JP2011066402A - Optical transmitter module and method of manufacturing the same - Google Patents

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Toshiaki Kihara
利彰 木原
Hiromi Nakanishi
裕美 中西
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical transmitter module that is a ceramic package type optical transmitter module, facilitates the installation and alignment of a lens and an optical filter, and reduces the cost, and to provide a method of manufacturing the same. <P>SOLUTION: In the optical transmitter module, a signal light output from a laser diode 13 is concentrated by an optical lens 16 and reflected by an optical filter 15, and then emitted into a sleeve which connects an optical fiber. The optical lens 16 and the optical filter 15 are assembled into a one-piece filter lens carrier 14, and mounted within a ceramic package 1 together with the laser diode. The laser diode 13 can be mounted through an electronic cooling machine 11 which regulates the temperature. The filter lens carrier 14 is mounted so as to be supported on a multilayer substrate 1b of the ceramic package 1, or to be supported on the electronic cooling machine 11. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、光通信に用いられるセラミックパッケージ型の光送信モジュールとその製造方法に関する。   The present invention relates to a ceramic package type optical transmission module used for optical communication and a method for manufacturing the same.

光通信に用いられる光送信モジュールは、レーザダイオード(LD:Laser Diode)からの光を信号光として用いており、この信号光をレンズにより集光してパッケージの光学窓を通して通信用の光ファイバに結合している。温度調整装置(以下、TECという)を搭載した光送信モジュールでは、パッケージのベース上にTECを固定し、該TEC上にキャリアを介してレーザダイオード(以下、LDという)を実装している。また、信号光は、必要に応じてプリズムや光学フィルタを用いることにより光軸の方向が曲げられ、所定の方向に出射される。   An optical transmission module used for optical communication uses light from a laser diode (LD) as signal light. The signal light is collected by a lens and is transmitted to an optical fiber for communication through an optical window of a package. Are connected. In an optical transmission module equipped with a temperature adjustment device (hereinafter referred to as TEC), a TEC is fixed on the base of a package, and a laser diode (hereinafter referred to as LD) is mounted on the TEC via a carrier. Further, the signal light is emitted in a predetermined direction by bending the direction of the optical axis by using a prism or an optical filter as necessary.

光送信モジュールの形態として、CANパッケージ型とバタフライ型と呼ばれているものがある。CANパッケージ型の光送信モジュールは、例えば、LDを収容する円形状の金属製パッケージの上端側に光学窓が設けられ、下端側からリードピンが伸びる形態のものである(例えば、特許文献1参照)。バタフライ型の光送信モジュールは、形状的にはCANパッケージ型より一回り大きく、直方体形状の前端部に光学窓が設けられ、側部および後端部からリードピンが伸びる形態のものである(例えば、特許文献2参照)。   As a form of the optical transmission module, there are those called a CAN package type and a butterfly type. The CAN package type optical transmission module has, for example, a configuration in which an optical window is provided on the upper end side of a circular metal package that accommodates an LD, and lead pins extend from the lower end side (see, for example, Patent Document 1). . The butterfly type optical transmission module is one size larger than the CAN package type, and has an optical window provided at the front end portion of the rectangular parallelepiped shape, and lead pins extend from the side portion and the rear end portion (for example, Patent Document 2).

特開2004−253779号公報JP 2004-2537779 A 特開2005−236298号公報JP 2005-236298 A

着脱式小型光トランシーバの標準規格であるXFPやSFPplusに示されるように、光トランシーバの小型化、低電力化、低コスト化が進む中で、TECを備えたものについても、その対応が必要とされている。
最近は、上記の特許文献1,2に示すような形態の光モジュールに加えて、より小さくて安価なセラミックパッケージ型の光送信モジュールが考えられている。この場合、パッケージ内のスペースは、上記のものに比べて大きく制限される。このため、LDの配置に関連して実装されるレンズの設置、光軸を所定の方向に曲げるための光学フィルタあるいは反射面の配置、光学系の調心、実装の容易性、コストなど、種々の観点からの検討が求められている。
As shown in XFP and SFPplus, which are standards for removable optical transceivers, optical transceivers are becoming smaller, lower power, and lower in cost. Has been.
Recently, in addition to the optical modules having the forms shown in Patent Documents 1 and 2, a smaller and cheaper ceramic package type optical transmission module has been considered. In this case, the space in the package is greatly limited as compared to the above. For this reason, there are various things such as the installation of lenses mounted in relation to the arrangement of LDs, the arrangement of optical filters or reflecting surfaces for bending the optical axis in a predetermined direction, alignment of optical systems, ease of mounting, cost, etc. Consideration from the point of view is required.

本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、セラミックパッケージ型の光送信モジュールで、レンズ、光学フィルタの設置、調心を容易に行うことができ、低コスト化が可能な光送信モジュールとその製造方法の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described points, and is a ceramic package type optical transmission module, in which a lens and an optical filter can be easily installed and aligned, and the cost can be reduced. And its manufacturing method.

本発明による光送信モジュールは、レーザダイオードから出力された信号光を、光学レンズで集光した後に光学フィルタで反射させて、光ファイバを接続するスリーブ内に出射する光送信モジュールであって、光学レンズと光学フィルタは単一体のフィルタレンズキャリアに実装されて、レーザダイオードと共にセラミックパッケージ内に搭載されていることを特徴とする。   An optical transmission module according to the present invention is an optical transmission module in which signal light output from a laser diode is collected by an optical lens, reflected by an optical filter, and emitted into a sleeve connecting optical fibers. The lens and the optical filter are mounted on a single filter lens carrier and mounted in a ceramic package together with a laser diode.

レーザダイオードは、温度調整を行う電子冷却器を介して実装することができる。フィルタレンズキャリアは、セラミックパッケージの積層基板上で支持するか、または、電子冷却器上で支持するように搭載される。また、前記の光学レンズは非球面レンズあるいは球レンズが用いられ、前記の光学フィルタは、ガラスまたはセラミック面に全反射膜を蒸着して形成される。また、光学フィルタに代えて、フィルタレンズキャリアの反射面にAuメッキを直接施して形成されていてもよい。   The laser diode can be mounted via an electronic cooler that adjusts the temperature. The filter lens carrier is mounted so as to be supported on the laminated substrate of the ceramic package or to be supported on the electronic cooler. The optical lens is an aspherical lens or a spherical lens, and the optical filter is formed by vapor-depositing a total reflection film on a glass or ceramic surface. Further, instead of the optical filter, the reflecting surface of the filter lens carrier may be directly plated with Au.

また、本発明による光送信モジュールの製造方法は、レーザダイオードから出力された信号光を、光学レンズで集光した後に光学フィルタで反射させて、光ファイバを接続するスリーブ内に出射する光送信モジュールの製造方法であって、
光学レンズと光学フィルタを単一体のフィルタレンズキャリア上に位置決めして実装した後、レーザダイオードとフィルタレンズキャリアとをセラミックパッケージ内に位置決めして搭載することを特徴とする。
Further, the method of manufacturing an optical transmission module according to the present invention includes: an optical transmission module in which signal light output from a laser diode is collected by an optical lens, reflected by an optical filter, and emitted into a sleeve connecting optical fibers. A manufacturing method of
The optical lens and the optical filter are positioned and mounted on a single filter lens carrier, and then the laser diode and the filter lens carrier are positioned and mounted in a ceramic package.

本発明によれば、光学レンズと光学フィルタを単一体からなるフィルタレンズキャリアに自動的に位置決めして固定することができ、製造上でバラツキのあるセラミックパッケージに対しての設置、調心が容易で、小型で精度のよい光送信モジュールを得ることが可能となる。   According to the present invention, an optical lens and an optical filter can be automatically positioned and fixed to a single filter lens carrier, and installation and alignment with respect to a ceramic package having variations in manufacturing is easy. Thus, a small and accurate optical transmission module can be obtained.

本発明の光送信モジュールの外観の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the external appearance of the optical transmission module of this invention. 本発明によるセラミックパッケージ内の部品搭載形態を説明する図である。It is a figure explaining the component mounting form in the ceramic package by this invention. 角形保持部を有するレンズと光学ファイルタの実装例を説明する図である。It is a figure explaining the mounting example of the lens which has a square holding | maintenance part, and an optical filter. 円形保持部を有するレンズと光学ファイルタの実装例を説明する図である。It is a figure explaining the mounting example of the lens which has a circular holding | maintenance part, and an optical filter. 保持部を有しない球レンズと光学ファイルタの実装例を説明する図である。It is a figure explaining the example of mounting of the ball lens and optical filter which do not have a holding part. 角形保持部を有するレンズと光学ファイルタの他の実装例を説明する図である。It is a figure explaining the other example of mounting of the lens which has a square holding part, and an optical filter. 円形保持部を有するレンズまたは球レンズと光学ファイルタの他の実装例を説明する図である。It is a figure explaining the other example of mounting of the lens or spherical lens which has a circular holding part, and an optical filter. 角形保持部を有するレンズと光学ファイルタのその他の実装例を説明する図である。It is a figure explaining the other mounting example of the lens which has a square holding | maintenance part, and an optical filter. 円形保持部を有するレンズまたは球レンズと光学ファイルタのその他の実装例を説明する図である。It is a figure explaining the other mounting example of the lens or spherical lens which has a circular holding | maintenance part, and an optical filter. 円形保持部を有するレンズと光学ファイルタの別の実装例を説明する図である。It is a figure explaining another example of mounting of a lens which has a circular holding part, and an optical filter. 円形保持部を有するレンズの実装方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the mounting method of the lens which has a circular holding | maintenance part. フィルタレンズキャリアをセラミックパッケージ内に調心して搭載する一例を示す図である。It is a figure which shows an example which aligns and mounts a filter lens carrier in a ceramic package.

本発明による光送信モジュールは、例えば、図1に示すように、セラミックパッケージ1の上面にパッケージ内を封止するリッド2、該リッド2にジョイントスリーブ3を介して、光ファイバが挿入接続されるスリーブ4を連結して構成される。リッド2は、上面側中央にジョイントスリーブ3と嵌合されるホルダ部2aが一体に形成され、また、信号光を透過させる光学窓(図示されず)を有し、セラミックパッケージ1の上面周縁で封止固定されている。   In the optical transmission module according to the present invention, for example, as shown in FIG. 1, an optical fiber is inserted and connected to a lid 2 for sealing the inside of the package on the upper surface of a ceramic package 1 and a joint sleeve 3 to the lid 2. The sleeve 4 is connected. The lid 2 is integrally formed with a holder portion 2a fitted to the joint sleeve 3 at the center on the upper surface side, and has an optical window (not shown) for transmitting signal light. It is sealed and fixed.

ジョイントスリーブ3は、ホルダ部2aとのZ軸方向の位置調整により、光ファイバ端との光路長の調心が行なわれ、スリーブ2との接合面3aでXY方向の位置調整により、光ファイバ端との位置ずれに対する調心が行なわれる。ジョイントスリーブ3を介して、信号光と光ファイバ端との調心が行なわれた後、それぞれの調整部分は接着剤あるいは溶接により固定される。なお、スリーブ4には、光ファイバ端に取付けられた光コネクタが嵌合接続されるレセプタクル部4a、光トランシーバ等に保持固定する支持部4bなどが設けられている。   The joint sleeve 3 aligns the optical path length with the end of the optical fiber by adjusting the position of the holder portion 2a in the Z-axis direction, and adjusts the position of the joint surface 3a with the sleeve 2 in the XY direction to adjust the end of the optical fiber. Alignment with respect to the positional deviation is performed. After the alignment between the signal light and the end of the optical fiber is performed via the joint sleeve 3, the respective adjustment portions are fixed by an adhesive or welding. The sleeve 4 is provided with a receptacle part 4a to which an optical connector attached to the end of the optical fiber is fitted and connected, a support part 4b to be held and fixed to an optical transceiver or the like.

セラミックパッケージ1は、図2に示すように、例えば、矩形状の底部セラミック基板1aと、セラミック製の矩形枠状の複数のパッケージフレーム1bを順次積層し、最上端に金属フレーム1cを配した積層構造のものを用いることができる。なお、図2は、構造を解りやすくするために、パッケージ壁部の一部を除去した図で示してある。また、セラミックパッケージ1は、例えば、図1に示すように( 縦a=5.5mm、横b=4.5mm、高さc=2.5mm)程度の箱型で形成され、その収納室10内には後述する搭載部品が搭載される。   As shown in FIG. 2, the ceramic package 1 is, for example, a laminate in which a rectangular bottom ceramic substrate 1a and a plurality of ceramic rectangular frame-like package frames 1b are sequentially laminated, and a metal frame 1c is arranged at the uppermost end. A structure can be used. Note that FIG. 2 is a view in which a part of the package wall is removed in order to make the structure easy to understand. Further, the ceramic package 1 is formed in a box shape having a length of about a (vertical a = 5.5 mm, a horizontal b = 4.5 mm, a height c = 2.5 mm) as shown in FIG. Mounted components to be described later are mounted inside.

セラミックパッケージ1の底部セラミック基板1aは、パッケージ内に搭載される電子部品の支持台およびパッケージのベース、外部回路への電気接続口となるステムとしての機能を有している。パッケージフレーム1bは、その積層数によってパッケージ高さcを所望の値に設定することができる。中間に位置するパッケージフレーム1bは、例えば、電源や電気信号のための導体やパッドを形成してパッケージ内に搭載される電子部品の電気接続が行なわれる信号供給基板1dとしたり、また、電子部品を搭載するための領域を設けた部品搭載基板1eとすることができる。金属フレーム1cは、図1に示す金属製のリッド2を溶接や半田により固定するもので、樹脂接着する場合は省略することもある。   The bottom ceramic substrate 1a of the ceramic package 1 has a function as a stem serving as a support for an electronic component mounted in the package, a base of the package, and an electrical connection port to an external circuit. The package frame 1b can set the package height c to a desired value depending on the number of stacked layers. The package frame 1b located in the middle is, for example, a signal supply board 1d in which conductors and pads for power supply and electrical signals are formed to electrically connect electronic components mounted in the package, or electronic components The component mounting board 1e provided with a region for mounting can be obtained. The metal frame 1c is for fixing the metal lid 2 shown in FIG. 1 by welding or soldering, and may be omitted when the resin is bonded.

セラミックパッケージ1の収納室10は矩形状に形成され、例えば、底部セラミック基板1a(または金属製の放熱基板)上に電子冷却器11(以下、TECという)が搭載される。TEC11は、ペルチェ素子等の電子冷却素子11aの上面側に吸熱板11bを有し、下面側に放熱板11cを有し、放熱板11cが底部セラミック基板1aに接するようにして配設される。吸熱板11b上には、LDキャリア12(サブマウントとも言う)を介してLD13が搭載される。なお、LDの温度制御を行わない無温調タイプの光送信モジュールでは、TEC11が搭載されない形態とされる。   The storage chamber 10 of the ceramic package 1 is formed in a rectangular shape. For example, an electronic cooler 11 (hereinafter referred to as a TEC) is mounted on the bottom ceramic substrate 1a (or a metal heat dissipation substrate). The TEC 11 has a heat absorbing plate 11b on the upper surface side of an electronic cooling element 11a such as a Peltier device, and has a heat radiating plate 11c on the lower surface side, and is arranged so that the heat radiating plate 11c contacts the bottom ceramic substrate 1a. An LD 13 is mounted on the heat absorbing plate 11b via an LD carrier 12 (also referred to as a submount). Note that the TEC 11 is not mounted in a non-temperature-controlling optical transmission module that does not perform temperature control of the LD.

なお、LD13からの信号光は、搭載面と平行な方向に出射された後、直交方向に反射されて光ファイバに結合され、信号光の出射側と反対の背面側からはモニタ光が取り出され、モニタ用のフォトダイオード(以下、モニタPDという)で受光される。モニタPD(図示省略)は、例えば、上述したパッケージフレームに積層により組み込まれている部品搭載基板1eを用いてLD13の背面光を受光できるように搭載される。また、モニタPDやLD13の電源や信号線等の電気回路配線は、信号供給基板1dを用いて形成される。   The signal light from the LD 13 is emitted in the direction parallel to the mounting surface, then reflected in the orthogonal direction and coupled to the optical fiber, and the monitor light is extracted from the back side opposite to the signal light emission side. The light is received by a monitoring photodiode (hereinafter referred to as monitor PD). The monitor PD (not shown) is mounted so as to be able to receive the back light of the LD 13 using, for example, the component mounting board 1e incorporated in the above-described package frame by stacking. In addition, electric circuit wiring such as the power source and signal lines of the monitor PD and LD 13 is formed using the signal supply substrate 1d.

LD13からの信号光は、光学レンズ16で集光あるいは平行光にされた後、光学フィルタ15により反射されて、図1のスリーブ4内の光ファイバ端に出射される。光学フィルタ15は、所定の波長の光を反射させ、他の波長の光は透過させるもの(合分波フィルタで、WDMフィルタとも言われている)を用いることができる。なお、信号光を反射させるだけの場合は、光学フィルタ15として、ガラス面上に全反射膜が蒸着したものを用いることもできる。反射膜としては信頼性の高いAgの蒸着膜を使用し、反射率98%以上とすることができる。   The signal light from the LD 13 is condensed or converted into parallel light by the optical lens 16, reflected by the optical filter 15, and emitted to the end of the optical fiber in the sleeve 4 of FIG. The optical filter 15 may be one that reflects light of a predetermined wavelength and transmits light of other wavelengths (a multiplexing / demultiplexing filter, also referred to as a WDM filter). In the case where only the signal light is reflected, the optical filter 15 may be one in which a total reflection film is deposited on a glass surface. As the reflection film, a highly reliable Ag vapor deposition film is used, and the reflectance can be 98% or more.

この他、信号光を反射させる光学フィルタ15として、Auメッキが施されたセラミック材を用いることができる。このときのセラミック材としては、LDが実装されるキャリア材として用いるのと同様なセラミック材を用いることができる。また、後述するフィルタレンズキャリアの傾斜した光学フィルタの取付け面に、直接Auメッキを施して、光学フィルタに代えさせることもできる。   In addition, as the optical filter 15 for reflecting the signal light, a ceramic material plated with Au can be used. As the ceramic material at this time, the same ceramic material as that used as the carrier material on which the LD is mounted can be used. Further, the mounting surface of the inclined optical filter of the filter lens carrier to be described later can be directly plated with Au to replace the optical filter.

光学レンズ16は、外周の保持部が角形または円形状で、当該保持部の中央側に非球面レンズあるいは球レンズを有する形態のレンズを用いることができる。高出力仕様の光送信モジュールでは非球面レンズが用いられ、低出力仕様の光送信モジュールでは球レンズが用いられる。
また、光学レンズ16は、光学フィルタ15と光ファイバとの間に配する形態のものもあるが、配置スペースの関係からセラミックパッケージ1の高さ寸法が増大する。さらに、開口数(NA)の大きいLDを使用する場合、できるだけLDにレンズを近接する必要があり、また、レンズの高結合効率(−2dB以上)が必要な場合は、LD13と光学フィルタ15との間に光学レンズ16を配置することが望ましい。
The optical lens 16 may be a lens having a configuration in which the outer peripheral holding portion is square or circular and has an aspherical lens or a spherical lens on the center side of the holding portion. An aspherical lens is used in the high-power specification optical transmission module, and a spherical lens is used in the low-output specification optical transmission module.
The optical lens 16 may be arranged between the optical filter 15 and the optical fiber, but the height of the ceramic package 1 increases due to the arrangement space. Further, when using an LD with a large numerical aperture (NA), it is necessary to place the lens as close to the LD as possible, and when high coupling efficiency (-2 dB or more) of the lens is required, the LD 13 and the optical filter 15 It is desirable to arrange the optical lens 16 between them.

本発明においては、LD13と光学フィルタ15との間に光学レンズ16を配置することにより、結合効率が高くセラミックパッケージ1をより小型化することが可能なものとしている。そして、上記の構成において、光学フィルタ15と光学レンズ16とを単一体からなる共通のキャリア上に実装させることにより、これらの設置および調心を容易にし、小型で精度のよい光モジュールを得ることが可能としている。なお、本発明において、光学フィルタ15と光学レンズ16を実装する共通のキャリアを、フィルタレンズキャリアと称して説明する。   In the present invention, by disposing the optical lens 16 between the LD 13 and the optical filter 15, the ceramic package 1 can be further downsized with high coupling efficiency. And in said structure, by mounting the optical filter 15 and the optical lens 16 on the common carrier which consists of a single body, these installation and alignment are made easy, and a small and highly accurate optical module is obtained. Is possible. In the present invention, a common carrier on which the optical filter 15 and the optical lens 16 are mounted will be referred to as a filter lens carrier.

図3〜図5は、フィルタレンズキャリア14に光学フィルタと各種の光学レンズを実装する例を示す図で、図3は、保持部が角形のレンズを実装する例を示し、図4は保持部が円形のレンズを実装する例を示し、図5は保持部を省略した球レンズを実装する例を示す。
フィルタレンズキャリア14は、水平部14aと垂直部14bとからなり、金属、セラミック、樹脂を成形・プレスあるいは機械加工で形成することができる。なお、フィルタレンズキャリア14は、例えば、( 縦e=1.6mm、横g=2.2mm、高さf=1.0mm)程度の外形で形成される。
3 to 5 are diagrams showing examples in which an optical filter and various optical lenses are mounted on the filter lens carrier 14, FIG. 3 shows an example in which a holding part is mounted with a square lens, and FIG. 4 shows a holding part. Shows an example of mounting a circular lens, and FIG. 5 shows an example of mounting a spherical lens with the holding portion omitted.
The filter lens carrier 14 includes a horizontal portion 14a and a vertical portion 14b, and can be formed of metal, ceramic, or resin by molding / pressing or machining. The filter lens carrier 14 is formed with an outer shape of, for example, about (vertical e = 1.6 mm, horizontal g = 2.2 mm, height f = 1.0 mm).

水平部14aの下面(裏面)は、第1の面20aとして基準面とされ、フィルタレンズキャリア14をセラミックパッケージ1の搭載面に接合して、後述するようにLDとレンズ間の距離の調心に用いられる。垂直部14bには、第1の面20aに対して、例えば、45°の角度を持たせた第2の面20bが形成される。この第2の面20bには、信号光を反射させる(折り曲げる)光学フィルタ15が、紫外線硬化型(UV)樹脂等により接着固定される。   The lower surface (back surface) of the horizontal portion 14a is used as a reference surface as the first surface 20a, and the filter lens carrier 14 is bonded to the mounting surface of the ceramic package 1 to adjust the distance between the LD and the lens as will be described later. Used for. In the vertical portion 14b, a second surface 20b having an angle of, for example, 45 ° with respect to the first surface 20a is formed. An optical filter 15 that reflects (bends) the signal light is bonded and fixed to the second surface 20b with an ultraviolet curable (UV) resin or the like.

なお、光学フィルタ15の基材がセラミックで形成されている場合は、光学フィルタ15の背面にAuSn半田を蒸着しておき、第2の面20bにNi/Auメッキを施しておくことにより、光学フィルタ15をLDと同じように自動ダイボンダを用いて固定することができる。また、この他、専用の治具を用いて、リフロー半田で半田材で固定することもでき、組立てが容易で部品の加工費もかからず、安価に作製することができる。なお、光学フィルタ15は、例えば、( 縦h=1.5mm、横i=1.5mm、)程度の正方形で形成される。   When the base material of the optical filter 15 is made of ceramic, AuSn solder is vapor-deposited on the back surface of the optical filter 15, and Ni / Au plating is applied to the second surface 20b, thereby optically. The filter 15 can be fixed using an automatic die bonder in the same manner as the LD. In addition, it can be fixed with a solder material by reflow soldering using a dedicated jig, and can be assembled at low cost without being costly for processing parts. The optical filter 15 is formed in a square of about (vertical h = 1.5 mm, horizontal i = 1.5 mm), for example.

水平部14aの上面側には、第1の面20と平行な第3の面20cが形成される。この第3の面20cには、後述する各種のレンズ16a〜16cが載せられ、UV樹脂等で接着固定される。この接着固定に際しては、フィルタレンズキャリア14をセラミックパッケージ1に搭載する前に上記の光学フィルタ15と合わせて、オフラインで実施することができる。   A third surface 20c parallel to the first surface 20 is formed on the upper surface side of the horizontal portion 14a. Various lenses 16a to 16c, which will be described later, are placed on the third surface 20c, and are bonded and fixed with UV resin or the like. This bonding and fixing can be performed off-line together with the optical filter 15 before the filter lens carrier 14 is mounted on the ceramic package 1.

図3に示すように、保持部が角形のレンズ16aを用いる場合は、第3の面20cに一辺を載せ、その端部を水平部14aの前端縁に平行に揃えて前後方向の位置決めを行い接着固定すればよい。この場合、レンズ16aを中央位置に位置決めするには、レンズの側面方向への移動を阻止するストップ治具を配することで行ってもよく、あるいは、第3の面20cに、溝または突起を設けて中央位置に位置決めするようにしてもよい。なお、レンズ16aは、例えば、( 高さk=1.0mm、幅j=1.0mm、厚さm=0.8mm)程度の外形で形成される。   As shown in FIG. 3, when using a rectangular lens 16a as the holding portion, one side is placed on the third surface 20c, and its end portion is aligned in parallel with the front end edge of the horizontal portion 14a to perform positioning in the front-rear direction. What is necessary is just to adhere and fix. In this case, in order to position the lens 16a at the center position, a stop jig for preventing the movement of the lens in the side surface direction may be disposed, or a groove or a protrusion is formed on the third surface 20c. It may be provided and positioned at the center position. The lens 16a is formed with an outer shape of, for example, a height (k = 1.0 mm, width j = 1.0 mm, thickness m = 0.8 mm).

図4は、保持部が円形のレンズ16bを用いる場合で、水平部14aの第3の面20cの中央部に、例えば、浅いV字状の溝20dを設けることが好ましい。この溝20dにレンズ16bの側面を載せ、端部を水平部14aの前端縁に揃えて接着固定すればよく、溝20dによりレンズ16bは、中央位置に位置決めされる。なお、レンズ16bは、例えば、( 外径p=1.0mmΦ、厚さn=0.8mm)程度の外形で形成される。   FIG. 4 shows a case where a lens 16b having a circular holding portion is used. For example, a shallow V-shaped groove 20d is preferably provided in the center of the third surface 20c of the horizontal portion 14a. The side surface of the lens 16b may be placed in the groove 20d, and the end portion may be aligned and fixed to the front end edge of the horizontal portion 14a, and the lens 16b is positioned at the center position by the groove 20d. The lens 16b is formed with an outer shape of about (outer diameter p = 1.0 mmΦ, thickness n = 0.8 mm), for example.

図5は、保持部が無い球レンズ16cを用いる場合で、図4の場合と同様に、水平部14aの第3の面20cの中央部に、浅いV字状の溝20dを設けることが好ましい。この溝20dにレンズ16bを載せ、前後方向の位置に対しては、水平部14aの前端側にレンズの移動を阻止するストップ治具を配するようにして接着固定すればよい。なお、レンズ16cは、例えば、( 直径q=1.5mmΦ)程度の球体で形成される。   FIG. 5 shows a case where a spherical lens 16c having no holding portion is used. As in the case of FIG. 4, it is preferable to provide a shallow V-shaped groove 20d at the center of the third surface 20c of the horizontal portion 14a. . The lens 16b is placed in the groove 20d, and the position in the front-rear direction may be bonded and fixed by arranging a stop jig for preventing the movement of the lens on the front end side of the horizontal portion 14a. The lens 16c is formed of, for example, a sphere having a diameter of about (q = 1.5 mmΦ).

図6〜図7は、他の実施例を示し、図6は、角形保持部を有するレンズを用いる例を示し、図7(A)は円形保持部を有するレンズを用いる例を示し、図7(B)は保持部を有しない球レンズを用いる例を示す。本例は、フィルタレンズキャリア17が、図3〜5の例と同様に水平部17aと垂直部17bからなり、金属、セラミック、樹脂を成形・プレスあるいは機械加工で、同程度の外形寸法で形成することができる。本例は、水平部17aを一対のアームで形成する点で図3〜5の例と異なるが、その他の構成は同じにすることができる。   6 to 7 show other embodiments, FIG. 6 shows an example using a lens having a square holding part, FIG. 7A shows an example using a lens having a circular holding part, and FIG. (B) shows an example using a spherical lens having no holding portion. In this example, the filter lens carrier 17 is composed of a horizontal portion 17a and a vertical portion 17b as in the examples of FIGS. 3 to 5, and metal, ceramic, and resin are formed with the same external dimensions by molding, pressing, or machining. can do. Although this example is different from the examples of FIGS. 3 to 5 in that the horizontal portion 17a is formed by a pair of arms, other configurations can be the same.

水平部17aを形成する一対のアームの下面(裏面)は、図3〜5の例と同様に、第1の面20aとして基準面とされ、フィルタレンズキャリア17をセラミックパッケージ1の搭載面に接合して、パッケージ内の光学経路の調心に用いられる。垂直部17bには、第1の面20aに対して、例えば、45°の角度を持たせた第2の面20bが形成される。この第2の面20bには、図3〜図5の例と同様に信号光を反射させる(折り曲げる)光学フィルタ15が固定される。   The lower surface (back surface) of the pair of arms forming the horizontal portion 17a is used as a reference surface as the first surface 20a, as in the examples of FIGS. 3 to 5, and the filter lens carrier 17 is bonded to the mounting surface of the ceramic package 1. Thus, it is used for alignment of the optical path in the package. In the vertical portion 17b, a second surface 20b having an angle of, for example, 45 ° with respect to the first surface 20a is formed. An optical filter 15 that reflects (bends) the signal light is fixed to the second surface 20b as in the examples of FIGS.

水平部17aは、図6(C)に示すように、治具30に載せて、一対のアームの内側を第4の面20eとする。この第4の面20e間の間隔rは、例えば、レンズ16aの幅よりわずかに大きく(+0.02mm程度)する。レンズ16aは、一対のアームの対向する第4の面20e間で水平部17aの先端にレンズ前端が一致するように入れ、治具30上に載せることにより位置決めされる。この状態で、レンズ16aと第4の面20eとの間に接着材を付与して接着固定する。   As shown in FIG. 6C, the horizontal portion 17a is placed on the jig 30, and the insides of the pair of arms serve as the fourth surface 20e. The distance r between the fourth surfaces 20e is, for example, slightly larger (about +0.02 mm) than the width of the lens 16a. The lens 16 a is positioned by placing the lens 16 a on the jig 30 so that the front end of the lens coincides with the tip of the horizontal portion 17 a between the opposing fourth surfaces 20 e of the pair of arms. In this state, an adhesive is applied between the lens 16a and the fourth surface 20e to fix them.

図7(A)は、円形保持部を有するレンズ16bを用いる場合で、図6と同様に一対のアームからなる水平部17aの下面に治具台を置き、レンズ16bを一対のアーム内側に形成された第4の面20eの間に置く。そして、水平部17aの先端にレンズ前端を一致させて第4の面20eで位置決めし、レンズ16bと第4の面20eとの間に接着材を付与して接着固定する。   FIG. 7A shows a case where a lens 16b having a circular holding portion is used. As in FIG. 6, a jig base is placed on the lower surface of the horizontal portion 17a composed of a pair of arms, and the lens 16b is formed inside the pair of arms. Is placed between the formed fourth surfaces 20e. Then, the front end of the lens is aligned with the front end of the horizontal portion 17a and positioned by the fourth surface 20e, and an adhesive is applied between the lens 16b and the fourth surface 20e to fix them.

図7(B)は、保持部を有しない球レンズ16cを用いる場合で、図6と同様に一対のアームからなる水平部17aの下面に治具台を置き、レンズを一対のアーム内側に形成された第4の面20eの間に置く。そして、水平部17aからの先端位置を規制するストップ治具等を用いて、レンズ16cと第4の面20eとの間に接着材を付与して接着固定する。   FIG. 7B shows a case where a spherical lens 16c having no holding portion is used. As in FIG. 6, a jig base is placed on the lower surface of the horizontal portion 17a composed of a pair of arms, and the lens is formed inside the pair of arms. Is placed between the formed fourth surfaces 20e. Then, using a stop jig or the like that regulates the position of the tip from the horizontal portion 17a, an adhesive is applied between the lens 16c and the fourth surface 20e to be bonded and fixed.

図8〜図9は、その他の実施例を示し、図8は、角形保持部を有するレンズを用いる例を示し、図9(A)は円形保持部を有するレンズを用いる例を示し、図9(B)は保持部を有しない球レンズを用いる例を示す。本例は、フィルタレンズキャリア18が、図6〜7の例と同様に水平部18aと垂直部18bとからなり、金属、セラミック、樹脂を成形・プレスあるいは機械加工で形成することができる。本例は、一対のアームからなる水平部18aに、レンズの軸方向位置を規制する張出部20fを形成する点で図6〜7の例と異なるが、その他の構成は同じにすることができる。   8 to 9 show other examples, FIG. 8 shows an example using a lens having a square holding part, FIG. 9A shows an example using a lens having a circular holding part, and FIG. (B) shows an example using a spherical lens having no holding portion. In this example, the filter lens carrier 18 includes a horizontal portion 18a and a vertical portion 18b as in the examples of FIGS. 6 to 7, and metal, ceramic, and resin can be formed by molding / pressing or machining. Although this example is different from the examples of FIGS. 6 to 7 in that an overhanging part 20f that restricts the axial position of the lens is formed on the horizontal part 18a composed of a pair of arms, other configurations may be the same. it can.

水平部18aを形成する一対のアームの下面(裏面)は、第1の面20aとして基準面とされ、フィルタレンズキャリア18をセラミックパッケージ1の搭載面に接合して、パッケージ内の光学経路の調心に用いられる。垂直部18bには、第1の面20aに対して、例えば、45°の角度を持たせた第2の面20bが形成される。この第2の面20bには、図3〜図5の例と同様に信号光を反射させる(折り曲げる)光学フィルタ15が、貼付け固定される。   The lower surfaces (back surfaces) of the pair of arms forming the horizontal portion 18a are used as a reference surface as the first surface 20a, and the filter lens carrier 18 is bonded to the mounting surface of the ceramic package 1 to adjust the optical path in the package. Used for the heart. In the vertical portion 18b, a second surface 20b having an angle of, for example, 45 ° with respect to the first surface 20a is formed. An optical filter 15 that reflects (bends) signal light is attached and fixed to the second surface 20b in the same manner as in the examples of FIGS.

図8に示すように、水平部18aは、図6(C)の例と同様に治具に載せて、一対のアームの内側を第4の面20eとする。この第4の面20e間の間隔は、図6(A)の例と同様に、レンズ16aの幅より僅かに大きくする。本例では、この第4の面20eから張り出す張出部20fを形成し、一対のアームの対向する第4の面20e間に水平部17aの先端に前端面が一致するように入れる。そして、レンズ16aの背面を張出部20fに当接させることにより位置決めされる。この状態で、レンズ16aと第4の面20eとの間に接着材を付与して接着固定する。   As shown in FIG. 8, the horizontal portion 18a is placed on a jig in the same manner as in the example of FIG. 6C, and the inside of the pair of arms serves as the fourth surface 20e. The interval between the fourth surfaces 20e is slightly larger than the width of the lens 16a, as in the example of FIG. In this example, an overhanging portion 20f that projects from the fourth surface 20e is formed, and the front end surface is inserted between the opposing fourth surfaces 20e of the pair of arms so as to coincide with the front end of the horizontal portion 17a. And it positions by making the back surface of the lens 16a contact | abut to the overhang | projection part 20f. In this state, an adhesive is applied between the lens 16a and the fourth surface 20e to fix them.

図9(A)は、円形の保持部を有するレンズ16bである場合で、図8と同様に一対のアームからなる水平部18aの下面に治具台を置き、円柱形レンズを一対のアーム内側に形成された第4の面20eの間に置く。そして、張出部20fに当接させることにより位置決めされる。この状態で、レンズ16cと第4の面20eとの間に接着材を付与して接着固定する。   FIG. 9A shows a case where the lens 16b has a circular holding portion. Like FIG. 8, a jig base is placed on the lower surface of the horizontal portion 18a composed of a pair of arms, and the cylindrical lens is placed inside the pair of arms. It is placed between the fourth surfaces 20e formed in the above. And it positions by making it contact | abut to the overhang | projection part 20f. In this state, an adhesive is applied between the lens 16c and the fourth surface 20e to fix them.

図9(B)は、保持部を有しない球レンズ16cを用いる場合で、図8と同様に一対のアームからなる水平部18aの下面に治具台を置き、球レンズを一対のアーム内側に形成された第4の面20eの間に置く。そして、張出部20fに球レンズを当接させることにより位置決めされる。この状態で、球レンズ16cと第4の面20eとの間に接着材を付与して接着固定する。   FIG. 9B shows a case where a spherical lens 16c having no holding portion is used. As in FIG. 8, a jig base is placed on the lower surface of the horizontal portion 18a composed of a pair of arms, and the spherical lens is placed inside the pair of arms. It is placed between the formed fourth surfaces 20e. And it positions by making a spherical lens contact | abut to the overhang | projection part 20f. In this state, an adhesive is applied between the ball lens 16c and the fourth surface 20e to fix them.

図10は、さらに別の形態のフィルタレンズキャリアと、当該キャリアに光学フィルタとレンズを用いる例を示す図である。本例のフィルタレンズキャリア19は、図6〜7の例に類似する形状で、図7(A)の円形の保持部を有するレンズ16bを用いる例で示してある。フィルタレンズキャリア19は、図10に示すように、一対の側壁部19aと該側壁部間の中間部19bとからなり、前述の例と同様に金属、セラミック、樹脂を成形・プレスあるいは機械加工で形成することができる。   FIG. 10 is a diagram showing another example of a filter lens carrier and an example in which an optical filter and a lens are used for the carrier. The filter lens carrier 19 of this example has a shape similar to the example of FIGS. 6 to 7, and is shown as an example using the lens 16b having the circular holding portion of FIG. As shown in FIG. 10, the filter lens carrier 19 includes a pair of side wall portions 19a and an intermediate portion 19b between the side wall portions, and in the same manner as in the above-described example, metal, ceramic, and resin are formed, pressed, or machined. Can be formed.

フィルタレンズキャリア19の下面は、上述した例と同様にセラミックパッケージへの搭載の基準面とされる第1の面20aとされ、セラミックパッケージの搭載面に載置してパッケージ内の光学経路の調心に用いられる。中間部19bには、第1の面20aに対して、例えば、45°の角度を持たせた第2の面20bが形成され、この第2の面20bには、信号光を反射させる光学フィルタ15が貼り付け固定される。側壁部19aの内壁は、図7(A)のような形態でレンズ16bを接着固定する第4の面20eとされ、この第4の面20eの上方部分は、厚さを薄くされた内壁面21aにより段差部21bが形成されている。   The lower surface of the filter lens carrier 19 is a first surface 20a that is a reference surface for mounting on the ceramic package, as in the above-described example, and is placed on the mounting surface of the ceramic package to adjust the optical path in the package. Used for the heart. For example, a second surface 20b having an angle of 45 ° with respect to the first surface 20a is formed in the intermediate portion 19b, and an optical filter that reflects signal light is formed on the second surface 20b. 15 is pasted and fixed. The inner wall of the side wall portion 19a is a fourth surface 20e for adhering and fixing the lens 16b in the form as shown in FIG. 7A, and the upper portion of the fourth surface 20e is an inner wall surface whose thickness is reduced. A stepped portion 21b is formed by 21a.

本例の第4の面20eは、上記の段差部21bにより区分けされ、レンズ16bの保持部と接する部分に接着材22を付与される。フィルタレンズキャリア19は治具上に載置され、レンズ16bは、図7(A)と同様な形態で、段差部21bから下方の第4の面20eの間で位置決めされ、側壁19aの前端にレンズ前端を一致させるようにして、接着材22により接着される。   The fourth surface 20e of this example is divided by the stepped portion 21b, and the adhesive 22 is applied to the portion that contacts the holding portion of the lens 16b. The filter lens carrier 19 is placed on a jig, and the lens 16b is positioned between the stepped portion 21b and the lower fourth surface 20e in the same form as in FIG. 7A, and is placed on the front end of the side wall 19a. The front end of the lens is matched to be bonded by the adhesive 22.

図11は、図10で説明したフィルタレンズキャリア19に、レンズ16bを実装する方法の一例を示す図である。図11(A)は、第4の面20eに接着剤22を付与する例で、例えば、紫外線硬化樹脂からなる接着材が、ディスペンサ(注射器に類する形態のもの)のノズル31から供給される。ノズル31は、側壁部19aの薄くされた内壁面21aに接するように移動させ、押し下げることで先端を段差部21bに突き当てる。この状態で所定量の接着材22を段差部21bの下方の第4の面20eに付与する。接着材22は、第4の面20eの面に粘性により垂れ下がることなく、付与された位置にとどまらすことができる。   FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a method of mounting the lens 16b on the filter lens carrier 19 described in FIG. FIG. 11A shows an example in which an adhesive 22 is applied to the fourth surface 20e. For example, an adhesive made of an ultraviolet curable resin is supplied from a nozzle 31 of a dispenser (in the form similar to a syringe). The nozzle 31 is moved so as to be in contact with the thinned inner wall surface 21a of the side wall portion 19a, and is pushed down to abut the tip portion against the stepped portion 21b. In this state, a predetermined amount of the adhesive material 22 is applied to the fourth surface 20e below the step portion 21b. The adhesive 22 can remain in the applied position without dripping down on the surface of the fourth surface 20e due to viscosity.

続いて、図11(B)に示すように、接着材22が付与されたフィルタレンズキャリア19は、TEC等の搭載面を想定した図6(C)の治具30または次に説明する治具32上に載置され、レンズ16bが側壁部19aの第4の面20e間にセットされる。レンズ16bはその前面が、側壁部19aの前面にほぼ一致するようにしてセットされ、接着材22を押し退けるようにして仮保持される。なお、この段階で接着材22は未硬化状態で、レンズ16bは完全には固定されておらず移動可能である。   Subsequently, as shown in FIG. 11B, the filter lens carrier 19 to which the adhesive 22 is applied is the jig 30 shown in FIG. 6C assuming a mounting surface such as TEC or the jig described next. The lens 16b is set between the fourth surfaces 20e of the side wall 19a. The lens 16b is set so that the front surface thereof substantially coincides with the front surface of the side wall portion 19a, and is temporarily held so as to push the adhesive material 22 away. At this stage, the adhesive 22 is in an uncured state, and the lens 16b is not completely fixed and is movable.

フィルタレンズキャリア19内に収納されたレンズ16bは、治具上に載置されて光軸と直交する垂直方向(高さ方向位置)の位置決めがなされ、第4の面20e間で光軸と直交する水平方向(横方向位置)の位置決めがなされる。なお、第4の面20eとレンズ16bの保持面との隙間は5μm程度に設定され、この範囲内でのチルトが生じるとしても許容可能な範囲で影響がなく、高精度の位置決めが機械的に行える。   The lens 16b accommodated in the filter lens carrier 19 is placed on a jig and positioned in the vertical direction (height direction position) orthogonal to the optical axis, and orthogonal to the optical axis between the fourth surfaces 20e. Positioning in the horizontal direction (lateral position) is performed. Note that the gap between the fourth surface 20e and the holding surface of the lens 16b is set to about 5 μm, and even if a tilt within this range occurs, there is no effect in an allowable range, and high-accuracy positioning is mechanically performed. Yes.

レンズ16bは、フィルタレンズキャリア19に収納され仮保持された状態で、図11(C)に示す治具32に軸方向の位置決めがされる。なお、レンズ16bは、フィルタレンズキャリア19を治具32の載置面32aに載置され状態で、収納してセットするようにしてもよい。治具32は、フィルタレンズキャリア19の第1の面(基準面)20aが接する載置面32aと、側壁部19aの前端が接する突き当て面32bを有し、突き当て面32bにはレンズ16bの膨らみ部分が当たらない円形孔32cが設けられている。   The lens 16 b is positioned in the axial direction on the jig 32 shown in FIG. 11C in a state where the lens 16 b is housed and temporarily held in the filter lens carrier 19. The lens 16b may be stored and set with the filter lens carrier 19 placed on the placement surface 32a of the jig 32. The jig 32 has a mounting surface 32a that contacts the first surface (reference surface) 20a of the filter lens carrier 19 and an abutting surface 32b that contacts the front end of the side wall portion 19a. The abutting surface 32b includes a lens 16b. A circular hole 32c is provided so that the swelled portion of the hole does not hit.

治具32の載置面32a上に載置されたフィルタレンズキャリア19は、側壁部19aの前端が押圧部材33により突き当て面32bに接するように付勢される。そして、突き当て面32bに形成されている円形孔32cを通して真空引きが行われ、レンズ16bが吸引される。レンズ16bは、中央の膨らみ部分が円形孔32cに入り込み、その周辺の平坦面部分が突き当て面32bに接するように移動し、レンズ周辺の平坦面部分が押圧部材33により付勢され、突き当て面32bに当接しているフィルタレンズキャリア19の前端に位置合わせされ、レンズ16bの軸方向位置が設定される。この位置合わせされた状態で、接着材22に紫外線を照射し固化することで、レンズ16bは接着固定される。   The filter lens carrier 19 placed on the placement surface 32 a of the jig 32 is urged so that the front end of the side wall portion 19 a is in contact with the abutting surface 32 b by the pressing member 33. Then, vacuuming is performed through the circular hole 32c formed in the abutting surface 32b, and the lens 16b is sucked. The lens 16b moves so that the central bulge portion enters the circular hole 32c, the flat surface portion around the lens 16b contacts the abutting surface 32b, and the flat surface portion around the lens is urged by the pressing member 33 to abut the lens 16b. It is aligned with the front end of the filter lens carrier 19 in contact with the surface 32b, and the axial position of the lens 16b is set. In this aligned state, the lens 16b is bonded and fixed by irradiating the adhesive 22 with ultraviolet rays and solidifying.

上述した、図6〜図10の例は、図6(C)に示すように、治具30を用いることが必要になるが、図3〜5の例に比べて、フィルタレンズキャリアの高さf(図3参照)を低減することができる。しかし、治具30を用いる代わりに、図3〜図5の水平部14aの上面に図6〜9の一対のアームからなる水平部17a,18a、図10においては一対の側壁部19aを形成して、レンズの横方向、さらには前後方向に対して一義的に位置決めされるようにしてもよい。   The example of FIGS. 6 to 10 described above requires the use of a jig 30 as shown in FIG. 6C, but the height of the filter lens carrier is higher than that of the examples of FIGS. f (see FIG. 3) can be reduced. However, instead of using the jig 30, horizontal portions 17a and 18a comprising a pair of arms shown in FIGS. 6 to 9 are formed on the upper surface of the horizontal portion 14a shown in FIGS. Thus, it may be uniquely positioned with respect to the lateral direction of the lens and further to the front-rear direction.

図3〜11に示したように、フィルタレンズキャリア(14,17,18、19)には、光学フィルタ15およびレンズ(16a,16b,16c)を、オフラインで予め位置決めして固定することができる。また、光学フィルタ15は、傾斜した第2の面20bにより自動的に位置決めされて固定することができ、レンズ(16a,16b,16c)も、治具を用いることで機械的に位置決めされて固定することができる。   As shown in FIGS. 3 to 11, the optical filter 15 and the lenses (16a, 16b, 16c) can be pre-positioned and fixed to the filter lens carrier (14, 17, 18, 19) offline. . In addition, the optical filter 15 can be automatically positioned and fixed by the inclined second surface 20b, and the lenses (16a, 16b, 16c) are also mechanically positioned and fixed by using a jig. can do.

光学フィルタ15およびレンズ(16a,16b,16c)が実装されたフィルタレンズキャリア(14,17,18,19)は、この後、図2で説明したように、セラミックパッケージ1の収納室10内に搭載される。収納室10内への搭載に際しては、TEC11が搭載されている場合は、その吸熱板11b上にLDキャリア12と共に搭載するようにしてもよい。しかしこの場合、TECの放熱容量が増加し、消費電力も大きくなるので、これを回避するために、フィルタレンズキャリアをTEC11から浮かせて搭載させる。TEC11から浮かせて搭載する方法としては、例えば、適当なパッケージフレーム1bのうちフィルタレンズキャリアを載置する張り出し部を設け、該張り出し部で支持させるようにする。   The filter lens carrier (14, 17, 18, 19) on which the optical filter 15 and the lenses (16a, 16b, 16c) are mounted is then placed in the storage chamber 10 of the ceramic package 1 as described with reference to FIG. Installed. When the TEC 11 is mounted in the storage chamber 10, it may be mounted together with the LD carrier 12 on the heat absorbing plate 11 b. However, in this case, since the heat dissipation capacity of the TEC increases and the power consumption increases, in order to avoid this, the filter lens carrier is mounted floating from the TEC 11. As a method of mounting by floating from the TEC 11, for example, an overhanging portion on which a filter lens carrier is placed in an appropriate package frame 1b is provided and supported by the overhanging portion.

また、光学フィルタ15およびレンズ(16a,16b,16c)が実装されたフィルタレンズキャリア(14,17,18,19)は、セラミックパッケージ1の直上にCCDカメラ等の観察装置を配し、LD端面とレンズの対向端面との距離を測定する。そして、その距離が所定値になるようにフィルタレンズキャリアの第1の面20aを搭載面に対して移動させ調整する。これにより、セラミックパッケージ1内における光学経路上の調心は終了し、パッケージ上面はリッド2により封止される。   Further, the filter lens carrier (14, 17, 18, 19) on which the optical filter 15 and the lenses (16a, 16b, 16c) are mounted has an observation device such as a CCD camera directly above the ceramic package 1, and an LD end face. Measure the distance between the lens and the opposite end face of the lens. Then, the first surface 20a of the filter lens carrier is moved and adjusted with respect to the mounting surface so that the distance becomes a predetermined value. Thereby, alignment on the optical path in the ceramic package 1 is completed, and the upper surface of the package is sealed by the lid 2.

図12は、例えば、光学フィルタ15およびレンズ16bが実装されたフィルタレンズキャリア19を保持し、セラミックパッケージ1内に搭載する治具(コレット)34の一例を示す図である。コレット34は、所定の間隔を開けて形成された一対の支持脚34aとフィルタレンズキャリア19の背面を押圧する押圧部材34bとからなる。支持脚34aには、フィルタレンズキャリア19の側壁部19aの前端が当接する垂直面34cと側壁部19aの上端が当接する水平面34dを有する凹部が設けられている。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a jig (collet) 34 that holds the filter lens carrier 19 on which the optical filter 15 and the lens 16 b are mounted and is mounted in the ceramic package 1. The collet 34 includes a pair of support legs 34 a formed at predetermined intervals and a pressing member 34 b that presses the back surface of the filter lens carrier 19. The support leg 34a is provided with a recess having a vertical surface 34c that abuts the front end of the side wall 19a of the filter lens carrier 19 and a horizontal surface 34d that abuts the upper end of the side wall 19a.

コレット34は、両側の支持脚34aの垂直面34cに、フィルタレンズキャリア19の側壁部19aの前端が当接するように押圧部材34bでフィルタレンズキャリア19の背面を付勢して、フィルタレンズキャリア19を垂直面34cと押圧部材34bで挟むようにして保持する。また、両側の支持脚34aの水平面34dでフィルタレンズキャリア19の側壁部19aの上端に接触させて、フィルタレンズキャリア19の下面(基準面)がセラミックパッケージ1内の搭載面から浮き上がらないようにする。そして、コレット34をX―Yの方向に動かし、光学経路上の調心を行う。   The collet 34 urges the back surface of the filter lens carrier 19 with the pressing member 34b so that the front end of the side wall portion 19a of the filter lens carrier 19 abuts on the vertical surfaces 34c of the support legs 34a on both sides, and the filter lens carrier 19 Is held between the vertical surface 34c and the pressing member 34b. Further, the lower surface (reference surface) of the filter lens carrier 19 is prevented from rising from the mounting surface in the ceramic package 1 by contacting the upper end of the side wall portion 19a of the filter lens carrier 19 with the horizontal surface 34d of the support legs 34a on both sides. . Then, the collet 34 is moved in the XY direction to perform alignment on the optical path.

なお、図12ではフィルタレンズキャリア19に円形の保持部を有するレンズ16bを実装した例で説明したが、支持脚34aの形状を変えることにより、他のフィルタレンズキャリア(14,17,18)および、平角の保持部を有するレンズ16aや保持部を有しない球レンズ16cを用いる場合にも、使用することができる。   Although the example in which the lens 16b having a circular holding portion is mounted on the filter lens carrier 19 has been described with reference to FIG. 12, by changing the shape of the support leg 34a, other filter lens carriers (14, 17, 18) and Also, the lens 16a having a flat holding part or the spherical lens 16c having no holding part can be used.

また、上記の実施形態では、光学フィルタ15を搭載する第2の面20bの角度を45°で説明したが、これに限定されない。光ファイバの端面は、当該端面で反射された光が再びLDに入射し雑音光となるのを防ぐために、通常その光軸に対し斜め(5〜7°)にカットされている。この斜めカットの端面に対して最適な結合効率を与える光の入射角は約2.8°とされている。搭載面の光学フィルタ15で反射された光の入射角は0°しか与えないため、上記の角度を45°では、LD13の光軸に対しレンズ16の光軸(中心軸)をオフセットさせ、LD13からの光がレンズ16に斜めに入射させレンズ16から出射される光の角度をレンズ16の光軸に対し角度をもたせることで、上記最適入射角を実現している。   In the above-described embodiment, the angle of the second surface 20b on which the optical filter 15 is mounted is described as 45 °. However, the present invention is not limited to this. The end face of the optical fiber is usually cut obliquely (5 to 7 °) with respect to its optical axis in order to prevent the light reflected by the end face from entering the LD again and becoming noise light. The incident angle of light that gives the optimum coupling efficiency to the end face of the oblique cut is about 2.8 °. Since the incident angle of the light reflected by the optical filter 15 on the mounting surface gives only 0 °, when the angle is 45 °, the optical axis (center axis) of the lens 16 is offset with respect to the optical axis of the LD 13, and the LD 13 Is incident on the lens 16 obliquely, and the angle of the light emitted from the lens 16 is made to be at an angle with respect to the optical axis of the lens 16, thereby realizing the optimum incident angle.

しかし、光学フィルタ15の搭載面の角度を46.4°あるいは43.6°に設定することで、LD13の光軸とレンズ16の光軸を一致させ、レンズ16を出射した光が角度を有しない場合であって、光学フィルタ15で反射された光の光軸を、光ファイバの光軸に対し傾けることが可能となる。光ファイバの光軸を鉛直方向に、LD13、レンズ16の光軸を水平方向に維持したまま、斜めカット端面を有する光ファイバに対する入射角を最適なものとすることができる。
なお、上記搭載面の角度は46.4°、43.6°は、ファイバ端面の角度がその光軸に対し6°傾いている場合に相当する角度であり、端面角度が5〜7°の範囲で調整されている場合には、当該端面角度に従って変更してもよい。
However, by setting the angle of the mounting surface of the optical filter 15 to 46.4 ° or 43.6 °, the optical axis of the LD 13 and the optical axis of the lens 16 are matched, and the light emitted from the lens 16 has an angle. In this case, the optical axis of the light reflected by the optical filter 15 can be tilted with respect to the optical axis of the optical fiber. While maintaining the optical axis of the optical fiber in the vertical direction and the optical axes of the LD 13 and the lens 16 in the horizontal direction, the incident angle with respect to the optical fiber having the oblique cut end surface can be optimized.
The mounting surface angles of 46.4 ° and 43.6 ° are angles corresponding to the case where the angle of the fiber end surface is inclined 6 ° with respect to the optical axis, and the end surface angle is 5 to 7 °. When it is adjusted within the range, it may be changed according to the end face angle.

1…セラミックパッケージ、1a…底部セラミック基板、1b…パッケージフレーム、1c…金属フレーム、1d…信号供給基板、1e…部品搭載基板、2…リッド、2a…ホルダ部、3…ジョイントスリーブ、3a…接合面、4…スリーブ、4a…レセプタクル部、4b…支持部、10…収納室、11…電子冷却器(TEC)、11a…電子冷却素子、11b…吸熱板、11c…放熱板、12…LDキャリア、13…レーザダイオード(LD)、14,17,18,19…フィルタレンズキャリア、14a,17a,18a…水平部、14b,17b,18b…垂直部、15…光学フィルタ、16…光学レンズ、16a…角形レンズ、16b…円柱レンズ、16c…球レンズ、19a…側壁部、19b…中間部、20a…第1の面、20b…第2の面、20c…第3の面、20d…V字状の溝、20e…第4の面、20f…張出部、21a…内壁面、21b…段差部、22…接着材、30,32…治具、31ノズル、32a…載置面、32b…突き当て面、32c…円形孔、33…押圧部材、34…コレット、34a…支持脚、34b…押圧部材、34c…垂直面、34d…水平面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ceramic package, 1a ... Bottom ceramic board, 1b ... Package frame, 1c ... Metal frame, 1d ... Signal supply board, 1e ... Component mounting board, 2 ... Lid, 2a ... Holder part, 3 ... Joint sleeve, 3a ... Joining Surface, 4 ... Sleeve, 4a ... Receptacle part, 4b ... Support part, 10 ... Storage chamber, 11 ... Electronic cooler (TEC), 11a ... Electronic cooling element, 11b ... Heat absorption plate, 11c ... Heat dissipation plate, 12 ... LD carrier , 13: Laser diode (LD), 14, 17, 18, 19 ... Filter lens carrier, 14a, 17a, 18a ... Horizontal portion, 14b, 17b, 18b ... Vertical portion, 15 ... Optical filter, 16 ... Optical lens, 16a ... Square lens, 16b ... Cylindrical lens, 16c ... Spherical lens, 19a ... Side wall part, 19b ... Intermediate part, 20a ... First surface, 20b 2nd surface, 20c ... 3rd surface, 20d ... V-shaped groove, 20e ... 4th surface, 20f ... Overhang part, 21a ... Inner wall surface, 21b ... Stepped part, 22 ... Adhesive, 30, 32 ... Jig, 31 nozzle, 32a ... Placing surface, 32b ... Abutting surface, 32c ... Circular hole, 33 ... Pressing member, 34 ... Collet, 34a ... Support leg, 34b ... Pressing member, 34c ... Vertical surface, 34d ... horizontal.

Claims (9)

レーザダイオードから出力された信号光を、光学レンズで集光した後に光学フィルタで反射させて、光ファイバを接続するスリーブ内に出射する光送信モジュールであって、
前記光学レンズと前記光学フィルタは単一体のフィルタレンズキャリアに実装されて、前記レーザダイオードと共にセラミックパッケージ内に搭載されていることを特徴とする光送信モジュール。
An optical transmission module that outputs signal light output from a laser diode, reflected by an optical filter after being collected by an optical lens, and emitted into a sleeve connecting an optical fiber,
The optical transmission module, wherein the optical lens and the optical filter are mounted on a single filter lens carrier and mounted in a ceramic package together with the laser diode.
前記レーザダイオードは、温度調整を行う電子冷却器を介して実装されていることを特徴とする請求項1に記載の光送信モジュール。   The optical transmission module according to claim 1, wherein the laser diode is mounted via an electronic cooler that performs temperature adjustment. 前記フィルタレンズキャリアは、前記セラミックパッケージの積層基板上で支持するように搭載されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光送信モジュール。   The optical transmission module according to claim 1, wherein the filter lens carrier is mounted so as to be supported on a laminated substrate of the ceramic package. 前記フィルタレンズキャリアは、前記電子冷却器上で支持するように搭載されていることを特徴とする請求項2に記載の光送信モジュール。   The optical transmission module according to claim 2, wherein the filter lens carrier is mounted so as to be supported on the electronic cooler. 前記光学レンズは非球面レンズであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光送信モジュール。   The optical transmission module according to claim 1, wherein the optical lens is an aspheric lens. 前記光学レンズは球レンズであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光送信モジュール。   The optical transmission module according to claim 1, wherein the optical lens is a spherical lens. 前記光学フィルタは、ガラスまたはセラミック基板に反射膜を蒸着して形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の光送信モジュール。   The optical transmission module according to claim 1, wherein the optical filter is formed by depositing a reflective film on a glass or ceramic substrate. 前記光学フィルタは、前記フィルタレンズキャリアの反射面にAuメッキを直接施して形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の光送信モジュール。   The optical transmission module according to claim 1, wherein the optical filter is formed by directly performing Au plating on a reflection surface of the filter lens carrier. レーザダイオードから出力された信号光を、光学レンズで集光した後に光学フィルタで反射させて、光ファイバを接続するスリーブ内に出射する光送信モジュールの製造方法であって、
前記光学レンズと前記光学フィルタを単一体のフィルタレンズキャリア上に位置決めして実装した後、前記レーザダイオードと前記フィルタレンズキャリアとをセラミックパッケージ内に位置決めして搭載することを特徴とする光送信モジュールの製造方法。
A method of manufacturing an optical transmission module in which signal light output from a laser diode is collected by an optical lens, reflected by an optical filter, and emitted into a sleeve connecting an optical fiber,
An optical transmission module comprising: positioning and mounting the optical lens and the optical filter on a single filter lens carrier; and positioning and mounting the laser diode and the filter lens carrier in a ceramic package. Manufacturing method.
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