(57)【要約】      （修正有）【課題】実装工程の簡易化を実現しつつ、低損失の光接続を実現する。【解決手段】光ファイバガイド部品１は、光導波路デバイス６の光導波路と光学的に接続される光ファイバ１４を固定し、光導波路デバイスと接着固定される。光ファイバガイド部品は、表面に複数のＶ溝が互いに平行に形成されたＶ溝基板２と、Ｖ溝基板の少なくとも光導波路デバイス側の端面近傍においてＶ溝が露出するように、Ｖ溝基板の上に固定されたリッド部材５と、Ｖ溝とその上のリッド部材とによって形成されたガイド孔に挿入された光ファイバを上から押圧するように、Ｖ溝基板のＶ溝の露出部に固定されたリッド部材１３とを備える。【選択図】図７
2020012926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路デバイスの光導波路と光学的に接続される光ファイバを固定し、前記光導波路デバイスと接着固定される光ファイバガイド部品において、
表面に複数のＶ溝が互いに平行に形成されたＶ溝基板と、
このＶ溝基板の少なくとも光導波路デバイス側の端面近傍において前記Ｖ溝が露出するように、前記Ｖ溝基板の上に固定された第１のリッド部材と、
前記Ｖ溝とその上の前記第１のリッド部材とによって形成されたガイド孔に挿入された光ファイバを上から押圧するように、前記Ｖ溝基板のＶ溝の露出部に固定された第２のリッド部材とを備え、
前記ガイド孔に挿入された光ファイバの光導波路デバイス側の端面と前記光導波路の光ファイバガイド部品側の端面とが対向するように位置決めされた状態で前記光導波路デバイスと接着固定されることを特徴とする光ファイバガイド部品。
【請求項２】
請求項１記載の光ファイバガイド部品において、
前記ガイド孔に挿入された光ファイバは、前記光導波路デバイスの光導波路と光学的に接続される光ファイバよりも大きい外径を有するダミー光ファイバを含むことを特徴とする光ファイバガイド部品。
【請求項３】
請求項１記載の光ファイバガイド部品において、
前記ガイド孔に挿入された光ファイバは、前記光導波路デバイスの調芯用光導波路と光学的に接続される調芯用光ファイバを含むことを特徴とする光ファイバガイド部品。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光ファイバガイド部品において、
前記第２のリッド部材は、前記Ｖ溝基板のＶ溝の露出部と対向する下面に、前記Ｖ溝と平行に前記Ｖ溝と同一ピッチで形成された複数の突起を有し、これらの突起が前記ガイド孔に挿入された光ファイバを上から押圧するように、前記Ｖ溝基板のＶ溝の露出部に固定されていることを特徴とする光ファイバガイド部品。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光ファイバガイド部品において、
前記第２のリッド部材は、前記Ｖ溝基板のＶ溝の露出部と対向する下面に設けられた弾性接着剤によって前記Ｖ溝基板のＶ溝の露出部に固定され、
さらに、前記第２のリッド部材を上から押圧する押圧機構が設けられていることを特徴とする光ファイバガイド部品。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光ファイバガイド部品において、
前記第２のリッド部材は、前記Ｖ溝基板のＶ溝の露出部から、前記光ファイバガイド部品と隣接する前記光導波路デバイスの上面まで連続的に覆う形状であり、前記光導波路デバイスの上面と対向する部分が前記光導波路デバイスに固定されていることを特徴とする光ファイバガイド部品。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光ファイバガイド部品において、
前記光ファイバガイド部品のＶ溝基板は、光導波路デバイス側の端部が表面から前記Ｖ溝よりも深い位置まで除去された掘削部を有し、
さらに、前記掘削部の箇所に、前記ガイド孔に挿入された光ファイバと前記光導波路デバイスの光導波路とのモードフィールドサイズを整合させる機能素子が搭載されていることを特徴とする光ファイバガイド部品。
【請求項８】
光導波路デバイスと、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光ファイバガイド部品とを備えることを特徴とする光接続構造。
【請求項９】
表面に複数のＶ溝が互いに平行に形成されたＶ溝基板と、このＶ溝基板の端面近傍において前記Ｖ溝が露出するように、前記Ｖ溝基板の上に接着固定された第１のリッド部材とを備えた光ファイバガイド部品を、光導波路デバイスに接着固定する光接続構造の作製方法において、
前記Ｖ溝とその上の前記第１のリッド部材とによって形成されたガイド孔に挿入された光ファイバの光導波路デバイス側の端面と前記光導波路デバイスの光導波路の光ファイバガイド部品側の端面とが対向するように位置決めする工程と、
前記位置決めがなされた状態で前記光ファイバガイド部品を前記光導波路デバイスに接着固定する工程と、
前記ガイド孔に挿入された光ファイバを上から押圧するように、第２のリッド部材を前記Ｖ溝基板の光導波路デバイス側のＶ溝の露出部に固定する工程とを含むことを特徴とする光接続構造の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路デバイスに光ファイバを接続するための光ファイバガイド部品と光接続構造とその作製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、動画サービスによる個人トラフィック消費の増加や、ＩｏＴ（Internet of Things）、クラウドサービスなどによる法人トラフィックの増加に伴い、データセンタ内やデータセンタ間の通信容量の大幅な拡大が求められている。通信容量の拡大を実現するために、従来の電気信号を用いた短距離通信方式に代わり、光通信で用いられる光伝送技術などを用いた光インタコネクション技術の導入が進んでいる。
【０００３】
光インタコネクションの代表的な方式においては、プリント基板上に配置されたレーザダイオード（ＬＤ）などの光発光素子とフォトダイオード（ＰＤ）などの光受光素子間を光導波路や光ファイバなどの光伝送媒体を用いて伝送することで信号処理が実現されている。
【０００４】
伝送方式によっては、光発光素子には、光変調素子などが集積されるか、あるいはディスクリートに接続され、さらに電気−光変換を行うドライバなどが接続される。これら光発光素子、光変調素子、ドライバなどを含む構成が光送信機としてプリント基板上に実装されている。同様に、光受光素子には、光処理機などが適宜集積されるか、あるいはディスクリートに接続され、さらに光−電気変換を行う電気増幅回路などが接続される。これら光受光素子、光処理機、電気増幅回路などを含む構成が光受信機としてプリント基板上に実装されている。
【０００５】
これら光送信機と光受信機とを一体化した光送受信機などがパッケージ内やプリント基板上に搭載され、光ファイバなどの光伝送媒体と光学的に接続されることで、光インタコネクションが実現されている。また、トポロジーによっては、光スイッチなどの中継器などを介して実現されている。
【０００６】
前記光発光素子や光受光素子、光変調素子としては、シリコンやゲルマニウムなどの半導体や、インジウムリン（ＩｎＰ）やガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、インジウムガリウムヒ素（ＩｎＧａＡｓ）等に代表されるIII−Ｖ族半導体などの材料を用いる素子が実用化されている。近年では、これらの素子と共に、光の伝播機構を有するシリコン光回路やインジウムリン光回路などを集積した光導波路型の光送受信機が発展している。また光変調素子としては、半導体の他に、ニオブ酸リチウムなどの強誘電体系やポリマーなどの材料を用いる場合もある。
【０００７】
更に、上記の光発光素子や光受光素子、光変調素子と共に、石英ガラスなどからなる平面光波回路（Planar Lightwave Circuit）などからなる光機能素子が集積されることがある。光機能素子としてはスプリッタ、波長合分波器、光スイッチ、偏波制御素子、光フィルタなどがある。以降、上記の光の伝播、導波機構を有する光発光素子、光受光素子、光変調素子、光機能素子、光増幅素子などを集積したデバイスを光導波路デバイスと呼ぶこととする。
【０００８】
通常、光導波路デバイスは、Ｖ溝を形成したガラスなどと一体化された光ファイバアレイと接続されている。この構造においては、光ファイバの各コアと、光導波路デバイスの各導波路のコアとが低損失で接続することが求められる。この低損失の接続のためには、サブミクロン単位で光導波路デバイスと光ファイバとを位置決め（以下、調芯と呼ぶ）・固定することが必要である。従来の光導波路デバイスでは、調芯が行われ、光ファイバアレイと一体化された状態でパッケージ内やボード上に搭載されることとなる。しかしながら、光ファイバの取り扱いが煩雑であることから、パッケージ内あるいはボード上で、光導波路デバイスと光ファイバとを簡易に調芯・固定することが求められている。
【０００９】
光導波路デバイスと光ファイバとを簡易に位置決め・固定する多くの方法が提案されている。代表的な簡易化の方法は、光導波路デバイスと光ファイバに光を入出力しながら、把持・操作装置を用いて光導波路デバイスと光ファイバの各々を動かし、最適な位置に調芯していた従来の方法（以下、光学調芯と呼ぶ）を、機械的な位置決めにより調芯する方法に変更することである。
【００１０】
機械的な位置決めにより調芯する１つの方法として、光ファイバ挿入用のガイド孔を複数個有する光ファイバガイド部品をあらかじめ光学調芯などにより、光導波路デバイスに調芯・固定しておき、ボード上あるいはパッケージ内で光ファイバを光ファイバガイド部品のガイド孔に挿入して、固定する方法が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の光ファイバガイド部品１００は、図２１に示すように、複数のＶ溝１０２が形成されたＶ溝基板１０１と、複数のＶ溝１０２のうち両脇の２本のＶ溝１０２ａに配置されたダミー光ファイバ１０３と、接着層１０５によりＶ溝基板１０１と一体化される平板状のリッド１０４とから構成される。
【００１１】
この光ファイバガイド部品１００は、図２２（Ａ）の平面図および図２２（Ｂ）の断面図で示すように、接着剤などにより光導波路デバイス１０６と一体化されている。光導波路デバイス１０６は、導波路基板１０７と、導波路基板１０７上に形成されたクラッド１０８と、クラッド１０８中に形成されたコア１０９とから構成される。光ファイバ１１０は、プラグ１１１に固定されている。また、光ファイバガイド部品１００には、図示しないコネクタレセプタクルが固定されている。コネクタレセプタクルにプラグ１１１を挿入し嵌合させると、光ファイバ１１０は、光ファイバガイド部品１００のＶ溝１０２とリッド１０４とによって形成されるガイド孔に挿入され位置決めされる。そして、光ファイバ１１０の端面は光導波路デバイス１０６のコア１０９の端面に突き当たる。こうして、光ファイバ１１０と光導波路デバイス１０６のコア１０９とが光学的に接続される。光導波路デバイス１０６の光ファイバガイド部品１００との接着を補強するため、光導波路デバイス１０６には、ガラスからなる補強板１１２が貼り付けられている。
【００１２】
光ファイバガイド部品１００のガイド孔はＶ溝１０２とリッド１０４とによって形成されるが、このガイド孔の径は両脇の２本のＶ溝１０２ａに配置されたダミー光ファイバ１０３の径によって決定される。ガイド孔への光ファイバ１１０の挿入を可能とするために、ガイド孔は光ファイバ１１０よりも僅かに大きな径を有するように設定される。ガイド孔と光ファイバ１１０の径の差をクリアランスと定義すると、サブミクロン程度のクリアランスが必要である。すなわち、ダミー光ファイバ１０３の径は、光ファイバ１１０の径よりも大きく設定されている。
【００１３】
しかしながら、上記のようなクリアランスが存在する状況下においては、光導波路デバイス１０６のコア１０９と光ファイバ１１０のコアとに一定の軸ずれが生じることとなり、この軸ずれが光損失の増加の要因になるという課題があった。特に、光インタコネクションなどに用いられるシリコンをコアとするシリコン光回路においては、光の閉じ込めが強いことから、前記軸ずれに対する許容量が小さく、より高精度な軸ずれ抑制が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００４−７８０２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、実装工程の簡易化を実現しつつ、光導波路デバイスの光導波路と光ファイバとの軸ずれを抑え、低損失の光接続を実現することができる光ファイバガイド部品と光接続構造とその作製方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、光導波路デバイスの光導波路と光学的に接続される光ファイバを固定し、前記光導波路デバイスと接着固定される光ファイバガイド部品において、表面に複数のＶ溝が互いに平行に形成されたＶ溝基板と、このＶ溝基板の少なくとも光導波路デバイス側の端面近傍において前記Ｖ溝が露出するように、前記Ｖ溝基板の上に固定された第１のリッド部材と、前記Ｖ溝とその上の前記第１のリッド部材とによって形成されたガイド孔に挿入された光ファイバを上から押圧するように、前記Ｖ溝基板のＶ溝の露出部に固定された第２のリッド部材とを備え、前記ガイド孔に挿入された光ファイバの光導波路デバイス側の端面と前記光導波路の光ファイバガイド部品側の端面とが対向するように位置決めされた状態で前記光導波路デバイスと接着固定されることを特徴とするものである。
また、本発明の光ファイバガイド部品の１構成例において、前記ガイド孔に挿入された光ファイバは、前記光導波路デバイスの光導波路と光学的に接続される光ファイバよりも大きい外径を有するダミー光ファイバを含むことを特徴とするものである。
また、本発明の光ファイバガイド部品の１構成例において、前記ガイド孔に挿入された光ファイバは、前記光導波路デバイスの調芯用光導波路と光学的に接続される調芯用光ファイバを含むことを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の光ファイバガイド部品の１構成例において、前記第２のリッド部材は、前記Ｖ溝基板のＶ溝の露出部と対向する下面に、前記Ｖ溝と平行に前記Ｖ溝と同一ピッチで形成された複数の突起を有し、これらの突起が前記ガイド孔に挿入された光ファイバを上から押圧するように、前記Ｖ溝基板のＶ溝の露出部に固定されていることを特徴とするものである。
また、本発明の光ファイバガイド部品の１構成例において、前記第２のリッド部材は、前記Ｖ溝基板のＶ溝の露出部と対向する下面に設けられた弾性接着剤によって前記Ｖ溝基板のＶ溝の露出部に固定され、さらに、前記第２のリッド部材を上から押圧する押圧機構が設けられていることを特徴とするものである。
また、本発明の光ファイバガイド部品の１構成例において、前記第２のリッド部材は、前記Ｖ溝基板のＶ溝の露出部から、前記光ファイバガイド部品と隣接する前記光導波路デバイスの上面まで連続的に覆う形状であり、前記光導波路デバイスの上面と対向する部分が前記光導波路デバイスに固定されていることを特徴とするものである。
また、本発明の光ファイバガイド部品の１構成例において、前記光ファイバガイド部品のＶ溝基板は、光導波路デバイス側の端部が表面から前記Ｖ溝よりも深い位置まで除去された掘削部を有し、さらに、前記掘削部の箇所に、前記ガイド孔に挿入された光ファイバと前記光導波路デバイスの光導波路とのモードフィールドサイズを整合させる機能素子が搭載されていることを特徴とするものである。
また、本発明の光接続構造は、光導波路デバイスと、光ファイバガイド部品とを備えることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明は、表面に複数のＶ溝が互いに平行に形成されたＶ溝基板と、このＶ溝基板の端面近傍において前記Ｖ溝が露出するように、前記Ｖ溝基板の上に接着固定された第１のリッド部材とを備えた光ファイバガイド部品を、光導波路デバイスに接着固定する光接続構造の作製方法において、前記Ｖ溝とその上の前記第１のリッド部材とによって形成されたガイド孔に挿入された光ファイバの光導波路デバイス側の端面と前記光導波路デバイスの光導波路の光ファイバガイド部品側の端面とが対向するように位置決めする工程と、前記位置決めがなされた状態で前記光ファイバガイド部品を前記光導波路デバイスに接着固定する工程と、前記ガイド孔に挿入された光ファイバを上から押圧するように、第２のリッド部材を前記Ｖ溝基板の光導波路デバイス側のＶ溝の露出部に固定する工程とを含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、光ファイバガイド部品上に第２のリッド部材が搭載されていない状態であれば光ファイバガイド部品のガイド孔に光ファイバを容易に挿入することができ、かつガイド孔に挿入された光ファイバの光導波路デバイス側の端面と光導波路デバイスの光導波路の光ファイバガイド部品側の端面とが対向するように位置決めされた状態で、第２のリッド部材を光ファイバガイド部品に固定すれば、光導波路と光ファイバとの軸ずれを抑えることができる。その結果、本発明では、実装工程の簡易化を実現しつつ、低損失の光接続を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施例に係る光ファイバガイド部品の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施例に係る光接続構造の１例を示す斜視図である。
【図３】図３は、図２の光接続構造の断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施例に係る光導波路デバイスと光ファイバとの光学調芯の方法を説明する斜視図である。
【図５】図５は、図４の光接続構造の断面図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施例において光学調芯後に調芯用光ファイバを切断した状態の光接続構造を示す斜視図である。
【図７】図７は、本発明の第１の実施例において光学調芯後の光ファイバガイド部品に光ファイバを挿入した状態の光接続構造、および光ファイバガイド部品にリッド部材を接着した状態の光接続構造を示す斜視図である。
【図８】図８は、本発明の第１の実施例に係る光接続構造の別の例を示す斜視図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施例に係る光ファイバガイド部品の構成を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施例に係る光接続構造の１例を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、本発明の第２の実施例における光学調芯時および光学調芯後に光ファイバを挿入した状態の光ファイバガイド部品の断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の第３の実施例に係る光接続構造の１例を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、本発明の第４の実施例に係る光ファイバガイド部品の構成を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、本発明の第４の実施例に係る光接続構造の１例を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、本発明の第５の実施例に係る光ファイバガイド部品の構成を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、本発明の第５の実施例に係る光接続構造の１例を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、本発明の第５の実施例においてプラグを挿入した状態の光接続構造を示す断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の第６の実施例に係る光ファイバガイド部品の構成を示す斜視図である。
【図１９】図１９は、本発明の第６の実施例に係る光接続構造の１例を示す斜視図である。
【図２０】図２０は、本発明の第６の実施例において機能素子が搭載された状態の光接続構造を示す断面図である。
【図２１】図２１は、従来の光ファイバガイド部品の構成を示す断面図である。
【図２２】図２２は、従来の光導波路デバイスと光ファイバガイド部品とが一体化された構成を示す平面図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［第１の実施例］
以下、図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る光ファイバガイド部品の構成を示す斜視図である。本実施例の光ファイバガイド部品１は、複数のＶ溝３が形成された例えばガラス製のＶ溝基板２と、複数のＶ溝３のうち両脇の２本のＶ溝３に配置されたダミー光ファイバ４と、接着剤によりＶ溝基板２と一体化された例えばガラス製の平板状のリッド部材５とから構成される。
【００２２】
平面視四角形の平板状のＶ溝基板２の表面には、同一の深さの複数（本実施例では１０本）のＶ溝３が互いに平行に一定のピッチで形成されている。光ファイバガイド部品１は、両脇の２本のＶ溝３にダミー光ファイバ４が配置されていることから、８芯の光ファイバを固定できるようになっている。なお、光ファイバの芯数に関しては、代表的に８芯を例に図示しているが、本発明は当然８芯に限定されるものではない。また、本実施例では、光ファイバガイド部品１のガイド孔に挿入される光ファイバとして、８０μｍクラッド外径のシングルモード光ファイバを例に示すが、ファイバ外径やコア径、ファイバ種（マルチモードファイバ、偏波保持ファイバ）などは本例に限らず、適宜選択可能である。
【００２３】
従来と同様に、光ファイバガイド部品１のＶ溝基板２のＶ溝３とその上のリッド部材５とによって、光の伝播方向（Ｖ溝３の延伸方向）と直交する方向の断面が三角形のガイド孔が形成されている。ダミー光ファイバ４は、光ファイバガイド部品１のガイド孔に挿入される光ファイバの外径より僅かに大きな外径を有する。Ｖ溝基板２とリッド部材５とは、Ｖ溝基板２のＶ溝３がない領域において接着剤により貼り合わされている。したがって、光ファイバガイド部品１を図１のＡ−Ａ’線で切断した断面構造は、図２１と同様の断面構造となる。
【００２４】
このように光ファイバガイド部品１は、Ａ−Ａ’線断面においては従来と同一の構造を有するが、光導波路デバイス側と光ファイバ挿入側の端面の構造が従来と異なる。図１の例では、奥側が光導波路デバイス側、手前側が光ファイバ挿入側である。リッド部材５は、光の伝播方向（Ｖ溝３の延伸方向）と直交する方向の幅Ｗ１がＶ溝基板２の幅と同一であるが、光の伝播方向の長さＬ２が、Ｖ溝基板２の長さＬ１よりも短くなっており、光導波路デバイス側と光ファイバ挿入側のＶ溝基板２の表面が露出している。
【００２５】
図２は本実施例に係る光接続構造の１例を示す斜視図である。なお、図２では、光導波路デバイス６のクラッドを透視して、クラッド中のコアや素子を記載している。以降の図面においても、同様の記載方法を採用するものとする。
【００２６】
光導波路デバイス６は、シリコン基板７と、シリコン基板７上に形成されたＳｉＯ2からなるクラッド８と、クラッド８中に形成されたシリコンからなるコア９ａ，９ｂ，９ｃと、クラッド８中に形成された半導体からなる送信器アレイ１０と、クラッド８中に形成された半導体からなる受信器アレイ１１とを備えている。光導波路デバイス６の光ファイバガイド部品側の端面におけるコア９ａ，９ｂ，９ｃのピッチは、Ｖ溝３のピッチと同一である。
【００２７】
クラッド８中には、８チャンネル分のコア９ａ，９ｂ，９ｃが形成されており、両端の２本のコア９ｃとクラッド８とが透過のみの調芯用光導波路を構成している。クラッド８中には、３チャンネル分の外部光源レーザダイオード（ＬＤ）と、これらＬＤからの光を変調する変調器とを含む送信器アレイ１０が作製されている。３チャンネルの変調器の出力には、３本のコア９ａとクラッド８とからなる３チャンネル分の光導波路が光学的に接続されている。さらに、クラッド８中には、３チャンネル分のゲルマニウムフォトダイオード（Ｇｅ−ＰＤ）からなる受信器アレイ１１が作製されている。これらＰＤには、３本のコア９ｂとクラッド８とからなる３チャンネル分の光導波路が光学的に接続されている。
【００２８】
以上のような光導波路デバイス６に光ファイバガイド部品１を接着して、光導波路デバイス６と光ファイバガイド部品１とをパッケージ内やプリント基板上に搭載し、光導波路デバイス６上の素子と外部との電気的接続を配線等によって行うことにより、光インタコネクション用の光送受信機を構成することができる。
なお、前述したように光導波路デバイス６上の素子（送信器アレイ１０、受信器アレイ１１、光機能素子、光増幅素子等）のチャンネル数、構成、材料、集積方法などについては、適宜選択可能である。
【００２９】
光導波路デバイス６の光ファイバガイド部品側の接続端面近傍には、８チャンネル分の光導波路のモードフィールドサイズをそれぞれ光ファイバガイド部品１に向かって拡大するスポットサイズコンバータ（不図示）が形成されている。スポットサイズコンバータを設けることにより、光導波路のモードフィールドサイズを光ファイバのモードフィールドサイズと整合させることができる。スポットサイズコンバータは周知の素子なので、詳細な説明は省略する。
【００３０】
光ファイバガイド部品１のＶ溝基板２の光導波路デバイス側の接続端面、あるいは光導波路デバイス６の光ファイバガイド部品側の接続端面に紫外線硬化型接着剤を塗布し、Ｖ溝基板２の接続端面と光導波路デバイス６の接続端面とを向かい合わせる。そして、光導波路デバイス６と光ファイバとの光学調芯後に、紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射し、図２に示すように光ファイバガイド部品１と光導波路デバイス６とを接合する。図３は、図２の光接続構造の断面図である。
【００３１】
なお、Ｖ溝３が形成された領域とＶ溝３が形成されていない領域（あるいは光が伝播する導波路が形成された領域と光が伝播しない領域）とを分断するように、Ｖ溝基板２の接続端面あるいは光導波路デバイス６の接続端面に溝を作製し、Ｖ溝基板２の接続端面の、Ｖ溝３が形成されていない領域、あるいは光導波路デバイス６の接続端面の、光が伝播しない領域に紫外線硬化型接着剤を塗布することが望ましい。これにより、紫外線硬化型接着剤のＶ溝３の部分への浸透を防止することができる。
【００３２】
Ｖ溝基板２のＶ溝３とその上のリッド部材５とによって形成されるガイド孔に挿入される光ファイバは、クラッド外径が８０μｍである。一方、両脇の２本のＶ溝３に配置されるダミー光ファイバ４のクラッド外径は、８１μｍ程度に設定されている。上記のとおり、リッド部材５とＶ溝基板２とは接着剤により貼り合わされているが、この貼り合わせの段階ではリッド部材５を押圧することなくＶ溝基板２に接着している。したがって、Ｖ溝３に配置されている８１μｍ径のダミー光ファイバ４はリッド部材５の重さによって僅かに押圧されるだけで殆ど変形することがない。このため、Ｖ溝３とリッド部材５とによって形成されるガイド孔の内壁の内接円直径と、このガイド孔に挿入される光ファイバの外径（８０μｍ）との差であるクリアランスは、１μｍ程度である。
【００３３】
なお、Ｖ溝３の断面寸法は、Ｖ溝基板２上に後述するリッド部材１３を搭載して、リッド部材１３を上から押圧したときに、ガイド孔に挿入されているクラッド外径８０μｍの光ファイバ（後述する調芯用光ファイバ１２および光ファイバ１４）がリッド部材１３によって押圧されＶ溝３の底部に押し付けられて僅かに変形する程度の寸法に設定しておく必要がある。
【００３４】
次に、光導波路デバイス６と光ファイバとの光学調芯の方法を図４、図５を用いて説明する。図４は光学調芯の際の光接続構造の斜視図、図５は図４の光接続構造の断面図である。光ファイバガイド部品１の８つのガイド孔のうち、２本のダミー光ファイバ４の内側の２本のガイド孔には、それぞれ図４に示すように調芯用光ファイバ１２が挿入される。上記の説明から明らかなとおり、この調芯用光ファイバ１２の端面は光導波路デバイス６の調芯用光導波路を構成するコア９ｃの端面と突き当たる。
【００３５】
ここで、光ファイバガイド部品１のガイド孔とこのガイド孔に挿入される調芯用光ファイバ１２とのクリアランスは上記のとおり１μｍ程度に設定されているので、光導波路デバイス６のコア９ｃと調芯用光ファイバ１２のコアとに軸ずれが生じる可能性がある。
【００３６】
そこで、本実施例では、図４、図５に示すように、例えば直方体状のガラス製のリッド部材１３を、光ファイバガイド部品１の光導波路デバイス側のＶ溝露出部の上に搭載してダミー光ファイバ４と調芯用光ファイバ１２とに蓋を被せるようにし、リッド部材１３を上から押圧する。リッド部材１３は、光の伝播方向（Ｖ溝３の延伸方向）の長さＬ４が光ファイバガイド部品１の光導波路デバイス側のＶ溝露出部の長さＬ３以下で、かつ光の伝播方向と直交する方向の幅Ｗ２がＶ溝３上に露出している２本のダミー光ファイバ４と２本の調芯用光ファイバ１２とを覆うことが可能な幅（例えばＶ溝基板２と同じ幅）を有する。
【００３７】
リッド部材１３を上から押圧することにより、ダミー光ファイバ４と調芯用光ファイバ１２とは、リッド部材１３によって押されてＶ溝３の底部に押し付けられる。すなわち、光ファイバガイド部品１の光導波路デバイス側の接続端面近傍においては、２本の調芯用光ファイバ１２がガイド孔によってクリアランスなく位置決めされていることになる。
【００３８】
このようにリッド部材１３を上から押圧している状態で、２本の調芯用光ファイバ１２にそれぞれ光を入力すると、入力された光は調芯用光ファイバ１２を伝播した後に光導波路デバイス６の２本のコア９ｃとクラッド８とからなる２本の光導波路に入射し、これら光導波路を伝播した後に、光導波路デバイス６の光ファイバガイド部品１と反対側の端面から出射する。この端面の先に予め面型ＰＤを配置しておき、２本の光導波路から出射した２つの光をそれぞれ面型ＰＤで受光して、２つの光の強度がそれぞれ最大となるように光導波路デバイス６に対する光ファイバガイド部品１の位置を決める。そして、光ファイバガイド部品１と光導波路デバイス６との接合部に塗布した紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射し、光ファイバガイド部品１と光導波路デバイス６とを接合する。以上で、光学調芯が終了する。
【００３９】
なお、光学調芯の方法としては、上記のように調芯用光ファイバ１２と面型ＰＤを用いてもよいし、ループバック回路とサーキュレータ付光ファイバなどを用いてもよい。あるいは光導波路デバイス６上の受信器アレイ１１に光が入射するように調芯用光ファイバ１２を配置して、受信器アレイ１１を用いてもよく、公知のいずれの方法を用いてもよい。
光学調芯後、２本の調芯用光ファイバ１２は抜き取ってもよいし、図６のように切断してもよい。なお、図４〜図６の段階では、リッド部材１３は光ファイバガイド部品１の上に一時的に搭載されるだけで接着はされていない。
【００４０】
図７（Ａ）は光学調芯後の光ファイバガイド部品１に光ファイバを挿入した状態の光接続構造を示す斜視図、図７（Ｂ）はさらに光ファイバガイド部品１にリッド部材１３を接着した状態の光接続構造を示す斜視図である。
リッド部材１３が無い状態では、前述のように、光ファイバガイド部品１のガイド孔に１μｍ程度のクリアランスが設定されているので、図７（Ａ）に示すようにダミー光ファイバ４と調芯用光ファイバ１２とが挿入されているガイド孔を除く６本のガイド孔に６芯の光ファイバ１４を比較的容易に挿入することが可能である。この６芯の光ファイバ１４の端面は光導波路デバイス６の６本の光導波路を構成するコア９ａ，９ｂの端面と突き当たる。
【００４１】
その後、光ファイバガイド部品１の光導波路デバイス側のＶ溝露出部あるいはリッド部材１３の下面に紫外線硬化型接着剤を塗布し、図７（Ｂ）に示すように、リッド部材１３をＶ溝露出部の上に搭載してダミー光ファイバ４と調芯用光ファイバ１２と光ファイバ１４とに蓋を被せるようにし、リッド部材１３を上から押圧する。これにより、ダミー光ファイバ４と調芯用光ファイバ１２と光ファイバ１４とは、リッド部材１３によって押されてＶ溝３の底部に押し付けられる。すなわち、光ファイバガイド部品１の光導波路デバイス側の接続端面近傍においては、光ファイバ１４がガイド孔によってクリアランスなく位置決めされていることになる。
【００４２】
このようにリッド部材１３を上から押圧している状態で紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射し、リッド部材１３を光ファイバガイド部品１に接着し、光ファイバ１４を光ファイバガイド部品１に固定する。
なお、光ファイバ１４を補強するために、更に適切な部材を光ファイバガイド部品１のＶ溝基板２に接着して、この部材で光ファイバ１４の光ファイバガイド部品近傍を支えるようにしてもよい。
【００４３】
以上により、本実施例では、以下のような顕著な効果を奏する。従来は光学調芯が終了した後でもガイド孔とこのガイド孔に挿入されている光ファイバとの間にクリアランスが存在していた。これに対して、本実施例では、光ファイバガイド部品１上にリッド部材１３を搭載していない状態であればガイド孔に光ファイバ１４を容易に挿入することができ、かつ光ファイバガイド部品１上にリッド部材１３を搭載してガイド孔のクリアランスを無くした状態で光学調芯を実施し、光学調芯終了後にリッド部材１３を光ファイバガイド部品１に接着することで、光導波路デバイス６のコア９ａ，９ｂと光ファイバ１４のコアとの軸ずれを抑えることができ、非常に低損失の光接続を実現することが可能となる。
【００４４】
なお、本実施例は図８のようにリッド部材５を除去して、Ｖ溝基板２のみを用いても適用することができる。この場合は、光ファイバの挿入のためのガイド機構がないため、Ｖ溝３上に光ファイバを搭載する作業の難易度が増加するが、適切な治具（不図示）などにより、リッド部材５と同様のガイド機構を別付で設けるようにすれば、本実施例と同様の効果を奏することができる。
【００４５】
［第２の実施例］
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図９は本実施例に係る光ファイバガイド部品の構成を示す斜視図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施例の光ファイバガイド部品１ａは、Ｖ溝基板２と、ダミー光ファイバ４と、接着剤によりＶ溝基板２と一体化された例えばガラス製のリッド部材５ａとから構成される。
【００４６】
Ｖ溝基板２とダミー光ファイバ４については第１の実施例で説明したとおりである。リッド部材５ａは、第１の実施例のリッド部材５と同様にＶ溝基板２と向かい合う下面が平らなガラス製の部材であるが、光の伝播方向（Ｖ溝３の延伸方向）と直交する方向の幅Ｗ１がＶ溝基板２の幅と同一で、中央部の光の伝播方向の長さＬ５が、Ｖ溝基板２の長さＬ１よりも短くなっており、第１の実施例と同様に光導波路デバイス側と光ファイバ挿入側のＶ溝基板２のＶ溝３が露出している。
【００４７】
第１の実施例と同様に、Ｖ溝基板２とリッド部材５ａとは、Ｖ溝基板２のＶ溝３がない領域において接着剤により貼り合わされているが、この貼り合わせの段階ではリッド部材５ａを押圧することなくＶ溝基板２に接着している。したがって、第１の実施例と同様に、Ｖ溝基板２のＶ溝３とその上のリッド部材５ａとによって形成される断面が三角形のガイド孔と、このガイド孔に挿入される光ファイバ（調芯用光ファイバ１２および光ファイバ１４）との間にはクリアランスが存在する。
【００４８】
図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は本実施例に係る光接続構造の１例を示す斜視図であり、図１０（Ａ）は光ファイバ挿入前の状態を示し、図１０（Ｂ）は光ファイバ挿入後の状態を示している。
本実施例では、光学調芯時に光ファイバガイド部品１ａに挿入される調芯用光ファイバと光学調芯後に光ファイバガイド部品１ａに挿入される光ファイバ１４とを押圧するためのリッド部材１３ａとして、例えばガラス製の略直方体状の部材を用いる。リッド部材１３ａは、光の伝播方向（Ｖ溝３の延伸方向）の長さＬ７が光ファイバガイド部品１ａの光導波路デバイス側のＶ溝露出部の長さＬ６以下で、かつ光の伝播方向と直交する方向の幅Ｗ４がＶ溝露出部の幅Ｗ３以下である。
【００４９】
光ファイバガイド部品１ａの光導波路デバイス側のＶ溝露出部と対向するリッド部材１３ａの下面には、光の伝播方向（Ｖ溝３の延伸方向）と直交する方向の断面が三角形の突起１５がＶ溝３と同数形成されている。複数の突起１５は、高さが同一で互いに平行に、Ｖ溝３のピッチと同一ピッチで形成されている。
【００５０】
光学調芯の際に第１の実施例と同様に調芯用光ファイバ１２を用いる場合には、リッド部材１３ａを、光ファイバガイド部品１ａの光導波路デバイス側のＶ溝露出部の上に搭載してダミー光ファイバ４と調芯用光ファイバ１２とに蓋を被せるようにし、リッド部材１３ａを上から押圧する。このときの光ファイバガイド部品１ａの断面図を図１１（Ａ）に示す。リッド部材１３ａを上から押圧することにより、ダミー光ファイバ４と調芯用光ファイバ１２とは、リッド部材１３ａの突起１５によって押されてＶ溝３の底部に押し付けられる。
【００５１】
第１の実施例と同様に光導波路デバイス６に対する光ファイバガイド部品１ａの位置を決めた後に、光ファイバガイド部品１ａと光導波路デバイス６との接合部に塗布した紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射し、光ファイバガイド部品１ａと光導波路デバイス６とを接合する。
【００５２】
次に、リッド部材１３ａが無い状態で、第１の実施例と同様に光ファイバガイド部品１ａのガイド孔に光ファイバ１４を挿入し、光ファイバガイド部品１ａの光導波路デバイス側のＶ溝露出部あるいはリッド部材１３ａの下面に紫外線硬化型接着剤を塗布し、図１０（Ｂ）に示すように、リッド部材１３ａをＶ溝露出部の上に搭載してダミー光ファイバ４と調芯用光ファイバ１２と光ファイバ１４とに蓋を被せるようにし、リッド部材１３ａを上から押圧する。これにより、ダミー光ファイバ４と調芯用光ファイバ１２と光ファイバ１４とは、リッド部材１３ａの突起１５によって押されてＶ溝３の底部に押し付けられる。
【００５３】
このときの光ファイバガイド部品１ａの断面図を図１１（Ｂ）に示す。図１１（Ｂ）の１６は接着剤である。リッド部材１３ａを上から押圧している状態で紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射し、リッド部材１３ａを光ファイバガイド部品１ａに接着し、光ファイバ１４を光ファイバガイド部品１ａに固定する。
【００５４】
第１の実施例では、光学調芯時および光学調芯後に、全ての光ファイバ１２，１４を均一にＶ溝基板２のＶ溝３の底部に押し付けるためには、均一な荷重および平坦性の高いＶ溝基板２を用いる必要があった。これに対して、本実施例によれば、リッド部材１３ａに形成する突起１５を機械加工などにより非常に高精度に形成することができ、平面ではなく突起１５によって光ファイバ１２，１４を押圧することができるので、光ファイバ１２，１４をＶ溝基板２のＶ溝３の底部に容易に押し付けることができる。その結果、本実施例では、実装工程の簡易化および更なる低損失接続を実現することができる。
【００５５】
［第３の実施例］
次に、本発明の第３の実施例について説明する。本実施例では、第１の実施例で説明した光ファイバガイド部品１を用いる。
図１２は本実施例に係る光接続構造の１例を示す斜視図であり、図１〜図８と同一の構成には同一の符号を付してある。基本形態は第１の実施例と同一であるが、例えばガラス製のリッド部材１３ｂは、光ファイバガイド部品１の光導波路デバイス側のＶ溝露出部だけでなく、この光ファイバガイド部品１と隣接する光導波路デバイス６の上面まで連続的に覆う形状となっている。
【００５６】
光導波路デバイス６の上面の高さとＶ溝基板２の上面の高さが異なり、また光導波路デバイス６の上面とＶ溝基板２の上面の物理的硬さが僅かに異なるため、これらの差異に整合するような段差がリッド部材１３ｂの下面には形成されている。この段差は、光ファイバガイド部品１のガイド孔に挿入されたダミー光ファイバ４と調芯用光ファイバ１２と光ファイバ１４とをリッド部材１３ｂの光ファイバガイド部品側の下面で押圧することができ、かつ光導波路デバイス６の上面に圧力が掛かり過ぎないように設定されている。
【００５７】
光学調芯の方法は第１の実施例で説明したとおりである。次に、リッド部材１３ｂが無い状態で、第１の実施例と同様に光ファイバガイド部品１のガイド孔に光ファイバ１４を挿入し、光ファイバガイド部品１の光導波路デバイス側のＶ溝露出部および光導波路デバイス６の上面、あるいはリッド部材１３ｂの下面に紫外線硬化型接着剤を塗布し、図１２に示すように、リッド部材１３ｂをＶ溝露出部と光導波路デバイス６の上に搭載して、リッド部材１３ｂを上から押圧する。リッド部材１３ｂを上から押圧している状態で紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射し、リッド部材１３ｂを光ファイバガイド部品１と光導波路デバイス６とに接着し、光ファイバ１４を光ファイバガイド部品１に固定する。
【００５８】
こうして、本実施例では、リッド部材１３ｂを光ファイバガイド部品１だけでなく、光導波路デバイス６に接着しているので、接続部の接着面積を増やすことができ、光ファイバ１４と光導波路デバイス６との光の接続損失を低減しつつ、機械的な接合強度を増加させることができる。
なお、本実施例を第２の実施例に適用してもよい。すなわち、リッド部材１３ｂの光ファイバガイド部品側の下面に第２の実施例で説明した突起１５を設けるようにしてもよい。
【００５９】
［第４の実施例］
次に、本発明の第４の実施例について説明する。図１３は本実施例に係る光ファイバガイド部品の構成を示す斜視図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施例の光ファイバガイド部品１ｃは、複数のＶ溝３が形成された例えばガラス製のＶ溝基板２ｃと、複数のＶ溝３のうち両脇の２本のＶ溝３に配置されたダミー光ファイバ４と、接着剤によりＶ溝基板２ｃと一体化された例えばガラス製のリッド部材５ｃとから構成される。
【００６０】
平面視四角形の平板状のＶ溝基板２ｃの表面には、第１の実施例のＶ溝基板２と同様に複数のＶ溝３が形成されている。Ｖ溝基板２との違いは、光ファイバ挿入側の角を切り落とした形状のガイド溝１７が形成されている点である。
【００６１】
リッド部材５ｃは、第１の実施例のリッド部材５と同様にＶ溝基板２ｃと向かい合う下面が平らなガラス製の部材であるが、光の伝播方向（Ｖ溝３の延伸方向）と直交する方向の幅Ｗ１がＶ溝基板２ｃの幅と同一で、中央部の光の伝播方向の長さＬ８が、Ｖ溝基板２ｃの長さＬ１よりも短くなっており、光導波路デバイス側のＶ溝基板２ｃのＶ溝３が露出している。また、リッド部材５ｃには、Ｖ溝基板２ｃと同様に、光ファイバ挿入側の角を切り落とした形状のガイド溝１８が形成されている。
なお、ガイド溝１７，１８は、光ファイバガイド部品１ｃへの光ファイバの挿入を容易にするためのものであり、本実施例において必須の構成要素ではない。
【００６２】
第１の実施例と同様に、Ｖ溝基板２ｃとリッド部材５ｃとは、Ｖ溝基板２ｃのＶ溝３がない領域において接着剤により貼り合わされているが、この貼り合わせの段階ではリッド部材５ｃを押圧することなくＶ溝基板２ｃに接着している。したがって、第１の実施例と同様に、Ｖ溝基板２ｃのＶ溝３とその上のリッド部材５ｃとによって形成される断面が三角形のガイド孔と、このガイド孔に挿入される光ファイバ（調芯用光ファイバ１２および光ファイバ１４）との間にはクリアランスが存在する。
【００６３】
図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）は本実施例に係る光接続構造の１例を示す斜視図であり、図１４（Ａ）は光ファイバ挿入前の状態を示し、図１４（Ｂ）は光ファイバ挿入後の状態を示している。
本実施例では、光学調芯時に光ファイバガイド部品１ｃに挿入される調芯用光ファイバと光学調芯後に光ファイバガイド部品１ｃに挿入される光ファイバ１４とを押圧するためのリッド部材１３ｃとして、例えばガラス製の直方体状の部材を用いる。リッド部材１３ｃは、光の伝播方向（Ｖ溝３の延伸方向）の長さＬ１０が光ファイバガイド部品１ｃの光導波路デバイス側のＶ溝露出部の長さＬ９以下で、かつ光の伝播方向と直交する方向の幅Ｗ６がＶ溝露出部の幅Ｗ５以下である。光ファイバガイド部品１ｃの光導波路デバイス側のＶ溝露出部と対向するリッド部材１３ｃの下面には、テープ型の弾性接着剤１９が貼り付けられている。
【００６４】
光学調芯の際に第１の実施例と同様に調芯用光ファイバ１２を用いる場合には、リッド部材１３ｃを、光ファイバガイド部品１ｃの光導波路デバイス側のＶ溝露出部の上に搭載してダミー光ファイバ４と調芯用光ファイバ１２とに蓋を被せるようにし、リッド部材１３ｃを上から押圧する。リッド部材１３ｃを上から押圧することにより、ダミー光ファイバ４と調芯用光ファイバ１２とは、リッド部材１３ｃの弾性接着剤１９によって押されてＶ溝３の底部に押し付けられる。
【００６５】
第１の実施例と同様に光導波路デバイス６に対する光ファイバガイド部品１ｃの位置を決めた後に、光ファイバガイド部品１ｃと光導波路デバイス６との接合部に塗布した紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射し、光ファイバガイド部品１ｃと光導波路デバイス６とを接合する。
【００６６】
次に、リッド部材１３ｃが無い状態で、第１の実施例と同様に光ファイバガイド部品１ｃのガイド孔に光ファイバ１４を挿入し、図１４（Ｂ）に示すように、リッド部材１３ｃをＶ溝露出部の上に搭載してダミー光ファイバ４と調芯用光ファイバ１２と光ファイバ１４とに蓋を被せるようにし、リッド部材１３ｃを上から押圧する。これにより、ダミー光ファイバ４と調芯用光ファイバ１２と光ファイバ１４とは、リッド部材１３ｃの弾性接着剤１９によって押されてＶ溝３の底部に押し付けられる。また、弾性接着剤１９の接着力によって光ファイバ１４は光ファイバガイド部品１ｃに固定される。
【００６７】
本実施例では、リッド部材１３ｃの下面のテープ型の弾性接着剤１９が変形することによって各光ファイバ１２，１４を個別に押圧することができるので、光ファイバ１２，１４をＶ溝基板２ｃのＶ溝３の底部に容易に押し付けることができる。その結果、本実施例では、実装工程の簡易化および更なる低損失接続を実現することができる。
【００６８】
なお、本実施例では、弾性接着剤１９の接着力によってリッド部材１３ｃを光ファイバガイド部品１ｃに貼り付けており、リッド部材１３ｃのみではダミー光ファイバ４と調芯用光ファイバ１２と光ファイバ１４とを常に押圧することはできないので、図１４（Ｂ）の状態のリッド部材１３ｃを上から押圧する押圧機構３０を設けることが望ましい。このような押圧機構３０としては、例えば押圧機構自体の重さでリッド部材１３ｃを押圧するものでもよいし、バネの復元力でリッド部材１３ｃを押圧するものでもよいし、他の構造の押圧機構でもよい。
また、本実施例では、弾性接着剤としてテープ型の弾性接着剤１９を用いているが、弾性接着剤であればどのような弾性接着剤でも構わない。弾性接着剤としては、シリコーン系、シリル化ウレタン系、変性シリコーン系、シリル化ウレタン系、およびその誘導体などが適用可能であり、またゴム系接着剤とよばれるものや、変性シリコーン型エポキシマトリックス系、アクリルなどの非架橋性樹脂、あるいはフィラーなどの可塑剤を添加して、弾性率を低下させた架橋性接着樹脂などを用いてもよい。
【００６９】
また、本実施例に第３の実施例を適用してもよい。すなわち、リッド部材１３ｃは、光ファイバガイド部品１ｃの光導波路デバイス側のＶ溝露出部だけでなく、この光ファイバガイド部品１ｃと隣接する光導波路デバイス６の上面まで連続的に覆う形状とし、Ｖ溝露出部と対向するリッド部材１３ｃの下面に弾性接着剤１９を貼り付けるようにしてもよい。この場合、光導波路デバイス６の上面、あるいは光導波路デバイス６の上面と対向するリッド部材１３ｃの下面には接着剤を塗布し、リッド部材１３ｃを光導波路デバイス６に接着する。
【００７０】
［第５の実施例］
次に、本発明の第５の実施例について説明する。図１５は本実施例に係る光ファイバガイド部品の構成を示す斜視図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施例の光ファイバガイド部品１ｄは、複数のＶ溝３と２本のガイド用Ｖ溝２０とが形成された例えばガラス製のＶ溝基板２ｄと、複数のＶ溝３のうち両脇の２本のＶ溝３に配置されたダミー光ファイバ４と、接着剤によりＶ溝基板２ｄと一体化された例えばガラス製のリッド部材５とから構成される。
【００７１】
平面視四角形の平板状のＶ溝基板２ｄの表面には、第１の実施例のＶ溝基板２と同様に複数のＶ溝３が形成され、さらにこれらＶ溝３の両脇に２本のガイド用Ｖ溝２０がＶ溝３と平行に形成されている。
第１の実施例と同様に、リッド部材５は、光の伝播方向（Ｖ溝３の延伸方向）と直交する方向の幅Ｗ１がＶ溝基板２ｄの幅と同一であるが、光の伝播方向の長さＬ２が、Ｖ溝基板２ｄの長さＬ１よりも短くなっており、光導波路デバイス側と光ファイバ挿入側のＶ溝基板２ｄの表面が露出している。
【００７２】
第１の実施例と同様に、Ｖ溝基板２ｄとリッド部材５とは、Ｖ溝基板２ｄのＶ溝３がない領域において接着剤により貼り合わされているが、この貼り合わせの段階ではリッド部材５を押圧することなくＶ溝基板２ｄに接着している。したがって、第１の実施例と同様に、Ｖ溝基板２ｄのＶ溝３とその上のリッド部材５とによって形成される断面が三角形のガイド孔と、このガイド孔に挿入される光ファイバ（調芯用光ファイバ１２および光ファイバ１４）との間にはクリアランスが存在する。
【００７３】
図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）は本実施例に係る光接続構造の１例を示す斜視図であり、図１６（Ａ）は光ファイバ挿入前の状態を示し、図１６（Ｂ）は光ファイバを挿入するときの状態を示している。光学調芯の方法は第１の実施例と同様なので、説明は省略する。
【００７４】
次に、第１の実施例と同様に光ファイバガイド部品１ｄのガイド孔に光ファイバ１４を挿入するが、本実施例では、複数（本実施例では６芯）の光ファイバ１４がプラグ２１に固定された構造となっている。プラグ２１は、光ファイバガイド部品１ｄへのプラグ装着時に、突出している先端が光ファイバガイド部品１ｄのガイド孔に挿入されるように光ファイバ１４を固定するプラグハウジング２２と、光ファイバガイド部品１ｄへの装着時に、突出している先端が光ファイバガイド部品１ｄのガイド用Ｖ溝２０と嵌合するようにプラグハウジング２２に固定された２本のガイドピン２３とを備えている。２本のガイドピン２３と６芯の光ファイバ１４とは、互いに平行になるようにプラグハウジング２２に固定されている。
【００７５】
プラグ２１のガイドピン２３を光ファイバガイド部品１ｄのガイド用Ｖ溝２０に挿入し嵌合させると、プラグ２１から突出している光ファイバ１４の先端は光ファイバガイド部品１ｄのガイド孔に挿入される。このとき、プラグ２１から突出している光ファイバ１４の長さは、プラグハウジング２２の光ファイバガイド部品側の端面が光ファイバガイド部品１ｄのＶ溝基板２ｄのプラグ側の端面と接触するまでプラグ２１を挿入したときに、光ファイバ１４の端面が光導波路デバイス６の光導波路を構成するコア９ａ，９ｂの端面と突き当たる長さであることが望ましい。
【００７６】
プラグ２１（光ファイバ１４）を挿入した状態の光接続構造の断面図を図１７に示す。このように、光ファイバガイド部品１ｄのガイド孔に光ファイバ１４を挿入した状態で、第１〜第４の実施例で説明したリッド部材１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃのいずれかを用いてダミー光ファイバ４と光ファイバ１４とをＶ溝基板２ｄのＶ溝３の底部に押し付けるようにすればよい。
【００７７】
こうして、本実施例では、ガイド用Ｖ溝２０が形成された光ファイバガイド部品１ｄと光ファイバ１４が固定されたプラグ２１とを用いることにより、光ファイバ１４と光ファイバガイド部品１ｄのガイド孔との大まかな位置決めを実現することができるので、光ファイバ１４を光ファイバガイド部品１ｄのガイド孔に挿入する作業が容易となり、実装工程の更なる簡易化を実現することができる。
【００７８】
［第６の実施例］
次に、本発明の第６の実施例について説明する。図１８は本実施例に係る光ファイバガイド部品の構成を示す斜視図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施例の光ファイバガイド部品１ｅは、複数のＶ溝３が形成された例えばガラス製のＶ溝基板２ｅと、複数のＶ溝３のうち両脇の２本のＶ溝３に配置されたダミー光ファイバ４と、接着剤によりＶ溝基板２ｅと一体化された例えばガラス製のリッド部材５とから構成される。
【００７９】
平面視四角形の平板状のＶ溝基板２ｅの表面には、第１の実施例のＶ溝基板２と同様に複数のＶ溝３が形成されている。Ｖ溝基板２との違いは、Ｖ溝基板２ｅの光導波路デバイス側の端部を、Ｖ溝基板２ｅの表面からＶ溝３よりも深い位置まで一様に除去した掘削部２４が設けられている点である。リッド部材５については第１の実施例で説明したとおりである。
【００８０】
図１９（Ａ）、図１９（Ｂ）は本実施例に係る光接続構造の１例を示す斜視図であり、図１９（Ａ）は光ファイバ挿入前の状態を示し、図１９（Ｂ）は光ファイバ挿入後の状態を示している。
本実施例では、光学調芯の前に、光ファイバガイド部品１ｅのＶ溝基板２ｅの掘削部２４の箇所に、光ファイバと光導波路デバイス６の光導波路とのモードフィールドサイズを整合させるマイクロレンズアレイ等の機能素子２５を搭載する。
【００８１】
機能素子２５には、ダミー光ファイバ４が配置されたＶ溝３を除くＶ溝３の本数（光導波路デバイス６のコア９ａ，９ｂ，９ｃの本数）と同数（本実施例では８個）のレンズが集積されている。
機能素子２５が搭載された状態の光接続構造の断面図を図２０に示す。機能素子２５は、光の伝播方向（Ｖ溝３の延伸方向）の長さＬ１２が光ファイバガイド部品１ｅの掘削部２４の長さＬ１１以下である。また、機能素子２５は、各レンズの光軸がＶ溝３に挿入される各光ファイバ１４の光軸と一致するように光ファイバガイド部品１ｅに搭載され、レンズがない領域において光ファイバガイド部品１ｅに接着されている。
【００８２】
光学調芯の際に第１の実施例と同様に調芯用光ファイバ１２を用いる場合には、リッド部材１３を光ファイバガイド部品１ｅの機能素子２５とリッド部材５との間のＶ溝露出部の上に搭載してダミー光ファイバ４と調芯用光ファイバ１２とに蓋を被せるようにし、リッド部材１３を上から押圧する。第１の実施例と同様に光導波路デバイス６に対する光ファイバガイド部品１ｅの位置を決めた後に、光ファイバガイド部品１ｅと光導波路デバイス６との接合部に塗布した紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射し、光ファイバガイド部品１ｅと光導波路デバイス６とを接合する。
【００８３】
次に、リッド部材１３が無い状態で、第１の実施例と同様に光ファイバガイド部品１ｅのガイド孔に光ファイバ１４を挿入し、光ファイバガイド部品１ｅの光導波路デバイス側のＶ溝露出部あるいはリッド部材１３の下面に紫外線硬化型接着剤を塗布し、図１９（Ｂ）に示すように、リッド部材１３を光ファイバガイド部品１ｅの機能素子２５とリッド部材５との間のＶ溝露出部の上に搭載して、リッド部材１３を上から押圧する。リッド部材１３を上から押圧している状態で紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射し、リッド部材１３を光ファイバガイド部品１ｅに接着し、光ファイバ１４を光ファイバガイド部品１ｅに固定する。
【００８４】
本実施例では、光ファイバガイド部品１ｅに機能素子２５を搭載することにより、光導波路デバイス６の光導波路のモードフィールドサイズを拡大して光ファイバ１４に接続することができ、実装トレランスの低減と低損失化を実現することができる。
なお、本実施例と同様の効果を奏するものであれば、マイクロレンズアレイに限らず、ボールレンズアレイ、メタサーフェスレンズアレイ、レンズドファイバアレイなどでも適用することができ、他の機能素子、例えば、波長板アレイ、偏光板アレイ、プリズムアレイ、ミラーアレイなども集積できる。
【００８５】
また、本実施例では、第１の実施例のリッド部材１３を用いる例を挙げて説明したが、第２の実施例のリッド部材１３ａ、あるいは第４の実施例のリッド部材１３ｃを用いてもよい。また、第５の実施例のように光ファイバガイド部品１ｅにガイド用Ｖ溝２０を設け、プラグ２１を用いて光ファイバ１４を光ファイバガイド部品１ｅのガイド孔に挿入してもよい。
【００８６】
なお、第１〜第６の実施例では、接続のためのハウジング構造、ガイド構造、接着剤、バネ構造、保護構造などが適宜用いられているが、本発明の主眼以外の個所に関しては図面上記載を省略している。接続用途などに応じて第１〜第６の実施例に適宜、構造を加えてもよい。
【００８７】
また、本発明は光軸に１次元の導波路アレイを有し、従来技術で説明したような光導波路デバイスであれば当然、第１〜第６の実施例に限られるものではない。例えば、光導波路デバイス６の光発光素子としては、ＩｎＰからなる分布帰還レーザダイオード（ＤＦＢ−ＬＤ）が複数個用意され、それらがシリコン導波路やガラス導波路などに別途光学接続された集積発光素子としてもよいし、また、Ｓｉ基板上に前記ＤＦＢ−ＬＤアレイを貼り合わせて、Ｓｉ導波路と集積された発光素子としてもよいし、Ｓｉ基板上にＩｎＰ材料などを貼り合わせて、レーザ層を形成し、さらにＳｉ導波路やＳｉ酸化物（酸化シリコンやシリコン酸窒化膜）などによる導波路を集積した集積発光素子としてもよい。
【００８８】
また、光導波路デバイス６の受光素子についても同様に、インジウムガリウムヒ素やゲルマニウムなどからなるＰＤを光発光素子の例と同様に貼り合わせ技術や別の導波路デバイスと別途光学接続して集積した集積型受光素子としてもよい。また、発光素子には、適宜外部変調素子を別途接続してもよいし、あるいは同一材料上に集積してもよい。例えば、Ｓｉ導波路と熱光学スイッチや電気光学スイッチからなる変調素子や、ＩｎＰ導波路と熱光学スイッチや電気光学スイッチからなる変調素子、ＬＮなどの強誘電体からなる変調素子と集積してもよいし、変調素子機能や、電界吸収効果などの直接変調機能を発光素子上に直接集積・形成してもよい。また具体的な光導波路のレイアウトは第１〜第６の実施例に限定されるものではない。
【００８９】
また、第１〜第６の実施例では、調芯用光ファイバ１２を用いて光学調芯を行ったが、本来使用する光ファイバ１４を用いて光学調芯を行ってもよい。その場合、光ファイバ１４の接続先は光学調芯用の光導波路（コア９ｃ）ではなく、光導波路デバイス６で使用される受信器アレイ１１等となるが、受信器アレイ１１内にモニタＰＤ等を設けてもよいし、受信器アレイ１１が持つ受信用ＰＤを光学調芯に流用してもよい。また、光学調芯に用いる光ファイバ１４の接続先の光導波路デバイス６上に光カプラやグレーティングカプラを設けて、これら光カプラやグレーティングカプラによって取り出した光を外部のＰＤで受光してもよい。このように、光ファイバ１４を光学調芯に用いることにより、調芯用の光導波路や調芯用光ファイバ１２の必要が無くなるため、回路規模やコストを低減することができる。
【００９０】
また、Ｖ溝基板２，２ｃ，２ｄ，２ｅおよびリッド部材５，５ａ，５ｃ，１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃの材料としては、高精度な加工ができるものであれば、その材質によらない。代表的なものとしては、ガラス材料に切削加工などを施すことでＶ溝等を形成することが可能である。また、Ｓｉ基板等に異方性エッチングを施すことでも、Ｖ溝基板２，２ｃ，２ｄ，２ｅを実現可能である。また、ポリマーによるインプリント技術、あるいはセラミックスの焼結などを用いても同様のＶ溝を形成することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、光導波路デバイスに光ファイバを接続する技術に適用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１，１ａ，１ｃ，１ｄ，１ｅ…光ファイバガイド部品、２，２ｃ，２ｄ，２ｅ…Ｖ溝基板、３…Ｖ溝、４…ダミー光ファイバ、５，５ａ，５ｃ，１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…リッド部材、６…光導波路デバイス、７…シリコン基板、８…クラッド、９ａ，９ｂ，９ｃ…コア、１０…送信器アレイ、１１…受信器アレイ、１２…調芯用光ファイバ、１４…光ファイバ、１５…突起、１６…接着剤、１７，１８…ガイド溝、１９…弾性接着剤、２０…ガイド用Ｖ溝、２１…プラグ、２２…プラグハウジング、２３…ガイドピン、２４…掘削部、２５…機能素子、３０…押圧機構。
【図１】
2020012926.tif 000003
【図２】
2020012926.tif 000004
【図３】
2020012926.tif 000005
【図４】
2020012926.tif 000006
【図５】
2020012926.tif 000007
【図６】
2020012926.tif 000008
【図７】
2020012926.tif 000009
【図８】
2020012926.tif 000010
【図９】
2020012926.tif 000011
【図１０】
2020012926.tif 000012
【図１１】
2020012926.tif 000013
【図１２】
2020012926.tif 000014
【図１３】
2020012926.tif 000015
【図１４】
2020012926.tif 000016
【図１５】
2020012926.tif 000017
【図１６】
2020012926.tif 000018
【図１７】
2020012926.tif 000019
【図１８】
2020012926.tif 000020
【図１９】
2020012926.tif 000021
【図２０】
2020012926.tif 000022
【図２１】
2020012926.tif 000023
【図２２】
2020012926.tif 000024