(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路が形成された光導波路チップと、光ファイバが固定された光ファイバブロックとが接続された光導波路型モジュールにおいて、前記光導波路チップと光ファイバブロックの高さが異なり、前記光導波路チップと光ファイバブロックとが光導波路と接続すべき光ファイバとの位置が合わされて接着剤により接続固定され、該接着剤を光導波路チップ上に接続部と逆方向に徐々に厚みが薄くなるようにテーパ部を設け、さらに熱収縮チューブを加熱収縮することにより、前記接続固定部全周囲が封止されていることを特徴とする光導波路型モジュール。
【請求項２】
前記熱収縮チューブはフッ素樹脂、架橋ポリオレフィン、合成ゴムの中から選択した一の材料をチューブ状に形成して成ることを特徴とする請求項１に記載の光導波路型モジュール。
【請求項３】
前記熱収縮チューブは外側が熱収縮性材料層、内側が熱溶融性材料層から成る２重構造を有して成ることを特徴とする請求項１または２に記載の光導波路型モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光導波路チップと該光導波路チップの両端面に光軸を一致し、接続固定する光ファイバとを備えた高信頼性の光導波路モジュールに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来の光導波路モジュールは、主要部品として光導波路チップと接続用光部品から構成されており、接続用光部品としては、例えばＶ溝を石英基板上に形成し、所望の位置に光ファイバを接着剤などで配置固定したものが用いられている。また、光導波路チップは、光導波路基板中に屈折率の高い、光を閉じこめて導波させる部分が形成され、分岐、スイッチといった機能をもったものである。
【０００３】
図９（ａ）は、１×４分岐器型光導波路チップ３と光ファイバブロック１との接続例を示す図であり、該光導波路チップ３及び接続用光部品１の接続端面は光軸に対し、反射戻り光を防ぐために所望の角度で端面研磨されており、また該接続用光部品１である４芯光ファイバブロック１のそれぞれのコア間隔は、該光導波路チップ３の光導波路４間隔と一致するように作製されている。また、該光導波路チップ３および光ファイバブロック１は、一般に光軸を一致させた後、接着剤（例えば紫外線硬化型接着剤）等により接続固定されている。
【０００４】
そのため、これらの光導波路チップ３と光ファイバブロック１の接続部には、接着剤層７が介在し、この接着層７が水分の存在下において吸湿し、経時的な接着力の低下及び材料の劣化を引き起こすことになる。この結果、接続部における光損失の増加が生じていた。
【０００５】
その対策として、図９（ｂ）のように接続固定したもの接続部を含む側面に熱硬化型樹脂１１を塗布し、封止するといった対策がとられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した封止方法では封止材として熱硬化型の樹脂を塗布するため、均一な厚さで塗布を行わなければ熱硬化型の樹脂の厚みの違いによる応力の違いが生じ、位置ずれの原因となり光導波路モジュールの信頼性を損なうという問題があった。
【０００７】
また、封止材として熱硬化型の樹脂を用いるため、硬化時間がかかり、更に硬化後に熱硬化型樹脂を均一な厚さで維持するためには、熱硬化樹脂の自重による影響を防ぐために光導波路モジュールの各側面ごとに作業を行わなければならず、作業効率が悪いという問題があった。
【０００８】
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、光学特性を不安定にすること無く長期信頼性に優れ、かつ作業効率が良好な光導波路モジュールを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、光導波路チップと該光導波路チップの両端面に各光導波路と光軸が一致するように接続固定される少なくとも１本以上の光ファイバが固定されている光ファイバブロックとを備えた光導波路型モジュールにおいて、光導波路チップと光ファイバの光軸を一致させた後に接続固定を行い、接続部の封止に熱収縮チューブを用いることを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】
以上のような光導波路モジュールでは、封止材である熱収縮チューブの厚みを容易に均一とすることが可能であるため、従来問題となった熱硬化型樹脂の厚みの違いによる応力の違いの影響を防ぐことができ、更に光導波路チップと光ファイバの光軸を一致させた後、接続固定したものを熱収縮チューブ内に挿入し熱により収縮させるため光導波路モジュールの接続部を含む全側面を一度に封止する事が可能となり、作業効率を向上させることができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の参考例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明にかかる光導波路モジュール１０の参考例を示す構成図及び封止方法を示す。図１（ａ）において光導波路チップは１×８分岐型光導波路チップ３であり、シリコン製基板上に石英系光導波路が形成されている。８本の光導波路と接続する光ファイバブロック１は、切削加工により光導波路の間隔と同一で高精度で形成されたＶ溝基板上の８本のＶ溝にテープファイバ５の光ファイバが８本配置されており、１本の光導波路と接続する光ファイバブロック１は、同様の加工法により作製されたＶ溝基板上の１本のＶ溝に光ファイバ２が１本配置されている。この状態において、双方のＶ溝に配置された光ファイバ上方からカバーで押さえて紫外線硬化型接着剤を用いて接着固定し、その後研磨により光軸に対し所望の角度で接続断面が作製されている。また、光導波路チップ３と光ファイバブロック１は、例えば各々の接続側において光軸調整がなされた後、紫外線硬化型接着剤を塗布し、紫外線を照射して接続断面間に接着層７を形成し、接続固定されている。次に図１（ｂ）に示すように均一な厚さで作製されている１つのフッ素樹脂熱収縮チューブ８内に光導波路モジュール１０の２つの接続部が隠れるように挿入し、更にこの状態のまま恒温槽に挿入し、適切な温度でフッ素樹脂熱収縮チューブ８を収縮させる。ここで、フッ素樹脂熱収縮チューブ８は、４ふっ化エチレン−６ふっ化プロピレン共重合樹脂ＦＥＰ（Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ−Ｅｔｈｙｌｅｎｅ−Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、収縮温度１４０℃、収縮率４０％）を使用し、その内径は、収縮後に導波路モジュール１０の側面とフッ素樹脂熱収縮チューブ８の内壁の間に隙間が生じない大きさとした。収縮後は図１（ｃ）のようになる。
【００１２】
図２は、本発明の別の参考例を示す構成図であり、２つの接続部それぞれに別々のフッ素樹脂熱収縮チューブ８を用いたものである。
【００１３】
図３は、本発明の別の参考例を示す構成図であり、光導波路モジュール１０全体をフッ素樹脂熱収縮チューブ８で覆ったものである。
【００１４】
図４、５及び６は、本発明の実施例を示す構成図であり、光ファイバブロック１と光導波路チップ３の高さが違う場合に段差部を小さくしたものである。図４では、例えば接続に用いた紫外線硬化型の接着剤を光導波路チップ３上に接続部と逆方向に徐々に厚みが薄くなるようにテーパ部を設けてある。図５及び６では、光ファイバブロック１と光導波路チップ３の高さを一致させるように光導波路チップ３上に補助基板９を設けたものである。
【００１５】
図７は、本発明の別の実施例を示す構成図である。光導波路チップ３及び光ファイバブロック１を図７（ａ）（ｂ）に示すように円形の断面の筺体６に固定した後、図７（ｃ）のように各々の接続側において光軸調整がなされた後、紫外線硬化型接着剤を塗布し、紫外線を照射して接続断面間に接着層７を形成し、接続固定されており、その後、図７（ｄ）に示すようにフッ素樹脂熱収縮チューブ８で封止したものである。
【００１６】
図８は、本発明の別の実施例を示す断面図である。接続部の封止に熱収縮チューブを用いる部分の光導波路チップ３及び光ファイバブロック１の外周に弾性体のシリコン樹脂１２を塗布してあり、熱収縮チューブ８の収縮時の応力を緩和する構造となっている。
【００１７】
以上本発明の実施例を詳細に説明したが、本発明はこれに限らず、例えば以下のような変更が可能である。
【００１８】
▲１▼上記実施例では、熱収縮チューブ８をフッ素樹脂としたが、防湿性に優れかつ補強が可能であれば別の成分でも良い。フッ素樹脂としては、ふっ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ：Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ−ｆｌｕｏｒｉｄｅ、例：収縮温度１７５℃、収縮率５０％）、４ふっ化エチレン樹脂（ＴＦＥ：Ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ、例：収縮温度３２７℃、収縮率５０％、７５％）、４ふっ化エチレン−パーフロロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ：Ｐｅｒｆｌｕｏａｌｃｏｘｙ、例：収縮温度１４０℃、収縮率２５％）、４ふっ化エチレン樹脂ＴＦＥと４ふっ化エチレン−６ふっ化プロピレン共重合樹脂ＦＥＰの２重構造体ＴＦＥ／ＦＥＰ（例：収縮温度３２７℃、収縮率６７％）等がある。
【００１９】
又、架橋ポリオレフィンをチューブ状にしても熱収縮チューブが得られる。架橋ポリオレフィンは、オレフィン（エチレン列炭化水素）の重合体であるポレオレフィン（Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ：例えばポリエチレンなど多種多様）の耐熱性を向上させるため、放射線架橋によって、ポリマー分子間を架橋し、３次元網目構造にしたものである。架橋ポリオレフィンとしては、収縮温度１２１℃、収縮率５０％のものを使用した。その他、半硬質架橋ポレオレフィン（例：収縮温度１３５℃、収縮率５０％）等がある。
【００２０】
また、合成ゴムを用いても熱収縮チューブが得られる。合成ゴムには、架橋フッ素ゴム（例：収縮温度１７５℃、収縮率５０％）、クロロプレンゴム（例：収縮温度１３５℃、収縮率５０％）等が有る。
【００２１】
さらにこれら熱収縮性材料の内側に熱溶融性の層を設けた２重構造材料で熱収縮チューブを形成すると、加熱により内側の層が溶融するとともに外側の熱収縮性材料が収縮するので、光導波路モジュールの接続部全周囲と熱収縮チューブの内壁との間の隙間を除去し密着封止するのに有効である。このような材料には、架橋ポリオレフィンとポレオレフィンとで２層構造にし、架橋ポリオレフィンを外側にし、ポレオレフィンを内側にしてチューブを形成すれば熱収縮チューブが実現できる（例：収縮温度１２１℃、収縮率６０％）。その他、架橋ポリオレフィンとポリアミド系接着材（例：収縮温度１２１℃、収縮率６７％）等がある。
▲２▼熱収縮チューブ８の収縮前の断面形状は、収縮後に光導波路モジュール１０の側面と熱収縮チューブ８の内壁の間に隙間が生じないければ円形及び矩形でも良い。
【００２２】
▲３▼上記実施例では、光導波路チップ３と光ファイバブロック１の接続固定部に補強材を用いていないが、光導波路チップ及び光ファイバブロックの両側面にまたがる補強材を設けた後に封止しても良い。
【００２３】
▲４▼上記実施例では、筺体６の断面形状を円形としたが、これに限らず、例えば矩形でも良い。
【００２４】
なお、本発明は、図１〜図８に示す実施例、上記▲１▼〜▲３▼の技術的事項を組み合わせることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明にかかる光導波路モジュールでは、接続部の封止に熱収縮チューブを用いているため、従来問題となった熱硬化型樹脂の厚みの違いによる応力の違いの影響を防ぐことができ、更に光導波路チップと光ファイバの光軸を一致させた後、接続固定したものを熱収縮チューブ内に挿入し熱により収縮させるため光導波路モジュールの接続部を含む全側面を一度に封止する事が可能となり、作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の参考例にかかる光導波路モジュールの封止方法例を示す側面図である。
【図２】  本発明の他の参考例を示す光導波路モジュールの側面図である。
【図３】  本発明の他の参考例を示す光導波路モジュールの側面図である。
【図４】  本発明の実施例を示す光導波路モジュールの側面図である。
【図５】  本発明の他の実施例を示す光導波路モジュールの側面図である。
【図６】  本発明の他の実施例を示す光導波路モジュールの側面図である。
【図７】  本発明に係る光導波路モジュールの他の実施例を示すもので、（ａ）は光ファイバブロックの接続端面図、（ｂ）は光導波路チップの接続端面図、（ｃ）は光導波路チップの両端面に光ファイバブロックを接続固定した光導波路モジュールの斜視図、（ｄ）は光導波路モジュールを封止した様子を示す斜視図である。
【図８】  本発明の他の実施例を示す光導波路モジュールの断面図である。
【図９】  従来例を示し、（ａ）は１×４分岐型光導波路チップと光ファイバブロックとを接続した光導波路モジュールの上面図、（ｂ）は光導波路モジュールの接続部に熱硬化型樹脂を塗布した例を示す光導波路モジュールの断面図である。
【符号の説明】
１：光ファイバブロック、２：光ファイバ、３：光導波路チップ、４：光導波路、５：テープファイバ、６：筺体、７：接着剤層、８：フッ素樹脂熱収縮チューブ、９：補助基板、１０：光導波路モジュール、１１：熱硬化型樹脂、１２：シリコン樹脂
【図１】
0003764509.tif 000002
【図２】
0003764509.tif 000003
【図３】
0003764509.tif 000004
【図４】
0003764509.tif 000005
【図５】
0003764509.tif 000006
【図６】
0003764509.tif 000007
【図７】
0003764509.tif 000008
【図８】
0003764509.tif 000009
【図９】
0003764509.tif 000010