JP2004212847A

JP2004212847A - 光結合器

Info

Publication number: JP2004212847A
Application number: JP2003001892A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kato; 雅之加藤; Yasuo Yamagishi; 康男山岸
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2003-01-08
Filing date: 2003-01-08
Publication date: 2004-07-29

Abstract

【課題】電気回路と光導波路との間を簡単に接続することができて、光の結合損失が少ない光結合器を提供する。
【解決手段】光素子モジュール２０には半導体レーザ２１が搭載されており、透明窓部２３には、コリメートレンズ２２が透明窓部２３と一体的に形成されている。透明成形体３０は樹脂成形により形成されており、光モジュール２０に応じた形状の光素子モジュール取り付け部３２と、導波路部材３０に応じた形状の導波路部材取り付け部３５と、反射ミラー３４とを有している。また、光素子モジュール取り付け部３２には集光レンズ３１及び突起部３３が設けられており、光素子モジュール２０を光素子モジュール取り付け部３２に挿入して固定すると、レンズ２２とレンズ３１との間隔が一定になり、且つレンズ２２の中心軸とレンズ３１との中心軸とが一致するようになっている。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体レーザ及びフォトダイオード等の光素子と導波路部材とを光結合する光結合器に関し、特に光素子と導波路部材とを容易に光結合できるようにした光結合器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報通信技術及び情報処理技術の発達と共にＣＰＵを初めとする半導体装置の高速化及び高密度化が促進されており、それに伴い電気配線による信号の遅延やノイズの問題が大きくなってきている。このような問題を解決するために、電子回路間を光で結合する技術が開発されている（例えば、特開平６−１５１９０３号公報、特開昭６２−０３５３０４号公報、特開平５−８８０２９号公報及び特開２００１−１８８１５０号公報）。電気信号から光信号への変換には半導体レーザ等の光源（発光素子）が使用され、光信号から電気信号への変換にはフォトダイオード等の受光素子を有する光検知器が使用され、光信号の伝達には光導波路が使用される。
【０００３】
図１は従来の半導体レーザと光導波路との光結合の一例を示す模式図である。
基板１１に設けられた光導波路１２の端部には、基板１１の表面に対し４５°の角度をなす反射ミラー１３が配置されている。また、反射ミラー１３の上方にはレンズ（集光レンズ）１４が配置されており、レンズ１４の上方には半導体レーザ１５が配置されている。
【０００４】
半導体レーザ１５から出力された光はレンズ１４で集光され、反射ミラー１３で反射されて導波路１２内に入る。半導体レーザ１５から出射された光はレンズ１４に到達するまでの間に拡がるが、レンズ１４により集光されるために光の損失が抑制される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１５１９０３号公報
【特許文献２】
特開昭６２−０３５３０４号公報
【特許文献３】
特開平５−８８０２９号公報
【特許文献４】
特開２００１−１８８１５０号公報
【特許文献５】
特開２００１−１７４６７１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】
しかしながら、図１に示すような光結合を実現するためには、半導体レーザ１５の光軸と、レンズ１４の中心軸と、反射ミラー１３の反射点の位置とを精密に位置合わせする必要がある。通常、これらの位置合わせには、アクティブアライメントと呼ばれる方法が用いられる。アクティブアライメントでは半導体レーザ１５からレーザ光を出力した状態でレンズ１４及び反射ミラー１３（基板１１）の位置を変化させて、光導波路１２の出力側端部から出射される光量が最大となる位置を求め、その位置で半導体レーザ１５及びレンズ１４を基板１１に固定する。
【０００７】
しかし、実際の情報通信機器や情報処理装置では光信号が通るチャネルの数が極めて多く、各チャネル毎に個別にアクティブアライメントを実施すると、膨大な時間がかかってしまう。
【０００８】
なお、特開２００１−１７４６７１号公報には、透明構造物の３つの面で光ファイバーを支持して光結合を行う光素子モジュールが記載されている。この光素子モジュールでは、光ファイバーと透明構造物との位置関係が一定となるので、アクティブアライメントが不要となる。しかし、この特開２００１−１７４６７１号公報に記載された光素子モジュールでは、発光素子から出力された光が光ファイバーに届くまでに拡がってしまうので、結合損失が大きくなってしまうという問題が発生する。
【０００９】
以上から、本発明の目的は、電気回路と光導波路との間を簡単に接続することができて、光の結合損失が少ない光結合器を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、光導波路を有する導波路部材と接続する光結合器において、光素子と、前記光素子を収納するパッケージと、前記パッケージに取り付けられて前記光素子に入出力する光が透過する透明窓部と、前記光素子に対向して配置された第１のレンズとを備えた光素子モジュールと、前記光素子モジュールに応じた形状の光素子モジュール取り付け部と、前記導波路部材に応じた形状の導波路部材取り付け部と、前記第１のレンズに対向する第２のレンズと、前記光素子モジュール取り付け部に取り付けた光素子モジュールと前記導波路部材取り付け部に取り付けた導波路部材の光導波路との間で光を伝達する反射ミラーとが一体的に形成されてなる透明成形体とを有することを特徴とする光結合器により解決する。
【００１１】
本発明においては、光素子が収納された光素子モジュールと導波路部材との間を、透明成形体により接続する。この透明成形体には、光素子モジュールに応じた形状の光素子モジュール取り付け部が設けられているので、光素子モジュールの取付け位置が一定となる。これにより、光素子モジュールに入出力される光の光軸と、透明成形体に設けられたレンズ（第２のレンズ）の中心軸とが一致する。また、透明成形体には、導波路部材に応じた形状の導波路部材取り付け部が設けられているので、導波路部材の取付け位置が一定となる。更に、透明成形体には反射ミラーが設けられており、光素子に入出力される光を反射することによって光を光素子モジュールと光導波路との間で光を伝達する。
【００１２】
このように、本発明においては、透明成形体の一定の位置に光素子モジュール及び導波路部材を取り付けることができるので、アクティブアライメントが容易、又はアクティブアライメントが不要になる。
【００１３】
なお、本発明は、光素子が発光素子及び受光素子のいずれの場合にも適用することができる。光素子が発光素子の場合は第１のレンズがコリメートレンズ、第２のレンズが集光レンズとなり、光素子が受光素子の場合は第２のレンズがコリメートレンズ、第１のレンズが集光レンズとなる。但し、光素子が受光素子の場合、マルチモードの光導波路から出力される光は発光素子から出力される光と異なり進行方向に乱れが生じているため、コリメートレンズで完全な平行光に変換することはできない。従って、この場合、コリメートレンズは光導波路から出力される光を略平行光に変換することになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図２は本発明の第１の実施の形態の光結合器の組立図、図３は同じくその光結合器の組み立て後の状態を示す模式図である。
【００１６】
本実施の形態の光結合器は、光素子モジュール２０と透明成形体３０とにより構成され、導波路部材４０と接続される。導波路部材４０は、フィルム状の基材４１と、基材４１上に形成された光導波路４２とにより構成されており、柔軟性を有している。光導波路４２は、光の通り道となるコア４２ａと、コア４２ａとの屈折率差を利用して光をコア４２ａ内に閉じ込めるクラッド層４２ｂとにより構成されている。
【００１７】
光素子モジュール２０は、光信号を出力する半導体レーザ２１と、半導体レーザ２１を収納するパッケージ２４と、パッケージ２４に取り付けてパッケージ２４の内部空間を密封状態にする透明窓部２３と、コリメートレンズ２２とにより構成されている。
【００１８】
半導体レーザ２１はパッケージ２４内の所定の位置に固定されており、半導体レーザ２１から放出された光はレンズ２２及び透明窓部２３を透過してパッケージ２４の外部に出力される。レンズ２２は透明窓部２３と一体的に形成されており、パッケージ２４に透明窓部２３を嵌め込んで固定すると、半導体レーザ２１とレンズ２２との間隔が一定の値となり、且つ半導体レーザ２１の光軸とレンズ２２の中心軸とが一致するようになっている。
【００１９】
透明成形体３０はアクリル等の透明樹脂により一体成形（モールド成形）されている。この透明成形体３０には、光素子モジュール２０を固定するための溝が設けられた光素子モジュール取り付け部３２と、導波路部材４０を固定するための導波路部材取り付け部３５と、光素子モジュール２０から出力されたレーザ光を導波路部材４０に向けて反射する反射ミラー３４とを有している。
【００２０】
光素子モジュール取り付け部３２の溝は光素子モジュール２０の先端部（透明窓部２３側）がちょうど入る大きさに形成されている。また、光素子モジュール取り付け部３２の溝の底部には、集光レンズ３１と突起部３３とが設けられている。集光レンズ３１の位置は、光素子モジュール２０に応じて決められているので、図３に示すように、光素子モジュール２０の先端部を透明成形体３０の光素子モジュール取り付け部３２に挿入し、透明窓部２３と突起部３３とが接触した状態で接着剤等により固定すると、光素子モジュール２０から出力されるレーザ光の光軸と集光レンズ３１の中心軸とが一致する。また、突起部３３により、コリメートレンズ２２と集光レンズ３１との間隔が一定の値となる。
【００２１】
反射ミラー３４は、透明成形体３０を構成する樹脂と空気との屈折率差により光を反射するものであり、本実施の形態では光素子モジュール２０から出力されるレーザ光の光軸に対し４５°の角度に形成されている。前述したように、集光レンズ３１及び反射ミラー３４は一体的に成形されているので、集光レンズ３１の中心軸と反射ミラー３４の反射点の位置合わせは不要である。
【００２２】
導波路部材取り付け部３５は、導波路部材４０の端面（コア４２ａの先端側の面）、上面及び側面の３つの面にそれぞれ当接して導波路部材４０の取付け位置を規定する面を有している。導波路部材取り付け部３４の形状及びサイズは導波路部材４０に応じて決められているので、図３に示すように導波路部材４０を導波路部材取り付け部３５に固定すると、反射ミラー３４で反射されたレーザ光の光軸と導波路部材４０のコア４２ａの中心軸とが一致する。
【００２３】
また、本実施の形態では、集光レンズ３１からコア４２ａの先端部までの光路長が一定となるので、予め集光レンズ３１の焦点距離を透明成形体３０内の光路長に合わせて設定すると、光素子モジュール２０から出力されたレーザ光はコア４２ａの先端部分で収束する。
【００２４】
なお、導波路部材４０が当接する面に溝を設けておくと、透明成形体３０に導波路部材４０を接着剤で接合するときに余剰の接着剤を退避させることが可能になり、導波路部材４０を精度よく透明成形体３０に固定することができる。
【００２５】
本実施の形態においては、上述の如く、透明成形体３０に光素子モジュール２０及び導波路部材４０を取り付けて、光素子モジュール３０と光導波路４２とを光結合する。この場合に、光素子モジュール２０の透明窓部２３側の先端を光素子モジュール取り付け部３２の溝に嵌め込んで固定し、導波路部材４０の先端側の面、上面及び側面を導波路部材取り付け部３５の面にそれぞれ当接させて固定するだけで、光素子モジュール２０と透明成形体３０及び導波路部材４０との位置関係が常に一定となり、光素子モジュール２０と光導波路４２とが光結合される。従って、半導体レーザを駆動しながら光導波路の位置を調整するアクティブアライメント工程が不要になり、光素子モジュール２０と光導波路４２との光結合が極めて簡単に達成される。
【００２６】
また、本実施の形態においては、半導体レーザ２１から出力された光を光素子モジュール２０のコリメートレンズ２２で平行光にしているので、コリメートレンズ２２の中心軸と集光レンズ３１の中心軸とが完全に一致していなくても、レーザ光の収束する位置は変化しない。仮に、コリメートレンズ２２がなく、光素子モジュール２０及び透明成形体３０のいずれか一方に集光レンズを設けた場合は、半導体レーザ２１の光軸と集光レンズの中心軸とのわずかなずれにより光が収束する位置が変化して、コア４２ａ内にレーザ光を効率よく進入させることができなくなる。従って、本実施の形態のように、光素子モジュール２０にはコリメートレンズ２２を配置し、透明成形体３０には集光レンズ３１を配置することが必要である。
【００２７】
更に、本実施の形態では、透明成形体３０が樹脂により一体的に形成されているので、製造コストが低く、精度の再現性がよい。
【００２８】
なお、本実施の形態のように、光素子モジュール２０内に半導体レーザ又はその他の発光素子が搭載されている場合は、光の結合損失をより少なくするために、集光レンズ３１の口径をコリメートレンズ２２の口径よりも大きくすることが好ましい。
【００２９】
また、光素子モジュール２０内にフォトダイオード又はその他の受光素子が搭載されている場合は、透明成形体３０側にコリメートレンズを配置し、光素子モジュール２０側に集光レンズを配置する。これにより、光導波路４２を通って送られてくる光を受光素子に効率よく伝達することができる。この場合も、光の結合損失をより少なくするために、コリメートレンズの口径よりも集光レンズの口径を大きくすることが好ましい。
【００３０】
更に、上記実施の形態では透明成形体３０が樹脂により形成されているものとしたが、ガラス又はその他の透明材料により透明成形体３０を形成してもよい。
【００３１】
更にまた、上記実施の形態では、フィルム状の基材４１の上に光導波路４２が形成された導波路部材４０を用いた場合について説明したが、導波路部材として光ファイバーを用いてもよい。この場合は、導波路部材取り付け部の形状を光ファイバーに応じて変更する必要がある。
【００３２】
更にまた、上記実施の形態では導波路部材４０の３つの面が透明成形体３０に当接して導波路部材４０の取付け位置が決まるものとしたが、導波路部材４０の先端側の面と上面の２面のみが透明成形体３０に当接するようにしてもよい。この場合、アクティブアライメントを実施して導波路部材の位置を決定することが必要となるが、導波路部材４０を移動させる方向が一方向（幅方向）のみでよいので、従来に比べてアクティブアライメントが容易になる。
【００３３】
更にまた、上記実施の形態では反射ミラーの傾斜角を４５°としているが、本発明の光結合器において、反射ミラーの傾斜角は４５°に限定されるものではない。
【００３４】
（第２の実施の形態）
図４（ａ）は本発明の第２の実施の形態の光結合器を示す側面図、図４（ｂ）は同じくその上面図である。
【００３５】
本実施の形態の光結合器は、光素子モジュール５０と透明成形体６０とにより構成されており、複数の光導波路７２が設けられた導波路部材７０と接続される。導波路部材７０は、フィルム状の基材７１と、基材７１の上に形成された複数の光導波路７２とにより構成されている。光導波路７２は、光の通り道となるコア７２ａと、コア７２ａとの屈折率差を利用して光をコア７２ａ内に閉じ込めるクラッド層７２ｂとにより構成される。
【００３６】
本実施の形態においては、光素子モジュール５０のパッケージ５４内に、複数（図では４個）の半導体レーザ５１が直線上に並んで配置されている。また、透明窓部５３には、各半導体レーザ５１に対応してそれぞれコリメートレンズ５２が配置されている。
【００３７】
透明成形体６０は、第１の実施の形態と同様にアクリル等の透明樹脂により形成されており、光素子モジュール５０が挿入される溝を有する光素子モジュール取り付け部６２と、光の進行方向を変更する反射ミラー６４と、導波路部材取り付け部６５とを有している。光素子モジュール取り付け部６２の溝内には、光素子モジュール５０のコリメートレンズ５２にそれぞれ対向する複数の集光レンズ６１と、光素子モジュール５０に当接してコリメートレンズ５２と集光レンズ６１との間の距離を一定に保つ突起部６３とが設けられている。
【００３８】
また、導波路部材取り付け部６５には、第１の実施の形態と同様に、導波路部材７０の端面、上面及び側面に当接して導波路部材７０の取付け位置を規定する３つの面が設けられている。この導波路部材取り付け部６５の形状及びサイズは導波路部材７０に応じて決定されている。
【００３９】
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様にアクティブアライメントが不要であり、複数の半導体レーザ５１と複数の光導波路７２とを簡単な工程で光結合することができる。本実施の形態の光結合器は、導波路部材として複数本の光ファイバーがリボン状に接続した光ファイバーケーブル（リボンケーブル）を使用するときにも適用することができる。
【００４０】
（第３の実施の形態）
図５は本発明の第３の実施の形態の光結合器の構造を示す側面図、図６（ａ）は半導体レーザの配置を示す模式図、図６（ｂ）はコリメートレンズ及び集光レンズの配置を示す模式図、図７は半導体レーザと光導波路との光結合を示す上面図である。
【００４１】
本実施の形態の光結合器は、光素子モジュール８０と透明成形体９０とにより構成され、導波路部材１００と接続される。導波路部材１００は、基材１０１と、基材１０１の上下にそれぞれ形成された複数の光導波路１０２とにより構成されており、光導波路１０２は光の通り道となるコア１０２ａと、コア１０２ａとの屈折率差を利用して光をコア１０２ａ内に閉じ込めるクラッド層１０２ｂとにより構成されている。
【００４２】
光素子モジュール８０のパッケージ８４には、ｎ個（図では８個）の半導体レーザ８１が搭載されている。これらの半導体レーザ８１は、図６（ａ）に示すように相互に平行な２本の直線に沿って千鳥状に配置されている。また、透明窓部８３にもｎ個のコリメートレンズ８２が千鳥状に配置されており、透明窓部８３をパッケージ８４に嵌め込んで固定すると、半導体レーザ８１とレンズ８２との間隔が一定の値となり、且つ各コリメートレンズ８２の中心軸がそれぞれ対応する半導体レーザ８１の光軸と一致するようになっている。
【００４３】
透明成形体９０は、第１の実施の形態と同様にアクリル等の透明樹脂により一体成形されており、光素子モジュール８０が挿入される溝を有する光モジュール取り付け部９２と、光の進行方向を変更する反射ミラー９４と、導波路部材取り付け部９５とを有している。光素子モジュール取り付け部９２の溝内には、光素子モジュール８０のコリメートレンズ８２にそれぞれ対向する複数の集光レンズ９１と、光素子モジュール８０に当接してコリメートレンズ８２と集光レンズ９１との間隔を一定に保つ突起部９３とが設けられている。
【００４４】
また、導波路部材取り付け部９５は、第１の実施の形態と同様に、導波路部材１００の端面、上面及び側面に当接して導波路部材１００の取付け位置を規定する３つの面を有している。
【００４５】
本実施の形態においては、図５，図７に示すように、１列目の半導体レーザ８１から出力された光は導波路部材１００の上側の光導波路１０２に進入し、２列目の半導体レーザ８１から出力された光は導波路部材１００の下側の光導波路１０２に進入する。
【００４６】
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様にアクティブアライメントが不要であり、基材１０１の両面にそれぞれ光導波路１０２が設けられた導波路部材１００と光素子モジュール８０内の複数の半導体レーザ８１とを簡単な工程で光結合することができる。
【００４７】
一般的に、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）やフォトダイオード等の光素子は、１２５μｍ又は２５０μｍのピッチで配列させて光素子アレイとして使用することが多い。また、光ファイバーケーブルも、このような光素子に対応した間隔で光ファイバーを配列ものが多い。本実施の形態は、このような光素子と光ファイバーケーブルとを光結合する用途に適している。
【００４８】
また、図８に示すように、プリント配線基板１１０に光素子モジュール８０と、光素子モジュール８０を駆動するための駆動回路（ＩＣ：集積回路）１１１とを実装することにより、電気回路と光素子との接続が容易になる。プリント配線基板１１０と光素子モジュール８０及び駆動回路１１１との接続には、リード線による方法やはんだバンプによる方法がある。
【００４９】
また、図９に示すように、更にプリント配線基板１１０にコネクタ１１２を設け、このコネクタ１１２を介して電気回路と駆動回路１１１とを電気的に接続するようにすると、電気回路と光素子との接続がより一層容易になる。
【００５０】
（第４の実施の形態）
図１０は本発明の第４の実施の形態の光結合器を示す側面図である。なお、本実施の形態が第３の実施の形態と異なる点は反射ミラーに段差が設けられていることにあり、その他の構成は基本的に第３の実施の形態と同様であるので、図１０において図５と同一物には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【００５１】
第３の実施の形態では、１列目の半導体レーザ８１と２列目の半導体レーザ８１との間隔を、基材１０１の上側の光導波路１０２と下側の光導波路１０２との間隔と同じにする必要がある。このため、基材１０１の上側の光導波路１０２と下側の光導波路１０２との間隔が大きい場合は、光素子モジュール８０のサイズを大きくすることが必要となる。
【００５２】
しかし、本実施の形態の光結合器では、基材１０１の上側の光導波路１０２と下側の光導波路１０２との間隔に応じて反射ミラー９８に段差を設けているため、１列目の半導体レーザ８１と２列目の半導体レーザ８１との間隔を基材１０１の上側の光導波路１０２と下側の光導波路１０２との間隔よりも小さくすることができる。これにより、光素子モジュール８０を小型化することができる。但し、この場合は２列目の集光レンズ８２の焦点距離を、１列目の集光レンズ８２の焦点距離よりも長くすることが必要である。
【００５３】
（付記１）光導波路を有する導波路部材と接続する光結合器において、光素子と、前記光素子を収納するパッケージと、前記パッケージに取り付けられて前記光素子に入出力する光が透過する透明窓部と、前記光素子に対向して配置された第１のレンズとを備えた光素子モジュールと、前記光素子モジュールに応じた形状の光素子モジュール取り付け部と、前記導波路部材に応じた形状の導波路部材取り付け部と、前記第１のレンズに対向する第２のレンズと、前記光素子モジュール取り付け部に取り付けた光素子モジュールと前記導波路部材取り付け部に取り付けた導波路部材の光導波路との間で光を伝達する反射ミラーとが一体的に形成されてなる透明成形体とを有することを特徴とする光結合器。
【００５４】
（付記２）前記光素子が発光素子であり、前記第１のレンズが前記発光素子から出力された光を平行光にするコリメートレンズ、前記第２のレンズが前記平行光を前記光導波路の先端部分に集光する集光レンズであることを特徴とする付記１に記載の光結合器。
【００５５】
（付記３）前記集光レンズの口径が前記コリメートレンズの口径よりも大きいことを特徴とする付記２に記載の光結合器。
【００５６】
（付記４）前記光素子が受光素子であり、前記第２のレンズが前記光導波路から出力される光を略平行光にするコリメートレンズ、前記第１のレンズが前記コリメートレンズを透過した光を前記受光素子の先端部分に集光する集光レンズであることを特徴とする付記１に記載の光結合器。
【００５７】
（付記５）前記集光レンズの口径が前記コリメートレンズの口径よりも大きいことを特徴とする付記４に記載の光結合器。
【００５８】
（付記６）前記第１のレンズが前記透明窓部と一体的に形成されていることを特徴とする付記１に記載の光結合器。
【００５９】
（付記７）前記導波路部材取り付け部は、前記導波路部材の２以上の面に当接することを特徴とする付記１に記載の光結合器。
【００６０】
（付記８）前記反射ミラーに段差が設けられていることを特徴とする付記１に記載の光結合器。
【００６１】
（付記９）前記導波路部材が、基材と、前記基材上に形成された光導波路とにより構成されていることを特徴とする付記１に記載の光結合器。
【００６２】
（付記１０）前記導波路部材が、基材と、前記基材の上下に形成された光導波路とにより構成されていることを特徴とする付記１に記載の光結合器。
【００６３】
（付記１１）前記導波路部材が、光ファイバーであることを特徴とする付記１に記載の光結合器。
【００６４】
（付記１２）前記導波路部材が、フレキシブルであることを特徴とする付記１に記載の光結合器。
【００６５】
（付記１３）前記導波路部材取り付け部の光導波路の位置を規定する面に溝が設けられていることを特徴とする付記１に記載の光結合器。
【００６６】
（付記１４）更に、プリント配線基板と、前記光素子を駆動する駆動回路とを有し、前記プリント配線基板に、前記光素子モジュール及び前記駆動回路が実装されていることを特徴とする付記１に記載の光結合器。
【００６７】
（付記１５）更に、前記プリント配線基板に実装されたコネクタを有することを特徴とする付記１４に記載の光結合素子。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、透明成形体に、光素子モジュールに応じた形状の光素子モジュール取り付け部と、導波路部材に応じた形状の導波路部材取り付け部とが設けられているので、光モジュールの取付け位置及び導波路部材の取付け位置が一定となり、光素子モジュールと光導波路とを容易に光結合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来の半導体レーザと光導波路との光結合の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態の光結合器の組立図である。
【図３】図３は、同じくその光結合器の組み立て後の状態を示す模式図である。
【図４】図４（ａ）は本発明の第２の実施の形態の光結合器を示す側面図、図４（ｂ）は同じくその上面図である。
【図５】図５は、本発明の第３の実施の形態の光結合器を示す側面図である。
【図６】図６（ａ）は半導体レーザの配置を示す模式図、図６（ｂ）はコリメートレンズ及び集光レンズの配置を示す模式図である。
【図７】図７は半導体レーザと光導波路との光結合を示す上面図である。
【図８】図８は、光素子モジュール及び駆動回路が実装されたプリント配線板を示す側面図である。
【図９】図９は、コネクタ、光素子モジュール及び駆動回路が実装されたプリント配線板を示す側面図である
【図１０】図１０は、本発明の第４の実施の形態の光結合器を示す側面図である。
【符号の説明】
１１…基板、
１２，４２，７２，１０２…光導波路、
１３，３４，６４，９４，９８…反射ミラー、
１４，３１，６１…集光レンズ、
１５，２１，５１，８１…半導体レーザ、
２０，５０，８０…光素子モジュール、
２２，５２，８２…コリメートレンズ、
２３，５３，８３…透明窓部、
２４，５４，８４…パッケージ、
３０，６０，９０…透明成形体、
３２，６２，９２…光モジュール取り付け部、
３３，６３…突起部、
３５，６５，９５…導波路部材取り付け部、
４０，７０，１００…導波路部材、
４１，７１，１０１…基材、
４２ａ，７２ａ，１０２ａ…コア、
４２ｂ，７２ｂ，１０２ｂ…クラッド層、
１１０…プリント配線基板、
１１１…駆動回路、
１１２…コネクタ。

Claims

光導波路を有する導波路部材と接続する光結合器において、光素子と、前記光素子を収納するパッケージと、前記パッケージに取り付けられて前記光素子に入出力する光が透過する透明窓部と、前記光素子に対向して配置された第１のレンズとを備えた光素子モジュールと、
前記光素子モジュールに応じた形状の光素子モジュール取り付け部と、前記導波路部材に応じた形状の導波路部材取り付け部と、前記第１のレンズに対向する第２のレンズと、前記光素子モジュール取り付け部に取り付けた光素子モジュールと前記導波路部材取り付け部に取り付けた導波路部材の光導波路との間で光を伝達する反射ミラーとが一体的に形成されてなる透明成形体とを有することを特徴とする光結合器。
前記光素子が発光素子であり、前記第１のレンズが前記発光素子から出力された光を平行光にするコリメートレンズ、前記第２のレンズが前記平行光を前記光導波路の先端部分に集光する集光レンズであることを特徴とする請求項１に記載の光結合器。
前記光素子が受光素子であり、前記第２のレンズが前記光導波路から出力される光を略平行光にするコリメートレンズ、前記第１のレンズが前記コリメートレンズを透過した光を前記受光素子の先端部分に集光する集光レンズであることを特徴とする請求項１に記載の光結合器。
前記第１のレンズが前記透明窓部と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光結合器。
前記導波路部材取り付け部は、前記導波路部材の２以上の面に当接することを特徴とする請求項１に記載の光結合器。