JP2010091824A - 光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】ＷＤＭフィルタを搭載する構造の形成をより簡易にできる光モジュールを提供する。
【解決手段】光モジュール１０Ａは、光ファイバ９０と第１及び第２の光デバイス１２，１４とを相互に固定するハウジング１６と、ＷＤＭフィルタ２０とを備える。ハウジング１６は、光ファイバ９０が一端に取り付けられ、第１の光デバイス１２が他端に取り付けられる第１の内孔１６ａと、第１の内孔１６ａと交差しており、その一端に第２の光デバイス１４が取り付けられる第２の内孔１６ｂと、第１及び第２の内孔１６ａ，１６ｂが相互に交差する位置を通り、第１及び第２の内孔１６ａ，１６ｂのそれぞれと交差するフィルタ用内孔１６ｃとを有する。フィルタ用内孔１６ｃは、フィルタ用内孔１６ｃの延在方向と交差する面内で所定の曲率を有する内壁面を有しており、ＷＤＭフィルタ２０がその内壁面に接着固定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、光モジュールに関するものであり、特に、光送信機能と光受信機能とを単一の光ファイバに対して備える一芯双方向光モジュールに好適な新規な構造に関するものである。

特許文献１には、一芯双方向光モジュールが開示されている。この光モジュールは、単一の光ファイバに対して、波長１．３１μｍでの光送信機能と、波長１．４８μｍ又は１．５５μｍでの光受信機能と、を備えている。図１３は、従来の一芯双方向光モジュールを概略的に示す図である。図１３には、従来の一心双方向光モジュール１００Ａの分解斜視図が示されており、この一心双方向光モジュール１００Ａのハウジング１３０Ａが破断して示されている。

図１３に示す光モジュール１００Ａは、光送信デバイス１１０、光受信デバイス１２０、及びハウジング１３０Ａを備えている。光送信デバイス１１０は、半導体レーザを内蔵しており、光受信デバイス１２０は、フォトダイオードを搭載している。光送信デバイス１１０及び光受信デバイス１２０は、同軸形状のハウジング１３０Ａを介して組立てられている。ハウジング１３０Ａの先端には、光コネクタを受容するスリーブ、又は、外部機器とピグテールによる光結合が意図される場合にはピグテールユニット１４０が装着される。

ハウジング１３０Ａ内には、波長分割多重（ＷＤＭ：WavelengthDivision Multiplexing）フィルタ１３２、及び、カットフィルタ１３４が装着されている。光送信デバイス１１０から出射された光は、当該光送信デバイス１１０の先端に装着されているレンズ１１２により集光され、ＷＤＭフィルタ１３２を透過してピグテールユニット１４０内の光ファイバに結合する。一方、ピグテールユニット１４０内の光ファイバから出射した光はＷＤＭフィルタ１３２により反射されて、ハウジング１３０Ａの側面に装着された光受信デバイス１２０に向かう。なお、図１３には描かれていないが、光受信デバイス１２０の先端にもレンズがセットされており、ピグテールユニット１４０を出射してＷＤＭフィルタ１３２で反射された受信光は、当該レンズで集光されて光受信デバイス１２０内のフォトダイオードに入射する。

ハウジング１３０Ａは、光送信デバイス１１０、光受信デバイス１２０、及びピグテールユニット１４０を相互に固定するための円筒状の部材である。ハウジング１３０Ａの一端側の開口１３０ａ内には送信デバイス１１０が受納されている。ハウジング１３０Ａの他端側の端面１３０ｂは、ピグテールユニット１４０を搭載するために平坦に加工されている。

ハウジング１３０Ａには、開口１３０ａに連続して、一端側から他端側へと向かう順に径を小さくした三つの内孔１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅが形成されている。光送信デバイス１１０から出射された光は、これらの内孔１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅを通過して、ＷＤＭフィルタ１３２に向かう。

ハウジング１３０Ａの側面、すなわち、内孔１３０ｃ〜１３０ｅの反対側には、ＷＤＭフィルタ１３２を搭載するための斜面１３０ｆが形成されている。斜面１３０ｆは、ハウジング１３０Ａの内孔１３０ｃ〜１３０ｅの一部を画成する面ではなく、ハウジング１３０Ａの側面の一部を画成している。

この斜面１３０ｆは、ピグテールユニット１４０内のファイバの光軸と送信デバイス１１０の光軸とを結ぶ軸に対して、略４５°の角度に傾斜させる必要がある。これは、送信デバイス１１０の出射光を光ファイバに結合させ、また、光ファイバからの受信光を受光デバイス１２０内のフォトダイオードに結合させるためである。

また、図１４は、従来の一芯双方向光モジュールの他の構成を概略的に示す図である。図１４には、従来の一心双方向光モジュール１００Ｂの分解斜視図が示されており、この一心双方向光モジュール１００Ｂのハウジング１３０Ｂが破断して示されている。

図１４に示す光モジュール１００Ｂは、図１３に示した光送信デバイス１１０及び光受信デバイス１２０に加え、更に光受信デバイス１６０を備えている。光受信デバイス１６０は、光受信デバイス１２０と同様の構成を有しており、フォトダイオードを搭載している。

また、図１４に示すハウジング１３０Ｂが図１３のハウジング１３０Ａと相違する点は、ＷＤＭフィルタ１３６およびカットフィルタ１３８を更に備える点である。すなわち、光送信デバイス１１０から出射された光は、ＷＤＭフィルタ１３２，１３６を透過してピグテールユニット１４０内の光ファイバに結合する。一方、ピグテールユニット１４０内の光ファイバから出射した或る波長の光は、ＷＤＭフィルタ１３２により反射されてハウジング１３０Ｂの側面に装着された光受信デバイス１２０に向かう。また、ピグテールユニット１４０内の光ファイバから出射した別の波長の光は、ＷＤＭフィルタ１３６により反射されてハウジング１３０Ｂの側面に装着された光受信デバイス１６０に向かう。

ハウジング１３０Ｂは、光送信デバイス１１０、光受信デバイス１２０及び１６０、並びにピグテールユニット１４０を相互に固定する。ハウジング１３０Ｂの形状は図１３のハウジング１３０Ａとほぼ同様であるが、次の点のみ異なる。すなわち、ハウジング１３０Ｂの側面には、ＷＤＭフィルタ１３２を搭載するための斜面１３０ｆの他に、ＷＤＭフィルタ１３６を搭載するための斜面１３０ｇが形成されている。光ファイバからの受信光を受光デバイス１６０内のフォトダイオードに結合させるために、この斜面１３０ｇは、ピグテールユニット１４０内のファイバの光軸と送信デバイス１１０の光軸とを結ぶ軸に対して、略４５°の角度に傾斜している。
特開２００５−０９９４８２号公報

上述したＷＤＭフィルタ１３２，１３６を光学多層膜にて形成した場合には、光の入射角が、当該フィルタ１３２，１３６の反射特性、透過特性に影響を与える。光モジュール１００Ａ，１００Ｂでは、ＷＤＭフィルタ１３２，１３６には、波長１．３１μｍの光を略１００％透過し、且つ、波長１．４８〜１．５５μｍの波長の光を略１００％反射する特性が要求される。したがって、光（出射光、入射光）の光軸に対して、ＷＤＭフィルタ１３２，１３６の光軸の角度が精密に調整されなければならない。

このため、光モジュール１００Ａ，１００Ｂでは、斜面１３０ｆ及び１３０ｇ、すなわちＷＤＭフィルタ１３２，１３６の搭載面が、ハウジング１３０Ａ，１３０Ｂを精密研削（フライス加工等）することにより形成される。すなわち、従来においては、マシニングセンタ等を用いてハウジング１３０Ａ，１３０Ｂを複雑な形状に加工する必要があり、このことが製造工程の複雑化や長期化の一因となっていた。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、ＷＤＭフィルタを搭載する構造の形成をより簡易にできる光モジュールを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る光モジュールは、単一の光ファイバと光学的に結合する光モジュールであって、第１の光デバイスおよび第２の光デバイスと、光ファイバと第１及び第２の光デバイスとを相互に固定するハウジングと、第１の波長の光を透過して第１の光デバイスと光ファイバとを光学的に結合させ、第２の波長の光を反射して第２の光デバイスと光ファイバとを光学的に結合させる第１の波長分割多重フィルタとを備え、ハウジングは、光ファイバが一端に取り付けられ、第１の光デバイスが他端に取り付けられる第１の内孔と、第１の内孔と交差しており、その一端に第２の光デバイスが取り付けられる第２の内孔と、第１及び第２の内孔が相互に交差する位置を通り、第１及び第２の内孔のそれぞれと交差するフィルタ用内孔とを有しており、フィルタ用内孔が、該フィルタ用内孔の延在方向と交差する面内で所定の曲率を有する内壁面を有しており、第１の波長分割多重フィルタがフィルタ用内孔の内壁面に接着固定されていることを特徴とする。

この光モジュールにおいては、各光デバイスが取り付けられる第１及び第２の内孔に加え、更にフィルタ用内孔がハウジングに設けられている。フィルタ用内孔は、その延在方向と交差する面内で所定の曲率を有する内壁面を有しているが、このようなフィルタ用内孔は、例えば円形断面の貫通孔をドリル加工等によってハウジングに形成することにより容易に得られる。そして、その内壁面にＷＤＭフィルタを接着固定する際には、内壁面が曲率を有することでＷＤＭフィルタの角度を自在に調整することができ、出射光および入射光の光軸に対してＷＤＭフィルタの角度を精密に調整することが可能となっている。このように、上記光モジュールによれば、例えば図１３や図１４に示した従来の光モジュールと比較して、ＷＤＭフィルタを搭載する構造の形成をより簡易にできる。

また、光モジュールは、フィルタ用内孔の延在方向に垂直な面内での該フィルタ用内孔の断面形状が円形であることを特徴としてもよい。これにより、フィルタ用内孔を極めて簡易に形成することができる。

また、光モジュールは、第３の光デバイスと、第１の波長の光を透過して第１の光デバイスと光ファイバとを光学的に結合させ、第３の波長の光を反射して第３の光デバイスと光ファイバとを光学的に結合させる第２の波長分割多重フィルタとを更に備え、ハウジングが、第１及び第２の内孔が相互に交差する位置とは異なる位置で第１の内孔と交差しており、その一端に第３の光デバイスが取り付けられる第３の内孔を更に有しており、フィルタ用内孔が、第１及び第２の内孔が相互に交差する位置、および第１及び第３の内孔が相互に交差する位置の双方を通り、第１、第２および第３の内孔のそれぞれと交差しており、第２の波長分割多重フィルタがフィルタ用内孔の内壁面に接着固定されていることを特徴としてもよい。このように、第２のＷＤＭフィルタを搭載するための構造を第１のＷＤＭフィルタと同様に形成することにより、３つの光デバイスを有し且つ簡易に作製可能な光モジュールを提供できる。

また、光モジュールは、フィルタ用内孔が、第１の内孔の貫通方向に対向して配置され所定の曲率を有する二つの内壁面と、該二つの内壁面を繋ぐ一対の平坦面とを含んでおり、第１及び第２の波長分割多重フィルタは、二つの内壁面にそれぞれ接着固定されていることを特徴としてもよい。これにより、２つのＷＤＭフィルタを搭載可能なフィルタ用内孔を簡易に形成することができる。

以上説明したように、本発明によれば、波長分割多重フィルタを搭載する構造の作成に特殊な加工が不要となる光モジュール、及び、当該光モジュールの製造方法が提供される。

以下、添付図面を参照しながら本発明による光モジュールの実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（第１の実施の形態）
図１は、本実施形態に係る光モジュールを含む一芯双方向デバイスの全体構成を示す斜視図である。図１に示す一芯双方向デバイス１は、光モジュール１０Ａ、光コネクタ８０、及び光モジュール１０Ａと光コネクタ８０とを光結合する光ファイバ９０を備えている。この一芯双方向デバイス１は、例えばＦＴＴＨ（Fiber To The Home）用機器に用いられ、主にＧ−ＰＯＮ（Passive Optical Network）といった光ファイバ網のＯＬＴ(局舎側に設置される光加入者線端局装置)に使用される。

図２は、光モジュール１０Ａの外観を示す斜視図である。また、図３は、図２に示す光モジュール１０Ａのハウジング１６を破断して示す斜視図である。図２及び図３を参照すると、本実施形態の光モジュール１０Ａは、第１の光デバイス１２、第２の光デバイス１４、ハウジング１６、及びピグテールユニット１８を備えている。

本実施形態では、第１の光デバイス１２は、光送信デバイスであり、半導体レーザといった発光素子を有している。第１の光デバイス１２は、第１の波長の光を出射する。第１の波長とは、例えば、１．３１μｍである。第１の光デバイス１２は、同軸形状のハウジング１２Ａを介して組み立てられており、ハウジング１２Ａの出射光軸上には集光レンズ１２Ｂが取り付けられている。

第２の光デバイス１４は、光受信デバイスであり、フォトダイオードといった受光素子を有している。第２の光デバイス１４は、ピグテールユニット１８から出射される第２の波長の光を受光する。第２の波長とは、例えば、１．４８μｍ又は１．５５μｍである。第２の光デバイス１４は、同軸形状のハウジング１４Ａを介して組立てられており、ハウジング１４Ａの入射光軸上には集光レンズ１４Ｂが取り付けられている。

ハウジング１６は、ピグテールユニット１８の光ファイバ９０と、第１の光デバイス１２及び第２の光デバイス１４とを相互に固定するための円筒状の金属部材である。ピグテールユニット１８は円筒状のハウジング１６の一端に固定されており、第１の光デバイス１２は円筒状のハウジング１６の他端に固定されている。また、第２の光デバイス１４はハウジング１６の外側面に固定されている。すなわち、第２の光デバイス１４は、第１の光デバイス１２とピグテールユニット１８の光ファイバ９０とを結ぶ光軸に対して交差する方向においてハウジング１６に装着されている。

ハウジング１６内には、ＷＤＭフィルタ２０及びカットフィルタ２１が搭載されている。ＷＤＭフィルタ２０は、本実施形態における第１の波長分割多重フィルタであり、第１の波長の光を透過して第１の光デバイス１２とピグテールユニット１８の光ファイバ９０とを光学的に結合させ、また、第２の波長の光を反射して第２の光デバイス１４と光ファイバ９０とを光学的に結合させる。また、カットフィルタ２１は、第１の波長の光を遮断し、第２の波長の光を透過する特性を有している。

ハウジング１６の構成について更に具体的に説明する。ハウジング１６には、第１の内孔１６ａ、第２の内孔１６ｂ、及びフィルタ用内孔１６ｃが形成されている。

図３を参照すると、第１の内孔１６ａは、ハウジング１６の中心軸方向に延びる略円形断面の貫通孔である。第１の内孔１６ａの一端にはピグテールユニット１８により光ファイバ９０が取り付けられており、第１の内孔１６ａの他端には第１の光デバイス１２が取り付けられている。第１の内孔１６ａの他端付近は内径が拡大された拡径部１６ｄとなっており、その拡径部１６ｄに第１の光デバイス１２が嵌入されている。第１の光デバイス１２は、その集光レンズ１２Ｂが第１の内孔１６ａの中心軸上に位置するように、拡径部１６ｄにおいてハウジング１６と同軸に配置される。

第２の内孔１６ｂは、ハウジング１６の中心軸方向と交差する方向（本実施形態では直交する方向）に延びる略円形断面の貫通孔であり、第１の内孔１６ａと交わっている。第２の内孔１６ｂの一端には第２の光デバイス１４が取り付けられている。すなわち、第２の内孔１６ｂの一端付近は内径が拡大された拡径部１６ｅとなっており、その拡径部１６ｅに第２の光デバイス１４が嵌入されている。第２の光デバイス１４は、その集光レンズ１４Ｂが第２の内孔１６ｂの中心軸上に位置するように配置される。また、第２の内孔１６ｂ内には、第２の内孔１６ｂを塞ぐようにカットフィルタ２１が設けられている。このカットフィルタ２１は、拡径部１６ｅによって提供される段面１６ｆに、接着剤等により固定されている。

図２を参照すると、フィルタ用内孔１６ｃは、第１の内孔１６ａ及び第２の内孔１６ｂの各延伸方向と交差する方向（本実施形態では直交する方向）に延びる貫通孔又は非貫通孔である。フィルタ用内孔１６ｃは、第１の内孔１６ａと第２の内孔１６ｂとが相互に交差する位置を通り、これらの内孔１６ａ，１６ｂのそれぞれと交わることにより、内孔１６ａ，１６ｂと繋がっている。

また、フィルタ用内孔１６ｃは、その延在方向と交差する面内で所定の曲率を有する内壁面を有している。例えば、本実施形態のフィルタ用内孔１６ｃにおいては、その延在方向に垂直な面内での断面形状が円形となっている。そして、該内壁面上にＷＤＭフィルタ２０が接着剤を用いて貼着され、固定されている。このＷＤＭフィルタ２０は、ハウジング１６の内部において、第１の内孔１６ａ、第２の内孔１６ｂおよびフィルタ用内孔１６ｃが互いに交わる位置に配置され、その反射面が第１及び第２の波長の光の各光軸と所定の角度（例えば４５°）を成すようにその傾きが調整されている。

上述した構成を備える光モジュール１０Ａの作製方法について説明する。まず、図４に示すように、円柱状の金属部材に対しドリル加工を行うことによって、第１の内孔１６ａ、第２の内孔１６ｂ、及びフィルタ用内孔１６ｃを有するハウジング１６を形成する。

次に、治具を使用してＷＤＭフィルタ２０をハウジング１６に装着する。図５は、ＷＤＭフィルタ２０を装着するための治具を示す斜視図である。図５に示すように、ＷＤＭフィルタ２０を装着するための治具３０は略円柱状の外観を有しており、その直径はフィルタ用内孔１６ｃの内径よりやや小さい程度である。ＷＤＭフィルタ２０の先端には、該円柱の中心軸方向に沿って円柱を切り欠いた平面（フィルタ載置面）３１が形成されており、ＷＤＭフィルタ２０は、このフィルタ載置面３１上に安定して搭載される。

図６は、治具３０を使用してＷＤＭフィルタ２０をハウジング１６に装着する様子を示す斜視図であり、図７はその断面図である。なお、図６においては、理解を容易にするため、ハウジング１６をその中心軸線に沿って切り欠いて示している。また、図７は、第１の内孔１６ａの中心軸線と第２の内孔１６ｂの中心軸線とを含み、フィルタ用内孔１６ｃに垂直な断面を示している。

ＷＤＭフィルタ２０は、ハウジング１６と接触する箇所に接着剤が塗布されたのち、治具３０のフィルタ載置面３１上に搭載される。そして、図６に示すように、治具３０がフィルタ用内孔１６ｃに挿入されることにより、ＷＤＭフィルタ２０がハウジング１６内の所定の位置に搬入される。所定の位置とは、第１の内孔１６ａと第２の内孔１６ｂとが互いに交差している位置である。

そして、図７に示すように、治具３０の中心軸周りに治具３０の角度を調整することにより、第１の内孔１６ａ及び第２の内孔１６ｂの延伸方向に対するＷＤＭフィルタ２０の角度を調整する。このとき、フィルタ用内孔１６ｃの内壁面が所定の曲率を有していることにより、ＷＤＭフィルタ２０をどのような角度に調整してもＷＤＭフィルタ２０の両端部がハウジング１６に必ず接することができる。ＷＤＭフィルタ２０の角度が定まった後、第１の内孔１６ａの拡径部１６ｄ、及び第２の内孔１６ｂの拡径部１６ｅから紫外線ＵＶを照射することにより、接着剤３２を硬化させてＷＤＭフィルタ２０をハウジング１６に固定する。

続いて、図８に示すように、カットフィルタ２１をハウジング１６内の所定の位置に固定する。所定の位置とは、拡径部１６ｅによって提供される段面１６ｆ上であり、カットフィルタ２１は、この第２の内孔１６ｂを塞ぐように接着剤３４により固定される。すなわち、周縁部に接着剤３４が塗布されたカットフィルタ２１を上記所定の位置に配置したのち、第２の内孔１６ｂの拡径部１６ｅから紫外線ＵＶを照射することにより、接着剤３４を硬化させてカットフィルタ２１をハウジング１６に固定する。最後に、第１の光デバイス１２、第２の光デバイス１４、およびピグテールユニット１８をハウジング１６に取り付けることにより、本実施形態の光モジュール１０Ａが完成する。

以上に説明した本実施形態に係る光モジュール１０Ａにおいては、各光デバイス１２，１４が取り付けられる第１及び第２の内孔１６ａ，１６ｂに加え、更にフィルタ用内孔１６ｃがハウジング１６に設けられている。フィルタ用内孔１６ｃは、その断面形状が円形であることにより、その延在方向と交差する面内で所定の曲率を有する内壁面を有しているが、このようなフィルタ用内孔１６ｃは、前述したように例えば円形断面の貫通孔をドリル加工等によってハウジング１６に形成することにより容易に得られる。そして、その内壁面にＷＤＭフィルタ２０を接着固定する際には、図７に示したように、内壁面が曲率を有することでＷＤＭフィルタ２０の角度を自在に調整することができ、出射光および入射光の光軸に対してＷＤＭフィルタ２０の角度を精密に調整することが可能となっている。このように、本実施形態の光モジュール１０Ａによれば、例えば図１３や図１４に示した従来の光モジュールと比較して、ＷＤＭフィルタ２０を搭載する構造の形成をより簡易にできる。

また、本実施形態のように、フィルタ用内孔１６ｃの延在方向に垂直な面内での該フィルタ用内孔１６ｃの断面形状を円形とすることにより、フィルタ用内孔１６ｃを極めて簡易に形成することができる。但し、フィルタ用内孔の断面形状は円形に限られるものではなく、ＷＤＭフィルタ２０を搭載するための曲率を有する内壁面を少なくともその一部に含んでいれば、他の様々な断面形状でもってフィルタ用内孔を形成してもよい。

（第２の実施の形態）
次いで、本発明に係る光モジュールの第２実施形態について説明する。図９は、本実施形態に係る光モジュール１０Ｂの外観を示す斜視図である。また、図１０は、図９に示す光モジュール１０Ｂのハウジング２８を破断して示す斜視図である。また、図１１は、図９に示す光モジュール１０Ｂの側断面図である。図９ないし図１１を参照すると、本実施形態の光モジュール１０Ｂは、第１の光デバイス２２、第２の光デバイス２４、第３の光デバイス２６、ハウジング２８、及びピグテールユニット１８を備えている。なお、第１の光デバイス２２および第２の光デバイス２４の構成は、第１実施形態の第１の光デバイス１２および第２の光デバイス１４と同様である。

第３の光デバイス２６は、光受信デバイスであり、フォトダイオードといった受光素子を有している。第３の光デバイス２６は、ピグテールユニット１８から出射される第３の波長の光を受光する。第３の波長とは、例えば、１．４８μｍ又は１．５５μｍであり、第２の光デバイス２４が受光する第２の波長とは異なる波長である。第３の光デバイス２６は、同軸形状のハウジング２６Ａを介して組立てられており、ハウジング２６Ａの入射光軸上には集光レンズ２６Ｂが取り付けられている。

ハウジング２８は、ピグテールユニット１８の光ファイバ９０と、第１の光デバイス２２、第２の光デバイス２４、及び第３の光デバイス２６とを相互に固定するための円筒状の金属部材である。ピグテールユニット１８は円筒状のハウジング２８の一端に固定されており、第１の光デバイス２２は円筒状のハウジング２８の他端に固定されている。また、第２の光デバイス２４及び第３の光デバイス２６は、ハウジング２８の外側面において互いに対向する位置に固定されている。すなわち、第２の光デバイス２４及び第３の光デバイス２６は、第１の光デバイス２２とピグテールユニット１８の光ファイバ９０とを結ぶ光軸に対して交差する方向においてそれぞれハウジング２８に装着されている。

ハウジング２８内には、ＷＤＭフィルタ４０，４１及びカットフィルタ４２，４３が搭載されている。ＷＤＭフィルタ４０は、本実施形態における第１の波長分割多重フィルタであり、第１の波長の光を透過して第１の光デバイス２２とピグテールユニット１８の光ファイバ９０とを光学的に結合させ、また、第２の波長の光を反射して第２の光デバイス２４と光ファイバ９０とを光学的に結合させる。また、カットフィルタ４２は、第１の波長の光を遮断し、第２の波長の光を透過する特性を有している。

また、ＷＤＭフィルタ４１は、本実施形態における第２の波長分割多重フィルタであり、第１及び第２の波長の光を透過して第１の光デバイス２２及び第２の光デバイス２４と光ファイバ９０とを光学的に結合させ、また、第３の波長の光を反射して第３の光デバイス２６と光ファイバ９０とを光学的に結合させる。また、カットフィルタ４３は、第１及び第２の波長の光を遮断し、第３の波長の光を透過する特性を有している。

ハウジング２８の構成について更に具体的に説明する。ハウジング２８には、第１の内孔２８ａ、第２の内孔２８ｂ、第３の内孔２８ｃ、及びフィルタ用内孔２８ｄが形成されている。

図１０及び図１１を参照すると、第１の内孔２８ａは、ハウジング２８の中心軸方向に延びる略円形断面の貫通孔である。第１の内孔２８ａの一端にはピグテールユニット１８により光ファイバ９０が取り付けられており、第１の内孔２８ａの他端には第１の光デバイス２２が取り付けられている。第１の内孔２８ａの他端付近は内径が拡大された拡径部２８ｅとなっており、その拡径部２８ｅに第１の光デバイス２２が嵌入されている。第１の光デバイス２２は、その集光レンズ２２Ｂが第１の内孔２８ａの中心軸上に位置するように、拡径部２８ｅにおいてハウジング２８と同軸に配置される。

第２の内孔２８ｂ及び第３の内孔２８ｃは、それぞれハウジング２８の中心軸方向と交差する方向（本実施形態では直交する方向）に延びる略円形断面の非貫通孔である。第２の内孔２８ｂは、ハウジング２８内部の或る位置において第１の内孔２８ａと交差しており、第３の内孔２８ｃは、第１の内孔２８ａと第２の内孔２８ｂとが相互に交差する位置とは異なる位置において第１の内孔２８ａと交差している。なお、本実施形態において、第２の内孔２８ｂ及び第３の内孔２８ｃは、その延伸方向が互いに平行となるように形成されている。

第２の内孔２８ｂの一端には第２の光デバイス２４が取り付けられており、第３の内孔２８ｃの一端には第３の光デバイス２６が取り付けられている。すなわち、第２の内孔２８ｂの一端付近は内径が拡大された拡径部２８ｆとなっており、その拡径部２８ｆに第２の光デバイス２４が嵌入されている。同様に、第３の内孔２８ｃの一端付近は拡径部２８ｇとなっており、その拡径部２８ｇに第３の光デバイス２６が嵌入されている。

第２の内孔２８ｂ内には、第２の内孔２８ｂを塞ぐようにカットフィルタ４２が設けられている。このカットフィルタ４２は、拡径部２８ｆによって提供される段面２８ｈに、接着剤等により固定されている。同様に、第３の内孔２８ｃ内には、第３の内孔２８ｃを塞ぐようにカットフィルタ４３が設けられている。このカットフィルタ４３は、拡径部２８ｆによって提供される段面２８ｉに、接着剤等により固定されている。

フィルタ用内孔２８ｄは、第１の内孔２８ａ、第２の内孔２８ｂおよび第３の内孔２８ｃの各延伸方向と交差する方向（本実施形態では直交する方向）に延びる貫通孔又は非貫通孔である。フィルタ用内孔２８ｄは、第１の内孔２８ａと第２の内孔２８ｂとが相互に交差する位置、および第１の内孔２８ａと第３の内孔２８ｃとが相互に交差する位置の双方を通り、これらの内孔２８ａ〜２８ｃのそれぞれと交わることにより、内孔２８ａ〜２８ｃと繋がっている。

また、フィルタ用内孔２８ｄは、その延在方向と交差する面内で所定の曲率を有する内壁面を有している。例えば、本実施形態のフィルタ用内孔２８ｄにおいては、その延在方向に垂直な面内での断面形状が長円形となっており、第１の内孔２８ａの貫通方向に対向して配置され（すなわち、第１の内孔２８ａの貫通方向に沿って互いに向かい合っており）所定の曲率を有する二つの内壁面２８ｊ，２８ｋ（図１１参照）と、該二つの内壁面２８ｊ，２８ｋを繋ぐ一対の平坦面とによってフィルタ用内孔２８ｄが構成されている。なお、内壁面２８ｊ，２８ｋは、フィルタ用内孔２８ｄの延在方向に垂直な面内での断面形状が半円形となっている。そして、一方の内壁面２８ｊ上にＷＤＭフィルタ４０が接着剤を用いて貼着され、他方の内壁面２８ｋ上にＷＤＭフィルタ４１が接着剤を用いて貼着され、それぞれハウジング２８に固定されている。

ＷＤＭフィルタ４０は、ハウジング２８の内部において、第１の内孔２８ａ、第２の内孔２８ｂおよびフィルタ用内孔２８ｄが互いに交わる位置に配置され、その反射面が第１及び第２の波長の光の各光軸と所定の角度（例えば４５°）を成すようにその傾きが調整されている。また、ＷＤＭフィルタ４１は、ハウジング２８の内部において、第１の内孔２８ａ、第３の内孔２８ｃおよびフィルタ用内孔２８ｄが互いに交わる位置に配置され、その反射面が第１及び第３の波長の光の各光軸と所定の角度（例えば４５°）を成すようにその傾きが調整されている。

上述した構成を備える光モジュール１０Ｂの作製方法は、第１実施形態において説明した光モジュール１０Ａの作製方法とほぼ同様である。すなわち、円柱状の金属部材に対しドリル加工を行うことによって、第１の内孔２８ａ、第２の内孔２８ｂ、第３の内孔２８ｃ、及びフィルタ用内孔２８ｄを有するハウジング２８を形成する。そして、例えば図５に示したような治具を用いて、ＷＤＭフィルタ４０，４１を角度調整したのちハウジング２８内の所定位置に接着する。カットフィルタ４２，４３をハウジング２８内の所定の位置に接着固定した後、第１の光デバイス２２、第２の光デバイス２４、第３の光デバイス２６、およびピグテールユニット１８をハウジング２８に取り付けることにより、本実施形態の光モジュール１０Ｂが完成する。

以上に説明した本実施形態に係る光モジュール１０Ｂにおいては、各光デバイス２２，２４および２６が取り付けられる第１ないし第３の内孔２８ａ〜２８ｃに加え、更にフィルタ用内孔２８ｄがハウジング２８に設けられている。フィルタ用内孔２８ｄは、その断面形状が長円形であることにより、その延在方向と交差する面内で所定の曲率を有する内壁面２８ｊ，２８ｋを有しているが、このようなフィルタ用内孔２８ｄは例えばドリル加工等によって容易に得られる。そして、その内壁面２８ｊ，２８ｋにＷＤＭフィルタ４０，４１を接着固定する際には、内壁面２８ｊ，２８ｋが曲率を有することでＷＤＭフィルタ４０，４１の角度を自在に調整することができ、出射光および入射光の光軸に対してＷＤＭフィルタ４０，４１の角度を精密に調整することが可能となっている。このように、本実施形態の光モジュール１０Ｂによれば、例えば図１３や図１４に示した従来の光モジュールと比較して、ＷＤＭフィルタ４０，４１を搭載する構造の形成をより簡易にできる。

また、本実施形態のように２つのＷＤＭフィルタ４０，４１が設けられる場合、フィルタ用内孔２８ｄは、第１の内孔２８ａの貫通方向に対向して配置され所定の曲率を有する二つの内壁面２８ｊ，２８ｋと、該二つの内壁面２８ｊ，２８ｋを繋ぐ一対の平坦面とを含んでいることが好ましい。これにより、２つのＷＤＭフィルタ４０，４１を搭載可能なフィルタ用内孔２８ｄを簡易に形成することができる。

但し、２つのＷＤＭフィルタが設けられる場合であっても、例えば図１２に示すように、断面形状が円形であるフィルタ用内孔にＷＤＭフィルタを固定することも可能である。図１２に示す構成では、断面形状が円形であるフィルタ用内孔５０ｄがハウジング５０に形成されており、フィルタ用内孔５０ｄの内壁面上の所定位置（すなわち、第１の内孔５０ａと第２の内孔５０ｂとが交差する位置）に一方のＷＤＭフィルタ５２が固定され、フィルタ用内孔５０ｄの内壁面上の他の所定位置（すなわち、第１の内孔５０ａと第３の内孔５０ｃとが交差する位置）に他方のＷＤＭフィルタ５３が固定されている。なお、図１２では第３の内孔５０ｃが第１の内孔５０ａまで届いていないように見えるが、第３の内孔５０ｃの先端部分がフィルタ用内孔５０ｄと共通になっているため、第１の内孔５０ａと第３の内孔５０ｃとは実質的に交差している。

なお、このように、断面形状が円形であるフィルタ用内孔５０ｄに二つのＷＤＭフィルタ５２，５３を固定する場合、第１の内孔５０ａと第２の内孔５０ｂとが交差する位置、及び第１の内孔５０ａと第３の内孔５０ｃとが交差する位置の双方をフィルタ用内孔５０ｄが通るように、フィルタ用内孔５０ｄの内径を他の内孔５０ａ〜５０ｃと比べて大きくするとよい。そして、フィルタ用内孔５０ｄの中心軸線を第１の内孔５０ａの中心軸線から一定距離だけ離すことにより、ＷＤＭフィルタ５２，５３の角度を、その反射面が第１ないし第３の波長の光の各光軸Ｌ１〜Ｌ３と所定の角度（例えば４５°）を成すように好適に調整することができる。

本発明による光モジュールは、上記した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記各実施形態ではＷＤＭフィルタの個数が１または２の場合について説明したが、本発明の光モジュールは、光デバイスの数に応じてＷＤＭフィルタを幾つでも設けることができる。その場合、必要に応じて、フィルタ用内孔をハウジングに複数形成するとよい。また、第１ないし第３の光デバイスは、光送信デバイス及び光受信デバイスの何れであってもよい。

第１実施形態に係る光モジュールを含む一芯双方向デバイスの全体構成を示す斜視図である。 第１実施形態に係る光モジュール１０Ａの外観を示す斜視図である。 第１実施形態に係る光モジュール１０Ａのハウジング１６を破断して示す斜視図である。 光モジュール１０Ａの作製方法について説明するための図であり、円柱状の金属部材に対しドリル加工を行うことによって作製されたハウジング１６を示している。 ＷＤＭフィルタ２０を装着するための治具を示す斜視図である。 治具３０を使用してＷＤＭフィルタ２０をハウジング１６に装着する様子を示す斜視図である。 治具３０を使用してＷＤＭフィルタ２０をハウジング１６に装着する様子を示す断面図である。 カットフィルタ２１をハウジング１６内の所定の位置に固定する様子を示す図である。 第２実施形態に係る光モジュール１０Ｂの外観を示す斜視図である。 第２実施形態に係る光モジュール１０Ｂのハウジング２８を破断して示す斜視図である。 第２実施形態に係る光モジュール１０Ｂの側断面図である。 断面形状が円形であるフィルタ用内孔に二つのＷＤＭフィルタを固定する構成を示す図である。 従来の一芯双方向光モジュールを概略的に示す図である。 従来の一芯双方向光モジュールの他の構成を概略的に示す図である。

符号の説明

１…一芯双方向デバイス、１０Ａ，１０Ｂ…光モジュール、１２，２２…第１の光デバイス、１４，２４…第２の光デバイス、２６…第３の光デバイス、１６，２８…ハウジング、１６ａ，２８ａ…第１の内孔、１６ｂ，２８ｂ…第２の内孔、１６ｃ，２８ｄ…フィルタ用内孔、１８…ピグテールユニット、２０，４０，４１…ＷＤＭフィルタ、２１，４２，４３…カットフィルタ、２８ｃ…第３の内孔、２８ｊ，２８ｋ…内壁面、３０…治具、３１…フィルタ載置面、３２，３４…接着剤、８０…光コネクタ、９０…光ファイバ。

Claims (4)

1. 単一の光ファイバと光学的に結合する光モジュールであって、
   第１の光デバイスおよび第２の光デバイスと、
   前記光ファイバと前記第１及び第２の光デバイスとを相互に固定するハウジングと、
   第１の波長の光を透過して前記第１の光デバイスと前記光ファイバとを光学的に結合させ、第２の波長の光を反射して前記第２の光デバイスと前記光ファイバとを光学的に結合させる第１の波長分割多重フィルタと
   を備え、
   前記ハウジングは、
   前記光ファイバが一端に取り付けられ、前記第１の光デバイスが他端に取り付けられる第１の内孔と、
   前記第１の内孔と交差しており、その一端に前記第２の光デバイスが取り付けられる第２の内孔と、
   前記第１及び第２の内孔が相互に交差する位置を通り、前記第１及び第２の内孔のそれぞれと交差するフィルタ用内孔と
   を有しており、
   前記フィルタ用内孔が、該フィルタ用内孔の延在方向と交差する面内で所定の曲率を有する内壁面を有しており、
   前記第１の波長分割多重フィルタが前記フィルタ用内孔の前記内壁面に接着固定されていることを特徴とする、光モジュール。
2. 前記フィルタ用内孔の延在方向に垂直な面内での該フィルタ用内孔の断面形状が円形であることを特徴とする、請求項１に記載の光モジュール。
3. 第３の光デバイスと、
   第１の波長の光を透過して前記第１の光デバイスと前記光ファイバとを光学的に結合させ、第３の波長の光を反射して前記第３の光デバイスと前記光ファイバとを光学的に結合させる第２の波長分割多重フィルタと
   を更に備え、
   前記ハウジングが、前記第１及び第２の内孔が相互に交差する位置とは異なる位置で前記第１の内孔と交差しており、その一端に前記第３の光デバイスが取り付けられる第３の内孔を更に有しており、
   前記フィルタ用内孔が、前記第１及び第２の内孔が相互に交差する位置、および前記第１及び第３の内孔が相互に交差する位置の双方を通り、前記第１、第２および第３の内孔のそれぞれと交差しており、
   前記第２の波長分割多重フィルタが前記フィルタ用内孔の前記内壁面に接着固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の光モジュール。
4. 前記フィルタ用内孔が、前記第１の内孔の貫通方向に対向して配置され所定の曲率を有する二つの前記内壁面と、該二つの内壁面を繋ぐ一対の平坦面とを含んでおり、
   前記第１及び第２の波長分割多重フィルタは、前記二つの内壁面にそれぞれ接着固定されていることを特徴とする、請求項３に記載の光モジュール。

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