(57)【要約】【課題】光導波路素子と光ファイバの間の挿入損失の劣化や変動を低減する。【解決手段】光ファイバ付き光導波路素子１０は、光導波路２０Ａが形成され、上面に基板側補強部材３０が設けられた基板２０と、先端に光ファイバ側補強部材５０が設けられた光ファイバ４０と、を備え、基板側補強部材３０を含む基板２０の端面Ｍ１，Ｍ２と光ファイバ側補強部材５０の端面Ｍ３とが接着剤を用いて接着され、２つの端面の基板厚さ方向の寸法が略同じである。【選択図】図１
2010237370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路が形成され、上面に第１の補強部材が設けられた基板と、
先端に第２の補強部材が設けられた光ファイバと、を備え、
前記第１の補強部材を含む前記基板の端面と前記第２の補強部材の端面とが接着剤を用いて接着され、
前記２つの端面の前記基板厚さ方向の寸法が略同じである
ことを特徴とする光ファイバ付き光導波路素子。
【請求項２】
前記２つの端面の前記基板厚さ方向に垂直な方向の寸法が略同じである
ことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ付き光導波路素子。
【請求項３】
光導波路が形成され、上面に第１の補強部材が設けられた基板と、
先端に第２の補強部材が設けられた光ファイバと、を備え、
前記第１の補強部材を含む前記基板の端面と前記第２の補強部材の端面とが接着剤を用いて接着され、
前記２つの端面の形状が同一である
ことを特徴とする光ファイバ付き光導波路素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ付き光導波路素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ファイバ付き光導波路素子の構造を図４に示す。同図において、光ファイバ付き光導波路素子１１０は、光導波路１２１が形成された基板１２０の上面に基板側補強部材１３０を設け、この基板側補強部材１３０が設けられた基板１２０の端面Ｍに、光ファイバ１４０の先端に設けられた光ファイバ側補強部材１５０を接着剤により接着した構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４５８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の光ファイバ付き光導波路素子は、図４に示されるように、基板１２０側と光ファイバ１４０側の接着部の周りに段差（図中Ａ）が存在しているため、この段差部分に余計な接着剤が溜まって、大きな接着剤溜り９０３，９０４が形成される。この接着剤溜り９０３，９０４は、硬化前の液状の接着剤が塗布条件あるいは重力により下方へ多く集まることによって、下側９０４が上側９０３よりも大きくなっている（なお、塗布条件によっては、接着剤は上方へ多く集まることもある）。そして、この状態で接着剤を硬化させると、接着剤の硬化による収縮応力は下側の接着剤溜り９０４の方がより大きくなり、その結果、光ファイバ１４０（光ファイバ側補強部材１５０）が下方へ引っ張られて光軸のずれが生じ、光導波路１２１と光ファイバ１４０の間の挿入損失が劣化してしまう。また、接着剤の硬化後においても、環境温度の変化によって接着剤溜り９０３，９０４の接着剤が膨張・収縮する際、発生する応力は接着剤溜りの上側９０３と下側９０４で差があり、挿入損失が温度によって変動してしまう。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光導波路素子と光ファイバの間の挿入損失の劣化や変動を低減することが可能な光ファイバ付き光導波路素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、光導波路が形成され、上面に第１の補強部材が設けられた基板と、先端に第２の補強部材が設けられた光ファイバと、を備え、前記第１の補強部材を含む前記基板の端面と前記第２の補強部材の端面とが接着剤を用いて接着され、前記２つの端面の前記基板厚さ方向の寸法が略同じであることを特徴とする光ファイバ付き光導波路素子である。
【０００７】
また、本発明は、上記の光ファイバ付き光導波路素子において、前記２つの端面の前記基板厚さ方向に垂直な方向の寸法が略同じであることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、光導波路が形成され、上面に第１の補強部材が設けられた基板と、先端に第２の補強部材が設けられた光ファイバと、を備え、前記第１の補強部材を含む前記基板の端面と前記第２の補強部材の端面とが接着剤を用いて接着され、前記２つの端面の形状が同一であることを特徴とする光ファイバ付き光導波路素子である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板側（第１の補強部材と一体になった基板）の接着端面と光ファイバ側（第２の補強部材）の接着端面はその厚さが同じになっているので、接着部周囲において基板の厚さ方向（接着部の下側と上側）には段差が存在しない。また、本発明によれば、基板側の接着端面と光ファイバ側の接着端面はその形状が同一になっているので、接着部周囲には段差が全く存在しない。そのため、接着部の下側には従来のような大きな接着剤溜りは形成されず、余計な接着剤は基板や第２の補強部材の下側に薄く広がることになる。したがって、接着剤の硬化時や硬化後の環境温度変化時において、接着剤に生じる応力は従来に比べて小さくなり、その結果、光導波路素子と光ファイバの光軸のずれ、即ち挿入損失の劣化や変動を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による光ファイバ付き光導波路素子の構成図である。
【図２】光ファイバ付き光導波路素子の接着端面付近における接着剤の様子を説明するための図である。
【図３】本発明の変形例による光ファイバ付き光導波路素子の構成図である。
【図４】従来の光ファイバ付き光導波路素子の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態による光ファイバ付き光導波路素子１０の構成を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は斜視図（分解した状態）である。図１において、光ファイバ付き光導波路素子１０は、基板（光導波路素子）２０と、基板側補強部材３０と、光ファイバ４０と、光ファイバ側補強部材５０とを備えている。
【００１２】
基板２０には、その上面（表面又はその近傍）に光導波路２０Ａが形成されている。基板２０は、例えばニオブ酸リチウム基板であり、板状の形状を有する。光導波路２０Ａは、例えばニオブ酸リチウム基板にチタンを熱拡散させることにより作製される。なお、光導波路２０Ａの導波路パターンは任意である。
【００１３】
また、基板２０の上面には基板側補強部材３０が接着されている。基板側補強部材３０は、例えばガラス製の直方体形状のブロックであり、その１つの端面Ｍ２が基板２０の一端面Ｍ１と同一面をなすようにして、位置が固定されている。また、基板２０と基板側補強部材３０の幅（図１（Ｂ）の左右方向の大きさ）は同じ寸法であり、端面Ｍ１と端面Ｍ２で矩形の端面が形作られている。
【００１４】
なお、図では基板２０及び基板側補強部材３０の端面Ｍ１，Ｍ２が光導波路２０Ａに対して直角となっているが、光導波路２０Ａの伝搬光の端面Ｍ１における反射を防止するために、端面Ｍ１，Ｍ２を光導波路２０Ａに対して斜めにしてもよい。
【００１５】
光ファイバ４０の先端には、光ファイバ側補強部材５０が取り付けられている。光ファイバ４０は、光ファイバ側補強部材５０の中央部を面Ｍ３と反対側の面から貫通して挿入され、その先端が面Ｍ３にまで達している。なお、光ファイバ４０は、複数の光ファイバを並べたファイバアレイであってもよい。
【００１６】
光ファイバ側補強部材５０は、ガラス製のブロックである。また、その形状は、直方体形状であって、矩形の端面Ｍ３が、基板２０の端面Ｍ１と基板側補強部材３０の端面Ｍ２を合わせた矩形の端面と同一の寸法となっている。
【００１７】
以上の各部品は、基板２０と基板側補強部材３０とが予め固定されて補強部材付き基板として準備され、また、光ファイバ４０と光ファイバ側補強部材５０とが予め一体化されて補強部材付き光ファイバとして準備される。そして、この補強部材付き基板と補強部材付き光ファイバを、接着剤により端面Ｍ１，Ｍ２と端面Ｍ３間で接着固定することにより、光ファイバ付き光導波路素子１０が作製される。
【００１８】
なお、図１では省略しているが、光ファイバ付き光導波路素子１０は、同図（Ａ）及び（Ｃ）の左側に、基板側補強部材３０と光ファイバ４０と光ファイバ側補強部材５０とが同様に設けられた構成となっていてもよい。
【００１９】
次に、光ファイバ付き光導波路素子１０の接着端面Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３付近における接着剤の様子を、図２を用いて説明する。同図（Ａ）は、本発明による光ファイバ付き光導波路素子１０を示し、同図（Ｂ）は、比較のため従来の光ファイバ付き光導波路素子１１０を示す。
【００２０】
まず、図２（Ｂ）において、従来の光ファイバ付き光導波路素子１１０では、基板１２０と光ファイバ側補強部材１５０の間の段差部分に、非常に大きな接着剤溜り９０４が形成されている。この接着剤溜り９０４の厚さ方向（図中の上下方向）は、基板１２０の最下面に対して上記段差の分だけ上方に後退した光ファイバ側補強部材１５０の最下部から、基板１２０の最下面を越えた頂部にまでわたっており、その厚さはＴ３である。また、基板側補強部材１３０と光ファイバ側補強部材１５０の間の段差部分にも、接着剤溜り９０４ほどではないが比較的大きな接着剤溜り９０３が形成されている。その厚さはＴ４である。
【００２１】
ここで、接着剤が硬化する時、あるいは温度変化に曝された時に、接着剤の収縮・膨張は、内部の不動点（収縮・膨張によって変位しない点）を中心にして起こる。例えば、接着剤溜り９０４の接着剤は、不動点Ｑに向かって収縮し、また不動点Ｑから外へと膨張する。そのため、接着剤溜りの厚さが厚いほど、接着剤の収縮・膨張は顕著に起こり、その応力は大きくなる。図２（Ｂ）の構造においては、下側の接着剤溜り９０４と上側の接着剤溜り９０３のそれぞれに発生する応力のバランス（差）によって、光ファイバ側補強部材１５０にかかる正味の応力が決まるが、ともにその厚さＴ３，Ｔ４が厚いため、光ファイバ側補強部材１５０にかかる正味の応力は大きくなり、光ファイバ１４０（光ファイバ側補強部材１５０）は強い力で下方へ引っ張られて光軸が大きくずれてしまう。
【００２２】
一方、図２（Ａ）において、本発明の光ファイバ付き光導波路素子１０では、基板２０及び基板側補強部材３０と、光ファイバ４０及び光ファイバ側補強部材５０との間に段差はなく、基板２０の下面ａと光ファイバ側補強部材５０の下面ｂ、及び、基板側補強部材３０の上面ｃと光ファイバ側補強部材５０の上面ｄは、それぞれ連続した平面をなしている。そのため、図２（Ｂ）のような大きな接着剤溜りが形成されることはなく、接着剤９０１は平面ａ（平面ｂ）上に薄く広がり、接着剤９０２は平面ｃ（平面ｄ）上に薄く広がることになる。それぞれ薄く広がった接着剤９０１，９０２の厚さは、図２（Ｂ）の接着剤溜り９０３，９０４の厚さよりも十分に小さいＴ１とＴ２である。
【００２３】
このように接着剤９０１，９０２の厚さが薄いことにより、例えば接着剤９０１がその不動点Ｐを中心として収縮・膨張する際、発生する応力は、従来の図２（Ｂ）の構造の場合よりも格段に小さくなる。したがって、接着剤９０１及び９０２が収縮・膨張した時に、両者から光ファイバ側補強部材５０にかかる正味の応力は、従来の光ファイバ付き光導波路素子１１０における応力に比べて、非常に小さい。その結果、本発明の光ファイバ付き光導波路素子１０においては、光ファイバ４０（光ファイバ側補強部材５０）が下方へ引っ張られる力は弱くなり、光軸のずれが低減される。
【００２４】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【００２５】
図３に本発明の変形例による光ファイバ付き光導波路素子１１〜１３を示す。
図３（Ａ）において、光ファイバ側補強部材５１は円柱形状であり、基板側補強部材３１を含んだ基板２１の厚さ、及び基板２１（基板側補強部材３１）の幅（基板厚さ方向に垂直な方向の寸法）が、円柱の直径と等しくなっている。
また、図３（Ｂ）において、光ファイバ側補強部材５２は円柱形状であり、基板側補強部材３２を含んだ基板２２の厚さのみが、円柱の直径と等しくなっている。
また、図３（Ｃ）において、光ファイバ側補強部材５３は円柱形状であり、基板２３はその端面近傍の厚さが薄くなるように下面側の一部分が除去されている。そして、接着端面における基板側補強部材３３を含んだ基板２３の厚さが、光ファイバ側補強部材５３の円柱の直径と等しくなっている。
これらいずれの構造においても、基板側の接着端面と光ファイバ側の接着端面はその厚さ（基板厚さ方向の寸法）が同じになっているため、接着部周囲において基板の厚さ方向には段差が存在せず、図１に示した光ファイバ付き光導波路素子１０と同様、接着剤の収縮・膨張による光軸のずれを低減することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１０〜１３，１１０…光ファイバ付き光導波路素子  ２０〜２３，１２０…基板  ２０Ａ…光導波路  ３０〜３３，１３０…基板側補強部材  ４０〜４３，１４０…光ファイバ  ５０〜５３，１５０…光ファイバ側補強部材  ９０１，９０２…接着剤  ９０３，９０４…接着剤溜り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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