dǎo)路模件4的2條V溝59中分別插入4條配合銷61并進(jìn)行連接，一邊在多心和單心光纖連接器5的配合銷用V溝72中進(jìn)行把配合銷61嵌入的位置確定，一邊把各光纖連接器5同光波導(dǎo)路模件4的兩端面進(jìn)行對接。此時，在對接界面上，涂覆裝配油或裝配潤滑脂，就不會產(chǎn)生由菲涅爾反射而造成的損失。然后把壓簧76插入固定臺66，在對接面上附加適當(dāng)?shù)呢?fù)荷。
因此，通過本實施例，由于通過分別插入配合銷來對光波導(dǎo)路模件和光纖連接器進(jìn)行位置確定，因而就可以使在下部基片上形成的光波導(dǎo)路及導(dǎo)向溝的位置關(guān)系同光纖連接器中的光纖及導(dǎo)向溝或?qū)蚩椎奈恢藐P(guān)系正確地保持一致。因此，可以在短時間內(nèi)非常簡單地進(jìn)行光波導(dǎo)路模件與光纖連接器之間的連接。通過本實施例，光波導(dǎo)路元件和光纖連接器相互間可以裝卸，由此，就可以把不同模式的光波導(dǎo)路所形成的各光波導(dǎo)路模件在不調(diào)心的條件下同光纖連接器互換并連接。
進(jìn)行由本實施例制造的光波導(dǎo)路元件和光纖連接器的連接試驗并對連接損失進(jìn)行檢查，則連接損失平均為0.5dB，最大為1dB。光波導(dǎo)路和光纖的軸偏移被抑制到很小程度，可以認(rèn)為是以低損失而進(jìn)行兩者的連接。
實施例3首先，通過在硅基片80上用火焰淀積法形成下部包層81和芯層，制成板式波導(dǎo)路。然后如圖13(A)和圖14所示，由光刻和干蝕刻對芯層進(jìn)行布圖，形成波導(dǎo)路芯82和標(biāo)識83。在基片上形成4組波導(dǎo)路芯82，在波導(dǎo)路芯82的兩側(cè)形成2條標(biāo)識83，共計形成8條。而且，如圖13(B)所示，在標(biāo)識兩側(cè)形成寬2.5mm、長50mm的帶狀標(biāo)識。在光刻中使用的照相掩膜上描繪波導(dǎo)路芯圖形和標(biāo)識圖形兩者。
然后，在圖15(A)和(B)所示的波導(dǎo)路芯82上的填埋區(qū)域中，層疊上部包層84，填埋波導(dǎo)路芯82。而且，對于標(biāo)識83，為了利用以后V形溝形成時的位置合并，在其一部分不層疊上部包層84。其可以這樣實現(xiàn)例如，在用硅板等覆蓋著標(biāo)識83一部分的狀態(tài)下通過火焰淀積法層疊上部包層。
此后，如圖16所示那樣，對硅基片80用切片機(jī)進(jìn)行切削加工，形成V溝85。在這種情況下，V溝85的中心位置與各標(biāo)識的中心位置重合，把V溝85的深度調(diào)整為標(biāo)識83的中心同V溝85中所插入的配合銷86的中心相一致。然后在最后，用切割鋸床把各光波導(dǎo)路切斷分開，得到多個光波導(dǎo)路元件6。
把這樣得到的光波導(dǎo)路元件6同用與上述相同的切削加工形成溝的硅基片87，象圖17所示那樣，在配合銷86嵌入到兩者的溝的狀態(tài)下，用彈簧88進(jìn)行固定，或者，通過用粘接劑粘緊，從而制成嵌入用光波導(dǎo)路模件7。把圖18(A)所示嵌入用光波導(dǎo)路模件7和圖18(B)所示光纖連接器8按圖18(C)那樣進(jìn)行連接試驗，兩者能夠以0.3～1.0dB程度的連接損失得到連接。
實施例4在用與實施例2相同的方法制成下部基片60之后，研磨兩端面60a、60b、通過粘結(jié)固定到固定臺66上。然后4條配合銷61的中心高度位于上述端面中的光波導(dǎo)路56、57的中心高度處，如此布置到V溝59中，一邊加壓使上述V溝59的2面與配合銷61緊貼，一邊用粘接劑把上述配合銷61固定到下部基片60上，從而制成光波導(dǎo)路模件4。
把光纖連接器5與配合銷61進(jìn)行嵌入從而確定位置，同時與光波導(dǎo)路模件4的兩端面進(jìn)行對接，而且在對接界面上涂覆粘結(jié)劑，在對光波導(dǎo)路模件4和光纖連接器5進(jìn)行加壓的同時，通過加熱使粘結(jié)劑固化從而將兩者連接起來。
通過與本實施例有關(guān)的光波導(dǎo)路模件和光纖連接器的連接試驗來對連接損失進(jìn)行檢查，損失平均為0.5dB，最大為1dB，由此確認(rèn)兩者可以連接。
然后，使用在350～450nm的波長范圍中透過20%以上光線的結(jié)晶化玻璃作為其材料來制造光纖連接器及光波導(dǎo)路用壓蓋。而且，在對接界面上涂覆的粘結(jié)劑，是紫外線固化型，而且為了使對接界面處的菲涅耳反射較小則應(yīng)使其折射率接近于石英玻璃為1.456的東西，通過從對接上部照射紫外線來進(jìn)行固化。
對于該方法，得到與上述連接試驗相同的結(jié)果。而且，與使用熱固型粘結(jié)劑的情況相比，作業(yè)時間可以大幅度縮短。
實施例5使用硅代替陶瓷作為光纖連接器的材料，用切片機(jī)進(jìn)行切削加工在其上形成V溝71，72，按實施例2那樣對該光纖連接器進(jìn)行裝配，檢查連接損失，初期特性與實施例2相同，平均損失為0.5dB，最大損失1dB，得出兩者能夠連接的結(jié)果。
而且，進(jìn)行熱循環(huán)試驗，在-10℃～60℃之間的試驗中，損失變化為±0.2dB以下。因而，與使用陶瓷制的光纖連接器時的損失變化達(dá)0.5dB以上相對而言，可以認(rèn)為得到了大幅度的改善。
通常，由于硅的線膨脹系數(shù)約為2×10-6/℃，而陶瓷的線膨脹系數(shù)約為10×10-6/℃，則在光波導(dǎo)路模件中使用硅而光纖連接器中使用陶瓷的情況下，由于熱膨脹系數(shù)不同而在高溫和低溫時標(biāo)識用V溝的間距在連接端面處產(chǎn)生約1μm的偏移。為了對其進(jìn)行補(bǔ)償，就要在光波導(dǎo)路模件或光纖連接器中產(chǎn)生彎曲，由此就帶來了因軸偏移而產(chǎn)生的損失。因此，損失變化變小是因為光波導(dǎo)路模件的材料與光纖連接器的材料相同。
即，向本實施例所示那樣，通過使用具有同一線膨脹系數(shù)的材料來制造光波導(dǎo)路模件及光纖連接器，就不會產(chǎn)生那樣的間距偏移，可以認(rèn)為減小了因熱循環(huán)而產(chǎn)生的損失變化。
實施例6在本實施例中，為了證實由上述實施例5所說明的線膨脹系數(shù)不同對損失變化產(chǎn)生的影響，使用具有從1×10-6/℃到10×10-6/℃的每個相差1×10-6/℃線膨脹系數(shù)的10種結(jié)晶化玻璃陶瓷，分別制造光纖連接器，在上述溫度下進(jìn)行熱循環(huán)試驗。其結(jié)果證明了在使用具有7×10-6/℃以下線膨脹系數(shù)的結(jié)晶化玻璃陶瓷的情況下，損失變化為±0.2dB以下。
由該結(jié)果，可以認(rèn)為損失變化主要取決于光波導(dǎo)路模件和光纖連接器的材料的線膨脹系數(shù)差。因此，在V溝72的間距為4.6mm程度的情況下，如果光波導(dǎo)路模件和光纖連接器的線膨脹系數(shù)差為7×10-6/℃，高溫和低溫時的損失變化被抑制到較低。
實施例7在本實施例中，用圖19所示的通過塑性成形制成的光纖連接器來代替實施例2所述的陶瓷制光纖連接器，該光纖連接器，通常是用做多芯纖維連接器的那類器件，與使用上述切片機(jī)進(jìn)行切削加工而形成溝相比較，能以低成本進(jìn)行批量生產(chǎn)。在本實施例情況下，可以證實連接損失在每個點是平均0.5dB，最大1dB的損失，能進(jìn)行兩者的連接。
實施例8在本實施例中，用與實施例2中所述的光波導(dǎo)路模件相同的材料構(gòu)成光波導(dǎo)路模件。但是，用環(huán)氧類粘結(jié)劑把配合銷與光波導(dǎo)路模件和光纖連接器兩者進(jìn)行固定。由此因光波導(dǎo)路模件和光纖連接器的拆卸成為不可能，則可以使因振動等外部原因造成的光輸出變化被大大抑制到0.02dB以下。
而且可以證明在用粘結(jié)劑僅固定光波導(dǎo)路模件或光纖連接器中任一個的情況下，因振動等外部因素造成的光輸出變化同樣比沒有固定的情況要小。
通過以上說明，用本發(fā)明的方法，不填埋標(biāo)識，把該標(biāo)識作為位置基準(zhǔn)而進(jìn)行調(diào)心，即，正確地使光波導(dǎo)路元件上形成的光波導(dǎo)路同導(dǎo)溝的位置關(guān)系，及光纖連接器中光纖同導(dǎo)向溝或?qū)蚩椎奈恢藐P(guān)系保持相一致來進(jìn)行加工。光波導(dǎo)路和光纖可以不調(diào)心而進(jìn)行高精度連接。為此，組裝時間大幅度縮短了，由于不填埋標(biāo)識，可以進(jìn)行目視，能很容易作為位置基準(zhǔn)。
因而，光波導(dǎo)路和光纖的軸偏移能抑制到較小，從而能進(jìn)行低損失的光連接。由于通過分別插入配合銷就能進(jìn)行容納光波導(dǎo)元件的光波導(dǎo)路部件和光纖連接器的位置確定，則上述光波導(dǎo)路部件同光纖連接器互相能進(jìn)行裝卸，由此，能夠把光波導(dǎo)部件本身作為可裝卸的一種連接器使用。因而，本發(fā)明的方法，與現(xiàn)有的，用粘結(jié)劑等把光波導(dǎo)路模件同光纖連接器半永久地固定及通過熔接等對從光波導(dǎo)路部件伸出的豬尾巴狀的光纖同其他部件的光纖進(jìn)行連接的方法相比，能夠減小連接損失并削減連接部的多余長度容納空間。
在本發(fā)明的方法中，通過把光波導(dǎo)路模件和光纖連接器材料的線膨脹系數(shù)差保持在一定值以下，就能把高溫及低溫時的換失變化抑制在較小。
權(quán)利要求
1.光波導(dǎo)路與光纖的連接方法，其特征在于，在形成于基片上的下部包層上覆著光波導(dǎo)路材料，通過用光刻法對該光波導(dǎo)路材料進(jìn)行布圖，形成具有預(yù)定間隔并排設(shè)置的多條光波導(dǎo)路及與該光波導(dǎo)路保持預(yù)定距離而定位的標(biāo)識，在除該標(biāo)識以外的區(qū)域上形成上部包層從而制成光波線路，為了把該標(biāo)識作為安置配合銷的基準(zhǔn)而形成斷面大致為V字形的配合銷用溝，以制成光波導(dǎo)路模件，在基體上形成用于固定光纖的多個光纖用溝和用于與前述標(biāo)識進(jìn)行位置對合的配合銷用溝或孔，把光纖固定到光纖用溝或孔中，從而制成光纖連接器，把配合銷插入到上述光波導(dǎo)路的配合銷用溝和上述光纖連接器的配合銷用溝中，并進(jìn)行位置對合，由此把各光纖與光波線路進(jìn)行連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)路與光纖的連接方法，其特征在于，配合銷用溝這樣形成光波線路芯的中心與配合銷中心為同一高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)路與光纖的連接方法，其特征在于把壓蓋安裝到基片和基體中的至少一個上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)路與光纖的連接方法，其特征在于對光纖連接器的端面進(jìn)行鏡面加工。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)路與光纖的連接方法，其特征在于在光纖與光波線路的連接面上置入裝配劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)路與光纖的連接方法，其特征在于光波導(dǎo)路模件材料的線膨脹系數(shù)同光纖連接器材料的線膨脹系數(shù)大致相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)路與光纖的連接方法，其特征在于，光纖連接器通過塑性成形制成。
8.光波導(dǎo)路與光纖的連結(jié)方法，其特征在于在形成于基片上的下部包層上覆著光波導(dǎo)路材料，通過用光刻法對該光波導(dǎo)路材料進(jìn)行布圖，形成與具有預(yù)定間隔并排設(shè)置的多個光纖相對應(yīng)的光波線路及與該光波線路保持預(yù)定距離并進(jìn)行定位的標(biāo)識，在除該標(biāo)識以外的區(qū)域上形成上部包層并制造光波導(dǎo)路，在基體上形成用于安裝光纖的斷面大致呈V字形的多個光纖用溝和用于與上述標(biāo)識進(jìn)行位置對合的斷面略呈V字形的標(biāo)識用溝，并在基體光纖用溝中放置光纖從而制成光纖單元，通過使上述光波導(dǎo)路的標(biāo)識與上述光纖單元的標(biāo)識用溝位置對合，把各光纖與光波線路進(jìn)行連接。
全文摘要
一種將光濾導(dǎo)路與光纖進(jìn)行連接的方法，在用光刻法對光波導(dǎo)路進(jìn)行布圖時，在光波導(dǎo)路基片上同時形成光波導(dǎo)路和標(biāo)識，在該標(biāo)識以外的區(qū)域形成包層并將光波導(dǎo)路填埋，把標(biāo)識作為位置基準(zhǔn)而形成配合銷用溝，通過使用該配合銷用溝來連接光波導(dǎo)路模件和光纖連接器。由此，不必使用昂貴的確定位置的固定裝置，能在短時間內(nèi)非常簡單地對光波導(dǎo)路同光纖進(jìn)行調(diào)心連接。
文檔編號G02B6/30GK1070049SQ92104890
公開日1993年3月17日 申請日期1992年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月20日
發(fā)明者中村史朗, 清水健男, 柳川久治, 太田壽彥, 繁松孝, 落合俊宏, 小林孝市 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社