JP2002311287A - Optical coupling circuit - Google Patents

Optical coupling circuit

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JP2002311287A
JP2002311287A JP2001117289A JP2001117289A JP2002311287A JP 2002311287 A JP2002311287 A JP 2002311287A JP 2001117289 A JP2001117289 A JP 2001117289A JP 2001117289 A JP2001117289 A JP 2001117289A JP 2002311287 A JP2002311287 A JP 2002311287A
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JP
Japan
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optical
optical fiber
fixed
coupling circuit
lens
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Application number
JP2001117289A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Shimazu
貴之 島津
Kazuto Saito
和人 斎藤
Tomomi Sano
知巳 佐野
Mitsuaki Tamura
充章 田村
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical coupling circuit, with which the warped deformation of an entire component caused by a temperature change can be suppressed and optical characteristics can be stabilized. SOLUTION: An optical coupling circuit 1 is provided with an optical fiber array 10 for fixing the terminal parts of optical fibers 2 and 3 on one side, an optical fiber ferrule 20 for fixing the terminal part of an optical fiber 4 on the other side and a base board 30 for fixing the optical fiber array 10 on one terminal part and fixing the optical fiber ferrule 20 on the other terminal part. The base board 30 is arranged with a lens 41, an optical filter 43 and another lens 42 corresponding to the lens 41 successively in the direction from the optical fibers 2 and 3 on one side to the optical fiber 4 on the other side. The lenses 41 and 42 are fixed in a guide groove 31 for positioning these lenses by an adhesive agent or the like. The optical filter 43 is fixed on an optical filter packaging member 46 fixed on the base board 30.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバ同士の
間で光信号の送受信を行うための光結合回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical coupling circuit for transmitting and receiving optical signals between optical fibers.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の光結合回路として、たとえば特
開平11−160569号公報に開示されたような光結
合回路が知られている。この特開平11−160569
号公報に開示された光結合回路は、互いに端面同士が対
向するように配置された第1及び第2の光ファイバと、
第1の光ファイバの端部が固定される第1の基板と、第
2の光ファイバの端部が固定される第2の基板と、第1
の基板と第2の基板との間に設けられ第3の基板と、を
備え、第3の基板には、一方の光ファイバから他方の光
ファイバに向う方向に順にレンズと、光機能素子(たと
えば、光アイソレータ及び/又は光フィルタ等)と、前
述のレンズに対応した別のレンズとが配設されている。
2. Description of the Related Art As an optical coupling circuit of this type, for example, an optical coupling circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-160569 is known. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-160569
An optical coupling circuit disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. H11-20711 includes first and second optical fibers arranged such that end faces thereof face each other,
A first substrate to which the end of the first optical fiber is fixed; a second substrate to which the end of the second optical fiber is fixed;
And a third substrate provided between the first substrate and the second substrate. The third substrate includes a lens and an optical functional element ( For example, an optical isolator and / or an optical filter) and another lens corresponding to the above-described lens are provided.

【0003】第1の光ファイバの端部は、第1の基板の
一面に形成されたV溝に係合して固定されている。第2
の光ファイバの端部は、第2の基板の一面に形成された
V溝に係合して固定されている。また、各レンズは、第
3の基板の一面に形成された凹部に係合して固定されて
いる。
The end of the first optical fiber is fixedly engaged with a V-groove formed on one surface of the first substrate. Second
The end of the optical fiber is fixed by engaging with a V-groove formed on one surface of the second substrate. Further, each lens is engaged with and fixed to a concave portion formed on one surface of the third substrate.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな構成の光結合回路にあっては、光ファイバ、レンズ
等の光学素子が各々別個の基板に固定されており、あら
ためて基板同士を調芯固定しなければならない。したが
って、この基板同士を接合する工程の分だけ組み立て時
間が余分に必要であるし、高度な組立技術が必要とな
る。
By the way, in the optical coupling circuit having the above-mentioned configuration, the optical elements such as the optical fiber and the lens are fixed to separate substrates, respectively, and the substrates are aligned again. Must be fixed. Therefore, an extra assembling time is required for the step of joining the substrates, and an advanced assembling technique is required.

【0005】上述したような問題点を解決するために、
第1の基板、第2の基板、及び、第3の基板をガイドピ
ンにより位置決めを行う構成を採用することが考えられ
る。しかしながら、第1の基板、第2の基板、及び、第
3の基板をガイドピンにより位置決めを行うする構成に
おいては、以下のような問題点が存在することが判明し
た。
[0005] In order to solve the above problems,
It is conceivable to adopt a configuration in which the first substrate, the second substrate, and the third substrate are positioned by guide pins. However, it has been found that the following problems exist in the configuration in which the first substrate, the second substrate, and the third substrate are positioned by the guide pins.

【0006】第3の基板にガイドピンを取り付ける(接
着固定する)際に熱硬化性樹脂(たとえば、エポキシ系
樹脂)を主要成分とする接着剤を用いると、室温冷却時
にガイドピンに反り変形が発生してしまい、正確な位置
決め・調整が困難となる。以下、この点について詳細に
説明する。第3の基板は、通常、Siやセラミックス等
の低膨張材料で構成される。一方、ガイドピンはSUS
等の金属材料で構成される。このように、第3の基板と
ガイドピンとでは熱膨張係数に差異があるために、熱硬
化性樹脂を主要成分とする接着剤を硬化させるために高
温状態とした後に室温状態に冷却した際に熱変形が生じ
て、ガイドピンに反り変形が発生することになる。この
結果、光結合回路における光学特性が悪化する。
If an adhesive containing a thermosetting resin (for example, epoxy resin) as a main component is used for attaching (adhering and fixing) the guide pins to the third substrate, the guide pins may be warped when cooled at room temperature. Occurs, making accurate positioning and adjustment difficult. Hereinafter, this point will be described in detail. The third substrate is usually made of a low expansion material such as Si or ceramics. On the other hand, the guide pin is SUS
And the like. As described above, since there is a difference in the coefficient of thermal expansion between the third substrate and the guide pin, when the third substrate is cooled to room temperature after being heated to a high temperature in order to cure an adhesive containing a thermosetting resin as a main component. Thermal deformation occurs, and warpage deformation occurs in the guide pin. As a result, the optical characteristics of the optical coupling circuit deteriorate.

【0007】また、第1の基板及び第2の基板と第3の
基板とをガイドピンを介して調心、固定しても、第3の
基板とガイドピンとでは熱膨張係数に差異があるため
に、環境温度が変化すると熱変形が生じて、ガイドピン
144に反り変形が発生して、光結合回路における光学
特性の温度特性が悪化する。
Further, even if the first substrate, the second substrate, and the third substrate are aligned and fixed via the guide pins, there is a difference in the thermal expansion coefficient between the third substrate and the guide pins. In addition, when the environmental temperature changes, thermal deformation occurs, and warpage deformation occurs in the guide pin 144, thereby deteriorating the temperature characteristics of the optical characteristics in the optical coupling circuit.

【0008】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、温度変化による部品全体での反り変形を抑制して、
光学特性を安定させることが可能な光結合回路を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and suppresses warping deformation of the entire component due to a temperature change.
It is an object to provide an optical coupling circuit capable of stabilizing optical characteristics.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係る光結合回路
は、一方の光ファイバの端部が固定される第1の接続端
子と、他方の光ファイバの端部が固定される第2の接続
端子と、一端部に第1の接続端子が固定され、他端部に
第2の接続端子が固定されるベース基板と、を備えてお
り、ベース基板には、一方の光ファイバから他方の光フ
ァイバに向う方向に順にレンズと、光機能素子と、レン
ズに対応した別のレンズとが配設されていることを特徴
としている。
An optical coupling circuit according to the present invention comprises a first connection terminal to which one end of an optical fiber is fixed, and a second connection terminal to which the other end of an optical fiber is fixed. A connection substrate, and a base substrate having a first connection terminal fixed to one end thereof and a second connection terminal fixed to the other end thereof. It is characterized in that a lens, an optical functional element, and another lens corresponding to the lens are arranged in order in the direction toward the optical fiber.

【0010】本発明に係る光結合回路では、ガイドピン
を用いることなく、ベース基板の一端部に第1の接続端
子が固定され、同じくベース基板の他端部に第2の接続
端子が固定されるので、上述したような熱硬化性樹脂を
主要成分とする接着剤を用いたときのガイドピンの反り
変形、環境温度変化時の熱変形に起因するガイドピンの
反り変形が生じることなく、温度変化による部品全体で
の反り変形が抑制されることになる。この結果、本発明
によれば、光結合回路における光学特性を安定させるこ
とができる。
In the optical coupling circuit according to the present invention, the first connection terminal is fixed to one end of the base substrate and the second connection terminal is fixed to the other end of the base substrate without using guide pins. Therefore, the warpage of the guide pin when using an adhesive containing a thermosetting resin as a main component as described above, and the warpage of the guide pin due to the heat deformation at the time of environmental temperature change does not occur. Warpage deformation of the entire part due to the change is suppressed. As a result, according to the present invention, the optical characteristics of the optical coupling circuit can be stabilized.

【0011】また、少なくともいずれか一方の接続端子
は、少なくともいずれか一方の接続端子の所定の側面と
ベース基板の所定の側面とが位置決めされた状態で、ベ
ース基板に固定されることが好ましい。このように構成
した場合、少なくともいずれか一方の接続端子に固定さ
れた光ファイバの光軸とベース基板に固定されたレンズ
の光軸との調心を簡易且つ低コストで実現することがで
きる。
It is preferable that at least one of the connection terminals is fixed to the base substrate in a state where a predetermined side surface of at least one of the connection terminals and a predetermined side surface of the base substrate are positioned. With this configuration, the alignment of the optical axis of the optical fiber fixed to at least one of the connection terminals and the optical axis of the lens fixed to the base substrate can be realized easily and at low cost.

【0012】また、ベース基板には、少なくともいずれ
か一方の接続端子が挿入可能な固定部が設けられてお
り、少なくともいずれか一方の接続端子は、固定部に挿
入されて他方の接続素子側と光軸が調整された状態で固
定されることが好ましい。このように構成した場合、他
方の接続素子に固定された光ファイバの光軸とベース基
板に固定されたレンズの光軸との調心が不充分であって
も、光結合回路全体での光軸合わせを確実に行うことが
できる。
The base substrate is provided with a fixing portion into which at least one of the connection terminals can be inserted, and at least one of the connection terminals is inserted into the fixing portion and connected to the other connection element side. It is preferable that the optical axis is fixed while being adjusted. With this configuration, even if the alignment of the optical axis of the optical fiber fixed to the other connection element and the optical axis of the lens fixed to the base substrate is insufficient, the light in the entire optical coupling circuit is not affected. Axis alignment can be performed reliably.

【0013】また、少なくともいずれか一方の接続端子
は、円柱側面を有しており、固定部は、パイプ部材から
なることが好ましい。このように構成した場合、他方の
接続素子された光ファイバの光軸とベース基板に固定さ
れたレンズの光軸との調心が不充分であっても、光結合
回路全体での光軸合わせを確実に行い得る構成を簡易且
つ低コストで実現することができる。
Preferably, at least one of the connection terminals has a cylindrical side surface, and the fixing portion is made of a pipe member. With this configuration, even if the alignment between the optical axis of the optical fiber connected to the other connecting element and the optical axis of the lens fixed to the base substrate is insufficient, the optical axis alignment of the entire optical coupling circuit is performed Can be realized simply and at low cost.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による光結合回路の好適な実施形態について詳細に説明
する。以下に説明する実施形態は、本発明の光結合回路
を2×1WDM(Wavelength Division Multiplexin
g)フィルタに適用した例である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an optical coupling circuit according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the embodiment described below, the optical coupling circuit of the present invention is provided with a 2 × 1 WDM (Wavelength Division Multiplexin).
g) This is an example applied to a filter.

【0015】図1〜図3に基づいて、本発明の実施形態
に係る光結合回路の構成について説明する。図1は、本
実施形態に係る光結合回路を示す斜視図であり、図2
は、同じく光結合回路を示す側面図である。また、図3
は、本実施形態に係る光結合回路における光軸方向に沿
った断面図である。
The configuration of an optical coupling circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing an optical coupling circuit according to the present embodiment, and FIG.
FIG. 3 is a side view showing the optical coupling circuit. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view along the optical axis direction in the optical coupling circuit according to the present embodiment.

【0016】光結合回路1は、図1〜図3に示されるよ
うに、光ファイバアレイ(第1の接続端子)10、光フ
ァイバフェルール(第2の接続端子)20、ベース基板
30、一対のレンズ41,42、及び光機能素子として
の光フィルタ43等を備えている。光ファイバアレイ1
0は、ベース基板30の一端部に固定されている。光フ
ァイバフェルール20は、ベース基板30の他端部に固
定されている。これら光ファイバアレイ10と光ファイ
バフェルール20とは、ベース基板30上において直列
に配設されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the optical coupling circuit 1 includes an optical fiber array (first connection terminal) 10, an optical fiber ferrule (second connection terminal) 20, a base substrate 30, and a pair of The optical system includes lenses 41 and 42, an optical filter 43 as an optical functional element, and the like. Optical fiber array 1
0 is fixed to one end of the base substrate 30. The optical fiber ferrule 20 is fixed to the other end of the base substrate 30. The optical fiber array 10 and the optical fiber ferrule 20 are arranged in series on a base substrate 30.

【0017】光ファイバアレイ10は、略直方体形状を
呈しており、たとえばSiの基板、石英ガラス又はセラ
ミックス等の低膨張材料からなる。光ファイバアレイ1
0の一面(下面)には、図4に示されるように、光ファ
イバアレイ10及び光ファイバフェルール20が並ぶ方
向と平行な方向に延びる光ファイバ位置決め用V溝11
が複数(たとえば3本)形成されている。本第1実施形
態においては、2本の光ファイバ位置決め用V溝11の
夫々に対して光ファイバ2,3の端部が固定されてい
る。
The optical fiber array 10 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and is made of a low expansion material such as a Si substrate, quartz glass or ceramics. Optical fiber array 1
As shown in FIG. 4, an optical fiber positioning V-groove 11 extending in a direction parallel to the direction in which the optical fiber array 10 and the optical fiber ferrule 20 are arranged on one surface (lower surface) of the optical fiber ferrule 20.
(For example, three) are formed. In the first embodiment, the ends of the optical fibers 2 and 3 are fixed to each of the two optical fiber positioning V-grooves 11.

【0018】夫々の光ファイバ2,3は、光ファイバ位
置決め用V溝11の光ファイバアレイ10の側部に光フ
ァイバ2,3の端面が位置するように、光ファイバ位置
決め用V溝11(光ファイバアレイ10)と固定部材1
2とで挟持された状態で接着剤(たとえば、エポキシ樹
脂系接着剤等)等により固定される。あるいは、光ファ
イバ2,3を端面から若干突き出した状態で光ファイバ
位置決め用V溝11と固定部材12とで挟持された状態
で接着剤等により固定し、その後、端面をダイサ等で削
り端面を揃える。
Each of the optical fibers 2 and 3 is positioned such that the end faces of the optical fibers 2 and 3 are positioned on the side of the optical fiber array 10 on the optical fiber positioning V-groove 11. Fiber array 10) and fixing member 1
2 and fixed with an adhesive (for example, an epoxy resin-based adhesive or the like). Alternatively, the optical fibers 2 and 3 are fixed with an adhesive or the like while being sandwiched between the optical fiber positioning V-groove 11 and the fixing member 12 with the optical fibers 2 and 3 slightly protruding from the end faces, and then the end faces are cut with a dicer or the like to cut the end faces. Align.

【0019】また、光ファイバアレイ10の一面(上
面)には、光ファイバ位置決め用V溝11と平行に延び
るV溝13が、光ファイバ位置決め用V溝11を挟んで
一対形成されている。このV溝13には、信号が伝送さ
れる光ファイバ2,3以外の光ファイバ6が固定されて
いる。これにより、光ファイバ2,3の固定時に固定部
材12の姿勢、位置を安定にし光ファイバ2,3の位置
決めを容易且つ正確に行うことができる。
On one surface (upper surface) of the optical fiber array 10, a pair of V grooves 13 extending in parallel with the optical fiber positioning V groove 11 are formed with the optical fiber positioning V groove 11 interposed therebetween. Optical fibers 6 other than the optical fibers 2 and 3 through which signals are transmitted are fixed to the V-groove 13. Thereby, when the optical fibers 2 and 3 are fixed, the posture and the position of the fixing member 12 are stabilized, and the positioning of the optical fibers 2 and 3 can be performed easily and accurately.

【0020】光ファイバフェルール(第2の接続端子)
20は、単心光コネクタ用フェルールであって、金属又
はセラミックス等からなる。光ファイバフェルール20
は、円柱側面を有した先端部分21と、鍔部23とを有
している。先端部分21の中心には光ファイバ挿入孔2
2が設けられている。この光ファイバ挿入孔22には、
光ファイバ4の端部が挿入固定されている。
Optical fiber ferrule (second connection terminal)
Reference numeral 20 denotes a ferrule for a single-core optical connector, which is made of metal or ceramics. Optical fiber ferrule 20
Has a tip portion 21 having a cylindrical side surface and a flange portion 23. The optical fiber insertion hole 2 is located at the center of the tip portion 21.
2 are provided. In this optical fiber insertion hole 22,
The end of the optical fiber 4 is inserted and fixed.

【0021】ベース基板30は、光ファイバアレイ10
と同様に、Siの基板、石英ガラス又はセラミックス等
の低膨張材料からなり、長手方向に延びるレンズ位置決
め用ガイド溝31が形成されている。レンズ位置決め用
ガイド溝31は、光ファイバアレイ10及び光ファイバ
フェルール20が並ぶ方向と平行な方向に延びており、
レンズ41,42を位置決めするためのものである。各
レンズ41,42は、図6に示されるように、球形状の
レンズ(いわゆるボールレンズ)が用いられており、レ
ンズ位置決め用ガイド溝31に接着剤(たとえば、エポ
キシ樹脂系接着剤等)等により固定される。
The base substrate 30 is formed of the optical fiber array 10
In the same manner as described above, a lens positioning guide groove 31 which is made of a low expansion material such as a Si substrate, quartz glass or ceramics and extends in the longitudinal direction is formed. The lens positioning guide groove 31 extends in a direction parallel to the direction in which the optical fiber array 10 and the optical fiber ferrule 20 are arranged.
This is for positioning the lenses 41 and 42. As shown in FIG. 6, a spherical lens (a so-called ball lens) is used for each of the lenses 41 and 42, and an adhesive (for example, an epoxy resin-based adhesive or the like) is attached to the lens positioning guide groove 31. Is fixed by

【0022】ベース基板30は、その両端部に固定部3
3,37が設けられている。固定部33は、光ファイバ
アレイ10が載置、固定されるものであり、接着剤を充
填するためのV溝34が形成される。また、固定部33
の側面35は、光ファイバアレイ10を位置決めするた
めの基準面として精密加工されている。なお、光ファイ
バアレイ10の側面15は、光ファイバアレイ10の側
面15から光ファイバ2が固定される光ファイバ位置決
め用V溝11の中心位置までの距離と、固定部33の側
面35(基準面)からレンズ位置決め用ガイド溝31の
中心位置までの距離とが一致するように加工されてい
る。
The base substrate 30 has fixed portions 3 at both ends.
3, 37 are provided. The fixing portion 33 is for mounting and fixing the optical fiber array 10, and has a V-groove 34 for filling with an adhesive. Also, the fixing part 33
Is precisely machined as a reference surface for positioning the optical fiber array 10. The side surface 15 of the optical fiber array 10 has a distance from the side surface 15 of the optical fiber array 10 to the center of the optical fiber positioning V-groove 11 to which the optical fiber 2 is fixed. ) To the center of the lens positioning guide groove 31.

【0023】固定部37は、パイプ部材からなり、光フ
ァイバフェルール20の先端部分21が挿入可能に構成
されている。固定部37(パイプ部材)は、レンズ位置
決め用ガイド溝31に接着剤(たとえば、エポキシ樹脂
系接着剤等)等により固定される。なお、レンズ位置決
め用ガイド溝31とは別に、固定部37(パイプ部材)
を固定するための溝を加工形成してもよい。
The fixing portion 37 is formed of a pipe member, and is configured such that the distal end portion 21 of the optical fiber ferrule 20 can be inserted. The fixing portion 37 (pipe member) is fixed to the lens positioning guide groove 31 with an adhesive (for example, an epoxy resin adhesive). In addition, separately from the lens positioning guide groove 31, the fixing portion 37 (pipe member)
May be formed by machining.

【0024】光フィルタ43は、入射した信号光のうち
所定波長の信号光を透過する一方、前記所定波長以外の
波長の信号光を反射するものであり、ベース基板30の
一面(上面)の一対のレンズ41,42間の位置に配設
されている。光フィルタ43は、ベース基板30の実装
部39に接着剤(たとえば、エポキシ樹脂系接着剤等)
等により固定された光フィルタ実装部材(光機能素子実
装部材)46に載置され、接着剤(たとえば、エポキシ
樹脂系接着剤等)等により固定されている。光フィルタ
43の配設位置は、各光ファイバの端部における光学結
合効率が最大となる位置とされている。なお、光フィル
タ実装部材46を用いることなく、光フィルタ43をベ
ース基板30の一面に接着剤等により直接固定するよう
にしてもよい。
The optical filter 43 transmits the signal light having a predetermined wavelength among the incident signal lights and reflects the signal light having a wavelength other than the predetermined wavelength, and is a pair of one surface (upper surface) of the base substrate 30. Are disposed at positions between the lenses 41 and 42. The optical filter 43 is attached to the mounting portion 39 of the base substrate 30 with an adhesive (for example, an epoxy resin adhesive).
Is mounted on the optical filter mounting member (optical functional element mounting member) 46 fixed by, for example, and fixed by an adhesive (for example, an epoxy resin adhesive). The arrangement position of the optical filter 43 is a position where the optical coupling efficiency at the end of each optical fiber is maximized. The optical filter 43 may be directly fixed to one surface of the base substrate 30 with an adhesive or the like without using the optical filter mounting member 46.

【0025】次に、上述したように構成された光結合回
路1の動作について説明する。
Next, the operation of the optical coupling circuit 1 configured as described above will be described.

【0026】光ファイバ2の光ファイバフェルール20
側の端面から出射した信号光は、レンズ41を透過した
後に所定の直径の平行ビームとなり、光フィルタ43に
入射する。光フィルタ43に入射した信号光のうち所定
波長の信号光が光フィルタ43を透過してレンズ42に
入射し、レンズ42に入射した信号光はレンズ42によ
り集光されて光ファイバ4へと導かれる。一方、光フィ
ルタ43にて反射された前記所定波長以外の波長の信号
光は、レンズ41に入射し、レンズ41に入射した信号
光はレンズ41により集光されて光ファイバ3へと導か
れる。
The optical fiber ferrule 20 of the optical fiber 2
The signal light emitted from the end face on the side becomes a parallel beam having a predetermined diameter after passing through the lens 41 and enters the optical filter 43. Of the signal light incident on the optical filter 43, the signal light of a predetermined wavelength passes through the optical filter 43 and enters the lens 42, and the signal light incident on the lens 42 is condensed by the lens 42 and guided to the optical fiber 4. I will On the other hand, the signal light having a wavelength other than the predetermined wavelength reflected by the optical filter 43 enters the lens 41, and the signal light entering the lens 41 is condensed by the lens 41 and guided to the optical fiber 3.

【0027】続いて、上述した構成の光結合回路1にお
ける光学部品の実装手順について説明する。
Next, the procedure for mounting optical components in the optical coupling circuit 1 having the above-described configuration will be described.

【0028】まず、ベース基板30にレンズ41,4
2、光フィルタ実装部材46を固定する。レンズ41,
42の固定は、上述したように、レンズ位置決め用ガイ
ド溝31に接着剤を用いて行われる。また、光フィルタ
実装部材46の固定は、ベース基板30の中央部分を所
定の深さ除去することにより形成される実装部39に接
着剤(たとえば、エポキシ樹脂系接着剤等)を用いて行
われる。
First, the lenses 41 and 4 are provided on the base substrate 30.
2. The optical filter mounting member 46 is fixed. Lens 41,
As described above, the fixing of 42 is performed using an adhesive in the lens positioning guide groove 31. The fixing of the optical filter mounting member 46 is performed using an adhesive (for example, an epoxy resin-based adhesive) on the mounting portion 39 formed by removing a central portion of the base substrate 30 by a predetermined depth. .

【0029】次に、光ファイバ2,3の端部が固定され
た光ファイバアレイ10をベース基板30の固定部33
に固定すると共に、光フィルタ実装部材46に光フィル
タ43を固定する。光ファイバアレイ10の固定は、光
ファイバアレイ10を固定部33に載置し、光ファイバ
アレイ10の側面15が固定部33の側面35(基準
面)と面一とされ、レンズ41の焦点位置に関する調整
(光ファイバアレイ10の光ファイバ2,3の光軸方向
での位置調整)等が行われて位置決めされた状態で、V
溝13から接着剤を注入、硬化することにより行われ
る。これにより、レンズ位置決め用ガイド溝31に固定
されたレンズ41の光軸と光ファイバ2との光軸とが概
ね一致した状態で、光ファイバアレイ10をベース基板
30に固定することができる。
Next, the optical fiber array 10 to which the ends of the optical fibers 2 and 3 are fixed is fixed to the fixing portion 33 of the base substrate 30.
And the optical filter 43 is fixed to the optical filter mounting member 46. To fix the optical fiber array 10, the optical fiber array 10 is placed on the fixing portion 33, the side surface 15 of the optical fiber array 10 is flush with the side surface 35 (reference surface) of the fixing portion 33, and the focal position of the lens 41 is set. (Position adjustment in the optical axis direction of the optical fibers 2 and 3 of the optical fiber array 10) and the like,
This is performed by injecting and curing an adhesive from the groove 13. Accordingly, the optical fiber array 10 can be fixed to the base substrate 30 in a state where the optical axis of the lens 41 fixed to the lens positioning guide groove 31 and the optical axis of the optical fiber 2 are substantially aligned.

【0030】光フィルタ43の固定は、光フィルタ実装
部材46の一面(上面)に形成されたスリット部47に
挿入し、位置(角度)調整を行った後に、スリット部4
7と光フィルタ43との間隙に接着剤(たとえば、エポ
キシ樹脂系接着剤等)を充填、硬化することにより行わ
れる。なお、接着剤による固定の他に、光フィルタ43
の光入出射面以外の面に金属を蒸着させ、ハンダ付けに
より光フィルタ実装部材46に固定するようにしてもよ
い。このとき、光フィルタ実装部材46は、金属にて形
成しておくか、あるいはスリット部の表面に金属を蒸着
させておく必要がある。
The optical filter 43 is fixed by inserting the optical filter 43 into a slit 47 formed on one surface (upper surface) of the optical filter mounting member 46 and adjusting the position (angle) thereof.
The gap between the optical filter 7 and the optical filter 43 is filled with an adhesive (for example, an epoxy resin adhesive) and cured. In addition to the fixing with the adhesive, the optical filter 43
Alternatively, a metal may be deposited on a surface other than the light incident / exit surface and fixed to the optical filter mounting member 46 by soldering. At this time, it is necessary that the optical filter mounting member 46 is formed of metal or metal is deposited on the surface of the slit portion.

【0031】そして、光ファイバ4の端部が固定された
光ファイバフェルール20をベース基板30の固定部3
7に固定する。光ファイバフェルール20の固定は、先
端部分21を固定部37(パイプ部材)に挿入し、6軸
制御の治具を用いて固定部37内を移動させて光ファイ
バフェルール20に固定された光ファイバ4の光軸と光
ファイバアレイ10に固定された光ファイバ2の光軸と
の調整、及び、レンズ42の焦点位置に関する調整(光
ファイバフェルール20の光ファイバ4の光軸方向での
位置調整)等を行った状態で、光ファイバフェルール2
0と固定部37との間に接着剤(たとえば、エポキシ樹
脂系接着剤等)を充填、硬化することにより行われる。
Then, the optical fiber ferrule 20 to which the end of the optical fiber 4 is fixed is fixed to the fixing portion 3 of the base substrate 30.
Fix to 7. The optical fiber ferrule 20 is fixed by inserting the distal end portion 21 into a fixing portion 37 (pipe member) and moving the inside of the fixing portion 37 by using a jig of six-axis control to fix the optical fiber to the optical fiber ferrule 20. Of the optical axis of the optical fiber 4 and the optical axis of the optical fiber 2 fixed to the optical fiber array 10, and adjustment of the focal position of the lens 42 (position adjustment of the optical fiber ferrule 20 in the optical axis direction of the optical fiber 4). After performing the above steps, the optical fiber ferrule 2
This is performed by filling and curing an adhesive (for example, an epoxy resin-based adhesive or the like) between the zero and the fixing portion 37.

【0032】上述した手順により、光学部品が実装され
て光結合回路1が完成することになる。光結合回路1で
は、ベース基板30の一端部に光ファイバアレイ10が
固定され、他端部に光ファイバフェルール20が固定さ
れると共に、ベース基板30上において一方の光ファイ
バ2,3(光ファイバアレイ10)から他方の光ファイ
バ4(光ファイバフェルール20)に向う方向に順にレ
ンズ41と、光フィルタ43と、レンズ42とが配設さ
れることになる。
According to the procedure described above, the optical components are mounted and the optical coupling circuit 1 is completed. In the optical coupling circuit 1, the optical fiber array 10 is fixed to one end of the base substrate 30, the optical fiber ferrule 20 is fixed to the other end, and one of the optical fibers 2 and 3 (optical fiber A lens 41, an optical filter 43, and a lens 42 are provided in this order from the array 10) to the other optical fiber 4 (optical fiber ferrule 20).

【0033】以上のように、本実施形態に係る光結合回
路1では、一方の光ファイバ2,3の端部が固定される
光ファイバアレイ10と、他方の光ファイバ4の端部が
固定される光ファイバフェルール20と、一端部に光フ
ァイバアレイ10が固定され、他端部に光ファイバフェ
ルール20が固定されるベース基板30とを備え、ベー
ス基板30には、一方の光ファイバ2,3から他方の光
ファイバ4に向う方向に順にレンズ41と、光フィルタ
43と、レンズ41に対応した別のレンズ42とが配設
されている。これにより、ガイドピンを用いることな
く、ベース基板30の一端部に光ファイバアレイ10が
固定され、同じくベース基板30の他端部に光ファイバ
フェルール20が固定されるので、上述したような熱硬
化性樹脂を主要成分とする接着剤を用いたときのガイド
ピンの反り変形、環境温度変化時の熱変形に起因するガ
イドピンの反り変形が生じることなく、温度変化による
部品全体での反り変形が抑制されることになる。この結
果、本実施形態に係る光結合回路1によれば、温度変化
に拘わらず光結合回路1における光学特性を安定させる
ことができる。
As described above, in the optical coupling circuit 1 according to the present embodiment, the end of one optical fiber 2 or 3 is fixed to the optical fiber array 10 and the end of the other optical fiber 4 is fixed. An optical fiber ferrule 20 and an optical fiber array 10 are fixed at one end, and a base substrate 30 to which the optical fiber ferrule 20 is fixed at the other end. A lens 41, an optical filter 43, and another lens 42 corresponding to the lens 41 are arranged in this order from the optical fiber 4 to the other optical fiber 4. As a result, the optical fiber array 10 is fixed to one end of the base substrate 30 and the optical fiber ferrule 20 is fixed to the other end of the base substrate 30 without using guide pins. Of the guide pin when using an adhesive containing a conductive resin as a main component, and without warping of the guide pin due to thermal deformation when the environmental temperature changes. Will be suppressed. As a result, according to the optical coupling circuit 1 according to the present embodiment, the optical characteristics of the optical coupling circuit 1 can be stabilized regardless of the temperature change.

【0034】また、本実施形態に係る光結合回路1にお
いては、光ファイバアレイ10は、光ファイバアレイ1
0の側面15とベース基板30の側面35とが位置決め
された状態で、ベース基板30に固定される。これによ
り、光ファイバアレイ10に固定された光ファイバ2の
光軸とベース基板30に固定されたレンズ41,42の
光軸との調心を簡易且つ低コストで実現することができ
る。
In the optical coupling circuit 1 according to the present embodiment, the optical fiber array 10 is
The base plate 30 is fixed to the base substrate 30 in a state where the side surface 15 and the side surface 35 of the base substrate 30 are positioned. Thus, the alignment of the optical axes of the optical fibers 2 fixed to the optical fiber array 10 and the optical axes of the lenses 41 and 42 fixed to the base substrate 30 can be realized easily and at low cost.

【0035】また、本実施形態に係る光結合回路1にお
いては、ベース基板30には、光ファイバフェルール2
0の先端部分21が挿入可能な固定部37が設けられて
おり、光ファイバフェルール20は、先端部分21が固
定部37に挿入されて光ファイバアレイ10側と光軸が
調整された状態で固定される。これにより、光ファイバ
アレイ10に固定された光ファイバ2の光軸とベース基
板30に固定されたレンズ41,42の光軸との調心が
不充分であっても、光結合回路1全体での光軸合わせを
確実に行うことができる。
In the optical coupling circuit 1 according to the present embodiment, the optical fiber ferrule 2 is provided on the base substrate 30.
The optical fiber ferrule 20 is fixed in a state where the distal end portion 21 is inserted into the fixing portion 37 and the optical axis is adjusted to the optical fiber array 10 side. Is done. Thus, even if the alignment between the optical axis of the optical fiber 2 fixed to the optical fiber array 10 and the optical axes of the lenses 41 and 42 fixed to the base substrate 30 is insufficient, the entire optical coupling circuit 1 can be adjusted. Can be reliably performed.

【0036】また、本実施形態に係る光結合回路1にお
いては、光ファイバフェルール20の先端部分21は円
柱側面を有しており、固定部37はパイプ部材からな
る。これにより、光ファイバアレイ10に固定された光
ファイバ2の光軸とベース基板30に固定されたレンズ
41,42の光軸との調心が不充分であっても、光結合
回路1全体での光軸合わせを確実に行い得る構成を簡易
且つ低コストで実現することができる。
In the optical coupling circuit 1 according to the present embodiment, the distal end portion 21 of the optical fiber ferrule 20 has a cylindrical side surface, and the fixing portion 37 is made of a pipe member. Thus, even if the alignment between the optical axis of the optical fiber 2 fixed to the optical fiber array 10 and the optical axes of the lenses 41 and 42 fixed to the base substrate 30 is insufficient, the entire optical coupling circuit 1 can be adjusted. Can be easily and inexpensively realized.

【0037】本発明は、前述した実施形態に限定される
ものではなく、光ファイバアレイ10及び光ファイバフ
ェルール20に固定される光ファイバ2,3,4の数、
光ファイバアレイ10、光ファイバフェルール20及び
ベース基板30の形状及び材料、ベース基板30に形成
されるレンズ位置決め用ガイド溝31の形状等も上述し
たものに限られるものではない。また、用いられる光機
能素子も、光フィルタ43に限られることなく、たとえ
ば光アイソレータを用いるようにしてもよい。更に、用
いられるレンズ41,42も球形状のレンズに限られる
ことなく、屈折率分布形レンズ等の円柱状のレンズを用
いるようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes the number of optical fibers 2, 3, and 4 fixed to the optical fiber array 10 and the optical fiber ferrule 20.
The shapes and materials of the optical fiber array 10, the optical fiber ferrule 20, the base substrate 30, the shape of the lens positioning guide groove 31 formed in the base substrate 30, and the like are not limited to those described above. Also, the optical function element used is not limited to the optical filter 43, and for example, an optical isolator may be used. Further, the lenses 41 and 42 used are not limited to spherical lenses, and cylindrical lenses such as gradient index lenses may be used.

【0038】また、本実施形態においては、ベース基板
30の一端部に光ファイバアレイ10を固定し、同じく
他端部に光ファイバフェルール20を固定しているが、
これに限られることなく、ベース基板30の一端部及び
他端部に光ファイバアレイ10を固定するようにしても
よい。また、ベース基板30の一端部及び他端部に光フ
ァイバフェルール20を固定するようにしてもよい。
In the present embodiment, the optical fiber array 10 is fixed to one end of the base substrate 30 and the optical fiber ferrule 20 is fixed to the other end.
Without being limited to this, the optical fiber array 10 may be fixed to one end and the other end of the base substrate 30. Further, the optical fiber ferrule 20 may be fixed to one end and the other end of the base substrate 30.

【0039】また、本実施形態においては、光ファイバ
アレイ10の側面15と固定部33の側面35(基準
面)とを利用して光ファイバアレイ10の位置決めを行
うようにしているが、これに限られることなく、治具等
を用いて光ファイバアレイ10とベース基板30との位
置決めを行うようにしてもよい。
In the present embodiment, the positioning of the optical fiber array 10 is performed by using the side surface 15 of the optical fiber array 10 and the side surface 35 (reference surface) of the fixing portion 33. Without being limited to this, the positioning of the optical fiber array 10 and the base substrate 30 may be performed using a jig or the like.

【0040】また、本実施形態においては、固定部37
としてパイプ部材を用いているが、これに限られること
なく、パイプ部材を半割とした形状の部材を固定部37
として用いてもよい。
In this embodiment, the fixing portion 37
However, the present invention is not limited to this.
May be used.

【0041】また、本実施形態においては、本発明の光
機能素子に光フィルタを用い、2×1WDMフィルタを
構成しているが、これに限られることなく、本発明は様
々な光学装置に適用することができる。たとえば、光機
能素子として光アイソレータ、光カプラ、グレーティン
グを用いることにより、波長に応じた分岐機能を有する
光部品を形成することも可能である。
In this embodiment, an optical filter is used as the optical functional element of the present invention to constitute a 2 × 1 WDM filter. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applicable to various optical devices. can do. For example, by using an optical isolator, an optical coupler, and a grating as the optical functional element, it is possible to form an optical component having a branching function according to the wavelength.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、温度変化による部品全体での反り変形を抑制し
て、光学特性を安定させることが可能な光結合回路を提
供することができる。
As described above in detail, according to the present invention, there is provided an optical coupling circuit capable of suppressing the warpage of the entire component due to a change in temperature and stabilizing the optical characteristics. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る光結合回路を示す斜視
図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an optical coupling circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態に係る光結合回路を示す側面
図である。
FIG. 2 is a side view showing the optical coupling circuit according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態に係る光結合回路における光
軸方向に沿った断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view along an optical axis direction in the optical coupling circuit according to the embodiment of the present invention.

【図4】図3のIV−IV線に沿う断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;

【図5】図3のV−V線に沿う断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along the line VV of FIG. 3;

【図6】図3のVI−VI線に沿う断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光結合回路、2,3,4…光ファイバ、10…光フ
ァイバアレイ(第1の接続端子)、11…光ファイバ位
置決め用V溝、12…固定部材、15…側面、20…光
ファイバフェルール(第2の接続端子)、21…先端部
分、22…光ファイバ挿入孔、30…ベース基板、31
…レンズ位置決め用ガイド溝、33…固定部、35…側
面、37…固定部、41,42…レンズ、43…光フィ
ルタ(光機能素子)、46…光フィルタ実装部材。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical coupling circuit, 2, 3, 4 ... Optical fiber, 10 ... Optical fiber array (1st connection terminal), 11 ... Optical fiber positioning V groove, 12 ... Fixing member, 15 ... Side surface, 20 ... Optical fiber Ferrule (second connection terminal), 21: tip portion, 22: optical fiber insertion hole, 30: base substrate, 31
... Guide grooves for lens positioning, 33 ... Fixed part, 35 ... Side, 37 ... Fixed part, 41,42 ... Lens, 43 ... Optical filter (optical functional element), 46 ... Optical filter mounting member.

フロントページの続き (72)発明者 佐野 知巳 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 田村 充章 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 Fターム(参考) 2H037 AA01 BA32 CA14 CA21 DA04 DA05 DA12 DA15 Continued on the front page. (72) Inventor Tomomi Sano 1 Tayacho, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Sumitomo Electric Industries, Ltd. Yokohama Works (72) Inventor Mitsuaki Tamura 1-Tagamachi, Sakae-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Sumitomo Electric Industries F term in Yokohama Works (reference) 2H037 AA01 BA32 CA14 CA21 DA04 DA05 DA12 DA15

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一方の光ファイバの端部が固定される第
1の接続端子と、 他方の光ファイバの端部が固定される第2の接続端子
と、 一端部に前記第1の接続端子が固定され、他端部に前記
第2の接続端子が固定されるベース基板と、を備えてお
り、 前記ベース基板には、前記一方の光ファイバから前記他
方の光ファイバに向う方向に順にレンズと、光機能素子
と、前記レンズに対応した別のレンズとが配設されてい
ることを特徴とする光結合回路。
1. A first connection terminal to which an end of one optical fiber is fixed, a second connection terminal to which an end of another optical fiber is fixed, and the first connection terminal to one end. And a base substrate to which the second connection terminal is fixed to the other end portion. The base substrate has a lens in order from the one optical fiber to the other optical fiber. And an optical functional element, and another lens corresponding to the lens.
【請求項2】 少なくとも前記いずれか一方の接続端子
は、少なくとも前記いずれか一方の接続端子の所定の側
面と前記ベース基板の所定の側面とが位置決めされた状
態で、前記ベース基板に固定されることを特徴とする請
求項1に記載の光結合回路。
2. At least one of the connection terminals is fixed to the base substrate in a state where a predetermined side surface of at least one of the connection terminals and a predetermined side surface of the base substrate are positioned. The optical coupling circuit according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記ベース基板には、少なくとも前記い
ずれか一方の接続端子が挿入可能な固定部が設けられて
おり、 少なくとも前記いずれか一方の接続端子は、前記固定部
に挿入されて他方の接続素子側と光軸が調整された状態
で固定されることを特徴とする請求項1に記載の光結合
回路。
3. The base substrate is provided with a fixing portion into which at least one of the connection terminals can be inserted, and at least one of the connection terminals is inserted into the fixing portion and the other of the connection terminals is inserted into the other. The optical coupling circuit according to claim 1, wherein the optical coupling circuit is fixed with the connection element side and the optical axis adjusted.
【請求項4】 少なくとも前記いずれか一方の接続端子
は、円柱側面を有しており、前記固定部は、パイプ部材
からなることを特徴とする請求項3に記載の光結合回
路。
4. The optical coupling circuit according to claim 3, wherein at least one of the connection terminals has a cylindrical side surface, and the fixing portion is made of a pipe member.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005157302A (en) * 2003-10-30 2005-06-16 Tdk Corp Optical multiplexer/demultiplexer and manufacturing method therefor
JP2008216682A (en) * 2007-03-05 2008-09-18 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Optical equipment
JP2016046481A (en) * 2014-08-26 2016-04-04 住友電気工業株式会社 Method of manufacturing optical assembly, and optical assembly

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