JP2014032393A - 光学デバイス、光学デバイスを製造する方法、及び光学デバイス組立方法 - Google Patents

光学デバイス、光学デバイスを製造する方法、及び光学デバイス組立方法 Download PDF

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Abstract

【課題】スペース効率を向上することにより小型化を実現可能な光学デバイス、及び光学デバイスを製造する方法を提供する。
【解決手段】光学デバイス1においては、光学基板10、電気基板20、及びファイバトレイ30等が筐体に収容される。特に、電気基板20が光学基板10よりも小さくされており、ファイバトレイ30が、その電気基板20の外周面20sと筐体60の内側面60sとで画成される空間に配置されている。つまり、この光学デバイス1においては、電気基板20と筐体60との隙間をデッドスペースとせずに、光ファイバの余長を取り回すためのスペースとして利用している。よって、光学デバイス1によれば、スペース効率を向上することにより小型化を実現することが可能となる。
【選択図】図1

Description

本発明は、光学デバイス、光学デバイスを製造する方法、及び光学デバイス組立方法に関する。
特許文献1には、マルチポート波長スイッチ・モジュールが記載されている。このマルチポート波長スイッチ・モジュールは、電子部品が搭載された多層セラミック基部と、回折格子といった光学部品が搭載された光学台と、多層セラミック基部に接着されたMEMSアレイと、それらを収容する筐体と、複数の光ファイバを筐体内に導入するためのファイバフィードスルーとを備えている。また、筐体に導入された光ファイバは、光学台に搭載された光学部品に光学的に接続されている。
特開2009−145887号公報
ところで、現在、上述したような光学装置においては小型化が要求されており、そのためには、筐体内のデッドスペースを削減することによって、筐体内のスペース効率を向上することが必要となる。しかしながら、特許文献1に記載のマルチポート波長スイッチ・モジュールにあっては、この観点から詳細な検討が行われていない。
本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、スペース効率を向上することにより小型化を実現可能な光学デバイス、及び光学デバイスを製造する方法を提供することを課題とする。
一方、特許文献1に記載のマルチポート波長スイッチ・モジュールにおいては、多層セラミック基部に側壁をはんだ付けすることにより筐体が構成されている。つまり、このマルチポート波長スイッチ・モジュールにあっては、多層セラミック基部が筐体の底面を構成している。そして、光学台が、その筐体の底面に直接配置されている。このため、このマルチポート波長スイッチ・モジュールにあっては、筐体に加えられた振動が、光学部品を搭載した光学台に直接伝達されてしまうので、耐震性に問題がある。
本発明は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、耐震性を向上可能な光学デバイス、及び、光学デバイス組立方法を提供することを課題とする。
本発明の一側面は、光学デバイスに関する。この光学デバイスは、表面に光学部品を搭載した光学基板、及び、光学基板の表面側又は裏面側に配置され、電子部品を搭載した電気基板を有する光学ユニットと、光学ユニットを収容する筐体と、電気基板と光学基板又は筐体とを互いに固定する複数の固定手段と、筐体から光学基板に延在し、光学基板と筐体とが互いに離間するように光学基板を筐体に支持する支柱と、を備えることを特徴とする。
この光学デバイスにおいては、光学基板が筐体から離間されて支持されている。このため、光学基板と筐体とのスペースに光学部品を配置できるので、スペース効率を向上することにより小型化を実現することが可能となる。
また、この光学デバイスにおいては、光学部品を搭載した光学基板が、支柱によって、筐体から離間されている。このため、筐体に振動が加えられても、光学部品を搭載した光学基板にその振動が直接に伝達されない。よって、この光学デバイスによれば、耐震性が向上される。
本発明の一側面に係る光学デバイスにおいては、光学基板は、光学基板の表面が筐体の底面側になるように筐体に収容されていてもよい。この場合、光学部品が光学基板よりも筐体の底面側に配置されることとなるので、光学部品に埃が堆積することを避けることができる。
本発明の一側面に係る光学デバイスは、光学部品に光学的に接続される複数の光ファイバを収容するファイバトレイをさらに備え、光学基板及び電気基板の厚さ方向に沿った所定の方向からみたとき、光学基板及び電気基板の一方は他方よりも小さく、ファイバトレイは、光学基板及び電気基板のうちの小さい方の基板の外周面と筐体の内面とで画成される空間に配置されていてもよい。この場合、光学基板及び電気基板のうちの小さい方の基板と筐体との隙間をデッドスペースとせずに、光ファイバの余長を取り回すためのスペースとして利用される。よって、スペース効率をさらに向上することが可能となる。
本発明の一側面に係る光学デバイスにおいては、所定の方向についての光学部品の高さが電子部品の高さに比べて高い場合には、電気基板よりも光学基板の方が大きく、所定の方向についての電子部品の高さが光学部品の高さに比べて高い場合には、光学基板よりも電気基板の方が大きくすることができる。このように、相対的に背の高い部品を搭載した方の基板を、相対的に背の低い部品を搭載した基板よりも大きくすることによって、筐体内のデッドスペースをより一層削減してスペース効率を向上させることができる。
本発明の一側面に係る光学デバイスにおいては、複数の光ファイバは、筐体に光を入力するための入力ポートと、筐体から光を出力するための出力ポートとを含み、光学部品は、入力ポートから入力された光をコリメートして出射するコリメートアレイを含み、電子部品は、コリメートアレイから出射された光を入射すると共に出力ポートに向けて出射する光偏向素子、及び、光偏向素子を駆動するための駆動回路を含み、光偏向素子は、枠体に収容されており、固定手段は、電気基板と光学基板とを互いに固定しており、枠体は、光学基板及び電気基板に固定されることにより固定手段の一つを構成することができる。光偏向素子は比較的大型の部品であるので、光偏向素子の搭載部分に固定手段を設けることが困難な場合がある。しかしながら、この光デバイスにおいては、光偏向素子を収容する枠体を、光学基板と電気基板とを固定する固定手段として構成している。そのため、光偏向素子が搭載される部分に固定手段が設けられることとなるので、光学基板と電気基板とを安定して固定できる。
本発明の一側面に係る光デバイスにおいては、ファイバトレイには、複数の光ファイバを光学基板の表面側から裏面側に引き出すための開口を設けることができる。この場合、例えば、光学基板の表面が筐体の底面側に向いている場合に、ファイバトレイの開口から光ファイバを引き出すことによって、光学基板の裏面側に導入される外部光ファイバと光ファイバとを容易に接続することが可能となる。
本発明の一側面に係る光デバイスにおいては、光学基板及び電気基板は、略矩形板状を呈しており、固定手段は、光学基板及び電気基板の4隅に配置され、電気基板と光学基板とを互いに固定しており、支柱は、光学基板における固定手段が配置された箇所のうちの少なくとも3箇所において、光学基板を筐体に支持することができる。この場合、筐体と光学基板、及び、光学基板と電気基板とが、互いに安定して固定されるため、外部から加えられる振動等に対する信頼性が向上する。
本発明の他の側面は、光学デバイスを製造する方法に関する。この光学デバイスを製造する方法は、上記の光学デバイスを製造する方法であって、固定手段によって光学基板と電気基板とを互いに固定して光学ユニットを構成する第1工程と、筐体に支柱を取り付ける第2工程と、光学ユニットを筐体に収容すると共に、支柱により光学基板を筐体に支持することによって、光学ユニットを筐体に固定する第3工程と、を備える。この方法によれば、スペース効率を向上することにより小型化を実現可能な光学デバイスを製造することができる。
本発明の他の側面に係る光学デバイスを製造する方法は、上記の光学デバイスを製造する方法であって、固定手段によって光学基板と電気基板とを互いに固定して光学ユニットを構成する第1工程と、筐体に支柱を取り付ける第2工程と、光学ユニットを筐体に収容すると共に、支柱により光学基板を筐体に支持することによって、光学ユニットを筐体に固定する第3工程と、第3工程の後に、筐体に設けられたファイバフィードスルーから筐体に導入された外部光ファイバと、複数の光ファイバとを互いに融着接続する第4工程と、複数の光ファイバと外部光ファイバとを、筐体に収容されたファイバトレイに収容する第5工程と、を備える。この方法によれば、スペース効率をより一層向上することにより小型化を確実に実現可能な光学デバイスを製造することができる。
本発明の一側面に係る光学デバイスにおいては、支柱は、筐体に固定される一端部と光学基板に固定される他端部とを有し、光学基板は、支柱の他端部において表面に交差する方向に沿って挟持されていてもよい。この場合、耐震性を向上しつつも、光学基板を支柱及び筐体に確実に固定することができる。
本発明の一側面に係る光学デバイスにおいては、光学基板は、表面に沿った方向について、光学基板と筐体との間隔が最も小さくなる部分において光学基板と筐体との間に第1クリアランスが形成されるように配置されており、支柱は、表面に沿った方向について、他端部と光学基板との間に第2クリアランスが形成されるように、光学基板を挟持しており、表面に沿った方向についての第1クリアランスの幅は、表面に沿った方向についての第2クリアランスの幅よりも大きいものとすることができる。この場合、振動等によって、光学基板の表面に沿った方向について光学基板の位置が変動しても、その変動量が光学基板と支柱との間の第2クリアランスの範囲に収まるので、光学基板と筐体とが接触することを避けることができる。
本発明の一側面に係る光学デバイスにおいては、光学基板は、支柱の他端部に取り付けられた第1の弾性部材と第2の弾性部材とによって挟持されていてもよい。この場合、第1及び第2の弾性部材が振動の緩衝部材として機能するので、耐震性が一層向上される。
本発明の一側面に係る光学デバイスにおいては、支柱は、一端部と他端部との中心が一致する柱状に形成されていてもよい。この場合、支柱が当該一致する中心を軸として回転したとしても、一端部及び他端部の位置関係が変動しないので、組み立て時に支柱と光学基板との位置関係を容易に調整することができる。
本発明の一側面に係る光学デバイスにおいては、第1及び第2の弾性部材は、それぞれ、皿ばね又はゴムワッシャとすることができる。この場合、支柱の他端部において、光学基板の表面に交差する方向に光学基板を容易に挟持して固定することができる。
本発明の一側面に係る光学デバイスにおいては、支柱の一端部は、筐体の内側面から突設された支持片を介して筐体に固定されているものとすることができる。この場合、支柱と筐体との位置決めが容易である。
本発明の一側面に係る光学デバイスにおいては、表面に沿った方向において、光学基板と支柱の他端部との間には、第3の弾性部材が配置されていてもよい。この場合、光学基板の表面に沿った方向について、支柱から光学基板への振動の伝達を避けつつ光学基板の位置の変動を抑制することができる。
本発明の一側面に係る光学デバイスにおいては、表面に沿った方向おいて、光学基板と支柱の他端部との間には、第3の弾性部材が配置されており、第3の弾性部材は、第1及び第2の弾性部材の少なくとも一方と一体に構成されているものとすることができる。この場合、部品点数を削減することができる。
本発明のさらに他の側面は、光学デバイス組立方法に関する。この光学デバイス組立方法は、光学部品を搭載した光学基板を筐体に支持固定する光学デバイス組立方法であって、支柱の一端部を筐体に固定する第1工程と、光学基板を支柱の他端部に搭載して光学基板を筐体に収容する第2工程と、光学基板の表面に交差する方向において、光学基板が筐体から離間するように光学基板を支柱に固定する第3工程と、を備える。
この光学デバイス組立方法においては、光学部品を搭載した光学基板を、支柱によって筐体から離間した状態において筐体に支持固定する。このため、筐体に加えられた振動が光学基板に直接伝達することを抑制することにより、耐震性が向上された光学ユニットを提供することができる。
本発明のさらに他の側面に係る光学デバイス組立方法においては、第3工程において、光学基板を他端部において表面に交差する方向に沿って挟持するものであってもよい。この光学デバイス組立方法においては、光学基板を他端部において光学基板の表面に交差する方向に沿って挟持することにより、耐震性が向上された光学デバイスを容易に提供することができる。
本発明のさらに他の側面に係る光学デバイス組立方法においては、第2工程において、光学基板は、表面に沿った方向について、光学基板と筐体との間隔が最も小さくなる部分において光学基板と筐体との間に第1クリアランスが形成されるように筐体に収容され、第3工程においては、支柱は、表面に沿った方向について、他端部と光学基板との間に第2クリアランスが形成されるように光学基板を挟持し、表面に沿った方向についての第1クリアランスの幅は、表面に沿った方向についての第2クリアランスの幅よりも大きくてもよい。この光学デバイス組立方法においては、光学基板の表面に沿った方向における耐震性の高い光学デバイスを提供することができる。
本発明によれば、スペース効率を向上することにより小型化を実現可能な光学デバイス、及び光学デバイスを製造する方法を提供することができる。
本発明によれば、耐震性を向上可能な光学デバイス、及び、光学デバイス組立方法を提供することができる。
本実施形態に係る光学デバイスの構成を示す模式的な断面図である。 図1に示された光学デバイスの動作を説明するための図である。 図1に示された光学デバイスの要部を示す模式的な断面図である。 図1に示された光学デバイスの模式的な下視図である。 図1に示された光学デバイスの模式的な上視図である。 図1に示された筐体の構成を示す模式的な断面図である。 図1に示された支柱の構成を示す斜視図である。 図1に示された支柱が光学基板を挟持した状態を示す一部切欠き断面図である。 図1に示された光学デバイスを製造する方法の主要な工程を示す図である。 図1に示された光学デバイスを製造する方法の主要な工程を示す図である。 図1に示された光学デバイスを製造する方法の主要な工程を示す図である。 図1に示された光学デバイスを製造する方法の主要な工程を示す図である。 変形例に係る光学デバイスの構成を示す模式的な断面図である。
以下、本実施形態に係る光学デバイス、及び光学デバイスを製造する方法(光学デバイス組立方法)について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の図面において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の図面における寸法比率は、実際のものとは異なる場合がある。
図1は、本実施形態に係る光学デバイスの構成を示す模式的な断面図である。図2は、図1に示された光学デバイスの動作を説明するための模式図である。図3は、図1に示された光学デバイスの要部を示す模式的な断面図である。図4は、図1に示された光学デバイスの模式的な下視図である。図5は、図1に示された光学デバイスの模式的な上視図である。図1に示されるように、光学デバイス1は、光学基板10と、電気基板20と、ファイバトレイ30と、MEMS(Micro Electro Mechanical System)ミラー(光偏向素子)40(図3参照)と、複数の光ファイバ50と、これらを収容する矩形箱状の筐体60と、筐体60を封止する矩形板状の蓋体70(以下、筐体60と筐体60に接合された蓋体70とを併せて筐体60と称することがある)と、支柱(支持体)80とを備えている。
光学基板10の表面10fには、光学デバイス1の機能を実現するための種々の光学部品が搭載されている。電気基板20は、光学基板10の裏面10g側に配置されている。光学基板10と電気基板20とは、固定手段23によって互いに固定されており、それぞれに搭載される種々の部品と共に光学ユニット100を構成している。光学基板10は、筐体60から延在する支柱80によって筐体60から離間するように支持されている。つまり、光学ユニット100は、支柱80によって筐体60に対して支持固定されている。このように、光学基板10と筐体60とが互いに離間して支持されているため、光学ユニット100は、外部の温度変化等の影響を受けにくくなる。また、光学基板10と筐体60とのスペースに光学部品を配置できるため、スペース効率を向上することにより小型化を実現することが可能となる。
図2を参照して光学デバイス1の動作について説明する。図2に示されるように、光学デバイス1においては、まず、入力ポート(光ファイバ50)から波長多重光が入力される。入力ポートから入力された波長多重光L1は、複数のプリズム12から構成されるビーム拡大光学系を通過することによって、そのビーム径が楕円状に拡大される。ビーム拡大光学系においてビーム径が拡大された波長多重光L1は、回折格子13に入射する。回折格子13に入射した波長多重光L1は、所定の波長成分ごとに分散されて回折格子13から出射される。回折格子13を通過した各波長成分の光L2は、図示しない折り返しミラー等によって光路を調整された後に、集光レンズ14で集光され、MEMSミラー40の反射面に導かれる。
MEMSミラー40の反射面に入射した各波長成分の光L2は、波長成分ごとに異なる方向に反射され、上述した経路を逆にたどりつつ、それぞれ異なる出力ポート(光ファイバ50)から出力される。つまり、MEMSミラー40は、各波長成分の光L2を入射すると共に、波長成分ごとに異なる出力ポートに向けて出射する。なお、図2においては、回折格子13からの各波長成分の光L2うちの所定の波長成分の光を代表して示している。したがって、MEMSミラー40は、各波長成分の光L2のそれぞれに対応して設けられた複数の反射面を有しており、それぞれ独立して光路を切り替えることができる。また、MEMSミラー40は、電気基板20に搭載された駆動回路21と電気的に接続されて駆動され、当該駆動回路21は、電気的に接続された制御部22からの制御信号によって動作が制御される。
引き続いて、図1,3〜5を参照して光デバイス1の構成について説明する。光学基板10は、略矩形板状を呈しており、低線膨張係数の金属材料等から構成されている。光学基板10は、光学基板10上に載置される光学部品間の距離が周囲の温度変化によって変動しないように、線膨張係数が小さい材料(例えば、インバーやスーパーインバー等)によって構成することができる。光学基板10の線膨張係数は、例えば、1×10−6(/deg℃)以下である。一方、筐体60は、例えばアルミニウムといった軽量の金属材料から構成されている。したがって、光学基板10の線膨張係数と筐体60の線膨張係数とは、互いに異なる場合がある。なお、筐体60の詳細については後述する。
光学基板10に搭載された光学部品は、光ファイバ50から出射されてMEMSミラー40へ向かう光の光路上において、コリメータアレイ11、プリズム12、回折格子13、集光レンズ14、及び折り返しミラー15の順に配列されている。コリメータアレイ11は、入力ポートから入力された光をコリメートして出射する。なお、光学基板10には開口10hが設けられており、折り返しミラー15は、その開口10hの直上に配置されている。また、MEMSミラー40は、枠体41に収容されて電気基板20に搭載されている。枠体41は、電気基板20に固定されており、好適には、光学基板10の裏面10gに接着固定されている。この場合には、枠体41は、光学基板10と電気基板20とに固定されることにより固定手段23(より具体的には固定具23d)として構成される。
さらに、光学基板10と電気基板20とは、当該枠体41の厚さに相当する所定の隙間を設けつつ、固定具23a〜23cを用いて固定されていることが好ましい。固定具23a〜23cは、光学基板10と電気基板20とを固定するねじ固定器具と所定のスペーサとによって構成される。すなわち、光学基板10と電気基板20とを互いに固定する固定手段23は、固定具23a〜23cと枠体41(固定具23d)とを含む。
このような光学基板10は、その表面10fが筐体60の底面60fの側になるように筐体60に収容されている。このため、光学基板10の表面10fに搭載された種々の光学部品は、光学基板10よりも筐体60の底面60f側に向いている。したがって、それらの光学部品に埃が堆積することが避けられる。
ここで、固定手段23は、略矩形状の光学基板10及び電気基板20の4隅に配置されている。より具体的には、図4,5に示されるように、光学基板10と電気基板20とは、それらの4隅に配置された固定具23a〜23dによって互いに支持固定されている。また、光学基板10は、この固定具23a〜23dが配置された箇所のうちの少なくとも3箇所において、支柱80によって筐体60に支持固定されている。このようにすれば、筐体60と光学基板10、及び、光学基板10と電気基板20とが、互いに安定して固定されるため、外部から加えられる振動等に対する信頼性が高い。
固定手段23は、図3に示されるように、光学基板10と電気基板20とを所定の隙間を設けつつ互いに支持固定する固定具23a〜23cであることが好ましい。また、固定手段23のうちの少なくとも1つは、MEMSミラー40を収容する枠体41であることが好ましい。MEMSミラー40が比較的大型の部品であるため、光学基板10と電気基板20との間において、MEMSミラー40の搭載部分に固定手段を設けることが困難な場合がある。しなしながら、MEMSミラー40を電気基板20に搭載するために電気基板20に固定された枠体41を光学基板10にさらに固定することにより、MEMSミラー40の搭載部分に固定手段を設けることができる。このため、光学基板10と電気基板2とを安定して固定できる。
図3,5に示されるように、電気基板20は、光学基板10の裏面10gの上に配置されている。電気基板20は、略矩形板状を呈しており、表面20f及び裏面20gを有している。電気基板20の表面20fは、光学基板10の裏面10g側の面である。電気基板20の表面20fには、MEMSミラー40が搭載されている。電気基板20におけるMEMSミラー40の搭載位置は、光学基板10の開口10h及び折り返しミラー15に対応する位置である。
電気基板20の裏面20gには、種々の電子部品が搭載されている。電気基板20の裏面20gに搭載される電子部品は、例えば、MEMSミラー40を駆動するための駆動回路21等を含む。駆動回路21は、図1,5に示されるように、筐体60の側面60hに設けられた電気フィードスルー61より導入される電気接続端61fに電気的に接続されている。したがって、MEMSミラー40は、電気フィードスルー61を通して、外部の制御部22に電気的に接続されている。
ここで、光学基板10及び電気基板20の厚さ方向からみたとき、電気基板20は、光学基板10よりも小さい。このため、電気基板20の外周面20sと筐体60の内側面(内面)60sとの間には隙間が生じる。特に、電気基板20は、その外周面20sと筐体60の内側面60sとの間に矩形環状の空間が画成されるように筐体60に収容されている。そして、その空間には、矩形環状を呈したファイバトレイ30が配置される。なお、光学基板10及び電気基板20の厚さ方向についての光学部品の高さは、電子部品の高さよりも高い。
ファイバトレイ30は、上述したように矩形環状を呈しており、光学基板10の裏面10gの上において電気基板20の外周面20sと筐体60の内側面60sとで画成される空間に配置されている。ファイバトレイ30には、開口31が形成されており、その開口31から引き出された光ファイバ50と、筐体60に設けられたファイバフィードスルー62から筐体60に導入された外部光ファイバFとが収容されている。なお、ファイバトレイ30の各角部分には、光ファイバの被覆に外傷が加えられることを防止するためのゴム製のファイバガイドが設置されていてもよい。
MEMSミラー40は、光学基板10の開口10hの上に配置された折り返しミラー15に対向する複数の反射面を有している。そして、MEMSミラー40は、制御部22からの制御信号を受けた駆動回路21によって駆動され、その反射面の傾斜角度を適宜変更することによって、光を所望の方向に反射させる。
複数の光ファイバ50は、その一端がコリメータアレイ11に(光学的に)接続されると共に、そのコリメータアレイ11からファイバトレイ30内まで延在している。より具体的には、複数の光ファイバ50は、光学基板10の表面10f側のコリメータアレイ11から、ファイバトレイ30の開口31を通って光学基板10の裏面10g側に引き出され、ファイバトレイ30内に取り回されている。そして、複数の光ファイバ50は、所定の箇所において、外部光ファイバFに融着接続されている。なお、複数の光ファイバ50のうちの1つは筐体60に光を入力するための入力ポートであり、他は筐体60から光を出力するための出力ポートである。
図6は、図1に示された筐体の構成を示す模式的な断面図である。図6に示されるように、筐体60は、一方が開放された矩形箱状を呈している。筐体60には、上述したように、電気フィードスルー61及びファイバフィードスルー62が設けられている。電気フィードスルー61及びファイバフィードスルー62は側面60hに設けられている。
また、筐体60の内側面60sには、3つの支持片63が突設されている。後述するように、それらの支持片63の各々には、支柱80が固定される。さらに、筐体60の内部には、複数の光ファイバ50を光学基板10の表面10f側から裏面10g側に引き出すためのスロープ65が、後に搭載するファイバトレイ30に設けられた開口31に連結するように設けられている。筐体60は、例えばレーザ溶接等の方法により蓋体70が接合され気密封止される。
図7は、図1に示された支柱の構成を示す斜視図である。特に、図7の(a)は、支柱の分解斜視図である。図8は、図6に示された支柱が光学基板を挟持した状態を示す一部切欠き断面図である。図7,8に示されるように、支柱80のそれぞれは、円柱状の本体部材81と、一対の部材(第1の弾性部材、第2の弾性部材)82,83とを有している。本体部材81は、筐体60の底面60f側から順に一端部(すなわち支柱80の一端部)81a、中間部81b、及び他端部(すなわち支柱80の他端部)81cを含む。
本体部材81の一端部81aには、筐体60の支持片63にねじ固定されるフランジ部84が突設されている。つまり、本体部材81の一端部81aは、筐体60の内側面60sから突設された支持片63及びフランジ部84を介して筐体60に固定されている。本体部材81は、筐体60に固定された状態において、光学基板10の表面10fに交差する方向(ここでは略直交する方向)に延在している(図1,6参照)。
本体部材81の他端部81cは、一端部81a及び中間部81bよりも小径の円柱状を呈している。光学基板10は、他端部81cにおいて光学基板10の表面10fに交差する方向に沿って挟持されている。具体的には、他端部81cには、円環状を呈した部材82,83が挿通されて取り付けられている。具体的には、部材82,83は弾性部材であることが好ましい。より具体的には、他端部81cには、部材82、光学基板10(孔部10r)、部材83がこの順に挿通される。部材82,83は、他端部81cに挿通された状態において、他端部81cにねじ固定される。これにより、光学基板10が部材82と部材83とで挟持されて筐体60に支持固定される。
このとき、光学基板10の表面10f及び裏面10gに沿った方向(筐体60の底面60fに沿った方向:光学基板10の面方向)について、光学基板10(より具体的には光学基板10の孔部10rの内面)と他端部81cとは離間している。つまり、光学基板10の表面10f及び裏面10gに沿った方向について、光学基板10(孔部10rの内面)と他端部81cとの間には、クリアランスC2(第2クリアランス)が設けられている。このため、光学基板10の表面10fに沿った方向について、支柱80から光学基板10へ振動が伝達することを避けることができる。
特に、このクリアランスC2は、光学基板10の表面10fに沿った方向についての光学基板10と筐体60との間のクリアランス(第1クリアランス)C1(図1参照)よりも小さい。このため、振動等により光学基板10の表面10fに沿った方向について光学基板10の位置が変動しても、その変動量がクリアランスC2の範囲に規制されるので、光学基板10と筐体60とが接触することが避けられる。なお、クリアランスC1は、例えば、光学基板10の表面10fに沿った方向について、光学基板10と筐体60との間隔が最も小さくなる部分において光学基板10と筐体60との間に形成されるクリアランスである。また、例えば、部材82はゴムワッシャとすることができ、部材83は皿ばねとすることができる。
なお、支柱80は、一端部81a、中間部81b、及び他端部81cが、それぞれ中心の一致する柱状に形成されていることが好ましい。このように構成すれば、支柱80が当該一致する中心を軸として回転したとしても、一端部81a、中間部81b、及び他端部81cの位置関係が変動しないので、組み立て時に支柱80と光学基板10との位置関係を容易に調整することができる。特に、本実施形態に図示されるように、複数の支柱80を用いて光学基板10を支持する場合には、互いの位置関係を容易に決定することができ、組み立てが容易になる。
ここで、光学部品が搭載された光学基板10、及び、電子部品が搭載された電気基板20によって光学ユニット100が構成されている。この光学ユニット100においては、用途に応じて、光学基板10に搭載される光学部品及び電気基板20に搭載される電子部品等を上述したものから任意に変更することができる。
引き続いて、図9〜12を参照して、以上のようにして構成される光学デバイス1を製造する方法(光学デバイス組立方法)について説明する。この方法においては、まず、図9に示されるように、筐体60を用意する(工程S101)。
筐体60には、電気フィードスルー61及びファイバフィードスルー62が設けられている。電気フィードスルー61及びファイバフィードスルー62は側面60hに設けられている。また、筐体60の内部には、複数の光ファイバ50を光学基板10の表面10f側から裏面10g側に引き出すためのスロープ65が、後に搭載されるファイバトレイ30の開口31に連結するように設けられている。
続いて、図10に示されるように、コリメータアレイ11、プリズム12、回折格子13、集光レンズ14、折り返しミラー15を光学基板10の表面10fに実装する(工程S102)。なお、コリメータアレイ11には、複数の光ファイバ50が接続されている。
続いて、電子部品及びMEMSミラー40が搭載された電気基板20を光学基板10に固定して光学ユニット100を構成する(工程S103:第1工程)。このとき、電気基板20は、上述したように固定手段23によって光学基板10に固定される。
続いて、図10に示されるように、支柱80の一端部81aを筐体60に固定して支柱80を筐体60に取り付ける(工程S104:第1工程、第2工程)。より具体的には、筐体60の内側面60sから突設された支持片63のそれぞれ対して、支柱80の本体部材81の一端部81aに設けられたフランジ部84をねじ固定することにより、本体部材81を筐体60に固定する。続いて、筐体60に取り付けられた本体部材81の他端部81cに部材82を取り付ける(第1工程、第2工程)。
続いて、MEMSミラー40を含む光学ユニット100を筐体60に収容すると共に、光学基板10を支柱80により筐体60に固定する(工程S104:第2工程、第3工程)。これにより、光学ユニット100が筐体60に固定される。なお、光学ユニット100を筐体60に収容する際には、光学基板10の表面10fが筐体60の底面60fの側になるようにする。このように、光学基板10は、支柱80によって筐体60の内面から離間した状態で筐体60に支持固定される。
また、この工程においては、光学基板10の孔部10rに本体部材81の他端部81cを挿通しつつ(支柱80の他端部81cに搭載しつつ)、光学基板10を部材82の上に配置する。光学基板10は、表面10fに沿った方向について、光学基板10と筐体60との間隔が最も小さくなる部分において光学基板10と筐体60との間にクリアランスC1が形成されるように筐体60に収容される。
さらに、この工程においては、光学基板10上において、本体部材81の他端部81cに部材83を挿通した後に、部材82及び部材83を本体部材81の他端部81cにねじ固定する。これにより、光学基板10が、筐体60から離間した状態において、部材82と部材83とによって挟持されて筐体60に支持固定される。このとき、支柱80は、光学基板10の表面10fに沿った方向について、他端部81cと光学基板10との間にクリアランスC2が形成されるように光学基板10を挟持する。表面10fに沿った方向についてのクリアランスC1の幅は、表面10fに沿った方向についてのクリアランスC2の幅よりも大きいことが好ましい。
続いて、図11に示されるように、電気基板20の外周面20sと筐体60の内側面60sとで規定された空間にファイバトレイ30を収容する(工程S105)。
続いて、図12に示されるように、筐体60のスロープ65及びファイバトレイ30の開口31を介して、光学基板10の表面10f側にある光ファイバ50をファイバトレイ30内に引き出し、ファイバトレイ30内に取り回す(工程S106)。それと共に、ファイバフィードスルー62から導入された外部光ファイバFを同じくファイバトレイ30内に取り回す(工程S106)。このとき、光ファイバ50を取り回す方向と外部光ファイバFを取り回す方向とは互いに逆方向とする。
続いて、そのようにして取り回された光ファイバ50と外部光ファイバFとを所定の箇所において互いに融着接続する(第4工程)。そして、互いに接続された光ファイバ50及び外部光ファイバFをファイバトレイ30に収容する(第5工程)。
その後、フレキシブル基板で構成された電気接続端61f及び駆動回路21を介してMEMSミラー40と電気フィードスルー61とを電気的に接続した後に、図11に示されるように蓋体70を筐体60に(例えばレーザ溶接等により)接合して内部を気密封止する(S107)ことにより、光学デバイス1が得られる。
以上説明したように、光学デバイス1においては、光学基板10、電気基板20、及びファイバトレイ30等が筐体に収容されている。特に、電気基板20が光学基板10よりも小さくされており、ファイバトレイ30が、その小さいほうの電気基板20の外周面20sと筐体60の内側面60sとで画成される空間に配置されている。つまり、この光学デバイス1においては、電気基板20と筐体60との隙間をデッドスペースとせずに、光ファイバの余長を取り回すためのスペースとして利用している。よって、波長選択スイッチ1によれば、スペース効率をより一層向上することにより小型化を確実に実現することが可能となる。
また、光学デバイス1においては、光学部品を搭載した光学基板10が支柱80によって筐体60から光学基板10の表面10fに交差する方向において離間して筐体60に支持固定されている。このため、筐体60に振動が加えられても、光学部品を搭載した光学基板10にその振動が直接伝達されない。よって、この光学デバイス1によれば、耐震性が向上され、ひいては信頼性が向上される。
特に、光学デバイス1においては、光学基板10が、光学基板10の表面10fに交差する方向に沿って、振動の緩衝部材として機能する部材82と部材83とで挟持されている。このため、この光学デバイス1によれば、光学基板10の表面10fに交差する方向についての耐震性が一層向上される。
また、光学デバイス1においては、支柱80が、筐体60の内側面60sから突設された支持片63に固定されている。このため、光学デバイス1においては、支柱80が筐体60の底面60f及び内側面60sに直接接触していないので、耐震性がより一層向上される。
また、光学デバイス1においては、光学基板10は、表面10fに沿った方向について、光学基板10と筐体60との間隔が最も小さくなる部分において光学基板10と筐体60との間にクリアランスC1が形成されるように配置されている。一方、支柱80は、光学基板10の表面10fに沿った方向について、他端部81cと光学基板10との間にクリアランスC2が形成されるように光学基板10を挟持している。そして、表面10fに沿った方向についてのクリアランスC1の幅は、表面10fに沿った方向についてのクリアランスC2の幅よりも大きい。このため、振動等によって光学基板10の表面10fに沿った方向について光学基板10の位置が変動しても、その変動量が光学基板10と他端部81cとの間のクリアランスC2の範囲に収まるので、光学基板10と筐体60とが接触することを避けることができる。
以上のように、光学デバイス1は、光学基板10の表面10fに交差する方向及び表面10fに沿った方向における除振構造を有する。このため、光学基板10の表面10fに交差する方向に複数の内部光ファイバ50が配列され、光学基板10の表面10fに沿った方向に波長多重光の分光を行う光学デバイス1であっても、振動に対して高い信頼性を確保することができる。
以上の実施形態は、本発明に係る光学デバイス、光学デバイスを製造する方法、及び光学デバイス組立方法の一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係る光学デバイス、光学デバイスを製造する方法、及び光学デバイス組立方法は、上記のものに限定されない。本発明に係る光学デバイス、光学デバイスを製造する方法、及び光学デバイス組立方法は、各請求項の要旨を変更しない範囲において上記のものを任意に変形したものすることができる。
例えば、上述した光学デバイス1においては、光学基板10及び電気基板20の厚さ方向からみたとき、電気基板20が光学基板10よりも小さく、電気基板20の外周面20sと筐体60の内側面60sとで画成される空間にファイバトレイ30を配置したが、光学基板10や電気基板20の大きさ、及びファイバトレイ30の配置の態様はこれに限定されない。
すなわち、光学基板10及び電気基板20の厚さ方向からみたとき、光学基板10を電気基板20よりも小さくし、光学基板10の外周面と筐体60の内側面60sとで画成される空間にファイバトレイ30を配置してもよい。つまり、光学基板10及び電気基板20のうちのいずれか一方の基板を他方の基板よりも小さくし、その小さい方の基板の外周面と筐体60の内側面60sとで画成される空間にファイバトレイ30を配置すればよい。
特に、光学基板10及び電気基板20のうちのどちらを大きくするかは、それぞれに搭載される部品の寸法によって選択することができる。より具体的には、上記の光学デバイス1のように、光学基板10に搭載される光学部品の高さ(光学基板10及び電気基板20の厚さ方向に沿っての高さ)が電気基板20に搭載される電子部品の高さよりも高い場合には、電気基板20よりも光学基板10を大きくし、電気基板20に搭載される電子部品の高さが光学基板10に搭載される光学部品の高さよりも高い場合には、光学基板10よりも電気基板20を大きくすることができる。
このように、光学基板10及び電気基板20のうちの相対的に背の高い部品を搭載した方の基板を、相対的に背の低い部品を搭載した方の基板よりも大きくすれば、筐体60内のデッドスペースをより一層削減してスペース効率の向上を図ることができる。
また、光学デバイス1においては、光学基板10(孔部10rの内面)と支柱80の本体部材81の他端部81cとの間のクリアランスC2に、光学基板10の材料より柔らかい材料を充填することにより耐震効果が得られようにしてもよいし、別の部材(第3の弾性部材)をさらに配置(充填)してもよい。このようにクリアランスC2に弾性材料からなる部材をさらに設けることにより、光学基板10の表面10fに沿った方向について、支柱80から光学基板10への振動の伝達を避けつつ光学基板10の位置の変動を抑制することができる。特に、この部材を、部材82や部材83と一体に構成すれば、部品点数を削減することができる。
また、光学デバイス1においては、部材82をゴムワッシャとし、部材83を皿ばねとすることができるが、部材82,83の態様はこれに限定されず、例えば、部材82を皿ばねとし、部材83をゴムワッシャとしてもよいし、部材82と部材83との両方を皿ばね又はゴムワッシャとしてもよい。
また、上記の光学デバイス1においては、MEMSミラー40が電気基板20に搭載されるものとしたが、MEMSミラー40の搭載の態様はこれに限定されない。すなわち、MEMSミラー40は、光学基板10に搭載されてもよいし、或いは、光学基板10及び電気基板20以外の他の部材に搭載されてもよい。
さらに、光偏向素子は、MEMSミラー40に限定されず、例えば、透過型液晶素子と複屈折結晶とによって構成される素子や、LCoS(Liquid Crystal on Silicon)や、DLP(Digital Light Processing)等の任意の光偏向素子とすることができる。
ここで、図13は、変形例に係る光学デバイスの構成を示す模式的な断面図である。図13に示されるように、電気基板20を筐体60内に収容する構成は、上記の実施形態に限られない。例えば、図13の(a)に示されるように、電気基板20は、光学基板10の裏面10g側に配置されると共に、筐体60(より具体的には蓋体70(以下同様))に固定手段23によって固定されていてもよい。このとき、電気基板20と筐体60との間には、放熱シート90が介在させられていることが好ましい。これにより、電気基板20に搭載された電子部品(例えば駆動回路21)25から発生する熱を、光学基板10と逆方向の筐体60側に逃がすことができる。このため、光学基板10に搭載された光学部品の温度が過度に上昇することを防止できる。なお、ここでは、光学基板10は、表面10fが筐体60の底面60f側になるように筐体60に収容されている。また、電気基板20は、表面20fが筐体60の底面60fと反対側(筐体60の開放部分側、蓋体70側)になるように筐体60に収容されている。
また、図13の(b)に示されるように、電気基板20は、光学基板10の表面10f側に配置されると共に、固定手段23によって筐体60に固定されていてもよい。このとき、電気基板20と筐体60との間には、放熱シート90が介在させられていることが好ましい。これにより、電気基板20に搭載された電子部品(例えば駆動回路21)25から発生する熱を、光学基板10と逆方向の筐体60側に逃がすことができる。このため、光学基板10に搭載された光学部品の温度が過度に上昇することを防止できる。なお、ここでは、光学基板10は、表面10fが筐体60の底面60fと反対側になるように筐体60に収容されている。また、電気基板20も、表面20fが筐体60の底面60fと反対側になるように筐体60に収容されている。
つまり、光学デバイス1においては、光学基板10及び電気基板20を任意の向きで筐体60に収容することができる。また、固定手段23は、電気基板20と光学基板10とを互いに固定するものに限らず、電気基板20と筐体60とを互いに固定するものとすることができる。なお、図13に示された変形例においては、MEMSミラー40は、光学基板10の表面10fに搭載されており、FPC等の電気配線95によって電気基板20に電気的に接続されている。
以上の実施形態に関して、以下を付記する。
(付記1)
表面に光学部品を搭載した光学基板と、
前記光学基板を収容する筐体と、
前記光学基板を前記筐体に支持固定する支持体と、を備え、
前記光学基板は、前記支持体によって前記表面に交差する方向について前記筐体から離間して支持固定されている、
ことを特徴とする光学ユニット。
(付記2)
前記支持体は、前記筐体に固定される一端部と前記光学基板に固定される他端部とを有し、
前記光学基板は、前記支持体の前記他端部において前記表面に交差する方向に沿って挟持されている、ことを特徴とする付記1に記載の光学ユニット。
(付記3)
前記光学基板は、前記表面に沿った方向について、前記光学基板と前記筐体との間隔が最も小さくなる部分において前記光学基板と前記筐体との間に第1クリアランスが形成されるように配置されており、
前記支持体は、前記表面に沿った方向について、前記他端部と前記光学基板との間に第2クリアランスが形成されるように、前記光学基板を挟持しており、
前記表面に沿った方向についての前記第1クリアランスの幅は、前記表面に沿った方向についての前記第2クリアランスの幅よりも大きい、
ことを特徴とする付記2に記載の光学ユニット。
(付記4)
前記光学基板は、前記支持体の前記他端部に取り付けられた第1の弾性部材と第2の弾性部材とによって挟持されている、ことを特徴とする付記2又は3に記載の光学ユニット。
(付記5)
前記支持体は、前記一端部と前記他端部との中心が一致する柱状に形成されている、ことを特徴とする付記2〜4のいずれかに記載の光学ユニット。
(付記6)
前記第1及び第2の弾性部材は、それぞれ、皿ばね又はゴムワッシャである、ことを特徴とする付記4に記載の光学ユニット。
(付記7)
前記支持体の前記一端部は、前記筐体の内側面から突設された支持片を介して前記筐体に固定されている、ことを特徴とする付記2〜6のいずれかに記載の光学ユニット。
(付記8)
前記表面に沿った方向おいて、前記光学基板と前記支持体の前記他端部との間には、第3の弾性部材が配置されている、ことを特徴とする付記2〜7のいずれかに記載の光学ユニット。
(付記9)
前記第3の弾性部材は、前記第1及び第2の弾性部材の少なくとも一方と一体に構成されている、ことを特徴とする付記8に記載の光学ユニット。
(付記10)
付記1〜9のいずれかに記載の光学ユニットと、
前記筐体に収容された光学エンジンと、を備え、
前記光学部品は、波長多重光を入力するための入力ポート及び光を出力するための出力ポートを含む複数の光ファイバが前記表面に交差する方向に配列されて構成された入出力ポートと、前記入力ポートから入力された前記波長多重光を前記表面に沿った方向において所定の波長成分ごとに分光して出射する分光素子とを含み、
前記光学エンジンは、前記分光素子から出射された光を波長成分に応じた所定の前記出力ポートに向けて偏向する光偏向素子である、
ことを特徴とする光学デバイス。
付記1に係る光学ユニットにおいては、光学部品を搭載した光学基板が、支持体によって、光学基板の表面に交差する方向に筐体から離間されている。このため、筐体に振動が加えられても、光学部品を搭載した光学基板にその振動が直接に伝達されない。よって、この光学ユニットによれば、耐震性が向上される。付記2に係る光学ユニットによれば、耐震性を向上しつつも、光学基板を支持体及び筐体に確実に固定することができる。
付記3に係る光学ユニットによれば、振動等によって、光学基板の表面に沿った方向について光学基板の位置が変動しても、その変動量が光学基板と支持体との間の第2クリアランスの範囲に収まるので、光学基板と筐体とが接触することを避けることができる。付記4に係る光学ユニットによれば、第1及び第2の弾性部材が振動の緩衝部材として機能するので、耐震性が一層向上される。
付記5に係る光学ユニットによれば、支持体が当該一致する中心を軸として回転したとしても、一端部及び他端部の位置関係が変動しないので、組み立て時に支持体と光学基板との位置関係を容易に調整することができる。付記6に係る光学ユニットによれば、支持体の他端部において、光学基板の表面に交差する方向に光学基板を容易に挟持して固定することができる。付記7に係る光学ユニットによれば、支持体と筐体との位置決めが容易である。
付記8に係る光学ユニットによれば、光学基板の表面に沿った方向について、支持体から光学基板への振動の伝達を避けつつ光学基板の位置の変動を抑制することができる。付記9に係る光学ユニットによれば、部品点数を削減することができる。付記10に係る光学デバイスは、光学基板の表面に交差する方向に複数の光ファイバが配列され、光学基板の表面に沿った方向に波長多重光の分光を行う光学デバイスであるが、光学基板の表面に交差する方向及び表面に沿った方向における除振構造を有することにより耐震性が向上され、信頼性が向上される。
1…光学デバイス、10…光学基板、11…コリメータアレイ(光学部品)、13…回折格子(光学部品)、20…電気基板、21…駆動回路(電子部品)、30…ファイバトレイ、31…開口、40…MEMSミラー(光偏向素子)、50…光ファイバ、60…筐体、61…電気フィードスルー、62…ファイバフィードスルー、80…支柱、F…外部光ファイバ。

Claims (20)

  1. 表面に光学部品を搭載した光学基板、及び、前記光学基板の表面側又は裏面側に配置され、電子部品を搭載した電気基板を有する光学ユニットと、
    前記光学ユニットを収容する筐体と、
    前記電気基板と前記光学基板又は前記筐体とを互いに固定する複数の固定手段と、
    前記筐体から前記光学基板に延在し、前記光学基板と前記筐体とが互いに離間するように前記光学基板を前記筐体に支持する支柱と、
    を備える光学デバイス。
  2. 前記光学部品に光学的に接続される複数の光ファイバを収容するファイバトレイをさらに備え、
    前記光学基板及び前記電気基板の厚さ方向に沿った所定の方向からみたとき、前記光学基板及び前記電気基板の一方は他方よりも小さく、
    前記ファイバトレイは、前記光学基板及び前記電気基板のうちの小さい方の基板の外周面と前記筐体の内面とで画成される空間に配置されている、請求項1に記載の光学デバイス。
  3. 前記所定の方向についての前記光学部品の高さが前記電子部品の高さに比べて高い場合には、前記電気基板よりも前記光学基板の方が大きく、
    前記所定の方向についての前記電子部品の高さが前記光学部品の高さに比べて高い場合には、前記光学基板よりも前記電気基板の方が大きい、請求項2に記載の光学デバイス。
  4. 前記光学基板は、前記光学基板の前記表面が前記筐体の底面側になるように前記筐体に収容されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学デバイス。
  5. 前記支柱は、前記筐体に固定される一端部と前記光学基板に固定される他端部とを有し、
    前記光学基板は、前記支柱の前記他端部において前記表面に交差する方向に沿って挟持されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学デバイス。
  6. 前記光学基板は、前記表面に沿った方向について、前記光学基板と前記筐体との間隔が最も小さくなる部分において前記光学基板と前記筐体との間に第1クリアランスが形成されるように配置されており、
    前記支柱は、前記表面に沿った方向について、前記他端部と前記光学基板との間に第2クリアランスが形成されるように、前記光学基板を挟持しており、
    前記表面に沿った方向についての前記第1クリアランスの幅は、前記表面に沿った方向についての前記第2クリアランスの幅よりも大きい、
    請求項5に記載の光学デバイス。
  7. 前記光学基板は、前記支柱の前記他端部に取り付けられた第1の弾性部材と第2の弾性部材とによって挟持されている、請求項5又は6に記載の光学デバイス。
  8. 前記支柱は、前記一端部と前記他端部との中心が一致する柱状に形成されている、請求項5〜7のいずれか一項に記載の光学デバイス。
  9. 前記第1及び第2の弾性部材は、それぞれ、皿ばね又はゴムワッシャである、請求項7に記載の光学デバイス。
  10. 前記支柱の前記一端部は、前記筐体の内側面から突設された支持片を介して前記筐体に固定されている、請求項5〜9のいずれか一項に記載の光学デバイス。
  11. 前記表面に沿った方向おいて、前記光学基板と前記支柱の前記他端部との間には、第3の弾性部材が配置されている、請求項5〜10のいずれか一項に記載の光学デバイス。
  12. 前記表面に沿った方向おいて、前記光学基板と前記支柱の前記他端部との間には、第3の弾性部材が配置されており、
    前記第3の弾性部材は、前記第1及び第2の弾性部材の少なくとも一方と一体に構成されている、請求項7又は9に記載の光学デバイス。
  13. 前記複数の光ファイバは、前記筐体に光を入力するための入力ポートと、前記筐体から光を出力するための出力ポートとを含み、
    前記光学部品は、前記入力ポートから入力された光をコリメートして出射するコリメータアレイを含み、
    前記電子部品は、前記コリメータアレイから出射された光を入射すると共に前記出力ポートに向けて出射する光偏向素子、及び、前記光偏向素子を駆動するための駆動回路を含み、
    前記光偏向素子は、枠体に収容されており、
    前記固定手段は、前記電気基板と前記光学基板とを互いに固定しており、
    前記枠体は、前記光学基板及び前記電気基板に固定されることにより前記固定手段の一つを構成する、請求項2又は3に記載の光学デバイス。
  14. 前記ファイバトレイには、前記複数の光ファイバを前記光学基板の前記表面側から前記裏面側に引き出すための開口が設けられている、請求項2,3,13のいずれか一項に記載の光学デバイス。
  15. 前記光学基板及び前記電気基板は、略矩形板状を呈しており、
    前記固定手段は、前記光学基板及び前記電気基板の4隅に配置され、前記電気基板と前記光学基板とを互いに固定しており、
    前記支柱は、前記光学基板における前記固定手段が配置された箇所のうちの少なくとも3箇所において、前記光学基板を前記筐体に支持する、請求項1〜14のいずれか一項に記載の光学デバイス。
  16. 請求項1〜15のいずれか一項に記載の光学デバイスを製造する方法であって、
    前記固定手段によって前記光学基板と前記電気基板とを互いに固定して前記光学ユニットを構成する第1工程と、
    前記筐体に前記支柱を取り付ける第2工程と、
    前記光学ユニットを前記筐体に収容すると共に、前記支柱により前記光学基板を前記筐体に支持することによって、前記光学ユニットを前記筐体に固定する第3工程と、
    を備える光学デバイスを製造する方法。
  17. 請求項2,3,13,14のいずれか一項に記載の光学デバイスを製造する方法であって、
    前記固定手段によって前記光学基板と前記電気基板とを互いに固定して前記光学ユニットを構成する第1工程と、
    前記筐体に前記支柱を取り付ける第2工程と、
    前記光学ユニットを前記筐体に収容すると共に、前記支柱により前記光学基板を前記筐体に支持することによって、前記光学ユニットを前記筐体に固定する第3工程と、
    前記第3工程の後に、前記筐体に設けられたファイバフィードスルーから前記筐体に導入された外部光ファイバと、前記複数の光ファイバとを互いに融着接続する第4工程と、
    前記複数の光ファイバと前記外部光ファイバとを、前記筐体に収容された前記ファイバトレイに収容する第5工程と、
    を備える光学デバイスを製造する方法。
  18. 光学部品を搭載した光学基板を筐体に支持固定する光学デバイス組立方法であって、
    支柱の一端部を前記筐体に固定する第1工程と、
    前記光学基板を前記支柱の他端部に搭載して前記光学基板を前記筐体に収容する第2工程と、
    前記光学基板の表面に交差する方向において、前記光学基板が前記筐体から離間するように前記光学基板を前記支柱に固定する第3工程と、
    を備える光学デバイス組立方法。
  19. 前記第3工程においては、前記光学基板を前記他端部において前記表面に交差する方向に沿って挟持する、請求項18に記載の光学デバイス組立方法。
  20. 前記第2工程においては、前記光学基板は、前記表面に沿った方向について、前記光学基板と前記筐体との間隔が最も小さくなる部分において前記光学基板と前記筐体との間に第1クリアランスが形成されるように前記筐体に収容され、
    前記第3工程においては、前記支柱は、前記表面に沿った方向について、前記他端部と前記光学基板との間に第2クリアランスが形成されるように前記光学基板を挟持し、
    前記表面に沿った方向についての前記第1クリアランスの幅は、前記表面に沿った方向についての前記第2クリアランスの幅よりも大きい、請求項18又は19に記載の光学デバイス組立方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170133043A (ko) * 2016-05-25 2017-12-05 삼성전자주식회사 3차원 인덕터 구조물 및 이를 포함하는 적층형 반도체 장치
US9971116B2 (en) * 2016-08-26 2018-05-15 nLIGHT, Incorporated Laser optical fiber tray

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08222871A (ja) * 1995-02-08 1996-08-30 Yaskawa Electric Corp 基板の固定方法
JP2007225635A (ja) * 2006-02-21 2007-09-06 Fuji Xerox Co Ltd 光モジュールの接続構造および通信装置
JP2009145887A (ja) * 2007-12-12 2009-07-02 Jds Uniphase Corp 再構成可能光アド・ドロップ・モジュールのパッケージング
JP2012008562A (ja) * 2010-05-28 2012-01-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 波長選択スイッチとその制御方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5178357A (en) * 1989-08-16 1993-01-12 Platus David L Vibration isolation system
JP2000111584A (ja) * 1998-10-06 2000-04-21 Hitachi Ltd 光電圧センサ
JP3896905B2 (ja) 2002-06-18 2007-03-22 住友電気工業株式会社 光通信装置
JP2006234142A (ja) * 2005-02-28 2006-09-07 Anritsu Corp 防振装置
US8376634B2 (en) * 2009-10-29 2013-02-19 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Pluggable optical transceiver and method for manufacturing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08222871A (ja) * 1995-02-08 1996-08-30 Yaskawa Electric Corp 基板の固定方法
JP2007225635A (ja) * 2006-02-21 2007-09-06 Fuji Xerox Co Ltd 光モジュールの接続構造および通信装置
JP2009145887A (ja) * 2007-12-12 2009-07-02 Jds Uniphase Corp 再構成可能光アド・ドロップ・モジュールのパッケージング
JP2012008562A (ja) * 2010-05-28 2012-01-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 波長選択スイッチとその制御方法

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