JP3268311B2 - 集積光部品 - Google Patents
集積光部品Info
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- JP3268311B2 JP3268311B2 JP08755592A JP8755592A JP3268311B2 JP 3268311 B2 JP3268311 B2 JP 3268311B2 JP 08755592 A JP08755592 A JP 08755592A JP 8755592 A JP8755592 A JP 8755592A JP 3268311 B2 JP3268311 B2 JP 3268311B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/30—Optical coupling means for use between fibre and thin-film device
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は基体内に集積されかつ単
一モ−ドまたは多モ−ド光ファイバの端部に結合された
少なくとも1つの導波路よりなる集積光部品に関する。
さらに詳細には、本発明は、ファイバが一方では集積導
波路の出力に対面したファイバ端部でかつ他方ではこの
出力から離れた位置で基体に接着されているこの種の部
品に関する。
一モ−ドまたは多モ−ド光ファイバの端部に結合された
少なくとも1つの導波路よりなる集積光部品に関する。
さらに詳細には、本発明は、ファイバが一方では集積導
波路の出力に対面したファイバ端部でかつ他方ではこの
出力から離れた位置で基体に接着されているこの種の部
品に関する。
【0002】
【従来の技術】このような集積光部品は例えば米国特許
第4943130号により公知である。ベルコア(USA)によって
1990年11月に刊行された仕様書T.W.NWT 000442の予備仕
様に従って、このような光部品はファイバ/基体付着の
機械的強度と光信号の伝送品質を確保する予め定められ
たテストに合格しなければならない。その機械的強度は
ファイバ/基体付着に加えられる引張り力によってテス
トされ、かつその付着は-40℃から+85℃までの温度範囲
で、あるいはさらに60℃において93%の相対湿度の雰囲
気において、あるいはさらに85℃において2000時間の経
時変化の間に5Nの力に耐えなければならない。さらに、
伝送される光信号に対して観察される過剰信号損失は、
1つの入力と2つの出力を有する部品の場合には、予め
定められた閾値、例えば0.8dBを超えてはならない。
第4943130号により公知である。ベルコア(USA)によって
1990年11月に刊行された仕様書T.W.NWT 000442の予備仕
様に従って、このような光部品はファイバ/基体付着の
機械的強度と光信号の伝送品質を確保する予め定められ
たテストに合格しなければならない。その機械的強度は
ファイバ/基体付着に加えられる引張り力によってテス
トされ、かつその付着は-40℃から+85℃までの温度範囲
で、あるいはさらに60℃において93%の相対湿度の雰囲
気において、あるいはさらに85℃において2000時間の経
時変化の間に5Nの力に耐えなければならない。さらに、
伝送される光信号に対して観察される過剰信号損失は、
1つの入力と2つの出力を有する部品の場合には、予め
定められた閾値、例えば0.8dBを超えてはならない。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】上述した集積光部品
では、基体、光ファイバおよびアセンブリの接着剤を構
成する材料の熱膨張が異なることに関係した問題が生ず
る。基体は80×10-7K-1のオ−ダ−の熱膨張係数を有す
るガラスで容易に作成される。集積光導波路は例えばフ
ォトリソグラフィック・マスキングおよびイオン交換に
よってこのガラス中に形成される。光ファイバは、単一
モ−ドまたは多モ−ドのいずれの場合にも、熱膨張係数
が例えば6×10-7K-1より小さい非常に純粋なシリカおよ
びド−プしたシリカよりなる。従って、同一温度上昇に
対しては、基体はそれに離れた2つの点で付着されたフ
ァイバより大きく膨張する。そのため、基体がその2つ
の点の間のファイバの部分に引張り応力を加える。この
引張り応力がファイバの破断、ファイバを構成するシリ
カの光特性の変化、あるいはファイバ付着点の劣化を生
じさせることになりうる。使用されている接着剤の熱膨
張係数が、観察される差膨張に対して重要な役割を果す
ことにもなりうる。このような現象は、集積光部品のフ
ァイバと導波路との間の付着の光学的連続性を変更し、
かつある場合にはそれを破壊し、従って、この付着部を
伝送する光信号の変更あるいは完全な喪失を生ずること
になりうる。この付着部の変更の他の原因は、湿った雰
囲気の場合に顕著な環境の影響と、特に温度が室温から
低い温度(例えば-40℃)まで低下する場合における部
品を構成する材料のエ−ジングの影響である。
では、基体、光ファイバおよびアセンブリの接着剤を構
成する材料の熱膨張が異なることに関係した問題が生ず
る。基体は80×10-7K-1のオ−ダ−の熱膨張係数を有す
るガラスで容易に作成される。集積光導波路は例えばフ
ォトリソグラフィック・マスキングおよびイオン交換に
よってこのガラス中に形成される。光ファイバは、単一
モ−ドまたは多モ−ドのいずれの場合にも、熱膨張係数
が例えば6×10-7K-1より小さい非常に純粋なシリカおよ
びド−プしたシリカよりなる。従って、同一温度上昇に
対しては、基体はそれに離れた2つの点で付着されたフ
ァイバより大きく膨張する。そのため、基体がその2つ
の点の間のファイバの部分に引張り応力を加える。この
引張り応力がファイバの破断、ファイバを構成するシリ
カの光特性の変化、あるいはファイバ付着点の劣化を生
じさせることになりうる。使用されている接着剤の熱膨
張係数が、観察される差膨張に対して重要な役割を果す
ことにもなりうる。このような現象は、集積光部品のフ
ァイバと導波路との間の付着の光学的連続性を変更し、
かつある場合にはそれを破壊し、従って、この付着部を
伝送する光信号の変更あるいは完全な喪失を生ずること
になりうる。この付着部の変更の他の原因は、湿った雰
囲気の場合に顕著な環境の影響と、特に温度が室温から
低い温度(例えば-40℃)まで低下する場合における部
品を構成する材料のエ−ジングの影響である。
【0004】従って、本発明は、上述した形式のもので
あって、予め定められた広い温度範囲にわたって満足な
機械的および光学的特性を確保するように設計された集
積光部品の作成を目的とする。
あって、予め定められた広い温度範囲にわたって満足な
機械的および光学的特性を確保するように設計された集
積光部品の作成を目的とする。
【0005】本発明は高湿度雰囲気の影響とエ−ジング
のの影響に対して満足な耐性を有するこの種の部品の作
成をも目的とする。
のの影響に対して満足な耐性を有するこの種の部品の作
成をも目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のこれらの目的な
らびに下記の説明から明らかとなる他の目的は、予め定
められた温度範囲内で使用するために設計されかつ少な
くとも1つの集積光導波路を具備した集積光部品によっ
て実現されるものであり、その集積光導波路は基体内に
形成されかつ出力を光ファイバに結合され、その光ファ
イバはそれぞれ少なくとも第1および第2の接着剤滴に
よって前記出力およびそれから分離された領域において
前記基体に付着されている。
らびに下記の説明から明らかとなる他の目的は、予め定
められた温度範囲内で使用するために設計されかつ少な
くとも1つの集積光導波路を具備した集積光部品によっ
て実現されるものであり、その集積光導波路は基体内に
形成されかつ出力を光ファイバに結合され、その光ファ
イバはそれぞれ少なくとも第1および第2の接着剤滴に
よって前記出力およびそれから分離された領域において
前記基体に付着されている。
【0007】これらの滴を構成する接着剤はそれぞれガ
ラス遷移温度を有する。本発明によれば、第1の接着剤
滴のガラス遷移温度は前記予め定められた温度範囲内に
あり、そして第2の滴のガラス遷移温度はその予め定め
られた範囲より一般に高い第2の温度範囲内にあり、こ
の第2の範囲の下限は前記予め定められた範囲の上限の
+/- 10℃である。
ラス遷移温度を有する。本発明によれば、第1の接着剤
滴のガラス遷移温度は前記予め定められた温度範囲内に
あり、そして第2の滴のガラス遷移温度はその予め定め
られた範囲より一般に高い第2の温度範囲内にあり、こ
の第2の範囲の下限は前記予め定められた範囲の上限の
+/- 10℃である。
【0008】このようにして、ファイバ/基体付着部の
機械的強度は、差膨張がファイバの劣化を生じたりある
いはファイバ/導波路付着部の光学的連続性を変更した
りすることがないように改善される。
機械的強度は、差膨張がファイバの劣化を生じたりある
いはファイバ/導波路付着部の光学的連続性を変更した
りすることがないように改善される。
【0009】本発明による集積光部品の作成の他の実施
例によれば、ファイバを基体に固着させるために、第2
の滴よりもファイバ端部から離れた位置に第3の接着剤
滴が配置され、この第3の滴のガラス遷移温度は前記予
め定められた温度範囲より一般に高い。後述するよう
に、利用される接着剤の容積と、湿った環境内での接着
剤の膨張がファイバ/導波路付着部に及ぼす影響を軽減
することができる。
例によれば、ファイバを基体に固着させるために、第2
の滴よりもファイバ端部から離れた位置に第3の接着剤
滴が配置され、この第3の滴のガラス遷移温度は前記予
め定められた温度範囲より一般に高い。後述するよう
に、利用される接着剤の容積と、湿った環境内での接着
剤の膨張がファイバ/導波路付着部に及ぼす影響を軽減
することができる。
【0010】本発明による集積光部品を作成するさらに
他の方法によれば、前記第2および第3の滴の間に配置
されたファイバの部分を基体に付着させるために第4の
接着剤滴が用いられ、この接着剤のガラス遷移温度は前
記予め定められた温度範囲内にある。後述するように、
第2および第3の接着剤滴間に配置された光ファイバの
部分の強度を増加させることができる。
他の方法によれば、前記第2および第3の滴の間に配置
されたファイバの部分を基体に付着させるために第4の
接着剤滴が用いられ、この接着剤のガラス遷移温度は前
記予め定められた温度範囲内にある。後述するように、
第2および第3の接着剤滴間に配置された光ファイバの
部分の強度を増加させることができる。
【0011】本発明の他の特徴および利益は添付図面に
関する下記の説明から明らかとなるであろう。
関する下記の説明から明らかとなるであろう。
【0012】
【実施例】例えばガラスで形成された基体1と、被覆さ
れた部分3によって保護された光ファイバ2よりなる本
発明にようる集積光部品を示す図1を参照する。ファイ
バ2は一部剥離されており、かつ例えばイオン交換技術
によって基体に形成された導波路5の出力に端面が結合
されうるような態様で、基体上に形成された段部4上に
載置されている。前述した米国特許第4943130号に開示
された設計および処理に従って、段部4と、ファイバ2
と導波路5の出力の接合部との間に横方向の出口溝6
(例えば1〜2mmの幅の)が設けられ得る。この機械的お
よび光学的接合は適当な光学品質を有する第1の接着剤
滴7によって確保される。この第1の滴は小さい容積を
有することが好ましい。それより大きい容積を有する第
2の接着剤滴8がファイバを基体に付着させるためにそ
のファイバおよび基体上に配置される。図1に示されて
いるように、滴8は上記光ファイバの剥離された部分と
被覆された部分を覆う。この第2の滴は横方向出口溝6
によって第1の滴から分離される。本発明による部品の
製造方法のこれらの特徴は上述の米国特許第4943130号
に詳細に記載されている。
れた部分3によって保護された光ファイバ2よりなる本
発明にようる集積光部品を示す図1を参照する。ファイ
バ2は一部剥離されており、かつ例えばイオン交換技術
によって基体に形成された導波路5の出力に端面が結合
されうるような態様で、基体上に形成された段部4上に
載置されている。前述した米国特許第4943130号に開示
された設計および処理に従って、段部4と、ファイバ2
と導波路5の出力の接合部との間に横方向の出口溝6
(例えば1〜2mmの幅の)が設けられ得る。この機械的お
よび光学的接合は適当な光学品質を有する第1の接着剤
滴7によって確保される。この第1の滴は小さい容積を
有することが好ましい。それより大きい容積を有する第
2の接着剤滴8がファイバを基体に付着させるためにそ
のファイバおよび基体上に配置される。図1に示されて
いるように、滴8は上記光ファイバの剥離された部分と
被覆された部分を覆う。この第2の滴は横方向出口溝6
によって第1の滴から分離される。本発明による部品の
製造方法のこれらの特徴は上述の米国特許第4943130号
に詳細に記載されている。
【0013】明らかなように、ファイバと基体との間の
付着は互いに離間された2つの点において必要である。
上述したように、差熱膨張は付着部を劣化させうる機械
的応力を生じやすい。
付着は互いに離間された2つの点において必要である。
上述したように、差熱膨張は付着部を劣化させうる機械
的応力を生じやすい。
【0014】これらの応力がある閾値に達すると、滴7
におけるファイバ/導波路付着部の光学的連続性の破
断、すなわちファイバの破断またはそれの光学的特性の
変更が観察される。これらの現象はすべてファイバ/基
体付着部の機械的強度に重大な影響を及ぼすとともに、
ファイバ2と導波路5の間の光信号の伝送に対してその
信号の一部または全部の減衰によって重大な影響を及ぼ
す。
におけるファイバ/導波路付着部の光学的連続性の破
断、すなわちファイバの破断またはそれの光学的特性の
変更が観察される。これらの現象はすべてファイバ/基
体付着部の機械的強度に重大な影響を及ぼすとともに、
ファイバ2と導波路5の間の光信号の伝送に対してその
信号の一部または全部の減衰によって重大な影響を及ぼ
す。
【0015】本発明によれば、滴7を形成するために、
乾燥した状態で部品に対する予め定められた動作温度
(上述のように例えば-40℃〜+85℃)内のガラス遷移温
度Tgを有する接着剤を用いることによってこれらの問題
が回避される。この温度範囲内において、問題の滴の温
度がその滴のTgより高くなると、その滴を形成している
接着剤が粘弾性相に移行する。この相にある接着剤によ
ってファイバと基体Tの間に形成された可撓性の付着部
は、観察された差熱膨張の影響の下で、滴内でのファイ
バの若干のクリ−ピングを許容する。このクリ−ピング
はファイバに加えられる応力がそのファイバの一体性ま
たはファイバ/導波路付着部の光学的連続性に影響を及
ぼし得る閾値に到達するのを防止する。
乾燥した状態で部品に対する予め定められた動作温度
(上述のように例えば-40℃〜+85℃)内のガラス遷移温
度Tgを有する接着剤を用いることによってこれらの問題
が回避される。この温度範囲内において、問題の滴の温
度がその滴のTgより高くなると、その滴を形成している
接着剤が粘弾性相に移行する。この相にある接着剤によ
ってファイバと基体Tの間に形成された可撓性の付着部
は、観察された差熱膨張の影響の下で、滴内でのファイ
バの若干のクリ−ピングを許容する。このクリ−ピング
はファイバに加えられる応力がそのファイバの一体性ま
たはファイバ/導波路付着部の光学的連続性に影響を及
ぼし得る閾値に到達するのを防止する。
【0016】滴7を構成する接着剤を選択する場合に
は、ファイバの端面と集積導波路の出力との間を通とき
に光信号を感知し得る程度に変更させることがないよう
な態様で、その接着剤の光学的品質を考慮しなければな
らない。すべての場合に、考慮している温度範囲内の接
着剤の温度Tgは、この温度Tgより低い温度で生ずる差膨
張が本発明による集積光部品の構造と機能に対して感知
し得る程度の影響を及ぼさないように選択されなければ
ならない。
は、ファイバの端面と集積導波路の出力との間を通とき
に光信号を感知し得る程度に変更させることがないよう
な態様で、その接着剤の光学的品質を考慮しなければな
らない。すべての場合に、考慮している温度範囲内の接
着剤の温度Tgは、この温度Tgより低い温度で生ずる差膨
張が本発明による集積光部品の構造と機能に対して感知
し得る程度の影響を及ぼさないように選択されなければ
ならない。
【0017】同時に、一般に前記予め定められた範囲よ
り高い第2の温度範囲内にあるガラス遷移温度を有する
接着剤を用いて滴8を作成し、その第2の範囲の下限は
前記予め定められた動作温度範囲(前記温度範囲より
「一般に高い」)の上限の+/-10℃である。
り高い第2の温度範囲内にあるガラス遷移温度を有する
接着剤を用いて滴8を作成し、その第2の範囲の下限は
前記予め定められた動作温度範囲(前記温度範囲より
「一般に高い」)の上限の+/-10℃である。
【0018】このようにして、考慮している全温度範囲
にわたるファイバと支持体との間の機械的付着部の安定
性は、特にこの範囲の上限では、滴8の接着剤に依存す
る。
にわたるファイバと支持体との間の機械的付着部の安定
性は、特にこの範囲の上限では、滴8の接着剤に依存す
る。
【0019】滴7に対して選択される接着剤は、部品に
とって危険な差膨張の吸収と、ファイバ/導波路付着部
の光学的連続性を確保するために、動作温度範囲内にあ
るガラス遷移温度を有している。滴7に対しては、ガラ
スの屈折率に近い、すなわち1.5に近い屈折率を有する
透明な接着剤を選ぶ必要があることが理解されるであろ
う。
とって危険な差膨張の吸収と、ファイバ/導波路付着部
の光学的連続性を確保するために、動作温度範囲内にあ
るガラス遷移温度を有している。滴7に対しては、ガラ
スの屈折率に近い、すなわち1.5に近い屈折率を有する
透明な接着剤を選ぶ必要があることが理解されるであろ
う。
【0020】本発明に従ってこのようにして構成された
集積光部品は、+85℃で伝えられる引張り強度の下で、
特にファイバ/基体付着部の強度に関して、上述の予備
基準せ示された条件を満足させることができる。しか
し、湿った雰囲気内での動作に関してはこの予備基準に
よって規定された条件を満足するにはある種の困難が見
られた。本発明による集積光部品を作成する他の方法が
図2に示されており、これはこの問題を克服するために
修正されている。この図では、図3および図4と同様
に、図1で用いられたのと同じ符号が同一のまたは類似
の要素に対応している。図2の作成方法は、考慮中の温
度範囲より高いガラス遷移温度を有する接着剤で作成さ
れた薄い接着剤滴8を段部4のエッジにおいてファイバ
2の上に配置する点で図1の方法とは区別される。この
滴8はそれ自体、ガラス遷移の温度が前記温度範囲内に
ある重複する接着剤滴9によって被覆されかつそれによ
って重複されている。滴8は上記温度範囲にわたってフ
ァイバと基体との間の付着部の機械的一体性を確保す
る。滴9は機械的攻撃および周囲雰囲気の潜在的湿度に
対して滴8およびファイバ2を保護する。図2に示され
ているように、重複滴9は基体とファイバの間に滴8に
よって確立された付着部を補強するとともに、滴8およ
び光ファイバ2の剥離された部分および被覆された部分
の隣接領域を被覆する。図2に示された本発明の実施例
では、滴8は光ファイバの剥離された部分だけを被覆し
ており、光ファイバの被覆された部分は被覆しておら
ず、一方、滴9はその被覆された部分の領域に重複して
いる。この作成方法にようれば、機械的付着と光学的連
続性の機能が分離される。機械的付着は滴8によて、そ
して二次的には滴9によって確保されるが、光学的連続
性は滴7によって確保される。
集積光部品は、+85℃で伝えられる引張り強度の下で、
特にファイバ/基体付着部の強度に関して、上述の予備
基準せ示された条件を満足させることができる。しか
し、湿った雰囲気内での動作に関してはこの予備基準に
よって規定された条件を満足するにはある種の困難が見
られた。本発明による集積光部品を作成する他の方法が
図2に示されており、これはこの問題を克服するために
修正されている。この図では、図3および図4と同様
に、図1で用いられたのと同じ符号が同一のまたは類似
の要素に対応している。図2の作成方法は、考慮中の温
度範囲より高いガラス遷移温度を有する接着剤で作成さ
れた薄い接着剤滴8を段部4のエッジにおいてファイバ
2の上に配置する点で図1の方法とは区別される。この
滴8はそれ自体、ガラス遷移の温度が前記温度範囲内に
ある重複する接着剤滴9によって被覆されかつそれによ
って重複されている。滴8は上記温度範囲にわたってフ
ァイバと基体との間の付着部の機械的一体性を確保す
る。滴9は機械的攻撃および周囲雰囲気の潜在的湿度に
対して滴8およびファイバ2を保護する。図2に示され
ているように、重複滴9は基体とファイバの間に滴8に
よって確立された付着部を補強するとともに、滴8およ
び光ファイバ2の剥離された部分および被覆された部分
の隣接領域を被覆する。図2に示された本発明の実施例
では、滴8は光ファイバの剥離された部分だけを被覆し
ており、光ファイバの被覆された部分は被覆しておら
ず、一方、滴9はその被覆された部分の領域に重複して
いる。この作成方法にようれば、機械的付着と光学的連
続性の機能が分離される。機械的付着は滴8によて、そ
して二次的には滴9によって確保されるが、光学的連続
性は滴7によって確保される。
【0021】一般に、差熱膨張は主として滴7によって
吸収されるので、取り付け時には、ファイバ端面と基体
内の導波路出力との間に約15〜25μm、好ましくは18〜2
0μmの空間を保持して、それによってファイバと導波路
との間に間隙を許容することが有利である。
吸収されるので、取り付け時には、ファイバ端面と基体
内の導波路出力との間に約15〜25μm、好ましくは18〜2
0μmの空間を保持して、それによってファイバと導波路
との間に間隙を許容することが有利である。
【0022】図2に従って作成された光部品は上述した
予備基準によって規定された条件をすべて満足すること
ができた。しかし、湿度の高い雰囲気では、この湿度の
影響で滴9が膨潤して、それによって光ファイバ2が横
方向出口溝6の上方でそりを生ずることになりうること
が認められた。このそりは導波路に対するファイバの不
心合を生じさせ、それに応じて伝送光信号の減衰を生じ
させる作用を有する。
予備基準によって規定された条件をすべて満足すること
ができた。しかし、湿度の高い雰囲気では、この湿度の
影響で滴9が膨潤して、それによって光ファイバ2が横
方向出口溝6の上方でそりを生ずることになりうること
が認められた。このそりは導波路に対するファイバの不
心合を生じさせ、それに応じて伝送光信号の減衰を生じ
させる作用を有する。
【0023】本発明によれば、図3に示されているよう
にして作成された集積光部品でこのようなそりを軽減ま
たは防止する。図3の部品では、図2に示された部品の
滴8が互いに離間された2つの滴8’および8”に分割
されており、この場合、滴8’はファイバの剥離部分を
基体の段部4に付着させており、一方、滴8”はファイ
バ2の剥離されていない被覆部分3に配置されている。
これら両方の滴に用いられている接着剤は一般にこの部
品に対する動作温度範囲より高いガラス遷移温度Tgを有
している。2つの滴8’および8”の加算容積は図2に
おけるてき9の容積より小さい。水の分子による滴9の
膨潤に基因するファイバのそりがこれによって大幅に軽
減される。このようにして湿った環境における部品の性
能が改善される。接着剤の膨潤に基因するファイバの端
部におけるそりの作用は、導波路に対するファイバの許
容できない程度の不心合をもはや生ずることはない。
にして作成された集積光部品でこのようなそりを軽減ま
たは防止する。図3の部品では、図2に示された部品の
滴8が互いに離間された2つの滴8’および8”に分割
されており、この場合、滴8’はファイバの剥離部分を
基体の段部4に付着させており、一方、滴8”はファイ
バ2の剥離されていない被覆部分3に配置されている。
これら両方の滴に用いられている接着剤は一般にこの部
品に対する動作温度範囲より高いガラス遷移温度Tgを有
している。2つの滴8’および8”の加算容積は図2に
おけるてき9の容積より小さい。水の分子による滴9の
膨潤に基因するファイバのそりがこれによって大幅に軽
減される。このようにして湿った環境における部品の性
能が改善される。接着剤の膨潤に基因するファイバの端
部におけるそりの作用は、導波路に対するファイバの許
容できない程度の不心合をもはや生ずることはない。
【0024】図3に示されているように、横方向の溝1
0が滴8’および8”を分離している。表面張力による
この横方向溝のエッジにおける表面の交差が滴8’およ
び8”の流出を防止し、従って、これらの滴は溝10に
よって分離された状態に保持される。
0が滴8’および8”を分離している。表面張力による
この横方向溝のエッジにおける表面の交差が滴8’およ
び8”の流出を防止し、従って、これらの滴は溝10に
よって分離された状態に保持される。
【0025】図3の実施例の変形が図4に示されてい
る。この変形によれば、滴8’および8”(部品の動作
温度範囲より一般に高いガラス遷移温度Tgを有する接着
剤よりなる)を分離している空間が、この温度範囲内の
ガラス遷移温度を有する接着剤の滴11によって占有さ
れる。この滴11はファイバ/基体付着部の機械的特性
を改善する。図3の実施例では、部品の動作温度範囲よ
り一般に高いガラス遷移温度を有する接着剤よりなる2
つの滴8’および8”が、動作温度範囲全体にわたって
固定される接着点を画成するという事実を考慮する必要
がある。考慮中の温度範囲内で温度が上昇した場合にお
ける差熱膨張に基因して、滴8’および8”間のファイ
バ内にテンションが加えれるが、このテンションは滴
8”とファイバ2との間に被覆部分3が存在しているこ
とによって制限されるであろう。図4の実施例の間在す
る滴11はこのテンションに対するファイバの耐性を補
強し、それによってアセンブリの機械的特性を改善す
る。
る。この変形によれば、滴8’および8”(部品の動作
温度範囲より一般に高いガラス遷移温度Tgを有する接着
剤よりなる)を分離している空間が、この温度範囲内の
ガラス遷移温度を有する接着剤の滴11によって占有さ
れる。この滴11はファイバ/基体付着部の機械的特性
を改善する。図3の実施例では、部品の動作温度範囲よ
り一般に高いガラス遷移温度を有する接着剤よりなる2
つの滴8’および8”が、動作温度範囲全体にわたって
固定される接着点を画成するという事実を考慮する必要
がある。考慮中の温度範囲内で温度が上昇した場合にお
ける差熱膨張に基因して、滴8’および8”間のファイ
バ内にテンションが加えれるが、このテンションは滴
8”とファイバ2との間に被覆部分3が存在しているこ
とによって制限されるであろう。図4の実施例の間在す
る滴11はこのテンションに対するファイバの耐性を補
強し、それによってアセンブリの機械的特性を改善す
る。
【0026】実際には、図3の実施例におけるファイバ
2と基体のアセンブリは下記のようにして行なわれる。
ファイバと基体が滴11の沈積の作用で最初にアセンブ
ルされ、図4に示されているように、その上に滴8’お
よび8”が配置され、滴8’は出来るだけ低い高さを呈
するようになされる。前述の実施例と同様に、ファイバ
2と導波路5の出力がグル−の滴7によって連結され
る。
2と基体のアセンブリは下記のようにして行なわれる。
ファイバと基体が滴11の沈積の作用で最初にアセンブ
ルされ、図4に示されているように、その上に滴8’お
よび8”が配置され、滴8’は出来るだけ低い高さを呈
するようになされる。前述の実施例と同様に、ファイバ
2と導波路5の出力がグル−の滴7によって連結され
る。
【0027】本発明に適しておりかつ動作温度範囲内に
あるかあるいはその範囲より一般に高い値であるために
上述のような特徴のガラス遷移温度を有する接着剤は、
特定の目標用途およびこの接着剤に事実上要求される光
学的特性に着目して、容易に入手可能な多くの接着剤の
中から選択できる。この点に関して、接着剤はそれらの
ガラス遷移温度以下では固く、その温度以上では柔らか
く、そしてこの効果は温度がそれらのガラス遷移温度か
ら離れるにつれて増大することが知られている。同じこ
とがそれらの熱膨張係数についても言えるが、これは温
度Tgより低い場合よりその温度より高い場合のほうがよ
り大きい値を有する。
あるかあるいはその範囲より一般に高い値であるために
上述のような特徴のガラス遷移温度を有する接着剤は、
特定の目標用途およびこの接着剤に事実上要求される光
学的特性に着目して、容易に入手可能な多くの接着剤の
中から選択できる。この点に関して、接着剤はそれらの
ガラス遷移温度以下では固く、その温度以上では柔らか
く、そしてこの効果は温度がそれらのガラス遷移温度か
ら離れるにつれて増大することが知られている。同じこ
とがそれらの熱膨張係数についても言えるが、これは温
度Tgより低い場合よりその温度より高い場合のほうがよ
り大きい値を有する。
【0028】ガラス遷移温度は、遷移温度Tgより低い温
度で始る加熱でもって、毎分5〜10℃の温度勾配で乾燥
した生成物を走査することによる微分熱解析または微分
熱量測定によって測定できる各接着剤の特性である。こ
の点については、アカデミック・プレス社発行のア−ル
・シ−・マケンジ−著「微分熱解析」第2巻、第392
頁、ならびに1986年パリで開催されたソサイエティ
・オブ・テクニカル・アナリシス・アンド・キャラクタ
ライゼイション・オブ・マクロモレキュラ−・マテリア
ルスズ(Society of Technical Analysis and Character
ization of Macro-molecular Materials)のコンファレ
ンスで頒布された刊行物"Annales des Composites"に掲
載されたエル・モネリ(L. Monnerie)の論文を参照す
ることができる。
度で始る加熱でもって、毎分5〜10℃の温度勾配で乾燥
した生成物を走査することによる微分熱解析または微分
熱量測定によって測定できる各接着剤の特性である。こ
の点については、アカデミック・プレス社発行のア−ル
・シ−・マケンジ−著「微分熱解析」第2巻、第392
頁、ならびに1986年パリで開催されたソサイエティ
・オブ・テクニカル・アナリシス・アンド・キャラクタ
ライゼイション・オブ・マクロモレキュラ−・マテリア
ルスズ(Society of Technical Analysis and Character
ization of Macro-molecular Materials)のコンファレ
ンスで頒布された刊行物"Annales des Composites"に掲
載されたエル・モネリ(L. Monnerie)の論文を参照す
ることができる。
【0029】遊離基重合を伴うアクリル樹脂またはビニ
ル樹脂で作成された接着剤が特に適している。従って、
この効果のためには、光(例えば可視光または紫外線)
の作用で遊離基を生ずるフォトイニシエ−タ(photoinit
iator)によって開始される遊離基重合を生ずる1つまた
はそれ以上の二重結合を含んだアクリルまたはビニル型
のモノマ−またはオリゴマ−を有利に使用することがで
きる。
ル樹脂で作成された接着剤が特に適している。従って、
この効果のためには、光(例えば可視光または紫外線)
の作用で遊離基を生ずるフォトイニシエ−タ(photoinit
iator)によって開始される遊離基重合を生ずる1つまた
はそれ以上の二重結合を含んだアクリルまたはビニル型
のモノマ−またはオリゴマ−を有利に使用することがで
きる。
【0030】良好な透明度を有しなければならないファ
イバ/導波路付着部を確保するための滴以外の接着剤の
湿度に対する感度を低下させるために、例えばシリカ粉
末で作成された無機充填材または硬質有機材料と一緒に
これらの樹脂を用いることもできる。
イバ/導波路付着部を確保するための滴以外の接着剤の
湿度に対する感度を低下させるために、例えばシリカ粉
末で作成された無機充填材または硬質有機材料と一緒に
これらの樹脂を用いることもできる。
【0031】上述したように、特定の樹脂の選択は、動
作範囲内かあるいはそれより高いそれのガラス遷移温度
の値が目安になる。この場合、樹脂が受ける湿度の機能
としてこのガラス遷移温度の変化を考慮しなければなら
ないとともに、その湿度の機能として、膨張係数の変化
および粘弾性状態におけるヤング率を考慮しなければな
らない。これらの観点に基づいてなされるべき選択は当
業者の通常の技術の範囲内である。
作範囲内かあるいはそれより高いそれのガラス遷移温度
の値が目安になる。この場合、樹脂が受ける湿度の機能
としてこのガラス遷移温度の変化を考慮しなければなら
ないとともに、その湿度の機能として、膨張係数の変化
および粘弾性状態におけるヤング率を考慮しなければな
らない。これらの観点に基づいてなされるべき選択は当
業者の通常の技術の範囲内である。
【0032】本発明で用いられる接着剤を作成するため
には多数の市販の樹脂が適している。
には多数の市販の樹脂が適している。
【0033】例示として上述した温度範囲[-40℃、+85
℃]内のガラス遷移温度を有する接着性樹脂がVitralit
612B(Tg=55℃をゆうする)あるいはVitralit 7104、71
05および7106という商品名でエロソア・リミテッド・コ
−ポレイションから市販されている。
℃]内のガラス遷移温度を有する接着性樹脂がVitralit
612B(Tg=55℃をゆうする)あるいはVitralit 7104、71
05および7106という商品名でエロソア・リミテッド・コ
−ポレイションから市販されている。
【0034】この温度範囲より高いガラス遷移温度を有
する接着剤はNOA 81 (Tg= 120℃)またはNOA 61 (Tg = 1
30℃)という商品名でフランスの会社であるエポテクニ
(EPOTECHNY)から市販されており、またLCR 000およびLC
R 070 (使用される硬化処理に従って Tg = 106℃または
117℃)、LCR 050 (Tg = 106℃)、LCR 000V (Tg = 100
℃)、LCR 000/1.52 (Tg = 100℃)という商品名でイギリ
スの会社であるインペリアル・ケミカル・インダストリ
−ズから市販されている。
する接着剤はNOA 81 (Tg= 120℃)またはNOA 61 (Tg = 1
30℃)という商品名でフランスの会社であるエポテクニ
(EPOTECHNY)から市販されており、またLCR 000およびLC
R 070 (使用される硬化処理に従って Tg = 106℃または
117℃)、LCR 050 (Tg = 106℃)、LCR 000V (Tg = 100
℃)、LCR 000/1.52 (Tg = 100℃)という商品名でイギリ
スの会社であるインペリアル・ケミカル・インダストリ
−ズから市販されている。
【0035】勿論、本発明は上述した予備基準と同様に
例示にすぎない上述の製造方法に限定されるものではな
い。本発明は接着剤で1本またはそれ以上の光ファイバ
に接続されるあらゆる集積光部品、多重化カプラ、増幅
器等をすべて包含するものであり、かつ特に部品の種々
の要素間に現れる差膨張の成分による破損を伴うことな
しに吸収できるようにするために粘弾性相に移行できる
接着剤を包含する。本発明は1つまたは数個の導波路が
イオン交換によって集積されるガラス基体を含んだ部品
に限定されるものではない。本発明はこの基体が例えば
気相沈積によって集積された導波路を有するシリカまた
はシリコンよりなる部品、およびリチウム・ニオベ−ト
(lithium niobate)あるいはインジウム・フォスファイ
ド(indiumphosphide)よりなる基体をも包含する。
例示にすぎない上述の製造方法に限定されるものではな
い。本発明は接着剤で1本またはそれ以上の光ファイバ
に接続されるあらゆる集積光部品、多重化カプラ、増幅
器等をすべて包含するものであり、かつ特に部品の種々
の要素間に現れる差膨張の成分による破損を伴うことな
しに吸収できるようにするために粘弾性相に移行できる
接着剤を包含する。本発明は1つまたは数個の導波路が
イオン交換によって集積されるガラス基体を含んだ部品
に限定されるものではない。本発明はこの基体が例えば
気相沈積によって集積された導波路を有するシリカまた
はシリコンよりなる部品、およびリチウム・ニオベ−ト
(lithium niobate)あるいはインジウム・フォスファイ
ド(indiumphosphide)よりなる基体をも包含する。
【図1】本発明による集積光部品の部分的な縦断面図で
あり、ファイバと基体内に集積された導波路との間の付
着部、およびそのファイバと部品基体との間の付着部を
示している。
あり、ファイバと基体内に集積された導波路との間の付
着部、およびそのファイバと部品基体との間の付着部を
示している。
【図2】本発明による集積光部品の第2の実施例を示す
図1と同様の断面図である。
図1と同様の断面図である。
【図3】本発明による集積光部品の第3の実施例を示す
図1および2と同様の断面図である。
図1および2と同様の断面図である。
【図4】本発明による集積光部品の第4の実施例を示す
図1〜3と同様の断面図である。
図1〜3と同様の断面図である。
1 基体 2 光ファイバ 3 被覆された部分 4 段部 5 導波路 6 横方向の出口溝 7 第1の接着剤滴 8 第2の接着剤滴 8’ 接着剤滴 8” 接着剤滴 9 重複する接着剤滴 10 横方向の溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シルバン、マキシム、フランソワ グル メ フランス国、77000 ボー ル ペニル、 アパルトマン 267、レジダンス ラ フォンテーヌ サン マルク 4 (72)発明者 ティエリー、リュク、アラン ダヌー フランス国、77210 アボン、レジダン ス ルベルバ 18 (72)発明者 ジャック ジャン ビアル フランス国、77123 ノワジー エス /エコール、シュメン ド ラ プレー ヌ ド シャトーボー 15 (72)発明者 ピエール ジャン、マリー ラルランデ ィ フランス国、77210 アボン、 ルート ドラ ボンヌ ダーム 19 (56)参考文献 特開 昭63−279206(JP,A) 特開 昭62−278512(JP,A) 特開 平1−154109(JP,A) 米国特許4930854(US,A) 国際公開89/9420(WO,A1) 欧州特許出願公開324492(EP,A 1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/12 - 6/14 G02B 6/30 G02B 6/42 - 6/43
Claims (15)
- 【請求項1】 動作温度範囲内で使用するための集積光
部品であって、基体内に集積されかつ出力を光ファイバ
の一端部に結合された少なくとも1つの導波路を具備し
ており、前記光ファイバは前記一端部を第1の接着剤滴
によって前記基体に付着されているとともに、前記一端
部から分離された領域において第2の接着剤滴にようっ
て前記基体に付着されており、前記滴を形成する前記接
着剤はそれぞれガラス遷移温度を有しており、前記第1
の滴を形成する前記接着剤のガラス遷移温度は前記動作
温度範囲内にあり、前記第2の滴を形成する前記接着剤
のガラス遷移温度は第2の温度範囲内にあり、前記第2
の温度範囲の下限が前記動作温度範囲の上限+/−10
℃の範囲内であることを特徴とする集積光部品。 - 【請求項2】前記光ファイバは剥離された部分と被覆さ
れた部分を具備しており、前記第2の接着剤滴は前記光
ファイバの前記剥離された部分だけを覆っていて前記被
覆された部分は覆っていない請求項1の集積光部品。 - 【請求項3】前記光ファイバは剥離された部分と被覆さ
れた部分を具備しており、前記第2の接着剤滴は前記光
ファイバの前記剥離された部分および前記被覆された部
分を両方とも覆っている請求項1の集積光部品。 - 【請求項4】 前記動作温度範囲内のガラス遷移温度を
有する重複する接着剤滴をさらに具備しており、前記重
複する接着剤滴は前記基体と前記光ファイバとの間に前
記第2の滴によって形成された付着部を補強し、前記重
複する接着剤滴は前記第2の滴と前記光ファイバの前記
剥離された部分および被覆された部分の隣接領域とを覆
っている請求項2の集積光部品。 - 【請求項5】 前記光ファイバを前記基体に付着させる
ために、前記光ファイバの前記一端部から前記第2の滴
よりも離れて配置された第3の接着剤滴をさらに具備し
ており、前記第3の滴を形成する前記接着剤のガラス遷
移温度は前記動作温度範囲の上限+/−10℃の範囲内
およびそれより高い温度である請求項1の集積光部品。 - 【請求項6】前記ファイバは剥離された部分と被覆され
た部分を具備しており、前記第3の接着剤滴は前記被覆
された部分の領域に重複している請求項5の集積光部
品。 - 【請求項7】前記基体に形成された横方向の溝をさらに
具備しており、前記溝が前記第2の滴と前記第3の滴を
分離している請求項5または6の集積光部品。 - 【請求項8】 第4の接着剤滴をさらに具備しており、
前記第4の滴は前記第2の滴と前記第3の滴との間に配
置された前記光ファイバの一部分を前記基体に付着さ
せ、前記第4の滴を形成する前記接着剤のガラス遷移温
度は前記動作温度範囲内にある請求項5〜7のうちの1
つによる集積光部品。 - 【請求項9】前記基体に形成された横方向の出口溝をさ
らに具備しており、前記出口溝が前記第1の滴と前記第
2の滴を分離している請求項1〜8のうちの1つによる
集積光部品。 - 【請求項10】前記接着剤が遊離基重合を伴うアクリル
樹脂またはビニル樹脂である請求項1〜9のうちの1つ
による集積光部品。 - 【請求項11】前記重合は光硬化重合である請求項10
の集積光部品。 - 【請求項12】ファイバを基体に固定するために用いら
れる接着剤のうちの1つまたはそれ以上が充填材を含ん
でいる請求項1〜11のうちの1つによる集積光部品。 - 【請求項13】前記接着剤は無機材料または硬質有機材
料を充填されている請求項12の集積光部品。 - 【請求項14】組み立て時に前記ファイバの一端と前記
導波路の出力が約15〜25μmのスペ−スによって離間さ
れている請求項1〜13のうちの1つによる集積光部
品。 - 【請求項15】前記基体が、イオン交換によって導波路
を集積されたガラス基体、蒸気沈積によって導波路を集
積されたシリカまたはシリコン基体、リチウム・ニオベ
−ト基体、およびインジウム・フォスファイド基体より
なるグル−プのうちの1つよりなる請求項1〜14のう
ちの1つによる集積光部品。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9103089 | 1991-03-14 | ||
FR9103089A FR2674033B1 (fr) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | Composant optique integre a liaison entre un guide d'onde integre et une fibre optique, fonctionnant dans un large domaine de temperature. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05173039A JPH05173039A (ja) | 1993-07-13 |
JP3268311B2 true JP3268311B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=9410723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08755592A Expired - Fee Related JP3268311B2 (ja) | 1991-03-14 | 1992-03-12 | 集積光部品 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5185835A (ja) |
EP (1) | EP0503467B1 (ja) |
JP (1) | JP3268311B2 (ja) |
AU (1) | AU652999B2 (ja) |
CZ (1) | CZ282745B6 (ja) |
DE (1) | DE69205602T2 (ja) |
FR (1) | FR2674033B1 (ja) |
HU (1) | HU213121B (ja) |
MX (1) | MX9201131A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9024022D0 (en) * | 1990-11-05 | 1990-12-19 | British Telecomm | Waveguiding structure |
EP0907092B1 (en) * | 1991-11-25 | 2003-06-18 | Corning Incorporated | Method of manufacturing and testing integrated optical components |
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DE4243874C2 (de) * | 1992-12-23 | 1997-09-18 | Fraunhofer Ges Forschung | Optische Kopplungsvorrichtung |
AU668648B2 (en) * | 1993-05-26 | 1996-05-09 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical waveguide module and method of manufacturing the same |
US5361317A (en) * | 1993-06-14 | 1994-11-01 | Motorola, Inc. | Assembly with fixture aligning and affixing an optical fiber to an optical device |
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KR100217701B1 (ko) * | 1993-12-28 | 1999-09-01 | 구라우치 노리타카 | 광디바이스모듈 및 그 제조방법 |
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DE69521567T2 (de) * | 1994-07-21 | 2002-05-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optisches Wellenleitermodul mit einem Substrat aus einem bestimmten Material und einem Ferrule aus einem anderen Material |
FR2730820B1 (fr) * | 1995-02-17 | 1997-06-06 | Corning Inc | Boitier de protection pour composant d'optique integree |
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