(57)【要約】【課題】光導波路モジュールにおいて、光ファイバと光導波路の低損失光結合、及び製造時間の短縮を図る。【解決手段】光導波路モジュール１は、光導波路板２と光ファイバ３とを光結合して構成される。光導波路板２は、光が導波するコア４と、コア４を覆いコア４より低屈折率の材料よりなるクラッド５と、コア４の断面と略同一形状の断面をなしてクラッド５の端面付近に形成された光ファイバ案内溝６とを備え、光ファイバ３は、端面付近に他の領域よりも径の小さい小径部３３を備え、光ファイバ３は光導波路板２の光ファイバ案内溝６に小径部３３を嵌合して固定される。光ファイバ案内溝６に小径部３３を嵌合して調芯位置決めが短時間で完了する。コア４と光ファイバ案内溝６との間に大きな段差がなく、温度変化によるコア４と光ファイバ３間の位置ずれが抑制され、低損失光結合が実現する。【選択図】図１
2005128407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路板と光ファイバとを結合した光導波路モジュールにおいて、
前記光導波路板は、光が導波するコアと、該コアを覆い該コアより低屈折率の材料よりなるクラッドと、該コアの断面と略同一形状の断面をなして該クラッドの端面付近に形成された光ファイバ案内溝とを備え、
前記光ファイバは、端面付近に他の領域よりも径の小さい小径部を備え、
前記光ファイバは前記光導波路板の光ファイバ案内溝に前記小径部を嵌合して固定されていることを特徴とする光導波路モジュール。
【請求項２】
前記光ファイバ案内溝は、前記光導波路板のコアの一部に平行に近接して備えられ、前記コアと光ファイバ案内溝に固定された光ファイバとが方向性結合により光学的に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の光導波路モジュール。
【請求項３】
前記光ファイバの小径部の直径が９〜５０μｍであることを特徴とする請求項２に記載の光導波路モジュール。
【請求項４】
前記光ファイバの小径部の外形が該光ファイバの光軸中心に対して偏心していることを特徴とする請求項１に記載の光導波路モジュール。
【請求項５】
前記光ファイバの小径部は、光ファイバの端面付近に短パルスレーザ光を照射することにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光導波路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光導波路と光ファイバとを結合した光導波路モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光情報通信システムにおいて光導波路と光ファイバとを結合した光導波路モジュールが用いられている。光導波路モジュールの製造方法の一つとして次のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。図１５に示すように、まず、シリコン基板９１上に石英ガラス系のガラス膜からなる光導波路９２を、光導波路９２のコアの中心とシリコン基板との間隔を光ファイバの半径プラス２μｍ以内として形成する。次に、前記ガラス膜の一部を除去して前記シリコン基板露出面９３を形成し、露出したシリコン基板露出面９３の上面に光ファイバ９４の外周面を接触させる。この状態で、コアの光軸方向及びこの方向に垂直でかつシリコン基板９１の上面に平行な方向の２方向に光ファイバ９４を移動させて光ファイバ９４をコアに対して調芯し、光ファイバ９４を光導波路９１に紫外線硬化型接着剤９５で固定する。
【特許文献１】特開平８−３６１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したような光導波路モジュールの製造方法においては、時間と精度を要する光ファイバと光導波路の調芯工程が必要である。また、端面同士を突き合わせた状態で接着するので、調芯後の接着工程において接着剤の硬化収縮や温度変化等による調芯位置の変化等により、光結合損失の原因となる光軸ずれが生じる可能性がある。
【０００４】
本発明は、上記課題を解消するものであって、短縮した製造時間で製造でき、また光ファイバと光導波路が低損失で光結合された光導波路モジュール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】
【０００５】
上記課題を達成するために、請求項１の発明は、光導波路板と光ファイバとを結合した光導波路モジュールにおいて、前記光導波路板は、光が導波するコアと、該コアを覆い該コアより低屈折率の材料よりなるクラッドと、該コアの断面と略同一形状の断面をなして該クラッドの端面付近に形成された光ファイバ案内溝とを備え、前記光ファイバは、端面付近に他の領域よりも径の小さい小径部を備え、前記光ファイバは前記光導波路板の光ファイバ案内溝に前記小径部を嵌合して固定されていることを特徴とする光導波路モジュールである。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の光導波路モジュールにおいて、光ファイバ案内溝は、光導波路板のコアの一部に平行に近接して備えられ、前記コアと光ファイバ案内溝に固定された光ファイバとが方向性結合により光学的に結合されているものである。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項２に記載の光導波路モジュールにおいて、前記光ファイバの小径部の直径が９〜５０μｍのものである。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１に記載の光導波路モジュールにおいて、前記光ファイバの小径部の外形が該光ファイバの光軸中心に対して偏心しているものである。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１に記載の光導波路モジュールにおいて、前記光ファイバの小径部は、光ファイバの端面付近に短パルスレーザ光を照射することにより形成されているものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、光導波路板のコアと略同一形状で形成した光ファイバ案内溝に、光ファイバの小径部を嵌合することで調芯が精度良く完了するので、調芯位置決め時間が短縮でき、また、光導波路板のコアと光ファイバ案内溝間に大きな段差がないので、光導波路モジュールの使用状態において、温度変化によるコアと光ファイバ間の位置ずれの発生が殆どなく、光強度のカップリング損失を抑制できる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、光ファイバ内を導波した光が、方向性結合によって光導波路板のコアに乗り移るので、光ファイバと光導波路板のコアとの断面形状の違いによる光損失がなく、カップリング損失を抑制できる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、小径部の直径が９μｍ以下では光信号の伝搬損失が大きく、５０μｍ以上では方向性結合が起こりにい、という不具合のない良好な方向性結合による光結合が可能である。
【００１３】
請求項４の発明によれば、光導波路板と光ファイバの結合作業時に光ファイバを光軸回りに回転して光導波路板のコアと光ファイバのコアの軸芯位置の微調整を容易に行うことができるので、光導波路板におけるコアの位置精度を緩和できる。
【００１４】
請求項５の発明によれば、光ファイバに応力を与えることなく非接触で加工ができ、また、３次元の加工形状制御が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る光導波路モジュールについて、図面を参照して説明する。図１（ａ）（ｂ）は、光導波路モジュール１と光ファイバ結合部構造を示す。光導波路モジュール１は、光導波路板２と光ファイバ３とを光結合して構成されており、光導波路板２は、光が導波するコア４と、コア４を覆いコア４より低屈折率の材料よりなるクラッド５（基板クラッド５１、カバークラッド５２）と、コア４の断面と略同一形状の断面をなしてクラッド５の端面付近に形成された光ファイバ案内溝６とを備え、光ファイバ３は、端面付近に他の領域よりも径の小さい小径部３３を備え、光ファイバ３は光導波路板２の光ファイバ案内溝６に小径部３３を嵌合して固定されている。
【００１６】
上述の光ファイバ３は、図１（ｂ）に示すように、クラッド３１と、クラッド３１よりも大きな屈折率を有する中心部分のコア３２とからなり、その端部には小径部３３が形成されている。コア溝４１の幅ａは、例えばａ＝７μｍであり、また、光ファイバ案内溝６の幅ｃは、例えばｃ＝１５μｍである。光ファイバ小径部３３とファイバ案内溝６の寸法ｂ，ｃ，ｈは互いに隙間なく、また、コア４と光ファイバ３の光軸がずれなく嵌合するように決められる。小径部３３や基板クラッド５１の形成、光ファイバ案内溝６等については、下記の製造工程の説明の中で述べる。
【００１７】
光導波路モジュール１の製造工程を説明する。図２は、光ファイバ３の小径部３３の形成方法を示し、図３は、光導波路モジュール１の製造工程を示す。［光ファイバ小径部形成工程］光ファイバ３の小径部３３は、図２（ａ）に示すように、石英系の光ファイバ３の端部をフッ酸溶液７に浸してエッチングによりクラッド３１の一部を除去し、光ファイバ３の端面付近のファイバ径を小さくして形成される。クラッド３１の一部を除去した領域（クラッド除去部）のファイバ径は、シングルモード光ファイバの場合ではφ９〜５０μｍ程度とする。エッチングする領域の制御は、例えば、除去する部分以外をフッ酸に浸漬しないか、又は除去部以外のクラッド３１表面をＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金などでメタライズして保護することによって行うことができる。フッ酸濃度５０％では、エッチング速度０．６μｍ／分であったので、１２５μｍφの光ファイバをφ３０μｍにエッチングするのに、８０分程度要するが、この方法を用いると一度に大量の光ファイバの加工が可能である。
【００１８】
［基板クラッド形成工程］基板クラッド５１は、コア溝及び光ファイバ案内溝となるべき部分に凸部を備えた金型を用いて、プレス成形や射出成形を行い、一度の成形処理によって、図３（ａ）に示すように、コア溝４１及び光ファイバ案内溝６を表面に備えて形成される。ここで用いる金型は、ＬＩＧＡ(Lithography Galvanoformung Abformung)工法等を用いて製造することができる。ＬＩＧＡ工法は、フォトエレクトロプレーティングのやり方で、立体的に奥行きが出るようにしたプロセスである。例えば、フォトレジストを深く立体的に彫った後で、電気めっき（電気鋳造）して金型を作ることができる。
【００１９】
コア溝４１の断面形状は方形であり、前出の図１（ｂ）に示す幅ａは、シングルモード対応の場合、５〜２０μｍである。また、光ファイバ案内溝６の形状、すなわち、前出の図１（ｂ）に示す溝の幅ｃ、溝の高さｈ、及び溝の長さｂは、光ファイバ３の小径部３３が嵌合される寸法に合わせて形成される。寸法の代表例を示すと、コア溝４１の幅ａ＝７μｍ、光ファイバ案内溝６の幅ｃ＝１５μｍである。
【００２０】
基板クラッド５１に用いる樹脂として、光透過率の高いＰＭＭＡ、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素系樹脂等を用いることができる。実施例では、例えば、ＰＭＭＡの場合、光の屈折率ｎが１．４９２のものが用いられる。
【００２１】
［光ファイバ配置工程］続く工程で、上述の基板クラッド５１の光ファイバ案内溝６に光ファイバ３が嵌合、配置される。このとき、光ファイバ案内溝６の形状は、光ファイバ３の小径部３３形状とほぼ同等か０．５〜１μｍ程度大きく形成すると嵌合時に、光ファイバ端部の破損を避けることができる。
【００２２】
［接着剤塗布工程］図３（ｂ）に示すように、ディスペンサ４２を用いて、光ファイバ３のコア３２と同等の屈折率（ｎ＝１．４９７）を有する接着剤４３を、光ファイバ案内溝６に嵌合された光ファイバ小径部３３周辺に塗布する。このとき、コア溝４１に接着剤４３を充填して光導波路（コア４）の形成と光ファイバの接着とを同時に行うことができる。
【００２３】
導波路コア４を形成する樹脂と光ファイバ接着に用いる樹脂との屈折率が異なる樹脂を用いる場合、コア溝４１に、例えば屈折率ｎ＝１．４９７の樹脂を充填し、その後、光ファイバ案内溝６に、基板クラッド５１と同じ屈折率ｎ＝１．４９２を有する樹脂を塗布する。すなわち、光が導波するコアの屈折率を高くし、接着剤に低屈折率接着剤を用いて、光伝搬への悪影響がないようにする。例えば、使用する接着剤の屈折率が光ファイバのコアの屈折率より０．００１〜０．０５ほど低いものを用いることで、接着剤が光ファイバのクラッド領域と同じ効果を持つ。これによって、光ファイバの小径部から光信号が漏れることを防ぎ、高効率で光信号を転送できる。
【００２４】
［カバークラッド接合工程］上述の樹脂充填、接着剤塗布を行った基板クラッドの上に、図３（ｃ）に示すように、厚さ１００μｍ程度のカバークラッド５２を配置して、上面よりプレスする。プレスによってコア形成用の樹脂液がカバークラッド５２と基板クラッド５１間の全面に行き渡る。その後、カバークラッド５２の上部から光照射することにより、コア樹脂と接着剤を硬化させる。これにより、基板クラッド５１、カバークラッド５２、光ファイバ３が接合され、コアが形成されて、光導波路モジュール１が完成する。
【００２５】
カバークラッド５２に用いる樹脂として、上述した基板クラッド５１に用いる樹脂と同様の樹脂を用いることができ、本実施例ではＰＭＭＡで屈折率ｎ＝１．４９２のものを用いた。
【００２６】
上述のように、光導波路モジュール１は、図１と図３で示したように、光導波路板２のコア４と略同一形状で形成した光ファイバ案内溝６に、光ファイバ３の小径部３３を嵌合することで、コア４と光ファイバ３の光軸を一致させる調芯が完了するので、調芯位置決め時間が短縮できる。また、光導波路板２のコア４と光ファイバ案内溝６との間に大きな段差がないので、温度変化によるコア４と光ファイバ３間の位置ずれの発生が殆どなく、温度変化による光強度のカップリング損失が抑制された低損失光結合が実現され、光導波路モジュール１の安定した使用状態が実現される。
【００２７】
次に、本発明の他の一実施形態に係る光導波路モジュールについて説明する。図４は光導波路モジュール１を示し、図５（ａ）〜（ｄ）はその製造工程を示す。この光導波路モジュール１の光ファイバ案内溝６は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、光導波路板２のコア４の一部（端部）に平行に近接して備えられ、コア４と光ファイバ案内溝６に固定された光ファイバ３（の小径部）とが方向性結合により光学的に結合されたものである。
【００２８】
このような方向性結合を用いる光導波路モジュール１において、光ファイバ３の小径部３３の直径が９〜５０μｍのものが用いられる。小径部３３の直径が９μｍ以下では光信号が伝達できず、また、５０μｍ以上では方向性結合が起こりにいからである。また、光ファイバ３の小径部３３の直径を９〜２０μｍ程度にすると、方向性結合現象がさらに誘発されやすくなり、結合性がより改善される。
【００２９】
また、コア溝４１と光ファイバ案内溝６の中心間距離ｅ、及び平行に走っている部分の長さ（移行距離）ｄには、中心間距離ｅが近いほど短い移行距離ｄで、互いに光が乗り移る（方向性結合する）ことができるという関係がある。例えば、断面形状が□６μｍのコア溝４１に対して、ａ＝８μｍのときｄ＝０．９５ｍｍで、またａ＝１０μｍのときｄ＝１ｍｍで光ファイバから導波路（コア４）に光が乗り移った。
【００３０】
このように光ファイバ３をコア４に近接して配置することにより、光導波路（コア４）と、光ファイバ３との間で方向性結合による光信号の伝達が行われるため、従来例にあるような調芯工程が不要となる。また、光ファイバ内を導波した光が、方向性結合によって光導波路板のコアに乗り移るので、光ファイバと光導波路板のコアとの断面形状の違いによる光損失がなく、カップリング損失を抑制できる。基板クラッド５１は、リソグラフィを用いた露光・現像による方法や、前述したような金型を用いる方法により、容易に形成できる。以下に製造工程を述べる。
【００３１】
［光ファイバ小径部／基板クラッド形成工程］光ファイバ３の小径部３３の形成は、前述の光ファイバ小径部形成工程と同様に行われる。光ファイバ小径部３３の径は、シングルモード光ファイバの場合、φ９〜５０μｍ程度とされる。基板クラッド５１の形成も、前述同様に行われる。また、コア溝４１の断面形状は、シングルモード対応の場合は□５〜２０μｍとされる。光ファイバ取付構造の形状（溝の幅・高さ）は、光ファイバの小径部３３が嵌合されるように形成する。
【００３２】
［コア形成工程］図５（ａ）に示すように、ディスペンサ４２を用いて、コア溝４１にコア溝４１から樹脂４３液が少し溢れる程度に、メタクリレート系樹脂（屈折率１．４９７）を充填する。また、図示のように、コア溝４１の全周を基板クラッド５１で囲む構造とすることで、樹脂４３を端面でせき止めることができ、基板クラッド端面から樹脂液が溢れ出すことがなく、後工程の光ファイバ配置工程において光ファイバに上記樹脂液が付着することを防止できる。従って、このコア溝４１構造により、光ファイバ３の位置決め精度確保や樹脂液付着による不具合防止ができる。
【００３３】
［光ファイバ配置工程］図５（ｂ）に示すように、光ファイバ３を基板クラッド５１の光ファイバ案内溝に嵌合配置する。
【００３４】
［接着剤塗布工程］図５（ｃ）に示すように、ディスペンサ４４を用いて、基板クラッド５１と同じ屈折率ｎ＝１．４９２を有する光硬化型アクリレート系接着剤４５を、光ファイバ小径部に塗布する。このあと、前述同様に、カバークラッド接合工程を行い光導波路モジュール１が完成する。
【００３５】
次に、上述と同じ方向性結合を用いた他の光導波路モジュールについて説明する。図６は光導波路モジュールの方向性結合部の構造を示す。図６（ａ１）（ａ２）に示すように、基板クラッド５１には、上述のような光ファイバ案内溝は設けられていない。光ファイバ３は、基板クラッド５１に形成されたコア４の上の領域６０に直接、コア４に平行に配置される。そして、図６（ｂ１）（ｂ２）に示すように、光ファイバ案内溝６を有するカバークラッド５２を上からかぶせて、光導波路モジュールが形成される。
【００３６】
なお、光ファイバ案内溝６を有するカバークラッド５２を用いることなく、型を用いたり、塗布を行うことにより、基板クラッドの上に直接、カバークラッドを形成することもできる。このように、光ファイバ案内溝を基板クラッドから無くし、光ファイバの小径部を光導波路板のコア部の上部に直接配置することで、上記同様に方向性結合現象による光信号の伝達が可能である。
【００３７】
次に、本発明のさらに他の一実施形態に係る光導波路モジュールについて説明する。図７は光導波路モジュール製造時の調芯方法を示す。この光導波路モジュールに用いる光ファイバの小径部３３は、図７（ｂ）（ｃ）に示すように、その外形が光ファイバ３の光軸中心、すなわちコア３１の中心に対して偏心している。偏心した小径部３３を有する光ファイバをの形成については後述する。
【００３８】
この偏心した小径部を有する光ファイバ３を用いて、前出の図３で示した工程と同様に工程をすすめて、図７（ａ）に示すように、カバークラッド５１をのせてプレスした後、調芯のための微調整が行われる。図の左方の光ファイバ３に光Ｌ０を入射し、図の右方の光ファイバ３から出射される光Ｌ１，Ｌ２の強度を測定しながら、カバークラッドの上面より接着剤を硬化させる光を照射する。このとき、光ファイバ３をそれぞれの軸回りに回転させて、出射光の強度が最も大きいところで回転を止め、その状態で接着剤を完全に硬化させる。光導波路板と光ファイバの結合作業時に軸芯位置の微調整を容易に行うことができるので、光導波路板におけるコアの位置精度を緩和できる。
【００３９】
次に、光ファイバの小径部３３をレーザ光により形成する方法を、図８により、説明する。光ファイバ３のコア部を整形する場合、切削や研削等の機械加工による方法によると、石英ファイバの場合、脆性材料であるため、ファイバが破断することがある。そこで、レーザ光により非接触で加工を行うと、加工時の応力負荷を抑制できる。レーザ光としては、熱応力が負荷されないように、短パルスレーザ光が望ましく、例えば、パルス幅１〜２００ｎｓｅｃのレーザ光を用いることができる。パルス幅がｎｓオーダ以下のｐｓ、ｆｓのレーザでも同様の効果が得られるが、短パルスになるほど１パルス当りの除去量が低下するので生産性が低下する。
【００４０】
また、石英ファイバの場合、可視や赤外領域の光に対して、透明性を有しているので、レーザ光の吸収効率が問題になることもある。これらのことを考慮して、例えば、エキシマレーザを用いて加工を行った。ＡｒＦ（アルゴンフッ素）レーザ光の波長は、石英に対して吸収があるので、これを用いることとし、図８に示すように、レーザ光源８からのレーザ光ＬＢを、ミラー８１及び集光レンズ８２を介して、エネルギー密度１．０Ｊ／ｃｍ２〜５Ｊ／ｃｍ２として、ファイバ３に照射した。エキシマレーザは、パルスレーザであるので、パルス数で、小径部３３におけるクラッド除去量を制御できる。レーザ光の照射サイズは、遮蔽マスクを用いて、１〜１００μｍφに整形した。レーザ光ＬＢを走査するとともに、光ファイバ３をその軸回りに回転することにより、ファイバ小径部３３の形状を所望の形状に整形できる。例えば、前述の偏心した小径部３３を有する光ファイバを、図８に示す方法で形成できる。
【００４１】
次に、本発明のさらに他の一実施形態に係る光導波路モジュールについて説明する。図９は、光ファイバの先端部とその嵌合状態を示し、図１０は、さらに他の形状の光ファイバの先端部とその嵌合状態を示す。これらの嵌合状態を有する光導波路モジュールは、狙い形状に形成されたファイバ先端部を有する光ファイバに対し、光導波路板の導波路部にファイバ先端形状にあった形状を形成して、光ファイバを光導波路板に結合する際に、接続信頼性を向上させるものである。図９（ａ）（ｂ）に示すように、光ファイバ３の先端部分の領域３Ａ，３Ｂ，３Ｃのうち、途中の領域３Ｂの部分のコア３１がむき出しされ、小径部が形成されている。また、その先端形状に合った形状が、図９（ｃ）に示すように基板クラッド５１のコア溝４１端部に、光ファイバ案内溝６Ａ，６Ｂ，６Ｃとして形成されている。そして、図９（ｄ）に示すように、光ファイバ３の領域３Ａ，３Ｂ，３Ｃとファイバ案内溝６Ａ，６Ｂ，６Ｃのそれぞれを嵌合させて、光導波路モジュールが形成される。図１０に示す光ファイバ３は、その先端の小径部３３をテーパ形状とし、また、光ファイバ案内溝６の形状が、対応する形状とされている。これらの光ファイバ案内溝及びコア溝４１の形成は、例えば、光ファイバ案内溝及びコア溝４１の両方の対応するパターンを有するマスクを用いて、フォトリソグラフイにより行うことができる。
【００４２】
上述の図９と図１０に示した先端部を有する光ファイバの製造方法を、図１１、図１２により説明する。図１１（ａ）に示すように、光ファイバ３の先端部の２箇所にマスクＭ１，Ｍ２を施して、エッチング液７に浸漬することにより、小径部３Ｂにコアが露出した光ファイバが得られる。また、図１１（ｂ）に示すように、光ファイバ３の先端から離れたところにマスクＭ３を施して、エッチング液７に浸漬することにより、先端部がテーパ形状となった小径部を有する光ファイバが得られる。
【００４３】
エッチングの詳細説明をする。エッチング液７として、例えば、フッ酸溶液を用いる場合、エッング速度が比較的遅く、光ファイバのクラッドの溶解量の制御が容易である。また、エッチング速度は、フッ酸濃度を変化させて制御することが可能である。マスクＭ１〜Ｍ３の形成は、光ファイバ先端外形部にＡｕのコーティング膜をスバッタ法により形成される。また、コーティング膜は、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ合金によるメタライズで形成してもよい。フッ酸溶液を用いてエッチングする場合、コーティング膜としてフッ素樹脂膜を用いてもよい。
【００４４】
また、先端がテーパ形状となった小径部を有する光ファイバは、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、光ファイバ３に引張応力を付加しながらバーナ９により加熱して切断することにより得られる。石英ファイバの場合、１６００℃〜２０００℃に加熱しファイバ外径の最小値が、２０μｍφになるところで、光ファイバを切断すると光ファイバ端部がテーパ形状になり、所望の形状が得られる。この形状は、光ファイバを加熱する領域、引張応力、及び歪速度により制御可能である。光ファイバの加熱は、酸水素バーナや炭酸ガスレーザ等の赤外線レーザによって局所加熱が可能であり、これらを用いて所望のテーパ形状を形成可能である。
【００４５】
次に、本発明のさらに他の一実施形態に係る光導波路モジュールについて説明する。図１３は、光ファイバの先端部とその嵌合状態を示し、図１０は、さらに他の嵌合状態を示す。前出の図３（ａ）（ｂ）に関して説明した光ファイバ配置工程では、光ファイバ案内溝の寸法を光ファイバの外径より０．５〜１μｍ程度大きく形成して嵌合時の光ファイバ破損を避けることを述べたが、ポリマ導波路の場合、光ファイバ案内溝の寸法を小さくして、光ファイバを破損することなく、精度良く位置決めをすることができる。すなわち、光導波路（コア及びクラッド）が、ポリマ等のように、ファイバ材質より硬度が低い材料の場合、光ファイバ案内溝に光ファイバを位置合わせする際に、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、光ファイバ小径部３３の外径ｄ１よりも光ファイバ案内溝６の溝幅ｄ２を小さくする。このような寸法関係のもとで、光ファイバ小径部３３を光ファイバ案内溝６に嵌合させると、図１３（ｃ）に示すように、光ファイバ案内溝の側壁が変形するとともに、側壁から光ファイバ小径部３３をクランプする力Ｆが発生する。力Ｆによって、光ファイバ小径部３３が光ファイバ案内溝の中心に精度良く配置・保持され、また、その後の接着等の製造工程においても位置ずれの発生も抑制される。
【００４６】
上述の寸法関係として、例えば、ＰＭＭＡ製の基板クラッド５１と、石英製光ファイバ（外径φ１２５μｍ、コア直径φ９μｍ）の場合、光ファイバコアと導波路コアとのモード整合を考慮すると導波路（コア溝４１）の断面形状は□５〜７μｍが好ましい。そして、光ファイバ小径部３３の外形ｄ１を光ファイバコアの直径φ９μｍと同じとする場合、光ファイバ案内溝６の幅ｄ２を７〜８μｍ程度にしておくと、光ファイバを破損することなく樹脂の弾性力によって光ファイバを保持することが可能である。
【００４７】
また、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、光ファイバ案内溝６の一方の側壁に沿って切り込み６１を形成して、側壁６２を変形し易くすることによって、光ファイバ案内溝６の他方の側壁６３を基準面として光ファイバ小径部３３を配置することができる。このような構造は、基板クラッド５１がポリマ製ではない場合においても適用することができる。なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上記において主にＹ分岐導波路を示す図を参照して説明しているが、本発明はこのようなＹ分岐導波路を有する光導波路モジュールに限られることなく、光導波路板の光ファイバ案内溝に光ファイバの小径部を嵌合して固定する構成を有するすべての光導波路モジュールを包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る光導波路モジュールの斜視図、（ｂ）は同光導波路モジュールの結合部構造を説明する斜視図。
【図２】（ａ）（ｂ）は同上光導波路モジュールに用いられる光ファイバの小径部の形成を説明する図。
【図３】（ａ）（ｂ）は同上光導波路モジュール製造工程を説明する斜視図、（ｃ）は完成した同上光導波路モジュールの斜視図。
【図４】（ａ）は本発明の他の一実施形態に係る光導波路モジュールの斜視図、（ｂ）は同光導波路モジュールの結合部構造を説明する斜視図。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は同上光導波路モジュール製造工程を説明する斜視図、（ｄ）は完成した同上光導波路モジュールの斜視図。
【図６】（ａ１）（ｂ１）は本発明のさらに他の一実施形態に係る光導波路モジュールの結合部構造を説明する斜視図、（ａ２）（ｂ２）は同結合部構造を説明する段面図。
【図７】（ａ）は本発明のさらに他の一実施形態に係る光導波路モジュールにおける調芯を説明する斜視図、（ｂ）は同光導波路モジュールに用いられる光ファイバの斜視図、（ｃ）は（ｂ）における光ファイバの小径部のＡ−Ａ段面図。
【図８】本発明の光導波路モジュールに用いられる光ファイバの小径部の形成を説明する図。
【図９】（ａ）は本発明のさらに他の一実施形態に係る光導波路モジュールに用いられる光ファイバの先端部の斜視図、（ｂ）は同光ファイバの先端部の断面図、（ｃ）は同光ファイバの先端部が嵌合する光導波路の光ファイバ案内溝部分の平面図、（ｄ）は同光導波路モジュールにおける同光ファイバと光ファイバ案内溝との嵌合状態平面図。
【図１０】本発明のさらに他の一実施形態に係る光導波路モジュールの結合部構造を説明する斜視図。
【図１１】（ａ）（ｂ）は本発明の光導波路モジュールに用いられる光ファイバの小径部の形成を説明する模式図。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は本発明の光導波路モジュールに用いられる光ファイバの小径部の形成を説明する模式図。
【図１３】（ａ）は本発明の一実施形態に係る光導波路モジュールの他の結合部構造を説明する斜視図、（ｂ）（ｃ）は同結合部構造を説明する断面図。
【図１４】（ａ）は本発明の一実施形態に係る光導波路モジュールのさらに他の結合部構造を説明する斜視図、（ｂ）は同結合部構造を説明する断面図。
【図１５】従来の光導波路モジュールの結合部構造を説明する斜視図。
【符号の説明】
【００４９】
１    光導波路モジュール
２    光導波路板
３    光ファイバ
４    （光導波路板の）コア
５、５１、５２    クラッド
６    光ファイバ案内溝
３３    小径部
【図１】
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【図２】
2005128407.tif 000004
【図３】
2005128407.tif 000005
【図４】
2005128407.tif 000006
【図５】
2005128407.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005128407.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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