JP2003114357A

JP2003114357A - 光モジュール

Info

Publication number: JP2003114357A
Application number: JP2001306524A
Authority: JP
Inventors: Tsuneaki Saito; 恒聡斎藤; Junichi Hasegawa; 淳一長谷川; Kanji Tanaka; 完二田中; Kazuhisa Kashiwabara; 一久柏原
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2001-10-02
Filing date: 2001-10-02
Publication date: 2003-04-18
Also published as: US20030103738A1; US6769817B2

Abstract

(57)【要約】【課題】パッケージ外部からの影響による特性劣化等
が生じにくく、簡単で安価な小型の光モジュールを提供
する。【解決手段】パッケージ２と、パッケージ２内に固定
されずに収容された光部品１と、一端側が光部品１に接
続されて他端側がパッケージ２からパッケージ外部に引
き出された光ファイバ３（３ａ，３ｂ）とを設ける。パ
ッケージ２の光ファイバ引き出し領域には、パッケージ
２に抜け止め状態で光ファイバ引き留め部材４（４ａ，
４ｂ）を配置し、光ファイバ引き留め部材４（４ａ，４
ｂ）に光ファイバ３（３ａ，３ｂ）を固定する。光ファ
イバ引き留め部材４（４ａ，４ｂ）とパッケージ２とが
光ファイバ長手方向に相対移動可能となるようにし、こ
の相対移動によって、光ファイバ３（３ａ，３ｂ）に加
えられる引っ張り応力やパッケージ２の熱伸縮の影響を
抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システム等
に用いられる光モジュールに関するものである。

【０００２】

【背景技術】光通信において、光の分岐や光スイッチ、
波長合分波等の機能を持つ光部品が広く用いられてい
る。光部品は、様々に形成されているが、中でも基板上
に光導波路の回路を形成した光導波回路を有する光部品
は、その集積性、量産性から期待されている。なお、光
導波回路は、従来、シリコンや石英等の基板上に石英系
の材料等から成る光導波路の回路を設けて形成していた
が、最近では、基板や光導波路の形成領域をポリイミド
系の材料を用いた光導波回路も形成されるようになっ
た。

【０００３】図８〜図１０は、それぞれ、光導波回路の
例を示す図であり、これらの光導波回路は、基板１１上
に導波路形成領域１０を形成して成る。図８は、光導波
路の回路として、１×８光分岐導波路回路を形成した光
導波回路の構成例を示すものである。図９、図１０は、
光導波路の回路としてアレイ導波路回折格子の回路を形
成した光導波回路の構成例を示す。アレイ導波路回折格
子は、波長多重通信用として用いられており、その回路
構成も様々なものが提案されている。

【０００４】図８に示すように、１×８光分岐導波路回
路は１本の光入力導波路１２と８本の光出力導波路１６
とを有しており、光入力導波路１２と光出力導波路６と
の間に複数の分岐部１７を有している。

【０００５】また、図９、図１０に示すように、アレイ
導波路回折格子の回路は、１本以上の光入力導波路１２
と、該光入力導波路１２の出力端に接続された第１のス
ラブ導波路１３と、該第１のスラブ導波路１３の出力端
に接続されたアレイ導波路１４と、該アレイ導波路１４
の出力端に接続された第２のスラブ導波路１５と、該第
２のスラブ導波路１５の出力端に接続されて複数並設さ
れた光出力導波路１６を有している。

【０００６】前記アレイ導波路１４は、第１のスラブ導
波路１３から導出された光を伝搬するものであり、複数
のチャンネル導波路１４ａを並設して形成されており、
隣り合うチャンネル導波路１４ａの長さは互いに設定量
（ΔＬ）異なっている。

【０００７】なお、光出力導波路１６は、例えばアレイ
導波路型回折格子によって分波あるいは合波される互い
に異なる波長の信号光の数に対応させて設けられるもの
であり、アレイ導波路１４を構成するチャンネル導波路
１４ａは、通常、例えば１００本といったように多数設
けられる。ただし、図９、図１０においては、図の簡略
化のために、これらのチャンネル導波路１４ａ、光出力
導波路１６および光入力導波路１２の各々の本数を簡略
的に示してある。

【０００８】アレイ導波路回折格子の回路において、例
えば図９に示すように、光入力導波路１２に波長多重光
が導入されると、この波長多重光は光入力導波路１２を
通って第１のスラブ導波路１３に導入され、その回折効
果によって広がってアレイ導波路１４に入射し、アレイ
導波路１４を伝搬する。

【０００９】このアレイ導波路１４を伝搬した光は、第
２のスラブ導波路１５に達し、さらに、光出力導波路１
６に集光されて出力されるが、アレイ導波路１４の全て
のチャンネル導波路１４ａの長さが互いに異なることか
ら、アレイ導波路１４を伝搬した後に個々の光の位相に
ずれが生じ、このずれ量に応じて集束光の波面が傾き、
この傾き角度により集光する位置が決まる。したがっ
て、異なる光出力導波路１６から、それぞれ異なる波長
の光を出力することができる。

【００１０】なお、図１０は、アレイ導波路回折格子の
回路において、１本の光入力導波路１２の入力端と複数
本の光出力導波路１６の出力端を光導波回路のチップの
片端面に配置した構成を示す。

【００１１】例えば図１１に示すように、上記アレイ導
波路回折格子の回路や光分岐導波路回路を備えた光導波
回路を有する光部品１は、パッケージ２内に収容され、
光モジュールとして用いられる。なお、同図の（ａ）は
光モジュールの斜視図、同図の（ｂ）は光モジュールを
その上部から内部を透かして見た図、同図の（ｃ）は同
図の（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。

【００１２】同図に示す光モジュールは、光部品１の一
端側に接続された第１光ファイバ３（３ａ）と、光部品
１の他端側に接続された第２光ファイバ３（３ｂ）とを
有している。これらの光ファイバ３（３ａ，３ｂ）は、
それぞれ、一端側が光部品１に接続され、他端側がパッ
ケージ２からパッケージ外部に引き出されている。

【００１３】第１、第２光ファイバ３ａ，３ｂは、それ
ぞれ、例えば複数の光ファイバを並設して成る光ファイ
バテープにより形成されており、光ファイバテープの接
続端面には光ファイバアレイ２１が設けられている。第
１、第２光ファイバ３ａ，３ｂと光部品１との接続、す
なわち、光ファイバアレイ２１と光部品１との接続は接
着剤２３を用いた接着剤固定により行なわれている。ま
た、光部品１の接続端面にはチップ上板２０が貼り付け
られ、光部品１と第１、第２光ファイバ３ａ，３ｂとの
接続をより安定なものとしている。

【００１４】パッケージ２はパッケージ本体２ａと蓋部
２ｂを有している。パッケージ２は、主に、アルミニウ
ムやステンレス等の金属やプラスチックにより形成され
ており、パッケージ２内に光部品１および光部品１と光
ファイバ３（３ａ，３ｂ）との接続部を収容することに
より、これらを保護している。

【００１５】また、一般に、光モジュールには、光ファ
イバ３（３ａ，３ｂ）が外部より引っ張られても、挿入
損失等の光学特性が変化しないことを要求される。その
ため、光ファイバ３（３ａ，３ｂ）に加えられた引っ張
り応力が内部の光部品１に伝わらないように、光ファイ
バ３（３ａ，３ｂ）をパッケージ２に接着剤２３等によ
り固定し、引き留めされるように構成されている。

【００１６】また、光ファイバ３（３ａ，３ｂ）に加え
られる曲げ応力によって光モジュールの損失等が増大す
ることを抑制するために、パッケージ２から引き出され
た光ファイバ３（３ａ，３ｂ）の引き出し部近傍に、主
にゴム製のブーツ（図示せず）が取り付けられることが
ある。

【００１７】また、図１１において、光部品１はパッケ
ージ２内に固定されず、浮いたように描かれているが、
光部品１はパッケージ２に固定されるか、あるいはパッ
ケージ２に直接接触されたり、他の部材やスポンジ等の
緩衝材を介してパッケージ２に接触されたりするように
設置されることもある。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、光
モジュールは、例えば０℃〜７０℃といった温度範囲で
使用されることを前提としており、光モジュールには、
その使用温度範囲内で特性が変化しないことが要求され
る。また、最近では、例えば−４０℃〜８５℃といった
温度にさらされても特性が劣化しないことが要求される
ようになった。

【００１９】しかしながら、光モジュールのパッケージ
２は金属やプラスチック等の線膨張係数が大きい材料に
より形成されており、温度変化によって、光部品１の構
成部材や光ファイバ３（３ａ，３ｂ）よりも大きく伸縮
する。

【００２０】そのため、上記のような温度変化が生じる
と、パッケージ２と接着剤２３により固定されている光
ファイバ３（３ａ，３ｂ）や、光ファイバ３（３ａ，３
ｂ）と接着固定されている光部品１に応力が付与されて
しまい、特に、光部品１と光ファイバ３（３ａ，３ｂ）
との接続部の挿入損失増大を招くといった問題があっ
た。

【００２１】また、上記応力付与によって、光部品１と
光ファイバ３（３ａ，３ｂ）との接続部の破壊が生じた
り、破壊されなくても、繰り返しの温度変化で光モジュ
ールの性能低下、寿命の短縮が生じることがあった。

【００２２】上記問題は、パッケージ２を例えば石英や
パイレックス（登録商標）等のガラス材料、コバール
等、光部品１や光ファイバ３（３ａ，３ｂ）と同程度の
線膨張係数を持つ材料により形成することで、ある程度
解決することができるが、これらの材料は一般に加工が
困難であったり、脆弱でパッケージ２の材料として不適
切だったり、もしくは非常に高価だという問題がある。

【００２３】また、従来の光モジュールの別の問題とし
て、光ファイバ３（３ａ，３ｂ）をパッケージ２に固定
する作業が大変で、製造歩留まりがよくないといった問
題があった。

【００２４】それというのは、従来の光モジュールは、
光部品１や光部品１と光ファイバ３（３ａ，３ｂ）との
接続部に応力がかからないような状態で、光ファイバ３
（３ａ，３ｂ）をパッケージ２に固定して作製する必要
があり、この作業に大変な注意と技術を要するからであ
る。

【００２５】そして、従来の光モジュールは、光部品１
および光ファイバ３（３ａ，３ｂ）が正確な位置に配置
された状態でパッケージ２に固定されないと特性が劣化
してしまうため、歩留まりを向上させることが難しい。

【００２６】そこで、光ファイバ３（３ａ，３ｂ）のパ
ッケージ２への固定部と光部品１との間で光ファイバ３
（３ａ，３ｂ）を弛ませ、光ファイバ３（３ａ，３ｂ）
の曲がりによって上記応力を吸収させることが考えられ
る。

【００２７】しかしながら、そのためにはパッケージ２
内に光ファイバ３（３ａ，３ｂ）の遊び部分を作る必要
があり、パッケージ２の内部に収容する光ファイバ３
（３ａ，３ｂ）の長さを長くする必要があるため、光モ
ジュールのサイズが大型化してしまうといった問題が生
じる。

【００２８】また、光ファイバ３（３ａ，３ｂ）をパッ
ケージ２に固定する接着剤２３を、ある程度弾性を持っ
た柔らかい接着剤にすることにより、光部品１や光部品
１と光ファイバ３（３ａ，３ｂ）との接続部に加わる上
記応力を緩和する方法もある。

【００２９】しかしながら、この方法を適用すると、パ
ッケージ２の外部から光ファイバ３（３ａ，３ｂ）に加
えられた応力が光ファイバ１に伝わってしまい、光部品
１の特性変化や部品１と光ファイバ３（３ａ，３ｂ）と
の接続部に過大な負荷が加わり壊れてしまうといった問
題が生じる。

【００３０】なお、特開平８―１７１０２９号には、光
部品１および光部品１と光ファイバ３の接続部をパッケ
ージ２に収容した光モジュールにおいて、光ファイバ３
のパッケージ２からの引き出し部において光ファイバ３
をパッケージ２に固定する接着剤２３を、ある程度弾性
を持った軟らかい接着剤とした構成が開示されている。

【００３１】この提案は、光ファイバ３をパッケージ２
に固定しないか、あるいは非常に軟らかい接着剤により
固定することによって、パッケージ２の伸縮に伴い光フ
ァイバ３に加えられる引っ張り応力もしくは曲げ応力を
抑制し、光ファイバ３と光部品１の接続部に応力が付与
されることを避けようとするものである。

【００３２】しかしながら、この提案においては、温度
変化に伴う光ファイバ３への応力付与は避けられても、
その他の要因で光ファイバ３に引っ張り応力もしくは曲
げ応力が加えられた場合には、光ファイバ３と光部品１
の接続部に応力が直接伝わってしまい、光モジュールの
破壊を招くことになり、本来、パッケージ２に要求され
る基本特性を満足することができない。

【００３３】本発明は上記従来の課題を解決するために
成されたものであり、その目的は、パッケージ材料を選
ばず、パッケージ外部からの光ファイバへの引っ張り応
力や使用温度変化に伴うパッケージの熱伸縮の影響を受
けても特性劣化等が生じにくく、簡単で安価な小型の光
モジュールを提供することにある。

【００３４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次のような構成をもって課題を解決するた
めの手段としている。すなわち、第１の発明は、パッケ
ージと、該パッケージ内に固定されずに収容された光部
品と、一端側が前記光部品に接続されて他端側が前記パ
ッケージからパッケージ外部に引き出された少なくとも
１本の光ファイバとを有し、前記パッケージの光ファイ
バ引き出し領域には前記パッケージに抜け止め状態で光
ファイバ引き留め部材が配置され、該光ファイバ引き留
め部材に前記光ファイバが固定されており、前記光ファ
イバ引き留め部材と前記パッケージとが光ファイバ長手
方向に相対移動可能と成している構成をもって課題を解
決する手段としている。

【００３５】また、第２の発明は、上記第１の発明の構
成に加え、前記光ファイバ引き留め部材とパッケージと
の相対移動範囲は、使用温度範囲内の温度変化に伴うパ
ッケージの熱伸縮によるパッケージと前記光ファイバ引
き留め部材との相対変位量より大きく形成されている構
成をもって課題を解決する手段としている。

【００３６】さらに、第３の発明は、上記第１または第
２の発明の構成に加え、前記光ファイバ引き留め部材と
パッケージとの相対移動範囲は、光ファイバに引っ張り
応力を加えたときに該引っ張り応力が光部品および光部
品と光ファイバとの接続部に付与されることを抑制でき
る範囲に形成されている構成をもって課題を解決する手
段としている。

【００３７】さらに、第４の発明は、上記第１または第
２または第３の発明の構成に加え、前記光部品の一端側
に接続された第１光ファイバと、前記光部品の他端側に
接続された第２光ファイバとを有し、前記第１光ファイ
バがパッケージの一端側から引き出され、前記第２光フ
ァイバが前記パッケージの他端側から引き出されてお
り、前記第１光ファイバが固定された第１光ファイバ引
き留め部材と前記第２光ファイバが固定された第２光フ
ァイバ引き留め部材は、それぞれ光ファイバ長手方向に
互いに間隔を介した位置において光ファイバ長手方向と
交わる方向に張り出した第１鍔部と第２鍔部とを有し
て、これら第１鍔部と第２鍔部によって前記パッケージ
の光ファイバ引き出し領域の壁を両側から間隔を介して
挟む態様と成し、前記第１鍔部はパッケージ外部に、前
記第２鍔部はパッケージ内部にそれぞれ配置され、前記
第１光ファイバ引き留め部材の第１鍔部とパッケージと
の間隔をｄ１、第１光ファイバ引き留め部材の第２鍔部
とパッケージとの間隔をｄ２、前記第２光ファイバ引き
留め部材の第２鍔部とパッケージとの間隔をｄ３、前記
第２光ファイバ引き留め部材の第１鍔部とパッケージと
の間隔をｄ４としたとき、ｄ１>ｄ３、かつ、ｄ４>ｄ２
とした構成をもって課題を解決する手段としている。

【００３８】さらに、第５の発明は、上記第１乃至第４
のいずれか一つの発明の構成に加え、前記光部品と光フ
ァイバは接着剤により固定されている構成をもって課題
を解決する手段としている。

【００３９】さらに、第６の発明は、上記第１乃至第５
のいずれか一つの発明の構成に加え、前記光部品は基板
上に光導波路の回路を形成した光導波回路を有する構成
をもって課題を解決する手段としている。

【００４０】上記構成の本発明において、パッケージ内
に固定されずに収容された光部品に少なくとも１本の光
ファイバの一端側が接続され、光ファイバの他端側はパ
ッケージから引き出され、この光ファイバ引き出し領域
においてパッケージに抜け止め状態で配置された光ファ
イバ引き留め部材に光ファイバが固定され、光ファイバ
引き留め部材と前記パッケージとは光ファイバ長手方向
に相対移動可能と成している。

【００４１】そのため、本発明において、例えば光ファ
イバに引っ張り応力が加えられたときには、光ファイバ
と光部品が光ファイバ引き留め部材と共にパッケージに
対して光ファイバ長手方向に相対移動し、光ファイバに
加えられた引っ張り応力がパッケージ内の光部品や光部
品と光ファイバとの接続部に加えられることを抑制でき
る。

【００４２】また、パッケージが使用温度範囲内の温度
変化に伴って熱伸縮したときには、パッケージと光ファ
イバ引き留め部材とが相対移動するので、上記と同様
に、パッケージの熱伸縮に伴ってパッケージからパッケ
ージ内の光部品や光部品と光ファイバとの接続部に応力
が加えられることを抑制できる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明におい
て、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略または簡略化する。

【００４４】図１の（ａ）、（ｂ）には、本発明に係る
光モジュールの一実施形態例の要部構成が示されてい
る。同図の（ａ）は、本実施形態例の光モジュールを、
上部から内部を透かして見た図であり、同図の（ｂ）は
図１の（ａ）の鎖線Ａ−Ａに沿った断面図である。

【００４５】これらの図に示すように、本実施形態例の
光モジュールは、パッケージ２と、該パッケージ２内に
固定されずに収容された光部品１と、一端側が光部品１
に接続されて他端側が前記パッケージ２からパッケージ
外部に引き出された光ファイバ３（３ａ，３ｂ）とを有
している。光部品１は、図８に示した１×８光分岐導波
路回路を形成した光導波回路である。

【００４６】第１光ファイバ３ａは光部品１の一端側に
接続され、第２光ファイバ３ｂは光部品１の他端側に接
続されており、第１光ファイバ３ａがパッケージ２の一
端側から引き出され、第２光ファイバ３ｂがパッケージ
２の他端側から引き出されている。第１、第２光ファイ
バ３（３ａ，３ｂ）は、それぞれ、８本の光ファイバ心
線を並設して成る光ファイバテープである。

【００４７】パッケージ２の光ファイバ引き出し領域に
はパッケージ２に抜け止め状態で光ファイバ引き留め部
材４（４ａ，４ｂ）が配置されている。光ファイバ引き
留め部材４（４ａ，４ｂ）はバイトン（ゴム）により形
成されており、光ファイバ引き留め部材４（４ａ，４
ｂ）とパッケージ２とは、Ｘ方向、Ｙ方向にそれぞれ若
干の間隔を介して配置されている。

【００４８】前記光ファイバ３（３ａ，３ｂ）は、それ
ぞれ、光ファイバ引き留め部材４（４ａ，４ｂ）に挿通
され、接着剤２３により固定されている。接着剤２３は
光ファイバ引き留め部材４（４ａ，４ｂ）の長手方向の
ほぼ全領域に設けられている。第１光ファイバ３ａが第
１光ファイバ引き留め部材４ａに固定され、第２光ファ
イバ３ｂが第２光ファイバ引き留め部材４ｂに固定され
ている。

【００４９】第１光ファイバ引き留め部材４（４ａ）と
第２光ファイバ引き留め部材４（４ｂ）は、それぞれ光
ファイバ長手方向（図のＺ方向）に互いに間隔を介した
位置において光ファイバ長手方向と交わる方向に張り出
した第１鍔部４ａ１，４ｂ１と第２鍔部４ａ２，４ｂ２
とを有し、これら第１鍔部４ａ１，４ｂ１と第２鍔部４
ａ２，４ｂ２とによって前記パッケージ２の光ファイバ
引き出し領域の壁を両側から間隔を介して挟む態様と成
している。

【００５０】上記構成によって、本実施形態例では、光
ファイバ引き留め部材４（４ａ，４ｂ）と前記パッケー
ジ２とが光ファイバ長手方向に相対移動可能と成し、か
つ、前記の如く、光ファイバ引き留め部材４（４ａ，４
ｂ）がパッケージ２に抜け止め状態で配置されている。

【００５１】第１鍔部４ａ１，４ｂ１はパッケージ２の
外部に、第２鍔部４ａ２，４ｂ２はパッケージ２の内部
にそれぞれ配置されている。第１光ファイバ引き留め部
材４ａの第１鍔部４ａ１とパッケージ２との間隔はｄ
１、第１光ファイバ引き留め部材４ａの第２鍔部４ａ２
とパッケージ２との間隔はｄ２、第２光ファイバ引き留
め部材４ｂの第２鍔部４ｂ２とパッケージ２との間隔は
ｄ３、第２光ファイバ引き留め部材４ｂの第１鍔部４ｂ
１とパッケージ２との間隔はｄ４である。

【００５２】上記間隔ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４の値は、
いずれも変数であり、これらの間隔の関係は、ｄ１>ｄ
３、かつ、ｄ４>ｄ２と成している。

【００５３】本実施形態例において、光ファイバ引き留
め部材４（４ａ，４ｂ）とパッケージ２との間隔を上記
のように形成することによって、光ファイバ引き留め部
材４（４ａ，４ｂ）とパッケージ２との相対移動範囲
が、光ファイバ３（３ａ，３ｂ）に引っ張り応力を加え
たときに該引っ張り応力が光部品１および光部品１と光
ファイバ３（３ａ，３ｂ）との接続部に付与されること
を抑制できる範囲と成している。

【００５４】以下、光ファイバ３（３ａ，３ｂ）に引っ
張り応力が加えられる前の光ファイバ引き留め部材４
（４ａ，４ｂ）とパッケージ２との位置関係および、光
ファイバ３（３ａ，３ｂ）に引っ張り応力が加えられた
時の光ファイバ引き留め部材４（４ａ，４ｂ）とパッケ
ージ２との位置関係について説明する。

【００５５】図２の（ａ）は、本実施形態例において、
光ファイバ３（３ａ，３ｂ）に引っ張り応力が加えられ
る前の状態（初期状態）を示しており、上記間隔ｄ１、
ｄ２、ｄ３、ｄ４の初期値は、同図に示すように、ｄ１
_ａ、ｄ２_ａ、ｄ３_ａ、ｄ４_ａである。これらの値ｄ
１_ａ、ｄ２_ａ、ｄ３_ａ、ｄ４_ａの関係は、ｄ１_ａ>ｄ３
_ａ、かつ、ｄ４_ａ>ｄ２_ａに調整されている。

【００５６】図２の（ｂ）は、光モジュールの右側に配
置された第２光ファイバ３（３ｂ）に引っ張り応力Ｆを
加えた時の状態を示しており、第２光ファイバ３（３
ｂ）に引っ張り応力が加えられると、光ファイバ３（３
ａ，３ｂ）と光部品１は、パッケージ２に対して図の右
側に相対移動する。

【００５７】この移動に伴い、各間隔ｄ１、ｄ２、ｄ
３、ｄ４の値はそれぞれ変化し、ｄ１ _ａ、ｄ２_ａ、ｄ３
_ａ、ｄ４_ａからｄ１_ｂ、ｄ２_ｂ、ｄ３_ｂ、ｄ４_ｂになる
が、ｄ１_ｂ>ｄ３_ｂ、かつ、ｄ４_ｂ>ｄ２_ｂである。

【００５８】そして、第２光ファイバ引き留め部材４
（４ｂ）の第２鍔部４ｂ２とパッケージ２の壁との間隔
がｄ３_ｂ（ｄ３_ｂ＝０）となると、第２光ファイバ引き
留め部材４（４ｂ）がパッケージ２に引っかかり、それ
以上移動できなくなる。

【００５９】そのため、それ以上第２光ファイバ３（３
ｂ）を図の右側に引っ張っても光部品１は移動すること
がない。また、このとき、ｄ１_ｂ>０であるため、光部
品１および光部品１と光ファイバ３（３ａ，３ｂ）との
接続部に応力が付与されることは抑制され、光ファイバ
部１の挿入損失などの光学特性が変化することはない。

【００６０】一方、図２の（ｃ）に示すように、光モジ
ュールの左側に配置された第２光ファイバ３（３ｂ）に
引っ張り応力Ｆを加えると、この引っ張り応力に応じ
て、光ファイバ３（３ａ，３ｂ）と光部品１は、パッケ
ージ２に対して図の左側に相対移動する。この移動に伴
い、各間隔ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４の値はそれぞれ変化
してｄ１_ｃ、ｄ２_ｃ、ｄ３_ｃ、ｄ４_ｃになるが、ｄ１_ｃ
>ｄ３_ｃ、かつ、ｄ４_ｃ>ｄ２_ｃである。

【００６１】そして、第１光ファイバ引き留め部材４
（４ａ）の第２鍔部４ａ２とパッケージ２の壁との間隔
がｄ２_ｃ（ｄ２_ｃ＝０）となると、第１光ファイバ引き
留め部材４（４ａ）がパッケージ２に引っかかり、それ
以上移動できなくなる。

【００６２】そのため、それ以上第１光ファイバ３（３
ａ）を図の左側に引っ張っても光部品１は移動すること
がない。また、このとき、ｄ４_ｃ>０であるため、光部
品１および光部品１と光ファイバ３（３ａ，３ｂ）との
接続部に応力が付与されることは抑制され、光ファイバ
部１の挿入損失などの光学特性が変化することはない。

【００６３】また、本実施形態例において、光ファイバ
引き留め部材４（４ａ，４ｂ）とパッケージ２との相対
移動範囲は、使用温度範囲内の温度変化に伴うパッケー
ジ２の熱伸縮によるパッケージ２と光ファイバ引き留め
部材４（４ａ，４ｂ）との相対変位量より大きく形成さ
れている。

【００６４】つまり、図３の（ａ）は、２０℃における
光モジュールの状態を示しており、この状態における間
隔ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４の値（初期値）を、ｄ１_ａ、
ｄ２ _ａ、ｄ３_ａ、ｄ４_ａとすると、間隔ｄ１_ａ、ｄ
２_ａ、ｄ３_ａ、ｄ４_ａはいずれも正の値であるため、光
部品１および光部品１と光ファイバ３（３ａ，３ｂ）と
の接続部に応力が付与されない。

【００６５】また、同図の（ｂ）は、８５℃における光
モジュールの状態を示しており、温度上昇に伴い、パッ
ケージ２が膨張し、間隔ｄ１と間隔ｄ４の値が小さくな
るが、ｄ１_ｄ>０、ｄ４_ｄ>０であるため、光部品１およ
び光部品１と光ファイバ３（３ａ，３ｂ）との接続部に
応力が付与されない。なお、図３の（ｂ）は、説明を分
かりやすくするために、パッケージ２の膨張量を誇張し
て示してある。また、ｄ２_ｄ、ｄ３_ｄの値も正である。

【００６６】同図の（ｃ）は、−４０℃における光モジ
ュールの状態を示しており、温度下降に伴い、パッケー
ジ２が収縮し、間隔ｄ２と間隔ｄ３の値が小さくなる
が、ｄ２_ｅ>０、ｄ３_ｅ>０であるため、光部品１および
光部品１と光ファイバ３（３ａ，３ｂ）との接続部に応
力が付与されない。なお、図３の（ｃ）は、説明を分か
りやすくするために、パッケージ２の収縮量を誇張して
示してある。また、ｄ１ _ｅ、ｄ４_ｅの値も正である。

【００６７】本実施形態例は以上のように構成されてお
り、光ファイバ引き留め部材４（４ａ，４ｂ）とパッケ
ージ２とは光ファイバ長手方向に相対移動可能と成して
いるので、例えば光ファイバ３（３ａ，３ｂ）に引っ張
り応力が加えられたときには、図２に示したように、光
ファイバ３（３ａ，３ｂ）と光部品１とが、光ファイバ
引き留め部材４（４ａ，４ｂ）と共に、パッケージ２に
対して光ファイバ長手方向に相対移動する。

【００６８】したがって、本実施形態例の光モジュール
は、光ファイバ３（３ａ，３ｂ）に加えられた引っ張り
応力がパッケージ２内の光部品１や光部品１と光ファイ
バ３（３ａ，３ｂ）の接続部に加えられることを抑制で
き、光部品１の光学特性の変化を抑制することができ
る。

【００６９】実際に、光モジュールの光ファイバ３（３
ａ，３ｂ）を引っ張る試験を行なったところ、６ｋｇの
引っ張り力に対しても光部品１の挿入損失が変化するこ
とはなかった。なお、光モジュールに求められる引っ張
り応力の耐性は１ｋｇであり、余裕を持って十分に使用
を満足する結果であった。

【００７０】また、本実施形態例の光モジュールは、パ
ッケージ２が使用温度範囲内の温度変化に伴って熱伸縮
したときには、パッケージ２と光ファイバ引き留め部材
４（４ａ，４ｂ）とが相対移動するので、上記パッケー
ジ２の熱伸縮に伴い、パッケージ２からパッケージ２内
の光部品１や光部品１と光ファイバ３（３ａ，３ｂ）と
の接続部に応力が加えられることを抑制できる。

【００７１】実際に、本実施形態例の光モジュールに対
し、−４０℃から８５℃の温度サイクル試験を行なった
が、試験中および試験前後で光部品１の挿入損失の変化
は見られなかった。

【００７２】さらに、本実施形態例によれば、パッケー
ジ２と光ファイバ引き留め部材４（４ａ，４ｂ）との間
には、Ｘ、Ｙ、Ｚのいずれの方向にも間隔が形成されて
いるので、光モジュールの組み立て時に光部品１および
光部品１と光ファイバ３（３ａ，３ｂ）との接続部に応
力がかかる心配が無く、製造歩留まりを向上できる。

【００７３】また、本実施形態例によれば、パッケージ
２の内部に収容される光ファイバ３（３ａ，３ｂ）の長
さを短くすることが可能となり、モジュールサイズを小
さくすることができる。

【００７４】さらに、本実施形態例によれば、光ファイ
バ引き留め部材４（４ａ，４ｂ）はバイトン（ゴム）に
より形成されており、光ファイバ引き留め部材４（４
ａ，４ｂ）がブーツの役割も果たせるので、光ファイバ
３（３ａ，３ｂ）に横曲げが加えられても、その横曲げ
による損失増大を抑制できる。

【００７５】なお、本発明は上記実施形態例に限定され
ることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、
上記実施形態例では、光部品１の両端側に光ファイバ３
（３ａ，３ｂ）を接続したが、図４の（ａ）、（ｂ）に
示すように、光部品１の一端側にのみ光ファイバ３（３
ａ）を接続してもよい。

【００７６】なお、図４の（ａ）は、本実施形態例の光
モジュールを、上部から内部を透かして見た図であり、
同図の（ｂ）は図４の（ａ）の鎖線Ａ−Ａに沿った断面
図である。

【００７７】図４の（ａ）、（ｂ）に示す例において、
光ファイバ３（３ａ）に引っ張り応力が加えられたとき
には、光ファイバ引き留め部材４（４ａ）がパッケージ
２に引っかかる。そのため、光部品１や光部品１と光フ
ァイバ３（３ａ）との接続部に応力が加えられることを
抑制でき、上記実施形態例と同様の効果を奏することが
できる。

【００７８】また、この例においても、温度変化により
パッケージ２の熱伸縮しても、その熱伸縮によって光部
品１や光部品１と光ファイバ３（３ａ）との接続部に応
力が加えられることを抑制でき、上記実施形態例と同様
の効果を奏することができる。

【００７９】さらに、上記実施形態例では、光ファイバ
引き留め部材４（４ａ，４ｂ）をバイトンにより形成し
たが、光ファイバ引き留め部材４（４ａ，４ｂ）を形成
する材料は特に限定されることはなく適宜設定されるも
のである。

【００８０】なお、光ファイバ引き留め部材４（４ａ，
４ｂ）の材料を弾性変形しにくい材料により形成する
と、光ファイバ３（３ａ，３ｂ）に加えられる引っ張り
応力が大きくても、その応力を光ファイバ３（３ａ，３
ｂ）と光部品１との接続部や光部品１に付与しにくくで
きる。

【００８１】また、上記実施形態例のように、弾性を有
する材料により光ファイバ引き留め部材４（４ａ，４
ｂ）を形成すると、光ファイバ３（３ａ，３ｂ）に加え
られる曲げ応力の影響を受けにくくできる。

【００８２】そこで、光ファイバ引き留め部材４（４
ａ，４ｂ）は、図５に示すように、パッケージ２の内部
に配置される第２鍔部４ａ２（または４ｂ２）を、金属
やプラスチック等の低弾性の硬い材料により形成し、そ
の他の部位をゴム等の高弾性の材料により形成するとよ
い。なお、図５は光ファイバ引き留め部材４（４ａ）の
構成のみを示している。

【００８３】光ファイバ引き留め部材４（４ａ，４ｂ）
を図５に示すように構成すると、光ファイバ３（３ａ，
３ｂ）に加えられる引っ張り応力の影響をより受けにく
く、かつ、ブーツの役割も果たすことができる光ファイ
バ引き留め部材４（４ａ，４ｂ）を形成できる。

【００８４】さらに、上記実施形態例では、光ファイバ
３（３ａ，３ｂ）は光ファイバ引き留め部材４（４ａ，
４ｂ）の長手方向全領域に設けた接着剤２３により光フ
ァイバ引き留め部材４（４ａ，４ｂ）に固定したが、図
６に示すように、光ファイバ３（３ａ，３ｂ）を光ファ
イバ引き留め部材４（４ａ，４ｂ）の長手方向の一部に
設けた接着剤２３により固定してもよい。なお、図６は
光ファイバ引き留め部材４（４ａ）と光ファイバ３（３
ａ）の固定構造のみを示している。

【００８５】さらに、光ファイバ引き留め部材４（４
ａ，４ｂ）と光ファイバ３（３ａ，３ｂ）の固定は、必
ずしも接着剤２３により行なうとは限らず、両者を固定
できるものであればよい。

【００８６】さらに、光ファイバ引き留め部材４（４
ａ，４ｂ）の形状、大きさ、形成方法等は特に限定され
るものでなく適宜設定されるものであり、例えばプラス
チック材料の光ファイバ引き留め部材４（４ａ，４ｂ）
を、光ファイバ３（３ａ，３ｂ）と一体的に成形して形
成してもよい。

【００８７】また、図７の（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、光ファイバ引き留め部材４（４ａ，４ｂ）は、それ
ぞれ、光ファイバ３（３ａ，３ｂ）の外周側に張り出し
た１つの鍔形状に形成してもよい。この場合、同図に示
すように、パッケージ２の光ファイバ３（３ａ，３ｂ）
引き出し部位に凹部６を形成し、この凹部６と間隔を介
して凹部６内に光ファイバ引き留め部材４（４ａ，４
ｂ）を収容する構成とする。

【００８８】この場合も、凹部６と光ファイバ引き留め
部材４（４ａ，４ｂ）との間隔ｅ１、ｅ２、ｅ３、ｅ４
を適宜設定することにより、上記実施形態例と同様の効
果を奏することができる。すなわち、この場合、ｅ３>
ｅ１、かつ、ｅ２>ｅ４とすることにより、上記実施形
態例と同様の効果を奏することができる。

【００８９】また、図７に示す構成においても、パッケ
ージ２の形状や材質の複合化等によって、光ファイバ３
（３ａ，３ｂ）がその横曲げに耐えられるようにするた
めのブーツの機能を持たせることができる。

【００９０】さらに、上記実施形態例では、光ファイバ
３（３ａ，３ｂ）は光ファイバテープとしたが、本発明
の光モジュールに適用される光ファイバは１本の光ファ
イバとしてもよい。

【００９１】さらに、上記実施形態例では、光部品１
は、１×８光導波路回路を有する光導波回路の光部品１
としたが、本発明の光モジュールに適用される光部品は
特に限定されるものではなく適宜設定されるものであ
り、例えばアレイ導波路回折格子の回路を有する光導波
回路としてもよい。

【００９２】また、光導波回路以外の光部品を適用して
光モジュールを形成してもよい。光部品の例としては、
光ファイバ型カプラ、光ファイバグレーティング、とい
った光ファイバを主とした光部品、光学結晶、多層膜フ
ィルタを用いた光部品等がある。

【００９３】

【発明の効果】本発明によれば、光部品に接続された光
ファイバの引き出し領域において、パッケージに抜け止
め状態で配置された光ファイバ引き留め部材に光ファイ
バが固定され、光ファイバ引き留め部材と前記パッケー
ジとは光ファイバ長手方向に相対移動可能と成している
ので、例えば光ファイバに引っ張り応力が加えられたと
きには、光ファイバと光部品は、光ファイバ引き留め部
材と共にパッケージに対して光ファイバ長手方向に相対
移動することができる。

【００９４】したがって、光ファイバに加えられた引っ
張り応力がパッケージ内の光部品や光部品と光ファイバ
との接続部に加えられることを抑制できる。

【００９５】また、パッケージが使用温度範囲内の温度
変化に伴って熱伸縮したときには、パッケージと光ファ
イバ引き留め部材とが相対移動するので、上記と同様
に、パッケージの熱伸縮に伴ってパッケージからパッケ
ージ内の光部品や光部品と光ファイバとの接続部に応力
が加えられることを抑制できる。

【００９６】また、本発明において、光ファイバ引き留
め部材とパッケージとの相対移動範囲は、使用温度範囲
内の温度変化に伴うパッケージの熱伸縮によるパッケー
ジと前記光ファイバ引き留め部材との相対変位量より大
きく形成されている構成によれば、使用範囲内におい
て、パッケージの熱伸縮の影響により光部品の光学特性
が劣化することを確実に抑制できる。

【００９７】さらに、本発明において、光ファイバ引き
留め部材とパッケージとの相対移動範囲は、光ファイバ
に引っ張り応力を加えたときに該引っ張り応力が光部品
および光部品と光ファイバとの接続部に付与されること
を抑制できる範囲に形成されている構成によれば、光フ
ァイバに加えられる引っ張り応力の影響により光部品の
光学特性が劣化することを確実に抑制できる。

【００９８】さらに、本発明において、光部品の一端側
に接続された第１光ファイバと、前記光部品の他端側に
接続された第２光ファイバとを有し、前記第１、第２光
ファイバを固定した第１、第２光ファイバ引き留め部材
は光ファイバ長手方向と交わる方向に張り出した第１鍔
部と第２鍔部とを有し、これら第１鍔部と第２鍔部によ
って前記パッケージの光ファイバ引き出し領域の壁を両
側から間隔を介して挟む態様と成し、第１、第２鍔部と
パッケージとの間隔の関係を設定した構成によれば、光
ファイバに加えられる引っ張り応力の影響により光部品
の光学特性が劣化することを確実に抑制できる。

【００９９】さらに、本発明において、光部品と光ファ
イバは接着剤により固定されている構成によれば、光フ
ァイバと光部品との固定を容易に、かつ、適切に行なう
ことができる。

【０１００】さらに、本発明において、光部品は基板上
に光導波路の回路を形成した光導波回路を有する構成に
よれば、光導波回路に形成する様々な回路構成を適宜設
定することにより、光の分岐、合分波等、様々な機能を
有する光モジュールを正確に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光モジュールの一実施形態例を示
す要部構成図である。

【図２】上記実施形態例の光モジュールにおいて、光フ
ァイバに引っ張り応力が加えられる前と加えられた後の
状態を示す説明図である。

【図３】上記実施形態例の光モジュールにおいて、使用
温度に応じたパッケージと光ファイバ引き留め部材との
相対位置関係を示す説明図である。

【図４】本発明に係る光モジュールの他の実施形態例を
示す要部構成図である。

【図５】本発明に係る光モジュールのさらに他の実施形
態例に設けられる光ファイバ引き留め部材を示す説明図
である。

【図６】本発明に係る光モジュールのさらにまた他の実
施形態例における光ファイバ引き留め部材と光ファイバ
との固定構造を示す説明図である。

【図７】本発明に係る光モジュールのさらにまた他の実
施形態例を示す要部構成図である。

【図８】１×８光導波路回路を有する光導波回路の例を
示す説明図である。

【図９】アレイ導波路回折格子の回路を有する光導波回
路の例を示す説明図である。

【図１０】アレイ導波路回折格子の回路を有する光導波
回路の他の例を示す説明図である。

【図１１】従来の光モジュールの構成例を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１光部品２パッケージ３光ファイバ３ａ第１光ファイバ３ｂ第２光ファイバ４光ファイバ引き留め部材４ａ第１光ファイバ引き留め部材４ｂ第２光ファイバ引き留め部材４ａ１，４ｂ１第１鍔部４ａ２，４ｂ２第２鍔部１１基板２３接着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中完二東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内 (72)発明者柏原一久東京都千代田区丸の内２丁目６番１号古河電気工業株式会社内Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA24 DA04 DA06 DA35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パッケージと、該パッケージ内に固定さ
れずに収容された光部品と、一端側が前記光部品に接続
されて他端側が前記パッケージからパッケージ外部に引
き出された少なくとも１本の光ファイバとを有し、前記
パッケージの光ファイバ引き出し領域には前記パッケー
ジに抜け止め状態で光ファイバ引き留め部材が配置さ
れ、該光ファイバ引き留め部材に前記光ファイバが固定
されており、前記光ファイバ引き留め部材と前記パッケ
ージとが光ファイバ長手方向に相対移動可能と成してい
ることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】光ファイバ引き留め部材とパッケージと
の相対移動範囲は、使用温度範囲内の温度変化に伴うパ
ッケージの熱伸縮によるパッケージと前記光ファイバ引
き留め部材との相対変位量より大きく形成されているこ
とを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】光ファイバ引き留め部材とパッケージと
の相対移動範囲は、光ファイバに引っ張り応力を加えた
ときに該引っ張り応力が光部品および光部品と光ファイ
バとの接続部に付与されることを抑制できる範囲に形成
されていることを特徴とする請求項１または請求項２記
載の光モジュール。
【請求項４】光部品の一端側に接続された第１光ファ
イバと、前記光部品の他端側に接続された第２光ファイ
バとを有し、前記第１光ファイバがパッケージの一端側
から引き出され、前記第２光ファイバが前記パッケージ
の他端側から引き出されており、前記第１光ファイバが
固定された第１光ファイバ引き留め部材と前記第２光フ
ァイバが固定された第２光ファイバ引き留め部材は、そ
れぞれ光ファイバ長手方向に互いに間隔を介した位置に
おいて光ファイバ長手方向と交わる方向に張り出した第
１鍔部と第２鍔部とを有して、これら第１鍔部と第２鍔
部によって前記パッケージの光ファイバ引き出し領域の
壁を両側から間隔を介して挟む態様と成し、前記第１鍔
部はパッケージ外部に、前記第２鍔部はパッケージ内部
にそれぞれ配置され、前記第１光ファイバ引き留め部材
の第１鍔部とパッケージとの間隔をｄ１、第１光ファイ
バ引き留め部材の第２鍔部とパッケージとの間隔をｄ
２、前記第２光ファイバ引き留め部材の第２鍔部とパッ
ケージとの間隔をｄ３、前記第２光ファイバ引き留め部
材の第１鍔部とパッケージとの間隔をｄ４としたとき、
ｄ１>ｄ３、かつ、ｄ４>ｄ２としたことを特徴とする請
求項１または請求項２または請求項３記載の光モジュー
ル。
【請求項５】光部品と光ファイバは接着剤により固定
されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のい
ずれか一つに記載の光モジュール。
【請求項６】光部品は基板上に光導波路の回路を形成
した光導波回路を有することを特徴とする請求項１乃至
請求項５のいずれか一つに記載の光モジュール。