JPH11231166A - 光繊維アレイブロック - Google Patents
光繊維アレイブロックInfo
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- JPH11231166A JPH11231166A JP10310129A JP31012998A JPH11231166A JP H11231166 A JPH11231166 A JP H11231166A JP 10310129 A JP10310129 A JP 10310129A JP 31012998 A JP31012998 A JP 31012998A JP H11231166 A JPH11231166 A JP H11231166A
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- fiber array
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- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/3628—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers
- G02B6/3632—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the cross-sectional shape of the mechanical coupling means
- G02B6/3636—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the cross-sectional shape of the mechanical coupling means the mechanical coupling means being grooves
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- 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
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/36—Mechanical coupling means
- G02B6/3628—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers
- G02B6/3648—Supporting carriers of a microbench type, i.e. with micromachined additional mechanical structures
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- G02B6/3684—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the manufacturing process of surface profiling of the supporting carrier
- G02B6/3692—Mechanical coupling means for mounting fibres to supporting carriers characterised by the manufacturing process of surface profiling of the supporting carrier with surface micromachining involving etching, e.g. wet or dry etching steps
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 光導波路チップのコンパクト化を図るため
に、光繊維アレイブロックの光繊維間の間隔を光繊維の
クラッド径の寸法の125μmにして、光繊維を間隔な
しに配列した形態で構成する。 【解決手段】 光繊維アレイと、前部102、コーティ
ングされた光繊維130を載置する一つの溝を具備する
後部106、前部102の溝の幅から後部106の溝の
幅へ次第に変化するようテーパ状に幅が変化する構造を
有して前部102と後部106とを連結し、かつ当該コ
ーティングの除去された部分の光繊維100を載置する
連結部104からなり、光繊維アレイが実装される基本
ブロックと、光繊維アレイのコーティングの除去された
部分を固定させる光繊維固定用ブロック110と、基本
ブロックの連結部104に載置されたコーティングの除
去された部分の光繊維アレイを固定させるエポキシとを
備えたことを特徴とする。
に、光繊維アレイブロックの光繊維間の間隔を光繊維の
クラッド径の寸法の125μmにして、光繊維を間隔な
しに配列した形態で構成する。 【解決手段】 光繊維アレイと、前部102、コーティ
ングされた光繊維130を載置する一つの溝を具備する
後部106、前部102の溝の幅から後部106の溝の
幅へ次第に変化するようテーパ状に幅が変化する構造を
有して前部102と後部106とを連結し、かつ当該コ
ーティングの除去された部分の光繊維100を載置する
連結部104からなり、光繊維アレイが実装される基本
ブロックと、光繊維アレイのコーティングの除去された
部分を固定させる光繊維固定用ブロック110と、基本
ブロックの連結部104に載置されたコーティングの除
去された部分の光繊維アレイを固定させるエポキシとを
備えたことを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は集積光学素子の入出
力光導波路に光繊維を整列して結合するのに利用される
光繊維アレイブロックに係り、特に、光導波路チップの
コンパクト化のための光繊維アレイブロックに関する。
力光導波路に光繊維を整列して結合するのに利用される
光繊維アレイブロックに係り、特に、光導波路チップの
コンパクト化のための光繊維アレイブロックに関する。
【0002】
【従来の技術】光導波路素子に光繊維(光ファイバー)を
付着するために製作される光繊維アレイブロックは、一
般にV字状の溝を有するブロックを利用して、円形の光
繊維を固定させる方法を使用している。このとき、各々
の光繊維間の間隔は、コーティングされた光繊維の直径
の250μmである。この場合、V字状の溝に実装され
る光繊維は、コーティングが除去されて、クラッド(cl
ad)まで125μmの直径で実装される。
付着するために製作される光繊維アレイブロックは、一
般にV字状の溝を有するブロックを利用して、円形の光
繊維を固定させる方法を使用している。このとき、各々
の光繊維間の間隔は、コーティングされた光繊維の直径
の250μmである。この場合、V字状の溝に実装され
る光繊維は、コーティングが除去されて、クラッド(cl
ad)まで125μmの直径で実装される。
【0003】一般に、光繊維アレイブロックは光繊維間
の間隔が250μmであるから、光導波路素子において
も光繊維と結合される入出力部の導波路間隔を250μ
mにすべきである。前記光導波路素子の構造は、長手方
向の寸法と幅とが略1000:1程度の細長い形状とな
っている。そして、光導波路での曲げ損失を減らすに
は、導波路の幅方向への遷移を進行方向に比較して小さ
くすべきである。通常、導波路の遷移角度は1゜以下に
製作する。したがって、250μm間隔の入出力光導波
路を製作するには、導波路素子の主機能部の他に、当該
主機能部の光導波路と入出力導波路とを連結する曲線導
波路の領域が必要となる。かかる曲線導波路の追加によ
る光導波路素子の長さは、入出力の個数が増加するにつ
れ鼠算式に増大するといった問題がある。
の間隔が250μmであるから、光導波路素子において
も光繊維と結合される入出力部の導波路間隔を250μ
mにすべきである。前記光導波路素子の構造は、長手方
向の寸法と幅とが略1000:1程度の細長い形状とな
っている。そして、光導波路での曲げ損失を減らすに
は、導波路の幅方向への遷移を進行方向に比較して小さ
くすべきである。通常、導波路の遷移角度は1゜以下に
製作する。したがって、250μm間隔の入出力光導波
路を製作するには、導波路素子の主機能部の他に、当該
主機能部の光導波路と入出力導波路とを連結する曲線導
波路の領域が必要となる。かかる曲線導波路の追加によ
る光導波路素子の長さは、入出力の個数が増加するにつ
れ鼠算式に増大するといった問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、
光導波路チップのコンパクト化を図るために、光繊維ア
レイブロックの光繊維間の間隔を光繊維のクラッド径の
寸法の125μmにして、光繊維を間隔なしに配列した
形態で構成する光繊維アレイブロックを提供することに
ある。
従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、
光導波路チップのコンパクト化を図るために、光繊維ア
レイブロックの光繊維間の間隔を光繊維のクラッド径の
寸法の125μmにして、光繊維を間隔なしに配列した
形態で構成する光繊維アレイブロックを提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の第1の発明に係る光導波路チップの
コンパクト化のための光繊維アレイブロックは、光繊維
の各々は所定の長さの部分だけコーティングが除去さ
れ、残りの部分がコーティングされた光繊維アレイと、
前記コーティングの除去された部分の光繊維を載置する
一つの溝を具備して光導波路素子の入出力光導波路と組
合わせられる前部、当該コーティングされた光繊維を載
置する一つの溝を具備する後部、当該前部の溝の幅から
当該後部の溝の幅へ次第に変化するようテーパ状に幅が
変化する構造を有して当該前部と後部とを連結し、かつ
当該コーティングの除去された部分の光繊維を載置する
連結部からなり、前記光繊維アレイが実装される基本ブ
ロックと、前記光繊維アレイのコーティングの除去され
た部分を固定させる光繊維固定用ブロックと、前記基本
ブロックの連結部に載置されたコーティングの除去され
た部分の光繊維アレイを固定させるエポキシとを備えた
ことを要旨とする。従って、光導波路チップのコンパク
ト化を図るために、光繊維アレイブロックの光繊維間の
間隔を光繊維のクラッド径の寸法の125μmにして、
光繊維を間隔なしに配列した形態で構成できる。前記光
繊維固定用ブロックは、前記基本ブロックに実装された
光繊維アレイを圧押固定するのに適するよう当該基本ブ
ロックの逆相状を有することを要旨とする。前記基本ブ
ロック及び光繊維固定用ブロックは、シリコン結晶基板
の湿式食刻と、高精度機械的加工及び金型によるモール
ディングのうち、少なくともいずれかの方法により製作
されることを要旨とする。前記基本ブロック及び光繊維
固定用ブロックの材質は、シリコン、ガラス、金属及び
プラスチックのいずれか一つであることを要旨とする。
前記基本ブロックは、シリコン結晶基板を利用し、Si
O2もしくはSi3N4が薄膜形態に形成されたシリコン基
板上に、SiO2もしくはSi3N4をストリップパターン
形態で除去し、かつKOH溶液で湿式蝕刻を行うことに
より製作されることを要旨とする。前記光繊維アレイブ
ロックの組立は、基本ブロック上に光繊維アレイを実装
してエポキシを塗布し、かつ光繊維固定用ブロックを用
いて当該基本ブロックの前部に載置された光繊維を圧押
固定する段階と、光導波路素子チップ上の入出力光導波
路と低損失で結合させるために、光繊維アレイブロック
の前部の断面を研磨する段階とを有することを要旨とす
る。前記エポキシは、前記基本ブロックの連結部に載置
された所定の長さの部分だけコーティングが除去された
光繊維アレイ及び残りの部分がコーティングされた光繊
維アレイを固定させることを要旨とする。
に、請求項1記載の第1の発明に係る光導波路チップの
コンパクト化のための光繊維アレイブロックは、光繊維
の各々は所定の長さの部分だけコーティングが除去さ
れ、残りの部分がコーティングされた光繊維アレイと、
前記コーティングの除去された部分の光繊維を載置する
一つの溝を具備して光導波路素子の入出力光導波路と組
合わせられる前部、当該コーティングされた光繊維を載
置する一つの溝を具備する後部、当該前部の溝の幅から
当該後部の溝の幅へ次第に変化するようテーパ状に幅が
変化する構造を有して当該前部と後部とを連結し、かつ
当該コーティングの除去された部分の光繊維を載置する
連結部からなり、前記光繊維アレイが実装される基本ブ
ロックと、前記光繊維アレイのコーティングの除去され
た部分を固定させる光繊維固定用ブロックと、前記基本
ブロックの連結部に載置されたコーティングの除去され
た部分の光繊維アレイを固定させるエポキシとを備えた
ことを要旨とする。従って、光導波路チップのコンパク
ト化を図るために、光繊維アレイブロックの光繊維間の
間隔を光繊維のクラッド径の寸法の125μmにして、
光繊維を間隔なしに配列した形態で構成できる。前記光
繊維固定用ブロックは、前記基本ブロックに実装された
光繊維アレイを圧押固定するのに適するよう当該基本ブ
ロックの逆相状を有することを要旨とする。前記基本ブ
ロック及び光繊維固定用ブロックは、シリコン結晶基板
の湿式食刻と、高精度機械的加工及び金型によるモール
ディングのうち、少なくともいずれかの方法により製作
されることを要旨とする。前記基本ブロック及び光繊維
固定用ブロックの材質は、シリコン、ガラス、金属及び
プラスチックのいずれか一つであることを要旨とする。
前記基本ブロックは、シリコン結晶基板を利用し、Si
O2もしくはSi3N4が薄膜形態に形成されたシリコン基
板上に、SiO2もしくはSi3N4をストリップパターン
形態で除去し、かつKOH溶液で湿式蝕刻を行うことに
より製作されることを要旨とする。前記光繊維アレイブ
ロックの組立は、基本ブロック上に光繊維アレイを実装
してエポキシを塗布し、かつ光繊維固定用ブロックを用
いて当該基本ブロックの前部に載置された光繊維を圧押
固定する段階と、光導波路素子チップ上の入出力光導波
路と低損失で結合させるために、光繊維アレイブロック
の前部の断面を研磨する段階とを有することを要旨とす
る。前記エポキシは、前記基本ブロックの連結部に載置
された所定の長さの部分だけコーティングが除去された
光繊維アレイ及び残りの部分がコーティングされた光繊
維アレイを固定させることを要旨とする。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面に基づき本発明
の好適な実施の形態について詳細に説明する。
の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【0007】図1、図2及び図3は、本発明に係る光繊
維アレイブロックの平面図、側面図及び正面図である。
本発明に係る光繊維アレイブロックは、光繊維を実装す
るための光繊維実装用基本ブロック(以下、基本ブロッ
クという。)120と、光繊維(光ファイバー)100、1
30と、光繊維固定用ブロック110と、エポキシ14
0とからなる。
維アレイブロックの平面図、側面図及び正面図である。
本発明に係る光繊維アレイブロックは、光繊維を実装す
るための光繊維実装用基本ブロック(以下、基本ブロッ
クという。)120と、光繊維(光ファイバー)100、1
30と、光繊維固定用ブロック110と、エポキシ14
0とからなる。
【0008】前記基本ブロック120は光繊維アレイを
実装するブロックであって、前部102、後部106及
び連結部104からなる。前記前部102は、光導波路
素子(図示せず)の入出力光導波路と結合され、一つの
溝を具備し、かつ当該溝にコーティングの除去された部
分の光繊維が載置する。前記溝は、コーティングの除去
された部分の光繊維のクラッド直径の125μmと、実
装する光繊維の個数との積に該当する幅を有するように
製作される。
実装するブロックであって、前部102、後部106及
び連結部104からなる。前記前部102は、光導波路
素子(図示せず)の入出力光導波路と結合され、一つの
溝を具備し、かつ当該溝にコーティングの除去された部
分の光繊維が載置する。前記溝は、コーティングの除去
された部分の光繊維のクラッド直径の125μmと、実
装する光繊維の個数との積に該当する幅を有するように
製作される。
【0009】前記後部106は、コーティングされた光
繊維を載置する一つの溝を具備する。前記溝は、コーテ
ィングされた残りの部分の光繊維の直径の250μm
と、実装される光繊維の個数の積に該当する幅を有する
ように製作される。前記連結部104は、前記前部10
2と後部106とを連結して、当該前部102の溝の幅
から前記後部106の溝の幅へ次第に変化するよう、テ
ーパ状に幅が変化する構造を有し、コーティングの除去
された部分の光繊維を載置する。すなわち、前記光繊維
を基本ブロック120に実装する時、前部102と後部
106との間を、前部102の125μm間隔から後部
106の250μm間隔にわたるゆるやかな曲線形態に
する。前記連結部104の長さは、実装される光繊維の
個数に基づき最大の曲率を有する最外郭の光繊維におい
て曲げによる損失が大きくならないよう適宜調節して決
定する。一般に、実装される光繊維の個数が大きくなる
につれてテーパ領域は長くなるものである。
繊維を載置する一つの溝を具備する。前記溝は、コーテ
ィングされた残りの部分の光繊維の直径の250μm
と、実装される光繊維の個数の積に該当する幅を有する
ように製作される。前記連結部104は、前記前部10
2と後部106とを連結して、当該前部102の溝の幅
から前記後部106の溝の幅へ次第に変化するよう、テ
ーパ状に幅が変化する構造を有し、コーティングの除去
された部分の光繊維を載置する。すなわち、前記光繊維
を基本ブロック120に実装する時、前部102と後部
106との間を、前部102の125μm間隔から後部
106の250μm間隔にわたるゆるやかな曲線形態に
する。前記連結部104の長さは、実装される光繊維の
個数に基づき最大の曲率を有する最外郭の光繊維におい
て曲げによる損失が大きくならないよう適宜調節して決
定する。一般に、実装される光繊維の個数が大きくなる
につれてテーパ領域は長くなるものである。
【0010】前記基本ブロック120を製作する一つの
好適な一実施の形態はSi結晶基板を利用する方法であ
る。これは、SiO2もしくはSi3N4が薄膜形態に形成
されたSi基板上において、SiO2もしくはSi3N4をス
トリップパターン形態で除去し、KOH溶液で湿式蝕刻
を行う方法である。この方法により、前部と後部、そし
て前部と後部との間のテーパ領域(連結部)を共に製作
することができる。また、この方法の他にも、機械的加
工、金型モールディングなどの方法により、当該基本ブ
ロックを製作することができる。
好適な一実施の形態はSi結晶基板を利用する方法であ
る。これは、SiO2もしくはSi3N4が薄膜形態に形成
されたSi基板上において、SiO2もしくはSi3N4をス
トリップパターン形態で除去し、KOH溶液で湿式蝕刻
を行う方法である。この方法により、前部と後部、そし
て前部と後部との間のテーパ領域(連結部)を共に製作
することができる。また、この方法の他にも、機械的加
工、金型モールディングなどの方法により、当該基本ブ
ロックを製作することができる。
【0011】前記光繊維100、130は、基本ブロッ
ク120の前部102及び連結部104では所定の長さ
の部分がコーティングの除去された形態で実装され、後
部106では残りの部分がコーティングされた形態とし
て実装される。かかる光繊維は、実装及び使用上の便宜
を図るために、リボン光繊維を使用することが効果的で
ある。
ク120の前部102及び連結部104では所定の長さ
の部分がコーティングの除去された形態で実装され、後
部106では残りの部分がコーティングされた形態とし
て実装される。かかる光繊維は、実装及び使用上の便宜
を図るために、リボン光繊維を使用することが効果的で
ある。
【0012】前記光繊維固定用ブロック110は、基本
ブロック120の前部102に実装された光繊維100
を十分に圧押して固定しうるよう製作される。そこで、
光繊維固定用ブロック110の形態は基本ブロック12
0の逆相状(図中逆凸状の断面で基本ブロック120と
嵌合する形状)であることが望ましい。前記光繊維固定
用ブロック110を製作する好適な一実施の形態は、基
本ブロック120の製作と同様に、Siの湿式食刻方法
により製作することである。この方法の他に、機械的加
工、金型モールディングなどの方法によりかかる光繊維
固定用ブロック110を製作することも可能である。
ブロック120の前部102に実装された光繊維100
を十分に圧押して固定しうるよう製作される。そこで、
光繊維固定用ブロック110の形態は基本ブロック12
0の逆相状(図中逆凸状の断面で基本ブロック120と
嵌合する形状)であることが望ましい。前記光繊維固定
用ブロック110を製作する好適な一実施の形態は、基
本ブロック120の製作と同様に、Siの湿式食刻方法
により製作することである。この方法の他に、機械的加
工、金型モールディングなどの方法によりかかる光繊維
固定用ブロック110を製作することも可能である。
【0013】前記エポキシ140は、前記基本ブロック
120の連結部104に載置されたコーティングの除去
された光繊維アレイを固定させ、かつ前記前部102か
ら後部106に進むほど該厚みが薄くなる。また、前記
エポキシ140は、前記基本ブロック120の連結部1
04に載置されたコーティングの除去された光繊維アレ
イのみならず、必要があれば、前記後部106に載置さ
れたコーティングされた光繊維アレイの所定の長さに見
合う分だけを固定させることも可能である。
120の連結部104に載置されたコーティングの除去
された光繊維アレイを固定させ、かつ前記前部102か
ら後部106に進むほど該厚みが薄くなる。また、前記
エポキシ140は、前記基本ブロック120の連結部1
04に載置されたコーティングの除去された光繊維アレ
イのみならず、必要があれば、前記後部106に載置さ
れたコーティングされた光繊維アレイの所定の長さに見
合う分だけを固定させることも可能である。
【0014】一方、光繊維アレイブロックの組立手順
は、基本ブロック120上に光繊維100、130を実
装して、エポキシ140を塗布し、かつ光繊維固定用ブ
ロック110を利用して基本ブロック120の前部10
2に載置された光繊維を圧押固定することによりなされ
る。次に、光繊維アレイブロックの前部102の断面を
研磨して、光導波路素子チップ上の入出力光導波路と低
損失で結合させる。
は、基本ブロック120上に光繊維100、130を実
装して、エポキシ140を塗布し、かつ光繊維固定用ブ
ロック110を利用して基本ブロック120の前部10
2に載置された光繊維を圧押固定することによりなされ
る。次に、光繊維アレイブロックの前部102の断面を
研磨して、光導波路素子チップ上の入出力光導波路と低
損失で結合させる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、既存の
光繊維アレイブロックの製作に使用する250μmの光
繊維の間隔を1/2の125μmの間隔に半減させるこ
とにより、光導波路素子チップにおける入出力導波路の
間隔を確保するために必要な曲げ光導波路領域を縮め、
これにより、光導波路素子の寸法を大幅に縮めることが
できる。
光繊維アレイブロックの製作に使用する250μmの光
繊維の間隔を1/2の125μmの間隔に半減させるこ
とにより、光導波路素子チップにおける入出力導波路の
間隔を確保するために必要な曲げ光導波路領域を縮め、
これにより、光導波路素子の寸法を大幅に縮めることが
できる。
【図1】本発明に係る光繊維アレイブロックの平面図で
ある。
ある。
【図2】本発明に係る光繊維アレイブロックの側面図で
ある。
ある。
【図3】本発明に係る光繊維アレイブロックの正面図で
ある。
ある。
100 コーティングの除去された光繊維 102 基本ブロックの前部 104 基本ブロックの連結部 106 基本ブロックの後部 110 光繊維固定用ブロック 120 基本ブロック 130 コーティングされた光繊維 140 エポキシ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 李 勇 雨 大韓民国ソウル市江南区開浦洞12番地大峙 アパート209棟913号
Claims (7)
- 【請求項1】 光繊維の各々は所定の長さの部分だけコ
ーティングが除去され、残りの部分がコーティングされ
た光繊維アレイと、 前記コーティングの除去された部分の光繊維を載置する
一つの溝を具備して光導波路素子の入出力光導波路と組
合わせられる前部、当該コーティングされた光繊維を載
置する一つの溝を具備する後部、当該前部の溝の幅から
当該後部の溝の幅へ次第に変化するようテーパ状に幅が
変化する構造を有して当該前部と後部とを連結し、かつ
当該コーティングの除去された部分の光繊維を載置する
連結部からなり、前記光繊維アレイが実装される基本ブ
ロックと、 前記光繊維アレイのコーティングの除去された部分を固
定させる光繊維固定用ブロックと、 前記基本ブロックの連結部に載置されたコーティングの
除去された部分の光繊維アレイを固定させるエポキシ
と、 を備えたことを特徴とする光繊維アレイブロック。 - 【請求項2】 前記光繊維固定用ブロックは、前記基本
ブロックに実装された光繊維アレイを圧押固定するのに
適するよう当該基本ブロックの逆相状を有することを特
徴とする請求項1に記載の光繊維アレイブロック。 - 【請求項3】 前記基本ブロック及び光繊維固定用ブロ
ックは、シリコン結晶基板の湿式食刻と、高精度機械的
加工及び金型によるモールディングのうち、少なくとも
いずれかの方法により製作されることを特徴とする請求
項1に記載の光繊維アレイブロック。 - 【請求項4】 前記基本ブロック及び光繊維固定用ブロ
ックの材質は、シリコン、ガラス、金属及びプラスチッ
クのいずれか一つであることを特徴とする請求項1に記
載の光繊維アレイブロック。 - 【請求項5】 前記基本ブロックは、シリコン結晶基板
を利用し、SiO2もしくはSi3N4が薄膜形態に形成さ
れたシリコン基板上に、SiO2もしくはSi3N4をスト
リップパターン形態で除去し、かつKOH溶液で湿式蝕
刻を行うことにより製作されることを特徴とする請求項
1に記載の光繊維アレイブロック。 - 【請求項6】 前記光繊維アレイブロックの組立は、 基本ブロック上に光繊維アレイを実装してエポキシを塗
布し、かつ光繊維固定用ブロックを用いて当該基本ブロ
ックの前部に載置された光繊維を圧押固定する段階と、 光導波路素子チップ上の入出力光導波路と低損失で結合
させるために、光繊維アレイブロックの前部の断面を研
磨する段階と、 を有することを特徴とする請求項1に記載の光繊維アレ
イブロック。 - 【請求項7】 前記エポキシは、前記基本ブロックの連
結部に載置された所定の長さの部分だけコーティングが
除去された光繊維アレイ及び残りの部分がコーティング
された光繊維アレイを固定させることを特徴とする請求
項1に記載の光繊維アレイブロック。
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