光学元件耦合结构体及光纤结构体制造技术

本发明专利技术提供一种可减小由于周围环境温度变化引起的耦合损失变动的、耦合光纤与光波导管的光学元件耦合结构体。本发明专利技术涉及一种耦合光纤和光波导管的光学元件耦合结构体。本发明专利技术的光学元件耦合结构体（１）具有光纤（２）和形成了光波导管（４）的基板（６）。基板（６）具有对齐光纤（２）与光波导管（４）而形成的Ｖ字形截面槽（８）和在该槽（８）的光波导管（４）侧形成的凹部（１０）。光纤（２）通过粘着剂（２２）固定在槽（８）上。向凹部（１０）突出的光纤（２）的前端部（１８）与光波导管（４）通过填充在它们之间及凹部（１０）内的耦合剂（２４）耦合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光纤结构体，尤其涉及一种作为使光纤和光波导管耦合的光纤结构体的光学元件耦合结构体。另外，本专利技术涉及一种将通过设置在基板上的V字形截面的槽定位的光纤用粘着剂固定在基板与按压部件之间的光纤结构体。
技术介绍
一直以来，作为光纤结构体的一例，已知的有V字形截面槽与光波导管一体地形成且使配置在V字形截面槽上的光纤与光波导管耦合的光学元件耦合结构体(光学模块)(例如，参照专利文献1特开平1-126608号公报(图1)、专利文献2特开2001-281479号公报(第0017段及图1)、专利文献3特开2000-105324号公报(权利要求1、第0052段及图1b))。对该光学元件耦合结构体，以专利文献1及3公开的光学元件耦合结构体为例进行如下说明。图7是专利文献1中公开的光学元件耦合结构体。光学元件耦合结构体70具有光纤72和应与光纤72对齐而形成光波导管74的基板76。基板76具有在装载光纤72时使光纤72与光波导管74对齐而形成的V字形截面槽78和形成在该槽78的光波导管74侧的凹部80。光纤72配置在V字形截面槽78上，使其前端部突出于凹部80，而且，使光纤72的前端抵接光波导管74的入口。由此，光纤72与光波导管74对齐，即中心调正。接着，通过粘着剂固定光纤72与V字形截面槽78。由此，可维持光纤72与光波导管74之间的对齐状态。图8是专利文献3公开的光学元件耦合结构体。光学元件耦合结构体90具有光纤91、形成应与光纤91对齐的光波导管92的基板93、用于固定光纤91的固定槽94和设置在固定槽94中的粘着剂分离槽95。在光纤91与光波导管92之间，少许滴下紫外线硬化型的端面连接用粘着剂96，在光纤91与基板93的固定槽94之间涂敷固定用粘着剂97。在光纤91与光波导管92中心调正的状态下，通过使在它们之间滴下的紫外线硬化型粘着剂96硬化，便切实地粘结光纤91和光波导管。接着，通过硬化固定用粘着剂97，粘结光纤91与基板93。由于端面连接用粘着剂96与固定用粘着剂97通过粘着剂分离槽95分离，所以即使在固定用粘着剂97硬化时收缩，也能防止端面连接用粘着剂96被固定用粘着剂拉伸，其结果，能防止光纤91与光波导管92之间偏心。光学元件耦合结构体90在室温约25度时的耦合损失在0.5dB或以下。另外，一直以来，作为光纤结构体其他的例子，已知的有将通过设置在基板上的V字形截面槽定位的光纤用粘着剂固定在基板与按压部件之间的光纤结构体。该光纤结构体已知有例如光纤阵列、V字形截面槽与光波导管一体地形成且使配置在V字形截面槽上的光纤与光波导管耦合的光学元件耦合结构体(光学模块)、使光纤阵列与光波导管耦合的光学元件耦合结构体(光学模块)(例如，参照专利文献4特开2003-322744号公报(图1～图5))。图26是局部剖切V字形截面槽与光波导管一体地形成且使配置在V字形截面槽中的光纤与光波导管耦合的光学元件耦合结构体(光学模块)的一例的主视图。另外，图27是沿图26的XXVII-XXVII线的剖视图。光学元件耦合结构体200具有具有端面202a且在长度方向延伸的上游侧光纤202；具有在与该上游侧光纤202的端面202a相对的方向上配置的端面204a且在度长方向延伸的下游侧光纤204；和从上游侧光纤202向下游侧光纤204传播光地设置在它们之间的光波导管206。光学元件耦合结构体200还具有设置有用于收纳并定位上游侧光纤202及下游侧光纤204的V字形截面槽208的基板210；从上面分别覆盖上游侧光纤202及下游侧光纤204且将这些光纤202、204向基板210按压的按压块212、214；和为了相互固定基板210、光纤202、204及按压块212、214而向它们之间的空间填充的粘着剂216。按压块212、214具有与上游侧光纤202及下游侧光纤204接触的接触面218。在该光学元件耦合结构体200中，经上游侧光纤202传播来的光通过光波导管206传到下游侧光纤204。现有技术中存在的问题例如是，就在对比文献4中公开的光学元件耦合结构体200而言，在光从上游侧光纤202向光波导管206传播时及从光波导管206向下游侧光纤204传播时，传播的光功率产生称为耦合损失的损失。这种耦合损失是用分贝单位表示下游侧的光功率(Po)与上游侧的光功率(Pi)之比的值(10log10(Po/Pi))。图26及图27所示的光学元件耦合结构体200的耦合损失，即上游侧光纤202与光波导管206之间的耦合损失，或者光波导管206与下游侧光纤204之间的耦合损失，有时随粘着剂的粘度及周围温度的变化而变动。这种变化参照图28及图29进行说明。图28表示周围温度为+25℃、即与光纤202、204固定在基板210的V字形截面槽208上时大致相同的温度时的粘着剂216的粘度与耦合损失的测定值的关系的图。另外，图29是表示周围温度在-40℃～+85℃的范围内粘着剂216的粘度与耦合损失测定值的变化的关系的图。由图28及图29可知，在粘着剂216的粘度比较低时，+25℃的光学元件耦合结构体200的耦合损失比较小(参照图28)，但温度在-40℃～+85℃的范围内变化时，耦合损失的变动比较大(参照图29)。结果，尽管+25℃的光学元件耦合结构体200的耦合损失很小，但-40℃或+85℃的光学元件耦合结构体200的耦合损失还是相当大。另外，在粘着剂216的粘度比较高时，+25℃的光学元件耦合结构体200的耦合损失比较大(参照图28)，但温度在-40℃～+85℃范围内变化时的耦合损失的变动比较小(参照图29)。结果，温度为+25℃、-40℃或+85℃的光学元件耦合结构体200的耦合损失还是比较大，没有什么变化。再有，图30是表示粘着剂的弹性模量与粘度的关系的图。由图30可知，在粘着剂的粘度与弹性模量之间存在比例关系，当粘着剂的粘度变高时，则弹性模量也变高。因而，耦合损失不仅按照粘着剂的粘度及周围温度的变化而变动，而且按照粘着剂的弹性模量而变动。另一方面，近年来，光纤互联网线路网在各家庭普及起来。向各家庭提供的光纤互联网线路网，在线路提供侧的光纤通过分光器分支为多根光纤，将分支的光纤引入各家庭进行的方法成为主流。在该分光器上，使用上述的耦合光纤与光波导管的光学元件耦合结构体。分光器例如由于配置在安装在各家庭附近的电线杆上的盒子中，所以受到周围环境温度的影响。特别地，该盒子内的温度的变化有时比大气的温度变化更大。其结果，会发生通过利用上述的光学元件耦合结构体的分光器传输给各家庭的光的损失即光学元件耦合结构体的耦合损失因周围环境的温度变化而变动、即增大的情况。因而，周围温度及光纤结构体的温度例如在-40℃～+85℃变化时，光学元件耦合结构体200的耦合损失最好在规定的水平以下。规定的水平优选0.6dB，进一步优选0.5dB，再进一步优选0.4dB。另外，专利文献3公开的光学元件耦合结构体90实现了25℃时的耦合损失为0.5dB或以下，但希望进一步减少耦合损失，最好耦合损失为0.2dB或以下。
技术实现思路
因此，本专利技术的第1目的在于提供一种可减少由于周围环境的温度变化引起的光的传输损失变动即耦合损失变动的、耦合光纤与光波导管的光学元件耦合结构体。另外，本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学元件耦合结构体，耦合光纤与光波导管，其特征在于，具有：光纤；和形成有应与上述光纤对齐的光波导管的基板，上述基板具有：在装载上述光纤时对齐上述光纤与上述光波导管地形成的、且向上开放的Ｖ字形截面槽；和在上述Ｖ字形截面槽的 上述光波导管侧形成比该槽还向下方延伸且向上开放的空间的凹部，在上述Ｖ字形截面槽内配置上述光纤，使得其前端部向上述凹部突出，并且在此将上述光纤用光纤用粘着剂固定，上述光纤的前端部与上述光波导管用填充在它们之间及上述凹部内的光纤 用耦合剂耦合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑田敏裕，八木成行，铃木直也，
申请(专利权)人：日立化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]