JP2003029097A - 光モジュール組立方法及び光モジュール - Google Patents
光モジュール組立方法及び光モジュールInfo
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- JP2003029097A JP2003029097A JP2001220380A JP2001220380A JP2003029097A JP 2003029097 A JP2003029097 A JP 2003029097A JP 2001220380 A JP2001220380 A JP 2001220380A JP 2001220380 A JP2001220380 A JP 2001220380A JP 2003029097 A JP2003029097 A JP 2003029097A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 光学部品によって集光された光の集光角度が
光ファイバの受光角度に近いか、それ以下となる光モジ
ュールの組立方法を提供する。 【解決手段】 発光素子１と、その出射光を集光させる
１つ以上の光学部品３，４と、集光された光が入射され
る光ファイバ６とを備えた光モジュールの組立におい
て、光学部品３，４を透過した光の集光角度が光ファイ
バの受光角近傍、或いはそれ以下となるように、発光素
子１と光学部品３の間隔を調整するものである。これに
よる光モジュールは、発光素子と光学部品との間の間隔
が前記のように調整されているものである。
光ファイバの受光角度に近いか、それ以下となる光モジ
ュールの組立方法を提供する。 【解決手段】 発光素子１と、その出射光を集光させる
１つ以上の光学部品３，４と、集光された光が入射され
る光ファイバ６とを備えた光モジュールの組立におい
て、光学部品３，４を透過した光の集光角度が光ファイ
バの受光角近傍、或いはそれ以下となるように、発光素
子１と光学部品３の間隔を調整するものである。これに
よる光モジュールは、発光素子と光学部品との間の間隔
が前記のように調整されているものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光モジュールとそ
の組立方法に関するものである。
の組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＬＤモジュールでは、発光素子（ＬＤ）
から出射された光を如何に効率良く光ファイバに入射さ
せる（結合させる）かが重要である。しかし、発光素子
から出射された光は広がりを持っているため、そのまま
では光ファイバに効率良く入射させることはできない。
そこで、発光素子から出射された光を第１レンズによっ
て平行光とし、その平行光を第２レンズによって集光さ
せて光ファイバに入射させるのが一般的である。そこで
従来は、第１レンズを透過した光をFFP光学測定装置な
どによって観察し、その光が完全な平行光となるように
該第１レンズと発光素子との間の間隔を調整してから、
第１レンズと光ファイバとの間に第２レンズを配置して
ＬＤモジュールを組立てていた。
から出射された光を如何に効率良く光ファイバに入射さ
せる（結合させる）かが重要である。しかし、発光素子
から出射された光は広がりを持っているため、そのまま
では光ファイバに効率良く入射させることはできない。
そこで、発光素子から出射された光を第１レンズによっ
て平行光とし、その平行光を第２レンズによって集光さ
せて光ファイバに入射させるのが一般的である。そこで
従来は、第１レンズを透過した光をFFP光学測定装置な
どによって観察し、その光が完全な平行光となるように
該第１レンズと発光素子との間の間隔を調整してから、
第１レンズと光ファイバとの間に第２レンズを配置して
ＬＤモジュールを組立てていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の光モジュールの
組立方法には次のような課題があった。従来の光モジュ
ール組立方法では、第２レンズによって集光された光の
集光角と、光ファイバの受光角との関係についてあまり
考慮されていなかった。しかも、発光素子には個体差が
あるので、出射光の広がり角度は夫々の発光素子ごとに
若干異なる。従って、第１レンズを透過した光を完全な
平行光にしたとしても、第２レンズによって集光された
光の集光角度が光ファイバの受光角と一致せず、効率的
な光結合が実現できる光モジュールを安定して製造する
ことが困難であった。
組立方法には次のような課題があった。従来の光モジュ
ール組立方法では、第２レンズによって集光された光の
集光角と、光ファイバの受光角との関係についてあまり
考慮されていなかった。しかも、発光素子には個体差が
あるので、出射光の広がり角度は夫々の発光素子ごとに
若干異なる。従って、第１レンズを透過した光を完全な
平行光にしたとしても、第２レンズによって集光された
光の集光角度が光ファイバの受光角と一致せず、効率的
な光結合が実現できる光モジュールを安定して製造する
ことが困難であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本件出願の光モジュール
組立方法の一つは、発光素子と、発光素子から出射され
た光を集光させる１つ以上の光学部品と、光学部品によ
って集光された光が入射される光ファイバとを備えた光
モジュールの組立において、光学部品によって集光され
た光の集光角度が光ファイバの受光角近傍、或いはそれ
以下となるように、発光素子といずれかの光学部品との
間の間隔を調整するものである。
組立方法の一つは、発光素子と、発光素子から出射され
た光を集光させる１つ以上の光学部品と、光学部品によ
って集光された光が入射される光ファイバとを備えた光
モジュールの組立において、光学部品によって集光され
た光の集光角度が光ファイバの受光角近傍、或いはそれ
以下となるように、発光素子といずれかの光学部品との
間の間隔を調整するものである。
【０００５】本件出願の光モジュール組立方法の他の一
つは、発光素子と、発光素子から出射された光を略平行
光とする第１光学部品と、第１光学部品によって略平行
光とされた光を集光させる第２光学部品と、第２光学部
品によって集光された光が入射される光ファイバとを備
えた光モジュールの組立において、第２光学部品によっ
て集光された光の集光角度が光ファイバの受光角近傍、
或いはそれ以下となるように、発光素子と第１光学部品
との間の間隔を調整するものである。
つは、発光素子と、発光素子から出射された光を略平行
光とする第１光学部品と、第１光学部品によって略平行
光とされた光を集光させる第２光学部品と、第２光学部
品によって集光された光が入射される光ファイバとを備
えた光モジュールの組立において、第２光学部品によっ
て集光された光の集光角度が光ファイバの受光角近傍、
或いはそれ以下となるように、発光素子と第１光学部品
との間の間隔を調整するものである。
【０００６】本件出願の光モジュール組立方法の他の一
つは、請求項１又は請求項２記載の光モジュール組立方
法において、光学部品によって集光された光の強度分布
に基づいて該光の集光角度を測定し、その集光角度が光
ファイバの受光角近傍、或いはそれ以下となるように、
発光素子と光学部品との間の間隔を調整するものであ
る。
つは、請求項１又は請求項２記載の光モジュール組立方
法において、光学部品によって集光された光の強度分布
に基づいて該光の集光角度を測定し、その集光角度が光
ファイバの受光角近傍、或いはそれ以下となるように、
発光素子と光学部品との間の間隔を調整するものであ
る。
【０００７】本件出願の光モジュール組立方法の他の一
つは、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光モジ
ュール組立方法において、光学部品によって集光された
光の集光角度を、光の強度が最大強度の１／２となる位
置における角度としたものである。
つは、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光モジ
ュール組立方法において、光学部品によって集光された
光の集光角度を、光の強度が最大強度の１／２となる位
置における角度としたものである。
【０００８】本件出願の光モジュール組立方法の他の一
つは、光学部品によって集光された光の集光角度が、水
平方向半値全幅で３°〜８°、垂直方向半値全幅で４°
〜８°になるように、発光素子と光学部品との間の間隔
を調整するものである。
つは、光学部品によって集光された光の集光角度が、水
平方向半値全幅で３°〜８°、垂直方向半値全幅で４°
〜８°になるように、発光素子と光学部品との間の間隔
を調整するものである。
【０００９】本件出願の光モジュールの一つは、発光素
子と、発光素子から出射された光を集光させる１つ以上
の光学部品と、光学部品によって集光された光が入射さ
れる光ファイバとを備えた光モジュールであって、光学
部品によって集光された光の集光角度が光ファイバの受
光角近傍、或いはそれ以下となるように、発光素子とい
ずれかの光学部品との間の間隔が調整されているもので
ある。
子と、発光素子から出射された光を集光させる１つ以上
の光学部品と、光学部品によって集光された光が入射さ
れる光ファイバとを備えた光モジュールであって、光学
部品によって集光された光の集光角度が光ファイバの受
光角近傍、或いはそれ以下となるように、発光素子とい
ずれかの光学部品との間の間隔が調整されているもので
ある。
【００１０】本件出願の光モジュールの他の一つは、光
学部品によって集光された光の集光角度が、水平方向半
値全幅で３°〜８°、垂直方向半値全幅で４°〜８°に
なるように、発光素子と光学部品との間の間隔が調整さ
れているものである。
学部品によって集光された光の集光角度が、水平方向半
値全幅で３°〜８°、垂直方向半値全幅で４°〜８°に
なるように、発光素子と光学部品との間の間隔が調整さ
れているものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】（実施形態１）本発明の光モジュ
ール組立方法の実施形態の一例を説明する。 （１）図１に示すように、発光素子（例えば、ＬＤ）１
の出射端面２の手前に、該発光素子１から出射された光
を略平行光とするための第１光学部品（例えば、レン
ズ）３を配置し、これを透過した光が略平行光となるよ
うに位置調整する。尚、発光素子１は図示されていない
ベース上に固定されている。また、ベースと発光素子１
との間には、ＡlＮやダイヤモンドを主用構成要素とす
る放熱機構が介在している場合もある。 （２）図２に示すように、前記第１光学部品３の手前
に、該第１光学部品３を透過した光を集光させて、後に
配置される光ファイバに入射させるための第２光学部品
（例えば、レンズ）４を配置固定する。このとき、発光
素子１から第２光学部品４までの距離は、完成した光モ
ジュールの全長とほぼ同一としておくことが望ましい。 （３）図３に示すように、前記第２光学部品４を透過し
て集光された光をFFP測定装置５によって観察して、そ
の集光角度を測定する。ここでFFP測定装置５とは、光
の広がり角度及び光軸の情報（角度の情報を含む）を観
察像の形状や大きさの情報として出力可能な測定装置で
ある。具体的には、例えば図４に示すように、被測定光
源Ａがその前側焦点位置付近に配置されるコリメータレ
ンズ系Ｂと、コリメータレンズ系Ｂの後側焦点面上に生
じた被測定光源Ａの強度分布像を再結像させるリレーレ
ンズ系Ｃと、前記再結像された像を撮影するテレビジョ
ン撮像装置Ｄと、同撮像装置Ｄの出力を出力する出力装
置Ｅを備えている。前記コリメータレンズ系Ｂの焦点面
（撮像面）上の照度分布は被測定光源Ａの角度強度分布
に比例する。即ち、被測定光源ＡのFFP（Far Field Pat
tern）そのものがコリメータレンズ系Ｂの焦点面上に出
来ていることになる。従って、リレーレンズ系Ｃによっ
て再結像された像は発光点を中心として半球面上のスク
リーンに投影された放射角度分布と相似であって、機械
走査方式を二次元的に行ったことと等価になる。FFP測
定装置とは、かかる原理を利用して光の放射角度の二次
元分布を直接測定可能としたものである。このようなFF
P測定装置の一例として浜松ホトニクス株式会社製の光
学測定装置（型番Ａ３２６７−０５、−０６、−０７、
−１１）がある。本発明の光モジュール組立方法では、
第２光学部品４を透過した光を図３に示すFFP測定装置
５によって観察し、同装置５によって検出された角度強
度分布のピーク位置に基づいて第２光学部品４によって
集光された光の集光角度を測定する。尚、FFP測定装置
のさらに詳細な説明については特公平３−４８５８号公
報等に開示されている。 （４）図５（ａ）に示すように、第１光学部品３を光軸
方向（図中の矢印方向）へ移動させて、発光素子１と第
１光学部品３との間の間隔を調整し、調整された位置に
第１光学部品３を固定する。具体的には、第２光学部品
４を透過した光の集光角度βが後に該第２光学部品４の
手前に配置される光ファイバ６の受光角α近傍、或いは
それ未満となるように、発光素子１と第１光学部品３と
の間の間隔を調整する。または、図５（ｂ）に示すよう
に、第２光学部品４を透過した光の集光角度βが前記光
ファイバ６の受光角αと一致するように、発光素子１と
第１光学部品３との間の間隔を調整する。ここで、第２
光学部品４を透過した光の集光角度βとは、その光の強
度が最大強度の１／２となる位置における角度を意味す
る。例えば、第２光学部品４を透過した光が図６に示す
グラフのような強度分布を示す場合、最大強度Ｐ１の１
／２の強度Ｐ２を示す位置における角度を意味する。本
明細書では、この位置における集光角度を特に半値全幅
と称する。半値全幅は、発光素子１の活性層に対して水
平な方向及び垂直な方向において一致した値となるのが
理想的である。しかし、実際の光では夫々の方向におい
て異なった値となる場合が多い。そこで、前記活性層に
対して水平な方向における半値全幅を特に水平方向半値
全幅、垂直な方向における半値全幅を特に垂直方向半値
全幅と称する。従って、第２光学部品４を透過した光の
集光角度を水平方向半値全幅及び垂直方向半値全幅に基
づいて詳細に規定することにより、さらに効率的な光結
合効率を実現することができる。尚、第１光学部品３を
透過した光が平行光（スポット径が光軸方向の異なる二
以上の位置において同一である光）となる位置よりも発
光素子１側に該第１光学部品３を移動させると、同第１
光学部品３を透過した光は第２光学部品４に近づくに連
れてスポット径が次第に拡大する光となる。逆に前記位
置よりも第２光学部品４側に該第１光学部品３を移動さ
せると、同第１光学部品３を透過した光は第２光学部品
４に近づくに連れてスポット径が次第に縮小する光とな
る。 （５）図７に示すように、前記第２光学部品４の手前に
光ファイバ６を配置固定し、該第２光学部品４によって
集光された光が光ファイバ６の入射端面７から同ファイ
バ６に入射されるようにする。
ール組立方法の実施形態の一例を説明する。 （１）図１に示すように、発光素子（例えば、ＬＤ）１
の出射端面２の手前に、該発光素子１から出射された光
を略平行光とするための第１光学部品（例えば、レン
ズ）３を配置し、これを透過した光が略平行光となるよ
うに位置調整する。尚、発光素子１は図示されていない
ベース上に固定されている。また、ベースと発光素子１
との間には、ＡlＮやダイヤモンドを主用構成要素とす
る放熱機構が介在している場合もある。 （２）図２に示すように、前記第１光学部品３の手前
に、該第１光学部品３を透過した光を集光させて、後に
配置される光ファイバに入射させるための第２光学部品
（例えば、レンズ）４を配置固定する。このとき、発光
素子１から第２光学部品４までの距離は、完成した光モ
ジュールの全長とほぼ同一としておくことが望ましい。 （３）図３に示すように、前記第２光学部品４を透過し
て集光された光をFFP測定装置５によって観察して、そ
の集光角度を測定する。ここでFFP測定装置５とは、光
の広がり角度及び光軸の情報（角度の情報を含む）を観
察像の形状や大きさの情報として出力可能な測定装置で
ある。具体的には、例えば図４に示すように、被測定光
源Ａがその前側焦点位置付近に配置されるコリメータレ
ンズ系Ｂと、コリメータレンズ系Ｂの後側焦点面上に生
じた被測定光源Ａの強度分布像を再結像させるリレーレ
ンズ系Ｃと、前記再結像された像を撮影するテレビジョ
ン撮像装置Ｄと、同撮像装置Ｄの出力を出力する出力装
置Ｅを備えている。前記コリメータレンズ系Ｂの焦点面
（撮像面）上の照度分布は被測定光源Ａの角度強度分布
に比例する。即ち、被測定光源ＡのFFP（Far Field Pat
tern）そのものがコリメータレンズ系Ｂの焦点面上に出
来ていることになる。従って、リレーレンズ系Ｃによっ
て再結像された像は発光点を中心として半球面上のスク
リーンに投影された放射角度分布と相似であって、機械
走査方式を二次元的に行ったことと等価になる。FFP測
定装置とは、かかる原理を利用して光の放射角度の二次
元分布を直接測定可能としたものである。このようなFF
P測定装置の一例として浜松ホトニクス株式会社製の光
学測定装置（型番Ａ３２６７−０５、−０６、−０７、
−１１）がある。本発明の光モジュール組立方法では、
第２光学部品４を透過した光を図３に示すFFP測定装置
５によって観察し、同装置５によって検出された角度強
度分布のピーク位置に基づいて第２光学部品４によって
集光された光の集光角度を測定する。尚、FFP測定装置
のさらに詳細な説明については特公平３−４８５８号公
報等に開示されている。 （４）図５（ａ）に示すように、第１光学部品３を光軸
方向（図中の矢印方向）へ移動させて、発光素子１と第
１光学部品３との間の間隔を調整し、調整された位置に
第１光学部品３を固定する。具体的には、第２光学部品
４を透過した光の集光角度βが後に該第２光学部品４の
手前に配置される光ファイバ６の受光角α近傍、或いは
それ未満となるように、発光素子１と第１光学部品３と
の間の間隔を調整する。または、図５（ｂ）に示すよう
に、第２光学部品４を透過した光の集光角度βが前記光
ファイバ６の受光角αと一致するように、発光素子１と
第１光学部品３との間の間隔を調整する。ここで、第２
光学部品４を透過した光の集光角度βとは、その光の強
度が最大強度の１／２となる位置における角度を意味す
る。例えば、第２光学部品４を透過した光が図６に示す
グラフのような強度分布を示す場合、最大強度Ｐ１の１
／２の強度Ｐ２を示す位置における角度を意味する。本
明細書では、この位置における集光角度を特に半値全幅
と称する。半値全幅は、発光素子１の活性層に対して水
平な方向及び垂直な方向において一致した値となるのが
理想的である。しかし、実際の光では夫々の方向におい
て異なった値となる場合が多い。そこで、前記活性層に
対して水平な方向における半値全幅を特に水平方向半値
全幅、垂直な方向における半値全幅を特に垂直方向半値
全幅と称する。従って、第２光学部品４を透過した光の
集光角度を水平方向半値全幅及び垂直方向半値全幅に基
づいて詳細に規定することにより、さらに効率的な光結
合効率を実現することができる。尚、第１光学部品３を
透過した光が平行光（スポット径が光軸方向の異なる二
以上の位置において同一である光）となる位置よりも発
光素子１側に該第１光学部品３を移動させると、同第１
光学部品３を透過した光は第２光学部品４に近づくに連
れてスポット径が次第に拡大する光となる。逆に前記位
置よりも第２光学部品４側に該第１光学部品３を移動さ
せると、同第１光学部品３を透過した光は第２光学部品
４に近づくに連れてスポット径が次第に縮小する光とな
る。 （５）図７に示すように、前記第２光学部品４の手前に
光ファイバ６を配置固定し、該第２光学部品４によって
集光された光が光ファイバ６の入射端面７から同ファイ
バ６に入射されるようにする。
【００１２】以上によって、発光素子１から出射された
光はその広がり角度に拘らず、常に光ファイバ６の受光
角とほぼ同一か、それよりも小さい角度に集光されて同
ファイバ６に入射され、非常に効率的な光結合が実現さ
れる。
光はその広がり角度に拘らず、常に光ファイバ６の受光
角とほぼ同一か、それよりも小さい角度に集光されて同
ファイバ６に入射され、非常に効率的な光結合が実現さ
れる。
【００１３】図８、図９は前記第２光学部品４によって
集光された光の集光角度と、その光の光ファイバへの結
合効率との関係を測定した結果を表すグラフである。図
８は縦軸に結合効率、横軸に集光角度（水平方向半値全
幅）をとったものである。図９は縦軸に結合効率、横軸
に集光角度（垂直方向半値全幅）をとったものである。
尚、測定に用いた光ファイバの受光角は６°、モードフ
ィールド径は約１０μmであり、光波長は約１４８０ｎ
ｍである。図８、図９に示すグラフから分かるように、
水平方向半値全幅を３°〜８°、垂直方向半値全幅を４
°〜８°に設定することにより、８０％以上の光結合効
率が維持される。また、光の断面は完全な真円でないの
で多少のばらつきはあるが、集光角度が受光角＋２°の
範囲内にあれば８０％以上の光結合効率を十分に維持で
きることがわかった。即ち、集光角度を必ずしも受光角
以下としなくても、８０％以上の光結合効率が維持され
る。尚、集光角度を際限なく低減すると、光の焦点にお
ける光の直径が大きくなりすぎ、光がコアに入射しきれ
なくなる。図８、図９に示すグラフにおいて、集光角度
が小さくなると光結合効率が８０％を下回っているの
は、この影響があるものと思われる。よって集光角度の
下限値は、集光された光の直径がコア直径を越えないよ
うに決定されることが望ましい。以上の結果から、集光
角度（水平方向半値全幅及び垂直方向半値全幅）は受光
角近傍（例えば±２°）とすることが最適である。
集光された光の集光角度と、その光の光ファイバへの結
合効率との関係を測定した結果を表すグラフである。図
８は縦軸に結合効率、横軸に集光角度（水平方向半値全
幅）をとったものである。図９は縦軸に結合効率、横軸
に集光角度（垂直方向半値全幅）をとったものである。
尚、測定に用いた光ファイバの受光角は６°、モードフ
ィールド径は約１０μmであり、光波長は約１４８０ｎ
ｍである。図８、図９に示すグラフから分かるように、
水平方向半値全幅を３°〜８°、垂直方向半値全幅を４
°〜８°に設定することにより、８０％以上の光結合効
率が維持される。また、光の断面は完全な真円でないの
で多少のばらつきはあるが、集光角度が受光角＋２°の
範囲内にあれば８０％以上の光結合効率を十分に維持で
きることがわかった。即ち、集光角度を必ずしも受光角
以下としなくても、８０％以上の光結合効率が維持され
る。尚、集光角度を際限なく低減すると、光の焦点にお
ける光の直径が大きくなりすぎ、光がコアに入射しきれ
なくなる。図８、図９に示すグラフにおいて、集光角度
が小さくなると光結合効率が８０％を下回っているの
は、この影響があるものと思われる。よって集光角度の
下限値は、集光された光の直径がコア直径を越えないよ
うに決定されることが望ましい。以上の結果から、集光
角度（水平方向半値全幅及び垂直方向半値全幅）は受光
角近傍（例えば±２°）とすることが最適である。
【００１４】（実施形態２）本発明の光モジュール組立
方法の実施形態の他例を説明する。本実施形態に示す光
モジュール組立方法の基本構成は前記実施形態１に示す
ものと同一である。但し、前記実施形態１では、発光素
子から出射された光を略平行光とするための第１光学部
品と、第１光学部品を透過した光を集光させるための第
２光学部品を所望位置に配置固定したのに対し、本実施
形態では発光素子から出射された光を集光させるための
光学部品のみを所望位置に配置固定する点が異なる。具
体的には次のようにして光モジュールを組立てる。
方法の実施形態の他例を説明する。本実施形態に示す光
モジュール組立方法の基本構成は前記実施形態１に示す
ものと同一である。但し、前記実施形態１では、発光素
子から出射された光を略平行光とするための第１光学部
品と、第１光学部品を透過した光を集光させるための第
２光学部品を所望位置に配置固定したのに対し、本実施
形態では発光素子から出射された光を集光させるための
光学部品のみを所望位置に配置固定する点が異なる。具
体的には次のようにして光モジュールを組立てる。
【００１５】（１）図１０に示すように、発光素子（例
えば、ＬＤ）１０の出射端面２０の手前に、該発光素子
１０から出射された光を集光させて、後に配置される光
ファイバに入射させるための光学部品（例えば、レン
ズ）４０を配置する。 （２）前記光学部品４０を透過して集光された光を前記
と同様のFFP測定装置５によって観察して、その集光角
度を測定する。 （３）図１１（ａ）に示すように、光学部品４０を光軸
方向（図中の矢印方向）へ移動させて、発光素子１０と
該光学部品４０との間の間隔を調整し、調整された位置
に該光学部品４０を固定する。具体的には、光学部品４
０を透過した光の集光角度βが後に該光学部品４０の手
前に配置される光ファイバ６０の受光角αよりも小さく
なるように、発光素子１０と光学部品４０との間の間隔
を調整する。または、図１１（ｂ）に示すように、光学
部品４０を透過した光の集光角度βが前記光ファイバ６
０の受光角αと一致するように、発光素子１０と光学部
品４０との間の間隔を調整する。 （５）前記光学部品４０の手前に光ファイバ６０を配置
固定し、該光学部品４０によって集光された光が光ファ
イバ６０の入射端面７０から同ファイバ６０に入射され
るようにする。
えば、ＬＤ）１０の出射端面２０の手前に、該発光素子
１０から出射された光を集光させて、後に配置される光
ファイバに入射させるための光学部品（例えば、レン
ズ）４０を配置する。 （２）前記光学部品４０を透過して集光された光を前記
と同様のFFP測定装置５によって観察して、その集光角
度を測定する。 （３）図１１（ａ）に示すように、光学部品４０を光軸
方向（図中の矢印方向）へ移動させて、発光素子１０と
該光学部品４０との間の間隔を調整し、調整された位置
に該光学部品４０を固定する。具体的には、光学部品４
０を透過した光の集光角度βが後に該光学部品４０の手
前に配置される光ファイバ６０の受光角αよりも小さく
なるように、発光素子１０と光学部品４０との間の間隔
を調整する。または、図１１（ｂ）に示すように、光学
部品４０を透過した光の集光角度βが前記光ファイバ６
０の受光角αと一致するように、発光素子１０と光学部
品４０との間の間隔を調整する。 （５）前記光学部品４０の手前に光ファイバ６０を配置
固定し、該光学部品４０によって集光された光が光ファ
イバ６０の入射端面７０から同ファイバ６０に入射され
るようにする。
【００１６】本実施形態においても、集光角度（水平方
向半値全幅及び垂直方向半値全幅）を受光角近傍（例え
ば±２°）とすることが最適である。
向半値全幅及び垂直方向半値全幅）を受光角近傍（例え
ば±２°）とすることが最適である。
【００１７】
【発明の効果】本件出願の光モジュール組立方法の一つ
は、発光素子と、発光素子から出射された光を集光させ
る１つ以上の光学部品と、光学部品によって集光された
光が入射される光ファイバとを備えた光モジュールの組
立において、光学部品によって集光された光の集光角度
が光ファイバの受光角近傍、或いはそれ以下となるよう
に、発光素子といずれかの光学部品との間の間隔を調整
するものである。従って、次のような効果を有する。 （１）発光素子から出射された光の広がり角度に拘ら
ず、光ファイバに入射される光の集光角度が同ファイバ
の受光角近傍、或いはそれ以下となる。従って、発光素
子から出射された光が高効率で光ファイバに結合する光
モジュールを安定して製造することができる。 （２）光ファイバに入射される直前の光の集光角度に基
づいて発光素子と光学部品との間の間隔が調整される。
従って、発光素子のバラツキや光学部品のバラツキに拘
らず、光ファイバに入射される光の集光角度を常に該光
ファイバの受光角近傍、或いはそれ以下に合わせ込むこ
とができる。 （３）光学部品の光学特性が異なっても、光ファイバに
入射される光の集光角度を容易に同ファイバの受光角近
傍、或いはそれ以下に合わせ込むことができる。
は、発光素子と、発光素子から出射された光を集光させ
る１つ以上の光学部品と、光学部品によって集光された
光が入射される光ファイバとを備えた光モジュールの組
立において、光学部品によって集光された光の集光角度
が光ファイバの受光角近傍、或いはそれ以下となるよう
に、発光素子といずれかの光学部品との間の間隔を調整
するものである。従って、次のような効果を有する。 （１）発光素子から出射された光の広がり角度に拘ら
ず、光ファイバに入射される光の集光角度が同ファイバ
の受光角近傍、或いはそれ以下となる。従って、発光素
子から出射された光が高効率で光ファイバに結合する光
モジュールを安定して製造することができる。 （２）光ファイバに入射される直前の光の集光角度に基
づいて発光素子と光学部品との間の間隔が調整される。
従って、発光素子のバラツキや光学部品のバラツキに拘
らず、光ファイバに入射される光の集光角度を常に該光
ファイバの受光角近傍、或いはそれ以下に合わせ込むこ
とができる。 （３）光学部品の光学特性が異なっても、光ファイバに
入射される光の集光角度を容易に同ファイバの受光角近
傍、或いはそれ以下に合わせ込むことができる。
【００１８】本件出願の光モジュール組立方法の他の一
つは、光学部品によって集光された光の強度分布に基づ
いて該光の集光角度を測定し、その集光角度が光ファイ
バの受光角近傍、或いはそれ以下となるように、発光素
子と光学部品との間の間隔を調整するものである。従っ
て、前記効果に加えて次のような効果をも有する。 （１）光学部品によって集光された光の集光角度をその
光のFFPに基づいて容易且つ正確に測定できる。従っ
て、発光素子と光学部品との間の間隔調整が容易且つ正
確となる。
つは、光学部品によって集光された光の強度分布に基づ
いて該光の集光角度を測定し、その集光角度が光ファイ
バの受光角近傍、或いはそれ以下となるように、発光素
子と光学部品との間の間隔を調整するものである。従っ
て、前記効果に加えて次のような効果をも有する。 （１）光学部品によって集光された光の集光角度をその
光のFFPに基づいて容易且つ正確に測定できる。従っ
て、発光素子と光学部品との間の間隔調整が容易且つ正
確となる。
【００１９】本件出願の光モジュール組立方法の他の一
つは、第２光学部品によって集光された光の強度分布に
基づいて該光の集光角度を測定し、その集光角度が光フ
ァイバの受光角近傍、或いはそれ以下となるように、発
光素子と第１光学部品との間の間隔を調整するものであ
る。従って、前記効果に加えて次のような効果をも有す
る。 （１）第１光学部品を透過した後の光の強度分布と、第
２光学部品を透過した後の光の強度分布とでは、後者の
方が強度分布の割合が大きい。従って、第２光学部品を
透過した光の強度部分に基づいて得られた角度情報に従
って発光素子と第１光学部品との間の間隔を調整すれ
ば、第１光学部品を透過した後の光の強度部分に基づい
て得られた角度情報に基づいて同様の調整をする場合に
比べて調整が容易且つ正確となる。
つは、第２光学部品によって集光された光の強度分布に
基づいて該光の集光角度を測定し、その集光角度が光フ
ァイバの受光角近傍、或いはそれ以下となるように、発
光素子と第１光学部品との間の間隔を調整するものであ
る。従って、前記効果に加えて次のような効果をも有す
る。 （１）第１光学部品を透過した後の光の強度分布と、第
２光学部品を透過した後の光の強度分布とでは、後者の
方が強度分布の割合が大きい。従って、第２光学部品を
透過した光の強度部分に基づいて得られた角度情報に従
って発光素子と第１光学部品との間の間隔を調整すれ
ば、第１光学部品を透過した後の光の強度部分に基づい
て得られた角度情報に基づいて同様の調整をする場合に
比べて調整が容易且つ正確となる。
【００２０】本件出願の光モジュール組立方法の他の一
つは、光学部品によって集光された光の集光角度が、水
平方向半値全幅で３°〜８°、垂直方向半値で４°〜８
°になるように、発光素子と光学部品との間の間隔を調
整するものである。従って、前記効果がより一層確実と
なる。
つは、光学部品によって集光された光の集光角度が、水
平方向半値全幅で３°〜８°、垂直方向半値で４°〜８
°になるように、発光素子と光学部品との間の間隔を調
整するものである。従って、前記効果がより一層確実と
なる。
【００２１】本件出願の光モジュールの一つは、発光素
子と、発光素子から出射された光を集光させる１つ以上
の光学部品と、光学部品によって集光された光が入射さ
れる光ファイバとを備えた光モジュールであって、光学
部品によって集光された光の集光角度が光ファイバの受
光角近傍、或いはそれ以下となるように、発光素子とい
ずれかの光学部品との間の間隔が調整されている。従っ
て、発光素子から出射された光の広がり角度に拘らず、
その光が高効率で光ファイバに結合可能な光モジュール
が実現される。
子と、発光素子から出射された光を集光させる１つ以上
の光学部品と、光学部品によって集光された光が入射さ
れる光ファイバとを備えた光モジュールであって、光学
部品によって集光された光の集光角度が光ファイバの受
光角近傍、或いはそれ以下となるように、発光素子とい
ずれかの光学部品との間の間隔が調整されている。従っ
て、発光素子から出射された光の広がり角度に拘らず、
その光が高効率で光ファイバに結合可能な光モジュール
が実現される。
【００２２】本件出願の光モジュールの一つは、光学部
品によって集光された光の集光角度が、水平方向半値全
幅で３°〜８°、垂直方向半値全幅で４°〜８°になる
ように、発光素子と光学部品との間の間隔が調整されて
いる。従って、前記効果がより一層確実となる。
品によって集光された光の集光角度が、水平方向半値全
幅で３°〜８°、垂直方向半値全幅で４°〜８°になる
ように、発光素子と光学部品との間の間隔が調整されて
いる。従って、前記効果がより一層確実となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に示す光モジュール組立方法を構成
する工程のうち、発光素子の手前に第１光学部品を配置
する工程の説明図。
する工程のうち、発光素子の手前に第１光学部品を配置
する工程の説明図。
【図２】実施形態１に示す光モジュール組立方法を構成
する工程のうち、第１光学部品に手前に第２光学部品を
配置する工程の説明図。
する工程のうち、第１光学部品に手前に第２光学部品を
配置する工程の説明図。
【図３】実施形態１に示す光モジュール組立方法を構成
する工程のうち、第２光学部品を透過した光をFFP測定
装置によって観察する工程の説明図。
する工程のうち、第２光学部品を透過した光をFFP測定
装置によって観察する工程の説明図。
【図４】FFP測定装置の一例を示す説明図。
【図５】（ａ）は第２光学部品を透過した光の集光角度
が光ファイバの受光角よりも小さくなるように、発光素
子と第１光学部品との位置関係を調整した状態を示す説
明図、（ｂ）は第２光学部品を透過した光の集光角度が
光ファイバの受光角と一致するように、発光素子と第１
光学部品との位置関係を調整した状態を示す説明図。
が光ファイバの受光角よりも小さくなるように、発光素
子と第１光学部品との位置関係を調整した状態を示す説
明図、（ｂ）は第２光学部品を透過した光の集光角度が
光ファイバの受光角と一致するように、発光素子と第１
光学部品との位置関係を調整した状態を示す説明図。
【図６】第２光学部品を透過した光の強度分布とFFPの
関係の一例をグラフ化した図。
関係の一例をグラフ化した図。
【図７】実施形態１に示す光モジュール組立方法を構成
する工程のうち、第２光学部品の手前に光ファイバを配
置する工程の説明図。
する工程のうち、第２光学部品の手前に光ファイバを配
置する工程の説明図。
【図８】光学部品によって集光された光の集光角度と、
光ファイバへの結合効率との関係を測定した結果を表す
グラフであって、縦軸に結合効率、横軸に集光角度（水
平方向半値全幅）をとったものを示す図。
光ファイバへの結合効率との関係を測定した結果を表す
グラフであって、縦軸に結合効率、横軸に集光角度（水
平方向半値全幅）をとったものを示す図。
【図９】光学部品によって集光された光の集光角度と、
光ファイバへの結合効率との関係を測定した結果を表す
グラフであって、縦軸に結合効率、横軸に集光角度（垂
直方向半値全幅）をとったものを示す図。
光ファイバへの結合効率との関係を測定した結果を表す
グラフであって、縦軸に結合効率、横軸に集光角度（垂
直方向半値全幅）をとったものを示す図。
【図１０】実施形態２に示す光モジュール組立方法を構
成する工程のうち、発光素子の手前に光学部品を配置
し、その光学部品を透過した光をFFP測定装置によって
観察する工程の説明図。
成する工程のうち、発光素子の手前に光学部品を配置
し、その光学部品を透過した光をFFP測定装置によって
観察する工程の説明図。
【図１１】（ａ）は光学部品を透過した光の集光角度が
光ファイバの受光角よりも小さくなるように、発光素子
と光学部品との位置関係を調整した状態を示す説明図、
（ｂ）は光学部品を透過した光の集光角度が光ファイバ
の受光角と一致するように、発光素子と光学部品との位
置関係を調整した状態を示す説明図。
光ファイバの受光角よりも小さくなるように、発光素子
と光学部品との位置関係を調整した状態を示す説明図、
（ｂ）は光学部品を透過した光の集光角度が光ファイバ
の受光角と一致するように、発光素子と光学部品との位
置関係を調整した状態を示す説明図。
１、１０ 発光素子
２、２０ 発光素子の出射端面
３ 第１光学部品
４ 第２光学部品
５ FFP測定装置
６、６０ 光ファイバ
４０ 光学部品
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｓ 5/022 Ｈ０１Ｓ 5/022
(72)発明者 安井 英俊
東京都千代田区丸の内二丁目６番１号 古
河電気工業株式会社内
Ｆターム(参考） 2G065 AA11 AB09 AB26 BA19 BA34
BB02 BD03 DA20
2G086 EE03 EE12
2H037 BA03 CA21 DA18
5F041 AA39 EE04 EE12 FF14
5F073 EA19 FA07 FA08 FA30 HA10
Claims (7)
- 【請求項１】発光素子と、発光素子から出射された光を
集光させる１つ以上の光学部品と、光学部品によって集
光された光が入射される光ファイバとを備えた光モジュ
ールの組立において、光学部品によって集光された光の
集光角度が光ファイバの受光角近傍、或いはそれ以下と
なるように、発光素子といずれかの光学部品との間の間
隔を調整することを特徴とする光モジュール組立方法。 - 【請求項２】発光素子と、発光素子から出射された光を
略平行光とする第１光学部品と、第１光学部品によって
略平行光とされた光を集光させる第２光学部品と、第２
光学部品によって集光された光が入射される光ファイバ
とを備えた光モジュールの組立において、第２光学部品
によって集光された光の集光角度が光ファイバの受光角
近傍、或いはそれ以下となるように、発光素子と第１光
学部品との間の間隔を調整することを特徴とする光モジ
ュール組立方法。 - 【請求項３】請求項１又は請求項２記載の光モジュール
組立方法において、光学部品によって集光された光の強
度分布に基づいて該光の集光角度を測定し、その集光角
度が光ファイバの受光角近傍、或いはそれ以下となるよ
うに、発光素子と光学部品との間の間隔を調整すること
を特徴とする光モジュール組立方法。 - 【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
光モジュール組立方法において、光学部品によって集光
された光の集光角度は、光の強度が最大強度の１／２と
なる位置における角度であることを特徴とする光モジュ
ール組立方法。 - 【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の
光モジュール組立方法において、光学部品によって集光
された光の集光角度が、水平方向半値全幅で３°〜８
°、垂直方向半値全幅で４°〜８°になるように、発光
素子と光学部品との間の間隔を調整することを特徴とす
る光モジュール組立方法。 - 【請求項６】発光素子と、発光素子から出射された光を
集光させる１つ以上の光学部品と、光学部品によって集
光された光が入射される光ファイバとを備えた光モジュ
ールであって、光学部品によって集光された光の集光角
度が光ファイバの受光角近傍、或いはそれ以下となるよ
うに、発光素子といずれかの光学部品との間の間隔が調
整されていることを特徴とする光モジュール。 - 【請求項７】請求項６記載の光モジュールにおいて、光
学部品によって集光された光の集光角度が、水平方向半
値全幅で３°〜８°、垂直方向半値全幅で４°〜８°に
なるように、発光素子と光学部品との間の間隔が調整さ
れていることを特徴とする光モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001220380A JP4785022B2 (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | 光モジュール組立方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001220380A JP4785022B2 (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | 光モジュール組立方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003029097A true JP2003029097A (ja) | 2003-01-29 |
| JP4785022B2 JP4785022B2 (ja) | 2011-10-05 |
Family
ID=19054203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001220380A Expired - Lifetime JP4785022B2 (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | 光モジュール組立方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4785022B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022079732A (ja) * | 2020-03-23 | 2022-05-26 | 富士フイルム株式会社 | 位置調整方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02277009A (ja) * | 1989-04-19 | 1990-11-13 | Fujitsu Ltd | 光出射手段とレンズの相対位置調整方法 |
| JPH04168776A (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-16 | Omron Corp | 光軸アライメント装置 |
| JPH1078530A (ja) * | 1996-09-05 | 1998-03-24 | Mitsubishi Electric Corp | 光結合装置 |
| JPH10133067A (ja) * | 1996-10-30 | 1998-05-22 | Sharp Corp | 光伝送モジュール |
| JP2000121931A (ja) * | 1998-10-21 | 2000-04-28 | Asahi Glass Co Ltd | 光学装置の設計方法 |
-
2001
- 2001-07-19 JP JP2001220380A patent/JP4785022B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP2022079732A (ja) * | 2020-03-23 | 2022-05-26 | 富士フイルム株式会社 | 位置調整方法 |
| JP7290770B2 (ja) | 2020-03-23 | 2023-06-13 | 富士フイルム株式会社 | 位置調整方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4785022B2 (ja) | 2011-10-05 |
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