JP2016028273A - 光モジュールを製造する方法及び光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】接合面の厚さが薄いモジュール本体と光接続部材とが簡便な接合法によって接合される光モジュールを製造する方法及び光モジュールを提供する。【解決手段】第１接合面１１Ａを有し、光増幅素子（光素子）４１を収容するモジュール本体１０と、第２接合面２１Ａ及び第２接合面に対向する第３接合面２１Ｂを有し、光増幅素子４１に光学的に結合される第１レンズ２３を内包する第１中間部材２１と、第４接合面２２Ａを有し、第１中間部材２１の第１レンズ２３に光学的に結合される第１光接続部材２２とを備える光モジュール１を製造する。モジュール本体１０の第１接合面１１Ａと第１中間部材２１の第２接合面２１Ａとを半田付けする工程と、モジュール本体１０に光増幅素子４１を収容する工程と、第１中間部材２１の第３接合面２１Ｂと第１光接続部材２２の第４接合面２２Ａとをレーザ溶接する工程とが含まれる。【選択図】図１

Description

本発明は、光モジュールを製造する方法及び光モジュールに関する。

特許文献１は、半導体光増幅モジュールについて開示する。この光モジュールは、光信号を増幅する光増幅素子が収容されたモジュール本体と、モジュール本体に光学的に結合する光ファイバなどが含まれる光接続部材とを備えている。

特開平６−２３２８１４号公報

光モジュールのモジュール本体と光接続部材とは、例えばレーザ溶接によって接合される。このため、例えば光モジュールの小型化のために、モジュール本体において、光接続部材と接合される接合面の厚さが薄くなると、モジュール本体の接合面にレーザ照射に伴う貫通等が生じ易くなる。この結果、モジュール本体と光接続部材とが、レーザ溶接などの簡便な接合法によって接合されることが困難となる。

本発明は、接合面の厚さが薄いモジュール本体と光接続部材とが簡便な接合法によって接合される光モジュールを製造する方法及び光モジュールを提供することを目的とする。

本発明に係る光モジュールを製造する方法は、第１接合面を有し、光素子を収容するモジュール本体と、第２接合面及び第２接合面に対向する第３接合面を有し、光素子に光学的に結合される第１レンズを内包する第１中間部材と、第４接合面を有し、第１中間部材の第１レンズに光学的に結合される第１光接続部材と、を備える光モジュールを製造する方法であって、モジュール本体の第１接合面と第１中間部材の第２接合面とを半田付けする工程と、モジュール本体に光素子を収容する工程と、第１中間部材の第３接合面と第１光接続部材の第４接合面との接合部分をレーザ溶接する工程とを含む。

また、本発明に係る光モジュールは、第１接合面を有し、光素子を収容するモジュール本体と、第２接合面及び第２接合面に対向する第３接合面を有し、光増幅素子に光学的に結合される第１レンズを内包する第１中間部材と、第４接合面を有し、第１中間部材の第１レンズに光学的に結合される第１光接続部材とを備え、モジュール本体の第１接合面が、第１嵌合部を有し、第１中間部材の第２接合面が、第１嵌合部と嵌め合わされる第２嵌合部を有し、モジュール本体の第１接合面と第１中間部材の第２接合面とが半田付けされており、第１中間部材の第３接合面と第１光接続部材の第４接合面とがレーザ溶接されている。

本発明によれば、接合面の厚さが薄いモジュール本体と光接続部材とが簡便な接合法によって接合される光モジュールを製造する方法及び光モジュールを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る製造方法によって製造される光モジュールの断面図である。 本発明の第１実施形態に係る光モジュールを製造する方法を示す流れ図である。 図２に示す光モジュールを製造するための各工程を示す図である。 図２に示す光モジュールを製造するための各工程を示す図である。 図２に示す光モジュールを製造するための各工程を示す図である。 図２に示す光モジュールを製造するための各工程を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る製造方法によって製造される光モジュールの断面図である。 本発明の第２実施形態に係る光モジュールを製造する方法を示す流れ図である。 図８に示す光モジュールを製造するための各工程を示す図である。 図８に示す光モジュールを製造するための各工程を示す図である。 図８に示す光モジュールを製造するための各工程を示す図である。 図８に示す光モジュールを製造するための各工程を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る製造方法によって製造される光モジュールの断面図である。 本発明の第４実施形態に係る光モジュールを製造する方法を示す図である。 本発明の第５実施形態に係る光モジュールを製造する方法を示す図である。 本発明の第５実施形態に係る製造方法によって製造される光モジュールの断面図である。

本発明の実施形態の内容を説明する。本発明の一形態に係る光モジュールを製造する方法は、第１接合面を有し、光素子を収容するモジュール本体と、第２接合面及び第２接合面に対向する第３接合面を有し、光素子に光学的に結合される第１レンズを内包する第１中間部材と、第４接合面を有し、第１中間部材の第１レンズに光学的に結合される第１光接続部材と、を備える光モジュールを製造する方法であって、（ａ）モジュール本体の第１接合面と第１中間部材の第２接合面とを半田付けする工程と、（ｂ）モジュール本体に光素子を収容する工程と、（ｃ）第１中間部材の第３接合面と第１光接続部材の第４接合面との接合部分をレーザ溶接する工程とを含む。

この光モジュールを製造する方法によれば、第１中間部材が設けられ、モジュール本体の第１接合面と第１中間部材の第２接合面とが、半田付けによって接合される。このため、モジュール本体の第１接合面の厚さが薄い場合でも、第１接合面に貫通等を生じさせないような接合が簡便に行われる。また、第１中間部材の第３接合面と第１光接続部材の第４接合面とは、レーザ溶接によって簡便に接合される。この光モジュールを製造する方法によれば、モジュール本体の接合面の厚さが薄い光モジュールの製造工程が簡便になる。

上記の光モジュールを製造する方法では、モジュール本体は、第１接合面を有する第１の側壁と、第１の側壁より厚さが大きい第２の側壁を含み、第１中間部材の第２接合面と第３接合面との間隔が第２の側壁の厚さより大きいことが好ましい。

上記の光モジュールを製造する方法では、モジュール本体の第１接合面は、第１嵌合部を有し、第１中間部材の第２接合面は、第１嵌合部と嵌め合わされる第２嵌合部を有することが好ましい。この光モジュールを製造する方法によれば、モジュール本体の第１接合面と第１中間部材の第２接合面との接合が、第１接合面の第１嵌合部と第２接合面の第２嵌合部との嵌め合わせの後に行われる。このため、モジュール本体の第１接合面と第１中間部材の第２接合面との相互の位置決めが容易になり、第１接合面と第２接合面との接合がより簡便になる。

上記の光モジュールを製造する方法では、モジュール本体は、第５接合面を更に有し、光モジュールは、第６接合面及び第６接合面に対向する第７接合面を有しており光素子に光学的に結合される第２レンズを内包する第２中間部材と、第８接合面を有し、第２中間部材の前記第２レンズに光学的に結合される第２光接続部材とを更に備え、モジュール本体の第５接合面と第２中間部材の第６接合面とを半田付けする工程と、第２中間部材の第７接合面と第２光接続部材の第８接合面とをレーザ溶接する工程とを含むことが好ましい。この光モジュールを製造する方法によれば、モジュール本体の第５接合面と第２中間部材の第６接合面とが、半田付けによって接合がされる。このため、モジュール本体の第５接合面の厚さが薄い場合でも、第５接合面に貫通等を生じさせないような接合が簡便に行われる。また、第２中間部材の第７接合面と第２光接続部材の第８接合面とが、レーザ溶接によって簡便に接合される。この光モジュールを製造する方法によれば、モジュール本体の接合面の厚さが薄い光モジュールの製造工程が更に簡便になる。

上記の光モジュールを製造する方法では、モジュール本体は、第５接合面を有する第３の側壁と、第３の側壁より厚さが大きい第２の側壁を含み、第２中間部材の第６接合面と第７接合面との間隔が第２の側壁の厚さより大きいことが好ましい。

上記の光モジュールを製造する方法では、モジュール本体の第５接合面は、第３嵌合部を有し、第２中間部材の第６接合面は、第３嵌合部と嵌め合わされる第４嵌合部を有することが好ましい。この光モジュールを製造する方法によれば、モジュール本体の第５接合面と第２中間部材の第６接合面との接合が、第５接合面の第３嵌合部と第６接合面の第４嵌合部との嵌め合わせの後に行われる。このため、モジュール本体の第５接合面と第２中間部材の第６接合面との相互の位置決めが容易になり、第５接合面と第６接合面との接合がより簡便になる。

本発明の一形態に係る光モジュールは、第１接合面を有し、光素子を収容するモジュール本体と、第２接合面及び第２接合面に対向する第３接合面を有し、光増幅素子に光学的に結合される第１レンズを内包する第１中間部材と、第４接合面を有し、第１中間部材の第１レンズに光学的に結合される第１光接続部材とを備え、モジュール本体の第１接合面が、第１嵌合部を有し、第１中間部材の第２接合面が、第１嵌合部と嵌め合わされる第２嵌合部を有し、モジュール本体の第１接合面と第１中間部材の第２接合面とが半田付けされており、第１中間部材の第３接合面と第１光接続部材の第４接合面とがレーザ溶接されている。

この光モジュールによれば、第１中間部材が設けられ、モジュール本体の第１接合面と第１中間部材の第２接合面とが、半田付けによって接合される。このため、モジュール本体の第１接合面の厚さが薄い場合でも、第１接合面に貫通等を生じさせないような接合が簡便に行われる。また、第１中間部材の第３接合面と第１光接続部材の第４接合面とは、レーザ溶接によって簡便に接合される。更に、モジュール本体の第１接合面と第１中間部材の第２接合面との接合が、第１接合面の第１嵌合部と第２接合面の第２嵌合部との嵌め合わせの後に行われる。このため、モジュール本体の第１接合面の厚さが薄い場合でも、モジュール本体の第１接合面と第１中間部材の第２接合面との相互の位置決めが容易になり、第１接合面と第２接合面との接合がより簡便になる。

いくつかの実施形態に係る光モジュールを製造する方法及び光モジュールを、以下に図面を参照しつつ説明する。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付する。

（第１の実施の形態）
図１は、第１実施形態に係る製造方法によって製造される光モジュールの断面図である。光モジュール１は、モジュール本体１０、第１中間部材２１、第１光接続部材２２、及び第２光接続部材３２を備える。モジュール本体１０は、光増幅素子（光素子）４１を収容する。第１中間部材２１は、第１レンズ２３を内包する。第１光接続部材２２は、第１中間部材２１の第１レンズ２３に光学的に結合され、第１中間部材２１の第１レンズ２３は、光増幅素子４１に光学的に結合される。また、光増幅素子４１は、第２光接続部材３２に光学的に結合される。図１の軸Ａｘ１は、第１光接続部材２２と光増幅素子４１とを結ぶ光軸であり、軸Ａｘ２は、光増幅素子４１と第２光接続部材３２とを結ぶ光軸である。

モジュール本体１０は、第１接合面１１Ａを有し、第１接合面１１Ａは、第１開口部１２を有する。第１中間部材２１は、第２接合面２１Ａ、及び第２接合面２１Ａに対向する第３接合面２１Ｂを有する。第１光接続部材２２は、第４接合面２２Ａを有する。モジュール本体１０の第１接合面１１Ａは、第１中間部材２１の第２接合面２１Ａと接合し、第１中間部材２１の第３接合面２１Ｂは、第１光接続部材２２の第４接合面２２Ａと接合する。モジュール本体１０は、例えばＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金からなり、第１中間部材２１及び第１光接続部材２２は、例えばステンレスからなる。

モジュール本体１０は、第５接合面１１Ｂを更に有し、第５接合面１１Ｂは、第２開口部１３を有する。第２開口部１３には第２レンズ３３が設置される。また、第２光接続部材３２は、第８接合面３２Ａを有し、第８接合面３２Ａは、モジュール本体１０の第５接合面１１Ｂに接合される。光増幅素子４１は、第２レンズ３３を介して第２光接続部材３２に光学的に結合される。第２光接続部材３２は、例えば第２光ファイバ３４を含むことができ、また、第２光接続部材３２は、例えばステンレスからなる。

モジュール本体１０内は、光増幅素子４１に加えて、サブキャリア４２、第１コリメートレンズ４３、第２コリメートレンズ４４、サーミスタ４５、キャリア４６、及び温度制御部４７を更に有する。光増幅素子４１は、例えば半導体光増幅器（ＳＯＡ：Semiconductor OpticalAmplifier）であることができる。ＳＯＡは、例えばＩｎＰ系半導体からなる。具体的には、ｎ型ＩｎＰ基板上に、ｎ型ＩｎＰクラッド層、活性層（ＩｎＧａＡｓＰウエル／ＩｎＧａＡｓＰバリアからなる多重量子井戸構造）、及びｐ型ＩｎＰクラッド層が順に積層された構造を有する。光増幅素子４１は、第１端面４１Ａと、第１端面４１Ａに対向する第２端面４１Ｂとを有する。光増幅素子４１は、第１コリメートレンズ４３と第２コリメートレンズ４４とによって挟まれ、光増幅素子４１の第１端面４１Ａは第１コリメートレンズ４３に光学的に結合される。第２端面４１Ｂは、第２コリメートレンズ４４と光学的に結合される。光増幅素子４１の第１端面４１Ａ及び第２端面４１Ｂからの戻り光を低減させるために、第１端面４１Ａ及び第２端面４１Ｂは、それぞれ軸Ａｘ１及び軸Ａｘ２に垂直な面に対して傾斜して対向している。

モジュール本体１０内の温度制御部４７上には、キャリア４６には、半導体光増幅素子４１を搭載したサブキャリア４２、第１コリメートレンズ４３、第２コリメートレンズ４４、サーミスタ４５が搭載されている。温度制御部４７は、キャリア４６を搭載する。温度制御部４７は、例えばペルチェ素子であることができる。サーミスタ４５は、光増幅素子４１の素子温度を検知するために、光増幅素子４１の近傍に設置される。

モジュール本体１０は、第１側面１１Ｅを更に有する。第１側面１１Ｅは、第３開口部１４を有し、第３開口部１４にフィードスルー５１が設けられる。フィードスルー５１には、例えば６つの金属配線５２ａ〜５２ｆが設けられ、金属配線５２ａ〜５２ｆは、それぞれ、温度制御部４７、半導体光増幅素子４１、サーミスタ４５とワイヤを介して接続される。フィードスルー５１には、金属配線５２ａ〜５２ｆにそれぞれ接続される外部端子５３ａ〜５３ｆが更に設けられる。外部端子５３ａ〜５３ｆは、例えば、光増幅素子４１用の駆動端子、温度制御部４７用の駆動端子、及びサーミスタ４５用の駆動端子として利用される。半導体光増幅素子４１およびサーミスタ４５は、金属配線５２ａ〜５２ｆ及び外部端子５３ａ〜５３ｆのいずれかを介して、光モジュール１の外部との間で電気信号の送受信を行う。フィードスルー５１は、例えばセラミックからなり、金属配線５２ａ〜５２ｆ及び外部端子５３ａ〜５３ｆは、例えばＡｕからなる。

第１光接続部材２２は、例えば光レセプタクルであることができる。第１光接続部材２２が光レセプタクルであるときは、第１光接続部材２２は、図１に示されるように、スタブ２４及びアイソレータ２５を有し、スタブ２４は、アイソレータ２５に光学的に結合され、アイソレータ２５は、第１レンズ２３に光学的に結合される。スタブ２４は、光レセプタクルのための光結合部品であり、例えばセラミックからなる。アイソレータ２５は、光増幅素子４１の第１端面４１Ａに向かう光を通過させる一方で、光増幅素子４１の第１端面４１Ａからの光を遮断するための光素子である。

第１実施形態の光モジュール１では、モジュール本体１０の第１接合面１１Ａを含む側壁（第１の側壁）１１ｈの厚さＷ１と第５接合面１１Ｂを含む側壁（第３の側壁）１１ｋの厚さＷ２とは、互いに異なる。第１接合面１１Ａを含む側壁の厚さＷ１は、第５接合面１１Ｂを含む側壁の厚さＷ２に比べて薄く、第１接合面１１Ａを含む側壁の厚さＷ１は、第１側面１１Ｅを含む側壁（第２の側壁）１１ｊの厚さＷ５よりも薄くなっている。

第１接合面１１Ａを含む側壁（第１の側壁）１１ｈの厚さＷ１は、例えば０．３ｍｍである。厚さＷ１は、例えば０．１ｍｍ以上かつ０．３ｍｍ以下であることが好ましい。また、第５接合面１１Ｂを含む側壁（第３の側壁）１１ｋの厚さＷ２は、例えば１．０ｍｍである。また、第１側面１１Ｅを含む側壁（第２の側壁）１１ｊの厚さＷ５は、例えば０．８ｍｍである。厚さＷ２及び厚さＷ５は、例えば０．８ｍｍ以上であることが好ましい。厚さＷ２が、例えば０．８ｍｍ以上であると、貫通等を生じさせることなく第５接合面１１Ｂを含む側壁（第３の側壁）１１ｋに対してレーザ溶接を行うことができる。

図２は、第１実施形態に係る光モジュールを製造する方法を示す流れ図である。図２に示す第１実施形態の方法は、工程Ｓ１１〜工程Ｓ１４を有している。図３〜図６は、それぞれ、図２に示す光モジュールを製造するための各工程Ｓ１１〜Ｓ１４を示す図である。

図３に示されるように、第１実施形態の方法では、初めに、モジュール本体１０と第１中間部材２１とが接合される（工程Ｓ１１）。工程Ｓ１１の接合は、例えば、金錫（ＡｕＳｎ）からなる合金を半田付けすることによる。半田付けによる場合には、第１中間部材２１の第２接合面２１Ａが、例えば電磁誘導加熱法によって加熱される。加熱によって、例えば第２接合面２１Ａ上に載せられた半田が溶融され、この溶融された半田によって、第１中間部材２１の第２接合面２１Ａが、モジュール本体１０の第１接合面１１Ａに接合される。工程Ｓ１１の前工程として、フィードスルー５１がモジュール本体１０の第３開口部１４に設けられ、また、第２レンズ３３が第２開口部１３に設けられる。なお、第１中間部材２１には、第１レンズ２３が内包されているが、第１レンズ２３を第１中間部材２１に固定する方法としては、第１レンズ２３と第１中間部材２１を溶融し、圧着形成することで固定されている。

図４に示されるように、第１実施形態の方法では、次に、モジュール本体１０内には、半導体光増幅素子４１を搭載したサブキャリア４２、第１コリメートレンズ４３、第２コリメートレンズ４４、サーミスタ４５が搭載されたキャリア４６を上部に備える温度制御部４７が収容される（工程Ｓ１２）。

図５に示されるように、第１実施形態の方法では、続いて、モジュール本体１０と第２光接続部材３２とが接合される（工程Ｓ１３）。工程Ｓ１３では、光増幅素子４１が発光させられ、この発光により、自然放出光が発生する。自然放出光である第１光Ｌ１が、光増幅素子４１の第２端面４１Ｂから出射され、出射された第１光Ｌ１が第２コリメートレンズ４４によってコリメートされる。第１光Ｌ１が第２光接続部材３２を通過するように、第２光接続部材３２がモジュール本体１０に当接された後、第１光Ｌ１が、第２レンズ３３によって集光されて第２光接続部材３２に入射する。第２光接続部材３２を通過した第１光Ｌ１は、光モジュール１の外部に設けられた光検出器（不図示）によって検出される。第２光接続部材３２を通過した第１光Ｌ１の第１通過光量に基づいて、光増幅素子４１と第２光接続部材３２との光学調芯が行われる。この光学調芯の後に、モジュール本体１０と第２光接続部材３２とが、例えばレーザ溶接されて、モジュール本体１０の第５接合面１１Ｂと第２光接続部材３２の第８接合面３２Ａとが接合される。このとき、レーザ光は、モジュール本体１０の第５接合面１１Ｂと第２光接続部材３２の第８接合面３２Ａの接合部の外側端部に照射され、レーザ溶接される。レーザ溶接用の光源としては、例えばＹＡＧレーザが用いられることができる。

図６に示されるように、第１実施形態の方法では、続いて、第１中間部材２１と第１光接続部材２２とが接合される（工程Ｓ１４）。第１実施形態の第１光接続部材２２には、アイソレータ２５が設けられるので、光増幅素子４１の第１端面４１Ａからの自然放出光は第１光接続部材２２を通過し難い。このため、工程Ｓ１４では、第２光Ｌ２が、光モジュール１の外部から、モジュール本体１０に当接された第１光接続部材２２を介して光増幅素子４１の第１端面４１Ａに入射される。第２光Ｌ２は、光増幅素子４１によって増幅されて、第２端面４１Ｂから出射される。出射された第２光Ｌ２は第２コリメートレンズ４４によってコリメートされる。第２光Ｌ２は、コリメート後に第２レンズ３３によって集光されて第２光接続部材３２に入射される。工程Ｓ１３と同様に、光検出器（不図示）が設置され、この光検出器が、第２レンズ３３によって集光された第２光Ｌ２が第２光接続部材３２を通過する第２通過光量を検出する。第２通過光量に基づいて、光増幅素子４１と第１光接続部材２２との光学調芯が行われる。この光学調心の後に、第１中間部材２１と第１光接続部材２２とが、例えばレーザ溶接されて、第１中間部材２１の第３接合面２１Ｂと第１光接続部材２２の第４接合面２２Ａとが接合される。このとき、レーザ光は、第１中間部材２１の第３接合面２１Ｂと第１光接続部材２２の第４接合面２２Ａの接合部の外側端部に照射され、レーザ溶接される。

以上に説明した光モジュール１を製造する方法によって得られる効果について説明する。本実施形態の光モジュール１を製造する方法では、第１中間部材２１が設けられ、モジュール本体１０の第１接合面１１Ａと第１中間部材２１の第２接合面２１Ａとが、半田付けによって接合される。このため、モジュール本体１０の第１接合面１１Ａの厚さＷ１が薄い場合でも、第１接合面１１Ａに貫通等を生じさせないような接合が簡便に行われる。また、第１中間部材２１の第３接合面２１Ｂと第１光接続部材２２の第４接合面２２Ａとは、レーザ溶接によって簡便に接合される。この光モジュール１を製造する方法によれば、モジュール本体の接合面の厚さが薄い光モジュールの製造工程が簡便になる。モジュール本体の接合面の厚さが薄いことから、光モジュールの小型化も可能となる。

また、第１光接続部材２２にアイソレータ２５が設けられることによって、光増幅素子４１などからの第１光接続部材２２への戻り光が低減する。例えば半導体レーザ素子が第１光接続部材２２に光学的に結合された光モジュールにおいて、半導体レーザ素子が戻り光によって被る光損傷が低減する。

さらに、第１光接続部材２２がアイソレータ２５を有する光モジュール１において、光増幅素子４１の発光と増幅との使い分けによって、光増幅素子４１と、第１光接続部材２２及び第２光接続部材３２の両方との光学調芯が簡便に行われる。即ち、この光モジュール１を製造する方法によれば、光増幅素子４１と第２光接続部材３２との光学調芯においては、光増幅素子４１が発光させられ、第２光接続部材３２を通過する第１光Ｌ１の第１通過光量が利用される。また、光増幅素子４１と第１光接続部材２２との光学調芯では、光モジュール１の外部から第２光Ｌ２が入射され、光増幅素子４１による増幅後の第２光Ｌ２が第２光接続部材３２を通過する第２通過光量が利用される。これにより、光増幅素子と光接続部材との光学調芯が簡便に行われる。

（第２の実施の形態）
図７は、第２実施形態に係る製造方法によって製造される光モジュールの断面図である。第２実施形態の光モジュール１Ｐの構成は、モジュール本体１０Ｐの第５接合面１１Ｄ、第５接合面１１Ｄを含む側壁（第３の側壁）１１ｎ、及び新たに設けられる第２中間部材３１を除いて、第１実施形態の光モジュール１の構成と同様である。

第２実施形態の光モジュール１Ｐでは、モジュール本体１０Ｐの第５接合面１１Ｄを含む側壁（第３の側壁）１１ｎの厚さＷ４が、第１実施形態と異なり、第１接合面１１Ａを含む側壁（第１の側壁）１１ｈの厚さＷ１と同様に、第１側面１１Ｅを含む側壁（第２の側壁）１１ｊの厚さＷ５に比べて薄くなっている。また、これに合わせて、第５接合面１１Ｄは、第１接合面１１Ａと同様に、第２開口部１３Ｐを有する一方で、その第２開口部１３Ｐに第２レンズ３３を有さない。新たに設けられる第２中間部材３１が、第５開口部３１ｃを備え、第２中間部材３１が、第５開口部３１ｃに第２レンズ３３Ｐを内包する。第２中間部材３１は、第６接合面３１Ａ、及び第６接合面３１Ａに対向する第７接合面３１Ｂを有する。光増幅素子４１は、第２中間部材３１の第２レンズ３３Ｐに光学的に結合され、第２中間部材３１の第２レンズ３３Ｐは、第２光接続部材３２に光学的に結合される。モジュール本体１０Ｐの第５接合面１１Ｄは、第２中間部材３１の第６接合面３１Ａと接合し、第２中間部材３１の第７接合面３１Ｂは、第２光接続部材３２の第８接合面３２Ａと接合している。第２中間部材３１は、例えばステンレスからなる。

図８は、第２実施形態に係る光モジュールを製造する方法を示す流れ図である。図８に示す第２実施形態の方法は、工程Ｓ２１〜工程Ｓ２４を有している。図９〜図１２は、それぞれ、図８に示す光モジュールを製造するための各工程Ｓ２１〜Ｓ２4を示す図である。

図９に示されるように、第２実施形態の方法では、初めに、モジュール本体１０Ｐと、第１中間部材２１及び第２中間部材３１とが接合される（工程Ｓ２１）。即ち、第２実施形態の方法では、モジュール本体１０Ｐの第１接合面１１Ａと第１中間部材２１の第２接合面２１Ａとが接合され、また、モジュール本体１０Ｐの第５接合面１１Ｄと第２中間部材３１の第６接合面３１Ａとが接合される。この接合は、第１実施形態の方法と同様に、例えば、半田付けによることができる。工程Ｓ２１の前工程として、フィードスルー５１がモジュール本体１０の第３開口部１４に設けられる。

図１０に示されるように、第２実施形態の方法では、次に、モジュール本体１０Ｐ内には、半導体光増幅素子４１を搭載したサブキャリア４２、第１コリメートレンズ４３、第２コリメートレンズ４４、サーミスタ４５が搭載されたキャリア４６を上部に備える温度制御部４７が収容される（工程Ｓ２２）。

図１１に示されるように、第２実施形態の方法では、続いて、第２中間部材３１と第２光接続部材３２とが接合される（工程Ｓ２３）。工程Ｓ２３では、第１実施形態の方法と同様に、第１光Ｌ１が光増幅素子４１の発光によって発生させられ、第２端面４１Ｂを出射した第１光Ｌ１が第２光接続部材３２を通過する第１通過光量に基づいて、光増幅素子４１と第２光接続部材３２との光学調芯が行われる。この光学調芯の後に、第２中間部材３１と第２光接続部材３２とが、例えばレーザ溶接されて、第２中間部材３１の第７接合面３１Ｂと第２光接続部材３２の第８接合面３２Ａとが接合される。このとき、レーザ光は、第２中間部材３１の第７接合面３１Ｂと第２光接続部材３２の第８接合面３２Ａの接合部の外側端部に照射され、レーザ溶接される。

図１２に示されるように、第２実施形態の方法では、続いて、第１実施形態の方法と同様に、第１中間部材２１と第１光接続部材２２とが接合される（工程Ｓ２４）。第２実施形態の第１光接続部材２２には、アイソレータ２５が設けられるので、光増幅素子４１の第１端面４１Ａからの自然放出光は第１光接続部材２２を通過し難い。このため、工程Ｓ２４では、第２光Ｌ２が光モジュール１Ｐの外部から第１光接続部材２２を介して光増幅素子４１に照射され、光増幅素子４１によって増幅された第２光Ｌ２が第２光接続部材３２を通過する第２通過光量に基づいて、光増幅素子４１と第１光接続部材２２との光学調芯が行われる。この光学調心の後に、第１中間部材２１と第１光接続部材２２とが、例えばレーザ溶接されて、第１中間部材２１の第３接合面２１Ｂと、第１光接続部材２２の第４接合面２２Ａとが接合される。このとき、レーザ光は、第１中間部材２１の第３接合面２１Ｂと、第１光接続部材２２の第４接合面２２Ａの接合部の外側端部に照射され、レーザ溶接される。

以上に説明した光モジュール１Ｐを製造する方法によって得られる効果について説明する。本実施形態の光モジュール１Ｐを製造する方法では、モジュール本体１０Ｐの第５接合面１１Ｄと第２中間部材３１の第６接合面３１Ａとが、半田付けによって接合がされる。このため、モジュール本体の第５接合面１１Ｄの厚さＷ４が薄い場合でも、第５接合面１１Ｄに貫通等を生じさせないような接合が簡便に行われる。また、第２中間部材３１の第７接合面３１Ｂと第２光接続部材３２の第８接合面３２Ａとが、レーザ溶接によって簡便に接合される。この光モジュール１Ｐを製造する方法によれば、モジュール本体の接合面の厚さが薄い光モジュールの製造工程が更に簡便になる。

第１接合面１１Ａを含む側壁（第１の側壁）１１ｈの厚さＷ１、及び第５接合面１１Ｄを含む側壁（第３の側壁）１１ｋの厚さＷ４は、例えば０．３ｍｍである。厚さＷ１及び厚さＷ４は、例えば０．１ｍｍ以上かつ０．３ｍｍ以下であることが好ましい。また、第１側面１１Ｅを含む側壁（第２の側壁）１１ｊの厚さＷ５は、例えば０．８ｍｍである。厚さＷ５は、例えば０．８ｍｍ以上であることが好ましい。

また、本実施形態の光モジュール１Ｐを製造する方法と同様に、第１光接続部材２２にアイソレータ２５が設けられることによって、第１光接続部材２２に設けられる半導体レーザ素子などが戻り光によって被る光損傷が低減する。さらに、第１光接続部材２２がアイソレータ２５を有する光モジュールにおいて、光増幅素子４１の発光と増幅との使い分けによって、光増幅素子４１と、第１光接続部材２２及び第２光接続部材３２の両方との光学調芯が簡便に行われる。

（第３の実施の形態）
図１３は、第３実施形態に係る製造方法によって製造される光モジュールの断面図である。第３実施形態の光モジュール１Ｑの構成は、第１光接続部材２２Ｑが第１光ファイバ２６を含むことを除いて、第２実施形態の光モジュール１Ｐの構成と同様である。

第１光ファイバ２６を含む第１光接続部材２２Ｑは、アイソレータ２５を有さない。このため、第３実施形態では、光増幅素子４１と第１光接続部材２２Ｑとの光学調芯のときに、光増幅素子４１の発光によって生じる自然放出光が利用されることができる。即ち、光増幅素子４１の第１端面４１Ａから出射された自然放出光の第３光Ｌ３が、第１光接続部材２２Ｑを通過できるので、第３光Ｌ３が第１光接続部材２２Ｑを通過する第３通過光量が検出される。第３通過光量に基づいて、光増幅素子４１と第１光接続部材２２Ｑとの光学調芯が行われ、この光学調心の後に、第１中間部材２１と第１光接続部材２２Ｑとが、例えばレーザ溶接される。その結果、第１中間部材２１の第３接合面２１Ｂと、第１光接続部材２２Ｑの第４接合面２２Ｃとが接合される。このとき、レーザ光は、第１中間部材２１の第３接合面２１Ｂと、第１光接続部材２２Ｑの第４接合面２２Ｃの接合部の外側端部に照射され、レーザ溶接される。

本実施形態の光モジュール１Ｑを製造する方法では、光増幅素子４１の発光を利用した光学調芯が行われる。即ち、光増幅素子４１の発光によって生じた第１光Ｌ１と第３光Ｌ３とによって、光増幅素子４１と、第２光接続部材３２及び第１光接続部材２２Ｑの両方の光学調芯が簡便に行われる。

（第４の実施の形態）
図１４は、第４実施形態に係る光モジュールを製造する方法を示す図である。第４実施形態では、モジュール本体１０Ｒの第１接合面１１Ａが、第１嵌合部１２ｄを有し、また、第１中間部材２１の第２接合面２１Ａが、第１嵌合部１２ｄと嵌め合わされる第２嵌合部２１ｄを有する。これらを除くと、第４実施形態の光モジュールを製造する方法は、第１実施形態の光モジュール１を製造する方法と同様である。

モジュール本体１０Ｒの第１接合面１１Ａは、例えば、第１開口部１２の縁に沿った開口縁からなる第１嵌合部１２ｄを有することができる。第１中間部材２１の第２接合面２１Ａは、第４開口部２１ｃを有し、その第４開口部２１ｃの縁に沿って、例えば、第１嵌合部１２ｄに応じた形状及び大きさのリング状突起からなる第２嵌合部２１ｄを有することができる。第１接合面１１Ａと第２接合面２１Ａとが接合されるときには、第２嵌合部２１ｄのリング状突起が、第１嵌合部１２ｄの開口縁に押し込まれて嵌合され、また、第１実施形態の方法と同様に、例えば半田付けが行われる。

本実施形態の光モジュールを製造する方法では、モジュール本体１０Ｒの第１接合面１１Ａと第１中間部材２１の第２接合面２１Ａとの接合が、第１接合面１１Ａの第１嵌合部１２ｄと第２接合面２１Ａの第２嵌合部２１ｄとの嵌め合わせの後に行われる。このため、モジュール本体１０Ｒの第１接合面１１Ａと第１中間部材２１の第２接合面２１Ａとの相互の位置決めが容易になり、第１接合面１１Ａと第２接合面２１Ａとの接合がより簡便になる。

（第５の実施の形態）
図１５は、第５実施形態に係る光モジュールを製造する方法を示す図である。第５実施形態では、モジュール本体１０Ｓの第１接合面１１Ａ及び第５接合面１１Ｄに、それぞれ第１嵌合部１２ｄ及び第３嵌合部１３ｄが設けられる。また、第１中間部材２１の第２接合面２１Ａ及び第２中間部材３１の第６接合面３１Ａが、それぞれ、第１嵌合部１２ｄと嵌め合わされる第２嵌合部２１ｄ、及び第３嵌合部１３ｄと嵌め合わされる第４嵌合部３１ｄを有する。これらを除くと、第５実施形態の光モジュール１Ｓを製造する方法は、第２実施形態の光モジュール１Ｐを製造する方法と同様である。

第４実施形態と同様に、モジュール本体１０Ｓの第５接合面１１Ｄは、例えば、第２開口部１３Ｐの縁に沿った開口縁からなる第３嵌合部１３ｄを有することができる。第２中間部材３１の第６接合面３１Ａは、第５開口部３１ｃを有し、その第５開口部３１ｃの縁に沿って、例えば、第３嵌合部１３ｄに応じた形状及び大きさのリング状突起からなる第４嵌合部３１ｄを有することができる。このため、第５実施形態では、モジュール本体１０Ｓと、第１中間部材２１及び第２中間部材３１とが接合されるときは、例えば、第４実施形態と同様のリング状突起と開口縁とを利用した嵌合及び半田付けなどがなされることができる。モジュール本体１０Ｓの第１接合面１１Ａが、第１中間部材２１の第２接合面２１Ａに接合され、また、モジュール本体１０Ｓの第５接合面１１Ｄが、第２中間部材３１の第６接合面３１Ａに接合される。

図１６は、第５実施形態に係る製造方法によって製造される光モジュールの断面図である。モジュール本体１０Ｓの第１接合面１１Ａ及び第５接合面１１Ｄに、それぞれ第１嵌合部１２ｄ及び第３嵌合部１３ｄが設けられる。また、第１中間部材２１の第２接合面２１Ａ及び第２中間部材３１の第６接合面３１Ａが、それぞれ、第１嵌合部１２ｄと嵌め合わされる第２嵌合部２１ｄ、及び第３嵌合部１３ｄと嵌め合わされる第４嵌合部３１ｄを有する。ただし、第５実施形態のモジュール本体１０Ｓは、第１接合面１１Ａが第１嵌合部１２ｄを有さず、また、第１中間部材２１の第２接合面が、第１嵌合部１２ｄと嵌め合わされる第２嵌合部２１ｄを有さない態様であることもできる。

本実施形態の光モジュール１Ｓを製造する方法によれば、第１嵌合部１２ｄと第２嵌合部２１ｄとが設けられるので、第４実施形態と同様に、モジュール本体１０Ｓの第１接合面１１Ａと第１中間部材２１の第２接合面２１Ａとが簡便に接合される。また、本実施形態では、モジュール本体１０Ｓの第５接合面１１Ｄと第２中間部材３１の第６接合面３１Ａとの接合が、第５接合面１１Ｄの第３嵌合部１３ｄと第６接合面３１Ａの第４嵌合部３１ｄとの嵌め合わせの後に行われる。このため、モジュール本体１０Ｓの第５接合面１１Ｄと第２中間部材３１の第６接合面３１Ａとの相互の位置決めが容易になり、第５接合面１１Ｄと第６接合面３１Ａとの接合がより簡便になる。

以上、好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置及び詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲及びその精神の範囲から来る全ての修正及び変更に権利を請求する。

１、１Ｐ、１Ｑ、１Ｓ…光モジュール、１０、１０Ｐ、１０Ｒ、１０Ｓ…モジュール本体、１１Ａ…第１接合面、１１Ｂ、１１Ｄ…第５接合面、１１ｈ…第１の側壁、１１ｊ…第２の側壁、１１ｋ、１１ｎ…第３の側壁、１２ｄ…第１嵌合部、１３ｄ…第３嵌合部、２１…第１中間部材、２１Ａ…第２接合面、２１Ｂ…第３接合面、２１ｄ…第２嵌合部、２２、２２Ｑ…第１光接続部材、２２Ａ、２２Ｃ…第４接合面、２３…第１レンズ、３１…第２中間部材、３１Ａ…第６接合面、３１Ｂ…第７接合面、３１ｄ…第４嵌合部、３２…第２光接続部材、３２Ａ…第８接合面、３３、３３Ｐ…第２レンズ、４１…光増幅素子（光素子）、Ｌ１…第１光、Ｌ２…第２光。

Claims (7)

1. 第１接合面を有し、光素子を収容するモジュール本体と、
   第２接合面及び該第２接合面に対向する第３接合面を有し、前記光素子に光学的に結合される第１レンズを内包する第１中間部材と、
   第４接合面を有し、前記第１中間部材の前記第１レンズに光学的に結合される第１光接続部材と、を備える光モジュールを製造する方法であって、
   前記モジュール本体の前記第１接合面と前記第１中間部材の前記第２接合面とを半田付けする工程と、
   前記モジュール本体に前記光素子を収容する工程と、
   前記第１中間部材の前記第３接合面と前記第１光接続部材の前記第４接合面との接合部分をレーザ溶接する工程とを含む、光モジュールを製造する方法。
2. 前記モジュール本体は、前記第１接合面を有する第１の側壁と、前記第１の側壁より厚さが大きい第２の側壁を含み、
   前記第１中間部材の前記第２接合面と前記第３接合面との間隔が前記第２の側壁の厚さより大きい、請求項１に記載の光モジュールを製造する方法。
3. 前記モジュール本体の前記第１接合面は、第１嵌合部を有し、
   前記第１中間部材の前記第２接合面は、前記第１嵌合部と嵌め合わされる第２嵌合部を有する、請求項１又は請求項２に記載の光モジュールを製造する方法。
4. 前記モジュール本体は、第５接合面を更に有し、
   前記光モジュールは、第６接合面及び該第６接合面に対向する第７接合面を有しており前記光素子に光学的に結合される第２レンズを内包する第２中間部材と、
   第８接合面を有し、前記第２中間部材の前記第２レンズに光学的に結合される第２光接続部材とを更に備え、
   前記モジュール本体の前記第５接合面と前記第２中間部材の前記第６接合面とを半田付けする工程と、
   前記第２中間部材の前記第７接合面と前記第２光接続部材の前記第８接合面とをレーザ溶接する工程とを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の光モジュールを製造する方法。
5. 前記モジュール本体は、前記第５接合面を有する第３の側壁と、前記第３の側壁より厚さが大きい第２の側壁を含み、
   前記第２中間部材の前記第６接合面と前記第７接合面との間隔が前記第２の側壁の厚さより大きい、請求項４に記載の光モジュールを製造する方法。
6. 前記モジュール本体の前記第５接合面は、第３嵌合部を有し、
   前記第２中間部材の前記第６接合面は、前記第３嵌合部と嵌め合わされる第４嵌合部を有する、請求項４又は請求項５に記載の光モジュールを製造する方法。
7. 第１接合面を有し、光素子を収容するモジュール本体と、
   第２接合面及び該第２接合面に対向する第３接合面を有し、前記光素子に光学的に結合される第１レンズを内包する第１中間部材と、
   第４接合面を有し、前記第１中間部材の前記第１レンズに光学的に結合される第１光接続部材とを備え、
   前記モジュール本体の前記第１接合面が、第１嵌合部を有し、
   前記第１中間部材の前記第２接合面が、前記第１嵌合部と嵌め合わされる第２嵌合部を有し、
   前記モジュール本体の前記第１接合面と前記第１中間部材の前記第２接合面とが半田付けされており、
   前記第１中間部材の前記第３接合面と前記第１光接続部材の前記第４接合面とがレーザ溶接されている、光モジュール。

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