JP2016197251A

JP2016197251A - 光モジュール

Info

Publication number: JP2016197251A
Application number: JP2016133928A
Authority: JP
Inventors: 永憲土井; Naganori Doi; 聡史森谷; Satoshi Moriya
Original assignee: Hitachi Information and Telecommunication Engineering Ltd
Current assignee: Hitachi Information and Telecommunication Engineering Ltd
Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2016-07-06
Publication date: 2016-11-24

Abstract

【課題】透明樹脂モールドパッケージとファイバ端面の距離調整を容易に行なうことのできる光モジュールを提供する。【解決手段】光部品を搭載した透明樹脂モールドパッケージ４と、挿入されたフェルール６を保持するフェルール保持部と、光部品とフェルール保持部の平面内の位置を決めるレセプタクルハウジング３と、光部品とフェルールとの光軸上での光学距離を決める光学基準位置調整板５Ａと、を含む光モジュール１００Ａであって、光学基準位置調整板は光軸部に貫通孔を有し、フェルールの先端が接触して、光学基準位置調整板の板厚が光学距離となる。【選択図】図２

Description

本発明は、光モジュールに係り、特に光学素子レンズとファイバ端面と距離の変更を容易に実現する光モジュールに関する。

従来の光モジュールの構造は、透明樹脂モールドパッケージをレセプタクルハウジングに挿入する構造が一般的である。上述した構造を、図１を参照して説明する。図１において、光モジュールは、樹脂モールドパッケージをレセプタクルハウジングに挿入する方式をとる。具体的には、光モジュールは、透明樹脂モールドパッケージ４と、レセプタクルハウジング３とから構成されている。光モジュールに挿入される光ファイバプラグは、光ファイバ１と、フェルール６と、スプリングバック用ばね２とから構成されている。

透明樹脂モールドパッケージ４の左側面の中央には、図示しない光部品が埋設されている。ここで、光部品は、受光素子または発光素子である。フェルール６の先端と透明樹脂モールドパッケージ４の左側面との距離を光学距離と呼ぶ。光モジュールは、複雑な形状の部品に一体化され、透明樹脂モールドパッケージ４とファイバ端面との距離が決定されている。なお、透明樹脂モールドパッケージ４の左側面の中央には、図示しないレンズと光部品が埋設されていてもよい。

特許文献１に開示された光通信用発光モジュールは、光学的な位置を決定するモールド／金型構造が、フェルールを保持するスリーブが一体化された形状としている。

特開平１０−２４７７４１号公報

しかし、図１に示す構造では、透明樹脂モールドパッケージ４とファイバ端面との距離を変えるために、その都度レセプタクルハウジングを製作する必要があった。すなわち、コストと、時間がかかっていた。

本発明は、上記問題点を解決し、これまでフェルール、発／受光素子を保持する部分と、透明樹脂モールドパッケージとファイバ端面の距離を調整する部分が一体化となっていた構造部を別部品とすることで、透明樹脂モールドパッケージとファイバ端面の距離調整を容易に行なう構造を提供する。

本発明は、透明樹脂モールドパッケージとファイバ端面の距離を調整する部分を別部品にすることで形状を単純化し、コスト低減と新規設計部位の縮小をする。

上述した課題は、光部品を搭載した透明樹脂モールドパッケージと、挿入されたフェルールを保持するフェルール保持部と、光部品とフェルール保持部の平面内の位置を決めるレセプタクルハウジングと、光部品とフェルールとの光軸上での光学距離を決める光学基準位置調整板と、を含む光モジュールであって、光学基準位置調整板の板厚によって光学距離を決めることにより、達成できる。

上記のように構成された本発明の光モジュールにおける光学位置可変構造では、距離調整を行なう部分の形状が単純かつ細分化されるため、多様な光学的構造に対応することが可能となり、送信光レベルや、受信入射光量の調整が実施できる。

光ファイバプラグを接続した従来の光モジュールの部分断面図である。光ファイバプラグを接続した光モジュールの部分断面図である。光ファイバプラグを接続した他の光モジュールの部分断面図である。光学基準位置調整板の平面図である。光学基準位置調整板の断面図である。送信部の拡大断面図である。受信部の拡大断面図である。送信光レベルの距離依存性を説明するグラフである。受信出力波形ジッタの距離依存性を説明するグラフである。

以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。

図２および図３を参照して、光ファイバプラグを接続した光モジュールを説明する。図２において、光モジュール１００Ａは、透明樹脂モールドパッケージ４と、レセプタクルハウジング３と、光学基準位置調整板５Ａとから構成されている。光モジュール１００Ａに挿入された光ファイバプラグ２００は、光ファイバ１と、フェルール６と、スプリングバック用ばね２とから構成されている。

透明樹脂モールドパッケージ４の左側面の中央には、図示しない光部品が埋設されている。ここで、光部品は、受光素子または発光素子である。なお、透明樹脂モールドパッケージ４の左側面の中央には、図示しないレンズと光部品とが埋設されていてもよい。

レセプタクルハウジング３は、透明樹脂モールドパッケージ保持部と、フェルール保持部と、光学基準位置調整板とを有する。レセプタクルハウジング３は、透明樹脂モールドパッケージと、フェルール保持部と、光学基準位置調整板との光軸に垂直な平面での位置決めを行なう。

光ファイバプラグ２００は、スプリングバック用ばね２によるスプリングバック機構により、フェルール６を光学基準位置調整板５Ａに押し当てる。光モジュール１００Ａは、フェルール６と図示しない発光素子／受光素子とを保持する部分が一体化し形成されている。光学基準位置調整板５Ａは、光軸部に孔を形成した板状の部品である。光学基準位置調整板５Ａは、その板厚が光学距離となっている。

図３を参照して、他の光モジュールを説明する。図３において、光モジュール１００Ｂは、透明樹脂モールドパッケージ４と、レセプタクルハウジング３と、光学基準位置調整板５Ｂとから構成されている。光モジュール１００Ｂに挿入された光ファイバプラグ２００は、光ファイバ１と、フェルール６と、スプリングバック用ばね２とから構成されている。

光ファイバプラグ２００は、スプリングバック用ばね２によるスプリングバック機構により、フェルール６を光学基準位置調整板５Ｂに押し当てる。光モジュール１００Ｂは、フェルール６と図示しない発光素子／受光素子とを保持する部分が一体化し形成されている。光学基準位置調整板５Ｂは、光軸部に台形状のくぼみと貫通孔を形成した板状の部品である。光学基準位置調整板５Ｂの板厚は、光学基準位置調整板５Ａの板厚と同一である。光モジュール１００Ｂは、光学基準位置調整板５Ｂの（板厚−くぼみ深さ）が光学距離となっている。

図２と図３との対比から明らかなように、光モジュール１００Ａと光モジュール１００Ｂとの違いは、光学距離の違いである。この光学距離の違いは、光学基準位置調整板５Ａの板厚と光学基準位置調整板５Ｂの（板厚−くぼみ深さ）との違いである。すなわち、特性の異なる光モジュール１００を製造するために新たに準備するのは、光学基準位置調整板５のみである。

図４ないし図７を参照して、光学基準位置調整板５を説明する。図４において、光学基準位置調整板５は、送信部調整穴８と、受信部調整穴９と、固定端子部１０とから構成されている。

送信部調整穴８は、送信ＦＯＴ（Fiber Optical Transceiver）の送信光レベルを調整する。受信部調整穴９は、受信ＦＯＴの受信出力波形ジッタを調整する。固定端子部１０は、金属の薄板を折り曲げて形成する。送信部調整穴８と受信部調整穴９との平面内の位置を光軸部と呼ぶ。

図５は、図４のＡ−Ａ'断面図である。図５において、送信部調整穴８および受信部調整穴９は、断面が台形状のくぼみ８ａ、９ａと、貫通孔８ｂ、９ｂとから構成されている。

図６および図７を参照して、送信樹脂モールドパッケージ−ファイバ端面距離（Ｚｔｘ）と、受信樹脂モールドパッケージ−ファイバ端面距離（Ｚｒｘ）とを説明する。図６において、送信部調整穴８の送信樹脂モールドパッケージ−ファイバ端面距離（Ｚｔｘ）は、断面が台形状のくぼみ８ａ底面と、貫通孔８ｂ下面の距離である。
一方、図７において、受送信部調整穴９の受信樹脂モールドパッケージ−ファイバ端面距離（Ｚｒｘ）は、断面が台形状のくぼみ９ａ底面と、貫通孔９ｂ下面の距離である。

図８を参照して、Ｚｔｘと送信光レベルとの関係を説明する。図８において、横軸はＺｔｘ（ｍｍ）、縦軸は送信光レベル（ｄＢｍ）である。送信光レベルは、Ｚｔｘ：０．０ｍｍで−１３．０ｄＢｍであり、０．２ｍｍまで上昇し、−１２．２ｄＢｍとなる。しかし、それ以降、送信光レベルは単調に減少し、１．０ｍｍで−１５．３ｄＢｍとなる。光モジュール１００のＺｔｘの値は、送信光レベルの仕様により、決定する。

図９を参照して、Ｚｒｘと受信出力波形ジッタとの関係を説明する。図９において、横軸はＺｒｘ（ｍｍ）、縦軸は受信出力波形ジッタ（ｎｍ）である。受信出力波形ジッタは、Ｚｒｘ:０．０ｍｍで３．５ｎｓであり、０．３ｍｍまで減少して、１．３５ｎｓとなる。受信出力波形ジッタは、０．５ｍｍまで値を維持する。受信出力波形ジッタは、それ以降、０．７ｍｍまで減少し、１．０ｎｓとなる。しかし、それ以降１．０ｍｍまで、受信出力波形ジッタは、値を維持する。光モジュール１００のＺｒｘの値は、受信出力ジッタの仕様により、決定する。

１…光ファイバ、２…スプリングバック用バネ、３…レセプタクルハウジング、４…透明樹脂モールドパッケージ、５…光学基準位置調整板、６…フェルール、８…送信部調整穴、９…受信部調整穴、１０…固定端子部、１００…光モジュール、２００…光ファイバプラグ。

Claims

光部品を搭載した透明樹脂モールドパッケージと、
挿入されたフェルールを保持するフェルール保持部と、
前記光部品と前記フェルールとの光軸上での光学距離を決める光学基準位置調整板と、
前記透明樹脂モールドパッケージと前記フェルール保持部と前記光学基準位置調整板とを有し、前記光部品と前記フェルールとの光軸に垂直な平面内で位置決めするレセプタクルハウジングと、を含む光モジュールであって、
前記光学基準位置調整板は光軸部に貫通孔を有し、前記フェルールの先端が接触して、該光学基準位置調整板の板厚が光学距離となる、
ことを特徴とする光モジュール。
請求項１に記載の光モジュールであって、
前記光部品は、発光素子または受光素子であることを特徴とする光モジュール。
請求項１に記載の光モジュールであって、
前記透明樹脂モールドパッケージは、前記光部品と前記光学基準位置調整板との間にレンズを有することを特徴とする光モジュール。
請求項１に記載の光モジュールであって、
前記光学基準位置調整板は、金属板であることを特徴とする光モジュール。