JP2005308790A - Wavelength multiplex optical transmission module and its alignment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、波長の異なる複数のレーザ光を合波して送信し、或いは合波して送信された波長多重レーザ光を分波して受信する波長多重光伝送モジュール及びその調芯方法に関するものである。 The present invention relates to a wavelength division multiplexing optical transmission module that multiplexes and transmits a plurality of laser beams having different wavelengths, or demultiplexes and receives a wavelength division multiplexed laser beam transmitted after multiplexing and a method for aligning the same. It is.
より多くの情報を送受信するために、波長の異なる複数のレーザ光を合波して送受信する技術がある。この技術は、図5に示すように、波長の異なる複数のレーザ光を合波して送信する波長多重光送信モジュール51と、波長多重光送信モジュール51に光ファイバ52を介して接続され送信されたレーザ光を波長ごとに分波して受信する波長多重光受信モジュール53とで光信号を送受信するようになっている。
In order to transmit / receive more information, there is a technique for transmitting and receiving a plurality of laser beams having different wavelengths. In this technique, as shown in FIG. 5, a wavelength division multiplexing
波長多重光送信モジュール51は、図5及び図6に示すように、波長の異なるレーザ光を出射する4つの発光素子54と、これら発光素子54が接続される回路基板55と、それぞれの発光素子54から出射されたレーザ光を合波する光合波器56とを備えて構成されている。光合波器56には、複数の導波路57が形成されており、発光素子54側で4つに分かれている導波路57が一つに結合するようになっている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the wavelength multiplexing
上述の回路基板55と導波路57とは互いに平行に配置されており、発光素子54もその光軸が導波路57の光軸と平行になるようにそれぞれ配置されている。
The
波長多重光受信モジュール53は、図5に示すように、波長多重光送信モジュール51からのレーザ光を分波する光分波器58と、この光分波器58で分波されたレーザ光をそれぞれ受光する4つの受光素子59と、これら受光素子59が接続される回路基板(図示せず)とを備えて構成されている。光分波器58にも、レーザ光を分波するための導波路(図示せず)が複数形成されている。
As shown in FIG. 5, the wavelength division
上述の図示しない回路基板と導波路とは互いに平行に配置されており、受光素子59もその光軸が導波路の芯と平行になるようにそれぞれ配置されている。
The circuit board (not shown) and the waveguide are arranged in parallel to each other, and the
ところで、上述の発光素子54(受光素子59)は、内部のLDチップ(PDチップ)がケーシングに対して位置ズレしている場合があるので、個別に光軸を、導波路57(図示しない導波路)の端部の芯と合わせる必要がある。 By the way, in the above-described light emitting element 54 (light receiving element 59), the internal LD chip (PD chip) may be misaligned with respect to the casing. It is necessary to match with the core at the end of the (waveguide).
そこで、従来は、図6に示すように、各発光素子54(受光素子59)の本体を把持する調芯チャック61を用いて、各発光素子54(受光素子59)自身を挟み込んで支持しながら移動させて一つずつ調芯するようになっていた。
Therefore, conventionally, as shown in FIG. 6, each light emitting element 54 (light receiving element 59) itself is sandwiched and supported by using an
しかしながら、上述の調芯方法では、各発光素子54(受光素子59)を調芯チャック61で把持して調芯するため、隣接する発光素子54(受光素子59)間の距離をそれぞれ確保しなければならず、波長多重光伝送モジュールの幅が大きくなってしまう原因となっていた。
However, in the above-described alignment method, each light emitting element 54 (light receiving element 59) is gripped and aligned by the
また、発光素子54(受光素子59)が、その光軸が回路基板55(図示しない回路基板)と平行になるように設けられているので、発光素子54(受光素子59)から延びるリード62を90°屈曲させて、回路基板55(図示しない回路基板)に接続するリードフォーミングを行う必要があり、多くの作業手間と時間を要するといった問題もあった。
Further, since the light emitting element 54 (light receiving element 59) is provided so that its optical axis is parallel to the circuit board 55 (circuit board not shown), the
そこで本発明は、上記問題を解決すべく案出されたものであり、その目的は、モジュールの小型化が達成できると共に、容易に製造できる波長多重光伝送モジュール及びその調芯方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a wavelength division multiplexing optical transmission module that can be miniaturized and can be easily manufactured, and an alignment method thereof. It is in.
上記目的を達成するために本願発明は、回路基板と、これに平行な複数のコアを有する導波路素子と、上記回路基板に取り付けられた発光素子または受光素子とを備えた波長多重光伝送モジュールにおいて、上記回路基板上に、光軸が回路基板に対して交差するように上記発光素子または受光素子を配置し、その発光素子または受光素子の光軸上に、その光軸と上記導波路素子の光軸とを調芯するためのミラー部材を設けた波長多重光伝送モジュールである。 To achieve the above object, the present invention provides a wavelength division multiplexing optical transmission module comprising a circuit board, a waveguide element having a plurality of cores parallel to the circuit board, and a light emitting element or a light receiving element attached to the circuit board. The light emitting element or the light receiving element is disposed on the circuit board so that the optical axis intersects the circuit board, and the optical axis and the waveguide element are disposed on the optical axis of the light emitting element or the light receiving element. This is a wavelength division multiplexing optical transmission module provided with a mirror member for aligning the optical axis.
そして、上記ミラー部材が、光を反射させるミラー部と、このミラー部を可動支持すべく塑性変形する可動支持部と、この可動支持部を固定する固定台とを有するものが好ましい。 The mirror member preferably has a mirror part that reflects light, a movable support part that is plastically deformed to move and support the mirror part, and a fixed base that fixes the movable support part.
また、上記ミラー部が、ガラス或いはシリコン等からなる平板状の基板にアルミ或いは金等の金属を蒸着して形成されたものが好ましい。 Further, it is preferable that the mirror part is formed by vapor-depositing a metal such as aluminum or gold on a flat substrate made of glass or silicon.
さらに、本願発明は、回路基板に平行な導波路素子の光軸と、上記回路基板に取り付けられた発光素子または受光素子の光軸とを調芯する波長多重光伝送モジュールの調芯方法において、上記回路基板上に、光軸が回路基板に対して交差するように上記発光素子または受光素子を配置し、その発光素子または受光素子の光軸上にミラー部材を設け、このミラー部材を傾斜させて上記発光素子または受光素子の光軸と上記導波路素子の光軸とを調芯するようにした波長多重光伝送モジュールの調芯方法である。 Furthermore, the present invention relates to an alignment method of a wavelength division multiplexing optical transmission module that aligns an optical axis of a waveguide element parallel to a circuit board and an optical axis of a light emitting element or a light receiving element attached to the circuit board. The light emitting element or the light receiving element is arranged on the circuit board so that the optical axis intersects the circuit board, a mirror member is provided on the optical axis of the light emitting element or the light receiving element, and the mirror member is inclined. This is an alignment method for a wavelength division multiplexing optical transmission module in which the optical axis of the light emitting element or light receiving element and the optical axis of the waveguide element are aligned.
そして、上記ミラー部材は、その幅方向両側から把持する調芯チャック或いは背面を吸着して把持する調芯チャックによって傾斜される波長多重光伝送モジュールの調芯方法が好ましい。 The mirror member is preferably an alignment method of a wavelength division multiplexing optical transmission module that is tilted by an alignment chuck that is gripped from both sides in the width direction or an alignment chuck that is suctioned and gripped on the back surface.
本発明によれば、波長多重光伝送モジュールの小型化が達成できると共に、容易に製造できるといった優れた効果を発揮する。 According to the present invention, the wavelength multiplexed optical transmission module can be reduced in size and can be manufactured easily.
図1は、本発明に係る波長多重光伝送モジュールの好適な実施の形態を示した平面図、図2は本発明に係る波長多重光伝送モジュールの好適な実施の形態を示した側面図、図3はミラー部材を示した側面図、図4はミラー部材を示した底面図である。 FIG. 1 is a plan view showing a preferred embodiment of a wavelength division multiplexing optical transmission module according to the present invention, and FIG. 2 is a side view showing a preferred embodiment of the wavelength division multiplexing optical transmission module according to the present invention. 3 is a side view showing the mirror member, and FIG. 4 is a bottom view showing the mirror member.
なお、本実施の形態では、波長多重光伝送モジュールとして、波長の異なる複数のレーザ光を合波して送信する波長多重光送信モジュールを例に挙げて説明する。 In the present embodiment, a wavelength division multiplexing optical transmission module that multiplexes and transmits a plurality of laser beams having different wavelengths will be described as an example.
図1及び図2に示すように、かかる波長多重光伝送モジュール1は、回路基板2と、これに平行な複数のコア(導波路3)を有する導波路素子と、回路基板2に取り付けられた発光素子(Can−LD:レーザ・ダイオード)5とを備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the wavelength division multiplexing
導波路3は、光合波器6に複数列形成されている。具体的には、導波路3は、発光素子5側から4列形成され、互いに結合されて一つにまとまるようになっている。導波路3が形成された光合波器6は、ベース7上に載置されており、ベース7の下面には回路基板2が取り付けられ、光合波器6と回路基板2とが互いに平行になるように配置されている。ベース7の回路基板2が取り付けられた部分は、薄板状に形成されている。
A plurality of
回路基板2の端部上には、光軸が回路基板2に対して交差するように複数の発光素子5(波長多重光受信モジュールの場合には受光素子)が配置されている。本実施の形態では、4つの発光素子5が、ベース7の薄板部を介して回路基板2の端部に対して垂直に固定されている。隣接する発光素子5同士は、端部同士が略接触する距離で配置されており、発光素子5は、一列に整列されている。回路基板2には、発光素子5を作動させるLDドライバ等の電子部品(図示せず)が装着されている。
On the end of the
発光素子5の上方で、その光軸上には、その光軸と導波路3の光軸(導波路素子の光軸)とを調芯するためのミラー部材8が設けられている。ミラー部材8は、図3及び図4に示すように、光を反射させるミラー部9と、このミラー部9を可動支持すべく塑性変形する可動支持部10と、この可動支持部10を固定する固定台11とを有している。
Above the
固定台11は、導波路3の発光素子5側端部上方に配置され、光合波器6の幅方向に延びて形成されている。固定台11は、その両端(光合波器6の幅方向両端)が、光合波器6に固定されて、導波路3上に架け渡されている。
The
可動支持部10は、各発光素子5毎にそれぞれ設けられている。可動支持部10は、固定台11に固定される保持部12と、保持部12の先端に設けられ保持部12よりも幅及び厚さが小さく形成された変形部13と、変形部13の先端に設けられミラー部9が設けられるミラー固定部14とで形成されている。保持部12、変形部13及びミラー固定部14は鉄或いはアルミ等の同一の金属で一体的に形成されている。ここで変形部13は、鉄やアルミ等の金属で幅及び厚さが小さく形成されているので、塑性変形可能である。
The
ミラー部9は、ミラー固定部14の下面に、ガラス或いはシリコン等からなる平板状の基板15を接着剤等で貼り付け、その基板15に、アルミ或いは金等の金属を蒸着して形成されている。ミラー部9は、発光素子5の出射光束よりも若干大きければよく、例えば、1mm四方の正方形に形成されている。
The
ミラー部9は、発光素子5の光軸に対して略45°傾斜して配置されており、後述する調芯チャック(図1及び図2参照)16でその傾斜角度を3次元的に調整することで、発光素子5の光軸と導波路3の光軸とを調芯する。
The
調芯チャック16は、図1及び図2に示すように、ミラー部材8のミラー固定部14をその両側から把持する一対の把持爪17を有している。把持爪17は、近接離反可能に設けられており、互いに近接してミラー固定部14を掴んで把持する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
そして、ミラー固定部14を把持した状態で、導波路3の他端に光パワーメータを設置して、発光素子5から光を出射し、光パワーメータの検出値を見ながら、その検出値が最大になるように調芯チャック16を3次元的に回動することで調芯して変形部13を塑性変形させる。その後、把持爪17を離反させて、ミラー固定部14の把持を解除する。これで、ミラー部9が調芯された状態で固定される。
And in the state which hold | gripped the mirror fixing | fixed
なお、調芯チャック16は、把持爪17でミラー固定部14を狭持するものに限られるものではなく、ミラー固定部14の上側背面に吸着するエアーチャックであってもよい。
The
上記構成の波長多重光伝送モジュール及びその調芯方法によれば、発光素子5を回路基板2に対して垂直に取り付けているので、発光素子5の後方に延びるリード(図示せず)を曲げる必要がなく、リードフォーミングを行わなくてよいので、発光素子5の取付作業の手間及び時間を短縮することができ、波長多重光伝送モジュールの製造が容易にできるようになる。
According to the wavelength division multiplexing optical transmission module and the alignment method thereof configured as described above, since the
さらに、発光素子5が、ベース7の薄板部を介して、広い面積で回路基板2に接触するので、放熱性を高めることができる。
Furthermore, since the
また、発光素子5の上方に、発光素子5よりも個々の幅が小さいミラー部材8を設けて、調芯チャック16で、ミラー部材8の傾斜角度を調整するようにしたので、従来のように、発光素子54間に調芯チャックの挿入スペースを設ける必要がない。よって、隣接する発光素子5間の間隔を発光素子5同士が略接触するまで小さくできる。従って、発光素子5を最小の幅で配列でき、波長多重光伝送モジュールの小型化が達成できる。
Further, since the
なお、上記実施の形態では、ミラー部9は塑性変形する変形部13によって支持されているが、これに限られるものではない。例えば、自在継手等を介してミラー部9を支持する等、3次元的に移動して固定される構成であればよい。
In the above-described embodiment, the
なお、上記実施の形態では、発光素子5を備えた波長多重光送信モジュールを例に挙げて説明したが、受光素子を備えた波長多重光受信モジュールにも適用できるのは勿論である。
In the above embodiment, the wavelength multiplexing optical transmission module including the
1 波長多重光送信モジュール
2 回路基板
3 導波路
5 発光素子
8 ミラー部材
9 ミラー部
10 可動支持部
11 固定台
15 基板
16 調芯チャック
DESCRIPTION OF
Claims (5)
5. The method of aligning a wavelength division multiplexing optical transmission module according to claim 4, wherein the mirror member is tilted by an alignment chuck that grips from both sides in the width direction or an alignment chuck that adsorbs and grips the back surface.
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