JP2004233645A

JP2004233645A - 光デバイス

Info

Publication number: JP2004233645A
Application number: JP2003022002A
Authority: JP
Inventors: Kyoichi Sasaki; 恭一佐々木; Ritsu Kawase; 律川瀬; Masayoshi Suzuki; 正義鈴木; Tatsushi Kobayashi; 辰志小林
Original assignee: Tomoegawa Paper Co Ltd
Current assignee: Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】光機能部品同士を接続する際に、組立てが容易であり、保守点検時には、光機能部品を個々に点検、交換することができ、さらに、スペースを有効に使用できる光デバイスを提供する。
【解決手段】光デバイスは、光機能部品、該光機能部品に接続または一体化されている光伝送媒体、および該光伝送媒体を支持する光学接続部材を有する複数の光機能モジュール（１ａ〜１ｃ）と、複数の光学接続部材及び該光学接続部材を通して光を伝送するための光伝送部材を備えた１つまたはそれ以上の光伝送モジュール（２ａ，２ｂ）とよりなり、複数の光機能モジュールの各光学接続部材と光伝送モジュールの各光学接続部材とがそれぞれ接合して、該光伝送モジュールを介して、複数の光機能モジュールの光機能部品によって光回路が形成されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、複数の光機能部品を光伝送媒体で接続してなる光デバイスに関し、特に光機能部品や光伝送媒体を上方向から設置してなる光デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１‐８４１７９号公報。
【特許文献２】特開２００２‐２８６９６８号公報。
【０００４】
複数の光機能部品から構成される光デバイスにおいて、個々の光機能部品から光ファイバが引き出されているものが多く、その光ファイバを接続させることで、個々の光機能部品が相互に接続されている。その光ファイバ接続方法としては、融着接続、メカニカルスプライサ、光コネクタ等が使用されている。その中で融着接続またはメカニカルスプライサにおいては、光デバイスの組立てまたは保守点検等で光機能部品同士を接続する場合、接続装置に光ファイバを装着する必要があり、光ファイバに余長が必要となる。この光ファイバの余長があるために、マザーボード上や装置内で光ファイバが嵩張り、過大なスペースが必要となり、光デバイスのサイズが大きくなるという不具合があった。また、光コネクタが光ファイバに取り付けられている光機能部品では、光コネクタと光機能部品との位置関係が固定されていないため、中間の光ファイバに多大な応力がかかり、光ファイバが破損する恐れがあった。さらに、光コネクタ同士の着脱を繰り返すと、フェルールおよび光ファイバ先端が損傷する恐れがあり、その場合には再研磨か、又はコネクタをつける必要があった。そして、光ファイバが折れたり破損した場合には、光ファイバ長が短くなり、光デバイス内での光ファイバは配線に必要な余長が確保できなくなる恐れがあり、そのため、既に光ファイバが取り付けられている光コネクタ、光機能部品は再使用できなくなり、光デバイス作業時の歩留まりを著しく悪化させ、また、ランニングコストが高くなる恐れがあった。
【０００５】
プリント基板（例えば、マザーボード等）上や装置内において、光デバイスの点検を行う際には、融着接着又はメカニカルスプライスは、永久接続として、主に使用されるため、着脱不可能であり、光機能部品を個々に保守点検することは困難であった。そのため、光デバイスに不具合があった場合、光デバイス全体を交換する必要があり、経済的に問題があった。また、融着接続では、接続部保護のため、大きな補強スリーブが必要であり、メカニカルスプライスでは、スプライササイズが大きく、さらに、現状のプッシュプル型光コネクタでは、サイズ的にも大きく、抜き挿しスペースを確保するために、これらの接続に際しては大きな設置スペースが必要となり、他のモジュールの配置を考慮する必要があった。さらに、光コネクタと光機能部品間における光ファイバの長さを短くすると、光ファイバが急激に曲がり易く、そのため破損し易くなり、かつ光損失が拡大するため、光ファイバ長さを短くすることができなかった。したがって、上記のような理由によってもまた、スペースを有効に利用することができなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の技術における上記のような問題点を解決することを目的としてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、上記のような光デバイスを作製するに当たり、光デバイスを構成する光機能部品同士を接続する際に、組立てが容易であり、作業者が光ファイバを損傷させることなく、接続作業を負担なく行うことができ、また、保守点検時には、光機能部品を個々に点検、交換することができ、さらに、スペースを有効に使用できる光デバイスを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の光デバイスは、光機能部品、該光機能部品に接続または一体化されている光伝送媒体、および該光伝送媒体を支持する光学接続部材を有する複数の光機能モジュールと、光学接続部材および光伝送部材を備えた１つまたはそれ以上の光伝送モジュールとよりなり、複数の光機能モジュールの光学接続部材と光伝送モジュールの光学接続部材とが接合して、上記光伝送モジュールを介して、複数の光機能モジュールの光機能部品によって光回路が形成されたことを特徴とする。本発明の光デバイスにおいて、光機能モジュールにおける光機能部品および光学接続部材は、基材上に固定されていてもよい。また、光伝送モジュールにおける光学接続部材は基材上に固定されていてもよい。本発明の光デバイスにおいて、光機能モジュールの光伝送媒体は光ファイバであってもよく、また、光伝送モジュールの光伝送部材は、光ファイバ、光導波路、プリズムまたは反射鏡であってもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の光デバイスの一例を概略的に示す平面図であり、図２は、その光デバイスに用いる光機能モジュールの平面図であり、図３は、その光デバイスに用いる光伝送モジュールの平面図である。なお、以下の図面において、特に言及しない限り、同一符号は同意義を有するのでその説明を省略する。
【０００９】
図１の光デバイスは、本発明の典型的な一例を模式的に示すものであって、図２の光機能モジュール３個（１ａ〜１ｃ）の両端に、図３の光伝送モジュール２個（２ａ、２ｂ）が光学接続部材によって光学接続して構成されている。
【００１０】
まず、本発明の光デバイスにおける光機能モジュールについて説明すると、光機能モジュールは、光機能部品、その光機能部品に接続または一体化されている光伝送媒体、および上記光伝送媒体を支持する光学接続部材を主な構成要素として構成されている。例えば、図２に示す光機能モジュール１は、光機能部品３と、光機能部品から引き出されている光伝送媒体４ａ、４ｂと、光伝送部材を支持し、接続させるための光学接続部材５ａ、５ｂを主な部材として構成されており、これらは固定材６で覆うことによって埋設された状態で固定されている。この光機能モジュールにおいて、一方の光学接続部材５ａに支持された光伝送媒体４ａの端部から入力された光信号は、光伝送媒体４ａを伝搬し、光機能部品３で光学的に処理され、他方の光伝送媒体４ｂに伝搬され、光学接続部材５ｂに支持された光伝送媒体４ｂの端面から出力される。
【００１１】
本発明において使用される光機能部品は、如何なる機能を有するものであってもよく、例えば、光カプラ、光フィルタ、光アイソレータ、光スイッチ等の光受動部品、レーザダイオード、フォトダイオード等の光能動部品等があげられる。また、これらの光機能部品の形態は特に限定されるものではなく、光ファイバ、光導波路等で構成されていても、ロッドレンズ等、空間的に処理する光学系で構成されていてもよい。また、光機能モジュールにおいて、光機能部品は複数存在していてもよい。
【００１２】
また、光伝送媒体は固体、液体、気体を使用したもの等、特に限定されるものではなく、光を伝送するものであれば如何なるものでもよい。具体的には、光ファイバ、光導波路、ロッドレンズ、及びシリコーンジェルや空気を利用するもの等があげられる。
【００１３】
また、光学接続部材は、光伝送媒体を支持し、光伝送モジュールの光学接続部材と接合して光を伝送する機能を有する構造のものであって、例えば、ＭＴフェルール等の既存の光コネクタやＶ字溝等があげられる。さらに、光学接続部材は、入射する光を通す光伝送媒体、例えばレンズや空気等を保持する構造のものであってもよい。また、光機能モジュールにおける光学接続部材は、１つ存在しても複数存在してもよい。
【００１４】
図２においては、光機能モジュールにおける光機能部品３と光学接続部材５ａ、５ｂとの位置関係が固定されているが、本発明において、これらのものを固定するための固定方法は特に限定されるものではない。例えば、図２に示すように固定材で覆って埋設された状態で固定してもよく、基材の上に接着して固定してもよい。被覆する固定材も特に限定されるものではなく、例えば、エポキシ樹脂等の硬化性樹脂や、シリコーンゴム等のゴム状樹脂が使用される。また、基材としては、例えば、ガラス−エポキシ樹脂複合シート、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリアセタール等のエンジニアリングプラスチックが使用できる。例えば、光伝送媒体４が数ｍｍ〜数ｃｍ程度の短距離の光伝送を行うものであっても、固定することによって光伝送部材の変形によって生じる破損を防ぐことができ、取扱いが容易になる。
【００１５】
次に、本発明において使用する光伝送モジュールについて説明すると、光伝送モジュールは、光学接続部材及び光伝送媒体を主な部材として構成されている。より好ましくは、光伝送モジュールは、複数の光学接続部材及び該光学接続部材を通して光を伝送するための光伝送媒体を主な部材として構成されている。例えば、図３に示す光伝送モジュール２においては、光伝送部材７ａ、７ｂと光学接続部材８ａ、８ｂ、８ｃとが、固定材９によって覆われて埋設した状態で固定された構造を有しており、そして光伝送部材としては、光ファイバが使用されている。この図の場合、光伝送部材７ａの両端部は、それぞれ異なる光学接続部材８ａおよび８ｂに固定され、光伝送部材７ｂは、光学接続部材８ｃに固定されている。
【００１６】
光伝送モジュールに使用される光伝送部材は、固体、液体、気体等の状態の光伝送媒体を利用して光が伝搬するものであれば、特に限定されるものではなく、如何なるものであってもよい。特に光信号の伝搬方向を変える機能を有するものが好ましい。具体的には、光ファイバ、光導波路等の集積光学系、ミラー、プリズム等の空間的に光を伝搬させる幾何学光学系、ロッドレンズ等の微小光学系等の光伝送部材があげられる。これらのものは組み合わせて使用することが可能である。
【００１７】
また、光学接続部材は、光伝送媒体を支持したり、光を伝送する機能を有するものであって、光機能モジュールの光学接続部材と接合して光を伝送できる構造のものであり、例えば、ＭＴフェルール等の既存の光コネクタやＶ字溝等があげられる。さらに、光学接続部材は、入射する光を通す光伝送媒体、例えばレンズや空気等を保持する構造のものであってもよい。
【００１８】
また、本発明における光伝送モジュールの光学接続部材及び光伝送部材は、図３に示す様に、固定材によって被覆され、埋設された状態で固定されていてもよく、また、後記する様に基材の上に固定材によって接着して固定されたものであってもよい。固定材の構造、材料は、光伝送モジュールの使用目的に応じて適宜選択して使用することができる。具体的には、例えば硬化性のエポキシ樹脂等が使用される。また、基材としては、例えば、ガラス−エポキシ樹脂複合シート、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリアセタール等のエンジニアリングプラスチックが使用できる。
【００１９】
次に、本発明の光デバイスにおいて用いる光機能モジュールの他の変形例を図４〜図１０によって説明する。図４は、光機能モジュールの他の一例を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。図４においては、光機能部品３、光伝送媒体４ａ、４ｂ及び光学接続部材５ａ、５ｂは、一つの基材１０の上に設けられており、それらは固定材６によって覆われている。上記の構成の場合には、光機能部品と光学接続部材とを基材に強固に固定することができ、取扱いが更に容易になるとともに、光機能部品、光伝送媒体及び光学接続部材を所望の配置になるように設定するのが容易になるので、モジュール作製面においても有効である。上記の場合、基材１０と光学接続部材５ａ、５ｂとは、例えば樹脂材料等によって一体成形されたものであってもよい。
【００２０】
図５及び図６は、基材１０の上に複数の光機能部品３ａ及び３ｂを設けた構造の光機能モジュールの他の例を示すものであって、図５においては、複数の光機能部品３ａ及び３ｂが、モジュール両端に設けられた光学接続部材１１ａ及び１１ｂに支持された光伝送媒体４ａ、４ｂ及び４ｃ、４ｄに接続されている。また、図６においては、二つの光機能部品３ａ及び３ｂの一端が、光伝送媒体４ｅによって光学接続されており、そして、他端がモジュールの一端に設けられた光学接続部材１１ａに支持された光伝送媒体４ａ及び４ｃに接続されている。
【００２１】
図７は、光機能部品が光伝送媒体と共に、一つの光学接続部材に固定された光機能モジュールを示すものであって、基材１０上において、光機能部品３の一端と、それに接続された光伝送媒体４ａが、光学接続部材１２ａに支持されており、光機能部品３の他端と、それに接続された光伝送媒体４ｂが、光学接続部材１２ｂに支持されている。
【００２２】
図８は、光伝送媒体が光機能部品の一部となっている光機能モジュール、すなわち、光伝送媒体が光機能部品と一体化して、光機能部品自体が光伝送媒体の機能を有する光機能モジュールを示すものであって、基材１０上において、光機能部品３をそれ自体が、光伝送媒体の機能を果たすものとして、モジュール両端に設けられた光学接続部材１３ａ、１３ｂに支持されている。
【００２３】
図９及び図１０に記載の光機能モジュールは、基材１０の上に、１つの光機能部品３と１つの光学接続部材１４が設けられており、図９においては、光機能部品３の一端に２つの光伝送媒体４ａ、４ｂが接続して、それらが光学接続部材１４に固定されている。また、図１０は、光機能部品の両端に２つの光伝送媒体４ａ、４ｂが接続して、それらが光学接続部材１４に固定されている。
【００２４】
次に、本発明において使用する光伝送モジュールの他の変形例を図１１〜図１６によって説明する。図１１〜図１６は、光伝送モジュールの他の例を示す平面図であって、これらの光伝送モジュールは、基材が使用されている。図１１においては、基材１７の一端縁部に、光学接続部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃが設けられ、そして、光学接続部材を通して光を伝送するための光伝送部材として、ミラー１６ａ、１６ｂが設けられている。空間的に平行光で伝搬する光信号１８ａは、光学接続部材１５ａに入射し、光伝送媒体である空気を伝搬して、ミラー１６ａ、１６ｂで反射、偏向され、他の光学接続部材１５ｂから出射される。また、光信号１８ｂは、光学接続部材１５ｃを介して出射される。
【００２５】
図１２の光伝送モジュールは、光伝送部材として図１１のミラーの代わりにプリズムが使用されたものであって、プリズム１９が光学接続部材１５ａ、１５ｂに接した状態で固定されている。この光伝送モジュールにおいては、光信号は光学接続部材１５ａを伝搬してプリズム１９に入射され、プリズム内部で反射、偏向して光学接続部材１５ｂから出射される。
【００２６】
図１３は、プリズムを使用した光伝送モジュールの他の一例であって、図１３（ａ）は平面図、図１３（ｂ）は側面図である。図１３の場合、プリズム１９は光学接続部材１５ａ、１５ａ及び１５ｂ、１５ｂに挟まれた状態で固定されている。また、図１４は、プリズムを使用した光伝送モジュールのさらに他の一例であって、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）は側面図である。図１４の場合は、プリズム１９が一つの光学接続部材１５内で挟まれた状態で固定されている。これら図１３及び図１４の場合は、光学接続部材に挟持された光信号はプリズム１９に直接入射し、プリズム内部で反射、偏向してプリズム１９から出射される。
【００２７】
図１５の光伝送モジュールは、基材１７の一端縁部に、光学接続部材２２ａ、２２ｂ、２２ｃが設けられ、光導波路２１ａ、２１ｂを設けた光導波路基板２０がこれら光学接続部材に固定されている。光導波路２１ａに入射した光信号は、光導波路２１ａを伝搬して出射される。この場合、光導波路は基板上に凸状に作製されるリッジ型光導波路や、基板表面が平面になる埋め込み型光導波路等、どの構造の光導波路でも用いることができる。
【００２８】
図１６の光伝送モジュールは、基材１７の一端縁部に、光学接続部材８ａ、８ｂ、８ｃが設けられており、光伝送部材７ａ、７ｂ（例えば、光ファイバ）がこれら光学接続部材に固定されている。そして、これら光伝送部材および光学接続部材は、固定材９によって被覆されている。
【００２９】
本発明における光伝送モジュールは、これら図１１〜図１６に示される様に、光伝送部材と光学接続部材が同一基材上に設けられているものが好ましい。このような構成にすることによって光伝送部材と光学接続部材が強固に固定され、扱い易くなるとともに、各部品の設置が容易になり、モジュール作製面においても有効である。
【００３０】
上記の光機能モジュールと光伝送モジュールとを用いた本発明の光デバイスの典型的な一例は、図１に示す構造を有するものであるが、他の典型的な一例として、図１７に示すものをあげることができる。図１７に示される構造のものにおいては、一つの光伝送モジュールに、多数の光機能モジュールが接合されている。すなわち、一つの光伝送モジュール２に、６つの光機能モジュール１ａ〜１ｆが接合された構造を有している。この構造に使用される光機能モジュールは、図６、図９および図１０に示されるように、光機能モジュールの一端に２つの光伝送媒体が支持された構造のものである。この図におけるように、１つの光伝送モジュールに、複数の光機能モジュールが接合された光デバイスは、光デバイス１個当りの光伝送モジュールの数が少なくなり、設置スペースが小さくなるため、光デバイスの組立てが一層容易になり、また省スペース化がはかられるようになる。
【００３１】
本発明の光デバイスは、上記の光機能モジュールと、光伝送モジュールとを接合させ、それによって複数の光機能モジュールの光機能部品による光回路が光伝送モジュールを介して形成される。光機能モジュールと光伝送モジュールとの接合方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いて行えばよい。図１８は、本発明の光デバイスに用いる光機能モジュールと光伝送モジュールとの接続状態を説明するためのものであって、接合させる部分の斜視図である。光機能モジュールは、基材１０上に光伝送媒体４が接続した光機能部品３が設けられ、また、基材１０端縁部に光伝送媒体４を支持する光学接続部材５ａが固定されている。この光学接続部材５ａの下面には位置合わせ溝２３ａ、２３ｂが形成されている。一方、この光機能モジュールが接合される光伝送モジュールについては、基材１７の端縁近傍に、位置合わせ部材２５ａ、２５ｂが設けられており、その上に光学接続部材が固定されている。すなわち、下面に位置合わせ溝２４ａ、２４ｂを設けた光学接続部材８ａの位置合わせ溝が、位置合わせ部材と係合するように載置され固定されている。なお、図１８の場合は、光伝送部材７は、その一端が、光学接続部材８ａに、他端が光学接続部材８ｂに接続されている。また、光学接続部材８ａは、光学接続部材５ａが基材１７の上に載置されて接合されるように、基材１７の端縁部から一定の間隔をあけて固定されている。
【００３２】
光機能モジュールを光伝送モジュールに接合する場合、上記の光機能モジュールを、光学接続部材５ａの位置合わせ溝２３ａ、２３ｂが、光伝送モジュールの基材上の位置合わせ部材２５ａ、２５ｂに係合するように上方から下方に移動させる。それによって光機能モジュールの光学接続部材５ａと光伝送モジュールの光学接続部材８ａとの間で光学接続がなされる。
【００３３】
本発明において、位置合わせ部材は、その設ける位置、材質、形状等は、特に限定されるものではないが、材質としては、腐食し難い材料、例えばステンレス鋼、プラスチック等が好ましく使用される。また、形状は、例えば、円柱状、半円柱状、三角柱状、四角柱状等が好ましく使用される。また、設ける位置も上記のように基材の上に設けてもよいが、後記するように例えばピン状のものを光学接続部材に設けてもよい。一方、位置合わせ部材と係合する光学接続部材に設ける位置合わせ溝は、位置合わせ部材の形状によって適宜選択して使用されるが、Ｖ字形、半円型、矩形等が好ましい。特に、円柱状、半円柱状の位置合わせ部材の場合には、Ｖ字形の位置合わせ溝が好ましい。
【００３４】
本発明において、光機能モジュールの光学接続部材に光伝送媒体を固定する方法および光伝送モジュールの光学接続部材に光伝送媒体を固定する方法は、特に限定されるものではないが、例えば、図１９に示すように、光学接続部材５（または８）に整列溝２６を設け（図１９（ａ））、その整列溝に光伝送媒体４または光伝送部材７を載置して、その上を固定板２７で覆って固定することによって行うことができる（図１９（ｂ））。その場合、整列溝２６の形状は、特に限定されるものではないが、光伝送媒体または光伝送部材が光ファイバの場合は、Ｖ字形の溝が好ましく、光導波路の場合は矩形が好ましい。
【００３５】
次に、本発明の光デバイスの作製において、光機能モジュールと光伝送モジュールとを接合する接続方法の他の例について説明する。図２０はその一例であって、光機能モジュールは、基材１０上に光伝送媒体４が接続した光機能部品３が設けられ、また、基材１０端縁部に光伝送媒体４を保持する光学接続部材５が固定されている。この光学接続部材５には、位置合わせ孔３０が設けられている。一方、光伝送モジュールは、基材１７の端縁部に、光学接続部材８が固定されている。この光学接続部材８にも同様に位置合わせ孔３１が設けられ、その穴に位置合わせ部材３２が挿入されている（図２０（ａ））。まず、光機能モジュールを上方から移動させて、光学接続部材５と８とを向い合わせ（図２０（ｂ））、次に、光学接続部材８の位置合わせ孔３１に挿入された位置合わせ部材３２を押し込むことにより、位置合わせ部材３２の先端部が光学接続部材５の位置合わせ孔３０に挿入され、位置合わせができ、光伝送媒体４と光伝送部材７との光学接続が完了する（図２０（ｃ））。
【００３６】
プッシュプル接続方式の場合には、光伝送モジュールを取り外さない限り、光機能モジュールを取り替えることができないが、上記図２０に示すような接続方法を採用すれば、光伝送モジュールを固定させたまま、光機能モジュールを交換することが可能になる。
【００３７】
上記のような接続方法を採用すれば、図２１に示す構造の光デバイスの作製も可能になる。すなわち、図２１に示す光デバイスは、一つの基材３４の両側に光学接続部材８ａ、８ｂが固定されており、中央部分に、基材１０の両端に光学接続部材５ａ、５ｂが固定された光機能モジュールが嵌め込まれた構造を有している。なお、他の符号は、前記したものと同意義を有する。
【００３８】
また、図２２は、本発明の光デバイスの他の一例を示すものであって、図２２においては、光機能モジュールの光学接続部材５と光伝送モジュールの光学接続部材８とが、光伝送接合部材３５を介して接合している。光伝送接合部材３５の材質は、その屈折率が用いる光伝送媒体又は光伝送部材の屈折率と一致またはその近似値であれば、特に限定されるものではないが、光伝送媒体又は光伝送部材を損傷しないようにするために、光伝送媒体又は光伝送部材よりも柔軟なものが好ましい。また、接続特性を安定させるために、膜厚が一定なフィルム状物が好ましい。
【００３９】
また、光伝送接合部材は、その取扱いを容易にするために、フィルム状物の外周部に支持部材を設けたものであってもよい。図２３は、光伝送接合部材の一例であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図であり、フィルム状の光伝送接合部材３５の外周部に、支持部材３６が設けられている。この支持部材は、後記実施例４において説明するように、光学接続部材に装着可能なものであり、接合に際して、支持部材の一方の側を、光機能モジュールまたは光伝送モジュールの光学接続部材に嵌め込むことによって装着し、その後接続作業を行えばよい。
【００４０】
図２４は、他の一例を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図であり、フィルム状の光伝送接合部材３５の外周部に、支持部材３７が設けられている。このような光伝送接合部材を用いる場合、図２５に示すように、光学接続部材５（または８）または基材に、支持部材３７で支持された光伝送接合部材３５を固定できる装着部材３８を設けたものを使用するのが好ましい。装着部材３８には、光伝送接合部材を挿入するスリット状の凹部３９が設けられており（図２５（ａ））、その凹部に支持部材３７で支持されたフィルム状の光伝送接合部材３５を挿入して（図２５（ｂ））、光学接続をすればよい。
【００４１】
なお、支持部材及び装着部材の材質については特に限定されず、プラスチック、ゴム、金属等が使用できる。また、形状についても、光伝送接合部材を着脱することができれば特に限定されるものではない。光伝送接合部材の装着方法も光伝送接合部材に傷や汚れが付かなければ如何なる方法でも構わない。例えば、光伝送媒体の中心軸に垂直方向にスライドさせて着脱してもよく、また光伝送接合部材を湾曲させて枠に嵌め込む方法によっても構わない。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１
図２６（ａ）及び（ｂ）に示す光機能モジュール及び図２７に示す光伝送モジュールを使用して図２８に示す光デバイスを作製した。すなわち、光機能部品として、Ｎ２ポート光カプラ（ルミネント社製）５０（図２６（ａ）参照）２個および光アイソレータ（ルミネント社製）５１（図２６（ｂ）参照）１個を有する光デバイスに用いるための光機能モジュールを作製した。光伝送部材として光ファイバ（古河電工社製、ＵＶ心線２５０μｍ径）５２を用い、光学接続部材として４心ＭＴフェルール５３を用いた。光カプラ５０及び光アイソレータ５１から引き出されている光ファイバは、被覆を除去して光ファイバ素線（１２５μｍ径）を露出させ、ＭＴフェルール５３に挿入し、両端のＭＴフェルール端部間の距離を８０ｍｍとし、フェルール端面を研磨した。次いで、光カプラ５０、光ファイバ５２及びＭＴフェルール５３を、エポキシ樹脂５５により封止・固定して光機能モジュール（図２６（ａ））を２個作製した。また、光アイソレータ５１、光ファイバ５２及びＭＴフェルール５３は、エポキシ樹脂５５により封止・固定して、光機能モジュール（図２６（ｂ））１個を作製した。
【００４３】
また、光伝送モジュールは次のようにして作製した。光伝送部材として光ファイバ（古河電工社製、ＵＶ心線２５０μｍ径）５７を用い、光学接続部材として４心ＭＴフェルール５６を用いた。光ファイバを、６０ｍｍにカットし、両端の被覆を除去して光ファイバ素線（１２５μｍ径）を露出させ、ＭＴフェルール５６に挿入・固定し、フェルール端面を研磨した。その後、各々のＭＴフェルール及び光ファイバを図２７に示すように配置・配線し、その後、エポキシ樹脂５８により封止・固定して、光伝送モジュール（図２７）を２個作製した。
【００４４】
次いで、各光機能モジュールと各光伝送モジュールとを向かい合わせ、各光機能モジュールのＭＴフェルールの位置決め孔に挿入したガイドピン５４、５４を各光伝送モジュールのＭＴフェルールに設けた位置決め孔に挿入して位置合わせした。その後、各々対向するＭＴフェルール５３とＭＴフェルール５６をＭＴクリップ５９で固定して本発明の光デバイスを作製した（図２８）。
【００４５】
得られた光デバイスは、光伝送媒体や光機能部品と光学接続部材が強固に固定され、また、余長がないため、デバイス作製時に配線されている光ファイバが折れる等の損傷もなく、容易に組立てが可能になった。また、光機能モジュールの取り外しも容易に行うことができ、また、そのモジュールを再接続する場合も容易に行うことができた。また、他の光機能モジュール及び光伝送モジュールに損傷や光損失等の影響を与えることなく、モジュールの交換作業が可能であった。さらに取り外した光アイソレータモジュールを、他の光デバイスで使用することも可能であった。
【００４６】
実施例２
図２９（ａ）〜（ｃ）に示す光機能モジュール及び図３０に示す光伝送モジュールを使用して図３１に示す光デバイスを作製した。基材を用いた以外は、実施例１と同様にして光機能モジュールを作製した。すなわち、光機能部品から引き出された光ファイバに、ＭＴフェルールを取り付けた。その後、８ｍｍ×７０ｍｍ×１．６ｍｍのガラス−エポキシ樹脂製基板６０に、光カプラ５０または光アイソレータ５１とＭＴフェルールを配置し、ＭＴフェルールをＵＶ硬化性接着剤で固定した。その後、光カプラ５０、光ファイバ５２及びＭＴフェルール５３を、エポキシ樹脂５５により封止・固定して光機能モジュール（図２９（ａ）は平面図、（ｃ）は側面図）を２個作製した。また、光アイソレータ５１、光ファイバ５２及びＭＴフェルール５３は、エポキシ樹脂５５により封止・固定して、光機能モジュール（図２９（ｂ）は平面図）を作製した。
【００４７】
また、光伝送モジュールも、基材を用いる以外は実施例１と同様にして作製した。すなわち、２４ｍｍ×７０ｍｍ×１．６ｍｍのガラス−エポキシ樹脂製基板６２にＭＴフェルール５３を配置し、ＭＴフェルールをＵＶ硬化性接着剤で固定した。その後、光ファイバ５７を図３０（ａ）に示すように配置・配線し、その後、エポキシ樹脂５８により封止・固定して、光伝送モジュール（図３０（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図）を２個作製した。
【００４８】
次いで、光機能モジュールと光伝送モジュールとを向かい合わせ、光機能モジュールのＭＴフェルールの位置決め孔に挿入したガイドピン５４、５４を光伝送モジュールのＭＴフェルールに設けた位置決め孔に挿入して位置合わせした。その後、各々対向するＭＴフェルール５３とＭＴフェルール５６をＭＴクリップ５９で固定して本発明の光デバイスを作製した（図３１）。
【００４９】
得られた光デバイスは、光伝送媒体や光機能部品と光学接続部材が強固に固定され、また、余長がないため、デバイス作製時に配線されている光ファイバが折れる等の損傷もなく、容易に組立てが可能になった。また、光機能モジュールや光伝送モジュールにおいて、一つの基板上に各部品を配置することにより、モジュール作製時の各部品の配置や配線が容易になり、また、ＵＶ硬化性樹脂やエポキシ樹脂による固定も簡単にでき、モジュール作製時における各部分の破損もなく、作業性及び歩留まりが向上した。さらに光機能モジュールの取り外しも容易に行うことができ、また、そのモジュールを再接続する場合も容易に行うことができた。また、他の光機能モジュール及び光伝送モジュールに損傷や光損失等の影響を与えることなく、モジュールの交換作業が可能であった。さらに取り外した光アイソレータモジュールを、他の光デバイスで使用することも可能であった。
【００５０】
実施例３
実施例２の場合と同様にして光機能モジュール及び光伝送モジュールを作製した。ただし、基材として、ＭＴフェルール端面まで載置できるサイズのものを用いた。さらに、基板６０及び６２の裏面に、プリント基板に載置するための足６１及び６３を取り付けた。その後、光伝送モジュールのＭＴフェルール５３の位置合わせ孔に、ガイドピン６４をその先端が位置合わせ孔からでないように挿入した。次に、光伝送モジュールをプリント基板６５上に固定した後、光機能モジュールを垂直方向から移動させ（図３２（ａ））、光機能モジュールのＭＴフェルール端面と光伝送モジュールのＮＴフェルール端面を向い合わせた（図３２（ｂ））。次いで、伝送モジュールのＮＴフェルールに挿入されているガイドピン６４を押し込んで、先端が光機能モジュールのＭＴフェルールの位置合わせ孔に挿入する状態にして両者の位置合わせを行った（図３２（ｃ））。その後、光機能モジュールのＭＴフェルール５３と光伝送モジュールのＭＴフェルール５６とをＭＴクリップ５９で固定して、本発明の光デバイスを作製した（図３２（ｄ））。
【００５１】
得られた光デバイスは、上記実施例２の光デバイスについて記したと同様の優れた効果を生じるものであった。また、この光デバイスの場合には、光デバイスの組立てが、プリント基板の上方向から行うことができるため、プリント基板から光伝送モジュールや他の光機能モジュールを取り外すことなく、特定の光機能モジュールのみの取り外し作業、再接続作業及び交換作業を容易に行うことができた。またプリント基板上の着脱用スペースが不必要となり、省スペース化が実施できた。
【００５２】
実施例４
上記実施例３の場合と同様に光機能モジュール及び光伝送モジュールを作製した。一方、図３３に示す光伝送接合部材を用意した。光伝送接合部材としては、シリコーンゴムシート６６（１０μｍ厚）を使用し、それをアクリル樹脂製支持部材６７で挟み込んだ形状で使用した（図３３（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図）。次に、この接合部材を光伝送モジュールの全てのＭＴフェルール５６に装着した（図３４（ａ））。次いで、光機能モジュールのＭＴフェルール５３を接合部材を挟むように光伝送モジュールのＭＴフェルール５６と対向させ押し込んで光機能モジュールと光伝送モジュールを光学接続させた。最後にクリップ５９によって、ＭＴフェルール同士を固定して（図３４（ｂ））、本発明の光デバイスを作製した。
【００５３】
得られた光デバイスは、上記実施例２の光デバイスについて記載したと同様の優れた効果を生じるものであった。また、この光デバイスの場合、光伝送接合部材としてフィルム状のものを用いるため、ＭＴフェルール間の距離が一定となり、接合部材が、光伝送接合部材及び光ファイバ端面を保護し、光機能モジュールと光伝送モジュールを接続する際の衝撃を緩和するため、取り外し、取り付け作業における光ファイバ端面やＭＴフェルール端面の破損もなく、光損失等の光学性質が一定となり、安定した光学接続が可能になった。なお、この実施例の場合、光伝送接合部材には、支持部材が取り付けられているので、光機能モジュール交換時の作業が非常に簡単になり、作業性が向上した。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の光デバイスは、上記の構成を有するから、光デバイスを構成する光機能部品同士を接続する際に組立てが容易であり、小さなスペースで、複数の光機能モジュール同士を光伝送モジュールを介して接続した光回路が形成されたものとなる。また、従来の技術のように余長を持った光ファイバを取り扱う必要がなく、光機能モジュールや光伝送モジュールを簡単に取り外したり、再接続することが可能であるので、光機能部品の保守点検を個々に行うことができ、また個々の光機能モジュールの交換作業も簡単に実施することが可能であるという優れた効果を生じる。
【００５５】
また、光機能モジュール及び光伝送モジュールに基材を用いた場合には、光機能部品、光伝送媒体、光伝送部材、光学接続部材等を強固に固定することができ、また、各部品の配置や配線が容易になる。さらにまた、デバイス作製時に配線されている光ファイバが折れる等の損傷もなく、組立て作業および光機能部品の点検、交換作業がさらに容易になる。また、光伝送接合部材を用いた場合には、光伝送媒体及び光学接続部材の端面が破損することが防止されるという効果を生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光デバイスの一例の平面図である。
【図２】本発明の光デバイスに用いる光機能モジュールの一例の平面図である。
【図３】本発明の光デバイスに用いる光伝送モジュールの一例の平面図である。
【図４】本発明の光デバイスに用いる光機能モジュールの他の一例の平面図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】本発明の光デバイスに用いる光機能モジュールの他の一例の平面図である。
【図６】本発明の光デバイスに用いる光機能モジュールの他の一例の平面図である。
【図７】本発明の光デバイスに用いる光機能モジュールの他の一例の平面図である。
【図８】本発明の光デバイスに用いる光機能モジュールの他の一例の平面図である。
【図９】本発明の光デバイスに用いる光機能モジュールの他の一例の平面図である。
【図１０】本発明の光デバイスに用いる光機能モジュールの他の一例の平面図である。
【図１１】本発明の光デバイスに用いる光伝送モジュールの他の一例の平面図である。
【図１２】本発明の光デバイスに用いる光伝送モジュールの他の一例の平面図である。
【図１３】本発明の光デバイスに用いる光伝送モジュールの他の一例の平面図及び側面図である。
【図１４】本発明の光デバイスに用いる光伝送モジュールの他の一例の平面図及び側面図である。
【図１５】本発明の光デバイスに用いる光伝送モジュールの他の一例の平面図である。
【図１６】本発明の光デバイスに用いる光伝送モジュールの他の一例の一部破砕平面図である。
【図１７】本発明の光デバイスの他の一例の概略平面図である。
【図１８】光機能モジュールと光伝送モジュールとの接続状態を説明する図である。
【図１９】光機能モジュールまたは光伝送モジュールの光学接続部材の一例を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図である。
【図２０】本発明の光デバイスにおける、光機能モジュールと光伝送モジュールとを接合する工程を示す説明図である。
【図２１】本発明の光デバイスの他の一例の側面図である。
【図２２】本発明の光デバイスの他の一例の光機能モジュールと光伝送モジュールとの接合部分を説明する図である。
【図２３】光伝送接合部材の一例を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２４】光伝送接合部材の他の一例を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図２５】光伝送接合部材を挿入する場合を説明する工程図である。
【図２６】実施例１の光デバイスに用いる光機能モジュールの平面図である。
【図２７】実施例１の光デバイスに用いる光伝送モジュールの平面図である。
【図２８】実施例１の光デバイスの平面図である。
【図２９】実施例２の光デバイスに用いる光機能モジュールの平面図及び側面図である。
【図３０】実施例２の光デバイスに用いる光伝送モジュールの平面図及び側面図である。
【図３１】実施例２の光デバイスの平面図である。
【図３２】実施例３の光デバイスを製造する工程図である。
【図３３】実施例４において用いる光伝送接合部材であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３４】実施例４の光デバイスにおける光機能モジュールと光伝送モジュールの接合方法を説明する工程図である。
【符号の説明】
１…光機能モジュール、２…光伝送モジュール、３…光機能部品、４…光伝送媒体、５，８，１１，１２，１３，１４，１５，２２…光学接続部材、６…固定材、７…光伝送部材、９…固定材、１０，３４…基材、１６…ミラー、１７…基材、１８…光信号、１９…プリズム、２０…光導波路基板、２１…光導波路、２３，２４…位置合わせ溝、２５…位置合わせ部材、２６…整列溝、２７…固定板、３０，３１…位置合わせ孔、３２…位置合わせ部材、３５…光伝送接合部材、３６，３７…支持部材、３８…装着部材、５０…光カプラ、５１…光アイソレータ、５２，５７…光ファイバ、５３，５６…ＭＴフェルール、５４…ガイドピン、５５，５８…エポキシ樹脂、５９…ＭＴクリップ、６０，６２…ガラス−エポキシ樹脂製基板、６１，６３…足、６４…ガイドピン、６５…プリント基板、６６…シリコーンゴムシート、６７…アクリル樹脂製支持部材。

Claims

光機能部品、該光機能部品に接続または一体化されている光伝送媒体、および該光伝送媒体を支持する光学接続部材を有する複数の光機能モジュールと、光学接続部材および光伝送部材を備えた１つまたはそれ以上の光伝送モジュールとよりなり、複数の光機能モジュールの光学接続部材と光伝送モジュールの光学接続部材とが接合して、該光伝送モジュールを介して、複数の光機能モジュールの光機能部品によって光回路が形成されたことを特徴とする光デバイス。
光機能モジュールにおける光機能部品および光学接続部材が基材上に固定されていることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
光伝送モジュールにおける光学接続部材が基材上に固定されていることを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
光機能モジュールの光伝送媒体が光ファイバである請求項１記載の光デバイス。
光伝送モジュールの光伝送部材が光ファイバ、光導波路、プリズムまたは反射鏡である請求項１記載の光デバイス。
光機能モジュールの光学接続部材と、光伝送モジュールの光学接続部材との接合が、光機能モジュールまたは光伝送モジュールを光進行方向に対して垂直方向に移動して行われたことを特徴とする請求項１記載の光デバイス。
光機能モジュールの光学接続部材と光伝送モジュールの光学接続部材との接合が、光伝送接合部材を介して光学接続されたものである請求項１に記載の光デバイス。
光伝送接合部材が、フィルム状物であることを特徴とする請求項７記載の光デバイス。
フィルム状物の外周部が支持部材によって支持されていることを特徴とする請求項８記載の光デバイス。