DE112015001217T5 - Optisches Übertragungsmodul und Verfahren zur Herstellung eines optischen Übertragungsmoduls - Google Patents

Optisches Übertragungsmodul und Verfahren zur Herstellung eines optischen Übertragungsmoduls Download PDF

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Hideharu Miyahara
Hiroyuki Motohara
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Abstract

Ein optisches Übertragungsmodul (1) enthält ein optisches Element (10) mit einem lichtemittierenden Abschnitt (11), der Licht eines optischen Signals auszugeben vermag, einen hohlzylindrischen Abschnitt (30), der senkrecht zu einer Lichtausgabefläche (10SA) des optischen Elements (10) angeordnet ist, eine Verdrahtungsplatine (20), wobei auf einer ersten Hauptoberfläche (20SA) hiervon das optische Element (10) angeordnet ist und eine Durchgangsöffnung (20H), in welche der hohlzylindrische Körper (30) eingesetzt ist und eine optische Faser (50), welche das optische Signal zu übertragen vermag, wobei ein distaler Endabschnitt hiervon in den hohlzylindrischen Körper (30) eingesetzt ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Übertragungsmodul, das mit einem optischen Element und einer optischen Faser ausgestattet ist, welche Licht eines optischen Signals überträgt, das von einem lichtemittierenden Abschnitt des optischen Elements ausgegeben wird, sowie in Verfahren zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls.
  • Stand der Technik
  • Es ist wichtig bei optischen Übertragungsmodulen, welche mit einem optischen Element und einer optischen Faser ausgestattet sind, welche Licht eines optischen Signals überträgt, das von einem lichtemittierenden Abschnitt des optischen Elements ausgegeben wird, eine genaue Positionierung des lichtemittierenden Abschnitts und der optischen Faser vornehmen zu können.
  • Beispielsweise beschreibt die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2013-025092 ein optisches Übertragungsmodul, welches ausgestattet ist mit einem optischen Element, einem Substrat, auf welchem das optische Element angeordnet ist, und einem optischen Faserhalteteil (einer Ferrule) mit einer Durchgangsöffnung zum Einsetzen einer optischen Faser, welche ein optisches Signal überträgt, das vom optischen Element ausgegeben wird. Eine Positionierung des lichtemittierenden Abschnitts des optischen Elements und der optischen Faser wird durchgeführt, indem die optische Faser in die Durchgangsöffnung des optischen Faserhalteteils eingesetzt wird. Es ist jedoch nicht einfach, das optische Faserhalteteil, welches relativ groß ist, so anzuordnen, dass die Durchgangsöffnung genau exakt oberhalb des lichtemittierenden Abschnitts liegt. Weiterhin ist ein Innendurchmesser der Durchgangsöffnung bevorzugt gleich einem Außendurchmesser der optischen Faser, es ist jedoch nicht einfach, die Durchgangsöffnung genau auszubilden. Weiterhin ist es nicht einfach, problemlos Wärme abzuführen, welche im optischen Element erzeugt wird.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Von der Erfindung zu lösende Aufgabe
  • Es ist eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ein optisches Übertragungsmodul bereitzustellen, welches hohe Genauigkeit bei der Positionierung eines lichtemittierenden Abschnitts eines optischen Elements und einer optischen Faser erlaubt, sowie ein Verfahren zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls, welches die Positionierung des lichtemittierenden Abschnitts des optischen Elements und der optischen Faser erleichtert.
  • Mittel zur Lösung der Aufgabe
  • Ein optisches Übertragungsmodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ausgestattet mit einem optischen Element mit einem lichtemittierenden Abschnitt, welcher Licht eines optischen Signals auszugeben vermag; einem hohlzylindrischen Körper, der senkrecht zu einer Lichtausgabefläche des optischen Elements angeordnet ist; einer Verdrahtungsplatine, welche mit einer Öffnung ausgebildet ist, welche eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche durchtritt, wobei das optische Element an der ersten Hauptoberfläche angeordnet ist und der hohlzylindrische Körper durch die Öffnung eingesetzt ist; und einer optischen Faser, welche das optische Signal zu übertragen vermag, wobei ein distaler Endabschnitt hiervon in den hohlzylindrischen Körper eingesetzt ist, wobei ein Außendurchmesser hiervon gleich einem Innendurchmesser des hohlzylindrischen Körpers ist.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Übertragungsmoduls gemäß einer anderen Ausführungsform ist mit einem Verbindungsschritt eines hohlzylindrischen Körpers zum Verbinden des hohlzylindrischen Körpers senkrecht zu einer Lichtausgabefläche versehen, welche Licht eines optischen Signals von einem optischen Element ausgibt; einem Anordnungsschritt des Einführens des hohlzylindrischen Körpers durch eine Öffnung in einer Verdrahtungsplatine, wobei die Öffnung eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche durchtritt und des Anordnens des optischen Elementes an der ersten Hauptoberfläche; und einem Schritt des Einführens einer optischen Faser, bei dem ein distaler Endabschnitt der optischen Faser, welche das optische Signal zu übertragen vermag, in den hohlzylindrischen Körper eingeführt wird, wobei ein Außendurchmesser der optischen Faser gleich einen Innendurchmesser des hohlzylindrischen Körpers ist.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Gemäß der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein optisches Übertragungsmodul bereitzustellen, welches eine hohe Genauigkeit beim Positionieren eines lichtemittierenden Abschnitts eines optischen Elements und einer optischen Faser ermöglicht, sowie ein Verfahren zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls, welches die Positionierung des lichtemittierenden Abschnitts der optischen Faser und der der optischen Faser erleichtert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine Schnittansicht eines optischen Übertragungsmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 2 ist eine auseinandergezogene Ansicht eines optischen Übertragungsmoduls gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 3 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 4 ist eine Schnittansicht eines optischen Übertragungsmoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 6A ist eine Schnittansicht zur Erläuterung des Verfahrens zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 6B ist eine Schnittansicht zur Erläuterung des Verfahrens zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 6C ist eine Schnittansicht zur Erläuterung des Verfahrens zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 6D ist eine Schnittansicht zur Erläuterung des Verfahrens zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls gemäß der zweiten Ausführungsform;
  • 7 ist eine Schnittansicht eines optischen Übertragungsmoduls gemäß einer dritten Ausführungsform;
  • 8 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls gemäß der dritten Ausführungsform.
  • Beste Weise zur Durchführung der Erfindung
  • <Erste Ausführungsform>
  • Ein optisches Übertragungsmodul 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein sogenanntes E/O-Modul, welches ein elektrisches Signal in ein optisches Signal wandelt
  • Das optische Übertragungsmodul 1 enthält ein optisches Element 10, eine Verdrahtungsplatine 20, einen hohlzylindrischen Körper 30 und eine optische Faser 50. Das optische Element 10 ist eine lichtemittierende Vorrichtung mit einem lichtemittierenden Abschnitt 11, der Licht eines optischen Signals auszugeben vermag. Der hohlzylindrische Körper 30 ist senkrecht zu einer Lichtausgabefläche 10SA des optischen Elements 10 befestigt. Die Verdrahtungsplatine 20 enthält eine Öffnung 20H, welche eine erste Hauptoberfläche 20SA und eine zweite Hauptoberfläche 20SB durchtritt, wobei das optische Element 10 auf der ersten Hauptoberfläche 20SA angeordnet ist und der hohlzylindrische Körper 30 durch die Öffnung 20H geführt ist. Ein distaler Endabschnitt der optischen Faser 50, welche das optische Signal überträgt, ist in dem hohlzylindrischen Körper 30 eingesetzt und ein Außendurchmesser D50 der optischen Faser 50 ist gleich einem Innendurchmesser D30 der hohlzylindrischen Körpers 30.
  • Das optische Element 10 ist ein rechteckförmig/flächenparalleler oberflächenemittierender Laserchip, dessen Lichtausgabefläche 10SA eine Abmessung von beispielsweise 250 μm × 300 μm hat und den lichtemittierenden Abschnitt 11 mit einem Durchmesser von 20 μm und eine Elektrode 12 aufweist, welche ein Treibersignal an den lichtemittierenden Abschnitt 11 auf der Lichtausgabefläche 10SA liefert. Weiterhin liegt ein torusförmiger Metallfilm 13 für eine Lötverbindung des hohlzylindrischen Körpers 30 um den lichtemittierenden Abschnitt 11 herum. Der Metallfilm 13, der zur gleichen Zeit wie die Elektrode 12 ausgebildet wird, ist ein Mehrschichtfilm aus beispielsweise Ti/Ni/Cu.
  • Der distale Endabschnitt der optischen Faser 50 wird in den hohlzylindrischen Körper 30 eingeführt, der senkrecht mit der Lichtausgabefläche 10SA des optischen Elements 10 in Verbindung ist, aufrecht stehend ist und ein wichtiger Bestandteil der vorliegenden Ausführungsform ist. Der hohlzylindrische Körper 30 wird über ein Lot 35 mit dem Metallfilm 13 des optischen Elements 10 verbunden. Eine Verbindungsposition des hohlzylindrischen Körpers 30 wird durch die Position des Metallfilms 13 eindeutig bestimmt. Der Metallfilm 13 ist derart angeordnet, dass seine Relativposition bezüglich des lichtemittierenden Abschnitts 11 korrekt durch beispielsweise einen Fotolithografieprozess bestimmt wird. Die optische Faser 50, die in den hohlzylindrischen Körper 30 eingeführt ist, dessen Relativposition bezüglich des lichtemittierenden Abschnitts 11 präzise bestimmt ist, ist so angeordnet, dass ihre Relativposition des lichtemittierenden Abschnitts 11 präzise bestimmt ist.
  • Es sei festzuhalten, dass die optische Faser 50 in den hohlzylindrischen Körper 30 eingeführt werden kann, wenn der Innendurchmesser D30 des hohlzylindrischen Körpers 30 gleich oder größer als der Außendurchmesser D50 der optischen Faser 50 ist (D30 ≥ D50). Wenn jedoch der Innendurchmesser D30 des hohlzylindrischen Körpers 30 wesentlich größer als der Außendurchmesser D50 der optischen Faser 50 ist (D30 >> D50), wird die Positionierungsgenauigkeit der optischen Faser 50 verschlechtert. Aus diesem Grund ist der Innendurchmesser D30 des hohlzylindrischen Körpers 30 bevorzugt im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser D50 der optischen Faser 50, beispielsweise (D50 + 10 μm) ≥ D30 ≥ D50 und besonders bevorzugt (D50 + 2 μm) ≥ D30 ≥ D50.
  • Es sei festzuhalten, dass der hohlzylindrische Körper 30 nur einen Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser D30 um 1 μm oder mehr und um 20 μm oder weniger haben muss und eine Länge gleich oder größer als 1 mm um klein oder gleich 10 mm haben muss und dass der hohlzylindrische Körper 30, in welchen die optische Faser 50 eingeführt wird, nur seine aufrechte Position bezüglich der Lichtausgabefläche 10SA des optischen Elements 10 beibehalten muss.
  • Die Verdrahtungsplatine 20 enthält eine Verbindungselektrode 21 oder dergleichen in Verbindung mit der Elektrode 12 des optischen Elements 10 auf der ersten Hauptoberfläche 20SA. Das optische Element 10 befindet sich in einer Flip-Chip-Anordnung auf der Verdrahtungsplatine 20, wobei der hohlzylindrische Körper 30 durch die Öffnung 20H eingesetzt ist. Größe und Form der Öffnung 20H unterliegen keinen besonderen Einschränkungen, so lange der hohlzylindrische Körper 30 durch die Öffnung geführt werden kann.
  • Da der distale Endabschnitt der optischen Faser 50 in den holzylindrischen Körper 30 eingeführt wird, der präzise an einer bestimmten Position des optischen Elements 10 angeordnet ist, liefert das optische Übertragungsmodul 1 einen hohen Grad an Genauigkeit bei der Positionierung des lichtemittierenden Abschnitts 11 des optischen Elements 10 bezüglich der optischen Faser 50. Es sei festzuhalten, dass der hohlzylindrische Körper 30 mit dem bestimmten Innendurchmesser D30 hoher Abmessungsgenauigkeit problemlos verfügbar ist.
  • Weiterhin ist, da kein relativ großes optisches Faserhalterteil enthalten ist, um die Abmessung des optischen Übertragungsmoduls gering.
  • Weiterhin ist in dem optischen Übertragungsmodul 1 der hohlzylindrische Körper 30 aus einem Metall mit hoher thermischer Leitfähigkeit mit dem Metallfilm 13 des optischen Elements 10 über das Lot 35 verbunden. Da im optischen Element 10 erzeugte Wärme wirksam über den hohlzylindrischen Körper 30 abgeführt werden kann, arbeitet das optische Übertragungsmodul 1 stabil und zeigt hohe Zuverlässigkeit.
  • <Verfahren zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls 1>
  • Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls 1 anhand des Flussdiagramms von 3 erläutert.
  • <Schritt S10> Herstellungsschritt des optischen Elements
  • Eine große Anzahl optischer Elemente 10 wird aus einem Wafer durch Laminieren entsprechender Lagen auf einem Halbleiterwafer und dann durch Aufteilen der laminierten Schicht in eine Vielzahl von Chips hergestellt. Im Herstellungsschritt für das optische Element werden verschiedene Typen von Halbleiterschichten auf AlGaAs-Basis oder dergleichen auf einem Halbleiterwafer aus beispielsweise GaAs vom p-Typ geschichtet.
  • Hierbei wird die Elektrode 12 in Form eines Goldkissens oder dergleichen und der torusförmige Metallfilm 13 um den lichtemittierenden Abschnitt 11 herum auf der Lichtausgabefläche 10SA jedes optischen Elements 10 noch im Wafer-Zustand angeordnet. Eine Musterform des Metallfilms 13 ist nicht auf die Torusform beschränkt, solange der hohlzylindrische Körper 30 in einem aufrechten Zustand an einer bestimmten Position hiermit in Verbindung gebracht werden kann.
  • <Schritt S20> Verbindungsschritt des hohlzylindrischen Körpers
  • Der hohlzylindrische Körper 30 einer bestimmten Spezifikation wird bereitgestellt. Der hohlzylindrische Körper 30 ist bevorzugt aus einem Metall wie Nickel oder Kupfer, welches ein Löten erleichtert und hierbei insbesondere aus einem Metall mit einer thermischen Leitfähigkeit von 50 W·m–1·K–1 oder darüber. Der Innendurchmesser D30, der Außendurchmesser und die Länge des hohlzylindrischen Körpers 30 werden entsprechend der Spezifikation des optischen Übertragungsmoduls 1 festgelegt, wobei ein hohlzylindrischer Körper 30 mit hohen Abmessungsgenauigkeiten problemlos zur Verfügung steht.
  • Ein Endabschnitt des hohlzylindrischen Körpers 30 wird mit dem Metallfilm 13 auf der Lichtausgabefläche 10SA des optischen Elements 10 über das Lot 35 verbunden. Der befestigte hohlzylindrische Körper 30 verbleibt aufrecht und senkrecht zur Lichtausgabefläche 10SA.
  • <Schritt S30> Anordnungsschritt
  • Die Verdrahtungsplatine 20 wird bereitgestellt, in welcher die Öffnung 20H ausgebildet ist, welche die erste Hauptoberfläche 20SA und die zweite Hauptoberfläche 20SB durchtritt. Die Verbindungselektrode 21 wird an einer Stelle des optischen Elements 10 entsprechend der Elektrode 12 auf der ersten Hauptoberfläche 20SA der Verdrahtungsplatine 20 angeordnet. Obgleich nicht dargestellt ist die Verbindungselektrode 21 mit einer externen Verbindungselektrode über eine Verdrahtung verbunden. Ein FPC-Substrat, ein Keramik-Substrat, ein Glas-Epoxy-Substrat, ein Glas-Substrat, ein Silizium-Substrat oder dergleichen können als Substrat für die Verdrahtungsplatine 20 verwendet werden. Die Verdrahtungsplatine 20 kann beispielsweise eine Verarbeitungsschaltung zum Wandeln eines elektrischen Signals in ein Treibersignal für das optische Element 10 enthalten.
  • Der hohlzylindrische Körper 30 wird durch die Öffnung 20H der Verdrahtungsplatine 20 geführt und das optische Element 10 wird auf der ersten Hauptoberfläche 20SA Flip-Chip angeordnet. Das Au-Kissen, welches die Elektrode 12 des optischen Elements 10 ist, wird mit der Verbindungselektrode 21 der Verdrahtungsplatine 20 durch Ultraschall verbunden. Obgleich nicht gezeigt, kann ein Kleber, beispielsweise ein Unterfüllungsbauteil oder ein seitliches Verfüllbauteil in die Verbindungsposition eingespritzt werden. Die Anordnung kann realisiert werden, indem eine Lotpaste oder dergleichen auf die Verdrahtungsplatine 20 gedruckt wird, das optische Element 10 auf der Verdrahtungsplatine 20 angeordnet wird und dann das Lot durch Reflow oder dergleichen aufgeschmolzen wird. Wenn das Treibersignal an die externe Verbindungselektrode angelegt wird, emittiert der lichtemittierende Abschnitt 11 des optischen Elements 10 Licht.
  • Wenn der hohlzylindrische Körper mit dem optischen Element 10 über eine Lötung verbunden wird, kann das optische Element 10 an der Verdrahtungsplatine 20 über ein Lotkissen (die Elektrode 12) zur gleichen Zeit angeordnet werden. Das heißt, der Verbindungsschritt für den hohlzylindrischen Körper und der Anordnungsschritt können gleichzeitig durchgeführt werden.
  • <Schritt S40> Einführschritt der optischen Faser
  • Der distale Endabschnitt der optischen Faser 50 wird in den hohlzylindrischen Körper 30 eingeführt. Beispielsweise ist eine optische Faser 50 mit einem Außendurchmesser D50 von 80 μm aus einem Kern mit einem Außendurchmesser von 50 μm gebildet, der Licht überträgt, sowie einer Ummantelung, die den Außenumfang des Kerns bedeckt. Die optische Faser 50 kann an dem hohlzylindrischen Körper 30 durch einen Kunststoff oder dergleichen nach dem Einführen festgelegt werden. Ein transparenter Kunststoff kann zwischen das distale Ende der optischen Faser 50 und die Lichtausgabefläche 10SA des optischen Elements 10 eingebracht werden.
  • Wie bereits beschrieben erleichtert das Verfahren zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls 1 die Positionierung des lichtemittierenden Abschnitts 11 des optischen Elements 10 bezüglich der optischen Faser 50.
  • <Zweite Ausführungsform>
  • Ein optisches Übertragungsmodul 1A und ein Verfahren zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls 1A gemäß einer zweiten Ausführungsform sind ähnlich zu dem optischen Übertragungsmodul 1 oder dergleichen, sodass nur unterschiedliche Bestandteile hiervon beschrieben werden.
  • Wie in 4 gezeigt, enthält in dem optischen Übertragungsmodul 1A das optische Element 10 eine Linse 40, die sich auf dem lichtemittierenden Abschnitt 11 befindet und zum Kondensieren von Licht ausgelegt ist. Die konvexe Linse 40 hat eine kreisförmige Basis und einen Außendurchmesser D40 im Wesentlichen gleich dem Innendurchmesser D30 des hohlzylindrischen Körpers 30 und ist im Inneren des hohlzylindrischen Körpers 30 aufgenommen.
  • Die Linse 40 ist aus einem transparenten Material mit hohem Brechungsindex, beispielsweise aus einem Glas oder Harz. Die Linse 40 wird unter Verwendung eines transparenten Klebers (nicht gezeigt) angeheftet. In dem Wafer-Prozess zur Herstellung des optischen Elements können die Linsen 40 gleichzeitig auf einer Mehrzahl von optischen Elementen unter Verwendung eines bekannten Mikrolinsen-Herstellungsprozesses angeordnet werden. Der Mikrolinsen-Herstellungsprozess kann eine Mehrzahl von konvexen Linsen gewünschter Form gleichzeitig durch Aufbringen eines transparenten Harzes auf einen Wafer, Mustern des Harzes und dann einer bestimmten Wärmebehandlung ausbilden.
  • Selbst wenn die Mitte des lichtemittierenden Abschnitts 11 des optischen Elements 10 bezüglich der Mitte der Linse 40, d. h. der Mitte der optischen Faser 50 bis zu einem bestimmten Grad fehlerhaft ausgerichtet ist, wird von dem lichtemittierenden Abschnitt 11 erzeugtes Licht auf einen mittigen Teil der Linse 40 kondensiert und zur optischen Faser 50 geleitet.
  • Das optische Übertragungsmodul 1a hat die Effekte des optischen Übertragungsmoduls 1 und da es die Linse 40 enthält, kann das optische Übertragungsmodul 1a von dem lichtemittierenden Abschnitt 11 erzeugtes Licht noch einfacher zur optischen Faser 50 leiten.
  • Wie im Flussdiagramm von 5 gezeigt, enthält das Verfahren zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls 1a einen Linsenanordnungsschritt S15 zur Anordnung der Linse 40, welche Licht auf den lichtemittierenden Abschnitt 11 des optischen Elements 10 kondensiert vor dem Verbindungsschritt des hohlzylindrischen Körpers (Schritt S20) (6A). In dem Verbindungsschritt des hohlzylindrischen Körpers wird der hohlzylindrische Körper 30, dessen Innendurchmesser D30 gleich dem Außendurchmesser der Linse 40 ist, mit dem optischen Element 10 zusammengefügt, um die Linse 40 aufzunehmen (6B). Der Anordnungsschritt gemäß 6C und der Einführschritt der optischen Faser gemäß 6D sind gleich wie beim Verfahren zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls 1.
  • Wie bereits beschrieben ist der Innendurchmesser D30 des hohlzylindrischen Körpers 30 im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser D50 der optischen Faser 50. Wie im Fall des Außendurchmessers D50 der optischen Faser 50 beträgt der Außendurchmesser D40 der Linse 40 bevorzugt (D50 + 10 μm) ≥ D40 ≥ D50 und besonders bevorzugt (D50 + 2 μm) ≥ D40 ≥ D50.
  • Da in dem optischen Übertragungsmodul 1A die Linse 40 die Funktion eines Anordnungspositionierbauteils für den hohlzylindrischen Körpers 30 hat, ist der torusförmige Metallfilm 13, der den lichtemittierenden Abschnitt 11 umgibt, kein unverzichtbares Bauteil mehr. Beispielsweise kann in dem Verbindungsschritt für den hohlzylindrischen Körper (Schritt S20) der hohlzylindrische Körper aus einem Harz mit dem optischen Element 10 unter Verwendung eines Harzklebers verbunden werden.
  • Das Verfahren zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls 1A hat die Effekte des Verfahrens zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls 1 und führt weiterhin die Positionierung des hohlzylindrischen Körpers 30 unter Verwendung der Linse 40 durch, was die Herstellung vereinfacht.
  • <Dritte Ausführungsform>
  • Da ein optisches Übertragungsmodul 1B und ein Verfahren zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls 1B gemäß der dritten Ausführungsform ähnlich zu den optischen Übertragungsmodulen 1 oder 1A oder dergleichen sind, werden nur unterschiedliche Bestandteile oder dergleichen beschrieben. Wie in 7 gezeigt, ist das optische Übertragungsmodul 1B mit einem Halteteil 60 versehen. Das Halteteil 60 enthält eine Durchgangsöffnung 60H und die optische Faser 50, welche in den hohlzylindrischen Körper 30 eingesetzt ist, wird durch die Durchgangsöffnung 60H geführt. Das Halteteil 60 ist in Verbindung mit der zweiten Hauptoberfläche 20SB der Verdrahtungsplatine 20 unter Verwendung einer Kleberschicht (nicht gezeigt).
  • Ein Innendurchmesser D60 der Durchgangsöffnung 60H unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, so lange der hohlzylindrische Körper 30 in die Durchgangsöffnung 60H eingeführt werden kann und die Durchgangsöffnung 60H muss nicht zylindrisch sein, sondern kann auch eckig sein. Das Material des Halteteils 60 ist Keramik, Si, Glas, ein Metall wie SUS oder dergleichen. Das Halteteil 60 muss nicht im Wesentlichen rechteckförmig/flächenparallel sein, sondern kann auch zylindrisch/säulenförmig oder im Wesentlichen konisch sein.
  • Wie im Flussdiagramm von 8 gezeigt, enthält das Verfahren zur Herstellung des optischen Übertragungsmoduls 1B einen Halteteilverbindungsschritt zum Einführen des hohlzylindrischen Körpers 30 in die Durchgangsöffnung 60H des Halteteils 60 mit der Durchgangsöffnung 60H und zum Verbinden des Halteteils 60 mit der zweiten Hauptoberfläche 20SB der Verdrahtungsplatine 20.
  • Das optische Übertragungsmodul 1B oder dergleichen hat die Effekte des optischen Übertragungsmoduls 1 oder dergleichen und zeigt weiterhin eine hohe Verbindungszuverlässigkeit für die optische Faser 50.
  • Die optische Übertragungsmodule 1 und 1A der Ausführungsformen sind klein und haben insbesondere kleine Durchmesser. Aus diesem Grund können die optischen Übertragungsmodule 1 und 1A bevorzugt im distalen Endabschnitt eines Endoskops eingesetzt werden. Ein derartiges Endoskop mit dem optischen Übertragungsmodul 1 oder 1A hat einen distalen Endabschnitt, der kleinen Durchmesser hat und minimalinvasiv ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die voranstehenden Ausführungsformen beschränkt, sondern es lassen sich Änderungen, Kombinationen oder verschiedene Anwendungen durchführen, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen.
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht eine Priorität, die auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-050574 vom 13. März 2014 basiert; auf den dortigen Offenbarungsgehalt wird hier vollinhaltlich Bezug genommen.

Claims (8)

  1. Optisches Übertragungsmodul, aufweisend: ein optisches Element, welches einen lichtemittierenden Abschnitt aufweist, der Licht eines optischen Signals auszugeben vermag; einen hohlzylindrischen Körper, der senkrecht mit einer Lichtausgangsfläche des optischen Elements in Verbindung ist; eine Verdrahtungsplatine, welche eine Öffnung aufweist, die eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche durchsetzt, wobei das optische Element an der ersten Hauptoberfläche angeordnet ist und der hohlzylindrische Körper durch die Öffnung eingesetzt ist; und eine optische Faser, welche das optische Signal zu übertragen vermag, wobei ein distaler Endabschnitt hiervon in den hohlzylindrischen Körper eingesetzt ist und ein Außendurchmesser gleich einem Innendurchmesser des hohlzylindrischen Körpers ist.
  2. Optisches Übertragungsmodul nach Anspruch 1, wobei das optische Element eine Linse aufweist, die auf dem lichtemittierenden Abschnitt angeordnet ist und Licht zu kondensieren vermag, und wobei die Linse einen Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des hohlzylindrischen Körpers hat und im Inneren des hohlzylindrischen Körpers aufgenommen ist.
  3. Optisches Übertragungsmodul nach Anspruch 1 oder 2, wobei der hohlzylindrische Körper aus Metall ist und mit einem Metallfilm in Lötverbindung ist, der um den lichtemittierenden Abschnitt herum angeordnet ist.
  4. Optisches Übertragungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin aufweisend eine Durchgangsöffnung, durch welche die optische Faser, welche in den hohlzylindrischen Körper eingesetzt ist, geführt ist; und mit einem Halteteil, welches in Verbindung mit der zweiten Hauptoberfläche der Verdrahtungsplatine ist.
  5. Verfahren zur Herstellung eines optischen Übertragungsmoduls, wobei das Verfahren aufweist: einen Verbindungsschritt eines hohlzylindrischen Körpers zum Verbinden des hohlzylindrischen Körpers senkrecht zu einer Lichtausgabefläche, welche Licht eines optischen Signals von einem optischen Element ausgibt; einen Anordnungsschritt des Einführens des hohlzylindrischen Körpers durch eine Öffnung einer Verdrahtungsplatine, wobei die Öffnung eine erste Hauptoberfläche und eine zweite Hauptoberfläche durchtritt und des Anordnens des optischen Elements auf der ersten Hauptoberfläche; und einen Einführschritt einer optischen Faser zum Einführen eines distalen Endabschnitts der optischen Faser, welche das optische Signal zu übertragen vermag, in den hohlzylindrischen Körper, wobei ein Außendurchmesser der optischen Faser gleich einem Innendurchmesser des hohlzylindrischen Körpers ist.
  6. Verfahren zur Herstellung eines optischen Übertragungsmoduls nach Anspruch 5, weiterhin aufweisend, vor dem Verbindungsschritt des hohlzylindrischen Körpers, einen Linsenanordnungsschritt zum Anordnen einer Linse, welche Licht auf den lichtemittierenden Abschnitt des optischen Elements zu kondensieren vermag, wobei ein Außendurchmesser der Linse gleich dem Innendurchmesser des hohlzylindrischen Körpers ist, wobei in dem Verbindungsschritt des hohlzylindrischen Körpers der hohlzylindrische Körper so verbunden wird, dass er die Linse aufnimmt.
  7. Verfahren zur Herstellung eines optischen Übertragungsmoduls nach Anspruch 5 oder 6, wobei in dem Verbindungsschritt des hohlzylindrischen Körpers der hohlzylindrische Körper aus Metall ist und in Lötverbindung mit einem Metallfilm gebracht wird, der um den lichtemittierenden Abschnitt herum angeordnet ist.
  8. Verfahren zur Herstellung eines optischen Übertragungsmoduls nach einem der Ansprüche 5 bis 7, weiterhin aufweisend einen Halteteilverbindungsschritt zum Einführen des hohlzylindrischen Körpers in eine Durchgangsöffnung in einem Halteteil und zum Verbinden des Halteteils mit der zweiten Hauptoberfläche der Verdrahtungsplatine.
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