JP2000121851A - 光モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 光合分波器等の光モジュールは、温度変化に
より、波長特性が変化する。そのため、アクティブ温度
制御を行い、かつ、ケースを二重の断熱構造にしたもの
が多い。しかし、十分な断熱効果を得ようとすると、実
装する光導波路部品１０と比較して、ケースが非常に大
きくなる。またケースを二重の断熱構造としない場合
は、外気の影響を大きく受けるため、加熱冷却のための
消費電力が増大し、また使用温度範囲が狭くなる。 【解決手段】 モジュールのケースを、真空断熱構造に
する。すなわち、二重壁とし、中を真空にする。こうす
ると、ケースサイズを大幅に小型化できる。また加熱冷
却手段３４の消費電力を低減できる。さらに外気の影響
が緩やかになり、温度コントロール回路を簡素化でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、主として温度制
御している光モジュールに関するものである。しかし、
温度制御を必要としない光モジュールも、対象となる。
なお、この明細書で言う「光モジュール」は、光導波路
部品をケース内に納めて、光伝送回路の一つの単位を構
成できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】温度制御している光モジュールには、例
えば光合分波器がある。これには、ＦＧ型、回折格子
型、誘電体多層膜型、アレー導波路型回折格子等が提案
されている。いずれも温度変化により波長特性が変化す
るため、アクティブ温度制御が行われる。これらは一般
に、石英系平面光導波路回路であるが、ポリマ系光導波
路回路の場合もあり得る。

【０００３】その一例を、図３について説明する。１０
は光導波路部品で、例えば光合分波器等である。この光
導波路部品１０を、内側ケース１４内に入れ、適当に
（例えば接着等により）固定する。内側ケース１４を、
台座１６を介して、密閉型の外側ケース１８内に固定す
る。内側ケース１４内の空間２０と外側ケース１８内の
空間２２の空気が、断熱作用をする。加熱冷却手段２４
（ヒーター、ペルチェ素子等）を、例えば内側ケース１
４の底の外側に取り付け、また、内側ケース１４内に温
度センサ２６を設け、公知の自動制御技術により、光導
波路部品１０を所定の温度に保つ。１３は、光導波路部
品１０と接続する光ファイバ、２５は加熱冷却手段２４
に接続するメタル電線、２７は温度センサ２６に接続す
るメタル電線である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のケースを二重に
した断熱構造の場合、次の点が問題となる。 十分な断熱効果を得るためには、実装する光導波路部
品１０と比較して、外側ケース１８を、非常に大きくし
なければならない。 外側ケース１８に内側ケース１４を固定するための台
座１６が必要となり、部品点数が多くなる。 また、同じ理由により、実装（組立て）工程が複雑と
なり、工数が増加する。 内側ケース１４が浮いている構造なので、振動・衝撃
等の機械特性が弱い。 機械特性を満足させるためには、複雑な構造を必要とす
る。

【０００５】また、上記図３と違って、ケースを二重断
熱構造としない場合も、次の欠点がある。 外気の影響を大きく受けるため、加熱冷却のための消
費電力が増大する。 また、使用温度範囲が狭くなる。 ヒータータイプの場合、内側ケース１４等の温度が、
ヒーターの設定温度（通常80℃）となり、他の部品を破
壊したり、オペレーターが火傷する危険がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明は
（図１参照）、光導波路部品１０が、密閉ケース内に納
められている光モジュールにおいて、前記ケースが、二
重壁の断熱構造であること、を特徴とする。

【０００７】この場合は、光導波路部品１０が、温度制
御を必要とするか否かは問題としない。光導波路部品１
０は、いかなる種類のものであっても良い。

【０００８】また、「二重壁の断熱構造」というのは、
ケースの外殻が、内壁と外壁からなり、間に空間が存在
することを意味している。この場合は、上記の空間内に
おける空気の存在は、問題としない。

【０００９】上記の構成は、請求項２に記載のように、
光導波路部品１０を温度制御する場合に、特に有効とな
る。

【００１０】さらに、請求項３に記載のように、密閉ケ
ースを、真空断熱構造にすると、より有効となる。

【００１１】請求項３における、「真空断熱」というの
は、「断熱方式として、二重壁に囲まれた真空槽を利用
する（ＪＩＳ工業用語大辞典）」という意味で用いてい
る。

【００１２】また、「真空」というのは、「通常の大気
圧より低い圧力の気体で満たされた空間の状態（ＪＩＳ
工業用語大辞典）」という意味で用いている。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１の（ａ）は正面から見た説明
図、（ｂ）は蓋を取り除いて見下ろした状態の説明図で
ある。モジュールのケースは、ケース本体３０と蓋３２
とからなる。ケース本体３０は、上方の開いた浅い四角
箱状のもので、蓋３２は平板状のものである。これら
は、両方とも、上記の真空断熱方式である。また、材料
はステンレス等の金属である。なお、これらは、通常の
真空槽の製法を利用して、製造することができる。ま
た、ケース本体３０と蓋３２とは、断熱シール（Ｏリン
グ状のもの）を介して機械的に固定され、内部に気密の
空間３３が形成される。

【００１４】ケース本体３０の底に、加熱冷却手段３４
を、ネジ又は接着剤で固定する。加熱冷却手段３４に
は、セラミックスヒータ、シリコンラバーヒータ等の加
熱手段あるいはペルチェ素子等の冷却手段を用いる。

【００１５】加熱冷却手段３４の上に、光導波路部品１
０を、熱伝導ペースト又は熱伝導接着剤で固定する。光
導波路部品１０は、例えば光合分波器等である。なお、
光導波路部品１０は、ファイバアレイ１２を介して光フ
ァイバ１３と接続される。

【００１６】光導波路部品１０の上に、温度センサ３６
を、熱伝導性接着剤３８で固着する。温度センサ３６に
は、薄膜白金抵抗体、サーミスタ等を用いる。

【００１７】光ファイバ１３及び電線３５（加熱冷却手
段３４に接続する），電線３７（温度センサ３６に接続
する）は、ケース本体３０に設けた貫通孔３１から導き
出す。

【００１８】図２は、別の実施形態である。蓋３２が、
下方の開いた四角箱状で、ケース本体３０の外側にピッ
タリと填り込み、かつ気密に結合されている。その他の
点は、図１の場合と同じである。

【００１９】

【発明の効果】請求項１，請求項２の場合は、次の効果
がある。 ケース本体３０内部に直ちに光導波路部品１０，加熱
冷却手段３４等を固定できるため、構造上簡易にでき
る。さらに、構成部品、組立工数の削減が可能となる。 同じ理由により、機械特性を確保するための特別な構
造・工夫が必要でなく、構造的に簡単になり、構成部品
の削減、及び組立工数の削減が可能である。 断熱効果が高いため、使用温度（外気）の拡大が可能
となる。

【００２０】請求項３の場合は、さらに次の効果があ
る。 真空断熱効果が空気断熱より断熱効果が高いため、ケ
ースサイズを大幅に小型化できる。 上記と同じ理由により、加熱冷却手段３４の消費電力
を低減できる。 上記と同じ理由により、外気の影響が緩やかになり、
温度コントロール回路を簡素化できる。 温度センサーの取り付け構造を簡素化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示し、（ａ）は正面から
見た説明図、（ｂ）は蓋を取り除いて見下ろした状態の
説明図である。

【図２】本発明の別の実施形態の説明図。

【図３】従来技術の説明図。

【符号の説明】

１０ 光導波路部品 １２ ファイバアレイ １３ 光ファイバ １４ 内側ケース １６ 台座 １８ 外側ケース ２０，２２ 空間 ２４ 加熱冷却手段 ２５，２７ メタル電線 ２６ 温度センサ ３０ ケース本体 ３１ 貫通孔 ３２ 蓋 ３３ 空間 ３４ 加熱冷却手段 ３５，３７ メタル電線 ３６ 温度センサ ３８ 熱伝導性接着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大浦 宏治 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 (72)発明者 細谷 英行 千葉県佐倉市六崎1440番地 株式会社フジ クラ佐倉工場内 Ｆターム(参考） 2H047 LA18 TA00 TA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光導波路部品が、密閉ケース内に納めら
   れている光モジュールにおいて、前記ケースが、二重壁
   の断熱構造であることを特徴とする、光モジュール。
2. 【請求項２】 光導波路部品が温度制御されていること
   を特徴とする、請求項１に記載の光モジュール。
3. 【請求項３】 密閉ケースが、真空断熱構造であること
   ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の光モ
   ジュール。