JP2003021757A - Method for assembling optical device - Google Patents

Method for assembling optical device

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JP2003021757A
JP2003021757A JP2001209447A JP2001209447A JP2003021757A JP 2003021757 A JP2003021757 A JP 2003021757A JP 2001209447 A JP2001209447 A JP 2001209447A JP 2001209447 A JP2001209447 A JP 2001209447A JP 2003021757 A JP2003021757 A JP 2003021757A
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Takashi Norota
尚 野呂田
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Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that the influence of the dimensional error of fixed parts or the difference in energy of respective laser beams or the like saliently appears undesirebly. SOLUTION: The method is for assembling an optical device in which an optical part and a ferrule in which an optical fiber is inserted and fixed are provided and the ferrule is welded with a laser beam to a fixing part at a position wherein the optical fiber inserted and fixed in the ferrule and the part are optically connected. The focal points of the laser beams are present on the same side, which is either in the foreground side of contact points or the counter side in the direction of the laser beam irradiation when the contact points of the ferrule and the fixed part are irradiated with the laser beams emitted from laser heads and both members are welded.

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】本発明は光デバイスの組立方
法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical device assembling method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から様々な光デバイスが開発されて
おり、その一つに図6に示す光デバイス(LDモジュー
ル)がある。図6に示す光デバイスは、発光素子(レー
ザーダイオード:LD)Aと、光ファイバBが挿通固定
されたフェルールCとがパッケージD内に収容され、フ
ェルールCはそれに挿通固定されている光ファイバBと
前記発光素子Aとが光結合可能な位置で固定部品Eにレ
ーザー溶接されている。この種の光デバイスを組立てる
場合は、図7に示すように、フェルールCと固定部品E
との接点のうち、フェルールCに挿通固定されている光
ファイバBを挟んで対向する2以上の接点(溶接点)F
にレーザー光を照射して両者をレーザー溶接する。この
際、図8に示すように、前記溶接点Fとレーザー光の焦
点とが一致するように、レーザー光を出射するレーザー
ヘッドGと溶接点Fとの間の距離を調整している。何故
なら、レーザー光はその焦点においてエネルギー密度が
最大となり、溶接点Fの溶け込みが良好になると目され
ていたからである。
2. Description of the Related Art Conventionally, various optical devices have been developed, one of which is an optical device (LD module) shown in FIG. In the optical device shown in FIG. 6, a light emitting element (laser diode: LD) A and a ferrule C in which an optical fiber B is inserted and fixed are housed in a package D, and the ferrule C is inserted and fixed in the optical fiber B. And the light emitting element A are laser-welded to the fixed part E at a position where they can be optically coupled. When assembling this type of optical device, as shown in FIG.
Out of the contact points with, the two or more contact points (welding points) F facing each other with the optical fiber B inserted and fixed in the ferrule C in between.
Laser welding is applied to the both to laser weld them. At this time, as shown in FIG. 8, the distance between the laser head G that emits laser light and the welding point F is adjusted so that the welding point F and the focal point of the laser light coincide with each other. This is because it was considered that the laser beam had the maximum energy density at its focal point, and that the welding point F melted well.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際には一方
又は双方のレーザーヘッドGが所定位置からズレていた
り、固定部品Eの寸法にバラツキがあったりするため、
前記溶接点Fとレーザー光の焦点とが一致しない場合が
多々ある。例えば図9に示すように、一方のレーザーヘ
ッドGから出射されたレーザー光の焦点は溶接点Fに一
致しているが、他方のレーザーヘッドGから出射された
レーザー光の焦点が溶接点FよりもレーザーヘッドG側
(手前)にズレてしまうことがある。また、図10に示
すように、他方のレーザーヘッドGから出射されたレー
ザー光の焦点が溶接点Fを挟んでレーザーヘッドGと反
対側(先方)にズレてしまうこともある。ここで、レー
ザー光はその焦点においてエネルギー密度が最大となる
ので、前記のように一方のレーザー光の焦点が一方の溶
接点Fに一致し、他方のレーザー光の焦点が溶接点Fか
らズレていると、両溶接点Fにおけるレーザー光のエネ
ルギー密度の差が顕著になる。また、同様の理由から2
つのレーザー光のバランスが悪い場合(夫々のレーザー
光のエネルギー密度が異なる場合や焦点の形状が歪んで
いる場合など)、その影響が溶接点Fにおいて顕著に現
われる。さらに、2つの溶接点Fに照射されたレーザー
光のエネルギー密度に差がある場合、フェルールCはよ
りエネルギー密度の高いレーザー光が照射された溶接点
Fの側へ引っ張られる。この結果、フェルールCが位置
決めされた位置から横ズレし、発光素子A(図6)と光
ファイバBとの光結合が劣化してしまう。特に、フェル
ールCに挿通固定されている光ファイバBがレンズドフ
ァイバである場合は、許容されるフェルールCの位置ズ
レ量が極めて小さい。従って、許容される位置ズレ量の
範囲内でフェルールCを固定することは非常に困難であ
った。
However, in reality, one or both laser heads G are deviated from a predetermined position, or the size of the fixed part E varies.
In many cases, the welding point F and the focal point of the laser beam do not coincide with each other. For example, as shown in FIG. 9, the focus of the laser light emitted from one laser head G coincides with the welding point F, but the focus of the laser light emitted from the other laser head G is beyond the welding point F. May be shifted to the laser head G side (front side). Further, as shown in FIG. 10, the focal point of the laser light emitted from the other laser head G may be shifted to the opposite side (front side) of the laser head G across the welding point F. Here, since the laser beam has the maximum energy density at its focal point, the focal point of one laser beam coincides with the welding point F of one and the focal point of the other laser beam deviates from the welding point F as described above. If so, the difference in energy density of laser light at both welding points F becomes remarkable. Also, for the same reason, 2
When the two laser beams are out of balance (when the energy densities of the laser beams are different or when the shape of the focal point is distorted), the effect thereof is remarkable at the welding point F. Furthermore, when there is a difference in the energy density of the laser light applied to the two welding points F, the ferrule C is pulled toward the welding point F irradiated with the laser light having a higher energy density. As a result, the ferrule C is laterally displaced from the positioned position, and the optical coupling between the light emitting element A (FIG. 6) and the optical fiber B is deteriorated. In particular, when the optical fiber B inserted and fixed in the ferrule C is a lensed fiber, the allowable positional deviation of the ferrule C is extremely small. Therefore, it was very difficult to fix the ferrule C within the range of the allowable positional deviation amount.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本件出願の光デバイス組
立方法の一つは、光部品と、光ファイバが挿通固定され
たフェルールとを備え、フェルールはそれに挿通固定さ
れている光ファイバと前記光部品とが光結合可能な位置
で固定部品にレーザー溶接されている光デバイスを組立
てるための方法であって、2以上のレーザーヘッドから
出射された2以上のレーザー光をフェルールと固定部品
との間の異なる2以上の接点に照射して両者をレーザー
溶接する際に、各レーザー光の焦点を、各接点位置より
もレーザー光の照射方向手前側又はこれとは反対側のい
ずれかのうち、同じ側に位置させるものである。
One of the methods for assembling an optical device of the present application is to provide an optical component and a ferrule having an optical fiber inserted and fixed therein, and the ferrule is an optical fiber inserted and fixed into the optical fiber and the optical fiber. A method for assembling an optical device in which a component and a fixed component are laser-welded to a fixed component at a position where they can be optically coupled to each other. Two or more laser beams emitted from two or more laser heads are provided between the ferrule and the fixed component. When irradiating two or more different contact points of laser light and laser welding them, the focus of each laser beam is the same on either the front side or the opposite side of the laser beam irradiation direction from each contact point position. It is located on the side.

【0005】本件出願の光デバイス組立方法の他の一つ
は、接点に照射されたレーザー光の直径が焦点における
該レーザー光の直径の1.3倍以上となるように、レー
ザーヘッドと接点との間の距離を設定するものである。
Another one of the optical device assembling methods of the present application is that the laser head and the contact are so arranged that the diameter of the laser light applied to the contact is 1.3 times or more the diameter of the laser light at the focus. It sets the distance between.

【0006】本件出願の光デバイス組立方法の他の一つ
は、各接点にその真上又は斜め上からレーザー光を照射
するものである。
Another method of assembling the optical device of the present application is to irradiate each contact with laser light from directly above or obliquely above.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】(実施形態1)本発明の光デバイ
ス組立方法は、例えば、図1に示す光デバイスを組立て
る際に用いられる。図1に示す光デバイスは光通信用の
レーザーダイオードモジュール(以下「LDモジュー
ル」)であり、次のような構成を有する。
(Embodiment 1) The optical device assembling method of the present invention is used, for example, in assembling the optical device shown in FIG. The optical device shown in FIG. 1 is a laser diode module for optical communication (hereinafter referred to as “LD module”) and has the following configuration.

【0008】図1に示すLDモジュールは、金属製のパ
ッケージ1を有している。パッケージ1内にはベース2
が配置固定され、そのベース2の固定部にヒートシンク
3を介して発光素子4が配置固定されている。また、レ
ンズドファイバ(先端面にレンズが形成された光ファイ
バ)5の先端側が前記パッケージ1の側壁に設けられた
挿入部6からパッケージ1内に挿入され、レンズ加工さ
れた先端面7が前記発光素子4と調心状態で対向してい
る。尚、発光素子4とレンズドファイバ5の先端面7と
は、励振効率(光結合効率)が最大になる位置で対向し
ている。パッケージ1は、例えば、その底板8がCuW
により形成され、その他の部分がFe−Ni−Co系合
金により形成されている。底板8上には、発光素子4の
温度制御を行うサーモモジュール9が配置されており、
そのサーモモジュール9の上に前記ベース2が配置固定
されている。
The LD module shown in FIG. 1 has a metal package 1. Base 2 in package 1
Are arranged and fixed, and the light emitting element 4 is arranged and fixed to the fixing portion of the base 2 via the heat sink 3. Further, the front end side of the lensed fiber (optical fiber having a lens formed on the front end surface) 5 is inserted into the package 1 from the insertion portion 6 provided on the side wall of the package 1, and the front end surface 7 having the lens processed is the above-mentioned. It faces the light emitting element 4 in an aligned state. The light emitting element 4 and the front end surface 7 of the lensed fiber 5 face each other at a position where the excitation efficiency (optical coupling efficiency) is maximized. The package 1 has, for example, a CuW bottom plate 8.
And the other portion is formed of an Fe-Ni-Co based alloy. A thermo module 9 for controlling the temperature of the light emitting element 4 is arranged on the bottom plate 8,
The base 2 is arranged and fixed on the thermo module 9.

【0009】前記ベース2には、単体の固定部品10及
び別体の2つの固定部品11、12(図1には一方の固
定部品11のみ図示)を介して第1フェルール13が固
定されており、その第1フェルール13には前記レンズ
ドファイバ5の先端側が挿通固定されている。第1フェ
ルール13の後端側には該第1フェルール13と間隔を
おいて第2フェルール14が配置されており、第2フェ
ルール14にはレンズドファイバ5の途中部が挿通固定
されている。第2フェルール14は前記パッケージ1の
挿入部6に挿入されている。第2フェルール14は、パ
ッケージ1に設けられたフェルール嵌合部15を介して
パッケージ1の側壁に固定されている。尚、第1フェル
ール13と第2フェルール14との間のレンズドファイ
バ5には、その表面に金属メッキが施されている。この
金属メッキ部16の一端側は半田17によって第2フェ
ルール14に固定され、第2フェルール14は、半田1
8によってフェルール嵌合部15に固定されている。即
ち、レンズドファイバ5の金属メッキ部16が第2フェ
ルール14に半田固定され、かつ、第2フェルール14
がフェルール嵌合部15に半田固定されることにより、
パッケージ1内は気密状態を成している。
The first ferrule 13 is fixed to the base 2 through a single fixed part 10 and two separate fixed parts 11 and 12 (only one fixed part 11 is shown in FIG. 1). The tip side of the lensed fiber 5 is inserted and fixed to the first ferrule 13. A second ferrule 14 is arranged on the rear end side of the first ferrule 13 at a distance from the first ferrule 13, and an intermediate part of the lensed fiber 5 is inserted and fixed to the second ferrule 14. The second ferrule 14 is inserted into the insertion portion 6 of the package 1. The second ferrule 14 is fixed to the side wall of the package 1 via a ferrule fitting portion 15 provided in the package 1. The surface of the lensed fiber 5 between the first ferrule 13 and the second ferrule 14 is metal-plated. One end of the metal plated portion 16 is fixed to the second ferrule 14 by the solder 17, and the second ferrule 14 is the solder 1
It is fixed to the ferrule fitting portion 15 by 8. That is, the metal plated portion 16 of the lensed fiber 5 is fixed to the second ferrule 14 by soldering, and the second ferrule 14
Is fixed to the ferrule fitting part 15 by soldering,
The inside of the package 1 is airtight.

【0010】以上の構成を有するLDモジュールを本発
明の光デバイス組立方法によって組立てるには次のよう
にする。もっとも、本発明の光デバイス組立方法は、前
記第1フェルール13を固定部品10、及び固定部品1
1、12に固定する工程に特徴を有するので、該工程に
ついてのみ説明し、他の工程の説明は省略する。(1)
図2(a)(b)に示すように、前記第1フェルール1
3の接合端面寄りを固定部品10の対向する一対のアー
ム20、21の間にセットする。ここで、第1フェルー
ル13は光軸方向(Z軸方向)を高さ方向とする円筒形
をしている。また、固定部品10の一対のアーム20、
21は、第1フェルール13の直径と略同一の間隔で対
向しており、夫々のアーム20、21はX軸及びZ軸を
含む平坦な上面20a、21aを備えている。従って、
両アーム20、21の間に第1フェルール13をセット
すると、該フェルール13が両アーム20、21の間に
保持される。このとき、第1フェルール13の円筒側面
部と夫々のアーム20、21の上面20a、21aとの
間に接点22、23が形成される。尚、第1フェルール
と各アーム20、21とは接点22、23において厳密
に接触しておらず、両者の間には多少の隙間(数〜数十
μm)が存在する。しかし、本明細書ではこのような場
合も説明の便宜上接点と称する。(2)第1フェルール
13の位置を調整して、該フェルール13に挿通固定さ
れているレンズドファイバ5と発光素子4(図1)とを
調心する。具体的には、レンズドファイバ5と発光素子
4との励振効率(光結合効率)が最大になるように両者
を調心する。(3)図2(a)(b)に示す各アーム2
0、21と第1フェルール13との接点(溶接点)2
2、23にレーザー光(例えばYAGレーザー)を斜め
上から同時照射して、両者をレーザー溶接する。このと
き、溶接点22、23に照射されるレーザー光の焦点が
該溶接点22、23から外れるように、各レーザーヘッ
ドと各溶接点22、23との間の距離を予め調整してお
く。具体的には、図3に示すように、レーザー光の焦点
が溶接点22、23よりもレーザーヘッド30、31側
(手前側)に位置するように、該レーザーヘッド30、
31と溶接点22、23との間の距離を調整しておく。
または、図4に示すように、レーザー光の焦点が溶接点
22、23を挟んでレーザーヘッド30、31とは反対
側(先方)に位置するように、該レーザーヘッド30、
31と溶接点22、23との間の距離を調整しておく。
ここで、第1フェルールと各アーム20、21とは、溶
接点22、23において厳密に接触してはいないが、該
溶接点22、23にレーザー光を照射すると、第1フェ
ルール13と各アーム20、21との間に架橋部が形成
される。(4)前記架橋部を支点として第1フェルール
13の後部を振って、第1フェルール13と発光素子4
とを再度調心する。(5)図5(a)(b)に示すよう
に、第1フェルールの後部寄りを2つの固定部品11、
12で両外側から挟着保持する。ここで、夫々の固定部
品11、12もX軸及びZ軸を含む平坦な上面11a、
12aを備えている。従って、両固定部品11、12に
よって第1フェルール13を挟着保持すると、該フェル
ール13の円筒側面部と夫々の固定部品11、12の上
面11a、12aの間に接点24、25が形成される。
尚、各固定部品11、12は接点24、25において第
1フェルール13を両側から強く押しており、両者の間
に隙間は存在しない。(6)前記接点24、25に2つ
のレーザーヘッドから出射された2つのレーザー光を斜
め上から同時照射する。これにより、第1フェルール1
3と各固定部品11、12とは固定部品10側と同様に
溶接固定される。このときも、前記図3又は図4に示す
ようにして、溶接点24、25に照射されるレーザー光
の焦点が該溶接点24、25から外れるように、レーザ
ーヘッド30、31と溶接点24、25との間の距離を
予め調整しておく。
The LD module having the above structure is assembled by the optical device assembling method of the present invention as follows. However, in the optical device assembling method of the present invention, the first ferrule 13 is fixed to the fixed component 10 and the fixed component 1.
Since it has a feature in the step of fixing to Nos. 1 and 12, only this step will be described, and description of other steps will be omitted. (1)
As shown in FIGS. 2A and 2B, the first ferrule 1
The joint end face of 3 is set between the pair of opposing arms 20 and 21 of the fixed component 10. Here, the first ferrule 13 has a cylindrical shape whose height direction is in the optical axis direction (Z axis direction). In addition, the pair of arms 20 of the fixed component 10,
Reference numerals 21 and 21 face each other at substantially the same intervals as the diameter of the first ferrule 13, and the arms 20 and 21 have flat upper surfaces 20a and 21a including the X axis and the Z axis, respectively. Therefore,
When the first ferrule 13 is set between the arms 20 and 21, the ferrule 13 is held between the arms 20 and 21. At this time, contacts 22 and 23 are formed between the cylindrical side surface of the first ferrule 13 and the upper surfaces 20a and 21a of the arms 20 and 21, respectively. The first ferrule and the arms 20 and 21 are not in strict contact with each other at the contact points 22 and 23, and there is a slight gap (several to several tens of μm) between them. However, in this specification, such a case is also referred to as a contact for convenience of description. (2) The position of the first ferrule 13 is adjusted so that the lensed fiber 5 inserted through and fixed to the ferrule 13 and the light emitting element 4 (FIG. 1) are aligned. Specifically, the lensed fiber 5 and the light emitting element 4 are aligned so that the excitation efficiency (optical coupling efficiency) between the two is maximized. (3) Each arm 2 shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b)
Contact point (welding point) between 0 and 21 and the first ferrule 13 2
Laser light (for example, YAG laser) is simultaneously irradiated to the Nos. 2 and 23 from obliquely above, and both are laser-welded. At this time, the distance between each laser head and each of the welding points 22 and 23 is adjusted in advance so that the focus of the laser light applied to the welding points 22 and 23 deviates from the welding points 22 and 23. Specifically, as shown in FIG. 3, the laser head 30, so that the focus of the laser light is located on the laser head 30, 31 side (front side) with respect to the welding points 22, 23.
The distance between 31 and the welding points 22 and 23 is adjusted.
Alternatively, as shown in FIG. 4, the laser head 30, such that the focus of the laser light is located on the opposite side (front side) to the laser heads 30, 31 with the welding points 22, 23 interposed therebetween.
The distance between 31 and the welding points 22 and 23 is adjusted.
Here, the first ferrule and each arm 20, 21 are not in strict contact with each other at the welding points 22, 23, but when the welding point 22, 23 is irradiated with laser light, the first ferrule 13 and each arm A bridge portion is formed between 20 and 21. (4) The rear portion of the first ferrule 13 is shaken with the bridge portion as a fulcrum to swing the first ferrule 13 and the light emitting element 4
And align again. (5) As shown in FIGS. 5A and 5B, the rear part of the first ferrule is provided with two fixing parts 11,
12 holds them from both outsides. Here, the respective fixed parts 11 and 12 also have a flat upper surface 11a including the X axis and the Z axis,
12a. Therefore, when the first ferrule 13 is sandwiched and held by both fixing parts 11 and 12, contacts 24 and 25 are formed between the cylindrical side surface part of the ferrule 13 and the upper surfaces 11a and 12a of the fixing parts 11 and 12, respectively. .
The fixed parts 11 and 12 strongly press the first ferrule 13 from both sides at the contacts 24 and 25, and there is no gap between them. (6) The two laser beams emitted from the two laser heads are simultaneously irradiated onto the contacts 24 and 25 from diagonally above. As a result, the first ferrule 1
3 and the fixed parts 11 and 12 are welded and fixed in the same manner as the fixed part 10 side. Also at this time, as shown in FIG. 3 or FIG. 4, the laser heads 30 and 31 and the welding points 24 are arranged so that the focal points of the laser beams applied to the welding points 24 and 25 deviate from the welding points 24 and 25. , 25 is adjusted in advance.

【0011】以上のように、本発明の光デバイス組立方
法では、溶接点22及び23、又は24及び25に同時
照射される2つのレーザー光の焦点を共にそれら溶接点
22〜25よりも照射方向手前側又はこれとは反対側の
いずれかのうち、同じ側に外す。これによって、夫々の
レーザーヘッド30、31から出射されたレーザー光の
エネルギー密度が異なったり、焦点形状に歪みがあった
りしても、各溶接点22〜25におけるそれらの影響が
小さくなる。特に、レーザー光が同時照射される溶接点
22と23の間、又は溶接点24と25の間における溶
接による凝固収縮量のバラツキを小さく抑えることがで
きる。さらに、固定部品10、11、12の寸法(特に
図2、図5に示すY軸方向における寸法)に誤差があっ
て、レーザーヘッド30、31と各溶接点22〜25と
の間の距離が多少変化したとしても、それら溶接点22
〜25に照射されるレーザー光のエネルギー密度に大差
が生じることがなくなる。また、各溶接点22〜25に
照射されるレーザー光の形状を真円と仮定すると、その
面積はπr2(r:溶接点に照射されたレーザー光の半
径)となり、単位面積当りの光エネルギー密度はE/π
2となる。従って、レーザー光の焦点を各溶接点22
〜25から外すことによって、それら溶接点22〜25
に照射されるレーザー光の半径を大きくすれば、レーザ
ー光の光エネルギー量が多少異なっても、その密度はほ
ぼ同一となる。以上のような観点からは、各溶接点22
〜25に照射されるレーザー光の直径が焦点における直
径の1.3倍以上となるように、レーザーヘッド30、
31と各溶接点22〜25との間の距離を調整する(レ
ーザーヘッド30、31を各溶接点22〜25に近付け
るか、遠ざける)ことが望ましい。
As described above, in the optical device assembling method according to the present invention, the focal points of the two laser beams simultaneously irradiated to the welding points 22 and 23 or 24 and 25 are both irradiated in the irradiation direction more than the welding points 22 to 25. Remove it on the same side, either the front side or the opposite side. As a result, even if the energy density of the laser light emitted from the respective laser heads 30 and 31 is different or the focal point shape is distorted, their influence at the welding points 22 to 25 is reduced. In particular, it is possible to suppress the variation in the amount of solidification shrinkage due to welding between the welding points 22 and 23 or the welding points 24 and 25 to which the laser light is simultaneously irradiated. Further, there is an error in the size of the fixed parts 10, 11, 12 (in particular, the size in the Y-axis direction shown in FIGS. 2 and 5), and the distance between the laser heads 30, 31 and the welding points 22-25 is small. Even if they change a little, those welding points 22
A large difference will not occur in the energy density of the laser light irradiated to ˜25. Further, assuming that the shape of the laser beam applied to each of the welding points 22 to 25 is a perfect circle, the area is πr 2 (r: radius of the laser beam applied to the welding point), and the light energy per unit area is Density is E / π
r 2 . Therefore, the focus of the laser beam is set at each welding point 22.
~ 25 to remove those welding points 22-25
If the radius of the laser light irradiated on the laser light is increased, the density becomes almost the same even if the light energy amount of the laser light is slightly different. From the above viewpoints, each welding point 22
The laser head 30, so that the diameter of the laser beam applied to the laser beam is about 1.3 times the diameter at the focal point,
It is desirable to adjust the distance between 31 and each welding point 22 to 25 (the laser heads 30 and 31 are moved closer to or away from each welding point 22 to 25).

【0012】本実施形態では、レーザー溶接される2部
品(フェルールと固定部品)の接点に、斜め上からレー
ザーを照射している。接点とそこに照射されるレーザー
光の照射方向がかかる関係にある場合には、一方又は双
方の部品の加工精度がレーザー溶接による固定精度に大
きな影響を与える。特に、前記2つの固定部品11、1
2は別体であるため、両者の寸法が異なることが多々あ
り、この寸法誤差がレーザー溶接による固定精度を劣化
させる虞がある。しかし、レーザー光の焦点を接点から
外す本発明によれば、部品の加工精度に起因する固定精
度の劣化を軽減することができる。
In the present embodiment, the laser is applied obliquely from above to the contact points of the two parts (ferrule and fixed part) to be laser-welded. When the contact point and the irradiation direction of the laser beam applied to the contact point are in such a relationship, the processing accuracy of one or both parts has a great influence on the fixing accuracy by laser welding. In particular, the two fixing parts 11, 1
Since 2 is a separate body, the sizes of the two are often different, and this dimensional error may deteriorate the fixing accuracy by laser welding. However, according to the present invention in which the focus of the laser light is off the contact point, it is possible to reduce the deterioration of the fixing accuracy due to the processing accuracy of the component.

【0013】本実施形態では、前記接点22、23にお
いて第1フェルール13と固定部品10との間に若干の
隙間を設けることによって、該フェルール13の再調心
を可能としている。この場合、前記隙間が原因となって
第1フェルール13に横ズレ(図2のX軸方向への位置
ズレ)が発生し易い。しかし、レーザー光の焦点を接点
から外す本発明によれば前記横ズレを効果的に抑制する
ことができる。また、前記接点24、24における第1
フェルール13と固定部品11、12との間に隙間はな
いものの、前記と同様の横ズレが発生する可能はある。
しかし、本発明によればこの横ズレも効果的に抑制する
ことができる。
In the present embodiment, a slight gap is provided between the first ferrule 13 and the fixed component 10 at the contacts 22 and 23, thereby making it possible to re-align the ferrule 13. In this case, lateral gap (positional shift in the X-axis direction in FIG. 2) is likely to occur in the first ferrule 13 due to the gap. However, according to the present invention in which the focus of the laser light is off the contact, the lateral deviation can be effectively suppressed. Also, the first of the contacts 24, 24
Although there is no gap between the ferrule 13 and the fixed parts 11 and 12, the same lateral displacement as described above may occur.
However, according to the present invention, this lateral displacement can be effectively suppressed.

【0014】図1に示す光デバイスを組立てるために必
要な工程のうち、前記工程以外の工程は既存の工程であ
ってもよく、新規な要素を含む新たな工程であってもよ
い。また、光ファイバと光結合可能な光部品は、前記発
光素子以外の他の光部品であってもよい。もっとも、光
部品が発光素子であり、光ファイバがフェルールに挿通
固定されたレンズドファイバである場合は、両者に高い
位置決め精度が要求されるので、本発明の光デバイス組
立方法によってフェルールの位置ズレを防止することが
望ましい。
Of the steps necessary for assembling the optical device shown in FIG. 1, steps other than the above steps may be existing steps or new steps including new elements. The optical component that can be optically coupled to the optical fiber may be an optical component other than the light emitting element. However, in the case where the optical component is a light emitting element and the optical fiber is a lensed fiber which is inserted and fixed in the ferrule, high positioning accuracy is required for both, and therefore the positional deviation of the ferrule is caused by the optical device assembling method of the present invention. It is desirable to prevent

【0015】[0015]

【発明の効果】本件出願の光デバイス組立方法は、2以
上のレーザーヘッドから出射された2つのレーザー光を
フェルールと固定部品との間の異なる2以上の接点に夫
々照射して両者をレーザー溶接する際に、各レーザー光
の焦点を各接点から外すので、次のような効果を有す
る。即ち、レーザー光はその焦点において光エネルギー
量が最大になる。従って、レーザー光の焦点をフェルー
ルと固定部品との接点から外せば、夫々のレーザーヘッ
ドの出力にバラツキがあっても、各接点に照射されるレ
ーザー光のエネルギー密度に大差が生じない。また、固
定部品の寸法誤差に起因して各レーザーヘッドと各接点
との間の距離が多少変化してもその影響が小さくなる。
さらに、レーザー光の焦点形状に歪みがあっても、接点
においてその影響が顕著に現われることがない。以上の
効果によって、夫々の接点に照射されるレーザー光のエ
ネルギ密度がほぼ均一になる。従って、各接点に照射さ
れたレーザー光のエネルギー密度差に起因してフェルー
ルが横ズレすることがなく、フェルールは予め位置決め
された位置に固定される。
According to the optical device assembling method of the present application, two laser beams emitted from two or more laser heads are respectively applied to two or more different contact points between the ferrule and the fixed part, and both are laser-welded. In doing so, the focus of each laser beam is removed from each contact, so that the following effects are obtained. That is, the laser light has the maximum amount of light energy at its focal point. Therefore, if the focus of the laser light is removed from the contact point between the ferrule and the fixed component, even if the output of each laser head varies, the energy density of the laser light applied to each contact point does not greatly differ. In addition, even if the distance between each laser head and each contact changes slightly due to the dimensional error of the fixed component, the influence thereof is reduced.
Further, even if the focal shape of the laser light is distorted, the influence does not appear remarkably at the contact. Due to the above effects, the energy density of the laser light applied to each contact is substantially uniform. Therefore, the ferrule does not laterally shift due to the difference in the energy density of the laser light applied to each contact, and the ferrule is fixed at the prepositioned position.

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

【図1】本発明の光デバイス組立方法によって組立られ
る光デバイスの一例を示す説明図。
FIG. 1 is an explanatory view showing an example of an optical device assembled by an optical device assembling method of the present invention.

【図2】(a)はフェルールの先端側を固定部品にセッ
トした状態を示す平面図、(b)は同側面図。
FIG. 2A is a plan view showing a state in which the tip side of a ferrule is set on a fixed component, and FIG. 2B is a side view of the same.

【図3】フェルールと固定部品との溶接点にレーザー光
を照射した状態を示す説明図であって、レーザー光の焦
点を溶接点の手前に設定した場合の図。
FIG. 3 is an explanatory view showing a state in which a laser beam is applied to a welding point between a ferrule and a fixed part, and a case where a focus of the laser beam is set in front of the welding point.

【図4】フェルールと固定部品との溶接点にレーザー光
を照射した状態を示す説明図であって、レーザー光の焦
点を溶接点の先方に設定した場合の図。
FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which a laser beam is applied to a welding point between a ferrule and a fixed component, and a case where the focus of the laser beam is set to the tip of the welding point.

【図5】(a)はフェルールの後端側を固定部品にセッ
トした状態を示す平面図、(b)は同側面図。
5A is a plan view showing a state in which a rear end side of a ferrule is set on a fixed component, and FIG. 5B is a side view of the same.

【図6】光デバイスの一例を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of an optical device.

【図7】図6に示す固定部品に同図に示すフェルールを
セットした状態を示す平面図。
7 is a plan view showing a state in which the ferrule shown in FIG. 6 is set in the fixed part shown in FIG.

【図8】固定部品とフェルールとの接点にレーザー光を
照射した状態を示す説明図であって、レーザー光の焦点
と前記接点とが一致している場合の図。
FIG. 8 is an explanatory view showing a state where the contact point between the fixed component and the ferrule is irradiated with laser light, and is a view in the case where the focal point of the laser light and the contact point coincide with each other.

【図9】固定部品とフェルールとの接点にレーザー光を
照射した状態を示す説明図であって、レーザー光の焦点
が前記接点より手前にズレている場合の図。
FIG. 9 is an explanatory view showing a state in which a laser beam is applied to the contact point between the fixed part and the ferrule, and is a diagram in the case where the focus of the laser beam is shifted toward the front side of the contact point.

【図10】固定部品とフェルールとの接点にレーザー光
を照射した状態を示す説明図であって、レーザー光の焦
点が前記接点より先方にズレている場合の図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state where a contact point between the fixed component and the ferrule is irradiated with laser light, in which the focus of the laser light is displaced ahead of the contact point.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パッケージ 2 ベース 3 ヒートシンク 4 発光素子 5 光ファイバ(レンズドファイバ) 6 挿入部 7 光ファイバの先端面 8 底板 9 サーモモジュール 10 固定部品 11 固定部品 12 固定部品 13 第1フェルール 14 第2フェルール 15 フェルール嵌合部 16 金属メッキ部 17 半田 18 半田 20 アーム 21 アーム 22〜25 固定部品とフェルールとの溶接点 30 レーザーヘッド 31 レーザーヘッド 1 package 2 base 3 heat sink 4 light emitting elements 5 Optical fiber (lensed fiber) 6 Insert 7 Optical fiber tip surface 8 bottom plate 9 Thermo module 10 Fixed parts 11 Fixed parts 12 Fixed parts 13 First Ferrule 14 Second Ferrule 15 Ferrule fitting part 16 Metal plating part 17 Solder 18 Solder 20 arms 21 arms 22-25 Welding point between fixed part and ferrule 30 laser head 31 laser head

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光部品と、光ファイバが挿通固定されたフ
ェルールとを備え、フェルールはそれに挿通固定されて
いる光ファイバと前記光部品とが光結合可能な位置で固
定部品にレーザー溶接されている光デバイスを組立てる
ための方法であって、2以上のレーザーヘッドから出射
された2以上のレーザー光をフェルールと固定部品との
間の異なる2以上の接点に照射して両者をレーザー溶接
する際に、各レーザー光の焦点を、各接点位置よりもレ
ーザー光の照射方向手前側又はこれとは反対側のいずれ
かのうち、同じ側に位置させることを特徴とする光デバ
イス組立方法。
1. A ferrule having an optical component and an optical fiber inserted and fixed, wherein the ferrule is laser-welded to the fixed component at a position where the optical fiber inserted and fixed to the optical component can be optically coupled. A method for assembling an optical device, wherein two or more laser beams emitted from two or more laser heads are applied to two or more different contact points between a ferrule and a fixed part to laser-weld both. In addition, the optical device assembling method is characterized in that the focal point of each laser beam is located on the same side of either the front side or the opposite side of the laser beam irradiation direction with respect to each contact point position.
【請求項2】接点に照射されたレーザー光の直径が焦点
における該レーザー光の直径の1.3倍以上となるよう
に、レーザーヘッドと接点との間の距離を設定すること
を特徴とする請求項1記載の光デバイス組立方法。
2. The distance between the laser head and the contact is set such that the diameter of the laser light applied to the contact is 1.3 times or more the diameter of the laser light at the focal point. The optical device assembling method according to claim 1.
【請求項3】各接点にその真上又は斜め上からレーザー
光を照射することを特徴とする請求項1又は請求項2記
載の光デバイス組立方法。
3. The optical device assembling method according to claim 1, wherein each contact is irradiated with laser light from directly above or obliquely above.
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