JP2005062347A - Optical module and manufacturing method therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical module and a manufacturing method therefor which do not cause a great reduction in mechanical strength of a ferrule, eliminating the need for forming precise grooves for securing excessive transmission loss and wavelength selectivity to transmission and receiving light, and can avoid a decrease in yield of manufacturing the optical module due to breakage of a wavelength filter. <P>SOLUTION: The optical module has an optical fiber 2 formed with a fiber grating part 7 having a radiation mode, a ferrule 1 formed with a notched flat part 5 for a photoreceptor which exposes at least a part of the optical fiber side face of the part formed with the fiber grating part, a photoreceptor 9 for receiving radiation light radiated from the optical fiber side face of the part formed with the fiber grating part, and a substrate 9 on which the photoreceptor is packaged. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光通信用の光モジュール及び光モジュール作製法に関する。   The present invention relates to an optical module for optical communication and an optical module manufacturing method.

従来から光通信用の光モジュールとして様々なものが開発されてきた。以下に、従来の光通信用の光モジュールについて図14を用いて説明する。図14に示すように、光モジュールは、フェルール1、フェルール1に形成された受光素子用切欠平坦部5、基板8、受光素子9、光学接着剤10、第1光ファイバ21、第2光ファイバ22、第1光ファイバ端面31、第2光ファイバ端面32、フィルタ挿入溝33、波長フィルタ34から構成されている。   Conventionally, various modules have been developed as optical modules for optical communication. Hereinafter, a conventional optical module for optical communication will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 14, the optical module includes a ferrule 1, a light receiving element notch flat portion 5 formed on the ferrule 1, a substrate 8, a light receiving element 9, an optical adhesive 10, a first optical fiber 21, and a second optical fiber. 22, a first optical fiber end face 31, a second optical fiber end face 32, a filter insertion groove 33, and a wavelength filter 34.

第1光ファイバ21内を伝搬してきた不図示の受信光は、第1光ファイバ端面31から出射して、フェルール1に形成されたフィルタ挿入溝33に挿入された波長フィルタ34の波長選択性により反射作用を受ける。反射した不図示の受信光は、光学接着剤10によって受光素子用切欠平坦部5上に固定されている基板8に実装された受光素子9へ入射し、受光素子9において光電変換される。一方、第2光ファイバ22を伝搬する不図示の送信光は、第2光ファイバ端面32から出射した後、波長フィルタ34を透過して第1光ファイバ端面31へ入射し、第1光ファイバ21内を伝搬する。このような光通信用の光モジュールが下記の特許文献1に開示されている。
国際公開第97/06458号公報(図2)
Received light (not shown) that has propagated through the first optical fiber 21 is emitted from the end face 31 of the first optical fiber, and due to the wavelength selectivity of the wavelength filter 34 inserted into the filter insertion groove 33 formed in the ferrule 1. Receives reflection. The reflected received light (not shown) is incident on the light receiving element 9 mounted on the substrate 8 fixed on the light receiving element notch flat portion 5 by the optical adhesive 10, and is photoelectrically converted in the light receiving element 9. On the other hand, transmission light (not shown) propagating through the second optical fiber 22 is emitted from the second optical fiber end face 32, then passes through the wavelength filter 34 and enters the first optical fiber end face 31, and the first optical fiber 21. Propagate inside. Such an optical module for optical communication is disclosed in Patent Document 1 below.
International Publication No. 97/06458 (FIG. 2)

しかしながら、上記特許文献1に開示されている従来の光モジュールでは、波長分波機能を有する波長フィルタ34が第1光ファイバ21と第2光ファイバ22との間に挿入されるため、フェルール1にフィルタ挿入溝33を形成する必要がある。このような光モジュールの構成において、フェルール1に荷重が印加された場合、フィルタ挿入溝33の部分に応力が集中するためフェルール1の機械強度が著しく低下するという問題がある。   However, in the conventional optical module disclosed in Patent Document 1, since the wavelength filter 34 having a wavelength demultiplexing function is inserted between the first optical fiber 21 and the second optical fiber 22, The filter insertion groove 33 needs to be formed. In such an optical module configuration, when a load is applied to the ferrule 1, there is a problem that the mechanical strength of the ferrule 1 is significantly reduced because stress concentrates on the filter insertion groove 33.

さらに、光モジュールに要求される送受信光に対する過剰透過損失及び波長選択性を確保するためには、第1光ファイバ21と第2光ファイバ22との間の光結合を高め、第1光ファイバ端面31から出射する不図示の受信光の波長フィルタ34に対する入射角を一定にして、かつ広がりを抑制する必要がある。そのためフィルタ挿入溝33は、平行で幅が十分に狭く、また角度制御された精密な溝にする必要があるが、切削などの機械的加工によってばらつきのない精密な溝を形成するのは困難である。一方、フィルタ挿入溝33に合わせて波長フィルタ34の厚さも薄くする必要があるが、厚さの減少とともに波長フィルタ34の機械強度が低下するので、フィルタ挿入溝33へ波長フィルタ34が挿入される際に、波長フィルタ34が破損して光モジュール作製の歩留りが低下するという問題もある。   Further, in order to ensure the excessive transmission loss and wavelength selectivity for the transmitted / received light required for the optical module, the optical coupling between the first optical fiber 21 and the second optical fiber 22 is enhanced, and the first optical fiber end face It is necessary to make the incident angle of the received light (not shown) emitted from 31 with respect to the wavelength filter 34 constant and to suppress the spread. Therefore, the filter insertion groove 33 needs to be a parallel, sufficiently narrow width and precise angle-controlled groove, but it is difficult to form a precise groove that does not vary by mechanical processing such as cutting. is there. On the other hand, it is necessary to reduce the thickness of the wavelength filter 34 in accordance with the filter insertion groove 33. However, since the mechanical strength of the wavelength filter 34 decreases as the thickness decreases, the wavelength filter 34 is inserted into the filter insertion groove 33. At this time, there is also a problem that the wavelength filter 34 is damaged and the yield of manufacturing the optical module is lowered.

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、フェルールの機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するための精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる光モジュール及び光モジュール作製法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and it is necessary to form a precise groove for ensuring excessive transmission loss and wavelength selectivity with respect to transmitted / received light without significantly reducing the mechanical strength of the ferrule. Therefore, an object of the present invention is to provide an optical module and an optical module manufacturing method capable of avoiding damage to the wavelength filter and reducing the yield of optical module manufacturing.

上記目的を達成するために、本発明では、放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、受光素子用切欠平坦部が形成されたフェルールと、ファイバグレーティングが形成された部分の光ファイバの側面から放射された放射光を受光する受光素子と、受光素子が実装された基板とを備える。すなわち、放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの側面の少なくとも一部を露出する受光素子用切欠平坦部が形成されたフェルールと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの前記側面から放射された放射光を受光する受光素子と、前記受光素子が実装された基板とを備える光モジュールが提供される。この構成により、フェルールの機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するためのばらつきのない精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる。   In order to achieve the above object, according to the present invention, an optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, a ferrule in which a notch flat portion for a light receiving element is formed, and an optical fiber in a portion in which the fiber grating is formed. A light receiving element that receives radiated light emitted from the side surface and a substrate on which the light receiving element is mounted are provided. That is, an optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, and a ferrule in which a notch flat portion for a light receiving element that exposes at least a part of a side surface of the optical fiber in a portion in which the fiber grating is formed, An optical module is provided that includes a light receiving element that receives radiated light emitted from the side surface of the optical fiber in a portion where the fiber grating is formed, and a substrate on which the light receiving element is mounted. This configuration does not significantly reduce the mechanical strength of the ferrule, eliminates the need to form a precise groove without variation to ensure excessive transmission loss and wavelength selectivity for transmitted and received light, and damages the wavelength filter, resulting in an optical module. It can be avoided that the production yield decreases.

また、本発明よれば、放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの側面の少なくとも一部を露出する受光素子用切欠平坦部及び露光用切欠平坦部が形成されたフェルールと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの前記側面から放射された放射光を受光する受光素子と、前記受光素子が実装された基板とを備える光モジュールが提供される。この構成により、フェルールの機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するためのばらつきのない精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる。   Further, according to the present invention, an optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, a notch flat portion for a light receiving element that exposes at least a part of a side surface of the optical fiber in a portion in which the fiber grating is formed, and exposure. A ferrule having a notched flat portion, a light receiving element that receives radiation emitted from the side surface of the optical fiber in a portion where the fiber grating is formed, and a substrate on which the light receiving element is mounted. An optical module is provided. This configuration does not significantly reduce the mechanical strength of the ferrule, eliminates the need to form a precise groove without variation to ensure excessive transmission loss and wavelength selectivity for transmitted and received light, and damages the wavelength filter, resulting in an optical module. It can be avoided that the production yield decreases.

また、本発明の光モジュールにおいて、前記光ファイバの光軸と前記受光素子の受光面の中心点とを含む平面上において、前記受光素子の前記受光面の中心点から前記光ファイバの前記光軸に対し垂線を下ろした光軸上の交点を基準点として、前記基準点に対する前記光ファイバの前記光軸上の距離をzとし、前記ファイバグレーティングの前記光ファイバの前記光軸に対する前記受光素子の前記受光面の中心点への光放射角度をθとし、前記受光素子の前記受光面の中心点と前記光ファイバとの垂直距離をhとした場合に、z=h/tanθを満たすことは、本発明の好ましい態様である。この構成により、光ファイバ光軸上のそれぞれのファイバグレーティング部の位置における光放射角度を変えることにより、放射光と受光素子との間の光結合効率を高めることができる。   In the optical module of the present invention, the optical axis of the optical fiber from the center point of the light receiving surface of the light receiving element on a plane including the optical axis of the optical fiber and the center point of the light receiving surface of the light receiving element. The intersection point on the optical axis perpendicular to the reference point is defined as a reference point, the distance on the optical axis of the optical fiber with respect to the reference point is z, and the light receiving element of the optical fiber of the fiber grating with respect to the optical axis of the optical fiber When the light emission angle to the center point of the light receiving surface is θ and the vertical distance between the center point of the light receiving surface of the light receiving element and the optical fiber is h, z = h / tan θ is satisfied. This is a preferred embodiment of the present invention. With this configuration, the light coupling efficiency between the emitted light and the light receiving element can be increased by changing the light emission angle at the position of each fiber grating portion on the optical fiber optical axis.

また、本発明によれば、放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの側面の少なくとも一部を露出する受光素子用切欠平坦部及び露光用切欠平坦部が形成されたフェルールと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの前記側面から放射された放射光を受光する受光素子と、前記受光素子が実装された基板とを備える光モジュールの作製法において、前記露光用切欠平坦部上に露出している前記光ファイバにファイバグレーティング形成用マスクを密着させるステップと、前記ファイバグレーティング形成用マスクを通して紫外線光を前記光ファイバに照射させて前記ファイバグレーティングを形成するステップとを有することを特徴とする光モジュール作製法が提供される。この構成により、フェルールの機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するためのばらつきのない精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる。また、ファイバグレーティング部の形成を容易にすることができる。   Further, according to the present invention, an optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, a notch flat portion for a light receiving element that exposes at least a part of a side surface of the optical fiber in a portion in which the fiber grating is formed, and A ferrule in which a flat part for exposure is formed, a light receiving element that receives radiation emitted from the side surface of the optical fiber in a part in which the fiber grating is formed, and a substrate on which the light receiving element is mounted. In the method of manufacturing an optical module, a step of bringing a fiber grating forming mask into close contact with the optical fiber exposed on the exposure notch flat portion, and irradiating the optical fiber with ultraviolet light through the fiber grating forming mask Forming the fiber grating. Optical module manufacturing method is provided, characterized in that. This configuration does not significantly reduce the mechanical strength of the ferrule, eliminates the need to form a precise groove without variation to ensure excessive transmission loss and wavelength selectivity for transmitted and received light, and damages the wavelength filter, resulting in an optical module. It can be avoided that the production yield decreases. In addition, the fiber grating portion can be easily formed.

また、本発明によれば、放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの側面を覆う受光素子用切欠平坦部が形成されたガラス製のフェルールと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの前記側面から放射された放射光を受光する受光素子と、前記受光素子が実装された基板とを備える光モジュールが提供される。この構成により、フェルールの機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するためのばらつきのない精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる。また、フェルールにおいて光ファイバを露出していないため、光ファイバに損傷が生じて光伝送特性を劣化させることがなく、信頼性を高くすることができる。   Further, according to the present invention, an optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, and a light receiving element cut-out flat portion covering a side surface of the optical fiber in a portion in which the fiber grating is formed are formed of glass. There is provided an optical module comprising: a ferrule, a light receiving element that receives radiation emitted from the side surface of the optical fiber in a portion where the fiber grating is formed, and a substrate on which the light receiving element is mounted. This configuration does not significantly reduce the mechanical strength of the ferrule, eliminates the need to form a precise groove without variation to ensure excessive transmission loss and wavelength selectivity for transmitted and received light, and damages the wavelength filter, resulting in an optical module. It can be avoided that the production yield decreases. Further, since the optical fiber is not exposed in the ferrule, the optical fiber is not damaged and the optical transmission characteristics are not deteriorated, and the reliability can be improved.

また、本発明によれば、放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの側面を覆う受光素子用切欠平坦部及び露光用切欠平坦部が形成されたガラス製のフェルールと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの前記側面から放射された放射光を受光する受光素子と、前記受光素子が実装された基板とを備える光モジュールが提供される。この構成により、フェルールの機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するためのばらつきのない精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる。また、フェルールにおいて光ファイバを露出していないため、光ファイバに損傷が生じて光伝送特性を劣化させることがなく、信頼性を高くすることができる。   Further, according to the present invention, an optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, a light receiving element notch flat part and an exposure notch flat part covering a side surface of the optical fiber in a part where the fiber grating is formed. A light comprising: a glass ferrule formed with: a light receiving element that receives radiation emitted from the side surface of the optical fiber in a portion where the fiber grating is formed; and a substrate on which the light receiving element is mounted. A module is provided. This configuration does not significantly reduce the mechanical strength of the ferrule, eliminates the need to form a precise groove without variation to ensure excessive transmission loss and wavelength selectivity for transmitted and received light, and damages the wavelength filter, resulting in an optical module. It can be avoided that the production yield decreases. Further, since the optical fiber is not exposed in the ferrule, the optical fiber is not damaged and the optical transmission characteristics are not deteriorated, and the reliability can be improved.

また、本発明の光モジュールにおいて、前記光ファイバの光軸と前記受光素子の受光面の中心点とを含む平面上において、前記受光素子の前記受光面の中心点から前記光ファイバの前記光軸に対し垂線を下ろした光軸上の交点を基準点として、前記基準点に対する前記光ファイバの前記光軸上の距離をzとし、前記ファイバグレーティングの前記光ファイバの前記光軸に対する前記受光素子用切欠平坦部の平坦面への光放射角度をθとし、前記受光素子用切欠平坦部の前記平坦面と前記光ファイバとの垂直距離をh1とし、前記ガラス製のフェルールの屈折率をn1とし、前記受光素子の前記受光面の中心点と前記受光素子用切欠平坦部の前記平坦面との垂直距離をh2とし、前記受光素子の前記受光面と前記受光素子用切欠平坦部の前記平坦面との間の屈折率をn2とした場合に、z=(h1/tanθ)+[h2×tan{sin−1((n1/n2)×cosθ)}]を満たすことは、本発明の好ましい態様である。この構成により、光ファイバ光軸上のそれぞれのファイバグレーティング部の位置における光放射角度を変えることにより、放射光と受光素子との間の光結合効率を高めることができる。   In the optical module of the present invention, the optical axis of the optical fiber from the center point of the light receiving surface of the light receiving element on a plane including the optical axis of the optical fiber and the center point of the light receiving surface of the light receiving element. The intersection point on the optical axis perpendicular to the reference point is a reference point, the distance on the optical axis of the optical fiber to the reference point is z, and the light receiving element for the optical axis of the optical fiber of the fiber grating The light emission angle to the flat surface of the notch flat part is θ, the vertical distance between the flat surface of the notch flat part for the light receiving element and the optical fiber is h1, the refractive index of the glass ferrule is n1, A vertical distance between the center of the light receiving surface of the light receiving element and the flat surface of the notched flat portion for the light receiving element is h2, and the flat surface of the light receiving surface of the light receiving element and the notched flat portion for the light receiving element is h2. It is preferable that the present invention satisfy z = (h1 / tanθ) + [h2 × tan {sin−1 ((n1 / n2) × cosθ)}] when the refractive index between the surface and the surface is n2. It is an aspect. With this configuration, the light coupling efficiency between the emitted light and the light receiving element can be increased by changing the light emission angle at the position of each fiber grating portion on the optical fiber optical axis.

また、本発明によれば、放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの側面を覆う受光素子用切欠平坦部が形成されたガラス製のフェルールと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの前記側面から放射された放射光を受光する受光素子と、前記受光素子が実装された基板とを備える光モジュールの作製法において、前記ガラス製のフェルールと同等の屈折率を有する屈折率調整液が入った透明容器の中へ前記ガラス製のフェルールを浸すステップと、ファイバグレーティング形成用マスクの紫外線照射像をレンズにより前記透明容器を通して前記光ファイバ上へ結像させて前記ファイバグレーティングを形成するステップとを有することを特徴とする光モジュール作製法が提供される。この構成により、フェルールの機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するためのばらつきのない精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる。また、ファイバグレーティング部の形成を容易にすることができる。   Further, according to the present invention, an optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, and a light receiving element cut-out flat portion covering a side surface of the optical fiber in a portion in which the fiber grating is formed are formed of glass. In a method of manufacturing an optical module comprising: a ferrule of: a light receiving element that receives radiation emitted from the side surface of the optical fiber in a portion where the fiber grating is formed; and a substrate on which the light receiving element is mounted. Immersing the glass ferrule in a transparent container containing a refractive index adjusting liquid having a refractive index equivalent to that of the glass ferrule; and an ultraviolet irradiation image of a fiber grating forming mask through the transparent container through a lens. A step of forming an image on the optical fiber to form the fiber grating. Optical module manufacturing method is provided, characterized in that it comprises and. This configuration does not significantly reduce the mechanical strength of the ferrule, eliminates the need to form a precise groove without variation to ensure excessive transmission loss and wavelength selectivity for transmitted and received light, and damages the wavelength filter, resulting in an optical module. It can be avoided that the production yield decreases. In addition, the fiber grating portion can be easily formed.

また、本発明によれば、放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの側面を覆う受光素子用切欠平坦部及び露光用切欠平坦部が形成されたガラス製のフェルールと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの前記側面から放射された放射光を受光する受光素子と、前記受光素子が実装された基板とを備える光モジュールの作製法において、ファイバグレーティング形成用マスクの紫外線照射像をレンズにより前記露光用切欠平坦部を通して前記光ファイバ上へ結像させて前記ファイバグレーティングを形成するステップを有することを特徴とする光モジュール作製法が提供される。この構成により、フェルールの機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するためのばらつきのない精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる。また、ファイバグレーティング部の形成を容易にすることができる。   Further, according to the present invention, an optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, a light receiving element notch flat part and an exposure notch flat part covering a side surface of the optical fiber in a part where the fiber grating is formed. A light comprising: a glass ferrule formed with: a light receiving element that receives radiation emitted from the side surface of the optical fiber in a portion where the fiber grating is formed; and a substrate on which the light receiving element is mounted. In the method of manufacturing a module, the optical module includes a step of forming an image of an ultraviolet ray irradiated on a fiber grating forming mask on the optical fiber by a lens through the exposure notch flat portion to form the fiber grating. A fabrication method is provided. This configuration does not significantly reduce the mechanical strength of the ferrule, eliminates the need to form a precise groove without variation to ensure excessive transmission loss and wavelength selectivity for transmitted and received light, and damages the wavelength filter, resulting in an optical module. It can be avoided that the production yield decreases. In addition, the fiber grating portion can be easily formed.

以上のように、本発明では、放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、ファイバグレーティングが形成された部分の光ファイバの側面の少なくとも一部を露出する受光素子用切欠平坦部が形成されたフェルールと、ファイバグレーティングが形成された部分の光ファイバの側面から放射された放射光を受光する受光素子と、受光素子が実装された基板とを備えるので、フェルールの機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するための精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる(請求項1)。   As described above, in the present invention, an optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, and a notch flat portion for a light receiving element that exposes at least a part of the side surface of the optical fiber in the portion where the fiber grating is formed are formed. A ferrule, a light receiving element that receives the radiated light emitted from the side surface of the optical fiber in the part where the fiber grating is formed, and a substrate on which the light receiving element is mounted, thereby significantly reducing the mechanical strength of the ferrule. Therefore, it is not necessary to form a precise groove for ensuring excessive transmission loss and wavelength selectivity with respect to transmitted / received light, and it is possible to avoid that the wavelength filter is damaged and the yield of manufacturing the optical module is reduced. ).

また、本発明では、放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、ファイバグレーティングが形成された部分の光ファイバの側面の少なくとも一部を露出する受光素子用切欠平坦部及び露光用切欠平坦部が形成されたフェルールと、ファイバグレーティングが形成された部分の光ファイバの側面から放射された放射光を受光する受光素子と、受光素子が実装された基板とを備えるので、フェルールの機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するための精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる(請求項2)。   Further, according to the present invention, an optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, a notch flat part for light receiving element that exposes at least a part of a side surface of the optical fiber of the part in which the fiber grating is formed, and a notch flat for exposure A ferrule having a portion formed thereon, a light receiving element that receives radiation emitted from the side surface of the optical fiber in the portion where the fiber grating is formed, and a substrate on which the light receiving element is mounted. It is not necessary to form a precise groove for ensuring excessive transmission loss and wavelength selectivity with respect to transmitted / received light without significantly lowering, and it is possible to avoid damage to the wavelength filter and decrease in the yield of optical module fabrication ( Claim 2).

また、本発明では、放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、ファイバグレーティングが形成された部分の光ファイバの側面の少なくとも一部を露出する受光素子用切欠平坦部及び露光用切欠平坦部が形成されたフェルールと、ファイバグレーティングが形成された部分の光ファイバの側面から放射された放射光を受光する受光素子と、受光素子が実装された基板とを備える光モジュールの作製法において、露光用切欠平坦部上に露出している光ファイバにファイバグレーティング形成用マスクを密着させるステップと、ファイバグレーティング形成用マスクを通して紫外線光を光ファイバに照射させてファイバグレーティングを形成するステップとを有するので、フェルールの機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するための精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる。また、ファイバグレーティング部の形成を容易にすることができる(請求項4)。   Further, according to the present invention, an optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, a notch flat part for light receiving element that exposes at least a part of a side surface of the optical fiber in a part in which the fiber grating is formed, and a flat for exposure In a method of manufacturing an optical module comprising: a ferrule formed with a portion; a light receiving element that receives radiated light emitted from a side surface of an optical fiber in a portion where a fiber grating is formed; and a substrate on which the light receiving element is mounted. A step of closely attaching a fiber grating forming mask to the optical fiber exposed on the exposure notch flat portion, and a step of irradiating the optical fiber with ultraviolet light through the fiber grating forming mask to form a fiber grating. , Without significantly reducing the mechanical strength of the ferrule, There is no need to form a fine groove for securing the excess transmission loss and wavelength selectivity to receive light, that yield of the optical module produced decreases wavelength filter is broken can be avoided. Further, the formation of the fiber grating portion can be facilitated (claim 4).

また、本発明では、放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、ファイバグレーティングが形成された部分の光ファイバの側面を覆う受光素子用切欠平坦部が形成されたガラス製のフェルールと、ファイバグレーティングが形成された部分の光ファイバの側面から放射された放射光を受光する受光素子と、受光素子が実装された基板とを備えるので、フェルールの機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するための精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる。また、フェルールにおいて光ファイバが露出していないため、光ファイバに損傷が生じて光伝送特性を劣化させることがなく、信頼性を高くすることができる(請求項5)。   Further, in the present invention, an optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, and a glass ferrule in which a notch flat portion for a light receiving element that covers a side surface of the optical fiber in a portion where the fiber grating is formed, Since it includes a light-receiving element that receives the radiated light emitted from the side surface of the optical fiber in the part where the fiber grating is formed, and a substrate on which the light-receiving element is mounted, the mechanical strength of the ferrule is not significantly reduced, and the transmitted and received light It is not necessary to form a precise groove for ensuring excessive transmission loss and wavelength selectivity, and it can be avoided that the wavelength filter is broken and the yield of manufacturing the optical module is lowered. Further, since the optical fiber is not exposed in the ferrule, the optical fiber is not damaged and the optical transmission characteristics are not deteriorated, and the reliability can be improved.

また、本発明では、放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、ファイバグレーティングが形成された部分の光ファイバの側面を覆う受光素子用切欠平坦部及び露光用切欠平坦部が形成されたガラス製のフェルールと、ファイバグレーティングが形成された部分の光ファイバの側面から放射された放射光を受光する受光素子と、受光素子が実装された基板とを備えるので、フェルールの機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するための精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる。また、フェルールにおいて光ファイバが露出していないため、光ファイバに損傷が生じて光伝送特性を劣化させることがなく、信頼性を高くすることができる(請求項6)。   Further, in the present invention, an optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, and a light receiving element cut-out flat portion and an exposure cut-out flat portion covering the side surface of the optical fiber in the portion where the fiber grating is formed are formed. Because it includes a glass ferrule, a light receiving element that receives radiation emitted from the side of the optical fiber in the part where the fiber grating is formed, and a substrate on which the light receiving element is mounted, the mechanical strength of the ferrule is significantly reduced. Therefore, it is not necessary to form a precise groove for ensuring excessive transmission loss and wavelength selectivity with respect to transmitted / received light, and it is possible to avoid the damage of the wavelength filter and the decrease in the yield of manufacturing the optical module. Further, since the optical fiber is not exposed in the ferrule, the optical fiber is not damaged and the optical transmission characteristics are not deteriorated, and the reliability can be increased.

また、本発明では、放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、ファイバグレーティングが形成された部分の光ファイバの側面を覆う受光素子用切欠平坦部が形成されたガラス製のフェルールと、ファイバグレーティングが形成された部分の光ファイバの側面から放射された放射光を受光する受光素子と、受光素子が実装された基板とを備える光モジュールの作製法において、ガラス製のフェルールと同等の屈折率を有する屈折率調整液が入った透明容器の中へガラス製のフェルールを浸すステップと、ファイバグレーティング形成用マスクの紫外線照射像をレンズにより透明容器を通して光ファイバ上へ結像させてファイバグレーティングを形成するステップとを有するので、フェルールの機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するための精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる。また、ファイバグレーティング部の形成を容易にすることができる(請求項8)。   Further, in the present invention, an optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, and a glass ferrule in which a notch flat portion for a light receiving element that covers a side surface of the optical fiber in a portion where the fiber grating is formed, In a method of manufacturing an optical module including a light receiving element that receives radiation emitted from the side surface of an optical fiber in a portion where a fiber grating is formed, and a substrate on which the light receiving element is mounted, a refraction equivalent to that of a glass ferrule A glass ferrule is immersed in a transparent container containing a refractive index adjusting liquid having a refractive index, and an ultraviolet irradiation image of a fiber grating forming mask is formed on the optical fiber through the transparent container by a lens to form a fiber grating. The ferrule mechanical strength is significantly reduced. Let not, there is no need to form a fine groove to ensure excess transmission loss and wavelength selectivity to receive light, that yield of the optical module produced decreases wavelength filter is broken can be avoided. In addition, the fiber grating portion can be easily formed (claim 8).

また、本発明では、放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、ファイバグレーティングが形成された部分の光ファイバの側面を覆う受光素子用切欠平坦部及び露光用切欠平坦部が形成されたガラス製のフェルールと、ファイバグレーティングが形成された部分の光ファイバの側面から放射された放射光を受光する受光素子と、受光素子が実装された基板とを備える光モジュールの作製法において、ファイバグレーティング形成用マスクの紫外線照射像をレンズにより露光用切欠平坦部を通して光ファイバ上へ結像させてファイバグレーティングを形成するステップを有するので、フェルールの機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するための精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる。また、ファイバグレーティング部の形成を容易にすることができる(請求項9)。   Further, in the present invention, an optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, and a light receiving element cut-out flat portion and an exposure cut-out flat portion covering the side surface of the optical fiber in the portion where the fiber grating is formed are formed. In a method for producing an optical module, comprising: a glass ferrule; a light receiving element that receives radiation emitted from a side surface of an optical fiber in a portion where the fiber grating is formed; and a substrate on which the light receiving element is mounted. It has a step of forming a fiber grating by forming an ultraviolet irradiation image of the forming mask on the optical fiber through the exposure notch flat portion with a lens, so that the mechanical strength of the ferrule is not significantly reduced, and excessive transmission loss with respect to transmitted and received light And the need to form precise grooves to ensure wavelength selectivity Without that the wavelength filter is lowered yield of the optical module manufactured damaged, it can be avoided. In addition, the fiber grating portion can be easily formed (claim 9).

<第1の実施の形態>
以下、本発明の第1の実施の形態に係る光モジュールについて図1及び図2並びに図12を用いて説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係る光モジュールを構成するフェルールの斜視図であり、図2は本発明の第1の実施の形態に係る光モジュールの図1の略中心部分での断面図である。図12は本発明の第1の実施の形態に係る光モジュールのファイバグレーティングにおける受信光の光放射角を説明するための図である。なお、図1のファイバグレーティング部7を示す斜線は断面を示すものではない。後述する図3、図6、図9においても同様である。図2に示すように、光モジュールはファイバグレーティング部7が形成された光ファイバ2を備えている。また、図2には、光ファイバ2内を伝搬する受信光11及び送信光13と、ファイバグレーティング部7から放射される放射光12とが示されている。なお、図14の要素と同一又は対応する要素は、同様の符号を付し説明を省略する。
<First Embodiment>
Hereinafter, an optical module according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 12. FIG. 1 is a perspective view of a ferrule constituting the optical module according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic central portion of FIG. 1 of the optical module according to the first embodiment of the present invention. FIG. FIG. 12 is a diagram for explaining the light emission angle of the received light in the fiber grating of the optical module according to the first embodiment of the present invention. In addition, the oblique line which shows the fiber grating part 7 of FIG. 1 does not show a cross section. The same applies to FIGS. 3, 6, and 9 to be described later. As shown in FIG. 2, the optical module includes an optical fiber 2 in which a fiber grating portion 7 is formed. FIG. 2 shows received light 11 and transmitted light 13 propagating in the optical fiber 2 and radiated light 12 emitted from the fiber grating section 7. Elements that are the same as or correspond to those in FIG. 14 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

フェルール1には、切削による受光素子用切欠平坦部5が形成されている。この受光素子用切欠平坦部5は、光ファイバ2の側面を露出するように形成されている。フェルール1としては、例えば精密加工に適したジルコニアを材料に用いることができる。また、光ファイバ2としては、紫外線照射によって屈折率が変化する材料で構成されるもので、例えばゲルマニウムをドープした石英ファイバを加圧水素中に浸して紫外線感度を増大させたものを用いることができる。ファイバグレーティング部7の形成方法は、不図示のファイバグレーティング形成用マスクを光ファイバ2に密着させ、例えばエキシマレーザからの紫外線レーザ光を、ファイバグレーティング形成用マスクを通して光ファイバ2に照射させる。この照射によって、光ファイバ2が屈折率変化を生じ、空間的な屈折率分布を有するファイバグレーティング部7が形成される。   The ferrule 1 is formed with a light receiving element cut-out flat portion 5 by cutting. The light receiving element notch flat portion 5 is formed so as to expose the side surface of the optical fiber 2. As the ferrule 1, for example, zirconia suitable for precision machining can be used as a material. The optical fiber 2 is made of a material whose refractive index changes when irradiated with ultraviolet rays. For example, a fiber in which a quartz fiber doped with germanium is immersed in pressurized hydrogen to increase ultraviolet sensitivity can be used. . The fiber grating portion 7 is formed by bringing a fiber grating forming mask (not shown) into close contact with the optical fiber 2 and, for example, irradiating the optical fiber 2 with ultraviolet laser light from an excimer laser through the fiber grating forming mask. By this irradiation, the optical fiber 2 changes in refractive index, and the fiber grating portion 7 having a spatial refractive index distribution is formed.

上記のような形成方法によって、図12に示す位置関係となるようにファイバグレーティング部7を形成する。すなわち、光ファイバ2の光軸と受光素子9の受光面の中心点とを含む平面上において、受光素子9の受光面の中心点から光ファイバ2の光軸に対し垂線を下ろした光軸上の交点を基準点として、この基準点に対する光ファイバ2の光軸上の距離をzとし、ファイバグレーティング部7の光ファイバ2の光軸に対する受光素子9の受光面の中心点への光放射角度をθとし、受光素子9の受光面の中心点と光ファイバ2との垂直距離をhとした場合に、受信光11に対して下記の式(1)を満たすようなファイバグレーティング部7を形成する。   By the above forming method, the fiber grating portion 7 is formed so as to have the positional relationship shown in FIG. That is, on the optical axis on the plane that includes the optical axis of the optical fiber 2 and the center point of the light receiving surface of the light receiving element 9, the perpendicular to the optical axis of the optical fiber 2 from the center point of the light receiving surface of the light receiving element 9. , The distance on the optical axis of the optical fiber 2 with respect to this reference point is z, and the light emission angle to the center point of the light receiving surface of the light receiving element 9 with respect to the optical axis of the optical fiber 2 of the fiber grating portion 7 Is defined as θ, and the vertical distance between the center of the light receiving surface of the light receiving element 9 and the optical fiber 2 is h, the fiber grating portion 7 is formed so as to satisfy the following formula (1) with respect to the received light 11 To do.

z=h/tanθ・・・(1)   z = h / tanθ (1)

ファイバグレーティング部7が形成された後、光ファイバ2は、フェルール1に対して掘削によって形成された光ファイバ保持用の穴に挿入され、ファイバグレーティング部7が受光素子用切欠平坦部5上の所定の位置になるように、またファイバグレーティング部7からの放射光12の方向が受光素子9側になるように配置され、不図示の接着剤によってフェルール1に固定される。受光素子9は、基板8上の不図示の電極へ電気的に接続されるとともに、基板8と機械的に接着固定される。受光素子9が実装された基板8は、受光素子用切欠平坦部5上においてフェルール1と所定の間隔を保ちながら、放射光12が受光素子9と結合するように位置調整が行われ、光学接着剤10によって接着固定される。光学接着剤10としては、エポキシ系又はアクリル系のどちらでも用いることができる。   After the fiber grating portion 7 is formed, the optical fiber 2 is inserted into a hole for holding the optical fiber formed by excavation with respect to the ferrule 1, and the fiber grating portion 7 is formed on the notch flat portion 5 for the light receiving element. And the direction of the radiated light 12 from the fiber grating portion 7 is on the light receiving element 9 side, and is fixed to the ferrule 1 with an adhesive (not shown). The light receiving element 9 is electrically connected to an electrode (not shown) on the substrate 8 and is mechanically bonded and fixed to the substrate 8. The substrate 8 on which the light receiving element 9 is mounted is adjusted in position so that the emitted light 12 is coupled to the light receiving element 9 while maintaining a predetermined distance from the ferrule 1 on the notch flat portion 5 for the light receiving element. The adhesive 10 is bonded and fixed. As the optical adhesive 10, either epoxy type or acrylic type can be used.

次に、第1の実施の形態に係る光モジュールの光ファイバ2内を伝搬する光の動作について、図1及び図2並びに図12を用いて説明する。なお、以下で説明する受信光11及び送信光13は本来、光ファイバ2内を伝搬するものであるが、図2において受信光11及び送信光13を示す矢印は、便宜上光ファイバ2内に図示されていない。光ファイバ2の第1光ファイバ端面3へ入射した受信光11は、光ファイバ2内を伝搬しファイバグレーティング部7に到達する。受信光11は、ファイバグレーティング部7において、選択的に回折作用を受け、光放射角度θで放射光12として光ファイバ2の外部へ出射する。放射光12は光学接着剤10の中を伝搬して受光素子9へ入射し、受光素子9において電気信号に変換される。一方、受信光11の波長と異なる波長を持つ不図示の光源により生成され、光ファイバ2の第2光ファイバ端面4へ入射した送信光13は、回折作用を受けることなくファイバグレーティング部7を透過し、第1光ファイバ端面3に到達する。   Next, the operation of light propagating in the optical fiber 2 of the optical module according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 12. Note that the received light 11 and the transmitted light 13 described below are originally propagated in the optical fiber 2, but the arrows indicating the received light 11 and the transmitted light 13 in FIG. It has not been. The received light 11 incident on the first optical fiber end face 3 of the optical fiber 2 propagates through the optical fiber 2 and reaches the fiber grating section 7. The received light 11 is selectively diffracted by the fiber grating 7 and is emitted to the outside of the optical fiber 2 as emitted light 12 at a light emission angle θ. The emitted light 12 propagates through the optical adhesive 10 and enters the light receiving element 9, where it is converted into an electrical signal. On the other hand, the transmission light 13 generated by a light source (not shown) having a wavelength different from the wavelength of the reception light 11 and incident on the second optical fiber end surface 4 of the optical fiber 2 is transmitted through the fiber grating portion 7 without being subjected to diffraction action. Then, it reaches the first optical fiber end face 3.

以上により、第1の実施の形態では、放射モードを有するファイバグレーティング部7が形成された光ファイバ2と、ファイバグレーティング部7が形成された部分の光ファイバ2の側面の少なくとも一部を露出する受光素子用切欠平坦部5が形成されたフェルール1と、ファイバグレーティング部7が形成された部分の光ファイバ2の側面から放射された放射光12を受光する受光素子9と、受光素子9が実装された基板8とを備える構成にしたので、フェルール1の機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するための精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる。さらに、光ファイバ光軸上のそれぞれのファイバグレーティング部7の位置における光放射角度を変えることにより、それぞれのファイバグレーティング部7の位置における放射光12が受光素子9へ向けて出射されるため、放射光12と受光素子9との間の光結合効率を高めることができる。   As described above, in the first embodiment, at least a part of the side surface of the optical fiber 2 in which the fiber grating portion 7 having the radiation mode is formed and the portion of the optical fiber 2 in which the fiber grating portion 7 is formed is exposed. The ferrule 1 in which the notch flat part 5 for the light receiving element is formed, the light receiving element 9 for receiving the radiated light 12 emitted from the side surface of the optical fiber 2 in the part in which the fiber grating part 7 is formed, and the light receiving element 9 are mounted. Since the mechanical strength of the ferrule 1 is not significantly reduced, it is not necessary to form a precise groove for ensuring excessive transmission loss and wavelength selectivity for transmitted / received light, and the wavelength filter. It can be avoided that the yield of the optical module is reduced due to damage. Further, by changing the light emission angle at the position of each fiber grating portion 7 on the optical fiber optical axis, the radiated light 12 at the position of each fiber grating portion 7 is emitted toward the light receiving element 9. The optical coupling efficiency between the light 12 and the light receiving element 9 can be increased.

なお、上記第1の実施の形態においてはフェルール1の材料にジルコニアを用いた構成について説明したが、フェルール1の材料としてガラス又はメタルあるいは樹脂などを用いた構成についても、同様に実施可能である。   In the first embodiment, the configuration using zirconia as the material of the ferrule 1 has been described. However, the configuration using glass, metal, resin, or the like as the material of the ferrule 1 can be similarly implemented. .

<第2の実施の形態>
次に、本発明の第2の実施の形態に係る光モジュール及び光モジュール作製法について図3から図5を用いて説明する。図3は、本発明の第2の実施の形態に係る光モジュールを構成するフェルールの斜視図、図4は本発明の第2の実施の形態に係る光モジュールの図3の略中心部分での断面図、図5は本発明の第2の実施の形態に係る光モジュールのファイバグレーティング形成法を説明するための図であり、図3の一点破線ABの矢印方向に見た断面図である。図3から図5において、第2の実施の形態に係る光モジュールは、第1の実施の形態に係る光モジュールの構成に加え、露光用切欠平坦部6を備えている。また、図5には、ファイバグレーティング形成用マスク14及び紫外線光15が示されている。なお、図1及び図2の要素と同一又は対応する要素は、同様の符号を付し説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, an optical module and an optical module manufacturing method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a perspective view of a ferrule constituting an optical module according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic central portion of FIG. 3 of the optical module according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view, and FIG. 5 is a view for explaining a fiber grating forming method for an optical module according to the second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view seen in the direction of the arrow of the dashed line AB in FIG. 3 to 5, the optical module according to the second embodiment includes an exposure notch flat portion 6 in addition to the configuration of the optical module according to the first embodiment. Further, FIG. 5 shows a fiber grating forming mask 14 and ultraviolet light 15. Elements that are the same as or correspond to the elements in FIG. 1 and FIG.

フェルール1には、第1の実施の形態と同様、材料にジルコニアを用いる。フェルール1には、光ファイバ2の側面が露出するように、受光素子用切欠平坦部5及び露光用切欠平坦部6が切削によって形成されている。露光用切欠平坦部6は受光素子用切欠平坦部5と垂直になるように形成されている。光ファイバ2は、ファイバグレーティング部7が形成される前に、掘削によって形成されたフェルール1の光ファイバ保持用の穴に挿入され、不図示の接着剤によってフェルール1に固定される。   For the ferrule 1, zirconia is used as the material as in the first embodiment. In the ferrule 1, a light receiving element cut-out flat portion 5 and an exposure cut-out flat portion 6 are formed by cutting so that the side surface of the optical fiber 2 is exposed. The exposure notch flat part 6 is formed to be perpendicular to the light receiving element notch flat part 5. Before the fiber grating portion 7 is formed, the optical fiber 2 is inserted into the hole for holding the optical fiber of the ferrule 1 formed by excavation, and is fixed to the ferrule 1 with an adhesive (not shown).

次に、ファイバグレーティング部7の形成方法について図5を用いて説明する。フェルール1の露光用切欠平坦部6上に露出している光ファイバ2にファイバグレーティング形成用マスク14を密着させ、例えばエキシマレーザからの紫外線レーザ光などの紫外線光15を、ファイバグレーティング形成用マスク14を通して光ファイバ2に照射する。この照射によって、光ファイバ2が屈折率変化を生じ、空間的な屈折率分布を有するファイバグレーティング部7が形成される。   Next, a method for forming the fiber grating portion 7 will be described with reference to FIG. A fiber grating forming mask 14 is brought into close contact with the optical fiber 2 exposed on the exposure notch flat portion 6 of the ferrule 1, and ultraviolet light 15 such as ultraviolet laser light from an excimer laser is applied to the fiber grating forming mask 14. The optical fiber 2 is irradiated through. By this irradiation, the optical fiber 2 changes in refractive index, and the fiber grating portion 7 having a spatial refractive index distribution is formed.

上述のような形成方法によって、第1の実施の形態と同様の位置関係となるようにファイバグレーティング部7を形成する。すなわち、光ファイバ2の光軸と受光素子9の受光面の中心点とを含む平面上において、受光素子9の受光面の中心点から光ファイバ2の光軸に対し垂線を下ろした光軸上の交点を基準点として、この基準点に対する光ファイバの光軸上の距離をzとし、ファイバグレーティング部7の光ファイバ2の光軸に対する受光素子9の受光面の中心点への光放射角度をθとし、受光素子9の受光面の中心点と光ファイバ2との垂直距離をhとした場合に、受信光11に対して上記の式(1)を満たすようなファイバグレーティング部7を形成する。なお、第2の実施の形態に係る光モジュールの光ファイバ2内を伝搬する光の動作については、第1の実施の形態と同様であるため説明を省略する。   By the formation method as described above, the fiber grating portion 7 is formed so as to have the same positional relationship as in the first embodiment. That is, on the optical axis on the plane that includes the optical axis of the optical fiber 2 and the center point of the light receiving surface of the light receiving element 9, the perpendicular to the optical axis of the optical fiber 2 from the center point of the light receiving surface of the light receiving element 9. , The distance on the optical axis of the optical fiber with respect to this reference point is z, and the light emission angle to the center point of the light receiving surface of the light receiving element 9 with respect to the optical axis of the optical fiber 2 of the fiber grating section 7 is When the vertical distance between the center of the light receiving surface of the light receiving element 9 and the optical fiber 2 is h, the fiber grating portion 7 is formed so as to satisfy the above formula (1) with respect to the received light 11. . Note that the operation of light propagating in the optical fiber 2 of the optical module according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

以上により、第2の実施の形態では、放射モードを有するファイバグレーティング部7が形成された光ファイバ2と、ファイバグレーティング部7が形成された部分の光ファイバ2の側面の少なくとも一部を露出する受光素子用切欠平坦部5及び露光用切欠平坦部6が形成されたフェルール1と、ファイバグレーティング部7が形成された部分の光ファイバ2の側面から放射された放射光12を受光する受光素子9と、受光素子9が実装された基板8とを備える構成にしたので、フェルール1の機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するための精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる。さらに、光ファイバ光軸上のファイバグレーティング部7の各位置における光放射角度を変えることにより、ファイバグレーティング部7の各位置における放射光12が受光素子9に向けて出射されるため、放射光12と受光素子9との間の光結合効率を高めることができる。   As described above, in the second embodiment, at least a part of the side surface of the optical fiber 2 in which the fiber grating part 7 having the radiation mode is formed and the part of the optical fiber 2 in which the fiber grating part 7 is formed is exposed. A ferrule 1 in which the light receiving element cut-out flat portion 5 and the exposure cut-out flat portion 6 are formed, and a light receiving element 9 that receives the emitted light 12 emitted from the side surface of the optical fiber 2 in the portion where the fiber grating portion 7 is formed. And a substrate 8 on which the light receiving element 9 is mounted, so that a precise groove for ensuring excessive transmission loss and wavelength selectivity with respect to transmission / reception light without significantly reducing the mechanical strength of the ferrule 1 is formed. Therefore, it is possible to prevent the wavelength filter from being damaged and the optical module manufacturing yield from being lowered. Further, by changing the light emission angle at each position of the fiber grating portion 7 on the optical fiber optical axis, the emitted light 12 at each position of the fiber grating portion 7 is emitted toward the light receiving element 9, and thus the emitted light 12. And the light coupling element 9 can be improved in optical coupling efficiency.

また、ファイバグレーティング形成用マスク14を通して光ファイバ2に紫外線光15を照射することにより、ファイバグレーティング部7を容易に形成でき、放射光12の放射方向の制御が容易にできる。なお、本発明の第2の実施の形態においてはフェルール1の材料にジルコニアを用いた構成について説明したが、フェルール1の材料としてガラス又はメタルあるいは樹脂などを用いた構成についても、同様に実施可能である。   Further, by irradiating the optical fiber 2 with the ultraviolet light 15 through the fiber grating forming mask 14, the fiber grating portion 7 can be easily formed, and the radiation direction of the radiation light 12 can be easily controlled. In the second embodiment of the present invention, the configuration using zirconia as the material of the ferrule 1 has been described. However, the configuration using glass, metal, resin, or the like as the material of the ferrule 1 can be similarly implemented. It is.

<第3の実施の形態>
次に、本発明の第3の実施の形態に係る光モジュール及び光モジュール作製法について図6から図8及び図13を用いて説明する。図6は、本発明の第3の実施の形態に係る光モジュールを構成するフェルールの斜視図、図7は本発明の第3の実施の形態に係る光モジュールの図6の略中心部分での断面図、図8は本発明の第3の実施の形態に係る光モジュールのファイバグレーティング形成法を説明するための図であり、図6の一点破線ABの矢印方向に見た断面図である。また、図13は本発明の第3の実施の形態に係る光モジュールのファイバグレーティングにおける受信光の光放射角を説明するための図である。図8には、ファイバグレーティング形成用マスク14の紫外線照射像を、露光用切欠平坦部6を通して光ファイバ2上に結像させる露光レンズ16が示されている。なお、図1から図5及び図12の要素と同一又は対応する要素は、同様の符号を付し説明を省略する。
<Third Embodiment>
Next, an optical module and an optical module manufacturing method according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8 and FIG. FIG. 6 is a perspective view of a ferrule constituting an optical module according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a schematic central portion of FIG. 6 of the optical module according to the third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view, and FIG. 8 is a view for explaining the fiber grating forming method of the optical module according to the third embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view seen in the direction of the arrow of the dashed line AB in FIG. FIG. 13 is a view for explaining the light emission angle of the received light in the fiber grating of the optical module according to the third embodiment of the present invention. FIG. 8 shows an exposure lens 16 that forms an ultraviolet irradiation image of the fiber grating forming mask 14 on the optical fiber 2 through the exposure notch flat portion 6. Elements that are the same as or correspond to the elements in FIGS. 1 to 5 and 12 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

本発明の第3の実施の形態では、フェルール1に紫外線を透過するガラス材料のガラスフェルールを用いる。フェルール1には、光ファイバ2の側面が露出しないような、受光素子用切欠平坦部5及び露光用切欠平坦部6が切削によって形成されている。露光用切欠平坦部6は受光素子用切欠平坦部5と垂直になるように形成されている。光ファイバ2は、グレーティング部7が形成される前に、掘削によって形成されたフェルール1の光ファイバ保持用の穴に挿入され、不図示の接着剤によってフェルール1に固定される。   In the third embodiment of the present invention, a glass ferrule made of a glass material that transmits ultraviolet rays is used for the ferrule 1. The ferrule 1 is formed with a cutout flat portion 5 for light receiving element and a flat cutout portion 6 for exposure so that the side surface of the optical fiber 2 is not exposed. The exposure notch flat part 6 is formed to be perpendicular to the light receiving element notch flat part 5. Before the grating portion 7 is formed, the optical fiber 2 is inserted into the hole for holding the optical fiber of the ferrule 1 formed by excavation, and is fixed to the ferrule 1 with an adhesive (not shown).

次に、ファイバグレーティング部7の形成方法について図8を用いて説明する。フェルール1の露光用切欠平坦部6と平行に置かれたファイバグレーティング形成用マスク14へ、例えばエキシマレーザからの紫外線レーザ光などの紫外線光15を照射する。この照射によるファイバグレーティング形成用マスク14の紫外線照射像が、露光レンズ16及び露光用切欠平坦部6を通して光ファイバ2上に結像される。これによって、光ファイバ2が屈折率変化を生じ、空間的な屈折率分布を有するファイバグレーティング部7が形成される。   Next, a method for forming the fiber grating portion 7 will be described with reference to FIG. An ultraviolet light 15 such as an ultraviolet laser beam from an excimer laser is irradiated onto the fiber grating forming mask 14 placed in parallel with the exposure notch flat portion 6 of the ferrule 1. An ultraviolet irradiation image of the fiber grating forming mask 14 by this irradiation is formed on the optical fiber 2 through the exposure lens 16 and the notch flat portion 6 for exposure. As a result, the optical fiber 2 changes in refractive index, and the fiber grating portion 7 having a spatial refractive index distribution is formed.

上述のような形成方法によって、図13に示す位置関係となるようにファイバグレーティング部7を形成する。すなわち、光ファイバ2の光軸と受光素子9の受光面の中心点とを含む平面上において、受光素子9の受光面の中心点から光ファイバ2の光軸に対し垂線を下ろした光軸上の交点を基準点として、この基準点に対する光ファイバの光軸上の距離をzとし、ファイバグレーティング部7の光ファイバ2の光軸に対する受光素子用切欠平坦部5の平坦面への光放射角度をθとし、フェルール1の受光素子用切欠平坦部5の平坦面と光ファイバ2との垂直距離をh1とし、受光素子9の受光面の中心点と受光素子用切欠平坦部5の平坦面との垂直距離をh2とし、フェルール1の屈折率をn1とし、受光素子9の受光面の中心点と受光素子用切欠平坦部5の平坦面との間の光学接着剤10の屈折率をn2とした場合に、受信光11に対して下記の式(2)を満たすようなファイバグレーティング部7を形成する。   By the forming method as described above, the fiber grating portion 7 is formed so as to have the positional relationship shown in FIG. That is, on the optical axis on the plane that includes the optical axis of the optical fiber 2 and the center point of the light receiving surface of the light receiving element 9, the perpendicular to the optical axis of the optical fiber 2 from the center point of the light receiving surface of the light receiving element 9. , The distance on the optical axis of the optical fiber with respect to this reference point is z, and the light emission angle to the flat surface of the notch flat portion 5 for the light receiving element with respect to the optical axis of the optical fiber 2 of the fiber grating portion 7 Is the vertical distance between the flat surface of the light receiving element cutout flat portion 5 of the ferrule 1 and the optical fiber 2, and the center point of the light receiving surface of the light receiving element 9 and the flat surface of the light receiving element cutout flat portion 5 are , And the refractive index of the ferrule 1 is n1, and the refractive index of the optical adhesive 10 between the center of the light receiving surface of the light receiving element 9 and the flat surface of the notched flat portion 5 for the light receiving element is n2. The following equation for the received light 11 Forming a fiber grating 7 that satisfies 2).

z=(h1/tanθ)+[h2×tan{sin−1((n1/n2)×cosθ)}]・・・(2)   z = (h1 / tan θ) + [h2 × tan {sin−1 ((n1 / n2) × cos θ)}] (2)

次に、第3の実施の形態に係る光モジュールの光ファイバ2内を伝搬する光の動作について、図6から図8及び図13を用いて説明する。なお、以下で説明する受信光11及び送信光13は本来、光ファイバ2内を伝搬するものであるが、図7において受信光11及び送信光13を示す矢印は、便宜上光ファイバ2内に図示されていない。光ファイバ2の第1光ファイバ端面3へ入射した受信光11は、光ファイバ2内を伝搬しファイバグレーティング部7に到達する。受信光11は、ファイバグレーティング部7において、選択的に回折作用を受け、光放射角度θで放射光12として光ファイバ2の外部へ出射する。放射光12はフェルール1の中を伝搬し、受光素子用切欠平坦部5の平坦面と光学接着剤10との界面において屈折した後、光学接着剤10の中を伝搬して受光素子9へ入射し、受光素子9において電気信号に変換される。一方、受信光11の波長と異なる波長を持つ不図示の光源により生成されて光ファイバ2の第2光ファイバ端面4へ入射した送信光13は、回折作用を受けることなくファイバグレーティング部7を透過し、第1光ファイバ端面3に到達する。   Next, the operation of light propagating in the optical fiber 2 of the optical module according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 8 and FIG. The received light 11 and the transmitted light 13 described below are originally propagated in the optical fiber 2, but the arrows indicating the received light 11 and the transmitted light 13 in FIG. It has not been. The received light 11 incident on the first optical fiber end face 3 of the optical fiber 2 propagates through the optical fiber 2 and reaches the fiber grating section 7. The received light 11 is selectively diffracted by the fiber grating 7 and is emitted to the outside of the optical fiber 2 as emitted light 12 at a light emission angle θ. The radiated light 12 propagates through the ferrule 1, is refracted at the interface between the flat surface of the light receiving element notch flat portion 5 and the optical adhesive 10, then propagates through the optical adhesive 10 and enters the light receiving element 9. Then, the light receiving element 9 converts it into an electrical signal. On the other hand, the transmission light 13 generated by a light source (not shown) having a wavelength different from the wavelength of the reception light 11 and incident on the second optical fiber end surface 4 of the optical fiber 2 is transmitted through the fiber grating portion 7 without being subjected to diffraction action. Then, it reaches the first optical fiber end face 3.

以上により、第3の実施の形態では、放射モードを有するファイバグレーティング部7が形成された光ファイバ2と、ファイバグレーティング部7が形成された部分の光ファイバ2の側面を覆う受光素子用切欠平坦部5及び露光用切欠平坦部6が形成されたガラス製のフェルール1と、ファイバグレーティング部7が形成された部分の光ファイバ2の側面から放射された放射光12を受光する受光素子9と、受光素子9が実装された基板8とを備える構成にしたので、フェルール1の機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するための精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる。さらに、光ファイバ光軸上のそれぞれのファイバグレーティング部7の位置における光放射角度を変えることにより、それぞれのファイバグレーティング部7の位置における放射光12が受光素子9に向けて出射されるため、放射光12と受光素子9との間の光結合効率を高めることができる。   As described above, in the third embodiment, the optical fiber 2 in which the fiber grating portion 7 having the radiation mode is formed, and the notch flat for the light receiving element that covers the side surface of the optical fiber 2 in the portion in which the fiber grating portion 7 is formed. A glass ferrule 1 on which a portion 5 and a notch flat portion 6 for exposure are formed, a light receiving element 9 for receiving radiated light 12 emitted from the side surface of the optical fiber 2 in a portion where the fiber grating portion 7 is formed, and Since it is configured to include the substrate 8 on which the light receiving element 9 is mounted, it is necessary to form a precise groove for ensuring excessive transmission loss and wavelength selectivity for transmitted / received light without significantly reducing the mechanical strength of the ferrule 1. Therefore, it can be avoided that the wavelength filter is damaged and the yield of manufacturing the optical module is lowered. Further, by changing the light emission angle at the position of each fiber grating section 7 on the optical fiber optical axis, the emitted light 12 at the position of each fiber grating section 7 is emitted toward the light receiving element 9. The optical coupling efficiency between the light 12 and the light receiving element 9 can be increased.

また、ファイバグレーティング形成用マスク14の紫外線照射像を、露光レンズ16及び露光用切欠平坦部6を通してフェルール1に固定した光ファイバ2上へ結像させることにより、ファイバグレーティング部7を容易に形成でき、放射光12の放射方向の制御が容易にできる。また、フェルール1において光ファイバ2が露出されていないため、光ファイバ2に損傷が生じて光伝送特性を劣化させることがなく、信頼性の高い光モジュールが実現できる。   Further, the fiber grating portion 7 can be easily formed by forming an ultraviolet irradiation image of the fiber grating forming mask 14 on the optical fiber 2 fixed to the ferrule 1 through the exposure lens 16 and the exposure notch flat portion 6. The control of the radiation direction of the radiation light 12 can be facilitated. Further, since the optical fiber 2 is not exposed in the ferrule 1, the optical fiber 2 is not damaged and the optical transmission characteristics are not deteriorated, and a highly reliable optical module can be realized.

<第4の実施の形態>
次に、本発明の第4の実施の形態に係る光モジュール及び光モジュール作製法について図9から図11を用いて説明する。図9は、本発明の第4の実施の形態に係る光モジュールを構成するフェルールの斜視図、図10は本発明の第4の実施の形態に係る光モジュールの図9の略中心部分での断面図、図11は本発明の第4の実施の形態に係る光モジュールのファイバグレーティング形成法を説明するための図で、図9の一点破線ABの矢印方向に見た断面図である。図11には、後述するファイバグレーティング部7を形成する際に用いられる透明容器17及び透明容器17内に入れられた屈折率調整液18が示されている。なお、図1から図8及び図13の要素と同一又は対応する要素は、同様の符号を付し説明を省略する。
<Fourth embodiment>
Next, an optical module and an optical module manufacturing method according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a perspective view of a ferrule constituting an optical module according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a schematic central portion of FIG. 9 of the optical module according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 11 is a cross-sectional view, and FIG. 11 is a view for explaining the fiber grating forming method of the optical module according to the fourth embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view seen in the direction of the arrow of the dashed line AB in FIG. FIG. 11 shows a transparent container 17 used when forming a fiber grating portion 7 to be described later and a refractive index adjusting liquid 18 put in the transparent container 17. Elements that are the same as or correspond to the elements in FIGS. 1 to 8 and 13 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本発明の第4の実施の形態では、フェルール1に紫外線を透過するガラス材料のガラスフェルールを用いる。フェルール1には、光ファイバ2の側面が露出しないような、受光素子用切欠平坦部5が切削によって形成されている。光ファイバ2は、ファイバグレーティング部7が形成される前に、掘削によって形成されたフェルール1の光ファイバ保持用の穴に挿入され、不図示の接着剤によってフェルール1に固定される。また、透明容器17としては紫外線を透過する少なくとも1つの平面を持つ、例えばガラス材料を用いることができる。透明容器17にはフェルール1と同じ屈折率を持つ屈折率調整液18が入れられている。ファイバグレーティング部7を形成する際には、フェルール1が透明容器17内の屈折率調整液18に浸される。   In the fourth embodiment of the present invention, a glass ferrule made of a glass material that transmits ultraviolet rays is used for the ferrule 1. The ferrule 1 is formed with a cut-out flat portion 5 for light receiving element by cutting so that the side surface of the optical fiber 2 is not exposed. Before the fiber grating portion 7 is formed, the optical fiber 2 is inserted into the hole for holding the optical fiber of the ferrule 1 formed by excavation, and is fixed to the ferrule 1 with an adhesive (not shown). Further, as the transparent container 17, for example, a glass material having at least one plane that transmits ultraviolet rays can be used. A refractive index adjusting liquid 18 having the same refractive index as that of the ferrule 1 is placed in the transparent container 17. When forming the fiber grating portion 7, the ferrule 1 is immersed in the refractive index adjusting liquid 18 in the transparent container 17.

次に、ファイバグレーティング部7の形成方法について図11を用いて説明する。まず、透明容器17に入れられた屈折率調整液18によってフェルール1の全体が覆われるようにフェルール1を浸す。この際、透明容器17の平面の1つが受光素子用切欠平坦部5の面と垂直になるようにフェルール1を配置する。透明容器17の平面と平行にファイバグレーティング形成用マスク14を置き、例えばエキシマレーザからの紫外線レーザ光などの紫外線光15をファイバグレーティング形成用マスク14へ照射する。この照射によるファイバグレーティング形成用マスク14の紫外線照射像は、露光レンズ16、透明容器17の平面、屈折率調整液18、フェルール1の側面を通して光ファイバ2上に結像される。これによって、光ファイバ2が屈折率変化を生じ、空間的な屈折率分布を有するファイバグレーティング部7が形成される。   Next, a method for forming the fiber grating portion 7 will be described with reference to FIG. First, the ferrule 1 is immersed so that the entire ferrule 1 is covered by the refractive index adjusting liquid 18 placed in the transparent container 17. At this time, the ferrule 1 is arranged so that one of the flat surfaces of the transparent container 17 is perpendicular to the surface of the light receiving element cutout flat portion 5. A fiber grating forming mask 14 is placed parallel to the plane of the transparent container 17, and an ultraviolet light 15 such as an ultraviolet laser beam from an excimer laser is irradiated to the fiber grating forming mask 14. An ultraviolet irradiation image of the fiber grating forming mask 14 by this irradiation is formed on the optical fiber 2 through the exposure lens 16, the plane of the transparent container 17, the refractive index adjusting liquid 18, and the side surface of the ferrule 1. As a result, the optical fiber 2 changes in refractive index, and the fiber grating portion 7 having a spatial refractive index distribution is formed.

上述のような形成方法によって、第3の実施の形態と同様の位置関係となるようにファイバグレーティング部7を形成する。すなわち、光ファイバ2の光軸と受光素子9の受光面の中心点とを含む平面上において、受光素子9の受光面の中心点から光ファイバ2の光軸に対し垂線を下ろした光軸上の交点を基準点として、この基準点に対する光ファイバの光軸上の距離をzとし、ファイバグレーティング部7の光ファイバ2の光軸に対する受光素子用切欠平坦部5の平坦面への光放射角度をθとし、フェルール1の受光素子用切欠平坦部5の平坦面と光ファイバ2との垂直距離をh1とし、受光素子9の受光面の中心点と受光素子用切欠平坦部5の平坦面との垂直距離をh2とし、フェルール1の屈折率をn1とし、受光素子9の受光面の中心点と受光素子用切欠平坦部5の平坦面との間の光学接着剤10の屈折率をn2とした場合に、受信光11に対して上記の式(2)を満たすようなファイバグレーティング部7を形成する。なお、第4の実施の形態に係る光モジュールの光ファイバ2内を伝搬する光の動作については、第3の実施の形態と同様であるため説明を省略する。   By the formation method as described above, the fiber grating portion 7 is formed so as to have the same positional relationship as in the third embodiment. That is, on the optical axis on the plane that includes the optical axis of the optical fiber 2 and the center point of the light receiving surface of the light receiving element 9, the perpendicular to the optical axis of the optical fiber 2 from the center point of the light receiving surface of the light receiving element 9. , The distance on the optical axis of the optical fiber with respect to this reference point is z, and the light emission angle to the flat surface of the notch flat portion 5 for the light receiving element with respect to the optical axis of the optical fiber 2 of the fiber grating portion 7 Is the vertical distance between the flat surface of the light receiving element cutout flat portion 5 of the ferrule 1 and the optical fiber 2, and the center point of the light receiving surface of the light receiving element 9 and the flat surface of the light receiving element cutout flat portion 5 are , And the refractive index of the ferrule 1 is n1, and the refractive index of the optical adhesive 10 between the center of the light receiving surface of the light receiving element 9 and the flat surface of the notched flat portion 5 for the light receiving element is n2. The above formula for the received light 11 Forming a fiber grating 7 that satisfies 2). Note that the operation of light propagating in the optical fiber 2 of the optical module according to the fourth embodiment is the same as that of the third embodiment, and thus the description thereof is omitted.

以上により、第4の実施の形態では、放射モードを有するファイバグレーティング部7が形成された光ファイバ2と、ファイバグレーティング部7が形成された部分の光ファイバ2の側面を覆う受光素子用切欠平坦部5が形成されたガラス製のフェルール1と、ファイバグレーティング部7が形成された部分の光ファイバ2の側面から放射された放射光12を受光する受光素子9と、受光素子9が実装された基板8とを備える構成にしたので、フェルール1の機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するための精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できる。さらに、光ファイバ光軸上のそれぞれのファイバグレーティング部7の位置における光放射角度を変えることにより、それぞれのファイバグレーティング部7の位置における放射光12が受光素子9に向けて出射されるため、放射光12と受光素子9との間の光結合効率を高めることができる。   As described above, in the fourth embodiment, the optical fiber 2 in which the fiber grating portion 7 having the radiation mode is formed, and the notch flat for the light receiving element that covers the side surface of the optical fiber 2 in the portion in which the fiber grating portion 7 is formed. The light receiving element 9 for receiving the radiated light 12 emitted from the side surface of the optical fiber 2 in the portion where the fiber grating part 7 is formed, and the light receiving element 9 are mounted. Since the structure including the substrate 8 is used, the mechanical strength of the ferrule 1 is not significantly reduced, it is not necessary to form a precise groove for ensuring excessive transmission loss and wavelength selectivity for transmitted / received light, and the wavelength filter is damaged. Thus, it is possible to avoid a decrease in the yield of manufacturing the optical module. Further, by changing the light emission angle at the position of each fiber grating section 7 on the optical fiber optical axis, the emitted light 12 at the position of each fiber grating section 7 is emitted toward the light receiving element 9. The optical coupling efficiency between the light 12 and the light receiving element 9 can be increased.

また、少なくとも1つの平面を持つ透明容器17に入れた屈折率調整液18の中へフェルール1を浸し、ファイバグレーティング形成用マスク14の紫外線照射像を、露光レンズ16、透明容器17の平面、屈折率調整液18、フェルール1の側面を通して光ファイバ2上に結像させることにより、ファイバグレーティング部7を容易に形成でき、放射光12の放射方向の制御を容易にすることができる。また、フェルール1において光ファイバ2が露出されていないため、光ファイバ1に損傷が生じて光伝送特性を劣化させることがなく、信頼性の高い光モジュールが実現できる。   Further, the ferrule 1 is immersed in a refractive index adjusting liquid 18 placed in a transparent container 17 having at least one flat surface, and the ultraviolet irradiation image of the fiber grating forming mask 14 is converted into the plane of the exposure lens 16 and the transparent container 17 and the refractive state. By forming an image on the optical fiber 2 through the rate adjusting liquid 18 and the side surface of the ferrule 1, the fiber grating portion 7 can be easily formed, and the control of the radiation direction of the radiation light 12 can be facilitated. Further, since the optical fiber 2 is not exposed in the ferrule 1, the optical fiber 1 is not damaged and the optical transmission characteristics are not deteriorated, and a highly reliable optical module can be realized.

本発明に係る光モジュール及び光モジュール作製法は、フェルールの機械強度を著しく低下させず、送受信光に対する過剰透過損失と波長選択性を確保するための精密な溝を形成する必要がなく、波長フィルタが破損して光モジュール作製の歩留りが低下することを、回避できるため、光通信用の光モジュール及び光モジュール作製法などに有用である。   The optical module and the optical module manufacturing method according to the present invention do not significantly reduce the mechanical strength of the ferrule, and do not need to form a precise groove for ensuring excessive transmission loss and wavelength selectivity with respect to transmitted / received light. It can be avoided that the yield of the optical module is reduced due to damage to the optical module, and is useful for an optical module for optical communication, an optical module manufacturing method, and the like.

本発明の第1の実施の形態に係る光モジュールを構成するフェルールの斜視図The perspective view of the ferrule which comprises the optical module which concerns on the 1st Embodiment of this invention 本発明の第1の実施の形態に係る光モジュールの図1の略中心部分での断面図Sectional drawing in the approximate center part of FIG. 1 of the optical module which concerns on the 1st Embodiment of this invention 本発明の第2の実施の形態に係る光モジュールを構成するフェルールの斜視図The perspective view of the ferrule which comprises the optical module which concerns on the 2nd Embodiment of this invention 本発明の第2の実施の形態に係る光モジュールの図3の略中心部分での断面図Sectional drawing in the approximate center part of FIG. 3 of the optical module which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る光モジュールのファイバグレーティング形成法を説明するための図The figure for demonstrating the fiber grating formation method of the optical module which concerns on the 2nd Embodiment of this invention 本発明の第3の実施の形態に係る光モジュールを構成するフェルールの斜視図The perspective view of the ferrule which comprises the optical module which concerns on the 3rd Embodiment of this invention 本発明の第3の実施の形態に係る光モジュールの図6の略中心部分での断面図Sectional drawing in the approximate center part of FIG. 6 of the optical module which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る光モジュールのファイバグレーティング形成法を説明するための図The figure for demonstrating the fiber grating formation method of the optical module which concerns on the 3rd Embodiment of this invention 本発明の第4の実施の形態に係る光モジュールを構成するフェルールの斜視図The perspective view of the ferrule which comprises the optical module which concerns on the 4th Embodiment of this invention 本発明の第4の実施の形態に係る光モジュールの図9の略中心部分での断面図Sectional drawing in the approximate center part of FIG. 9 of the optical module which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係る光モジュールのファイバグレーティング形成法を説明するための図The figure for demonstrating the fiber grating formation method of the optical module which concerns on the 4th Embodiment of this invention 本発明の第1の実施の形態に係る光モジュールのファイバグレーティングにおける受信光の光放射角を説明するための図The figure for demonstrating the light radiation angle of the received light in the fiber grating of the optical module which concerns on the 1st Embodiment of this invention 本発明の第3の実施の形態に係る光モジュールのファイバグレーティングにおける受信光の光放射角を説明するための図The figure for demonstrating the light radiation angle of the received light in the fiber grating of the optical module which concerns on the 3rd Embodiment of this invention 従来の光モジュールの断面図Sectional view of a conventional optical module

符号の説明Explanation of symbols

1 フェルール
2 光ファイバ
3、31 第1光ファイバ端面
4、32 第2光ファイバ端面
5 受光素子用切欠平坦部
6 露光用切欠平坦部
7 ファイバグレーティング部
8 基板
9 受光素子
10 光学接着剤
11 受信光
12 放射光
13 送信光
14 ファイバグレーティング形成用マスク
15 紫外線光
16 露光レンズ
17 透明容器
18 屈折率調整液
21 第1光ファイバ
22 第2光ファイバ
33 フィルタ挿入溝
34 波長フィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ferrule 2 Optical fiber 3, 31 1st optical fiber end surface 4, 32 2nd optical fiber end surface 5 Notch flat part for light receiving elements 6 Notch flat part for exposure 7 Fiber grating part 8 Substrate 9 Light receiving element 10 Optical adhesive 11 Received light DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Radiation light 13 Transmission light 14 Fiber grating formation mask 15 Ultraviolet light 16 Exposure lens 17 Transparent container 18 Refractive index adjustment liquid 21 1st optical fiber 22 2nd optical fiber 33 Filter insertion groove 34 Wavelength filter

Claims (9)

放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、
前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの側面の少なくとも一部を露出する受光素子用切欠平坦部が形成されたフェルールと、
前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの前記側面から放射された放射光を受光する受光素子と、
前記受光素子が実装された基板とを、
備える光モジュール。
An optical fiber formed with a fiber grating having a radiation mode;
A ferrule formed with a notched flat part for a light receiving element that exposes at least a part of a side surface of the optical fiber of the part where the fiber grating is formed;
A light receiving element that receives radiation emitted from the side surface of the optical fiber in a portion where the fiber grating is formed;
A substrate on which the light receiving element is mounted;
Optical module provided.
放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、
前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの側面の少なくとも一部を露出する受光素子用切欠平坦部及び露光用切欠平坦部が形成されたフェルールと、
前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの前記側面から放射された放射光を受光する受光素子と、
前記受光素子が実装された基板とを、
備える光モジュール。
An optical fiber formed with a fiber grating having a radiation mode;
A ferrule on which a notch flat portion for light receiving element and a notch flat portion for exposure are formed to expose at least a part of a side surface of the optical fiber in a portion where the fiber grating is formed;
A light receiving element that receives radiation emitted from the side surface of the optical fiber in a portion where the fiber grating is formed;
A substrate on which the light receiving element is mounted;
Optical module provided.
前記光ファイバの光軸と前記受光素子の受光面の中心点とを含む平面上において、
前記受光素子の前記受光面の中心点から前記光ファイバの前記光軸に対し垂線を下ろした光軸上の交点を基準点として、前記基準点に対する前記光ファイバの前記光軸上の距離をzとし、
前記ファイバグレーティングの前記光ファイバの前記光軸に対する前記受光素子の前記受光面の中心点への光放射角度をθとし、
前記受光素子の前記受光面の中心点と前記光ファイバとの垂直距離をhとした場合に、
z=h/tanθ
を満たす請求項1又は2に記載の光モジュール。
On a plane including the optical axis of the optical fiber and the center point of the light receiving surface of the light receiving element,
A distance on the optical axis of the optical fiber with respect to the reference point is defined as an intersection point on the optical axis perpendicular to the optical axis of the optical fiber from the center point of the light receiving surface of the light receiving element. age,
The light emission angle to the center point of the light receiving surface of the light receiving element with respect to the optical axis of the optical fiber of the fiber grating is θ,
When the vertical distance between the center point of the light receiving surface of the light receiving element and the optical fiber is h,
z = h / tanθ
The optical module according to claim 1 or 2, wherein:
放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの側面の少なくとも一部を露出する受光素子用切欠平坦部及び露光用切欠平坦部が形成されたフェルールと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの前記側面から放射された放射光を受光する受光素子と、前記受光素子が実装された基板とを備える光モジュールの作製法において、
前記露光用切欠平坦部上に露出している前記光ファイバにファイバグレーティング形成用マスクを密着させるステップと、
前記ファイバグレーティング形成用マスクを通して紫外線光を前記光ファイバに照射させて前記ファイバグレーティングを形成するステップとを、
有することを特徴とする光モジュール作製法。
An optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, and a light receiving element cut-out flat portion and an exposure cut-out flat portion that expose at least a part of a side surface of the optical fiber of the portion in which the fiber grating is formed are formed. In a method of manufacturing an optical module comprising: a ferrule; a light receiving element that receives radiation emitted from the side surface of the optical fiber in a portion where the fiber grating is formed; and a substrate on which the light receiving element is mounted.
Adhering a fiber grating forming mask to the optical fiber exposed on the exposure notch flat part; and
Irradiating the optical fiber with ultraviolet light through the fiber grating forming mask to form the fiber grating; and
An optical module manufacturing method characterized by comprising:
放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、
前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの側面を覆う受光素子用切欠平坦部が形成されたガラス製のフェルールと、
前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの前記側面から放射された放射光を受光する受光素子と、
前記受光素子が実装された基板とを、
備える光モジュール。
An optical fiber formed with a fiber grating having a radiation mode;
A ferrule made of glass in which a notch flat portion for a light receiving element that covers a side surface of the optical fiber in a portion where the fiber grating is formed;
A light receiving element that receives radiation emitted from the side surface of the optical fiber in a portion where the fiber grating is formed;
A substrate on which the light receiving element is mounted;
Optical module provided.
放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、
前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの側面を覆う受光素子用切欠平坦部及び露光用切欠平坦部が形成されたガラス製のフェルールと、
前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの前記側面から放射された放射光を受光する受光素子と、
前記受光素子が実装された基板とを、
備える光モジュール。
An optical fiber formed with a fiber grating having a radiation mode;
A glass ferrule on which a notch flat part for a light receiving element and a notch flat part for exposure covering the side surface of the optical fiber of the part where the fiber grating is formed; and
A light receiving element that receives radiation emitted from the side surface of the optical fiber in a portion where the fiber grating is formed;
A substrate on which the light receiving element is mounted;
Optical module provided.
前記光ファイバの光軸と前記受光素子の受光面の中心点とを含む平面上において、
前記受光素子の前記受光面の中心点から前記光ファイバの前記光軸に対し垂線を下ろした光軸上の交点を基準点として、前記基準点に対する前記光ファイバの前記光軸上の距離をzとし、
前記ファイバグレーティングの前記光ファイバの前記光軸に対する前記受光素子用切欠平坦部の平坦面への光放射角度をθとし、
前記受光素子用切欠平坦部の前記平坦面と前記光ファイバとの垂直距離をh1とし、
前記ガラス製のフェルールの屈折率をn1とし、
前記受光素子の前記受光面の中心点と前記受光素子用切欠平坦部の前記平坦面との垂直距離をh2とし、
前記受光素子の前記受光面と前記受光素子用切欠平坦部の前記平坦面との間の屈折率をn2とした場合に、
z=(h1/tanθ)+[h2×tan{sin−1((n1/n2)×cosθ)}]
を満たす請求項5又は6に記載の光モジュール。
On a plane including the optical axis of the optical fiber and the center point of the light receiving surface of the light receiving element,
A distance on the optical axis of the optical fiber with respect to the reference point is defined as an intersection point on the optical axis perpendicular to the optical axis of the optical fiber from the center point of the light receiving surface of the light receiving element. age,
The light emission angle to the flat surface of the notch flat portion for the light receiving element with respect to the optical axis of the optical fiber of the fiber grating is θ,
A vertical distance between the flat surface of the notch flat portion for the light receiving element and the optical fiber is h1,
The refractive index of the glass ferrule is n1,
The vertical distance between the center point of the light receiving surface of the light receiving element and the flat surface of the notched flat portion for the light receiving element is h2,
When the refractive index between the light receiving surface of the light receiving element and the flat surface of the notched flat portion for the light receiving element is n2,
z = (h1 / tan θ) + [h2 × tan {sin−1 ((n1 / n2) × cos θ)}]
The optical module according to claim 5 or 6, wherein:
放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの側面を覆う受光素子用切欠平坦部が形成されたガラス製のフェルールと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの前記側面から放射された放射光を受光する受光素子と、前記受光素子が実装された基板とを備える光モジュールの作製法において、
前記ガラス製のフェルールと同等の屈折率を有する屈折率調整液が入った透明容器の中へ前記ガラス製のフェルールを浸すステップと、
ファイバグレーティング形成用マスクの紫外線照射像をレンズにより前記透明容器を通して前記光ファイバ上へ結像させて前記ファイバグレーティングを形成するステップとを、
有することを特徴とする光モジュール作製法。
An optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed; a glass ferrule in which a notch flat portion for a light receiving element that covers a side surface of the optical fiber in a portion in which the fiber grating is formed; and the fiber grating In a method of manufacturing an optical module comprising a light receiving element that receives radiated light emitted from the side surface of the formed optical fiber and a substrate on which the light receiving element is mounted,
Immersing the glass ferrule in a transparent container containing a refractive index adjusting liquid having a refractive index equivalent to that of the glass ferrule;
Forming a fiber grating by forming an ultraviolet irradiation image of a fiber grating forming mask on the optical fiber through the transparent container with a lens; and
An optical module manufacturing method characterized by comprising:
放射モードを有するファイバグレーティングが形成された光ファイバと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの側面を覆う受光素子用切欠平坦部及び露光用切欠平坦部が形成されたガラス製のフェルールと、前記ファイバグレーティングが形成された部分の前記光ファイバの前記側面から放射された放射光を受光する受光素子と、前記受光素子が実装された基板とを備える光モジュールの作製法において、
ファイバグレーティング形成用マスクの紫外線照射像をレンズにより前記露光用切欠平坦部を通して前記光ファイバ上へ結像させて前記ファイバグレーティングを形成するステップを有することを特徴とする光モジュール作製法。
An optical fiber in which a fiber grating having a radiation mode is formed, and a glass ferrule in which a notch flat part for light receiving element and a notch flat part for exposure covering the side surface of the optical fiber of the part where the fiber grating is formed are formed. In a method of manufacturing an optical module comprising: a light receiving element that receives radiated light emitted from the side surface of the optical fiber in a portion where the fiber grating is formed; and a substrate on which the light receiving element is mounted.
An optical module manufacturing method, comprising: forming an optical image of an ultraviolet ray of a fiber grating forming mask on the optical fiber by a lens through the exposure notch flat portion to form the fiber grating.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011122732A1 (en) * 2010-04-02 2011-10-06 (주)파이버피아 Production method for an in-situ prefabrication type optical connector having a single ferrule
JP2014017384A (en) * 2012-07-09 2014-01-30 Fujikura Ltd Laser diode module and cleaning method
JP2018004834A (en) * 2016-06-29 2018-01-11 株式会社フジクラ Optical device and laser apparatus

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