JP2002258116A

JP2002258116A - 光デバイス及びそれを用いた光モジュール

Info

Publication number: JP2002258116A
Application number: JP2001055718A
Authority: JP
Inventors: Michiaki Hiraoka; 通明平岡
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-09-11

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】途中に光学素子が配置された光ファイバとフェ
ルール等の部材間を気密的に封止する構造を提供する。【解決手段】端部にコアレス光ファイバ３を接続した２
つの光ファイバ間に搭載用溝６を設け、光学素子４を配
置した後この溝部を基体５の壁部に含ませ壁部より外に
露出した光ファイバの周囲を壁面と気密的に封止・固定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射戻り光を遮断
する光アイソレータや光センシング、測定のための波長
板を備えた光デバイスに関する。また、発光素子や受光
素子等の光半導体素子を備えた光通信機器、センサー等
の光モジュールに関する。

【０００２】

【従来の技術】光通信の光源に用いられる発光素子は、
その出射光がある個所で反射して再び素子の活性層に戻
ると、発振状態が乱れ、出射パワーの変動や波長ずれが
生じ、これにより信号が劣化する。特にアナログ信号は
上記の反射戻り光によって劣化し易く、また、高密度な
信号ほど反射戻り光の影響を受け易いため、ＣＡＴＶ等
のアナログ伝送データの増加、大容量化、高速化に伴
い、光アイソレータは不可欠な構成要素となってきてい
る。

【０００３】通常、発光素子を搭載した光モジュール
は、このような反射戻り光の問題を防止するため、パッ
ケージ内部に、光を一方向のみに透過させる光アイソレ
ータを搭載した構成となっている。

【０００４】一方、このような光通信に用いられる光半
導体素子を組み込んだ光モジュールは、温度や湿度等の
環境条件の変化を受けても安定動作が得られるように、
光半導体素子を外界に対し気密封止する必要がある。特
に湿気は光半導体素子の反射防止膜が剥がれたり、レン
ズ等の光学素子端面に結露が生じて出力変動が起こる原
因となっていた。

【０００５】従来の、光アイソレータを含む光学系を持
つ光モジュールの構成を、図６を用い説明する。図６に
示すように、光モジュールＪ１のレンズを用いた結合系
では、パッケージ１０内に発光素子１１、第１レンズ１
２ａを固定し、パッケージ外部への光取出口１６には気
密封止するための無反射コートを施したガラス窓１３を
嵌め込み、このガラス窓の外側に光アイソレータ１４、
そして第２レンズ１２ｂを設け、この第２レンズ１２ｂ
の外側に光ファイバ１５の先端を位置決め固定してい
る。なお、図中１８は受光素子、１９はペルティエクー
ラーである。

【０００６】発光素子１１から出射された光は第１レン
ズ１２ａでコリメートされ、ガラス窓１３と光アイソレ
ータ１４を通過し、第２レンズ１２ｂで集光され光ファ
イバ１５に入射される。ここで、第１レンズ１２ａ、第
２レンズ１２ｂには、ボールレンズ、両凸レンズ、非球
面レンズ、またはグレイデッドインデックスレンズ等が
用いられる。

【０００７】パッケージ１０と蓋１７の気密封止は、金
属パッケージを使用するか、あるいはセラミックパッケ
ージに封止用金属板がロウ付けされているものを使用す
ることで、パッケージ１０と蓋１７の間で抵抗溶接等の
シーム溶接を適用することができる。

【０００８】パッケージ外部への光取出口１６について
は、この光モジュールが空間光学系を利用し、ガラス窓
１３を介して光結合されているために、最初にパッケー
ジ１０とガラス窓１３を低融点ガラス等で気密封止する
ことが容易に可能である。

【０００９】これらの方法によって、光モジュール内の
光半導体素子の特性に影響を及ぼすことのない、Ｈｅリ
ーク試験で１０^-8ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ程度の十分な気
密度を保つことができる。

【００１０】しかし、このような光モジュールでは、光
アイソレータ１４、第１レンズ１２ａ、第２レンズ１２
ｂ等は独立した部品として、それぞれが別々のホルダー
に固定された後にアライメントされるので、部品点数が
多く、調整も煩雑で、光モジュール全体が大型化すると
いった問題があった。

【００１１】また、光モジュール全体を小型化し光アイ
ソレータを含むアライメントを容易にするために、図７
に示すように、先球７を備えたコア拡大光ファイバ２０
を用いた、ファイバスタブに光アイソレータ素子４を実
装した光デバイスＪ２が提案されている（特開平１０−
６８９０９号公報を参照）。

【００１２】この光デバイスＪ２は、先端に先球７を形
成したコア拡大光ファイバ２０を中心に保持したフェル
ール５に光アイソレータ素子４が配設され、全体がスリ
ーブ２１に固定されたファイバスタブ型光デバイスを構
成している。光デバイスＪ２では、光ファイバ先端を発
光素子に近づけ直接的な結合を行う先球光ファイバ結合
系を利用するため、光アイソレータを含めたアライメン
トが光アイソレータが無い場合と同等の工数で容易に実
現でき、高機能な光モジュールの低コスト化が図れる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図７に示すよ
うな光デバイスでは、光ファイバとフェルール等の部材
間の気密封止構造について十分な検討がなされいなかっ
た。

【００１４】一般的な光ファイバとフェルールの気密封
止方法について以下に示す。

【００１５】簡易的な方法としては接着剤等の樹脂を用
いるが、一般に、樹脂による気密封止では気密度が悪
く、その気密度は接着固定する長さに大きく依存する。
特に、光アイソレータ素子等をフェルール内に配設する
ような光デバイスの場合には、光デバイス全体の大きさ
の制限から、光ファイバを接着固定する長さが確保でき
ず十分な気密度を得ることは難しかった。このため、光
モジュールの気密封止に対する初期性能（例えば、連続
使用１０日程度の湿度雰囲気下での性能テスト）は満足
できても、数十年に渡る長期連続使用については問題が
あった。これは、光ファイバと樹脂間や樹脂とフェルー
ル間の界面リークの問題にかかわらず、樹脂固有で持つ
透湿性や吸湿性に左右されるためである。

【００１６】また、光ファイバとフェルールの隙間全体
を半田等の金属で充填する方法があるが、光ファイバの
外周にＡｕ等の金属膜を形成する必要があり、非常に高
価であった。さらには、作業性が悪い上、充填が不十分
になり易いという問題があった。仮に気密度が十分得ら
れた場合でも、充填による接合部が長いために、熱膨張
係数差で光ファイバに歪みが生じ、特性劣化や光ファイ
バの断線を招く恐れがあった。

【００１７】また、接着剤等の樹脂で光ファイバをフェ
ルールに仮固定した後に、フェルールの前端部あるいは
後端部、その両方を部分的に半田や低融点ガラス等で気
密封止する方法がある。しかし、光素子を配設した光デ
バイスにおいては、配設した光素子の両端に対向する光
ファイバの相対位置が光学特性に最も影響を与えるた
め、仮に、前端部あるいは後端部、ぞの両方で部分的に
気密封止されていても、長期連続使用や環境条件によっ
ては、光素子両端で光ファイバを固定している樹脂部が
劣化し、光ファイバの位置ずれを招き光デバイスの特性
劣化につながる可能性あった。

【００１８】本発明では、上述の諸問題を解決し、小型
で集約され、光半導体素子とのアライメントが容易で、
且つ、簡単に気密構造が可能で、長期信頼性に優れた光
デバイス及びそれを備えた光モジュールを提供すること
を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明の光デバイスは、光ファイバ体を固定した
基体に、前記光ファイバ体を２つに分離する素子搭載用
溝を形成し、該素子搭載用溝に光学素子を固定して成る
光デバイスであって、前記素子搭載用溝内に露出した前
記光ファイバ体の端部と基体と間を気密封止したことを
特徴とする。

【００２０】また、前記基体が前記光ファイバ体を収容
したガラス製のフェルールであり、かつ前記素子搭載用
溝内に露出した前記光ファイバ体の端部が前記フェルー
ル及び／または光ファイバ体の熱融着により気密封止さ
れていることを特徴とする。

【００２１】また、前記素子搭載用溝に露出した前記光
ファイバ体の端部は、コアレス光ファイバで形成されて
いることを特徴とする。

【００２２】また、本発明の光モジュールは、上記光デ
バイスと、該光デバイスに光接続する光半導体素子とを
それぞれ配設したことを特徴とする。

【００２３】より具体的には、本発明の光デバイスは、
光ファイバ体が配設された基体に、該光ファイバ体を横
断し、光素子を配設するための素子搭載用溝を形成し、
該素子搭載用溝の両側切断面で前記光ファイバ体と前記
基体が固定・気密封止されていることを特徴とする。

【００２４】さらに、前記基体がガラスフェルールであ
って、該ガラスフェルールと前記光ファイバ体が熱融着
により固定・気密封止されていることを特徴とする。

【００２５】さらに、前記光ファイバ体が一端に光半導
体素子を光接続させるためのレンズ部を備えた第１シン
グルモード光ファイバ、第１マルチモード光ファイバ、
コアレス光ファイバ、第２マルチモード光ファイバ、第
２シングルモード光ファイバを順次一列に接続してなる
光ファイバ光学系の光ファイバ体であることを特徴とす
る。

【００２６】さらに、前記素子搭載用溝が前記コアレス
光ファイバ部の途中に形成され、前記素子搭載用溝に光
素子を配設したことを特徴とする。

【００２７】そして、本発明の光モジュールは、基体上
に前記光デバイスと前記光ファイバ体Ｆの端面に光接続
する光半導体素子とをそれぞれ配設したことを特徴とす
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て図面に基づき詳細に説明する。

【００２９】図１に示すように、本発明による光デバイ
スＳ１は、フェルール５に保持された光ファイバ体Ｆの
途中に光素子を配設してなる。フェルール５には光ファ
イバ体Ｆを横断するように、素子搭載用溝６が形成して
あり、素子搭載用溝６の両側切断面５ｃで光ファイバ体
Ｆとフェルール５を固定・気密封止してなる。

【００３０】光ファイバ体Ｆは、一端に光半導体素子を
光接続させるためのレンズ部を備えた第１シングルモー
ド光ファイバ、第１マルチモード光ファイバ、コアレス
光ファイバ、第２マルチモード光ファイバ、第２シング
ルモード光ファイバを順次一列に接続してなる光学系で
あり、第１シングルモード光ファイバ１ａのレンズ部が
フェルール前端面５ａから突き出し、コアレス光ファイ
バ３が素子搭載用溝６に位置するようにフェルール５に
保持されている。第２シングルモード光ファイバはフェ
ルール後端面にて研磨加工、もしくは一定長備えた形の
所謂ピグテイル形状としている。フェルール５内で分断
されたコアレス光ファイバ３は素子搭載用溝６内に配設
した光素子（例えば光アイソレータ素子４）を介して光
接続させるようにしている。

【００３１】具体的には、光デバイスＳ１は、アルミ
ナ、ジルコニア、ガラス、金属等からなるフェルール５
内に、一端に光半導体素子を光接続させるためのレンズ
部である先球７を有する第１シングルモード光ファイバ
１ａ、第１マルチモード光ファイバである第１ＧＩファ
イバ２ａ、コアを持たないコアレス光ファイバ３（第１
コアレスファイバ３ａ、第２コアレス光ファイバ３
ｂ）、第２マルチモード光ファイバである第２ＧＩファ
イバ２ｂ、第２シングルモード光ファイバ１ｂを順次一
列に接続した光ファイバ体Ｆを収納してなる。第１ＧＩ
ファイバ２ａと第２ＧＩファイバ２ｂは同じ長さでＰ
（ピッチ）＞０．２５である。ＧＩファイバ端面に点光
源があったときのコリメート条件はＰ＝０．２５であ
る、実際に結合効率が最も高いのは、２つのＧＩファイ
バからのビームウェストが一致する場合である。Ｐ＝
０．２５ではビームウェストはちょうどＧＩファイバの
出射端面に位置することになり、ＧＩファイバ間に光素
子を挟む場合はビームウェストは一致しない。従ってＧ
Ｉファイバの出射端面から離れた位置にビームウェスト
を形成するためにはＰ＞０．２５の条件が必要になる。

【００３２】また、第１ＧＩファイバ２ａから出射され
る光のビームウエストと第１ＧＩファイバ２ａの出射端
面までの距離をＤとした場合、コアレス光ファイバ３の
長さは２Ｄであり、第１ＧＩファイバ２ａ、第２ＧＩフ
ァイバ２ｂによるビームスポットが中央で一致するよう
に調整されている。

【００３３】シングルモード光ファイバを伝播する光は
単一のモードのみが可能で一定のＭＦＤを保っている。
また、第１シングルモード光ファイバ１ａの一端に光半
導体素子を光接続させるためのレンズ部である先球７を
備えることにより、光半導体素子と第１シングルモード
光ファイバ１ａは高効率に光結合が可能になるが、この
先球７と光半導体素子の相対位置関係、即ち光入射条件
が変化してもシングルモード光ファイバを伝播し出射さ
れる光はパワー以外は常に同一の条件で、レンズ効果を
持つＧＩファイバ２ａに入射するので光結合特性が安定
する。

【００３４】なお、この先球７はレンズ効果を有し光半
導体素子に光接続できるものであればその形状は問わな
い。

【００３５】また、ＧＩファイバ２ｂはマルチモード光
ファイバであるため、光入射条件により出射条件が大き
く変化する。このため、光素子配設部での結合特性を保
証することができない。そこで、コアレス光ファイバ３
を接続することにより、予め焦点距離を厳密に調整する
と同時に、光ファイバ間の軸ズレを防止することができ
る。

【００３６】光ファイバ体Ｆとフェルール５の固定・気
密封止は、素子搭載用溝６の両側切断面５ｃで行うが、
その方法としては、素子搭載用溝６側からフェルール５
外端部に向けて、光ファイバ体Ｆとフェルール５の隙間
を、半田や低融点ガラスで充填すればよい。

【００３７】また、光デバイスＳ１において、ガラスの
フェルール５を用いた場合は、光ファイバ体Ｆの固定・
気密封止部がコアレス光ファイバ３の部分であるため、
ガスバーナー、放電、レーザー加熱等を用い、加熱溶融
で光ファイバ体Ｆとフェルール５と固定・気密封止する
ことも可能である。通常、コアを持つ光ファイバの加熱
溶融は、屈折率を上げるためにコアにドープしたＧｅ等
がクラッドに拡散していまい、光の伝搬モードを損なう
ことがあるが、本発明による光デバイスＳ１ではコアレ
ス光ファイバ３を用いているために、溶融による固定・
気密封止方法でも光学特性を劣化させることはない。

【００３８】作製工程としては、フェルール５に光ファ
イバ体Ｆを配設し、接着剤等で仮固定した後に、コアレ
ス光ファイバ３の位置でフェルール５と光ファイバ体Ｆ
とを一括加工して素子搭載用溝６を形成し、両側切断面
を固定・気密封止する方法がある。

【００３９】また、先に素子搭載用溝６を形成したフェ
ルール５に光ファイバ体Ｆを挿入し、素子搭載用溝６に
コアレス光ファイバ３を露出させるように接着剤や治工
具等で仮固定した後に、両側切断面の固定・気密封止、
その後素子搭載用溝６内でコアレス光ファイバ３を分断
する方法とがある。ここで、フェルール５に溶融させた
光ファイバ体Ｆのコアレス光ファイバ３を融着して気密
に固定させるようにしてもよい。また、フェルール５と
光ファイバ体Ｆとを共に高温で溶融させて両者を信頼性
良好に気密に固定させるようにしてもよい。

【００４０】そして、この素子搭載用溝６内に、偏光子
１９ａ，１９ｂとファラデー回転子２０を一体成形後、
切断して作製した光アイソレータ素子４を設置するとと
もに、光アイソレータ素子４の偏光子１９ａ，１９ｂの
光入出射面とコアレス光ファイバ３の一端部との間に屈
折率をコアレス光ファイバ３に整合させた透光性の屈折
率整合接着剤８を充填する。なお、前述のようにここで
は磁界印加手段は省略する。また、光アイソレータ素子
４の表面は反射量０．２％以下の図不示の反射防止膜が
形成されているものとする。

【００４１】第１シングルモード光ファイバ１ａの先球
７から入った光は、第１ＧＩファイバ２ａによってビー
ム径を拡大され、コアレス光ファイバ３の中央でビーム
ウェストをもつビームとなって光アイソレータ素子４を
通過し、再びコアレス光ファイバ３内を通過し、ＧＩフ
ァイバ２ｂによりビーム径を収束させられ第２シングル
モード光ファイバｂに伝播する。この光デバイスＳ１
は、後端面５ｃにおいて第２シングルモードファイバ１
ｂはその余長を１ｍほど有し図不示のコネクタがその終
端に取り付けられている。

【００４２】本発明によれば、光学系の途中に光アイソ
レータ素子４等の光素子を配設する構成の光デバイスで
あっても、光素子の前後で相対する光ファイバの端面で
固定・気密封止しているために位置ずれが発生しにく
く、容易に長期信頼性に優れた光デバイスが提供でき
る。

【００４３】また、ガラスのフェルール５を用いた場合
には、光ファイバの固定・気密封止部がコアレス光ファ
イバ３部分であるため、ガスバーナー、放電、レーザー
加熱等を用いた、加熱溶融による固定・気密封止方法で
あっても、光デバイスの光学特性を劣化させることはな
い。この方法では、他の充填剤を用いることなく固定・
気密封止が可能であるために、事実上、気密度に大きく
影響を及ぼす異材質の界面が少なくなる上、ガラスフェ
ルールと光ファイバの熱膨張係数が近いことから、環境
温度の変化による光ファイバへの応力を抑制でき、耐熱
性に優れた光デバイスが提供できる。当然、工程も簡略
化できるため、光デバイスの低コスト化も図れる。

【００４４】さらには、本光学系のコアレス光ファイバ
３部に光素子を配設するために、光素子はほぼアライメ
ントフリーとなる。また、マルチモード光ファイバとし
てＧＩファイバを用いているが、焦点距離はコアレス光
ファイバ３の長さで調整済みで、光ファイバ体の組み立
て時点で保証されており、光素子の実装後に調整する必
要がない。これは工程の簡略化ばかりでなく、工程の初
期段階で、即ち光素子等を固定する前に結合効率の不具
合が確認できるため、工程トータルの効率化と不良によ
る損害を大幅に減らすことが可能になる。

【００４５】また、ここではコアレス光ファイバ３を分
断する素子搭載用溝６内に特に光アイソレータ素子４を
用いる例を示したが、波長板や波長フィルターといった
光素子でも適用可能である。

【００４６】また、さらに図５に示すように本発明の光
デバイスＳ１と光接続させる光半導体素子１１とをパッ
ケージ１０に内蔵するモジュールＭ１において、容易に
高い信頼性構造を実現することができる。

【００４７】

【実施例】以下に、本発明をより具体化した実施例につ
いて説明する。まず、図２（ａ）〜（ｄ）を用いて光フ
ァイバ体の構成について説明する。

【００４８】図２（ａ）に示すように、ＭＦＤが約１０
μｍの石英系シングルモード光ファイバ１ａの先端に、
Δ＝０．８５％、コア径が１０５μｍ、収束パラメータ
Ａ＝３．３７×１０−６μｍ−２、ＧＩファイバ２ａを
放電加工により融着し、Ｐ＝０．２５８（６５３μｍ）
になるようＧＩファイバ２ａを切断した。

【００４９】周囲の媒質がｎ＝１．４６（コアレス光フ
ァイバ３の屈折率に相当）であれば、ＧＩファイバ２ａ
の端面１５から、このＧＩファイバ２ａで形成される出
射光のビームウェストまでの距離は５５０μｍとなる。

【００５０】次に、図２（ｂ）に示すように、ｎ＝１．
４６の屈折率をもつコアレス光ファイバ３をＧＩファイ
バ２ａに放電加工により融着し、１１００μｍの長さで
切断した。そして、図２（ｃ）に示すように、ＧＩファ
イバ２ａと同じ構成のＧＩファイバ２ｂ、シングルモー
ド光ファイバ１ｂをこの順に融着接続し、最後に図２
（ｄ）のようにシングルモード光ファイバ１ａの一端に
研摩加工によりＲ＝５μｍの先球７を形成し光ファイバ
体Ｆとした。

【００５１】次に図３（ａ）〜（ｄ）を用いて、光ファ
イバ体とフェルールの固定・気密封止方法について説明
する。

【００５２】図３（ａ）に示すように、幅１．５ｍｍの
素子搭載用溝６を形成した直径１．２５ｍｍ，長さ６．
５ｍｍのジルコニアフェルール５に光ファイバ体Ｆを配
設し、素子搭載用溝６にコアレス光ファイバ３が位置す
るように仮固定した。仮固定には、エポキシテクノロジ
ー社製熱硬化型エポキシ接着剤エポテック３５３ＮＤを
用いた。素子搭載用溝６の加工にはＤＩＳＣＯ製ダイサ
ーブレードＳＤＣ３２０Ｒ１０ＭＢ０１を用いた。

【００５３】次に図３（ｂ）に示すように、素子搭載用
溝６の両側切断面で光ファイバ体Ｆとフェルール５を低
融点ガラス９で気密封止した後に、図３（ｃ）に示すよ
うに、素子搭載用溝６内のコアレス光ファイバ３を横切
るように幅１ｍｍの素子搭載用溝６ａを形成した。な
お、この加工には光ファイバ端面の面粗さを抑制する目
的でＤＩＳＣＯ製ダイサーブレードＮＢＣ−Ｚ２０５０
を用いた。

【００５４】そして、図３（ｄ）に示すように、この素
子搭載用溝６内において、偏光子１９ａ，１９ｂ，ファ
ラデー回転子２０を一体成形後、切断して作製した光ア
イソレータ素子４を設置した。ここでは、コアレス光フ
ァイバ３と屈折率を整合させた紫外線硬化型接着剤や熱
硬化型の屈折率整合接着剤８（例えばＮＴＴアドバンス
トテクノロジー社の紫外線硬化型エポキシ接着剤＃９５
３９、ダイキン工業社製の紫外線硬化型接着剤オプトダ
イン、エポキシテクノロジー社製熱硬化型接着剤エポテ
ック３５３ＮＤ等）を用いて光アイソレータ素子４とコ
アレス光ファイバ３の間に充填接着し光デバイスＳ１を
構成した。

【００５５】光アイソレータ素子４は、偏光子１９ａ，
１９ｂ（厚さ２００μｍ、屈折率１．５）、ファラデー
回転子２０（磁性ガーネット、厚さ３５０μｍ、屈折率
２．２）から成り、各々の光透過面は反射防止膜を形成
した後に、エポキシ系の透光性の接着剤（例えばエポキ
シテクノロジー社製熱硬化型接着剤エポテック３５３Ｎ
Ｄ）で接合されている。なお、光アイソレータ素子４は
１０ｍｍ角以上の大型の素子で一括アライメントを行い
接着した後に、４００μｍ角に切断されている。厚さは
７５０μｍとなる。また、ここでは自発磁化型のガーネ
ットを用いるため磁石は不要である。

【００５６】他の固定・気密封止方法について実施例を
図４（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。

【００５７】図４（ａ）に示すように、直径１．２５ｍ
ｍ，長さ６．５ｍｍのガラスフェルール５に光ファイバ
体Ｆを配設し、仮固定した。仮固定には、エポキシテク
ノロジー社製熱硬化型エポキシ接着剤エポテック３５３
ＮＤを用いた。さらに、図４（ｂ）に示すように、コア
レス光ファイバ３の部分で光ファイバ体Ｆを横切るよう
に幅１ｍｍの素子搭載用溝６を形成した。なお、この加
工にはＤＩＳＣＯ製ダイサーブレードＳＤＣ３２０Ｒ１
０ＭＢ０１を用いた。

【００５８】次に、図４（ｃ）に示すように、素子搭載
用溝６の両側切断面で光ファイバ体Ｆとガラスフェルー
ル５を放電による溶着法で気密封止した。ここでは放電
を用いたが、ガスバーナーやレーザー加熱等による局所
加熱法でも可能である。

【００５９】そして、図４（ｄ）に示すように、この素
子搭載用溝６内に光アイソレータ４を設置した。ここで
も、コアレス光ファイバ３と屈折率を整合させた紫外線
硬化型接着剤や熱硬化型の屈折率整合接着剤８（例えば
ＮＴＴアドバンストテクノロジー社の紫外線硬化型エポ
キシ接着剤＃９５３９、ダイキン工業社製の紫外線硬化
型接着剤オプトダイン、エポキシテクノロジー社製熱硬
化型接着剤エポテック３５３ＮＤ等）を用いて光アイソ
レータ４とコアレス光ファイバ３の間に充填接着し光デ
バイスＳ１を構成した。

【００６０】なお、図５に示す本発明の光デバイスを用
いた光モジュールＭ１は、発光素子１１側の第一シング
ルモード光ファイバ１ａの端面は、反射を防ぎ結合効率
も同時に向上させるため先球７としているが、設計によ
ってはレンズを設けても良い。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の気密封止
構造及び光デバイス及び光モジュールによれば、以下の
顕著な効果を奏することができる。

【００６２】素子搭載用溝の両側切断面で光素子を挟ん
で、相対する光ファイバ体をそれぞれフェルールに固定
・気密封止しているため、双方の光ファイバ体の光軸位
置ずれが発生しにくく、容易に長期信頼性に優れた光デ
バイスが提供できる。また、もともと一本の光ファイバ
体であるためにこれを分断したものは光軸位置ずれは原
理的にないものである。

【００６３】また、光ファイバ体を固定した基体にガラ
ス製のフェルールを用いれば、コアレス光ファイバの部
分を加熱溶融することが可能であり、光デバイスの光学
特性を劣化させることはない。さらに、他の充填剤が不
要であるため、異材質の界面が少なくなる上、ガラスフ
ェルールと光ファイバの熱膨張係数が近いことから、環
境温度の変化による光ファイバへの応力を抑制でき、耐
熱性に優れた光デバイスが提供できる。当然、工程も簡
略化できるため、光デバイスの低コスト化も図れる。

【００６４】さらに、基本となる光ファイバ体は、マル
チモード光ファイバとコアレス光ファイバの接続部の調
整のみでよく、調整軸が少なく組み立てが容易である。
マルチモード光ファイバに挟まれるコアレス光ファイバ
は、焦点距離調節と軸ずれ防止、組み立ての簡易化の役
割をもつ。

【００６５】さらに、光ファイバ体に光学素子を配設す
る場合は、コアレス光ファイバに溝を形成すれば良い。
溝位置はコアレス光ファイバの範囲でさえあればずれて
も全く問題が生じないため極めて作製しやすい。光アイ
ソレータの配設はほぼアライメントフリーで行うことが
できる。

【００６６】そして、このような光デバイスを用いるこ
とにより、レンズが不要になり、小型で作製容易、安価
で経時変化の少なく、気密性の優れた光モジュールを提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光デバイスを模式的に説明する断
面図である。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る光ファイバ体の
作製工程を模式的に説明する断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る光デバイスの作
製工程を模式的に説明する断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る光デバイスの作
製工程を模式的に説明する断面図である。

【図５】本発明に係る光モジュールを模式的に説明する
断面図である。

【図６】従来の光モジュールを模式的に説明する断面図
である。

【図７】従来のコア拡大光ファイバに光アイソレータを
実装した光デバイスを説明する断面図である。

【符号の説明】

３：コアレス光ファイバ４：光アイソレータ（光学素子）５：フェルール（基体）６：素子搭載用溝１１：発光素子（光半導体素子）Ｆ：光ファイバ体Ｍ１：光モジュールＳ１：光デバイス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ファイバ体を固定した基体に、前記光
ファイバ体を２つに分離する素子搭載用溝を形成し、該
素子搭載用溝に光学素子を固定して成る光デバイスであ
って、前記素子搭載用溝内に露出した前記光ファイバ体
の端部と基体と間を気密封止したことを特徴とする光デ
バイス。
【請求項２】前記基体が前記光ファイバ体を収容した
ガラス製のフェルールであり、かつ前記素子搭載用溝内
に露出した前記光ファイバ体の端部が前記フェルール及
び／または光ファイバ体の熱融着により気密封止されて
いることを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項３】前記素子搭載用溝に露出した前記光ファ
イバ体の端部は、コアレス光ファイバで形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光デバイス。
【請求項４】基板上に、請求項１に記載の光デバイス
と、該光デバイスに光接続する光半導体素子とをそれぞ
れ配設したことを特徴とする光モジュール。