JP2000171668A - フェルールアセンブリ及び光モジュール - Google Patents

フェルールアセンブリ及び光モジュール

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JP2000171668A JP10350535A JP35053598A JP2000171668A JP 2000171668 A JP2000171668 A JP 2000171668A JP 10350535 A JP10350535 A JP 10350535A JP 35053598 A JP35053598 A JP 35053598A JP 2000171668 A JP2000171668 A JP 2000171668A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、従来技術の欠点を解決し、
低コスト化、小型化に適したレセプタクル型光モジュー
ルを提供することである。 【解決手段】 光モジュールであって、溝を有する基板
と、一端部が溝の一端部に整列した光導波路コア部と該
光導波路コア部を覆った光導波路クラッド部とを有する
基板上に形成された光導波路層と、貫通孔を有するフェ
ルールと、貫通孔中に挿入されて固定された光ファイバ
とを含んでいる。フェルールは貫通孔中に挿入された光
ファイバが半分露出するような切欠平坦部を有してい
る。光ファイバの一端が光導波路コア部の一端に突き当
てられるように光ファイバが基板の溝中に挿入されて、
フェルールが切欠平坦部で基板に固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に光通信分
野に使用される光伝送モジュールに関し、特に、レセプ
タクル型光伝送モジュールに関する。
【0002】近年の情報通信分野では、情報の高度化に
伴い演算処理の高速化・大容量化及びデータ伝送の高速
化が必要とされている。これを実現するには光伝送が不
可欠であり、現在光通信網の拡大・普及に向けて整備が
進められている。
【0003】光伝送システムにおいて各所に多数使用さ
れる装置として、光電変換又は電光変換を行なう光回路
と電気回路が混在した光伝送モジュールがある。現在、
この光伝送モジュールの通信メーカー1社当りの生産規
模は10万個/年程度であるが、光通信網の普及に伴
い、将来は100万個/年以上の生産規模が必要とな
り、また、その製造コストを現状の1/10以下にまで
低減する必要があるといわれている。
【0004】このため、光伝送モジュールは部品点数を
極力削減し、その組立工程を簡単化することにより量産
化・低価格化を実現し、且つ、高信頼性・高寿命が確保
できる形態が強く求められている。
【0005】
【従来の技術】通信装置に組み込まれるプリント配線板
に実装される部品は、一般に表面実装型とスルーホール
実装型に分類される。表面実装型部品の代表例はLSI
であり、フラットパッケージ型といわれる形状を有して
いる。
【0006】この部品はリフロー半田付けという方法に
よって半田付けが行なわれる。即ち、ペースト状の半田
をプリント配線板に印刷し、このペースト半田部分に表
面実装型部品を粘着させ、半田の表面温度が220℃以
上となるコンベア炉の中で半田付けを行なう。
【0007】スルーホール実装型部品の代表例は、大容
量コンデンサや端子数の多い(200端子以上)LSI
である。端子数の多いLSIはPGA(Pin Grid Arra
y)という端子形態をなしている。
【0008】これらのスルーホール実装型部品はフロー
半田付けという方法によって半田付けが行なわれる。即
ち、スルーホール実装型部品の端子をプリント配線板の
スルーホールに挿入し、プリント配線板を部品実装面と
反対の側から260℃程度の半田槽に入れ、半田付けを
行なう。
【0009】ところで、光モジュールを表面実装型部品
又はスルーホール実装型部品と同様に半田付け工程でプ
リント配線板上に実装するには、いわゆるピグテール型
と呼ばれる光ファイバコード付光モジュールは不向きで
ある。
【0010】通常、光ファイバコードはナイロン製被覆
を有しており、このナイロン製被覆は耐熱性が80℃程
度しかないため半田付け工程で溶けてしまう。また、光
ファイバコード自体が製造現場において収容や取り扱い
の不具合をもたらし、プリント配線板への実装効率を著
しく低下させることになる。
【0011】このため、光モジュールの半田付け工程を
可能として製造コストの低減を図るには、光ファイバコ
ードを含まない、いわゆるレセプタクル型光モジュール
の適用が不可欠となっている。
【0012】このような半田付け工程が可能なレセプタ
クル型光伝送モジュールを提供する従来例として、1996
年電子情報通信学会総合大会講演論文集、C-207(文献
1)に記載のものが知られている。
【0013】文献1には光電変換素子とフェルール付光
ファイバをシリコン基板で保持し、これにシリコンキャ
ップを被せて光結合部を気密封止した後、全体をエポキ
シ系樹脂でモールド成形したレセプタクル型光モジュー
ルが記載されている。
【0014】シリコン基板には光ファイバとフェルール
を位置決めするV溝が形成され、両者がシリコンキャッ
プで同時に固定されている。また、リードフレームを直
接シリコン基板に接着固定し、リードフレームが電気的
入出力端子を形成している。
【0015】光ファイバ接続部には市販のMU型コネク
タハウジングを取り付け、光ファイバの着脱を実現して
いる。モールドパッケージより伸びたリードフレームの
フロー半田付けにより、光モジュールがプリント配線板
へ実装される。
【0016】別の従来例として、1997年電子情報通信学
会総合大会講演論文集、C-3-61(文献2)に記載された
技術が知られている。文献1に記載された技術と同様
に、シリコン基板にベア光ファイバとフェルールを位置
決めするV溝が形成されており、ベア光ファイバがガラ
ス板によりUV接着剤でシリコン基板に固定されて、光
電変換素子との光結合を実現している。
【0017】光電変換素子と光ファイバとの光結合部は
透明エポキシ樹脂で封止されている。シリコン基板は電
気入力端子を形成するリードフレームに固定され、リー
ドフレームは金線ワイヤにより光電変換素子と接続され
ている。
【0018】そして、フェルール終端を残して樹脂モー
ルド成形した後、光コネクタアダプタを取り付けて光モ
ジュールが完成する。光コネクタアダプタは光モジュー
ルに他の光ファイバを着脱するために使用される。モー
ルドパッケージより伸びたリードフレームのフロー半田
付けにより、光モジュールがプリント配線板へ実装され
る。
【0019】光加入者系伝送システムでは、光伝送シス
テム自体の経済化も必要である。このため、多数の加入
者が1台の局側装置を共用し、波長多重の双方向通信を
行なうシステムが提案され、標準化されている。
【0020】この構成を実現するためには、加入者側と
局側に波長分波/合波機能を有する光モジュールが必要
である。特に、波長分波/合波機能を1チップに集積し
たPLC(平面光導波回路:Planer Lightwave Circui
t)を内蔵した光モジュールは、量産及び低コスト化の
点で期待されている。
【0021】加入者系光伝送モジュールの組立費削減に
対しては、光ファイバインターフェイス部のレセプタク
ル構造、特に、波長分波/合波機能を内蔵したPLCと
光ファイバとのインターフェイス部の低コスト化技術が
重要である。
【0022】従来、PLCと光ファイバとの接続をセル
フ・アライメントで行なう技術が知られている。この従
来技術のように、光導波路のコア中心と光ファイバのコ
ア中心が一致するように、シリコン基板上にファイバガ
イドを形成しておけば、PLCと光ファイバの最適配置
が自己整合的に決定される。
【0023】セルフ・アライメント実装方法では、光半
導体素子に通電する必要がなく、光導波路のコア中心と
光ファイバのコア中心を一致させるための複雑な調芯装
置や調芯のための時間を必要としないので、量産や低コ
スト化に適している。
【0024】レセプタクル型光モジュールの他の従来例
として、V溝付のシリコン基板を介して、光素子とレセ
プタクル用のフェルールをセルフ・アライメントで光学
的に接続する技術が知られている。
【0025】この従来技術で光素子を光導波路に置き換
えれば、V溝付のPLC基板を介して、光導波路とレセ
プタクル用のフェルールをセルフ・アライメントで光学
的に接続する構造が得られる。
【0026】また、別の従来技術として複数の光導波路
コア部を有するPLCと多芯光ファイバとのインターフ
ェイスを提供するレセプタクル型光モジュールも知られ
ている。
【0027】この従来技術では、基板上に2個のガイド
ピン用のV溝が設けられており、基板上に搭載された複
数の光素子あるいは複数の光導波路コア部と、複数の光
ファイバとの光結合が2本のガイドピンを介して達成さ
れる。
【0028】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のレセプ
タクル型光モジュールには次のような問題点がある。す
なわち、フェルールを基板に搭載するために、基板に深
いV溝を形成する必要があり、光素子を搭載するシリコ
ン基板やPLC基板の厚さを厚くしなければならない。
その結果、部材費は高くなる。また、フェルールの下側
に基板を残す必要があるため、薄型化に不利である。
【0029】また、従来のレセプタクル型光モジュール
では、V溝中に搭載されたフェルールと光素子又は光導
波路コア部との芯出しをしている。このため、光導波路
のコア中心(又は光素子の活性層)と光ファイバのコア
中心の相互位置ずれ量が大きくなり、光結合損失が大き
くなりやすい。これは、光モジュールの特性を低下させ
る。
【0030】よって本発明の目的は、低コスト化、小型
化に適したレセプタクル型光モジュールを提供すること
である。
【0031】本発明の他の目的は、レセプタクル型光モ
ジュールを組み立てるのに要求されるフェルールアセン
ブリを提供することである。
【0032】
【課題を解決するための手段】本発明によると、フェル
ールアセンブリであって、貫通孔を有するフェルール
と;前記貫通孔中に挿入されて固定された光ファイバと
を具備し;前記フェルールは前記貫通孔中に挿入された
前記光ファイバが半分露出するような切欠平坦部を有し
ていることを特徴とするフェルールアセンブリが提供さ
れる。
【0033】本発明の他の側面によると、光モジュール
であって、溝を有する基板と;一端が前記溝の一端に整
列した光導波路コア部と該導波路コア部を覆った光導波
路クラッド部とを有する、前記基板上に形成された光導
波路層と;貫通孔を有するフェルールと;前記貫通孔中
に挿入されて固定された光ファイバとを具備し;前記フ
ェルールは前記貫通孔中に挿入された前記光ファイバが
半分露出するような切欠平坦部を有しており;前記光フ
ァイバの一端が前記光導波路コア部の一端に突き当てら
れるように前記光ファイバが前記基板の溝中に挿入され
て、前記フェルールが切欠平坦部で前記基板に固定され
ていることを特徴とする光モジュールが提供される。
【0034】好ましくは、フェルールが搭載された側と
反対側の基板端部上にはレーザダイオード又はフォトダ
イオード等の光素子が光導波路コア部と光結合するよう
に搭載されている。
【0035】本発明の更に他の側面によると、光モジュ
ールであって、両端部分に第1及び第2の溝を有する基
板と;一端及び他端が前記第1及び第2の溝の一端に整
列した光導波路コア部と該光導波路コア部を覆った光導
波路クラッド部とを有する、前記基板の中間部分中に形
成された光導波路層と;それぞれ貫通孔を有する第1及
び第2フェルールと;前記第1及び第2フェルールの貫
通孔中に挿入されて固定された第1及び第2光ファイバ
とを具備し;前記第1及び第2フェルールは前記貫通孔
中に挿入された前記第1及び第2光ファイバが半分露出
するような第1及び第2切欠平坦部をそれぞれ有してお
り;前記第1光ファイバの一端が前記光導波路コア部の
一端に突き当てられるように前記第1光ファイバが前記
基板の第1の溝中に挿入されて、前記第1フェルールが
第1切欠平坦部で前記基板に固定されており;前記第2
光ファイバの一端が前記光導波路コア部の他端に突き当
てられるように前記第2光ファイバが前記基板の第2の
溝中に挿入されて、前記第2フェルールが第2切欠平坦
部で前記基板に固定されていることを特徴とする光モジ
ュールが提供される。
【0036】本発明の更に他の側面によると、光モジュ
ールであって、溝を有する基板と;第1及び第2端を有
する第1光導波路コア部と、一端が前記第1光導波路コ
ア部の中間部分に接続された第2光導波路コア部と、該
第1及び第2光導波路コア部を覆った光導波路クラッド
部とを含んだ、前記基板上に形成された光導波路層と;
前記第1及び第2光導波路コア部の接続部分を横切るよ
うに前記基板上に搭載された光波長フィルタと;貫通孔
を有するフェルールと、前記貫通孔中に挿入されて固定
された光ファイバとを含み、前記フェルールは前記貫通
孔中に挿入された前記光ファイバが半分露出するような
切欠平坦部を有しており、前記光ファイバの一端が前記
第1光導波路コア部の第1端に突き当てられるように前
記光ファイバが前記基板の溝中に挿入されて、前記切欠
平坦部で前記基板に固定された半面切欠フェルールアセ
ンブリと;前記第1光導波路コア部の第2端に光結合す
るように前記基板に搭載された第1光素子と;前記第2
光導波路コア部の他端に光結合するように前記基板に搭
載された第2光素子と;を具備したことを特徴とする光
モジュールが提供される。
【0037】例えば、第1光素子は波長1.55μm帯
のレーザビームを受光するフォトダイオードであり、第
2光素子は波長1.3μm帯のレーザビームを出射する
レーザダイオードである。
【0038】本発明の更に他の側面によると、光モジュ
ールであって、表面上に第1マーカーの形成された基板
と;光導波路コア部と、該光導波路コア部を覆った幅の
狭い第1部分と幅の広い第2部分とを有する光導波路ク
ラッド部とを含んだ、前記基板上に形成された光導波路
と;溝と第2マーカーとを有し、該第2マーカーが前記
第1マーカーに位置合わせされて前記溝が前記光導波路
クラッド部の前記第1部分を収容するように前記基板上
に固定されたガラス板と;貫通孔を有するフェルール
と、前記貫通孔中に挿入されて固定された光ファイバと
を含み、前記フェルールは前記貫通孔中に挿入された前
記光ファイバが半分露出するような切欠平坦部を有して
おり、前記切欠平坦部で前記ガラス板に固定された半面
切欠フェルールアセンブリと;を具備したことを特徴と
する光モジュールが提供される。
【0039】本発明の更に他の側面によると、光モジュ
ールであって、複数の溝を有する基板と;それぞれの一
端が前記各溝の一端に整列した複数の光導波路コア部
と、前記複数の光導波路コア部を覆った光導波路クラッ
ド部とを有する、前記基板上に形成された光導波路層
と;複数の貫通孔を有するブロックと、前記各貫通孔中
に挿入されて固定された複数の光ファイバと、前記ブロ
ックに固定された複数のガイドピンとを含み、前記ブロ
ックは前記各貫通孔中に挿入された前記各光ファイバが
半分露出するような切欠平端部を有しているコネクタア
センブリとを具備し;前記各光ファイバの一端が前記各
光導波路コア部の一端に突き当てられるように前記各光
ファイバが前記基板の各溝中に挿入されて、前記ブロッ
クが切欠平坦部で前記基板に固定されていることを特徴
とする光モジュールが提供される。
【0040】本発明の更に他の側面によると、光モジュ
ールであって、一端部に第1の溝を有し、他端部に複数
の第2の溝を有する基板と;一端部が前記第1の溝の一
端部に整列し、他端部が複数に分岐されてそれぞれ前記
複数の第2の溝の一端部に整列した光導波路コア部と、
該光導波路コア部を覆った光導波路クラッドとを有す
る、前記基板上に形成された光導波路層と;第1貫通孔
を有する第1ブロックと、前記第1貫通孔中に挿入され
て固定された第1光ファイバと、前記第1ブロックに固
定された複数の第1ガイドピンとを含み、前記第1ブロ
ックは前記第1貫通孔中に挿入された前記第1光ファイ
バが半分露出するような第1切欠平坦部を有している第
1コネクタアセンブリと;複数の第2貫通孔を有する第
2ブロックと、前記各貫通孔中に挿入されて固定された
複数の第2光ファイバと、前記第2ブロックに固定され
た複数の第2ガイドピンとを含み、前記第2ブロックは
前記各第2貫通孔中に挿入された前記各第2光ファイバ
が半分露出するような第2切欠平坦部を有している第2
コネクタアセンブリとを具備し;前記第1光ファイバの
一端が前記光導波路コア部の前記一端部に突き当てられ
るように前記第1光ファイバが前記基板の第1の溝中に
挿入されて、前記第1コネクタアセンブリが前記第1切
欠平坦部で前記基板に固定されており;前記複数の第2
光ファイバの一端が前記光導波路コア部の複数に分岐し
た前記各他端部に突き当てられるように前記複数の第2
光ファイバが前記基板の前記複数の第2の溝中にそれぞ
れ挿入されて、前記第2コネクタアセンブリが前記第2
切欠平坦部で前記基板に固定されていることを特徴とす
る光モジュールが提供される。
【0041】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の数
多くの実施形態を詳細に説明する。各実施形態の説明に
おいて、実質的に同一又は類似構成部分については同一
符号を付し、重複を避けるためその説明の一部を省略す
る。
【0042】図1を参照すると、本発明第1実施形態の
光モジュール2の分解斜視図が示されている。図2は光
モジュール2の一部断面側面図であり、図3は図2の3
−3線断面図である。光モジュール2はPLC(平面光
導波回路)4と半面切欠フェルールアセンブリ16とか
ら構成される。
【0043】PLC4はシリコン基板6上に形成された
光導波路層8を有している。光導波路層8は光導波路コ
ア部10と該光導波路コア部10を覆った光導波路クラ
ッド部12を含んでいる。光導波路コア部10はその断
面の一辺が約8μmの矩形をしており、光信号は屈折率
が高い光導波路コア部10を伝搬する。
【0044】シリコン基板6の一端部では基板表面6a
が露出しており、V溝14がシリコンの異方性エッチン
グにより形成されている。直径125μmの円形断面を
有するベア光ファイバがV溝14中に搭載されたとき、
ベア光ファイバのコア部(直径9.5μm)の中心と光
導波路コア部10の中心が一致するように、V溝14の
位置と寸法が選ばれている。
【0045】半面切欠フェルールアセンブリ16は貫通
孔20を有するフェルール18と、貫通孔20中に挿入
され固定されたベア光ファイバ22を含んでいる。フェ
ルール18は例えばジルコニアから形成されている。フ
ェルール18は更に、貫通孔20中に挿入された光ファ
イバ22が半分露出するような切欠平坦部24を有して
いる。
【0046】フェルール18の一部を切り欠いた切欠平
坦部24をまず形成し、この状態で貫通孔20中にベア
光ファイバ22を挿入し、ベア光ファイバ22の両端面
をフェルール18の両端面とほぼ一致するように形成す
る。ベア光ファイバ22は切り欠いてない貫通孔20中
で接着固定される。
【0047】半面切欠フェルールアセンブリ16を反転
して、ベア光ファイバ22の一端22aが光導波路コア
部10の一端10aに突き当てられるように、ベア光ファ
イバ22をV溝14中に挿入し、半面切欠フェルールア
センブリ16を切欠平坦部24でシリコン基板6に接着
する。
【0048】図3で、シリコン基板6表面とフェルール
18の切欠平坦部24との間のギャップ26に接着剤を
適用し、フェルール18をシリコン基板6に固定する。
図3において、符号28はベア光ファイバ22のコアを
示しており、光導波路コア部10に一致している。
【0049】本実施形態の光モジュール2は以下のよう
な利点を有している。
【0050】(1) フェルールやベア光ファイバを固
定するための押さえ板が不要であり、最小限の部品(P
LC4とフェルールアセンブリ16だけ)と組立費で済
む。
【0051】(2) フェルールの直径に加えて両側に
接着領域を設ける必要がないので、PLC基板(シリコ
ン基板)6の幅を小さくできる。
【0052】(3) フェルールを搭載するための溝を
PLC基板6に形成する必要がなく、ベア光ファイバを
搭載する溝があればよいので、PLC基板6の厚さを薄
くできる。
【0053】(4) ベア光ファイバがフェルールから
突き出ていないので、組立工程で光ファイバが折れるこ
とがなく、作業者の安全性や良品率が改善される。
【0054】(5) ベア光ファイバは屈曲部が生じな
いようにフェルールに接着固定されるので、温度変動等
に対して安定であり、特性変動が少なく信頼性が高い。
【0055】図4を参照すると、本発明第2実施形態の
光モジュール30の分解斜視図が示されている。図5は
光モジュール30の一部断面側面図であり、図6は光モ
ジュール30の概略的断面図である。本実施形態の光モ
ジュール30はPLC4Aと、フェルールアセンブリ1
6と、V溝36を有するガラス板34から構成される。
【0056】PLC4Aの光導波路層8はクラッド層1
2の一部を除去した幅の狭い部分8aを有しており、光
導波路コア部10はシリコン基板長手方向全長に渡り伸
長している。
【0057】光導波路層の幅が狭い部分8aの両側では
シリコン基板6の表面が露出しており、V溝付ガラス板
34と位置合わせを行なうための一対のマーカー溝32
がエッチングにより形成されている。
【0058】半面切欠フェルールアセンブリ16は、上
述した第1実施形態の光モジュール2に採用した反面切
欠フェルールアセンブリ16と同様な構造をしている。
ガラス板34はその片面にV溝36と、PLC4Aとの
位置合わせ用の一対のマーカー溝38を有している。V
溝36及びマーカー溝38は切削又はガラスモールド等
により形成される。
【0059】図6に最も良く示されるように、ガラス板
34とPLC4Aは、幅の狭い光導波路層部分8aをV
溝36中に収容してPLC4Aのマーカー溝32とガラ
ス板34のマーカー溝38が一致するように接着固定さ
れる。
【0060】一方、ガラス板34と半面切欠フェルール
アセンブリ16は、ベア光ファイバ22がV溝36に勘
合することによって自己整合的に位置合わせをされて接
着固定される。
【0061】半面切欠フェルールアセンブリ16の切欠
平坦部24とガラス板34の下面との間には約10μm
程度のギャップがあり、このギャップ中に接着剤が充填
されてガラス板34と半面切欠フェルールアセンブリ1
6が接着固定される。
【0062】V溝36の形状、寸法及びマーカー溝3
2,38との相対位置は、図6に示すように光導波路コ
ア部10の中心とベア光ファイバ22のコア28の中心
が一致するように選択される。
【0063】本実施形態の光モジュール30は以下のよ
うな利点を有している。
【0064】(1) PLCにV溝を形成しなくても、
V溝付のガラス板34を介して半面切欠フェルールアセ
ンブリ16をPLC4Aに接続することによって、低損
失の光接続を低コストで実現することができる。
【0065】(2) フェルールの直径に加えて両側に
接着領域を設ける必要がないので、PLC基板(シリコ
ン基板)6の幅を小さくできる。
【0066】(3) ベア光ファイバがフェルールから
突き出ていないので、組立工程で光ファイバが折れるこ
とがなく、作業者の安全性や良品率が改善される。
【0067】(4) ベア光ファイバは屈曲部が生じな
いようにフェルールに接着固定されるので、温度変動等
に対して安定であり、特性変動が少なく信頼性が高い。
【0068】図7を参照すると、本発明の他の実施形態
の半面切欠フェルールアセンブリ16Aの斜視図が示さ
れている。フェルールアセンブリ16Aはフェルール1
8の両端部に貫通孔20中に挿入された光ファイバ22
が半分露出するような切欠平坦部24を有している。
【0069】図8(A)〜図8(C)は更に他の実施形
態の半面切欠フェルールアセンブリ16B〜16Dを示
している。図8(A)及び図8(B)は切欠平坦部24
の幅を狭くした実施形態であり、図8(C)に示された
実施形態はフェルール18の円筒部の端部にテーパ面4
0を形成した実施形態である。後述する小型の波長フィ
ルタモジュールを構成するときに有効である。
【0070】図9(A)及び図9(B)は更に他の実施
形態の半面切欠フェルールアセンブリ16E,16Fを
それぞれ示している。図9(A)に示す半面切欠フェル
ールアセンブリ16Eは直方体フェルール42を採用し
た実施形態である。フェルール42の両端部に貫通孔4
4中に挿入されたベア光ファイバ22が半分露出するよ
うな切欠平坦部46を有している。
【0071】図9(B)に示す半面切欠フェルールアセ
ンブリ16Fは、直方体フェルール42´中に複数本の
ベア光ファイバ22を挿入固定した実施形態である。
【0072】PLCと光素子間の接続やPLCとPLC
間の接続には、フェルールの外形が円筒形である必要は
なく、小型化を目的として図9(A)及び図9(B)に
示す実施形態は高密度の光接続に有効である。
【0073】図10を参照すると、異種フェルールの結
合構造が示されている。直径が異なる2個の半面切欠フ
ェルール18,18´を組み合わせることによって、外
形寸法を変換するフェルール構造が簡単に得られる。ベ
ア光ファイバ22の屈曲が発生しないため、信頼性に優
れる。
【0074】図11を参照すると、本発明第3実施形態
の光モジュール50の斜視図が示されている。本実施形
態は、V溝付のPLC4Bの基板6上に光素子52と半
面切欠フェルールアセンブリ16を搭載した実施形態で
ある。
【0075】レーザダイオード又はフォトダイオード等
の光素子52は光導波路層8の光導波路コア部と光学的
に結合するように基板6上に搭載されており、光素子5
2の電極54が基板6上に形成されている。
【0076】半面切欠フェルールアセンブリ16のベア
光ファイバ22がPLC4BのV溝に勘合するように、
半面切欠フェルールアセンブリ16が切欠平坦部24で
基板6に接着固定されている。これにより、光導波路コ
ア部の中心と光ファイバ22のコア中心とは概略一致
し、低損失の光結合が実現される。
【0077】半面切欠フェルールアセンブリ16の切欠
平坦部24と接着する領域では、光導波路層8は除去さ
れてシリコン基板6表面が露出しており、シリコン基板
6表面には接着剤を充填するための溝56が形成されて
いる。
【0078】光導波路層8には、波長フィルタ、光分岐
回路、光変調器、光スイッチ等の光機能回路が組み込ま
れる。搭載される光素子52は複数でもよく、光素子ア
レイでもよい。基板6上に搭載される半面切欠フェルー
ルアセンブリ16は複数でもよい。
【0079】図12を参照すると、本発明第4実施形態
の光モジュール58の斜視図が示されている。本実施形
態は、両端にV溝を有するPLC4Cの基板6上に2個
の半面切欠フェルールアセンブリ16を搭載した実施形
態である。
【0080】各半面切欠フェルールアセンブリ16のベ
ア光ファイバ22がPLC4CのV溝に勘合するよう
に、半面切欠フェルールアセンブリ16が基板6に接着
固定されている。これにより、光導波路コア部の中心と
光ファイバ22のコア中心とは概略一致し、低損失の光
結合が実現される。
【0081】半面切欠フェルールアセンブリ16の切欠
平坦部と接着する領域では、光導波路層8は除去されて
シリコン基板6の表面が露出しており、シリコン基板6
表面には接着剤を充填するための溝56が形成されてい
る。光導波路層8には、波長フィルタ、光分岐回路、光
変調器、光スイッチ等の光機能回路が組み込まれる。
【0082】図13を参照すると、本発明第5実施形態
の光モジュール60の斜視図が示されている。本実施形
態は、V溝14を有するシリコン基板6に光素子52と
半面切欠フェルールアセンブリ16を搭載した実施形態
である。光素子52の電極54が基板6上に形成されて
いる。
【0083】半面切欠フェルールアセンブリ16のベア
光ファイバ22がVに勘合するように、半面切欠フェル
ールアセンブリ16が基板6上に接着固定される。これ
により、光素子52の活性層と光ファイバ22のコア中
心とはほぼ一致し、低損失の光学的結合が実現される。
【0084】半面切欠フェルールアセンブリ16の切欠
平坦部と接着する領域では、シリコン基板6に接着剤を
充填するための溝56が形成されている。基板6上に搭
載される光素子52は複数でもよく、アレイ状の光素子
でもよい。
【0085】図14を参照すると、本発明第6実施形態
の光モジュール62の斜視図が示されている。本実施形
態は、両端部にV溝を有するシリコン基板6に光素子5
2と一対の半面切欠フェルールアセンブリ16を搭載し
た実施形態である。光素子52の電極54が基板6上に
形成されている。
【0086】各半面切欠フェルールアセンブリ16のベ
ア光ファイバ22がV溝に勘合するように、半面切欠フ
ェルールアセンブリ16が基板6上に接着固定される。
これにより、光素子52の活性層と各光ファイバ22の
コア中心とはほぼ一致するようになり、低損失の光学的
結合が実現される。半面切欠フェルールアセンブリ16
の切欠平坦部と接着する領域では、シリコン基板表面に
接着剤を充填するための図示しない溝が形成されてい
る。
【0087】図15を参照すると、本発明第7実施形態
の光モジュール64の斜視図が示されている。本実施形
態は両端部にV溝を有するシリコン基板6に一対の半面
切欠フェルールアセンブリ16と、薄膜又は薄板形状の
受動光部品68を搭載した実施形態である。受動光部品
68はシリコン基板6に形成された溝66にほぼ垂直に
挿入され固定される。
【0088】各半面切欠フェルールアセンブリ16のベ
ア光ファイバ22が基板6のV溝に勘合するように、各
半面切欠フェルールアセンブリ16が基板6に接着固定
される。これにより、相対する光ファイバ22のコア中
心はほぼ一致し、低損失の光結合が実現される。
【0089】薄膜又は薄板形状の受動光部品68は、シ
リコン基板6表面から突き出しているが、両側を半面切
欠フェルールアセンブリ16の端面で挟まれた状態で接
着固定される。
【0090】このため、接着面積が大きく、両側を支持
されているので、固定強度が高く安定である。半面切欠
フェルールアセンブリ16の切欠平坦部と接着する領域
では、シリコン基板6表面に接着剤を充填するための図
示しない溝が形成されている。
【0091】図16を参照すると、本発明第8実施形態
の光モジュール70の斜視図が示されている。本実施形
態は、V溝を有するPLC4Dの基板6上に光素子52
と、半面切欠フェルールアセンブリ16a,16bと、
薄膜形状の光波長フィルタ84を搭載した実施形態であ
る。
【0092】シリコン基板6上に形成された光導波路層
72は第1光導波路コア部74と、中間部分で第1光導
波路コア部74に接続された第2光導波路コア部76を
有しており、これらの光導波路コア部74,76が光導
波路クラッド部78により覆われている。
【0093】薄膜光波長フィルタ84は、Y分岐型光導
波路コア部の分岐部80、すなわち、第1光導波路コア
部74と第2光導波路コア部76の接続部において基板
6上に形成された溝82にほぼ垂直に挿入され固定され
ている。
【0094】各半面切欠フェルールアセンブリ16a,
16bのベア光ファイバ22が基板6に形成されたV溝
に勘合するように、半面切欠フェルールアセンブリ16
a,16bがその切欠平坦部で基板6に接着固定されて
いる。これにより、光導波路コア部74,76の中心と
光ファイバ22のコア中心がほぼ一致するようになり、
低損失の光学的結合が実現される。
【0095】半面切欠フェルールアセンブリ16a,1
6bの切欠平坦面と接着する領域では、光導波路層72
は除去されてシリコン基板6表面が露出しており、シリ
コン基板6表面には接着剤を充填するための図示しない
溝が形成されている。
【0096】例えば、一方の半面切欠フェルールアセン
ブリ16aから入射した光のうち、波長フィルタ84を
透過する成分は光素子52に入射し、波長フィルタ84
で反射された成分は他方の半面切欠フェルールアセンブ
リ16bから出射される。
【0097】図17を参照すると、本発明第9実施形態
の光モジュール86の斜視図が示されている。本実施形
態は、上述した第8実施形態と類似しており、V溝を有
するPLC4Eの基板6上に光素子52と、一対の半面
切欠フェルールアセンブリ16a,16bと、薄膜形状
の光波長フィルタ84を搭載した実施形態である。
【0098】薄膜波長フィルタ84は、Y分岐型光導波
路の分岐部80においてPLC基板6上に形成された溝
82にほぼ垂直に挿入され固定されている。
【0099】各半面切欠フェルールアセンブリ16a,
16bのベア光ファイバ22が基板6のV溝に勘合する
ように、各半面切欠フェルールアセンブリ16a,16
bが基板6に接着固定されている。これにより、光導波
路コア部74,76の中心と光ファイバ22のコア中心
がほぼ一致するようになり、低損失の光学的結合が実現
される。
【0100】各半面切欠フェルールアセンブリ16a,
16bの切欠平坦部と接着する領域では、光導波路層7
2が除去されてシリコン基板6表面が露出しており、シ
リコン基板6表面に接着剤を充填するための図示しない
溝が形成されている。
【0101】一方の半面切欠フェルールアセンブリ16
aから入射した光のうち、波長フィルタ84で反射され
た成分は光素子52に入射し、波長フィルタ84を透過
する成分は他方の半面切欠フェルールアセンブリ16b
から出射される。
【0102】または、光素子52がレーザダイオード等
の発光素子の場合には、波長フィルタ84で反射される
成分は一方の半面切欠フェルールアセンブリ16aから
出射し、波長フィルタ84を透過する成分は他方の半面
切欠フェルールアセンブリ16bから出射される。
【0103】図18を参照すると、本発明第10実施形
態の光モジュール88の斜視図が示されている。本実施
形態は上述した第8及び第9実施形態に類似しており、
V溝を有するPLC基板6上に光素子52a,52b
と、半面切欠フェルールアセンブリ16と、薄膜形状の
光波長フィルタ84を搭載した実施形態である。
【0104】薄膜波長フィルタ84はY分岐型光導波路
の分岐部80においてPLC基板6上に形成された溝8
2にほぼ垂直に挿入され固定されている。例えば、波長
フィルタ84は1.55μm帯の光を透過し、1.3μ
m帯の光を反射する。
【0105】半面切欠フェルールアセンブリ16の光フ
ァイバ22が基板6のV溝に勘合するように、半面切欠
フェルールアセンブリ16が基板6に接着固定されてい
る。これにより、光導波路コア部74の中心と光ファイ
バ22のコア中心とはほぼ一致するようになり、低損失
の光学的結合が実現される。
【0106】半面切欠フェルールアセンブリ16の切欠
平坦部と接着する領域では、光導波路層72は除去され
てシリコン基板6表面が露出しており、シリコン基板6
表面に接着剤を充填するための図示しない溝が形成され
ている。
【0107】半面切欠フェルールアセンブリ16から入
手した光のうち、波長フィルタ84で反射された成分は
光素子52aに入射し、波長フィルタ84を透過した成
分は光素子52bに入射する。
【0108】あるいは、光素子52aがレーザダイオー
ド等の発光素子の場合には、波長フィルタ84で反射さ
れた成分は半面切欠フェルールアセンブリ16から出射
する。
【0109】図19を参照すると、本発明第11実施形
態の光モジュール90の斜視図が示されている。本実施
形態は、図7に示した両端切欠フェルールアセンブリ1
6Aを利用した実施形態であり、シリコン基板6に形成
されたV溝に光ファイバ22を勘合するように両端切欠
フェルールアセンブリ16Aを基板6上に接着固定した
ものである。この光モジュール90を他方の切欠平坦部
24で図示しないPLCへ接続することによって、光機
能システムを簡単に構成できる。
【0110】図20を参照すると、本発明第12実施形
態の光モジュール92の斜視図が示されている。本実施
形態は図19に示された光モジュール90をPLC4G
に接続した実施形態である。
【0111】PLC4Gの他端部には半面切欠フェルー
ルアセンブリ16が搭載されている。光導波路層8に波
長フィルタが搭載されていてもよく、光スイッチ回路を
有していてもよい。
【0112】図21を参照すると、本発明第13実施形
態の光モジュール94の斜視図が示されている。シリコ
ン基板6にはシリコンの異方性エッチングによりV溝1
4が形成されている。
【0113】基板6上には光素子52が搭載されてお
り、V溝14中に挿入された光ファイバ22のコア中心
が光素子52に光結合するようにV溝14のサイズが選
択されている。V溝14の端部における傾斜部を削除す
るためにV溝14に直交する溝96が切削加工により形
成されている。
【0114】図22(A)を参照すると、本発明第14
実施形態の光モジュール98の斜視図が示されている。
本実施形態では、シリコン基板6に整列した一対のV溝
14が形成されている。
【0115】各V溝14中に挿入された光ファイバ22
のコア中心が光素子52´に光結合するように各V溝1
4のサイズが選択されている。光素子52´は、例えば
光信号を増幅するLDアンプである。
【0116】図22(B)は図22(A)に示した実施
形態の変形例の光モジュール100であり、シリコン基
板6上に複数の光素子52´が搭載されている。
【0117】図23を参照すると、本発明第15実施形
態の光モジュール102の斜視図が示されている。本実
施形態は、図8(C)に示したテーパ状端部を有する半
面切欠フェルールアセンブリ16Dを、光ファイバ22
がシリコン基板6のV溝に勘合するように搭載し、光素
子52と光ファイバ22の光学的結合をとった光モジュ
ールである。
【0118】図24を参照すると、本発明第16実施形
態の光モジュール104の平面図が示されている。基板
105には直交する2本の溝106,108が形成され
ている。
【0119】基板105の溝106,108中に先端部
がテーパ形状の2個の円筒フェルール112a,112
bと、先端部がテーパ形状の2個の半面切欠フェルール
アセンブリ16D1,16D2が挿入されている。更
に、波長フィルタ110が溝106,108に対して4
5°の傾きを有する溝中に挿入固定されている。
【0120】円筒フェルール112aからの入射光は、
波長フィルタ110で反射される成分が光素子52aに
入射し、波長フィルタ110を透過する成分が光素子5
2bに入射する。一方、円筒フェルール112bからの
入射光は、波長フィルタ110で反射された成分が光素
子52bに入射し、透過する成分が光素子52aに入射
する。
【0121】また、例えば光素子52aとして発光素子
を採用し、光素子52bとして受光素子を採用した場合
には、双方向の波長多重光伝送モジュールを簡単に組み
立てることができ、しかもモジュールを小型化すること
ができる。
【0122】図25を参照すると、本発明第17実施形
態の光モジュール114の斜視図が示されている。基板
116上にLDアンプアレイ118が搭載されている。
そして、図9(B)に示した半面切欠フェルールアセン
ブリ16Fに類似した2個のフェルールアセンブリ16
F´を使用して、LDアンプアレイ118がPLC4
H,4H´に光学的に接続されている。
【0123】PLC4H,4H´にはそれぞれ複数の半
面切欠フェルールアセンブリ16が搭載されている。例
えば、半面切欠フェルールアセンブリ16を通して左側
のPLC4Hに入力された光信号は、LDアンプアレイ
118により増幅されてPLC4H´に入力され、更に
半面切欠フェルールアセンブリ16から出力される。
【0124】図26を参照すると、本発明第18実施形
態の光モジュール120の斜視図が示されている。本実
施形態は、直径が異なる複数の半面切欠フェルールアセ
ンブリ16,16´とV溝付のPLC4Iを組み合わせ
ることによって、フェルールの外形寸法やピッチを自由
に変換できるようにしたものである。
【0125】図27を参照すると、本発明第19実施形
態の光モジュール122の斜視図が示されている。図2
8は第19実施形態のPLC4Jを示しており、図29
(A)は第19実施形態のガラス板34を示している。
【0126】図28に示されるように、PLC4Jはそ
の両端部で光導波路層8が部分的に除去されて幅の狭い
光導波路層部8a,8bを両端部に有している。
【0127】光導波路層部8aの両側には一対の位置合
わせ用のマーカー溝32が形成されており、光導波路層
部8bの両側にも位置合わせ用の一対のマーカー溝33
が形成されている。本実施形態の基板6はV溝を有して
いない。
【0128】図29(A)に示すように、ガラス板34
には切削加工等によりV溝36が形成されている。V溝
36の両側には一対の位置合わせ用のマーカー溝38が
切削等により形成されている。
【0129】まず、PLC4Jとガラス板34は、PL
C4Jのマーカー溝32,33とガラス板34のマーカ
ー溝38を位置合わせすることにより、パッシブアライ
メント法により高い寸法精度で接着固定される。
【0130】ガラス板34と半面切欠フェルールアセン
ブリ16とは、ガラス板34のV溝36中に半面切欠フ
ェルールアセンブリ16の光ファイバ22を勘合し、セ
ルフ・アライメント法により位置合わせを行なって、切
欠平坦部24で半面切欠フェルールアセンブリ16をガ
ラス板34に接着固定する。
【0131】このように、PLC4JがV溝を有しない
場合にも、V溝付ガラス板34を利用することによっ
て、半面切欠フェルールアセンブリ16のベア光ファイ
バ22とPLC4Jの光導波路コア部との高精度な光結
合が比較的簡単に得られる。
【0132】PLC4J上の光導波路部分8a,8bの
幅が小さい場合には図29(A)に示すガラス板34を
用い、光導波路部分8a,8bの幅が大きい場合には溝
124を有する図29(B)に示すガラス板34´を使
用する。溝124中に光導波路部分8a,8bが容易に
収容される。
【0133】図30(A)を参照すると、本発明第20
実施形態の光モジュール126の組立前の分解斜視図が
示されている。図30(B)は組立後の斜視図である。
【0134】本実施形態の光モジュール126は、V溝
を有するPLC4Kと、多芯半面切欠コネクタ128と
から構成される。PLC4Kはシリコン基板6上に形成
された光導波路コア部10と光導波路クラッド部12と
からなる光導波路層8を有している。光信号は屈折率が
高い光導波路コア部10を伝搬する。
【0135】PLC4Kが光ファイバ22と接続する領
域では、光導波路層8は除去され、シリコン基板の表面
6aが露出している。基板表面が露出した領域には複数
のV溝14が形成されており、ベア光ファイバ22がV
溝14中に搭載されたときに、光ファイバ22のコア部
の中心と光導波路コア部10の中心が一致するように、
V溝14の位置と寸法が選ばれている。
【0136】多芯半面切欠コネクタ128は複数本の貫
通孔を有するブロック130を含んでいる。ブロック1
30は貫通孔中に挿入されたベア光ファイバ22が半分
露出するような切欠平坦部132を有している。切欠平
坦部132を有するブロック130は、鋳型を用いてプ
ラスチックのトランスファーモールドにより形成され
る。
【0137】このようにして形成したブロック130の
貫通孔中にベア光ファイバ22を挿入し、切り欠いてな
い部分のみでベア光ファイバ22をブロック130に接
着固定する。
【0138】一対のガイドピン134がブロック130
に挿入固定されている。このガイドピン134の挿入固
定はPLC4Kを多芯半面切欠コネクタ128に接続し
た後でもよい。
【0139】多芯半面切欠コネクタ128の光ファイバ
22がPLC4KのV溝14に勘合するように、PLC
4Kが多芯半面切欠コネクタ128の切欠平坦部132
に接着固定される。これにより、光導波路コア部10の
中心と光ファイバ22のコア中心とがほぼ一致するよう
になり、低損失の光学的結合が実現される。
【0140】多芯半面切欠コネクタ128の切欠平坦部
132と接着する領域では、光導波路層8は除去されて
シリコン基板6が露出しており、シリコン基板表面6a
には接着剤を充填するための溝56が形成されている。
【0141】本実施形態の光モジュール126は従来の
レセプタクル構造の問題点を解決し、以下のような利点
を有している。
【0142】(1) ガイドピンを搭載するための深い
V溝がPLC基板側に不要であり、PLC基板の厚さを
薄く且つその幅を狭くでき、部材費を低減できる。
【0143】(2) ブロックにベア光ファイバを固定
するための押さえ板が不要であり、最小限の部品と組立
費で済む。
【0144】(3) V溝の加工誤差及びベア光ファイ
バの外形誤差は共に小さく、光導波路のコア部中心と光
ファイバのコア中心の相互位置ずれ量を小さくすること
ができ、光結合損失を最小限に押さえることが可能とな
る。
【0145】図31を参照すると、本発明第21実施形
態の光モジュール136の組立前の分解斜視図が示され
ている。本実施形態は第20実施形態の光モジュール1
26と、PLC4Lの構造のみが相違する。
【0146】すなわち、光導波路層8に波長フィルタ8
4が搭載されており、シリコン基板6上に複数の光素子
52a,52b,52cが搭載されている。例えば、光
素子52aはレーザダイオード、光素子52bは光信号
検出用のフォトダイオード、光素子52cはモニタ用の
フォトダイオードである。符号54は光素子52a,5
2b,52cの電極である。
【0147】図32を参照すると、他の実施形態に係る
多芯半面切欠コネクタ138の斜視図が示されている。
本実施形態では、ブロック130から光ファイバ22が
露出する境界部分から切欠平坦部132の水平面よりも
少し低くなるように光ファイバ22の軸に垂直な方向に
幅0.1〜1mmの段溝140が形成されている。
【0148】この段溝140を形成することによって、
ブロック130に挿入した光ファイバ22を接着剤で固
定する際に、接着剤が溢れ出して光ファイバ22の勘合
する面に接着剤が付着するのを防止することができる。
【0149】図33を参照すると、本発明第22実施形
態の光モジュール142の組立前の分解斜視図が示され
ている。本実施形態においては、多芯半面切欠コネクタ
128´のベア光ファイバ22がブロック130から約
0.1〜2mm程度突き出している。また、PLC4K
´は、図30(A)に示したPLC4Kに類似してい
る。
【0150】このように複数の光ファイバ22をブロッ
ク130から突き出させることによって、光ファイバ2
2の先端と光導波路コア部あるいは光素子との間の間隔
を容易に制御することが可能となる。
【0151】図34を参照すると、本発明第23実施形
態の光モジュール144の組立前の分解斜視図が示され
ている。本実施形態は、図19(B)に示した両端部に
切欠平坦部46を有する半面切欠フェルールアセンブリ
16Fを利用する。
【0152】基板146は複数のV溝148を有してお
り、これらのV溝148に整列して複数の光素子52が
搭載されている。符号150は接着剤逃がし用の溝であ
る。
【0153】半面切欠フェルールアセンブリ16Fの一
方の切欠平坦部46に光ファイバ22がV溝14中に勘
合されるようにPLC4Kが接着固定され、他方の切欠
平坦部46に光ファイバ22がV溝148に勘合するよ
うに基板146が接着固定される。本実施形態による
と、半面切欠フェルールアセンブリ16Fを介して基板
146上に搭載された光素子52とPLC4Kが光学的
に結合される。
【0154】図35(A)を参照すると、本発明第24
実施形態の光モジュール152の組立前の分解斜視図が
示されている。図35(B)は組立後の光モジュール1
52の斜視図を示している。
【0155】本実施形態は、両端に複数のV溝14を有
するPLC4Mを介して、2個の多芯半面切欠コネクタ
126´,154を光学的に結合した実施形態である。
【0156】PLC4Mの光導波路層8は複数のY分岐
型光導波路コア部10を有している。よって、コネクタ
126´から入力された光信号を複数に分岐してコネク
タ154から出力することができる。逆に、コネクタ1
54から入力された光信号はPLC4Mで合波されて、
コネクタ126´から出力される。
【0157】図36(A)を参照すると、本発明第25
実施形態の光モジュール156の組立前の分解斜視図が
示されている。図36(B)は組立後の光モジュール1
56の斜視図を示している。
【0158】本実施形態は図34に示した第23実施形
態に類似しており、PLC4Nの一端に接続される多芯
半面切欠コネクタ128を付加したものである。PLC
4Nの光導波路層8には波長フィルタ84が搭載されて
おり、PLC基板6の両端部に複数のV溝14が形成さ
れている。
【0159】半面切欠フェルールアセンブリ16Fの一
方の切欠平坦部46に光ファイバ22がV溝14に勘合
するようにPLC4Nの一端が接着固定され、半面切欠
フェルールアセンブリ16Fの他方の切欠平坦部46に
光ファイバ22がV溝148に収容されるように基板1
46が接着固定される。
【0160】一方、PLC4Nの他端部には光ファイバ
22がV溝14中に収容されるように多芯半面切欠コネ
クタ128の切欠平坦部132が接着固定される。本実
施形態によれば、基板146上に搭載された光素子52
とコネクタ128を半面切欠フェルールアセンブリ16
F及びPLC4Nを介して光学的に結合することができ
る。
【0161】図37(A)を参照すると、本発明第26
実施形態の光モジュール158の組立前の分解斜視図が
示されている。図37(B)は組立後の光モジュール1
58の斜視図を示している。
【0162】基板160上にはLDアレイ又はPDアレ
イ等の光素子アレイ162が搭載されており、光素子ア
レイ162の電極164が形成されている。基板160
には更に、光素子アレイ162を構成する個々の光素子
に対応して複数のV溝166が形成されている。
【0163】光素子アレイ162が搭載された基板16
0は各光ファイバ22がV溝166中に収容されるよう
にして多芯半面切欠コネクタ154の切欠平坦部132
に接着固定される。これにより、光素子アレイ162を
構成する個々の光素子と各光ファイバ22が光学的に結
合される。
【0164】図38を参照すると、本発明第27実施形
態の光モジュール168の組立前の分解斜視図が示され
ている。本実施形態は多芯半面切欠コネクタ128´を
シリコン基板から形成した実施形態である。
【0165】シリコン基板170に所定の間隔で複数の
光ファイバ挿入用V溝172とガイドピン用V溝174
を設け、V溝172に光ファイバ22を搭載し、ガイド
ピン用V溝174にガイドピン134を搭載して、上か
ら光ファイバ22が半分隠れるようにV溝を有するカバ
ー176を被せて固定した実施形態である。
【0166】図39(A)を参照すると、本発明第28
実施形態の光モジュール178の組立前の分解斜視図が
示されている。図39(B)は組立後の光モジュール1
78の斜視図を示している。
【0167】PLC4Pの光導波路層8はその一端部に
おいて幅の狭い光導波路層部分8aを有しており、光導
波路層部分8aの両側の基板6には位置合わせ用の一対
のマーカー溝180が形成されている。
【0168】ガラス板182には光ファイバ勘合用の複
数のV溝184と、導波路層部分8aを収容する溝18
6が形成されている。ガラス板182は更に位置合わせ
用の一対のマーカー溝188を有している。
【0169】PLC4Pとガラス板182は位置合わせ
用のマーカー溝180,188を整列させることによ
り、パッシブアライメント法により高い寸法精度で接着
固定される。
【0170】ガラス板182と多芯半面切欠コネクタ1
28とは、光ファイバ22をV溝184中に勘合するこ
とにより位置合わせが行なわれ、ガラス板182がコネ
クタ128の切欠平坦部132に接着固定される。
【0171】このようにPCL4PがV溝を有しない場
合にも、V溝付ガラス板182を利用することによっ
て、多芯半面切欠コネクタ128のベア光ファイバ22
とPLC4Pの光導波路コア部10との高精度な光結合
を比較的簡単に実現できる。
【0172】
【発明の効果】本発明によれば、光ファイバとのインタ
ーフェイス部に半面切欠フェルールアセンブリを使用す
ることにより、低コスト化、小型化に適したレセプタク
ル型光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1実施形態の組立前の分解斜視図であ
る。
【図2】第1実施形態の一部断面側面図である。
【図3】図2の3−3線断面図である。
【図4】本発明第2実施形態の組立前の分解斜視図であ
る。
【図5】第2実施形態の一部断面側面図である。
【図6】第2実施形態の横断面図である。
【図7】フェルールアセンブリの他の実施形態を示す図
である。
【図8】図8(A)〜図8(C)はフェルールアセンブ
リの更に他の実施形態を示す図である。
【図9】図9(A)及び図9(B)はフェルールアセン
ブリの更に他の実施形態を示す図である。
【図10】異種フェルールの結合関係を示す斜視図であ
る。
【図11】本発明第3実施形態の斜視図である。
【図12】本発明第4実施形態の斜視図である。
【図13】本発明第5実施形態の斜視図である。
【図14】本発明第6実施形態の斜視図である。
【図15】本発明第7実施形態の斜視図である。
【図16】本発明第8実施形態の斜視図である。
【図17】本発明第9実施形態の斜視図である。
【図18】本発明第10実施形態の斜視図である。
【図19】本発明第11実施形態の斜視図である。
【図20】本発明第12実施形態の斜視図である。
【図21】本発明第13実施形態の斜視図である。
【図22】図22(A)は本発明第14実施形態の斜視
図であり、図22(B)はその変形例図である。
【図23】本発明第15実施形態の斜視図である。
【図24】本発明第16実施形態の平面図である。
【図25】本発明第17実施形態の斜視図である。
【図26】本発明第18実施形態の斜視図である。
【図27】本発明第19実施形態の斜視図である。
【図28】第19実施形態のPLCを示す斜視図であ
る。
【図29】図29(A)及び図29(B)は第19実施
形態に使用されるガラス板の斜視図である。
【図30】図30(A)は本発明第20実施形態の組立
前の分解斜視図であり、図30(B)は組立後の斜視図
である。
【図31】本発明第21実施形態の組立前の分解斜視図
である。
【図32】多芯半面切欠コネクタの他の実施形態を示す
斜視図である。
【図33】本発明第22実施形態の組立前の分解斜視図
である。
【図34】本発明第23実施形態の組立前の分解斜視図
である。
【図35】図35(A)は本発明第24実施形態の組立
前の分解斜視図であり、図35(B)は組立後の斜視図
である。
【図36】図36(A)は本発明第25実施形態の組立
前の分解斜視図であり、図36(B)は組立後の斜視図
である。
【図37】図37(A)は本発明第26実施形態の組立
前の分解斜視図であり、図37(B)は組立後の斜視図
である。
【図38】本発明第27実施形態の組立前の分解斜視図
である。
【図39】図39(A)は本発明第28実施形態の組立
前の分解斜視図であり、図39(B)は組立後の斜視図
である。
【符号の説明】
4 PLC 6 シリコン基板 8 光導波路層 10 光導波路コア部 12 光導波路クラッド部 14 V溝 16 半面切欠フェルールアセンブリ 18 フェルール 20 貫通孔 22 ベア光ファイバ 24 切欠平坦部 32,38 マーカー溝 34 ガラス板 36 V溝 52 光素子 84 光フィルタ
フロントページの続き (72)発明者 田中 一弘 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 2H036 QA12 QA23 2H037 AA01 BA02 BA11 BA24 DA03 DA04 DA06 DA11

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フェルールアセンブリであって、 貫通孔を有するフェルールと;前記貫通孔中に挿入され
    て固定された光ファイバとを具備し;前記フェルールは
    前記貫通孔中に挿入された前記光ファイバが半分露出す
    るような切欠平坦部を有していることを特徴とするフェ
    ルールアセンブリ。
  2. 【請求項2】 フェルールアセンブリであって、 貫通孔を有するフェルールと;前記貫通孔中に挿入され
    て固定された光ファイバとを具備し;前記フェルールは
    前記貫通孔中に挿入された前記光ファイバが半分露出す
    るような、第1及び第2切欠平坦部をその両端部分に有
    していることを特徴とするフェルールアセンブリ。
  3. 【請求項3】 光モジュールであって、 溝を有する基板と;一端が前記溝の一端に整列した光導
    波路コア部と該光導波路コア部を覆った光導波路クラッ
    ド部とを有する、前記基板上に形成された光導波路層
    と;貫通孔を有するフェルールと;前記貫通孔中に挿入
    されて固定された光ファイバとを具備し;前記フェルー
    ルは前記貫通孔中に挿入された前記光ファイバが半分露
    出するような切欠平坦部を有しており;前記光ファイバ
    の一端が前記光導波路コア部の一端に突き当てられるよ
    うに前記光ファイバが前記基板の溝中に挿入されて、前
    記フェルールが切欠平坦部で前記基板に固定されている
    ことを特徴とする光モジュール。
  4. 【請求項4】 前記光導波路コア部の他端に光結合する
    ように前記基板上に搭載された光素子を更に具備した請
    求項3記載の光モジュール。
  5. 【請求項5】 光モジュールであって、 両端部分に第1及び第2の溝を有する基板と;一端及び
    他端が前記第1及び第2の溝の一端に整列した光導波路
    コア部と該光導波路コア部を覆った光導波路クラッド部
    とを有する、前記基板の中間部分中に形成された光導波
    路層と;それぞれ貫通孔を有する第1及び第2フェルー
    ルと;前記第1及び第2フェルールの貫通孔中に挿入さ
    れて固定された第1及び第2光ファイバとを具備し;前
    記第1及び第2フェルールは前記貫通孔中に挿入された
    前記第1及び第2光ファイバが半分露出するような第1
    及び第2切欠平坦部をそれぞれ有しており;前記第1光
    ファイバの一端が前記光導波路コア部の一端に突き当て
    られるように前記第1光ファイバが前記基板の第1の溝
    中に挿入されて、前記第1フェルールが第1切欠平坦部
    で前記基板に固定されており;前記第2光ファイバの一
    端が前記光導波路コア部の他端に突き当てられるように
    前記第2光ファイバが前記基板の第2の溝中に挿入され
    て、前記第2フェルールが第2切欠平坦部で前記基板に
    固定されていることを特徴とする光モジュール。
  6. 【請求項6】 光モジュールであって、 溝を有する基板と;前記溝に整列して前記基板上に搭載
    された光素子と;貫通孔を有するフェルールと;前記貫
    通孔中に挿入されて固定された光ファイバとを具備し;
    前記フェルールは前記貫通孔中に挿入された前記光ファ
    イバが半分露出するような切欠平坦部を有しており;前
    記光ファイバの一端が前記光素子に光結合するように前
    記光ファイバが前記基板の溝中に挿入されて、前記フェ
    ルールが切欠平坦部で前記基板に固定されていることを
    特徴とする光モジュール。
  7. 【請求項7】 前記基板は前記光素子に整列した第2の
    溝を有しており;貫通孔を有する第2フェルールと;前
    記貫通孔中に挿入されて固定された第2光ファイバを更
    に具備し;前記第2フェルールは前記貫通孔中に挿入さ
    れた前記第2光ファイバが半分露出するような第2切欠
    平坦部を有しており;前記第2光ファイバの一端が前記
    光素子に光結合するように前記第2光ファイバが前記基
    板の第2の溝中に挿入されて、前記第2フェルールが第
    2切欠平坦部で前記基板に固定されている請求項6記載
    の光モジュール。
  8. 【請求項8】 光モジュールであって、 互いに整列した第1及び第2の溝を有する基板と;前記
    第1及び第2の溝の間で該第1及び第2の溝に実質上直
    交するように前記基板に搭載された受動光部品と;それ
    ぞれ貫通孔を有する第1及び第2フェルールと;前記第
    1及び第2フェルールの前記貫通孔中に挿入されて固定
    された第1及び第2光ファイバとを具備し;前記第1及
    び第2フェルールは前記貫通孔中に挿入された前記第1
    及び第2光ファイバが半分露出するような第1及び第2
    切欠平坦部をそれぞれ有しており;前記第1光ファイバ
    の一端が前記受動光部品に突き当てられるように前記第
    1光ファイバが前記基板の第1の溝中に挿入されて、前
    記第1フェルールが第1切欠平坦部で前記基板に固定さ
    れており;前記第2光ファイバの一端が前記受動光部品
    に突き当てられるように前記第2光ファイバが前記基板
    の第2の溝中に挿入されて、前記第2フェルールが第2
    切欠平坦部で前記基板に固定されていることを特徴とす
    る光モジュール。
  9. 【請求項9】 光モジュールであって、 第1及び第2の溝を有する基板と;第1及び第2端を有
    する第1光導波路コア部と、一端が前記第1光導波路コ
    ア部の中間部分に接続された第2光導波路コア部と、該
    第1及び第2光導波路コア部を覆った光導波路クラッド
    部とを含んだ、前記基板上に形成された光導波路層と;
    前記第1及び第2光導波路コア部の接続部分を横切るよ
    うに前記基板上に搭載された光波長フィルタと;それぞ
    れ貫通孔を有するフェルールと、該貫通孔中に挿入され
    て固定された光ファイバとを含み、前記各フェルールは
    前記貫通孔中に挿入された前記光ファイバが半分露出す
    るような切欠平坦部を有しており、前記各光ファイバが
    前記基板の第1及び第2の溝中に挿入されて、前記各フ
    ェルールが切欠平坦部で前記基板にそれぞれ固定された
    第1及び第2半面切欠フェルールアセンブリと;前記第
    1及び第2光導波路コア部のいずれか一方に光結合する
    ように前記基板に搭載された光素子と;を具備したこと
    を特徴とする光モジュール。
  10. 【請求項10】 前記第1半面切欠フェルールアセンブ
    リは内蔵された光ファイバが前記第1光導波路コア部の
    第1端に光結合するように前記基板に搭載され、前記第
    2半面切欠フェルールアセンブリは内蔵する光ファイバ
    が前記第2光導波路コア部の他端に光結合するように前
    記基板に搭載されており、前記光素子は前記第1光導波
    路コア部の第2端に光結合するように前記基板上に搭載
    されている請求項9記載の光モジュール。
  11. 【請求項11】 前記第1半面切欠フェルールアセンブ
    リは内蔵された光ファイバが前記第1光導波路コア部の
    第1端に光結合するように前記基板に搭載され、前記第
    2半面切欠フェルールアセンブリは内蔵された光ファイ
    バが前記第1光導波路コア部の第2端に光結合するよう
    に前記基板に搭載されており、前記光素子は前記第2光
    導波路コア部の他端に光結合するように前記基板に搭載
    されている請求項9記載の光モジュール。
  12. 【請求項12】 光モジュールであって、 溝を有する基板と;第1及び第2端を有する第1光導波
    路コア部と、一端が前記第1光導波路コア部の中間部分
    に接続された第2光導波路コア部と、該第1及び第2光
    導波路コア部を覆った光導波路クラッド部とを含んだ、
    前記基板上に形成された光導波路層と;前記第1及び第
    2光導波路コア部の接続部分を横切るように前記基板上
    に搭載された光波長フィルタと;貫通孔を有するフェル
    ールと、前記貫通孔中に挿入されて固定された光ファイ
    バとを含み、前記フェルールは前記貫通孔中に挿入され
    た前記光ファイバが半分露出するような切欠平坦部を有
    しており、前記光ファイバの一端が前記第1光導波路コ
    ア部の第1端に突き当てられるように前記光ファイバが
    前記基板の溝中に挿入されて、前記切欠平坦部で前記基
    板に固定された半面切欠フェルールアセンブリと;前記
    第1光導波路コア部の第2端に光結合するように前記基
    板に搭載された第1光素子と;前記第2光導波路コア部
    の他端に光結合するように前記基板に搭載された第2光
    素子と;を具備したことを特徴とする光モジュール。
  13. 【請求項13】 前記第1光素子はフォトダイオードで
    あり、前記第2光素子はレーザダイオードである請求項
    12記載の光モジュール。
  14. 【請求項14】 前記光波長フィルタは1.55μ帯の
    光を透過し、1.3μm帯の光を反射する請求項13記
    載の光モジュール。
  15. 【請求項15】 光モジュールであって、 表面上に第1マーカーの形成された基板と;光導波路コ
    ア部と、該光導波路コア部を覆った幅の狭い第1部分と
    幅の広い第2部分とを有する光導波路クラッド部とを含
    んだ、前記基板上に形成された光導波路層と;溝と第2
    マーカーとを有し、該第2マーカーが前記第1マーカー
    に位置合わせされて前記溝が前記光導波路クラッド部の
    前記第1部分を収容するように前記基板上に固定された
    ガラス板と;貫通孔を有するフェルールと、前記貫通孔
    中に挿入されて固定された光ファイバとを含み、前記フ
    ェルールは前記貫通孔中に挿入された前記光ファイバが
    半分露出するような切欠平坦部を有しており、前記切欠
    平坦部で前記ガラス板に固定された半面切欠フェルール
    アセンブリと;を具備したことを特徴とする光モジュー
    ル。
  16. 【請求項16】 前記基板は前記第1マーカーの形成さ
    れた端部と反対側の端部に第3マーカーを有しており、
    前記光導波路クラッド部は前記第1部分の反対に幅の狭
    い第3部分を有している請求項15記載の光モジュー
    ル。
  17. 【請求項17】 多芯コネクタアセンブリであって、 複数の貫通孔を有するブロックと;前記各貫通孔中に挿
    入されて固定された複数の光ファイバと;前記ブロック
    に固定された複数のガイドピンとを具備し;前記ブロッ
    クは前記貫通孔中に挿入された前記各光ファイバが半分
    露出するような切欠平端部を有していることを特徴とす
    る多芯コネクタアセンブリ。
  18. 【請求項18】 光モジュールであって、 複数の溝を有する基板と;それぞれの一端が前記各溝の
    一端に整列した複数の光導波路コア部と、前記複数の光
    導波路コア部を覆った光導波路クラッド部とを有する、
    前記基板上に形成された光導波路層と;複数の貫通孔を
    有するブロックと、前記各貫通孔中に挿入されて固定さ
    れた複数の光ファイバと、前記ブロックに固定された複
    数のガイドピンとを含み、前記ブロックは前記各貫通孔
    中に挿入された前記各光ファイバが半分露出するような
    切欠平端部を有しているコネクタアセンブリとを具備
    し;前記各光ファイバの一端が前記各光導波路コア部の
    一端に突き当てられるように前記各光ファイバが前記基
    板の各溝中に挿入されて、前記ブロックが切欠平坦部で
    前記基板に固定されていることを特徴とする光モジュー
    ル。
  19. 【請求項19】 前記複数の光導波路コア部の他端に光
    結合するように前記基板上に搭載された複数の光素子を
    更に具備した請求項18記載の光モジュール。
  20. 【請求項20】 光モジュールであって、 一端部に第1の溝を有し、他端部に複数の第2の溝を有
    する基板と;一端部が前記第1の溝の一端部に整列し、
    他端部が複数に分岐されてそれぞれ前記複数の第2の溝
    の一端部に整列した光導波路コア部と、該光導波路コア
    部を覆った光導波路クラッドとを有する、前記基板上に
    形成された光導波路層と;第1貫通孔を有する第1ブロ
    ックと、前記第1貫通孔中に挿入されて固定された第1
    光ファイバと、前記第1ブロックに固定された複数の第
    1ガイドピンとを含み、前記第1ブロックは前記第1貫
    通孔中に挿入された前記第1光ファイバが半分露出する
    ような第1切欠平坦部を有している第1コネクタアセン
    ブリと;複数の第2貫通孔を有する第2ブロックと、前
    記各貫通孔中に挿入されて固定された複数の第2光ファ
    イバと、前記第2ブロックに固定された複数の第2ガイ
    ドピンとを含み、前記第2ブロックは前記各第2貫通孔
    中に挿入された前記各第2光ファイバが半分露出するよ
    うな第2切欠平坦部を有している第2コネクタアセンブ
    リとを具備し;前記第1光ファイバの一端が前記光導波
    路コア部の前記一端部に突き当てられるように前記第1
    光ファイバが前記基板の第1の溝中に挿入されて、前記
    第1コネクタアセンブリが前記第1切欠平坦部で前記基
    板に固定されており;前記複数の第2光ファイバの一端
    が前記光導波路コア部の複数に分岐した前記各他端部に
    突き当てられるように前記複数の第2光ファイバが前記
    基板の前記複数の第2の溝中にそれぞれ挿入されて、前
    記第2コネクタアセンブリが前記第2切欠平坦部で前記
    基板に固定されていることを特徴とする光モジュール。
  21. 【請求項21】 光モジュールであって、 複数の溝を有する基板と;それぞれ各溝の一端部に隣接
    して前記基板上に搭載された複数の光素子と;複数の貫
    通孔を有するブロックと、前記各貫通孔中に挿入されて
    固定された複数の光ファイバと、前記ブロックに固定さ
    れた複数のガイドピンとを含み、前記ブロックは前記各
    貫通孔中に挿入された前記各光ファイバが半分露出する
    ような切欠平坦部を有しているコネクタアセンブリとを
    具備し;前記各光ファイバの一端が前記各光素子に光結
    合するように前記各光ファイバが前記基板の各溝中に挿
    入されて、前記コネクタアセンブリが前記切欠平坦部で
    前記基板に固定されていることを特徴とする光モジュー
    ル。
  22. 【請求項22】 光モジュールであって、 表面上に第1マーカーの形成された基板と;一端部で複
    数に分岐された光導波路コア部と、幅の狭い第1部分を
    有する前記光導波路コア部を覆った光導波路クラッド部
    とを含む、前記基板上に形成された光導波路層と;複数
    の貫通孔を有するブロックと、前記各貫通孔中に挿入さ
    れて固定された複数の光ファイバと、前記ブロックに固
    定された複数のガイドピンとを含み、前記ブロックは前
    記各貫通孔中に挿入された前記各光ファイバが半分露出
    するような切欠平坦部を有しているコネクタアセンブリ
    と;第2マーカーと、前記複数の光ファイバを収容する
    ように適合した複数の第1の溝と、前記光導波路クラッ
    ド部の第1部分を収容するように適合した第2の溝とを
    有するガラス板とを具備し;前記第1マーカーと第2マ
    ーカーとを位置合わせして、前記第2の溝が前記光導波
    路クラッド部の第1部分を収容するように前記ガラス板
    が前記基板に固定されており、前記各光ファイバが前記
    各第1の溝中に収容されるように前記コネクタアセンブ
    リが前記切欠平坦部で前記ガラス板に固定されているこ
    とを特徴とする光モジュール。
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