JP6597193B2 - 光通信装置を作製する方法、光接続部品、光通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、光通信装置を作製する方法、光接続部品、及び光通信装置に関する。

特許文献１は、光ファイバスタブを開示する。

特開平８−２７８４２５号公報

信号伝送のための光導波路と、光学デバイス、例えばシリコンフォトニクス半導体素子との間の光学的な接続を形成するために、ファイバスタブといった光接続部品を用いる。光接続部品は、光導波路をシリコンフォトニクス半導体素子に光学的に結合するに先立って、シリコンフォトニクス半導体素子に取り付けられる。この取り付けにおいて、光接続部品は、シリコンフォトニクス半導体素子に光学的に位置決めされる。この位置決めにおいてアクティブ調芯を用いるので、調芯用の光源に光接続部品を光結合させるために、光接続部品は、光源に接続されたデバイス、例えば光コネクタに光学的に結合される。

発明者の知見によれば、上記の取り付けに際して、光接続部品と光コネクタとの光学的な結合の安定性は、取り付けの位置精度及び／又は位置決めに必要な時間に関連する。

本発明の一側面は、このような事情を鑑みて為されたものであって、製造中において安定的な光結合を可能にする光通信装置を作製する方法を提供することを目的とする。本発明の別の側面は、安定的な光結合を可能にする光接続部品を提供することを目的とする。本発明の更なる側面は、光接続部品を含む光通信装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る、光通信装置を作製する方法は、光学デバイスを準備する工程と、一又は複数の光ファイバ、孔を有する磁性体を備えるガイド部材、並びに前記ガイド部材及び前記光ファイバを支持するホルダを含むスタブデバイスと、一又は複数の光導波路構造及びガイド孔を有する光コネクタと、軸に沿って延在する磁性体を備える整列部材とを含む仮組立物を準備する工程と、磁石装置を用いて前記仮組立物の前記整列部材に磁力を及ぼす工程と、前記磁力を及ぼした後に、前記仮組立物を前記光学デバイス上において移動するアクティブ光調芯によって、前記スタブデバイス及び前記光学デバイスの一方を他方に光学的な位置決めを行う工程と、前記位置決めの後に、前記光コネクタ及び前記整列部材を前記スタブデバイスから離す工程と、を備え、前記仮組立物では、前記整列部材が前記スタブデバイスの前記孔及び前記光コネクタの前記ガイド孔内に位置して、前記スタブデバイス及び前記光コネクタは前記整列部材により整列されており、前記スタブデバイスは、一端面及び他端面を含み、前記一端面は前記他端面の反対側に位置し、前記整列部材に磁力を及ぼす前記工程では、前記スタブデバイスの前記他端面が前記光コネクタに光学的に結合され、前記磁石装置は、永久磁石又は電磁石の少なくともいずれかを備える。

本発明の別の側面に係る光接続部品は、一又は複数の光ファイバと、一端、他端、及び前記一端から前記他端への方向に延在する孔を有し磁性体を備えるガイド部材と、一端面、他端面、前記光ファイバを支持する第１支持部、及び前記ガイド部材を支持する第２支持部を含むホルダと、を備え、前記第２支持部は、前記一端面から前記他端面への方向に前記他端面から延在し、前記ガイド部材の前記他端は、前記ホルダの前記他端面のところに位置する。

本発明の更なる別の側面に係る光通信装置は、光結合素子、及び該光結合素子に光学的に結合された光素子をモノリシックに集積したシリコンフォトニクス半導体素子と、本件に記載されており、前記シリコンフォトニクス半導体素子の前記光結合素子に光学的に結合されたスタブデバイスと、前記スタブデバイスを前記シリコンフォトニクス半導体素子に固定する接着部材と、を備える。

本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。

以上説明したように、本発明の一側面によれば、製造中において安定的な光結合を可能にする光通信装置を作製する方法が提供される。本発明の別の側面によれば、安定的な光結合を可能にする光接続部品が提供される。本発明の更なる側面によれば、光接続部品を含む光通信装置が提供される。

図１は、本実施の形態に係る光接続部品を概略的に示す斜視図である。 図２は、本実施形態に係る光接続部品の典型的な外観を示す図面である。 図３は、本実施形態に係る光接続部品のガイド部材、整列部材のためのアライメントピン及び磁石装置の配列と、該磁石装置からの磁力線とを示す図面である。 図４は、本実施形態に係るスタブデバイスと、ピグテール型光コネクタとの接続を模式的に示す図面である。 図５は、本実施形態に係る光接続部品のガイドピンの側面の漏れ磁力線を説明する図面である。 図６は、本実施の形態に係る光接続部品を概略的に示す図面である。 図７は、本実施形態に係る光接続部品のためのガイド部材を作製する方法の一例を示す図面である。 図８は、本実施形態に係る光接続部品を作製する方法を説明する図面である。 図９は、本実施形態に係る光接続部品を作製する方法を説明する図面である。 図１０は、本実施形態に係る光接続部品を作製する方法を説明する図面である。 図１１は、本実施形態に係る光接続部品を作製する方法を説明する図面である。 図１２は、本実施形態に係る光接続部品を作製する方法を説明する図面である。 図１３は、本実施形態に係る光通信装置を示す図面である。 図１４は、本実施形態に係る光通信装置を作製する方法の一実施例を示す図面である。 図１５は、本実施形態に係る光通信装置を作製する方法の一実施例を示す図面である。 図１６は、本実施形態に係る光通信装置を作製する方法の一実施例を示す図面である。 図１７は、本実施形態に係る光通信装置を作製する方法の一実施例を示す図面である。 図１８は、本実施形態に係る光通信装置を作製する方法の一実施例を示す図面である。 図１９は、本実施形態に係る光接続部品の一実施例を示す図面である。

引き続き、いくつかの具体例を説明する。

一形態に係る光通信装置を作製する方法は、（ａ）光学デバイスを準備する工程と、（ｂ）一又は複数の光ファイバ、孔を有する磁性体を備えるガイド部材、並びに前記ガイド部材及び前記光ファイバを支持するホルダを含むスタブデバイスと、一又は複数の光導波路構造及びガイド孔を有する光コネクタと、軸に沿って延在する磁性体を備える整列部材とを含む仮組立物を準備する工程と、（ｃ）磁石装置を用いて前記仮組立物の前記整列部材に磁力を及ぼす工程と、（ｄ）前記磁力を及ぼした後に、前記仮組立物を前記光学デバイス上において移動するアクティブ光調芯によって、前記スタブデバイス及び前記光学デバイスの一方を他方に光学的な位置決めを行う工程と、（ｅ）前記位置決めの後に、前記光コネクタ及び前記整列部材を前記スタブデバイスから離す工程と、を備え、前記仮組立物では、前記整列部材が前記スタブデバイスの前記孔及び前記光コネクタの前記ガイド孔内に位置して、前記スタブデバイス及び前記光コネクタは前記整列部材により整列されており、前記スタブデバイスは、一端面及び他端面を含み、前記一端面は前記他端面の反対側に位置し、前記整列部材に磁力を及ぼす前記工程では、前記スタブデバイスの前記他端面が前記光コネクタに光学的に結合され、前記磁石装置は、永久磁石又は電磁石の少なくともいずれかを備える。

光通信装置を作製する方法によれば、整列部材は、光コネクタのガイド孔を介してスタブデバイスのガイド部材の一端からガイド部材の孔に挿入される。磁石装置を用いて仮組立物の整列部材に磁力を及ぼすことによって、磁石装置からの磁場においてスタブデバイスのガイド部材の磁性体と整列部材とが磁気的に結合される。この磁気的結合の力は、例えば光コネクタのガイド孔を貫通する整列部材とガイド部材の磁性体の近端との間に働くと共にガイド部材の磁性体の孔内の整列部材の端とガイド部材の磁性体との間に働いて、光接続部品（例えばスタブデバイス）と光コネクタとの間の光学的な結合を安定させるように作用する。仮組立物に光学的に結合されるべき光学デバイスを準備した後に、スタブデバイス及び光学デバイスの光学的な位置決めを行う。この工程では、スタブデバイスの他端面が光コネクタに光学的に結合されており、スタブデバイスの一端面が光学デバイスに光学的に結合される。

一形態に係る光通信装置を作製する方法では、前記ガイド部材の一端は、前記スタブデバイスの前記他端面のところに位置し、前記仮組立物を準備する前記工程において、前記整列部材の先端は、前記ガイド部材の前記孔内において、前記スタブデバイスの前記一端面から離れている。

光通信装置を作製する方法によれば、整列部材の先端は、スタブデバイスにおいてガイド部材を支持する支持部の途中に位置する。磁石装置から磁力線は、整列部材内を延在すると共に整列部材の先端から整列部材の外に出て磁性体に到達する。磁石装置に係る磁場は、整列部材の一端とガイド部材の磁性体との間に磁気的な引力を生成できる。

一形態に係る光通信装置を作製する方法では、前記光コネクタは、前記ガイド孔を提供する貫通孔を有する磁性部材を含み、前記スタブデバイスの前記孔は、前記他端面から延在する。

光通信装置を作製する方法によれば、ピグテール型の光コネクタにおける磁性部材の貫通孔は整列部材を受け入れる。磁石装置から磁力線は、整列部材だけでなく光コネクタのガイド部材内を延在すると共にガイド部材の磁性体の一端から外に出てスタブデバイスのガイド部材の一端に至る。磁石装置に係る磁場は、光コネクタのガイド部材の磁性体とスタブデバイスのガイド部材の磁性体との間に磁気的な引力を生成できる。

一形態に係る光通信装置を作製する方法では、前記ホルダは、前記光ファイバを支持する第１支持部、及び前記一端面から前記他端面への方向に延在し前記ガイド部材を支持する第２支持部を含み、前記ガイド部材の前記孔は、前記第１支持部の途中で終端する。

光通信装置を作製する方法によれば、ガイド部材の孔の深さに従って整列部材の端部は第１支持部の途中に位置する。

一形態に係る光接続部品は、（ａ）一又は複数の光ファイバと、（ｂ）一端、他端、及び前記一端から前記他端への方向に延在する孔を有し磁性体を備えるガイド部材と、（ｃ）一端面、他端面、前記光ファイバを支持する第１支持部、及び前記ガイド部材を支持する第２支持部を含むホルダと、を備え、前記第２支持部は、前記一端面から前記他端面への方向に前記他端面から延在し、前記ガイド部材の前記他端は、前記ホルダの前記他端面のところに位置する。

光接続部品によれば、光接続部品のホルダは、ガイド部材を支持している。ガイド部材は、ガイド部材の他端から延在する孔を有すると共に、ガイド部材の他端は、ホルダの他端面のところに位置する。光接続部品の他端面は、光学部品に光学的に結合可能であり、この光学部品は、例えば光コネクタ又はファイバスタブを備える。また、ガイド部材の孔は、磁性体を備える整列部材を挿入可能に設けられ、また例えば当該ガイド部材の内側面によって規定される。この孔内の整列部材は、光接続部品のガイド部材の磁性体と直接に磁力を及ぼし合うことができる。光接続部品と光学部品との間の直接の磁気的な結合は、安定した光結合を光接続部品と光学部品との間の接続に提供できる。光接続部品は、シリコンフォトニクス素子といった半導体光素子に光学的に調芯するに際して、外部磁場に応答して、光接続部品と光学部品との間に安定した光結合を維持できる磁力を発揮可能である構造を有する。

一形態に係る光接続部品では、前記光接続部品は、ピグテール型光コネクタを備える。

この光接続部品によれば、ピグテール型光コネクタが提供される。

一形態に係る光接続部品では、前記光接続部品は、スタブデバイスを備える。

この光接続部品によれば、スタブデバイスが提供される。

一形態に係る光接続部品では、前記ガイド部材は、前記ガイド部材の前記一端から前記他端までのいずれかの位置において前記孔に設けられたストッパを備える。

この光接続部品によれば、スタブデバイスの一端面に塗布される接着部材がガイド部材の孔を経由してスタブデバイスの他端面に至ることを避けることができる。

一形態に係る光通信装置は、（ａ）光結合素子、及び該光結合素子に光学的に結合された光素子をモノリシックに集積したシリコンフォトニクス半導体素子と、（ｂ）本件に記載されており、前記シリコンフォトニクス半導体素子の前記光結合素子に光学的に結合された光接続部品と、（ｃ）前記光接続部品を前記シリコンフォトニクス半導体素子に固定する接着部材と、を備え、前記光接続部品はスタブデバイスを含む。

光通信装置によれば、シリコンフォトニクス素子とスタブデバイスとの間の光学的結合を実現にする安定したアクティブ光学調芯を可能にする構造をスタブデバイスに提供可能である。

本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、光接続部品、光通信装置、及び光通信装置を作製する方法に係る本実施形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。

図１は、本実施の形態に係る光接続部品を概略的に示す斜視図である。図１を参照すると、光接続部品１１は、一又は複数の光ファイバ１３と、ガイド部材１５と、ホルダ１７とを備える。光接続部品１１は、例えば１０本の光ファイバ１３を備えており、しかしながら、光ファイバ１３の本数は、これに限定されることはない。また、光ファイバ１３は、例えば石英製シングルモード光ファイバを備えることができる。光ファイバ１３はコアとその周囲に設けられたクラッドとを有する。ガイド部材１５は、磁性体を備えており、例えば、一端１５ａ、他端１５ｂ、及び孔１５ｇを有する磁性部材であることができる。ガイド部材１５の孔１５ｇは、一端１５ａから他端１５ｂへの方向に延在する。他端１５ｂは、一端１５ａの反対の別端である。ガイド部材１５は、孔１５ｇを規定する側壁１５ｄを有しており、側壁１５ｄは磁性体を備える。ガイド部材１５の孔１５ｇは、位置合わせのためのアライメントピンＧＰといった整列部材を収容可能であって、本実施例では、ガイド部材１５の側壁１５ｄは、一端１５ａから他端１５ｂまで連続している。また、ガイド部材１５は磁性金属材を備えることができ、金属材の利用は、正確な寸法のガイド部材１５の提供を可能にする。ホルダ１７は、一端面１７ａ、他端面１７ｂ、第１支持部１７ｃ、及び第２支持部１７ｄを含む。第１支持部１７ｃは光ファイバを支持しており、第２支持部１７ｄはガイド部材１５を支持する。第１支持部１７ｃは、一端面１７ａから他端面１７ｂへの方向に他端面１７ｂからホルダ１７中を延在しており、ガイド部材１５の他端１５ｂはホルダ１７の他端面１７ｂのところに位置する。

光接続部品１１は、スタブデバイスを備えることができ、或いは、ピグテール型光コネクタを備えることができる。具体的には、図２は、本実施形態に係る光学デバイスの典型的な外観を示す図面である。図２の（ａ）部に示される光接続部品１１をスタブデバイス１１ｓｔａｂとして参照する。光接続部品１１は、スタブ構造を有することができる。この構造では、光ファイバ１３は、ホルダ１７の一端面１７ａから他端面１７ｂまでに延在する。或いは、図２の（ｂ）部に示される光接続部品１１を光コネクタデバイス１１ｐｉｇとして参照する。光接続部品１１は、ピグテール構造を有することができ、光接続部品１１は、ホルダ１７の一端面１７ａから延出するピグテールファイバＰＩＧを備えることができる。この構造では、光ファイバ１３は、ホルダ１７内に延在する第１部分と、ホルダ１７の一端面１７ａから延出する第２部分とを含む。

図３は、光接続部品１１のガイド部材１５、整列部材のためのアライメントピンＧＰ及び磁石装置ＭＡＧの配列と、磁石装置ＭＡＧに起因する磁力線とを示す図面である。磁石装置ＭＡＧは、永久磁石及び電磁石の少なくともいずれかを備えることができる。図３では、ガイド部材１５及びアライメントピンＧＰの中心軸を通る平面における磁力線ＭＦＬが描かれており、磁性体のガイド部材１５（例えばニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ））内の磁性体のアライメントピンＧＰ（例えばニッケル（Ｎｉ）、磁性を有するステンレス、硬く所望のピン直径を提供できる超硬合金であってニッケルバインダ中へのタングステンカーバイド（ＷＣ）の固溶量を超硬合金全体として磁性を保持するように調整可能な金属材）を示すために、ガイド部材１５の側壁が部分的に破断されている。ガイド部材１５は、磁石装置ＭＡＧに近い近端ＮＥと、近端ＮＥの反対側の遠端ＦＥとを有する。アライメントピンＧＰは、ガイド部材１５の近端ＮＥから孔１５ｇに挿入されており、アライメントピンＧＰの一端は、一端１５ａ及び他端１５ｂの途中に位置する。アライメントピンＧＰは、磁石装置ＭＡＧに磁気的に結合されており、磁石装置ＭＡＧにおけるＮ極及びＳ極の一方に延出する第１部分Ｇ１Ｐと、他方に延出する第２部分Ｇ２Ｐと、磁石装置に結合する第３部分Ｇ３Ｐとを有する。第２部分Ｇ２Ｐは第１部分Ｇ１Ｐより長い。

磁石装置ＭＡＧ、ガイド部材１５、及びアライメントピンＧＰから成る配列は、充分に遠方では単一の磁石のような磁場を形成し、磁場に係る磁石のＮ極からの磁力線はＳ極に到達して閉じる。磁石装置ＭＡＧの磁場において、ガイド部材１５及びアライメントピンＧＰは互いに磁力を及ぼし合う。第２部分Ｇ２Ｐ内を伝わる磁力線は、Ｎ極及びＳ極の一方に戻るように曲がる。磁力線ＭＦ１Ｌは、ガイド部材１５の側壁を貫通して、Ｎ極及びＳ極の一方に戻るように曲がる。また、アライメントピンＧＰ内の磁力線ＭＦ２Ｌは、ガイド部材１５の孔１５ｇ内に位置するガイドピン端面（アライメントピンＧＰの一端）を横切るようにガイド部材１５の側壁を貫通して、Ｎ極及びＳ極の一方に戻るように曲がる。このような磁力線は、ガイド部材１５の側壁とアライメントピンＧＰとの間に引き合う磁力を生成する。これに加えて、第２部分Ｇ２Ｐ内を伝わる磁力線ＭＦ３Ｌは、ガイド部材１５の近端ＮＥの近傍において曲がってアライメントピンＧＰの側面を横切って、これらの磁力線ＭＦ３Ｌの一部は、ガイド部材１５の近端からガイド部材１５の磁性体を入る。この磁力線の形状は、ガイド部材１５の近端ＮＥとアライメントピンＧＰとの間に引き合う磁力を生成する。

再び図１を参照すると、光接続部品１１によれば、ガイド部材１５が、その他端１５ｂから一端１５ａまで延在する孔１５ｇを有すると共に、ガイド部材１５の他端１５ｂは、ホルダ１７の他端面１７ｂのところに位置する。ガイド部材１５の孔１５ｇは、整列部材（例えば、位置合わせのためのアライメントピンＧＰ）を挿入可能に設けられ、孔１５ｇ内のアライメントピンＧＰは、ガイド部材１５の磁性体と磁力を及ぼし合うことができる。

また、光接続部品１１の他端面１１ｂは、例えば光コネクタ又はファイバスタブといった光学部品に光学的に結合可能である。孔１５ｇは、磁性部材を備えるアライメントピンＧＰを挿入可能に設けられ、例えば磁性体を備える内側面によって規定されることができる。アライメントピンＧＰの磁性部材は、孔１５ｇ内においてガイド部材１５の磁性体と磁力を直接に及ぼし合う。

可能な場合には、光学部品として、図２の（ｂ）部に示される光コネクタデバイス１１ｐｉｇを用いることができる。光コネクタデバイス１１ｐｉｇは、磁性部材を含むことができ、この磁性部材は、ガイド部材１５として働き、一端及び他端並びに一端から他端まで延在する孔を有する。

スタブデバイス１１ｓｔａｂのガイド部材１５は、アライメントピンＧＰを介して上記の光コネクタデバイス１１ｐｉｇのガイド部材１５の磁性体と直接に磁力を及ぼし合う。スタブデバイス１１ｓｔａｂのガイド部材１５と光コネクタデバイス１１ｐｉｇのガイド部材１５との間の直接の磁気的な結合は、これら２つの光接続部品間に安定した光結合を提供できる。磁石装置ＭＡＧにおける磁場の作用によって、これら２つの光接続部品の間に安定した光結合が保たれた状態で、シリコンフォトニクス半導体素子といった半導体光素子に光接続部品１１を光学的な調芯を行うことができる。

図４は、スタブデバイス１１ｓｔａｂとピグテール型光コネクタとの接続を模式的に示す図面である。図４では、光接続部品１１のホルダ１７、ピグテール型の光コネクタＣＯＮと一緒に、図３に示された光接続部品１１のガイド部材１５、アライメントピンＧＰ、磁石装置ＭＡＧ及び磁力線ＭＦＬが描かれている。光コネクタＣＯＮは、光接続部品１１に光学的に結合可能な光導波路構造を有する。アライメントピンＧＰは、光コネクタＣＯＮによってしっかりと保持されるように光コネクタＣＯＮに取り付けられており、この取り付けは、例えば接着材を用いる固定により可能になる。この構造により、光コネクタＣＯＮは、磁力線ＭＦＬを伝えるアライメントピンＧＰと、このアライメントピンＧＰからの磁力を受けるガイド部材１５との磁気力の働きによって、スタブデバイス１１ｓｔａｂに安定した光結合を成すことができる。また、磁石装置ＭＡＧからの磁力線を小さく、又はゼロすることによって、スタブデバイス１１ｓｔａｂをアライメントピンＧＰから容易に取り外すことができる。磁石装置ＭＡＧの磁場において、磁性体を備えるアライメントピンＧＰを介して、磁性体を備えるガイド部材１５に一時的に磁力を及ぼすことができ、この磁力の作用によって、光コネクタＣＯＮとスタブデバイス１１ｓｔａｂとの間に安定した光結合を提供できる。

光コネクタＣＯＮの代わりに、図２の（ｂ）部に示された光コネクタデバイス１１ｐｉｇを用いることができる。スタブデバイス１１ｓｔａｂのガイド部材１５の説明から理解されるように、光コネクタデバイス１１ｐｉｇのガイド部材１５は、アライメントピンＧＰからの磁力線を受ける。これ故に、光コネクタデバイス１１ｐｉｇのガイド部材１５及びスタブデバイス１１ｓｔａｂのガイド部材１５は、共に、アライメントピンＧＰからの磁力線を受ける。光コネクタデバイス１１ｐｉｇのガイド部材１５及びスタブデバイス１１ｓｔａｂのガイド部材１５は、磁気力を及ぼし合って互いに引き合う。この引力によって、更なる安定した光結合をスタブデバイス１１ｓｔａｂに形成できる。磁石装置ＭＡＧからの磁力線を小さく、又はゼロにすることによって、スタブデバイス１１ｓｔａｂをアライメントピンＧＰ及び光コネクタデバイス１１ｐｉｇから容易に取り外すことができる。

図５は、軸状のアライメントピンの側面の漏れ磁力線を説明する図面である。図５の（ａ）部に示されるように、磁石装置ＭＡＧを磁性体のアライメントピンＧＰに磁気的に結合させると共に、ガイドピンの側面とモニタ用の磁性体小片ＭＯＮとの間の磁力を見積もる。図５の（ｂ）部は、ガイドピンの延在軸上の座標と、漏れ磁束密度の相対値との関係を模式的に示す。図５の（ｂ）部によれば、矢印の密度によって示されるように、アライメントピン側面からの漏れ磁束密度の大きさは、磁石装置ＭＡＧから離れるにつれて小さくなって最小値をとった後に、ガイドピンの端部に近づくにつれて増加する。磁力の大きさは、アライメントピンＧＰとガイド部材１５との引き合う力に関連する。アライメントピンＧＰの端部がガイド部材１５の途中に位置する配置では、アライメントピンＧＰの端部の付近ではアライメントピンＧＰとガイド部材１５との間の磁気的な相互作用が大きい。この知見に基づき、アライメントピンＧＰの端は、一端１５ａから他端１５ｂまでのいずれかの位置において、図４に示されるように、例えばガイド部材１５の孔１５ｇの途中に位置することが良い。

図６に示されるように、ガイド部材１５は、ガイド部材１５の一端１５ａから他端１５ｂまでのいずれかの位置において孔１５ｇ内に設けられたストッパ１５ｆを備えることができる。本実施例では、ストッパ１５ｆは、ガイド部材１５の端に設けられる。このスタブデバイス１１ｓｔａｂによれば、ホルダ１７の一端面１７ａに塗布される接着部材がガイド部材１５の孔１５ｇを経由してスタブデバイス１１ｓｔａｂの他端面１７ｂに至ることを避けることができる。また、アライメントピンＧＰの一端から出た磁力線は、図６に示される磁力線ＭＦ４Ｌを参照すると、ストッパ１５ｆに到達しており、この磁気結合は、アライメントピンＧＰの一端とストッパ１５ｆとの間に引き合う磁気力を生成する。

再び図１を参照すると、ホルダ１７は、第１部材１９及び第２部材２１を含む。光ファイバ１３及びガイド部材１５は、第１部材１９と第２部材２１との間に位置しており、またホルダ１７は、第１部材１９と第２部材２１とを互いに接着する接着部材２３を備える。光ファイバ１３の一端１３ａは他端面１７ｂに位置している。ホルダ１７の第１支持部１７ｃによって、光ファイバ１３は、一端面１７ａに向けて他端面１７ｂから延在するように支持される。この支持のために、第１支持部１７ｃは、少なくとも３つの面を有することが好ましい。本実施例では、第１部材１９の第１支持部１９ａは、光ファイバ１３を支持するための第１側面１９ａａ及び第２側面１９ａｂを有する。第１部材１９のガイド部１９ａの第１側面１９ａａ及び第２側面１９ａｂは、一部で光ファイバ１３と接して、また他の部分では接着部材２３を介して光ファイバ１３の側面を支持する。また、第２部材２１の第２支持部２１ａは、光ファイバ１３を支持するための第１側面２１ａａ及び第２側面２１ａｂを有する。第２部材２１のガイド部２１ａの第１側面２１ａａ及び第２側面２１ａｂは、一部で光ファイバ１３と接して、また他の部分では接着部材２３を介して光ファイバ１３の側面を支持する。

第２支持部１７ｄは、一端面１７ａに向けて他端面１７ｂから延在しガイド部材１５を支持する。本実施例では、第２支持部１７ｄは、一部でガイドパイプと接して、ガイド部材１５の側面１５ｅを支持する。この支持のために、第２支持部１７ｄは、少なくとも３つの面を有することが好ましい。本実施例では、第１部材１９のガイド部１９ｂは、ガイド部材１５を支持するための第１側面１９ｂａ及び第２側面１９ｂｂを有する。第１部材１９のガイド部１９ｂの第１側面１９ｂａ及び第２側面１９ｂｂは、一部でガイドパイプと接して、また他の部分では接着部材２３を介してガイド部材１５の側面を支持する。また、本実施例では、第２部材２１のガイド部２１ｂは、ガイド部材１５を支持するための第１側面２１ｂａ及び第２側面２１ｂｂを有する。第２部材２１のガイド部２１ｂの第１側面２１ｂａ及び第２側面２１ｂｂは、一部でガイドパイプと接して、また他の部分では接着部材２３を介してガイド部材１５の側面を支持する。

この光接続部品１１によれば、光ファイバ１３が接着部材２３によりホルダ１７に接着される。光ファイバ１３は、第１部材１９と第２部材２１との間に位置して第１支持部１７ｃにおいて支持されると共に、接着部材２３によりホルダ１７内にしっかりと固定される。また、ガイド部材１５は、第１部材１９と第２部材２１との間に位置して、接着部材２３によりホルダ１７の第２支持部１７ｄ内にしっかりと固定される。第２支持部１７ｄにガイドピンまたはアライメントピンを挿入する際に、第２支持部１７ｄ内のガイド部材１５は、上記の接着部材２３がこれらのピンの挿入を妨害することを防止できる。

第１部材１９は、接着部材２３を受ける接着面１９ｃを有する。本実施例では、第１支持部１９ａ及びガイド部１９ｂは、接着面１９ｃに設けられている。第２部材２１は、接着部材２３を受ける接着面２１ｃを有する。本実施例では、接着面１９ｃは、第１部材１９の一側１９ｄ及び他側１９ｅの一方から他方までに延在すると共に、第１部材１９の第１２端面１９ｇに到達しており、第１１端面１９ｆに到達していてもよい。第２支持部２１ａ及びガイド部２１ｂは、接着面２１ｃに設けられている。本実施例では、接着面２１ｃは、第２部材２１の一側２１ｄ及び他側２１ｅの一方から他方までに延在すると共に、第２部材２１の第２２端面２１ｇに到達しており、第２１端面２１ｆに到達してもよい。

本実施例では、光ファイバ１３及びガイド部材１５は、第１方向Ａｘ１に延在すると共に、この延在を可能にするために、第１方向Ａｘ１及び第２方向Ａｘ２に交差する方向に配列された第１部材１９及び第２部材２１によって、光ファイバ１３及びガイド部材１５を挟む。この挟持のために、第１部材１９は、第１方向Ａｘ１に交差する第２方向Ａｘ２に延在する接着面１９ｃに設けられた第１支持部１９ａ及びガイド部１９ｂを有すると共に、第２部材２１は、第２方向Ａｘ２に延在する接着面２１ｃに設けられた第２支持部２１ａ及びガイド部２１ｂを有する。接着部材２３は、接着面１９ｃと接着面２１ｃとの間に延在して、第１部材１９及び第２部材２１を互いにしっかりと接着する。光ファイバ１３及びガイド部材１５は、それぞれ、第１支持部１９ａ及びガイド部１９ｂに支持されながら、第１部材１９及び第２部材２１を備えるホルダ１７によってしっかりと保持される。ガイド部材１５の側壁１５ｄが、孔１５ｇ内に接着部材２３が進入することを防止している。ガイド部材１５の他端１５ｂは、他端面１７ｂに位置する。

光ファイバ１３は、例えば石英製のシングルモード光ファイバを含むことができる。第１部材１９及び第２部材２１が、例えばテンパックスガラスといったガラス製である。ガラス材は、正確な寸法の第１部材１９及び第２部材２１を提供できる。

図７は、光接続部品のためのガイド部材を作製する方法の一例を示す図面である。例示される作製方法は、電鋳法を用いる。ガイドピンの径に対応した金属芯材を準備する。このような金属芯材は、例えばＮＣ加工によって作製される。一例を示せば、準備された金属芯材の径の公差は、例えば−０．５μｍ〜＋０．５μｍである。金属芯材は、例えばニッケル、銅、ステンレス、超硬合金であることができる。

この実施例では、磁性体のニッケルを備える膜を超硬合金製の金属芯材の側面に堆積して、ニッケルを備える筒を作製する。電鋳法においては、金属芯材５１を準備した後に、図７の（ａ）部に示されるように、金属芯材５１を治具５３に取り付ける。治具５３に取り付けられた金属芯材５１は、電解槽５５内の電解液５７に浸される。磁性体を析出可能な電解液５７は、例えばスルファミン酸ニッケルであることができる。電気メッキ法において、電解液５７に供給される電荷量を正確に制御しながら、電気メッキにより金属芯材５１に金属を析出させる。電荷量の制御により、金属芯材５１の側面に析出する金属量を正確に制御することができ、この結果、図７の（ｂ）部に示されるように、金属芯材５１及び析出金属壁５９を作製することができる。析出金属壁５９の磁性材料は、例えばニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）であることができる。析出金属壁５９は、金属芯材５１の側面に設けられ所望の厚さの金属膜を備える。次いで、図７の（ｃ）部に示されるように、金属芯材５１及び析出金属壁５９を一緒に、所望の長さに切断して、中間生産物６１を形成する。中間生産物６１は、芯材６３と、芯材６３の側面に設けられた筒状の金属壁とを含む。熱膨張の違いを利用できる程度の温度に加熱ＴＨを行い中間生産物６１の温度を上げて、図７の（ｄ）部に示されるように、中間生産物６１から芯材６３を抜き取って、金属筒、つまり磁性金属製の筒部品（６５）を得る。筒部品の外径の公差は、例えば−０．５μｍ〜＋０．５μｍである。筒部品の外径の公差は、電解液に供給される電荷量の正確な制御の程度に対応する。

光ファイバ１３としてシングルモードファイバ（ＳＭＦ）を用いる光接続部品では、シングルモードファイバのモードフィールド径が例えば7〜８μｍである。光接続部品１１に光学的に結合される光部品の光導波路又は光素子と当該光接続部品１１との接続ロスがこの光接続において低減されように、光接続部品１１のホルダ１７の第１支持部１７ｃに位置決めされる光ファイバ１３の位置が−１．０μｍ〜＋１．０μｍ程度の精度であることが好ましい。また、これに加えて、第２支持部１７ｄに位置決めされるガイド部材１５の位置が−１．０μｍ〜＋１．０μｍ程度の精度であることが好ましい。ガイドピンの支持溝に替えてガイド部材１５の支持溝を設けると共に、このガイド部材のための支持溝にガイドピンに替えてガイド部材１５を設ける。部品の数が、ガイド部材１５の利用のために増加する。発明者の見積もりによれば、この部品数の増加を考慮しても、ガイド部材１５のための第２支持部１７ｄ及びガイド部材１５を用いる光接続部品１１は、ガイドピン支持溝及びガイドピンを用いるデバイスに比べて小さくでき、光接続部品１１の光接続における接続ロスを所望の範囲に抑えることができる。

光接続部品１１では、ガイド部材１５の追加によって、接着剤の分量に関係なく、ガイドピンが挿入されるべき部分（ガイド部材１５の孔１５ｇ）に接着部材２３が付着することはなくなる。ガイドピンをガイド部材１５に挿入した際に加えられる力は、第１部材１９及び／又は第２部材２１の一部に、また直接に加わることがない。その力は、ガイド部材１５（例えば金属製のガイド筒）に加わり、ガイド部材１５を介して分散されて最終的に第１部材１９及び／又は第２部材２１に加わる。これ故に、ガラス材のような脆性を示す材料で成る第１部材１９及び／又は第２部材２１の割れの発生を低減できる。具体的には、ガイド部材１５を支持する第２支持部１７ｄは、例えばＶ溝として形成される。このＶ溝の底のくさび状のくぼみにヒビが入りやすい。

図８〜図１３を参照しながら、光学デバイスを作製する方法を説明する。図８の（ａ）部の正面図に示されるように、磁性体を備える金属筒６５、光ファイバ部品６７、並びにホルダのための第１部品６９及び第２部品７１を準備する。本実施例では、光ファイバ部品６７は光ファイバ素線であることができる。また、第１部品６９及び第２部品７１は、図８の（ｂ）部の平面図に示されるように、同一の形状を有している。記述の簡素のために、第１部品６９及び第２部品７１の引き続く説明において、第１部品６９の説明を行うと共に、第１部品６９の参照符合の後ろの丸括弧内に第２部品７１の対応部分の参照符合を記載する。第１部品６９（第２部品７１）は、接着材を受ける第１接着面６９ｃ（７１ｃ）を有する。本実施例では、第１支持溝６９ａ（７１ａ）及び第１ガイド溝６９ｂ（７１ｂ）は、第１接着面６９ｃ（７１ｃ）に設けられている。第１接着面６９ｃ（７１ｃ）は、第１部品６９（７１）の一側６９ｄ（７１ｄ）及び他側６９ｅ（７１ｅ）の一方から他方までに延在すると共に、第１部品６９（７１）の第１１端面６９ｆ（第２１端面７１ｆ）に到達しており、また第１２端面６９ｇ（第２２端面７１ｇ）に到達していてもよい。

第１支持溝６９ａ（第２支持溝７１ａ）は、第１１端面６９ｆ（第２１端面７１ｆ）に向けて第１２端面６９ｇ（第２２端面７１ｇ）から延在し光ファイバ部品６７を支持する。この支持のために、第１支持溝６９ａ及び第２支持溝７１ａは、総計で、少なくとも３つの面を有することが好ましく、本実施例では４つの面を有する。本実施例では、第１支持溝６９ａ（７１ａ）は、光ファイバを支持するための第１側面６９ａａ（７１ａａ）及び第２側面６９ａｂ（７１ａｂ）を有する。また、本実施例では、第１支持溝６９ａ又は第２支持溝７１ａに光ファイバ部品６７を配置したときに、第１側面６９ａａ（７１ａａ）及び第２側面６９ａｂ（７１ａｂ）は、光ファイバ素線の側面に接して、光ファイバ素線を支持する。

第１ガイド溝６９ｂ（第２ガイド溝７１ｂ）は、第１１端面６９ｆ（第２１端面７１ｆ）に向けて第１２端面６９ｇ（第２２端面７１ｇ）から延在し、金属筒６５を支持する。第１ガイド溝６９ｂ（７１ｂ）に金属筒６５を配置すると、第１ガイド溝６９ｂ（７１ｂ）は、金属筒６５を支持する。この支持のために、第１ガイド溝６９ｂ及び第２ガイド溝７１ｂは、総計で、少なくとも３つの面を有することが好ましく、本実施例では４つの面を有する。具体的には、第１ガイド溝６９ｂ（７１ｂ）は、金属筒６５を支持するための第１側面６９ｂａ（７１ｂａ）及び第２側面６９ｂｂ（７１ｂｂ）を有する。第１部品６９（７１）の第１ガイド溝６９ｂ（７１ｂ）の第１側面６９ｂａ（７１ｂａ）及び第２側面６９ｂｂ（７１ｂｂ）は、本実施例では、金属筒６５の側面を支持する。

金属筒６５、光ファイバ部品６７、第１部品６９及び第２部品７１を準備した後に、図８の（ａ）部に示されるように、第１部品６９及び第２部品７１のいずれか一方、例えば第２部品７１を基準にして、金属筒６５及び光ファイバ部品６７を位置決めしていくと共に、これらの部材の位置決めの後に第１部品６９を位置決めする。第１部品６９及び第２部品７１の間隔の最小値は、１μｍ〜２μｍ程度であることが好ましく、固定前及び固定後において、第１部品６９及び第２部品７１は接触していない。また、金属筒６５の端及び光ファイバ部品６７の端は、第１部品６９及び第２部品７１の縁から約０．０２ｍｍ~０．３ｍｍ程度の値で突き出されている。金属筒６５の突出により、第１部品６９及び第２部品７１に接着剤を塗布する際に、塗布された接着剤が流れて金属筒６５の孔内に付着することを避けることができる。

図９の（ａ）部の正面図に示されるように、金属筒６５及び光ファイバ部品６７が第１部品６９及び第２部品７１を挟まれると共に、第１部品６９の第１接着面６９ｃ及び第２部品７１の第２接着面７１ｃの間に接着剤７３が設けられる。接着剤７３は、例えば第２部品７１の第２接着面７１ｃにおける一方の第２ガイド溝７１ｂの外側から、両方の第２ガイド溝７１ｂの間に設けられた第２支持溝７１ａを経由して、他方の第２ガイド溝７１ｂの外側までわたって塗布されている。接着剤７３は、第１支持溝６９ａ及び第２支持溝７１ａ内の光ファイバ部品６７の側面、並びに第２支持溝７１ａ及び第２ガイド溝７１ｂ内の金属筒６５の側面に接触して、接着剤７３の固化の後に、光ファイバ部品６７及び金属筒６５をそれぞれ第１支持溝６９ａ（７１ａ）及び第１ガイド溝６９ｂ（７１ｂ）に固定することを可能にする。上記の位置決めが完了した後に、接着剤７３を硬化させる。硬化によって組立体７５が形成される。組立体７５は、金属筒６５及び光ファイバ部品６７が第１部品６９及び第２部品７１に挟まれて一体の物体になる。一例として、液体状の接着剤７３を、毛細管現象を利用して、第１部品６９及び第２部品７１の間の間隙に供給することができる。液体状の接着剤７３は、表面張力の作用により第１部品６９及び第２部品７１の間の間隙に染み込んでいき、接着剤７３の塗布が完了する。接着剤７３は、例えば熱硬化性又は紫外線硬化性のエポキシ系接着剤等であることができる。固定作業の観点から、短時間のＵＶ硬化により仮固定を行うと共に、仮固定の後に熱硬化により本硬化を行いことが望ましい。

図９の（ｂ）部は、図９の（ａ）部に示されたＩＸｂ−ＩＸｂ線にそって取られた断面を示す。例えば第２部品７１に金属筒６５及び光ファイバ部品６７を位置決めする際に、金属筒６５及び光ファイバ部品６７の各々は、第２部品７１の第２１端面７１ｆから外側に延出する第１余長部及び第２部品７１の第２２端面７１ｇから外側に延出する第２余長部を有する。

図１０の（ａ）部に示されるように、研磨部材７７を用いて組立体７５の一方の端面を研磨して、組立体７５に研磨面を形成する。この研磨により、光学デバイスのための他端面１７ｂを形成できる。図１０の（ｂ）部は、図１０の（ａ）部に示されたＸｂ−Ｘｂ線にそって取られた断面を示す。本実施例では、他端面１７ｂに、金属筒６５の端部及び光ファイバ部品６７の端部が位置しており、金属筒６５及び光ファイバ部品６７の一端が他端面１７ｂの位置にそろっている。金属筒６５の一端は研磨された状態の端面を有し、及び光ファイバ部品６７の一端は、研磨された状態の端面を有する。金属筒６５の端面及び光ファイバ部品６７の端面の間には、ホルダ部品の他端面１７ｂ（研磨面）が延在している。

スタブ構造を形成する製造方法では、引き続き、図１１の（ａ）部に示されるように、研磨部材７７を用いて組立体７５の他方の端面を研磨して、組立体７５に別の研磨面を形成する。この研磨により、光接続部品１１のための一端面１７ａを形成できる。図１１の（ｂ）部は、図１１の（ａ）部に示されたＸＩｂ−ＸＩｂ線にそって取られた断面を示す。本実施例では、一端面１７ａ及び他端面１７ｂの各々に、ガイド部材１５の一端及び光ファイバ１３の一端が位置しており、金属筒６５の両端及び光ファイバ部品６７の両端は研磨されて消失すると共に、ガイド部材１５の一端及び他端並びに光ファイバ１３の一端及び他端が形成される。スタブ構造では、ガイド部材１５の一端及び光ファイバ１３の一端が一端面１７ａの位置にそろっており、ガイド部材１５の他端及び光ファイバ１３の他端が他端面１７ｂの位置にそろっている。ガイド部材１５の端面及び光ファイバ１３の端面の間には、ホルダ部品の一端面１７ａ（研磨面）が延在している。本実施例では、ガイド部材１５及び光ファイバ１３は、第１基準面Ｒ１に沿って配列されている。一端面１７ａは、第１基準面Ｒ１に直交する面から傾斜した第２基準面Ｒ２に沿って延在しており、他端面１７ｂは、第１基準面Ｒ１に直交する第３基準面Ｒ３に沿って延在している。一端面１７ａの傾斜は、例えば８度程度である。

ピグテール構造を作製する方法では、他端面１７ｂのための研磨を完了すると、光接続部品のための実質的な作製工程は完了して、図１２の（ａ）部に示されるように、ピグテール構造を有する光接続部品１１が提供される。する。図１２の（ｂ）部は、図１２の（ａ）部に示されたＸＩＩｂ−ＸＩＩｂ線にそって取られた断面を示す。本実施例では、ガイド部材１５の長さに合わせて金属筒６５の長さ及び位置決めを行った。この予備的な位置決め（金属筒６５の位置決め）によれば、一端面１７ａからガイド部材１５が突き出すことを避けることができる。

図１３は、本実施形態の一利用態様の光通信装置を示す。光通信装置１０では、光接続部品１１が光学デバイスに取り付けられる。光学デバイスは、例えばシリコンフォトニクス半導体素子８５、垂直共振型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）アレイ、フォトダイオードアレイを包含する。図１３を参照すると、具体的には、光通信装置１０は、光学デバイスとして用いられるシリコンフォトニクス半導体素子８５と、スタブデバイス１１ｓｔａｂと、接着部材８６とを備える。シリコンフォトニクス半導体素子８５は、モノリシックに集積された光素子（８５ａ、８５ｃ）及び光結合素子８５ｅを含み、光素子（８５ａ、８５ｃ）は、光結合素子８５ｅに光学的に結合される。光結合の対象となるシリコンフォトニクス半導体素子８５は、光送信のための変調素子８５ａ及びこれに付随する信号処理回路８５ｂと、光受信のための受光素子８５ｃ及びこれに付随する信号処理回路８５ｄと、外部デバイスに光学的な結合を成すための、例えばグレーティングカプラといった光結合素子８５ｅとを備える。シリコンフォトニクス半導体素子８５上において、変調素子８５ａ及び受光素子８５ｃと光結合素子８５ｅとは光導波路を介して接続される。変調素子８５ａは、信号処理回路８５ｂに金属配線層を介して接続され、また受光素子８５ｃは、信号処理回路８５ｄに金属配線層を介して接続される。光通信装置１０では、スタブデバイス１１ｓｔａｂを光結合素子８５ｅに光学的に結合するために、スタブデバイス１１ｓｔａｂの一端面に接着部材８６が塗布される。接着部材８６は、ガイド部材１５の孔を経由してスタブデバイス１１ｓｔａｂの他端面に至る可能性がある。ガイド部材１５にストッパ１５ｆを設けたスタブデバイス１１ｓｔａｂでは、接着部材８６がガイド部材１５の孔１５ｇを経由してスタブデバイス１１ｓｔａｂの端面に至ることを避けることができる。光通信装置１０におけるスタブデバイス１１ｓｔａｂは、シリコンフォトニクス半導体素子８５とスタブデバイスと１１ｓｔａｂの間の光学的結合を実現にする安定したアクティブ光学調芯を可能にする構造を有する。また、光通信装置１０は、シリコンフォトニクス半導体素子８５に接続される光コネクタ９１を更に備えることができる。図１３に示された光通信装置１０は、ピグテールファイバＰＩＧを有する光コネクタ９１に替えて、例えば図２の（ｂ）部に示された光コネクタデバイス１１ｐｉｇを備えることができる。

本実施例では、スタブデバイス１１ｓｔａｂは、シリコンフォトニクス半導体素子８５の光結合素子８５ｅ（グレーティングカプラ）に光学的に結合を成すようにシリコンフォトニクス半導体素子８５に取り付けられている。光コネクタ９１は、スタブデバイス１１ｓｔａｂに光学的に結合されている。この結合の位置合わせのために、短いガイドピンＰＧが、光コネクタ９１のガイド孔内及びスタブデバイス１１ｓｔａｂのガイド部材１５内を設けられている。光コネクタ９１は、スタブデバイス１１ｓｔａｂに着脱可能である。必要な場合には、光コネクタ９１とスタブデバイス１１ｓｔａｂとの光学的結合を維持するように光コネクタ９１をスタブデバイス１１ｓｔａｂ、シリコンフォトニクス半導体素子８５又は基板８３に配置した後に、ガイドピンＰＧを取り除くことができる。一方で、必要な場合には、ガイドピンＰＧがそのまま残されていても良い。

図１３では、光ファイバとシリコンフォトニクス半導体素子８５との光結合のために、ピグテールの光コネクタ９１及びスタブデバイス１１ｓｔａｂの両方が用いられている。

シリコンフォトニクス半導体素子８５のグレーティングカプラに光学的に結合を成すようにスタブデバイス１１ｓｔａｂをシリコンフォトニクス半導体素子８５に取り付ける際には、調芯用の光コネクタＣＯＮをスタブデバイス１１ｓｔａｂに光学的に結合させて、光ファイバピグテールからスタブデバイス１１ｓｔａｂに光を導く。この光を用いてスタブデバイス１１ｓｔａｂを光結合素子８５ｅに調芯する。この調芯に際して、光コネクタＣＯＮに替えて、図２の（ｂ）部に示された光コネクタデバイス１１ｐｉｇを用いてもよい。光コネクタデバイス１１ｐｉｇのガイド部材１５は、該ガイド部材１５とアライメントピンＧＰとの間の磁気的引力によって、調芯中の光学的な結合が安定に維持される。調芯の後に、光コネクタＣＯＮ又は光コネクタデバイス１１ｐｉｇを取り外すことができ、これによって、シリコンフォトニクス半導体素子８５を搭載した基板８３を含む中間生産物を作製する光通信装置１０の製造において、中間生産物の取り扱い（ハンドリング）が容易になる。

光通信装置１０の製造の後において、光通信装置１０を使用する際に、ガイドピンＰＧを介して光コネクタ９１又は光コネクタデバイス１１ｐｉｇを光通信装置１０に接続することができる。ガイドピンＰＧを固定した光ピグテール光コネクタが、シリコンフォトニクス半導体素子８５上に固定されたスタブデバイス１１ｓｔａｂに光学的に接続される。該ガイドピンＰＧは、光ピグテール光コネクタのガイド孔に保持されており、好ましくは固定されている。光コネクタ９１及び光コネクタデバイス１１ｐｉｇはピグテールファイバＰＩＧを有する。

スタブデバイス１１ｓｔａｂがシリコンフォトニクス半導体素子８５の光結合素子８５ｅに光学的に結合を成すように該スタブデバイス１１ｓｔａｂをシリコンフォトニクス半導体素子８５に取り付ける際には、例えばアクティブ調芯を用いることができる。アクティブ調芯では、例えばシリコンフォトニクス半導体素子８５の受光素子８５ｃにスタブデバイス１１ｓｔａｂの光ファイバ１３を介して光を与えて受光素子８５ｃの受光量を示す電気信号を測定する。スタブデバイス１１ｓｔａｂを移動しながら、受光量を示す電気信号が所望の値より大きくなる配置を見つける。この配置を決めることが、スタブデバイス１１ｓｔａｂと、シリコンフォトニクス半導体素子８５の光結合素子８５ｅとの調芯である。この調芯中に、スタブデバイス１１ｓｔａｂは、光コネクタＣＯＮを介して光を受ける。これ故に、光コネクタＣＯＮとスタブデバイス１１ｓｔａｂとの光学的結合における安定は、調芯中において重要である。磁性体を備えるアライメントピンＧＰとスタブデバイス１１ｓｔａｂのガイド部材１５との磁気的な結合は、上記の光学的結合における安定性を高めるために役立つ。

具体的には、光学的結合の不安定さに起因する変動が、位置決めに起因する本来の受光量の変化に加わるとき、正確な調芯が困難になる。望まれない変動を生じ難くするために、調芯に際して光コネクタＣＯＮ及びスタブデバイス１１ｓｔａｂを互いに一時的に固定することが好ましい。

ニッケルといった遷移金属の磁性体から成るガイド部材１５を用いて、磁性体のアライメントピンＧＰと磁性体のガイド部材１５との間に作用する磁力を利用する。磁力の利用により、光コネクタＣＯＮとスタブデバイス１１ｓｔａｂとの間の一時的な光学的固定を実現できる。

図１４は、光コネクタＣＯＮ及びスタブデバイス１１ｓｔａｂが磁気力により密着してこれらが一時的な固定される配置を模式的に示す図面である。磁性体のアライメントピンＧＰが光コネクタＣＯＮに固着されている。光コネクタＣＯＮのアライメントピンＧＰを磁性体のガイド部材１５に挿入すると共に磁石装置ＭＡＧをアライメントピンＧＰに磁気的に結合して、光コネクタＣＯＮのアライメントピンＧＰ及びスタブデバイス１１ｓｔａｂのガイド部材１５の間に磁気力を作用させる。この磁気力によって、光コネクタＣＯＮとスタブデバイス１１ｓｔａｂとの間に一時的な光学的結合が達成されている。図３に示されるような磁力線が、磁石装置ＭＡＧ、アライメントピンＧＰ及びガイド部材１５に働いている。磁石装置ＭＡＧは、例えば電磁石及び永久磁石の少なくともいずれかを備えることができる。電流コイルの代わりに、永久磁石を磁性体のアライメントピンＧＰに近づけることによって、アライメントピンＧＰとガイド部材１５との磁気的な結合を形成できる。磁石装置ＭＡＧとして電磁石及び永久磁石のいずれを用いても、図３に示されるような磁力線の形状を実現できる。コイルにおける起磁力や永久磁石端の磁束密度を設定することにより、一時的な固定に有効な磁気力をアライメントピンＧＰに提供できる。引き続く説明では、磁石装置ＭＡＧとして電磁石のコイルが用いられる。アライメントピンＧＰに結合されたコイルに電流を流して、アライメントピンＧＰの磁性体とガイド部材１５の磁性体との間に磁気力（引力）を発生させる。この磁気力によって、光コネクタＣＯＮとスタブデバイス１１ｓｔａｂとが互いに一時的に固定される。

図３に示されるように、アライメントピンＧＰの側面及び端部からの漏れ磁束によって、アライメントピンＧＰとガイド部材１５との間に磁力が働く。ガイド部材１５の一端の近傍では、アライメントピンＧＰの側面より漏れ出した磁束がガイド部材１５の一端に結合している。磁力線は、アライメントピンＧＰの側面から出てガイドピンの延在方向に向けて曲がって、ガイド部材１５の一端に向かう。この部分では、光コネクタＣＯＮ及びスタブデバイス１１ｓｔａｂが、アライメントピンＧＰの延在方向に互いに引き合っている。

ガイド部材１５の孔１５ｇ内のアライメントピンＧＰの近傍では、磁力線は、アライメントピンＧＰの側面より漏れ出てそのままガイド部材１５の側壁に結合している。磁力線の方向はガイドピンの延在方向に対しほぼ垂直であるので、この部分では、光コネクタＣＯＮ及びスタブデバイス１１ｓｔａｂが、アライメントピンＧＰの延在方向に対して垂直な方向に互いに引き合っている。この力は、アライメントピンＧＰの側面とガイド部材の孔１５ｇの内側面とが擦り合う力（アライメントピンＧＰとガイド部材１５の内側面との摩擦力）を増加させ、アライメントピンＧＰとガイド部材１５との位置関係を維持するように作用する。

ガイド部材１５の孔１５ｇ内のアライメントピンＧＰの端部の近傍では、磁力線は、アライメントピンＧＰの端面からガイド部材１５の側壁の方向に漏れ出てガイド部材１５の側壁に並走する。磁力線の方向はガイドピンの延在方向に平行な成分を有するので、この部分では、光コネクタＣＯＮ及びスタブデバイス１１ｓｔａｂ及びアライメントピンＧＰが互いに引き合っている。

このように、アライメントピンＧＰとガイド部材１５との間には、磁気力と、ガイド部材１５の内側面への垂直抗力（つまり摩擦力）とが働く。これらの磁気力及び摩擦力は、光コネクタＣＯＮ及びスタブデバイス１１ｓｔａｂが互いに離れる方向に動くことを妨げて、光コネクタＣＯＮ及びスタブデバイス１１ｓｔａｂ間に一時的な固定を実現するために役立つ。具体的な見積もりによれば、０．１Ｎ〜２Ｎ程度の大きさの磁気力及び摩擦力は、一時的な固定に有効である。アライメントピンＧＰの材料は、例えばニッケル（Ｎｉ）、磁性を有するステンレス等の磁性体を備えることができ、また、好適には、硬く所望のピン直径を提供できる超硬合金であってニッケルバインダ中へのＷＣ固溶量を超硬合金全体として磁性を保持するように調整可能な金属材を用いることができる。また、既に説明したように、ガイド部材としては、電鋳法により内径及び外径を精密に制御した金属筒を作製でき、この材料として、加工可能である点でＮｉを用いることが好ましい。

スタブデバイス１１ｓｔａｂと、光コネクタＣＯＮと、アライメントピンＧＰとを含む仮組立物に光学的に結合されるべき光学デバイスを準備する。図１４に示されるように、仮組立物を光学デバイス（例えば、シリコンフォトニクス半導体素子８５）上に置く。この仮組立物では、アライメントピンＧＰがスタブデバイス１１ｓｔａｂの孔１５ｇ及び光コネクタＣＯＮのガイド孔内に位置して、スタブデバイス１１ｓｔａｂ及び光コネクタＣＯＮはアライメントピンＧＰにより整列されている。仮組立物のアライメントピンＧＰに磁石装置ＭＡＧを用いて磁力を及ぼす。磁石装置ＭＡＧの磁場を維持しながら、仮組立体の移動をアライメント装置ＡＬＭを用いてアクティブ光調芯を行う。アライメント装置ＡＬＭは、仮組立体を支持して、磁石装置ＭＡＧが無くても光学デバイス上において仮組立体を移動できる機構を有する。光源ＯＳからの光を光学デバイス（例えば、シリコンフォトニクス半導体素子８５）に供給して光学的な調芯により、スタブデバイス１１ｓｔａｂ及び光コネクタＣＯＮの光学的な位置決めを行う。スタブデバイス１１ｓｔａｂ及び光コネクタＣＯＮ間の一時的な固定を保持すると共に、スタブデバイス１１ｓｔａｂとシリコンフォトニクス半導体素子８５の光結合素子８５ｅとの位置合わせを保持しながら、例えば紫外線硬化剤を含む接着材を塗布する。

スタブデバイス１１ｓｔａｂをシリコンフォトニクス半導体素子８５に取り付ける際に、位置決めの後にも磁場を保ちながら、図１５に示されるように、接着材の固化により形成された接着部材８６を用いてスタブデバイス１１ｓｔａｂをシリコンフォトニクス半導体素子８５に固定する。

光コネクタＣＯＮに替えて、光コネクタデバイス１１ｐｉｇを用いることができ、上記と同様な手順により、磁気力を用いて一時的な光学的結合を光コネクタデバイスｐｉｇとスタブデバイス１１ｓｔａｂとの間に達成できる。この使用のためには、光コネクタデバイス１１ｐｉｇのガイド部材１５に磁性体のアライメントピンＧＰが、光学的結合の期間中において保持されている。この保持のために、例えば光コネクタデバイス１１ｐｉｇのガイド部材１５はアライメントピンＧＰに固定されて、光コネクタデバイス１１ｐｉｇ及びアライメントピンＧＰが一体にすることができる。

図１６に示されるように、固定の後に、磁場の印加を解除して、光コネクタＣＯＮ及びアライメントピンＧＰをスタブデバイス１１ｓｔａｂから離す。具体的には、磁石装置のコイルの電流を切って（或いは、磁性体のガイドピンから永久磁石を隔置して）一時的な光学的結合を解除する。光コネクタＣＯＮ及びスタブデバイス１１ｓｔａｂは容易に分離でされる。光コネクタＣＯＮがスタブデバイス１１ｓｔａｂから離されて、光通信装置１０が完成される。光通信装置１０は、シリコンフォトニクス半導体素子８５と、シリコンフォトニクス半導体素子８５に位置決めされたスタブデバイス１１ｓｔａｂとを備える。

スタブデバイス１１ｓｔａｂをシリコンフォトニクス半導体素子８５の光結合素子８５ｅに光学的に結合を成すようにシリコンフォトニクス半導体素子８５に取り付ける工程においては、光コネクタＣＯＮからの光をスタブデバイス１１ｓｔａｂ介してシリコンフォトニクス半導体素子８５（例えば、受光素子８５ｃ）に与えて、受光素子８５ｃにおける受光量に基づき光学的な位置決めを行う。スタブデバイス１１ｓｔａｂをシリコンフォトニクス半導体素子８５の光結合素子８５ｅに光学的な結合を形成できる。この位置決め中において光量をモニタしている期間中に、光コネクタＣＯＮとスタブデバイス１１ｓｔａｂとの間に安定した光結合を維持したい。光コネクタＣＯＮとスタブデバイス１１ｓｔａｂとの間の光結合における変化に起因するモニタ光量の変動は、光学的な位置決めを煩雑にする。本実施形態では、光コネクタＣＯＮとスタブデバイス１１ｓｔａｂとの間の光結合の状態が大きく変動しないように、所望の期間において磁気力を用いて、光結合に関して一時的な固定を実現している。この状態を「保持状態」として参照する。この「保持状態」を維持して、スタブデバイス１１ｓｔａｂと光学部品との位置合わせが行なわれる。位置合わせ後において、例えば紫外線硬化剤を含む接着材により、スタブデバイス１１ｓｔａｂを光学部品に固定する。スタブデバイス１１ｓｔａｂを光学部品に接着により固定した後に、光コネクタＣＯＮとスタブデバイス１１ｓｔａｂとの間における一時的な固定（「保持状態」）を解除する。解放後の状態を「開放状態」として参照する。「開放状態」においては、光学部品を搭載した基板８３を含む光学装置のハンドリングが容易になる。

以上説明したように、磁場の有無に応じて、図２の（ａ）部に示されるスタブデバイス１１ｓｔａｂによれば、保持状態と開放状態との間を切り替え可能である。また、位置決めのためにアライメントピンＧＰを用いる光コネクタＣＯＮにおいては、該光コネクタＣＯＮと、これと対を成す光学デバイスとの間において位置決め状態を安定に保持する技術的要求がある。この位置決めにおいて保持状態と開放状態とを容易に切り替え可能である。スタブデバイス１１ｓｔａｂと光コネクタＣＯＮとの接続に係る説明から理解されるように、磁場の有無に応じて、図２の（ｂ）部に示される光コネクタデバイス１１ｐｉｇとスタブデバイス１１ｓｔａｂとの接続においても保持状態と開放状態との間を切り替え可能である。

図１７に示されるように、シリコンフォトニクス半導体素子８５の光通信のための光コネクタ９１を準備する。この光コネクタ９１は、ガイドピン９３を受け入れるガイド孔を有しており、ガイドピン９３によりスタブデバイスｓｔａｂに位置合わせされる。ガイドピン９３は、光コネクタ９１の一端面から突出しているけれども、他端面からは突出していない。光コネクタ９１は、ピグテールを備える。

図１８に示されるように、シリコンフォトニクス半導体素子８５の光通信のための光コネクタ９１がスタブデバイス１１ｓｔａｂに接続される。光コネクタ９１の一端面から突出したガイドピン９３の端部は、スタブデバイス１１ｓｔａｂにガイド部材１５の孔１５ｇに挿入される。ガイドピン９３の端部は、孔１５ｇの途中に留まる。この工程においては、光通信装置１０は、シリコンフォトニクス半導体素子８５と、シリコンフォトニクス半導体素子８５に位置決めされたスタブデバイス１１ｓｔａｂと、スタブデバイス１１ｓｔａｂに光学的に結合された光コネクタ９１とを備える。光コネクタ９１はピグテールファイバＰＩＧを有する。光コネクタ９１のピグテールはシリコンフォトニクス半導体素子８５に光学的に結合される。光コネクタ９１は、必要な場合には、スタブデバイス１１ｓｔａｂに接着材９５により固定されることができる。

図１９は、本実施形態に係る光接続部品の一実施例を示す図面である。図１９の（ａ）部は、光ファイバ１３のためのシングルモード光ファイバ素線ＳＭＦを示し、このシングルモード光ファイバ素線ＳＭＦの直径は、０．１２５ｍｍである。図１９の（ｂ）部は、ホルダ１７のための第１部材１９及び第２部材２１のガラス部品（例えば、テンパックスガラス）を示す。図１９の（ｃ）部は、光接続部品１１においてガイド部材１５として用いられる磁性金属筒ＭＭＴを示す。ＭＴコネクタに接続可能な構造の実施例が示される。
ホルダの横幅Ｗ：７ｍｍ。
ホルダの奥行き：３ｍｍ。
ホルダの第１部材の高さＨ１：１．２ｍｍ。
ホルダの第１部材の高さＨ２：１．２ｍｍ。
ガイド部材のための第２支持部の中心間隔Ｌ１：４．６ｍｍ（公差−０．００１ｍｍ〜＋０．００１ｍｍ）。
光ファイバのための第１支持部の中心間隔Ｌ２：０．２５ｍｍ（公差−０．００１ｍｍ〜＋０．００１ｍｍ）。
ガイド部材のための第２支持部の孔サイズＬ３：０．９０ｍｍ（公差−０．００１ｍｍ〜＋０．００１ｍｍ）。
磁性金属筒ＭＭＴの外径ＤＯＵＴ：０．８９９５ｍｍ（公差−０．０００５ｍｍ〜＋０．０００５ｍｍ）。
磁性金属筒ＭＭＴの内径ＤＩＮ：０．７０ｍｍ（公差−０．０００５ｍｍ〜＋０．０００５ｍｍ）。
ガイド部材に挿入されるガイドピンＰＧの外径：０．６９９ｍｍ。
光ファイバのためのＶ溝の頂角：７０度。
光ファイバのためのＶ溝のピッチ：０．２５ｍｍ。
光ファイバ用のＶ溝の配列の両側に、ガイドパイプ用のＶ溝が設けられる。
磁性金属筒用のＶ溝の頂角：７０度。
磁性金属筒用の２つのＶ溝の頂部の間の長さ：４．６ｍｍ。
光ファイバのためのＶ溝の位置及びガイド部材用のＶ溝の位置の精度は、所望の位置に対して−１．０μｍ〜＋１．０μｍの範囲にあることが良い。また、磁性金属筒の内径及び外形が精密に制御されている。既に説明したように、このような磁性金属筒は、例えば電鋳法を用いて作製されることができる。

ホルダ１７の第１部材１９及び第２部材２１のためのガラス板を準備する。第１部材１９及び第２部材２１のためのガラス板の少なくともいずれか一方に、光ファイバ１３及びガイド部材１５（例えば磁性金属筒）のためのＶ溝（断面Ｖ字型の溝）を第１支持部１７ｃ及び第２支持部１７ｄとして形成することができる。第１支持部１７ｃの形状として、光ファイバ１３を支持可能な様々な形状を適用することができ、また第２支持部１７ｄの形状として、ガイド部材１５を支持可能な様々な形状を適用することができる。これ故に、第１支持部１７ｃ及び第２支持部１７ｄの形状は、実施例として示された具体的な形状に限定されない。

一実施例では、実施形態の光接続部品１１は、スタブデバイス及び光コネクタデバイスとして用いられる。これらのデバイスは、下記に示す製造工程により作製されることが可能である。２つのガラス板上に、光ファイバ用および磁性体ガイド筒用の、所定の加工精度を有するＶ溝を加工により形成して、溝付きガラス板を準備する工程；一方の溝付きガラス板のＶ溝内に光ファイバ芯線及び磁性体ガイド筒をそれぞれ配置して、他方のＶ溝付きガラス板で一方の溝付きガラス板を覆って、２つの溝付きガラス板を接着剤で固着する工程；接着された溝付きガラス板の端面及び光ファイバの端面を一緒に研磨して、光結合のための平坦な端面を形成する工程を備える。より具体的には、上記のような簡易な工程を通して、機械的に強固な光コネクタを製造できる。

上記の工程においては、溝付きガラス板のＶ溝内に光ファイバ芯線及び磁性体ガイド筒を入れて光ファイバ芯線及び磁性体ガイド筒を挟み込む際に、ガイドパイプの端部は、溝付きガラス板の縁から約０．１〜０．３μｍ程度の値で突き出すことが良い。また、光ファイバの端部は、溝付きガラス板の縁から約０．１〜０．３μｍ程度の値で突き出すことが良い。これらの突出により、溝付きガラス板のガラス面を接着するための接着剤を塗布する際に、当該接着剤が、光ファイバ芯線の端及び磁性体ガイド筒の端に付着することを防ぐことができる。突出した光ファイバ芯線及び磁性体ガイド筒の端部は、溝付きガラス板と一緒に研磨して、光結合のための平坦な端面を形成することができる。光ファイバ芯線及び磁性体ガイド筒の端部の位置決めに加えて、平坦な端面を得ることができる。必要な場合には、研磨面は、光ファイバの延伸方向に対して垂直な面として形成されることができ、或いは垂直面から６度〜８度程度の角度で傾いた面として形成されることができる。また、研磨によれば、平坦面だけでなく、僅かに突状の曲面を形成することもできる。

溝付きガラス板のＶ溝は、両方のガラス板でなく一方のガラス板に形成するようにしてもよい。ホルダにおいて光ファイバ及びガイドパイプが配列される配列面を基準に上下対称に光ファイバ用のＶ溝およびガイドパイプ用のＶ溝を備える２つホルダ用ガラス部材を説明したけれども、Ｖ溝は片方のガラス部材に形成されると共に他方のガラス部材には溝形成の加工を行わないようにしてもよい。

好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。

本実施形態によれば、ガイドピン挿入の妨げを防止できる光学デバイスが提供される。また本実施形態によれば、保持状態と開放状態が簡単に切り替え可能な仮保持機構を具備させた光学デバイスを提供することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、製造中における安定的な光結合を可能にする光通信装置を作製する方法が提供される。本実施形態によれば、安定的な光結合を可能にする光接続部品が提供される。本実施形態によれば、光接続部品を含む光通信装置が提供される。

１１…光接続部品、１３…光ファイバ、１５…ガイド部材、１５ｇ…孔、１７…ホルダ、１７ａ…一端面、１７ｂ…他端面、１７ｃ…第１支持部、１７ｄ…第２支持部、１９…第１部材、２１…第２部材、ＧＰ…アライメントピン、ＰＧ…ガイドピン。

Claims (5)

1. 光通信装置を作製する方法であって、
   一又は複数の光ファイバ、一端、他端、前記一端から前記他端への方向に延在する孔、及び前記一端から前記他端まで連続する磁性体の側壁を有するガイド部材、並びに前記ガイド部材及び前記光ファイバを保持するホルダを含むスタブデバイスと、一又は複数の光導波路構造及びガイド孔を有する光コネクタと、軸に沿って延在する磁性体を備える整列部材とを含む仮組立物を準備する工程と、
   前記仮組立物に光学的に結合されるべき光学デバイスを準備する工程と、
   磁石装置を用いて前記仮組立物の前記整列部材に磁力を一時的に及ぼす工程と、
   前記磁力を及ぼした後に、前記仮組立物を前記光学デバイス上において移動するアクティブ光調芯によって、前記スタブデバイス及び前記光学デバイスの一方を他方に光学的に位置決めすると共に前記スタブデバイスを前記光学デバイスに固定する工程と、
   前記位置決めの後に、前記磁力を解除すると共に前記光コネクタ及び前記整列部材を前記スタブデバイスから離す工程と、
   を備え、
   前記仮組立物では、前記整列部材が前記スタブデバイスの前記孔及び前記光コネクタの前記ガイド孔内に位置して、前記スタブデバイス及び前記光コネクタは前記整列部材により整列されており、
   前記スタブデバイスの前記ホルダは、一端面及び他端面を含み、前記一端面は前記他端面の反対側に位置し、
   前記スタブデバイスの前記孔は、前記他端面から延在し、
   前記整列部材に磁力を一時的に及ぼす前記工程では、前記スタブデバイスの前記他端面が前記光コネクタに光学的に結合され、
   前記磁石装置は、永久磁石又は電磁石の少なくともいずれかを備える、光通信装置を作製する方法。
2. 前記ホルダは、第１部材及び第２部材を含み、
   前記光ファイバ及び前記ガイド部材は、前記第１部材と前記第２部材との間に位置し、
   前記光ファイバは、前記一端面から前記他端面まで延在し、
   前記孔の他端は、前記他端面に位置し、
   前記ホルダの前記一端面及び前記他端面には、前記光ファイバの端及び前記ガイド部材の前記側壁の端が位置する、請求項１に記載された、光通信装置を作製する方法。
3. 前記ガイド部材の一端は、前記スタブデバイスの前記他端面のところに位置し、
   前記仮組立物を準備する前記工程において、前記整列部材の先端は、前記ガイド部材の前記孔内において、前記スタブデバイスの前記一端面から離れている、請求項１又は請求項２に記載された、光通信装置を作製する方法。
4. 前記光コネクタは、前記ガイド孔を提供する貫通孔を有する磁性部材を含む、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された光通信装置を作製する方法。
5. 前記ホルダは、前記光ファイバを支持する第１支持部、及び前記一端面から前記他端面への方向に延在し前記ガイド部材を支持する第２支持部を含み、
   前記ガイド部材の前記孔は、前記第２支持部の途中で終端する、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された光通信装置を作製する方法。

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