JP2004317626A

JP2004317626A - マウントおよび光送信モジュール

Info

Publication number: JP2004317626A
Application number: JP2003108887A
Authority: JP
Inventors: Makiko Yokoyama; 磨紀子横山; Toshisada Sekiguchi; 利貞関口; Koichiro Masuko; 幸一郎増子; Hideyuki Hosoya; 英行細谷
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】面発光型発光素子とその出力をモニタする受光素子とを搭載することができ、上記素子や光ファイバの位置決めを容易に行うことができ、少ない部品点数で構成することができるマウントおよび光送信モジュールの提供。
【解決手段】光透過性材料からなり、一対の端面２ａ，２ｂと、それらの間に延在する光軸４とを有するマウント本体２を備え、前記マウント本体２は、光軸４から離れるに従って屈折率が次第に小さくなるような屈折率分布を有する屈折率分布部分３と、前記屈折率分布部分３の前記光軸４からずれた位置に形成され、光ファイバ１３の先端部を挿入して収容するための貫通穴７とを有することを特徴とするマウント１およびこれを用いた光送信モジュール１０。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、面発光型発光素子の出力をモニタするための受光素子を搭載するマウントおよび光送信モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信装置や大型計算機等の間で信号を送受信するに際し、電気信号と光信号とを相互に変換し、光信号として通信を行うことが盛んに研究されている。光信号により送信を行うためには、発光素子を用いて電気信号を光信号に変換し、得られた光信号を光ファイバなどの光導波路に入射させるようにしている。例えば、特許文献１には、発光素子として面発光型の発光素子（レーザ）を用いた光送信モジュールが記載されている。面発光型レーザでは、レーザ光は該素子の両方の端面から出力されるので、上記光送信モジュールでは、一方の端面からの出力を光ファイバに入射させて送信し、他方の端面からの出力を、フォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子に入射させてモニタするようにしている。
【０００３】
また、近年、生産性などの観点から、発光素子として面発光型レーザ（ＶＣＳＥＬ：ｖｅｒｔｉｃａｌ−ｃａｖｉｔｙｓｕｒｆａｃｅ−ｅｍｉｔｔｉｎｇｌａｓｅｒ）が注目されている。ＶＣＳＥＬでは、レーザ光は一方のみに出力されるので、面発光型レーザと同様な方法では、出力をモニタすることができない。これを解決するため、特許文献２に記載の光送信モジュールでは、楔状の分光基体を用いて出力レーザ光を２方向に分岐させ、一方を光ファイバにし、他方を受光素子に入射させるようにしている。また、特許文献３に記載の光送信モジュールでは、ＶＣＳＥＬからの出力光の一部を光ファイバの端面、または光ファイバを搭載した基板上に形成された溝により反射させ、この反射光を受光素子に入射させてモニタするようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１６６１８７号公報
【特許文献２】
特開２００２−０７２０２５号公報
【特許文献３】
特開２００２−１７０９６５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２に記載の光送信モジュールの場合、ＶＣＳＥＬの発光部が非常に小さいので、ＶＣＳＥＬと分光基体のわずかな位置ずれにより、分光基体による光の分岐比が大きく変化してしまうことがある。このため、分光基体などの実装について高い位置精度が要求される。また、分光基体が温度の変化に応じて変形すると、使用中に分岐比が変動してしまうおそれがある。また、分光基体を使用する分、部品点数が多くなる。
また、特許文献３に記載の光送信モジュールでは、ＶＣＳＥＬの光を光ファイバや受光素子に結合させるまでに、光が空間中をかなり長距離にわたって伝播する必要があり、このため、ＶＣＳＥＬや光ファイバ、ＰＤの実装について高い位置精度が要求される。また、光送信モジュール全体の寸法もその分大きくなる。また、光を反射させる反射面の角度も高い精度が必要となる。反射率を高くするため、反射面に金属薄膜などを形成した場合、工程が複雑になり、また製造コストが増大する。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてさなれたものであって、面発光型発光素子とその出力をモニタする受光素子とを搭載することができ、上記素子や光ファイバの位置決めを容易に行うことができ、少ない部品点数で構成することができるマウントおよびそれを用いた光送信モジュールを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、光透過性材料からなり、一対の端面と、該端面間に延在する光軸とを有するマウント本体を備え、前記マウント本体は、光軸から離れるに従って屈折率が次第に小さくなるような屈折率分布を有する屈折率分布部分と、前記屈折率分布部分の前記光軸からずれた位置に、マウント本体の一方の端面から他方の端面の側に貫通した貫通穴とを有することを特徴とするマウントを提供する。
【０００８】
前記マウント本体は、屈折率分布部分の光軸を中心軸とする円柱状とすることができる。この場合、マウント本体は側面に平面部を有するハウジング内に固定されて収容されていることが好ましい。ハウジングは直方体形状とすることが好ましい。
また、マウント本体が、円柱状である前記屈折率分布部分と、該屈折率分布部分の周囲に形成され、屈折率が実質的に一様である一様屈折率部分とを有し、前記一様屈折率部分が、側面に平面部を有するものとすることもできる。この場合、マウント本体は直方体形状とすることが好ましい。
このマウントでは、マウント本体の端面に電極を設けることができる。
また、マウント本体の前記一対の端面間の長さが、０．５ピッチの奇数倍であることが好ましい。
【０００９】
さらに本発明は、上記マウントを備えることを特徴とする光送信モジュールを提供する。
この光送信モジュールにおいては、マウントの貫通穴に、光ファイバの先端部を収容し、マウントの一対の端面のうち、前記光ファイバの端面に対向する側の端面に面発光型発光素子を搭載し、他方の端面に前記面発光型発光素子の出力をモニタする受光素子を搭載することができる。
マウント本体の前記一対の端面間の長さが、０．５ピッチの奇数倍である場合、受光素子を、マウント本体の光軸に対して面発光型発光素子の反対側に配置することが好ましい。
前記マウントには、前記面発光型発光素子を駆動するための集積回路を搭載することができる。
また、上記光送信モジュールを複数個並べて一体化することにより、アレイ型光送信モジュールとすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に基づいて、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の第１実施の形態に係る光送信モジュールの一例を示す概略図であり、図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は平面図、図１（ｃ）は左側面図、図１（ｄ）は右側面図である。
図２は、上記第１実施の形態の光送信モジュールの貫通穴に光ファイバの先端部を収容した状態を示す縦断面図である。
【００１１】
この光送信モジュール１０は、マウント１の貫通穴７に光ファイバ１３の先端部が収容され、一対の端面のそれぞれに面発光型発光素子１１および受光素子１２が搭載されたものである。ここでは、面発光型発光素子１１（以下、単に発光素子ということがある）はＶＣＳＥＬ（面発光型レーザ）であり、受光素子１２はＰＤ（フォトダイオード）である。
【００１２】
マウント１は、光透過性材料からなり略円柱状のマウント本体２と、マウント本体２の一方の端面２ａから側面２ｃまでまたがって取り付けられた第１の電極５，５と、マウント本体２の他方の端面２ｂから側面２ｃまでまたがって配設された第２の電極６，６とを備えている。
電極５，６は、それぞれマウント本体２の端面２ａ，２ｂ上の部分５ａ，６ａと、側面２ｃ上の部分５ｂ，６ｂとを有し、略Ｌ字形になっている。
【００１３】
マウント本体２の材料は、十分な光透過性を有すれば、プラスチックやガラスなど特に限定なく用いることができるが、望ましくは、光ファイバ１３のクラッド１７の屈折率よりも屈折率が高いか同程度の材料を用いる。これにより、詳しくは後述するが、クラッド１７から外側に漏出した光が、全反射することなくマウント本体２に入射するようになる。光ファイバ１３が石英系のものである場合、マウント本体２の材料としては、Ｇｅがドープされた石英系ガラスが例示される。
【００１４】
マウント本体２は、その中心軸が光軸４となっており、内部が、下記式（１）および図６（ｂ）に示すように、光軸４から離れるに従って屈折率が次第に小さくなるような屈折率分布を有する屈折率分布部分３となっている。
【００１５】
Δｎ＝ Δｎ_０｛１−（ｒ／ｒ_０）^α｝・・・・（１）
【００１６】
式（１）において、Δｎは、光軸からの距離がｒである点における屈折率と周縁部の屈折率との差である。Δｎ_０は、屈折率分布部分３における光軸４上の屈折率と周縁部の屈折率との差である。ｒは、光軸４からの半径方向の距離である。ｒ_０は屈折率分布部分の半径である。αは指数（α＞０）である。
【００１７】
このような屈折率分布は、図６（ａ）に示す周知のグレーテッドインデックス型のロッドレンズ９０（ＧＲＩＮレンズ）と同様のものである。ＧＲＩＮレンズ９０内を伝播する光は、光軸９１を中心として一定の周期をもって、光軸９１からの距離を変化させるように伝播する。この周期Ｐを１ピッチという。
【００１８】
上述の屈折率分布を有するロッドレンズ９０には、その端面９２上の光軸９１外の一点（点Ａ）に入射した光線９３が長手方向に１ピッチの整数倍（１．０ピッチ、２．０ピッチ、３．０ピッチ、…）の長さだけ伝播したとき、光軸９１に沿った延長線上の点Ｃ、点Ｅ、…に集光される性質がある。また、光線９３が０．５ピッチの奇数倍（０．５ピッチ、１．５ピッチ、２．５ピッチ、…）の長さだけ伝播したとき、光軸９１を中心とした反対側の点Ｂ、点Ｄ、…に集光される性質がある。
ここで、２点が光軸９１を中心とした反対側にあるとは、点Ａと点Ｂの関係を例に説明すれば、点Ａと光軸９１との距離が、点Ｂと光軸９１との距離と等しく、点Ａと光軸９１と点Ｂとで決定される二面角（換言すれば、点Ａと光軸９１とにより決定される平面と、点Ｂと光軸９１とにより決定される平面とがなす角度）が１８０°になることである。
【００１９】
上記の性質を利用すれば、マウント本体２の長さ（両端面２ａ，２ｂ間の距離）を、屈折率分布によって決定されるピッチ長に対して適切な比にとることにより、一方の端面２ａからの入射光を、他方の端面２ｂ上に集光された状態で出射させることができることになる。マウント本体２の好適な長さは、屈折率分布部分３の屈折率分布に依存するが、望ましくは、０．５ピッチの奇数倍（０．５ピッチ、１．５ピッチ、２．５ピッチ、…）である。
マウント本体２の直径は、各端面２ａ，２ｂに電極５，６を取り付け、さらにその上に発光素子１１および受光素子１２を搭載できるように、直径を０．８〜４ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２０】
マウント本体２には、他方の端面２ｂからに一方の端面２ａに向けて、貫通穴７が光軸４に平行に形成されている。貫通穴７は、マウント本体２の光軸４からずれた位置に設けられている。この貫通穴７には、光ファイバ１３の端面１５を含む先端部を挿入して収容できるようになっている（光ファイバ収容穴）。
【００２１】
ここでは光ファイバ１３は、その端面１５付近において、被覆１８が除去されて裸光ファイバ１４が露出されている。貫通穴７は、裸光ファイバ１４が収容される細径部７ｂと、被覆１８付きの光ファイバ１３が収容される太径部７ｄと、これらの細径部７ｂと太径部７ｄとを連通するテーパ部７ｃとを有している。細径部７ｂの直径は、光ファイバ１３の被覆１８の直径よりも小さくなっている。
貫通穴７は、マウント本体２の端面２ａ，２ｂの間を貫通しており、他方の端面２ｂ側の開口部７ｅから貫通穴７に挿入された光ファイバ１３は、該光ファイバ１３の端面１５を、一方の端面２ａ側の開口部７ａに臨ませた状態で収容される。この際、光ファイバ１３の被覆１８の先端がテーパ部７ｃにぶつかることにより光ファイバ１３の過度の押し込みが防止される。
なお、ここでは、貫通穴７が細径部やテーパ部を有する場合を例示したが、特にこれは必須のものではなく、例えば、マウント本体２の長手方向の全長にわたって直径が一様な貫通穴としてもよい。
【００２２】
光ファイバ１３と貫通穴７との間には、エポキシ系、アクリル系などの光透過性樹脂を充填して接着してもよい。望ましくは、光透過性樹脂の屈折率が、光ファイバ１３のクラッド１７の屈折率よりも高いか同程度であり、マウント本体２の屈折率よりも低いか同程度のものとする。これにより、詳しくは後述するが、光ファイバ１３のクラッド１７と光透過性樹脂との界面、および光透過性樹脂とマウント本体２との界面で光が全反射することなく、光ファイバ１３のクラッド１７から光透過性樹脂を経由してマウント本体２に光を透過させることができる。
【００２３】
第１の電極５は、マウント本体２の端面２ａ上の部分５ａに、発光素子１１を取り付けられるようになっている。発光素子１１は、その発光部１１ａが、光ファイバ１３の端面１５と向かい合うような位置に配置される。つまり、貫通穴７と同様に、マウント本体２の光軸４からずれた位置に設けられる。
【００２４】
同様に、第２の電極６は、マウント本体２の端面２ｂ上の部分６ａに、受光素子１２を取り付けられるようになっている。受光素子１２の取り付け位置は、発光素子１１から出力された光のうち、コア１６に伝播されずに光ファイバ１３から外に漏れてマウント本体２に入射した光が、該マウント本体２の他方の端面２ｂ上に、受光素子１２を用いてモニタするために十分なだけの光量にて集光されるような位置であればよい。
好ましくは、マウント本体２の長さが０．５ピッチの奇数倍である場合に、受光素子１２の受光部１２ａが、光軸４を中心として発光素子１１の発光部１１ａの反対の位置となるようにする。この場合、発光素子１１と受光素子１２との位置関係を容易に設定できるようになる。
【００２５】
発光素子１１および受光素子１２を第１の電極５および第２の電極６の上に電気的に接続されるように固定する方法としては、図１（ｂ）に示すように、Ａｕバンプ、Ａｕ／Ｓｎバンプ、半田、導電性接着剤などの導電材料１１ｂ，１２ｂを、電極５，６との間に介在させる方法が挙げられる。または、Ａｕ等のワイヤにより電気的接続を行う方法もある。なお、図１（ａ）では、導電材料１１ｂ，１２ｂの図示を省略している。
電極５，６には、発光素子１１や受光素子１２を実装する際に位置決めとするため、マーキングを付しておくとよい。これにより、発光素子１１や受光素子１２をパッシブアライメント法で実装することができる。
なお、第１および第２の電極５，６のマウント本体２の側面２ｃ上の部分５ｂ，６ｂは、発光素子１１および受光素子１２を、外部の電気回路と接続するためのものである。外部の電気回路の種類および接続方法等は、当該分野において公知のものであれば特に限定されるものではない。
【００２６】
本実施の形態のマウント１は、例えば、周知の屈折率分布型レンズを適宜の方法で加工して貫通穴７を設けてマウント本体２となし、このマウント本体２の所定の位置（上述）に電極５，６を取り付けることによって製造することができる。また、光送信モジュール１０は、上記マウント１の電極５，６上に、それぞれ発光素子１１および受光素子１２を実装することにより、製造することができる。
【００２７】
なお、マウント本体２がＧｅがドープされた石英系ガラスからなるものの場合、屈折率分布型レンズは、例えば、プラズマＣＶＤ法などにより、中心軸付近にドーパント（Ｇｅなど）を添加した石英ガラスからなるガラス棒を製造し、このガラス棒を加熱してドーパントを周縁部に向けて熱拡散させることにより、ドーパントの濃度が光軸（上記ガラス棒の中心軸）から離れるに従って低下するような濃度分布を形成し、必要に応じて所望の直径に延伸したり所望の長さに切断したりすることによって製造することができる。
【００２８】
この光送信モジュール１０によれば、図２に示すように、発光素子１１の発光部１１ａから出射された光のうち、光ファイバ１３のコア１６に入射された光の多くは、該コア１６内を伝播することで、光ファイバ１３に導波される。しかし、光ファイバ１３の臨界角以上の角度でコア１６に入射した場合、コア１６からクラッド１７に漏出し、条件によっては、さらに、クラッド１７から漏出してマウント本体２に入射する。あるいは、発光部１１ａからクラッド１７に入射してクラッド１７から漏出してマウント本体２に入射する。あるいは、発光部１１ａからマウント本体２に直接入射する。
【００２９】
マウント本体２に入射した光は、その屈折率分布によって、光路を曲げられながらマウント本体２内を伝播する。マウント本体２の長さが０．５ピッチの奇数倍（０．５ピッチの場合を含む）であると、一方の端面２ａからの入射光を、他方の端面２ｂ上に集光された状態で出射させることができる。この集光位置に受光素子１２を配置して発光素子１１の出力をモニタすれば、受光素子１２への光の結合効率を高くすることができる。
なお、図２では、電極５，６や電気的接続用の導電材料１１ｂ，１２ｂの図示を省略している。
【００３０】
このように、本実施の形態のマウント１によれば、マウント本体２の貫通穴７を通して光ファイバ１３の端面１５に発光素子１１の出力光を入射させることができるとともに、光ファイバ１３の外側に漏れ出して、マウント本体２の内部の屈折率分布部分３に入射した光を受光素子１２に集光してモニタすることができる。従って、屈折率分布部分３に入射した光を十分に高い結合効率にて受光素子１２に入射させることができ、精度の高いモニタリングが可能になる。
また、発光素子１１とその出力をモニタする受光素子１２とを搭載できるマウント１を、少ない部品点数で構成することができる。
電極５，６や貫通穴７を所定の位置に配置しておくことにより、電極５，６や貫通穴７の位置に合わせて、発光素子１１や受光素子１２、光ファイバ１３の位置決めを容易に行うことができる。
【００３１】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る光送信モジュールおよびマウントの例を示す端面図である。図３において、図１，２で用いたのと同一の符号は、上記第１の実施の形態における構成と同一または同様であることを示し、説明を省略することがある。
この光送信モジュール２０のマウント２１において、マウント本体２２は、円柱状の屈折率変化部分３と、該屈折率変化部分３の周囲に一体に形成されている一様屈折率部分２３とを有している。屈折率変化部分３は、光軸４から離れるに従って屈折率が次第に小さくなるような屈折率分布を有するものであり、詳しくは上記第１の実施の形態のマウント１におけるマウント本体２と同様にすればよい。
【００３２】
図３（ｂ），（ｃ）に示すように、マウント本体２２は、一様屈折率部分２３に、一面以上の平面部２４を有している。これにより、当該平面部２４を基準面として、発光素子１１や受光素子１２を位置合わせするに際し、これらの位置精度を向上できる。平面部２４は、発光素子１１の発光部１１ａと受光素子１２の受光部１２ａと光軸４とを含む平面Ｓに対して、垂直もしくは平行とすることが好ましい。もちろん、垂直・平行以外の角度としてもよい。
【００３３】
電極５，６のマウント本体２２の側面２２ｃ上の部分５ｂ，６ｂは、平面部２４（図３中、符号を区別して平面部２４Ａとする）に配置するのが好ましい。これにより、電極５，６に他の配線や部品等を接続する作業がやりやすくなる。また、電極５，６が設けられた平面部２４Ａに対してマウント本体２２の側面２２ｃ上の反対側（図３（ｂ），３（ｃ）における下側）にも平面部２４（図３中、符号を区別して平面部２４Ｂとする）を設けるようにすれば、この平面部２４Ｂの面によりマウント２１を基板などの上に載置したとき、電極５，６が設けられた平面部２４Ａを前記基板等の反対側に配置することができる。これにより、マウント２１の配置に必要な面積を小さくできる。また、マウント２１を多数並べて配置する場合でも、図３（ｂ），３（ｃ）における左右方向に並べやすい。
【００３４】
マウント本体２２は、具体的には、例えば、図３（ｂ）に示すように、一様屈折率部分２３に四面の平面部２４を形成して、直方体状（立方体を包含する）の外形をもつようにすることができる。また、図３（ｃ）に示すように、一様屈折率部分２３に平行な二面の平面部２４を形成してもよい。
特に、直方体状であれば、隣接するマウント２１同士を、左右の平面部２４，２４（図３中、符号を区別して平面部２４Ｃ，２４Ｃとする）を対向させて並べるのに好都合である。
【００３５】
このような屈折率分布を有するマウント２１は、まず、図３（ａ）に示すように、円柱状の屈折率変化部分３と、その周囲に屈折率変化部分３と同軸の一様屈折率部分２３とを有する母材２５を作製し、この母材２５を研磨あるいは切削して、側面に平面部２４を形成することなどにより製造することができる。
母材２５は、例えば、上記の屈折率分布を有する円柱状のガラス棒の外周に、一様な屈折率を有するガラス管をかぶせてロッドインチューブ法で一体化し、必要に応じて所望の直径に延伸したり所望の長さに切断したりすることにより製造することができる。
また、例えば、上述したドーパントの熱拡散法によって母材２５を製造する場合には、ドーパントが周縁部まで拡散する前に加熱を停止すればよい。この場合、屈折率変化部分３の周縁部と一様屈折率部分２３との間で連続な屈折率を有する母材２５を得ることができる。
【００３６】
本実施の形態のマウント２１および光送信モジュール２０によれば、高い結合効率にて受光素子１２に光を入射させて発光素子１１の出力をモニタできるなど、上記第１の実施の形態のマウントと同様の優れた効果を奏するとともに、マウント本体２２の一様屈折率部分２３に平面部２４を形成し、これを基準面とすることにより、貫通穴７や電極５，６の位置決めや、発光素子１１や受光素子１２の実装作業や光ファイバ１３の実装作業などがやりやすくなる。また、マウント２１を製造する際に高精度での加工が容易になる。屈折率変化部分３は円柱状としたので、平面部２４を設けたことによる屈折率分布への悪影響はほとんどなく、受光素子１２への光の結合効率を十分に高くすることができる。
【００３７】
図４は、本発明の第３の実施の形態に係るマウントの一例を示す斜視図である。このマウント３１は、上記第２の実施の形態のマウント２１の改変例ということができる。ここでは、マウント本体の屈折率分布部分の周囲に一様屈折率部分を設ける代わりに、屈折率分布を有する円柱状のマウント本体３２の周囲に、側面に平面部３４を有するハウジング３３を装着するものである。
【００３８】
ハウジング３３は、マウント本体３２を収容できるようにマウント本体収容穴３３ａを有してスリーブ状に形成されており、マウント本体収容穴３３ａの両端から、マウント本体３２の端面３２ａ，３２ｂが露出されるようになっている。
ハウジング３３の材質は光透過性である必要はなく、石英系ガラスやケイ酸塩ガラスなどのガラス、アルミナや窒化アルミニウムなどのセラミックス、プラスチック、樹脂などの種々の材料から適宜選択して用いることができる。
ハウジング３３のマウント本体収容穴３３ａと、マウント本体３２の側面３２ｃとの間は、接着剤を充填してマウント本体３２を固定するようにしてもよい。
【００３９】
ハウジング３３の形状は、図４に示すように、直方体状とすることが好ましい。このほか、図３（ｃ）に示したような形状などでもよい。
電極５，６は、マウント本体３２とハウジング３３とにまたがって形成することができ、ここでは、電極５，６のうち、マウント３１の側面上の部分５ｂ，５ｂは、ハウジング３３の平面部３４の一面の上に設けられている。
【００４０】
本実施の形態のマウントによれば、高い結合効率にて受光素子１２に光を入射させて発光素子１１の出力をモニタできるなど、上記実施の形態のマウントと同様の優れた効果を奏する。また、ハウジング３３に平面部３４を形成し、これを基準面とすることにより、貫通穴７や電極５，６の位置決めや、発光素子１１や受光素子１２の実装作業や光ファイバ１３の実装作業などがやりやすくなる。また、マウント１を製造する際に高精度での加工が容易になる。しかも、マウント本体３２の研磨や切削を行うことなく、マウント３１の側面に平面部３４を設けることができるので、生産性が高い。
【００４１】
図５は、本発明の第４の実施の形態のマウントおよび光送信モジュールを示す断面図である。本実施の形態のマウント４１は、上記実施形態のマウントと同様に、屈折率分布部分の光軸からずれた位置に貫通穴７を有するマウント本体４２と、第１および第２の電極５，６とを備えている。
ここでは、一方の電極５のうちマウント本体４２の端面４２ａ上の部分５ａに発光素子１１が取り付けられ、他方の電極６のうちマウント本体４２の端面４２ｂ上の部分６ａに受光素子１２が取り付けられ、さらに、一方の電極５のうちマウント本体４２の側面４２ｃ上の部分５ｂには、発光素子１１を駆動する駆動用ＩＣ４３が取り付けられている。
駆動用ＩＣ４３は電極５を介して発光素子１１と電気的に接続される。駆動用ＩＣ４３と電極５とを電気的に接続するための材料としては、金錫半田、金（Ａｕ）やＡｕ／Ｓｎなどのバンプ、導電性接着剤、金ワイヤなどがある。
【００４２】
本実施の形態のマウントによれば、受光素子１２への光の結合効率を高くして発光素子１１の出力をモニタすることができるなど、上記実施の形態のマウントと同様の優れた効果を奏する。さらに、駆動用ＩＣ４３をマウント４１上に搭載したことにより、発光素子１１と駆動用ＩＣ４３との配線（電極５）の長さを短くすることができるので、高周波特性を改善することができる。また、光送信モジュール４０を小型にまとめることができる。
【００４３】
以上、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明はこの実施の形態のみに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
例えば、上記光送信モジュールを複数個並設して組み合わせることにより、アレイ型光送信モジュールを製造することができる。光送信モジュールを複数個並設する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、共通の基板上に複数のマウントを並設する方法、複数のマウント本体収容穴を有するハウジングを用いて、複数のマウント本体を一個のハウジング内に収容する方法等が挙げられる。このようなアレイ型光送信モジュールによれば、多数の電気信号を各単位の光送信モジュールによって光信号に変換することができ、全体の寸法を小型化して高密度に配置することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のマウントおよび光送信モジュールによれば、発光素子から貫通穴を通して光ファイバの端面に向けて出射された光のうち、貫通穴から屈折率分布部分に漏れた光を、モニタ用の受光素子に向けて集光することができる。従って、上記光を受光素子に高い結合効率にて入射させることができる。
【００４５】
前記マウント本体が、屈折率分布部分の光軸を中心軸とする円柱状である場合、マウント本体の端面や側面の位置や形状から前記光軸の位置を知ることができるので、マウント本体に他の部品を実装する際に、該部品と光軸との位置関係を容易にすることができ、実装の位置精度を向上することができる。
さらに、マウント本体が側面に平面部を有するハウジング内に固定されて収容されている場合、平面部によりマウントが転がりにくくなり、安定した姿勢にさせて実装作業を行うことができるので、作業性が向上する。
特に、ハウジングが直方体である場合、マウントを並べてアレイとする際に、配置面積を最小化しやすい。
【００４６】
前記マウント本体が、円柱状である前記屈折率分布部分と、該屈折率分布部分の周囲に形成され、屈折率が実質的に一様である一様屈折率部分とを有し、一様屈折率部分が側面に平面部を有する場合、平面部によりマウントが転がりにくくなり、安定した姿勢にさせて実装作業を行うことができるので、作業性が向上する。
特に、マウント本体が直方体である場合、マウントを並べてアレイとする際に、配置面積を最小化しやすい。
【００４７】
電極がマウント本体の端面および側面に設けられている場合、マウント本体の端面に搭載された発光素子や受光素子と外部電気回路などとの電気的接続を、マウント本体の端面および側面を利用して行うことができるので、駆動用ＩＣを実装するための回路基板を他に設ける必要がなく、マウントおよび光送信モジュールの部品点数を少なくして、小型化することができる。
【００４８】
前記マウント本体の前記一対の端面間の長さが０．５ピッチの奇数倍である場合、発光素子と受光素子とを光軸を中心として反対側に配置するだけで、確実に高い結合効率を得ることができる。つまり、発光素子と受光素子との位置関係が、光軸との関係によって決定できるので、発光素子および受光素子を実装する際の位置決めが容易になる。
【００４９】
マウントの貫通穴に、光ファイバの先端部が収容されるとともに、前記マウントの一対の端面のうち、前記光ファイバの端面に対向する側の端面に面発光型発光素子が搭載され、他方の端面に前記面発光型発光素子の出力をモニタするための受光素子が搭載された光送信モジュールによれば、光ファイバと発光素子と受光素子との位置関係をマウントにより維持できるとともに、互いに干渉することがなく、光送信モジュールを小型化することができる。
発光素子を駆動するための駆動用ＩＣをマウントに搭載した場合、発光素子と駆動用ＩＣとの配線の長さを短くすることができるので、高周波特性を改善することができる。
光送信モジュールを複数個並べて一体化したアレイ型光送信モジュールによれば、多数の電気信号を各単位の光送信モジュールによって光信号に変換することができ、全体の寸法を小型化して高密度に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る光送信モジュールの一例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は右側面図である。
【図２】図１に示す光送信モジュールの貫通穴に光ファイバの先端部を挿入した状態を示す縦断面図である。
【図３】（ａ）本発明の第２実施の形態に係る光送信モジュールを作製するのに用いられる母材の一例を示す端面図である。（ｂ）本発明の第２実施の形態の光送信モジュールの一例を示す端面図である。（ｃ）本発明の第２実施の形態の光送信モジュールの他の例を示す端面図である。
【図４】本発明の第３実施の形態に係るマウントの一例を示す斜視図である。
【図５】本発明の第３実施の形態に係る光送信モジュールの一例を示す断面図である。
【図６】（ａ）屈折率分布を有する部分の作用を説明する断面図である。（ｂ）屈折率分布を有する部分の屈折率分布を示す図である。
【符号の説明】
１…マウント、２…マウント本体、２ａ，２ｂ…マウント本体の端面、３…屈折率分布部分、４…光軸、５…第１の電極、６…第２の電極、７…貫通穴、１０…光送信モジュール、１１…面発光型発光素子（発光素子）、１２…受光素子、１３…光ファイバ、２０…光送信モジュール、２１…マウント、２２…マウント本体、２３…一様屈折率部分、２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ…マウント本体の平面部、３１…マウント、３２…マウント本体、３２ａ，３２ｂ…マウント本体の端面、３３…ハウジング、３４…ハウジングの平面部、４０…光送信モジュール、４１…マウント、４２…マウント本体、４２ａ，４２ｂ…マウント本体の端面、４３…駆動用ＩＣ。

Claims

光透過性材料からなり、一対の端面と、該端面間に延在する光軸とを有するマウント本体を備え、
前記マウント本体は、光軸から離れるに従って屈折率が次第に小さくなるような屈折率分布を有する屈折率分布部分と、
前記屈折率分布部分の前記光軸からずれた位置に、マウント本体の一方の端面から他方の端面の側に貫通した貫通穴とを有することを特徴とするマウント。
前記マウント本体が、前記屈折率分布部分の光軸を中心軸とする円柱状であることを特徴とする請求項１に記載のマウント。
前記マウント本体が、側面に平面部を有するハウジング内に固定されて収容されていることを特徴とする請求項２に記載のマウント。
前記ハウジングが直方体形状であることを特徴とする請求項３に記載のマウント。
前記マウント本体が、円柱状である前記屈折率分布部分と、該屈折率分布部分の周囲に形成され、屈折率が実質的に一様である一様屈折率部分とを有し、前記一様屈折率部分が、側面に平面部を有することを特徴とする請求項１に記載のマウント。
前記マウント本体が直方体形状であることを特徴とする請求項５に記載のマウント。
電極が、前記マウント本体の端面に設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のマウント。
前記マウント本体の前記一対の端面間の長さが、０．５ピッチの奇数倍であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のマウント。
請求項１ないし８のいずれかに記載のマウントを備えることを特徴とする光送信モジュール。
前記マウントの貫通穴に、光ファイバの先端部が収容されるとともに、
前記マウントの一対の端面のうち、前記光ファイバの端面に対向する側の端面に面発光型発光素子が搭載され、他方の端面に前記面発光型発光素子の出力をモニタするための受光素子が搭載されていることを特徴とする請求項９に記載の光送信モジュール。
前記マウント本体の前記一対の端面間の長さが、０．５ピッチの奇数倍であり、受光素子が、マウント本体の光軸に対して面発光型発光素子の反対側に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の光送信モジュール。
前記マウントには、前記面発光型発光素子を駆動するための駆動用ＩＣが搭載されていることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載の光送信モジュール。
請求項９ないし１２のいずれかに記載の光送信モジュールを複数個並べて一体化したことを特徴とするアレイ型光送信モジュール。