JP2018085397A - Optical module - Google Patents
Optical module Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018085397A JP2018085397A JP2016226519A JP2016226519A JP2018085397A JP 2018085397 A JP2018085397 A JP 2018085397A JP 2016226519 A JP2016226519 A JP 2016226519A JP 2016226519 A JP2016226519 A JP 2016226519A JP 2018085397 A JP2018085397 A JP 2018085397A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- optical module
- lid
- convex portion
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光モジュールに係り、特に半導体レーザ素子から出射されるレーザ光を光ファイバを通して出射する光モジュールに関するものである。 The present invention relates to an optical module, and more particularly to an optical module that emits laser light emitted from a semiconductor laser element through an optical fiber.
従来から、光モジュールとして、図1に示すようなレーザモジュール900が知られている(例えば、特許文献1参照)。図1は、レーザモジュール900を示す正断面図である。図1に示すように、レーザモジュール900は、ケース910と、ケース910を塞ぐ蓋体920とを含んでいる。ケース910の基板911の縁部からは側壁912が延びている。この側壁912の頂部には凹部912aが形成されている。一方、蓋体920の縁部には、凹部912aに対応して、側壁912に向かって突出する凸部920aが形成されている。そして、このような凸部920aが凹部912aに受け入れられることにより、蓋体920がケース910の側壁912に載置される。
Conventionally, a
凸部920aと凹部912aとの間には樹脂930が設けられている。この樹脂930によって凸部920aと凹部912aとの間の隙間が封止されるともに、蓋体920がケース910に固定される。ケース910と蓋体920との間には、レーザ光を出射する半導体レーザ素子941と、光ファイバ943と、レーザ光を光ファイバ943に光結合させるレンズ942,944を有する光結合手段940とを含む光学部品を収容する収容空間Tが形成されている。このような光学部品は、接着材を介してケース910の基板911に固定されている。
A
ここで、収容空間T内に湿気が浸入すると、光学部品を基板911に固定している接着材が加水分解によって劣化し、接着強度が低下してしまう。また、収容空間T内で結露が生じることで光学部品の光学特性が悪化してしまう。このため、上述したように、ケース910と蓋体920との間を樹脂930により封止することで、光学部品が収容されている収容空間Tをある程度防湿しているが、より効果的な防湿手段が求められている。
Here, when moisture enters the accommodation space T, the adhesive fixing the optical component to the
一方で、上述したレーザモジュール900では、例えばケース910と蓋体920との間を封止する樹脂930が湿気を吸収して膨張すると、樹脂930によりケース910が強く押され、ケース910が変形してしまうという問題がある。このようにケース910が変形すると、ケース910に固定された光学部品の位置がずれ、レーザ光の光軸がずれてしまい、レーザモジュール900の光学特性が悪化してしまう。
On the other hand, in the
このように、従来から、光学部品が収容されている収容空間Tを効果的に防湿しつつ、光学部品が固定される基部(ケース)の変形を効果的に抑制することのできる光モジュールが要望されている。 Thus, conventionally, there is a demand for an optical module that can effectively prevent deformation of the base (case) to which the optical component is fixed while effectively moisture-proofing the accommodation space T in which the optical component is accommodated. Has been.
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、光学部品が収容されている収容空間を効果的に防湿しつつ光学部品が固定された基部の変形を効果的に抑制することができる光モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and effectively suppresses deformation of the base portion to which the optical component is fixed while effectively preventing moisture in the storage space in which the optical component is stored. An object of the present invention is to provide an optical module that can be used.
本発明の一態様によれば、光学部品が収容されている収容空間を効果的に防湿しつつ光学部品が固定された基部の変形を効果的に抑制することができる光モジュールが提供される。この光モジュールは、基部と、上記基部の表面に固定される光学部品と、上記光学部品を収容した収容空間を上記基部とともに形成する蓋部とを備える。上記基部は、上記収容空間の外側で上記表面から上記蓋部に向かって突出する少なくとも1つの凸部を有している。上記蓋部には、上記少なくとも1つの凸部を受け入れるように形成された少なくとも1つの凹部が上記少なくとも1つの凸部に対応して設けられている。互いに対応する上記凸部と上記凹部との間の隙間を含む上記基部と上記蓋部との間には、上記収容空間を封止する封止樹脂が形成されている。 According to one aspect of the present invention, there is provided an optical module that can effectively suppress deformation of a base portion to which an optical component is fixed while effectively moisture-proofing a storage space in which the optical component is stored. The optical module includes a base, an optical component that is fixed to the surface of the base, and a lid that forms a housing space that houses the optical component together with the base. The base has at least one protrusion that protrudes from the surface toward the lid on the outside of the housing space. The lid portion is provided with at least one concave portion formed to receive the at least one convex portion, corresponding to the at least one convex portion. A sealing resin for sealing the accommodation space is formed between the base and the lid including the gap between the convex and the concave corresponding to each other.
このような光モジュールによれば、凸部が凹部の内部に受け入れられることにより、湿気の通過経路(透湿経路)が逆U字状に形成されるので、このような凸部や凹部を形成することなく基部を蓋部に載置した場合に比べて、長い透湿経路を確保することができる。そして、このような凸部と凹部との間の隙間を含む長い透湿経路に封止樹脂を形成することにより、長い距離にわたって湿気の透過を防止することができ、光学部品が収容されている収容空間を効果的に防湿することができる。 According to such an optical module, since the convex part is received inside the concave part, the moisture passage path (moisture transmission path) is formed in an inverted U-shape, so that such convex part or concave part is formed. Compared to the case where the base is placed on the lid without doing so, a long moisture-permeable path can be secured. Then, by forming the sealing resin in a long moisture-permeable path including the gap between the convex portion and the concave portion, it is possible to prevent moisture from being transmitted over a long distance, and the optical component is accommodated. The housing space can be effectively moisture-proof.
また、基部に形成された凸部と蓋部に形成された凹部との間に封止樹脂が設けられているため、封止樹脂の膨張又は収縮による力は凸部に集中することになるとともに、凸部に対して作用する封止樹脂の膨張又は収縮による力は互いに相殺し合うこととなる。そのため、封止樹脂の膨張又は収縮による力が凸部に集中した場合でも、凸部が特定の方向に強く押されることが抑制される。このように、基部のうち光学部品が固定された部分は封止樹脂の膨張又は収縮による力をほとんど受けることがないため、基部の変形が効果的に抑制される。 Moreover, since the sealing resin is provided between the convex part formed in the base and the concave part formed in the lid part, the force due to the expansion or contraction of the sealing resin is concentrated on the convex part. The forces due to the expansion or contraction of the sealing resin acting on the convex portions cancel each other. Therefore, even when the force due to the expansion or contraction of the sealing resin is concentrated on the convex portion, the convex portion is suppressed from being strongly pressed in a specific direction. Thus, since the part to which the optical component is fixed in the base is hardly subjected to the force due to the expansion or contraction of the sealing resin, the deformation of the base is effectively suppressed.
上記光学部品は、光ファイバと、レーザ光を出射可能な半導体レーザ素子と、上記レーザ光を上記光ファイバに結合させる光結合手段とを含んでもよい。これにより、半導体レーザ素子から出射されるレーザ光の光軸が基部の変形によってずれてしまうことを防止することができる。また、上述のように収容空間を効果的に防湿することができるので、アウトガスの発生を抑制することができ、半導体レーザ素子の端面破壊を防止することができる。 The optical component may include an optical fiber, a semiconductor laser element capable of emitting laser light, and optical coupling means for coupling the laser light to the optical fiber. Thereby, it is possible to prevent the optical axis of the laser light emitted from the semiconductor laser element from being shifted due to the deformation of the base. In addition, since the housing space can be effectively moisture-proof as described above, generation of outgas can be suppressed, and end face destruction of the semiconductor laser element can be prevented.
上記少なくとも1つの凸部は、上記基部の上記表面に周設された単一の凸部であってもよい。このような構成により、基部の変形を効果的に抑制できるともに、収容空間内をより効果的に防湿できる。 The at least one convex portion may be a single convex portion provided around the surface of the base portion. With such a configuration, the deformation of the base can be effectively suppressed, and the inside of the accommodation space can be more effectively moisture-proof.
また、上記少なくとも1つの凸部は、互いに離間して設けられた複数の凸部を含んでいてもよい。このような構成により、基部の変形を効果的に抑制できるともに、収容空間内をより効果的に防湿できる。また、基部の表面に単一の凸部を周設する場合に比べて、樹脂の膨張又は収縮によって生じる応力を低減することができる。 Further, the at least one convex portion may include a plurality of convex portions provided apart from each other. With such a configuration, the deformation of the base can be effectively suppressed, and the inside of the accommodation space can be more effectively moisture-proof. Moreover, compared with the case where a single convex part is provided around the surface of the base part, the stress caused by the expansion or contraction of the resin can be reduced.
上記蓋部は、上記収容空間の外側に向かって拡張した少なくとも一つの拡張部を含んでもよい。この拡張部には上記凹部が形成されている。このような構成により、蓋部の側壁に凹部を形成した場合に比べて透湿経路をより長くすることができるため、防湿効果をさらに高めることができる。また、蓋部の厚みを薄くすることが可能となる。 The lid portion may include at least one extension portion that extends toward the outside of the accommodation space. The recessed portion is formed in the extended portion. With such a configuration, the moisture permeation path can be made longer as compared with the case where the concave portion is formed on the side wall of the lid portion, so that the moisture-proof effect can be further enhanced. In addition, the thickness of the lid can be reduced.
上記基部は、上記光学部品が載置される基板と、上記基板から上記蓋部に向かって延びる壁部とを有してもよい。上記基部の表面のうち上記壁部の表面には上記凸部が設けられる。このような構成により、基部に直接光ファイバを固定したような場合でも、基部の変形を効果的に抑制することが可能となる。 The base portion may include a substrate on which the optical component is placed and a wall portion extending from the substrate toward the lid portion. The convex portion is provided on the surface of the wall portion of the surface of the base portion. With such a configuration, even when the optical fiber is directly fixed to the base, it is possible to effectively suppress the deformation of the base.
本発明によれば、凸部が凹部の内部に受け入れられることにより、湿気の通過経路(透湿経路)が逆U字状に形成されるため、長い透湿経路を確保することができる。そして、このような凸部と凹部との間の隙間を含む長い透湿経路に封止樹脂を形成することにより、長い距離にわたって湿気の透過を防止することができ、光学部品が収容されている収容空間を効果的に防湿することができる。また、凸部と凹部との間に封止樹脂が形成されているため、封止樹脂の膨張又は収縮による力が凸部に集中するとともに、凸部に集中した力が効果的に相殺されることとなる。その結果、凸部が特定の方向に強く押されることが抑制され、光学部品が固定された基部が変形してしまうことが抑制される。 According to the present invention, since the convex portion is received inside the concave portion, the moisture passage route (moisture passage route) is formed in an inverted U shape, and thus a long moisture passage route can be secured. Then, by forming the sealing resin in a long moisture-permeable path including the gap between the convex portion and the concave portion, it is possible to prevent moisture from being transmitted over a long distance, and the optical component is accommodated. The housing space can be effectively moisture-proof. Further, since the sealing resin is formed between the convex portion and the concave portion, the force due to the expansion or contraction of the sealing resin is concentrated on the convex portion, and the force concentrated on the convex portion is effectively offset. It will be. As a result, the convex portion is suppressed from being strongly pressed in a specific direction, and the base portion to which the optical component is fixed is prevented from being deformed.
以下、本発明に係る光モジュールの実施形態について図2から図12を参照して詳細に説明する。なお、図2から図12において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図2から図12においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。なお、以下では、本発明に係る光モジュールとして半導体レーザ素子を用いたレーザモジュールを例として説明するが、本発明は、半導体レーザ素子以外の光学部品を用いた光モジュールにも適用できるものである。 Hereinafter, embodiments of the optical module according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 12, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, in FIGS. 2 to 12, the scale and dimensions of each component are exaggerated, and some components may be omitted. In the following, a laser module using a semiconductor laser element is described as an example of the optical module according to the present invention, but the present invention can also be applied to an optical module using optical components other than the semiconductor laser element. .
図2は本発明の第1の実施形態における光モジュール1を示す斜視図、図3は図2の光モジュール1を示す正面図である。図2及び図3に示すように、光モジュール1は、Z方向に長い長方形の板状部材10(基部)と、板状部材10に載置された蓋部材70(蓋部)とを有している。板状部材10は、図示しないヒートシンクなどに載置することができる。
FIG. 2 is a perspective view showing the
ここで、図4は蓋部材70を示す斜視図、図5は光モジュール1を示す図3のA−A線断面図、図6は光モジュール1を示す正断面図である。図4から図6に示すように、蓋部材70は、板状部材10と同一の外形及び寸法を有する上壁71と、上壁71の縁部から板状部材10に向かって延びる4つの側壁72A〜72Dとを含んでいる。図4及び図5に示すように、4つの側壁72A〜72Dのうち+Z方向側に位置する側壁72Aには開口部74が形成されており、この開口部74を通って後述する光ファイバ51(フェルール52)が延出している。
4 is a perspective view showing the
図6に示すように、板状部材10と蓋部材70との間には収容空間Sが形成されている。板状部材10の表面10Aのうち収容空間Sの外側に位置する部分には、蓋部材70に向かって突出する凸部12が形成されている。すなわち、板状部材10は、凸部12と、後述する光学部品が固定される本体部16とを含んでいる。一方、蓋部材70の側壁72A〜72Dには、この凸部12に対応して、凸部12を受け入れるように凹部76が形成されている。そして、凸部12が凹部76に受け入れられることにより、蓋部材70が板状部材10の本体部16に載置される。凸部12と凹部76との間の隙間には、透湿性の低い材料からなる封止樹脂90が形成されている。なお、このような凸部12、凹部76、及び封止樹脂90については後に詳細に説明する。
As shown in FIG. 6, an accommodation space S is formed between the plate-
図5及び図6に示すように、収容空間S内には光学部品が収容されている。このような光学部品は、複数の半導体レーザ素子20と、フェルール52に被覆された光ファイバ51と、複数の半導体レーザ素子20から出射されたレーザ光を光ファイバ51に光結合させる光結合手段80とを含んでいる。光結合手段80は、第1のコリメートレンズ30と、第2のコリメートレンズ32と、光伝搬方向転換部材34と、第1の集光レンズ60と、第2の集光レンズ62とを含んでいる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the optical component is accommodated in the accommodation space S. Such an optical component includes a plurality of
半導体レーザ素子20及び光結合手段80は、板状部材10(本体部16)の表面10Aに接着材を介して固定されている。光ファイバ51(フェルール52)は、フェルール固定部53に固定されている。そして、このフェルール固定部53は、接着材により板状部材10の表面10Aに固定されている。すなわち、光ファイバ51(フェルール52)は、フェルール固定部53を介して板状部材10(本体部16)の表面10Aに固定されている。一方、図6に示すように、蓋部材70にはこのような光学部品は設けられていない。
The
図4に戻って、蓋部材70の側壁72Aには、側壁72Aの下端から上方に向かって延びる開口部74が形成されている。図5に示すように、フェルール固定部53に固定されたフェルール52(光ファイバ51)は、この開口部74を通って収容空間Sの外側に延出している。開口部74は、弾性変形が可能なキャップ部材40によって封止されている。
Returning to FIG. 4, an
図7は、このようなキャップ部材40を示す斜視図である。図7に示すように、キャップ部材40は、側壁72Aの開口部74に嵌合可能に形成された第1の部分41と、第1の部分41よりも大きな外形を有する第2の部分42とを含んでいる。図2及び図5に示すように、キャップ部材40の第1の部分41が側壁72Aの開口部74に嵌合することによって、キャップ部材40の第2の部分42が側壁72Aの外面に密着した状態になっている。このようなキャップ部材40によって開口部74が封止されている。
FIG. 7 is a perspective view showing such a
図7に示すように、キャップ部材40には、フェルール52と実質的に同径のフェルール挿通孔43が形成されている。図5及び図6に示すように、フェルール52は、フェルール挿通孔43を貫通しており、収容空間S内のフェルール固定部53に固定されている。このような構成により、光ファイバ51(フェルール52)は、板状部材10及び蓋部材70の双方に対して固定される。すなわち、光ファイバ51(フェルール52)は、フェルール固定部53を介して板状部材10に固定されるともに、キャップ部材40を介して蓋部材70に固定されている。
As shown in FIG. 7, the
このように、本実施形態におけるフェルール52(光ファイバ51)は、フェルール固定部53を介して板状部材10に固定されるとともに、弾性変形が可能なキャップ部材40を介して蓋部材70に固定されているため、仮に蓋部材70が変形した場合でも、その位置がずれてしまうことが抑制される。
Thus, the ferrule 52 (optical fiber 51) in the present embodiment is fixed to the
上述したように、板状部材10(本体部16)の表面10Aには、複数の半導体レーザ素子20に対応して、これらの半導体レーザ素子20から出射されたレーザ光を光ファイバ51に光結合させるための光結合手段80が固定されている。すなわち、第1のコリメートレンズ(ファースト軸コリメートレンズ)30と、第2のコリメートレンズ(スロー軸コリメートレンズ)32と、光伝搬方向転換部材34と、第1の集光レンズ60(ファースト軸集光レンズ)と、第2の集光レンズ62(スロー軸集光レンズ)とが板状部材10の表面10Aに固定されている。
As described above, on the
ところで、出射光において半導体レーザ素子20のpn接合に垂直な方向はファースト軸と呼ばれ、pn接合に平行な方向はスロー軸と呼ばれるが、半導体レーザ素子20のファースト軸方向の光の広がり度合いはスロー軸方向の広がり度合いに比べてはるかに大きい。このため、半導体レーザ素子20から出射されるレーザ光は、ファースト軸方向に大きな広がりを有することとなる。本実施形態においては、半導体レーザ素子20から出射されるレーザ光のファースト軸方向は図6のY方向であり、スロー軸方向はZ方向である。
By the way, the direction perpendicular to the pn junction of the
図5に示すように、ある半導体レーザ素子20に対応する第1のコリメートレンズ30、第2のコリメートレンズ32、及び光伝搬方向転換部材34は、これらのZ方向の位置が、対応する半導体レーザ素子20のZ方向の位置と同じになるように配置されている。すなわち、本実施形態では、ある半導体レーザ素子20と、該半導体レーザ素子20に対応する第1のコリメートレンズ30、第2のコリメートレンズ32、及び光伝搬方向転換部材34とが、X方向に沿った一直線上に配置されている。
As shown in FIG. 5, the
図5に示すように、それぞれの第1のコリメートレンズ30は、対応する半導体レーザ素子20に隣接して配置されている。第1のコリメートレンズ30は、対応する半導体レーザ素子20から出射されファースト軸方向(Y方向)に広がるレーザ光をコリメートして平行光にするものである。一方、第2のコリメートレンズ32は、第1のコリメートレンズ30を透過したレーザ光の成分のうちスロー軸方向(Z方向)の成分をコリメートして平行光にするものである。上述したように、半導体レーザ素子20から出射されるレーザ光はファースト軸方向に大きな広がりを有することから、ファースト軸方向に広がるレーザ光をコリメートする第1のコリメートレンズ30が半導体レーザ素子20に隣接して設けられる。
As shown in FIG. 5, each
図5に示すように、光伝搬方向転換部材34は、互いにX方向に所定のピッチで位置をずらして配置されている。これらの光伝搬方向転換部材34は、第1のコリメートレンズ30及び第2のコリメートレンズ32を透過したレーザ光の伝搬方向を1組のミラーを使って方向転換するものである。本実施形態では、X方向に沿って光伝搬方向転換部材34に入射したレーザ光が光伝搬方向転換部材34によってZ方向に方向転換される。
As shown in FIG. 5, the light propagation
ここで、図5及び図6に示すように、光モジュール1は、光伝搬方向転換部材34から出たレーザ光をX方向に集光する第1の集光レンズ60と、第1の集光レンズ60を透過したレーザ光をY方向に集光する第2の集光レンズ62とを備えている。これら第1の集光レンズ60及び第2の集光レンズ62は、光伝搬方向転換部材34から出たレーザ光を光ファイバ51に入射可能なビームサイズまで縮小するものであり、光伝搬方向転換部材34から出たレーザ光が光ファイバ51に向かって集光されるように(すなわち、光ファイバ51の端部に向かって集光されるように)配置されている。
Here, as shown in FIGS. 5 and 6, the
上述したように、複数の光伝搬方向転換部材34は互いにX方向に所定のピッチで位置をずらして配置されている。したがって、複数の半導体レーザ素子20から出射されたレーザ光は光伝搬方向転換部材34により90°方向転換され、互いに干渉することなくX方向に所定のピッチで並んだ複数のレーザ光として第1の集光レンズ60に入射する。
As described above, the plurality of light propagation
第1の集光レンズ60は、レーザ光をX方向に集光するものであり、Z方向に沿った光軸を有している。すなわち、第1の集光レンズ60は、Z方向に沿った光軸に垂直な第1の垂直軸に沿った方向(X方向)にレーザ光を集光するものである。第1の集光レンズ60は、X方向に関して調心され、X方向及びZ方向に関して高精度に位置決めされる。
The
第2の集光レンズ62は、レーザ光をY方向に集光するものであり、Z方向に沿った光軸を有している。すなわち、第2の集光レンズ62は、Z方向に沿った光軸に垂直な第2の垂直軸に沿った方向(Y方向)にレーザ光が集光される。第2の集光レンズ62は、Y方向に関して調心され、Y方向及びZ方向に関して高精度に位置決めされる。
The
したがって、第1の集光レンズ60及び第2の集光レンズ62を通過したレーザ光は、X方向、Y方向、及びZ方向に関して高精度に位置決めされることにより、光ファイバ51の端部に向かって集光される。その結果、光ファイバ51の端部に向かって集光されたレーザ光が光ファイバ51の端部と光学的に結合し、光ファイバ51内を伝搬して収容空間Sの外部に出射される。このように、光モジュール1は、複数の半導体レーザ素子20から出射されたレーザ光を集光レンズで集光して1つの出力に変換可能なマルチチップレーザモジュールとして構成されている。
Therefore, the laser light that has passed through the
上述したように光モジュール1は、光学部品を高精度に調心することによって複数のレーザ光の進路(光軸)を一定に保ち、光ファイバ51に光結合させるものである。換言すれば、複数のレーザ光を1つの出力に変換するために、複数のレーザ光の光軸を一定に保つ必要がある。
As described above, the
しかしながら、収容空間S内に湿気などが浸入してしまうと、光学部品を板状部材10に固定する樹脂(接着材)が膨張し、この樹脂の膨張に伴って光学部品の位置がずれてしまう。その結果、レーザ光の光軸がずれ、光モジュールの出力に悪影響を及ぼす。また、収容空間S内に湿気が浸入すると、接着材が湿気を吸収して接着材に加水分解が生じ、これにより接着材の接着強度が低下したり、光学部品に結露が発生し、これにより光モジュールの光学特性が悪化したりすることも考えられる。特に、本実施形態のように半導体レーザ素子20を用いた光モジュール1においては、収容空間S内に侵入した湿気によってアウトガスが発生し、このアウトガスが半導体レーザ素子20の端面に付着することにより、半導体レーザ素子20に端面破壊が発生するおそれがある。したがって、このような光モジュールにおいては収容空間S内を防湿することが重要となる。
However, if moisture or the like enters the accommodation space S, the resin (adhesive material) that fixes the optical component to the plate-
ここで、図8は、図6の−Z方向側に位置する側壁72Bと板状部材10との境界部近傍を拡大して示す図、図9Aは板状部材10を示す平面図、図9Bは蓋部材70の底面図である。なお、図9Aでは、板状部材10に固定されている光学部品の図示が省略されている。
8 is an enlarged view showing the vicinity of the boundary between the
図8に示すように、板状部材10の表面10Aの縁部近傍(すなわち、収容空間Sの外側)には、表面10Aから上方(+Y方向)に延びる凸部12が形成されている。図9Aに示すように、この凸部12は、表面10Aの縁部に沿って周設されている。すなわち、凸部12は、板状部材10の表面10Aの縁部に沿って周設された単一の凸部として形成されている。
As shown in FIG. 8,
一方、図8に示すように、蓋部材70の側壁72Bの底面73には、凸部12を受け入れるように凹部76が設けられている。図9Bに示すように、凹部76は、板状部材10の表面10Aの縁部に沿って周設された単一の凸部12に対応して、蓋部材70の底面73の全周に渡って形成されている。すなわち、凹部76は、蓋部材70の底面73の全周に渡って設けられた単一の凹部として形成されている。図6及び図8に示すように、このような凹部76に凸部12が受け入れられることにより、蓋部材70が板状部材10に載置される。
On the other hand, as shown in FIG. 8, a
図8に示すように、凸部12と凹部76との間に隙間には、この隙間を封止するように封止樹脂90が形成されている。この封止樹脂90は上述したように透湿性の低い材料から形成されており、このような封止樹脂90が凸部12の全体を覆うように設けられている。すなわち、透湿性の低い材料からなる封止樹脂90が凸部12の全周に渡って設けられている。また、上述したように、蓋部材70の開口部74はキャップ部材40によって封止されている。このように、凸部12と凹部76との間の隙間が封止樹脂90によって封止されるとともに、開口部74がキャップ部材40によって封止されることにより、収容空間Sが実質的に完全に外部から封止される(図6参照)。したがって、収容空間S内に塵や埃などの異物が侵入することが防止される。
As shown in FIG. 8, a sealing
また、図8に示すように、凸部12が凹部76の内部に受け入れられた状態となっているため、凸部12と凹部76との間には、湿気の通過経路(透湿経路)が逆U字状に形成されている。すなわち、このような凹凸構造を形成せずに、板状部材10の表面10Aと側壁72B(蓋部材70)の底面73とを接触させた場合と比較して長い透湿経路が形成されている。そして、このような長い透湿経路の略全長にわたって封止樹脂90が形成されているため、効果的に収容空間S内を防湿できる。また、封止樹脂90を透湿性の低い材料から形成すれば、収容空間Sをより効果的に防湿することができる。なお、必ずしも封止樹脂90をこのような逆U字状の透湿経路の全長にわたって形成する必要はなく、一定の長さにわたって形成することで良好な防湿効果を得ることができる。
In addition, as shown in FIG. 8, since the
ところで、封止樹脂90が湿気を吸収したり、収容空間S内の温度が上昇したりすると、図8において白抜き矢印及び黒塗り矢印で示すように、封止樹脂90が膨張する。ここで、図1に示す従来技術では、樹脂930が膨張した場合、樹脂930が膨張する力によって光学部品が固定されたケース910(基部)が変形してしまうため、レーザ光の光軸ずれが発生してしまう。特に、樹脂930を弾性率の高い材料で形成した場合には、樹脂930が膨張した際にケース910が強く押され、ケース910が大きく変形してしまう。その結果、レーザ光の光軸ずれがさらに大きくなってしまう。これに対し、本実施形態では、弾性率の高い材料で封止樹脂90を形成した場合でも、基部(板状部材10)の変形が抑制される。この点について以下詳細に説明する。
By the way, when the sealing
すなわち、図8に示すように、封止樹脂90は、蓋部材70(側壁72A〜72D)の底面73に形成された凹部76と、板状部材10の表面10Aから側壁72A〜72Dの内部(すなわち凹部76)に突出する凸部12との間に設けられているため、図8において白抜き矢印及び黒塗り矢印で示すように、封止樹脂90の膨張による力は凸部12及び側壁72A〜72D(蓋部材70)に集中して作用することとなる。
That is, as shown in FIG. 8, the sealing
このように、凸部12には封止樹脂90の膨張による力が集中して作用する。しかしながら、図8に示すように、凸部12は凹部76の内部に設けられた封止樹脂90によって覆われているため、図8において黒塗り矢印で示すように、封止樹脂90の膨張による力を+Z方向側及び−Z方向側の両側から受けることとなる。すなわち、凸部12に対して+Z方向側から作用する力と−Z方向側から作用する力とが相殺し合うため、凸部12が+Z方向及び−Z方向の一方に強く押されることが抑制される。換言すれば、本体部16が+Z方向及び−Z方向の一方に強く押されることが抑制される。
Thus, the force due to the expansion of the sealing
以上のように、封止樹脂90の膨張による力は凸部12に集中して作用し、凸部12に集中して作用するこのような力も互いに相殺し合うことになるため、封止樹脂90の膨張による力は本体部16に対して実質的に作用しない。
As described above, the force due to the expansion of the sealing
このように、封止樹脂90の膨張による力は本体部16に対して実質的に作用しないため、封止樹脂90が膨張した場合でも本体部16が変形することが効果的に抑制される。また、封止樹脂90を弾性率の高い材料で形成した場合でも、本体部16の変形が抑制されることになるので、封止樹脂90の材料として、例えば弾性率は高いが透湿性の低い(防湿効果の高い)材料を用いて収容空間S内を効果的に防湿することができる。
As described above, since the force due to the expansion of the sealing
ところで、図8において白抜き矢印で示すように、蓋部材70には封止樹脂90の膨張による力が作用するため、封止樹脂90が膨張した際に蓋部材70が変形する可能性がある。しかしながら、図6に示すように、蓋部材70には光学部品が設けられていない。また、上述したように、光ファイバ51(フェルール52)と蓋部材70との間には弾性変形が可能なキャップ部材40が介在しているため、蓋部材70が変形した場合でも、キャップ部材40によって光ファイバ51の位置ずれが防止される。すなわち、レーザ光の光軸(すなわち、光学部品が構成する光学系)が蓋部材70の変形によって受ける影響が低減される。このように、光モジュール1によれば、蓋部材70の変形に影響されることなくレーザ光の光軸ずれを防止できる。
By the way, as indicated by the white arrow in FIG. 8, since the force due to the expansion of the sealing
ところで、図9Aに示すように、板状部材10の表面10Aには、表面10Aの縁部に沿って凸部12が形成されているため(換言すれば、図9Bに示すように、蓋部材70の底面73には、底面73の全周に渡って凹部76が形成されているため)、この凸部12(又は凹部76)を目印として封止樹脂90を設けることができる。すなわち、本実施形態によれば、封止樹脂90を設ける位置が明確であるため、光モジュール1を容易に製造することができるというメリットもある。
By the way, as shown to FIG. 9A, since the
なお、上述した実施形態では、図8に示すように、凹部76のZ方向における中央部に凸部12が位置しているが、凹部76のZ方向における中央部からずれた凹部76内の位置に凸部12を設けてもよい。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 8, the
また、上述した実施形態では、キャップ部材40を介して光ファイバ51(フェルール52)を蓋部材70に固定することとしたが、開口部74を封止することができ、かつ、蓋部材70が変形した際に光ファイバ51の位置がずれてしまうことを防止できるのであれば、任意の構成により光ファイバ51を蓋部材70に対して固定してもよい。
In the above-described embodiment, the optical fiber 51 (ferrule 52) is fixed to the
また、上述した実施形態では、マルチチップレーザモジュールを例として説明したが、本発明は他のタイプの光モジュールにも使用できることは言うまでもない。例えば、シングルチップレーザモジュールに使用することもできる。 In the above-described embodiments, the multi-chip laser module has been described as an example, but it goes without saying that the present invention can be used for other types of optical modules. For example, it can be used for a single chip laser module.
次に、本発明の第2の実施形態に係る光モジュール100について説明する。図10Aは光モジュール100の板状部材10を示す図9Aに対応する平面図、図10Bは光モジュール100の蓋部材70を示す図9Bに対応する底面図である。
Next, an
上述した第1の実施形態における光モジュール1では、単一の凸部12を板状部材10の表面10Aの全周に渡って設け、これに対応して単一の凹部76を蓋部材70の底面73の全周に渡って設けたが(図9A及び図9B参照)、第2の実施形態における光モジュール100では、図10Aに示すように、表面10Aに複数の凸部(図示の例では2つの凸部112,112)が設けられている。そして、これに対応して、図10Bに示すように、蓋部材70の底面73に複数の凹部(図示の例では2つの凹部176,176)が設けられている。
In the
凸部112と凹部176との間の隙間は、光モジュール1と同様に、封止樹脂90によって封止されている(図8参照)。また、図10Aに示すように、封止樹脂90は、凸部112と凹部176との間だけでなく、板状部材10の表面10Aと蓋部材70の底面73との間にも設けられている。すなわち、封止樹脂90は、表面10Aの縁部の全周に沿って設けられている。このような構成により、板状部材10と蓋部材70との間の隙間が外部から封止される。したがって、光モジュール1と同様に、収容空間S内を効果的に防湿できる。また、凸部112が形成されていない部分では凸部112に封止樹脂90の膨張による力が集中することが抑制されるため、板状部材10の変形がより効果的に抑制される。
The clearance gap between the
次に、本発明の第3の実施形態に係る光モジュール200について説明する。図11は、光モジュール200を示す図6に対応する正断面図である。
Next, an
図11に示すように、光モジュール200は、板状部材210(基部)と、板状部材210に載置される蓋部材270(蓋部)とを備えている。板状部材210と蓋部材270との間には、光学部品が収容される収容空間Sが形成されている。板状部材210の表面210Aには光学部品が固定されている。この光学部品は、単一の半導体レーザ素子20と、レンズ260,262を有する光結合手段280と、フェルール固定部53に載置されたフェルール52(光ファイバ51)とを含んでいる。フェルール52(光ファイバ51)は、上述した光モジュール1及び光モジュール100と同様に、フェルール固定部53を介して板状部材210の表面210Aに固定されるとともに、キャップ部材40を介して蓋部材270の側壁272に固定されている。このように、光モジュール200は、単一の半導体レーザ素子20を含むシングルチップレーザモジュールとして構成されている。
As shown in FIG. 11, the
図11に示すように、板状部材210のうち収容空間Sの外側には、表面210Aから+Y方向に突出する凸部212が形成されている。すなわち、板状部材210は、光学部品が固定されている本体部216と、凸部212とを含んでいる。
As shown in FIG. 11, a
図11に示すように、蓋部材270は、光学部品の上方(+Y方向側)に位置する上壁271と、上壁271から板状部材210に向かって延びる側壁272と、側壁272の下端部から収容空間Sの外側に向かって拡張する拡張部279とを含んでいる。この拡張部279には、凸部212に対応して、凸部212を受け入れるように凹部276が形成されている。このような凹部276に凸部212が受け入れられることにより、蓋部材270が板状部材210に載置される。
As shown in FIG. 11, the
図11に示すように、このような凸部212と凹部276との間の隙間には、凸部212を包囲するように封止樹脂290が設けられている。そして、この封止樹脂290によって、凸部212と凹部276との間の隙間が封止されている。このような構成により、収容空間Sが外部から封止された状態になっている。
As shown in FIG. 11, a sealing
このような光モジュール200によれば、側壁272に凹部を形成する代わりに、拡張部279に凹部276を形成することができる(すなわち、側壁272とは別個に凹部276を形成することができる)ため、側壁272に凹部を形成した場合に比べてより長い透湿経路を形成することでき、防湿効果を高めることが可能となる。また、側壁272に凹部を形成するための厚みを確保する必要がないため、光モジュール1や光モジュール100と比較して側壁272の厚みを薄くすることができる。
According to such an
なお、凸部212が収容空間Sを取り囲む単一の凸部でない場合には、収容空間Sの封止効果を高めるために、底面273と表面210Aとの間に封止樹脂290を設けることが好ましい。
When the
また、本実施形態では、光モジュール200がシングルチップレーザモジュールとして構成されている例を説明したが、他のタイプの光モジュールにも本実施形態を適用できることは言うまでもない。
In the present embodiment, an example in which the
次に、本発明の第4の実施形態に係る光モジュール300について説明する。図12は、光モジュール300を示す図6に対応する正断面図である。
Next, an
図12に示すように、光モジュール300は、基部310と、基部310との間で収容空間Sを形成する蓋部370とを備えている。基部310は、その表面311Aに光学部品が固定された基板311と、基板311から蓋部370に向かって延びる壁部313とを含んでいる。図12に示すように、光モジュール300の光学部品は、単一の半導体レーザ素子20と、レンズ360,362を有する光結合手段380と、フェルール52に被覆された光ファイバ51とを含んでいる。フェルール52(光ファイバ51)は、上述した光モジュール1、光モジュール100、及び光モジュール200と異なり、基部310の壁部313に直接固定されている。また、集光レンズ等の光学部品の一部も壁部313に直接固定してもよい。このように、光モジュール300は、単一の半導体レーザ素子20を含むシングルチップレーザモジュールとして構成されている。
As shown in FIG. 12, the
図12に示すように、基部310の壁部313には、壁部313の表面313Aから蓋部370に向かって突出する凸部312が形成されている。一方、蓋部370の下面370Aには、凸部312に対応して、凸部312を受け入れるように凹部376が形成されている。凸部312が凹部376に受け入れられることにより、壁部313の表面313Aに蓋部370が載置される。
As shown in FIG. 12, the
図12に示すように、このような凸部312と凹部376との間の隙間には、凸部312を包囲するように封止樹脂390が設けられている。そして、この封止樹脂390によって、凸部312と凹部376との間の隙間が封止される。このような構成により、収容空間Sが外部から封止される。
As shown in FIG. 12, a sealing
このような光モジュール300によれば、基部310の壁部313に凸部312が形成されているため、封止樹脂390が膨張した場合でも壁部313が変形してしまうことが抑制される。そのため、光ファイバ51(フェルール52)やその他の光学部品を壁部313に直接固定した場合でも光ファイバ51の位置がずれてしまうことが抑制される。
According to such an
なお、凸部312が壁部313の全周に渡って設けられた単一の凸部でない場合には、収容空間Sの封止効果を高めるために、蓋部370の底面373と壁部313の表面313Aとの間にも封止樹脂390を設けることが好ましい。
In addition, when the
また、本実施形態では、光モジュール300がシングルチップレーザモジュールとして構成されている例を説明したが、他のタイプの光モジュールに本実施形態を適用できることは言うまでもない。また、上述の実施形態では、本発明に係る光部品として半導体レーザ素子を用いた例を説明したが、これに限られるものではない。例えば、本発明に係る光部品としてフォトダイオードを用い、本発明に係る光モジュールとして、外部からの光を受光してこれを電気に変換する光受信器モジュールを構成してもよい。
In the present embodiment, the example in which the
ところで、上述した第1の実施形態ないし第4の実施形態では、封止樹脂が膨張した場合を説明したが、封止樹脂が収縮した場合でも同様の効果を奏し得ることは言うまでもない。 In the first to fourth embodiments described above, the case where the sealing resin expands has been described. Needless to say, the same effect can be obtained even when the sealing resin contracts.
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that the present invention may be implemented in various forms within the scope of the technical idea.
なお、本明細書において使用した用語「下」、「上」、「左」、「右」、「底面」、「表面」、「上方」、「下方」、「上側」、「下側」、「左側」、「右側」その他の位置関係を示す用語は、図示した実施形態との関連において使用されているのであり、装置の相対的な位置関係によって変化するものである。 Note that the terms “lower”, “upper”, “left”, “right”, “bottom”, “front”, “upper”, “lower”, “upper”, “lower”, The terms “left side”, “right side” and other positional relationships are used in the context of the illustrated embodiment and vary depending on the relative positional relationship of the apparatus.
1 光モジュール
10 板状部材
10A 表面
12 凸部
16 本体部
20 半導体レーザ素子
30 第1のコリメートレンズ
32 第2のコリメートレンズ
34 光伝搬方向転換部材
40 キャップ部材
41 第1の部分
42 第2の部分
43 フェルール挿通孔
51 光ファイバ
52 フェルール
53 フェルール固定部
60 第1の集光レンズ
62 第2の集光レンズ
70 蓋部材
71 上壁
72A〜72D 側壁
73 底面
74 開口部
76 凹部
80 光結合手段
90 封止樹脂
100 光モジュール
112 凸部
176 凹部
180 光結合手段
200 光モジュール
210 板状部材
210A 表面
212 凸部
216 本体部
260 レンズ
262 レンズ
270 蓋部材
271 上壁
272 側壁
273 底面
276 凹部
279 拡張部
280 光結合手段
290 封止樹脂
300 光モジュール
310 基部
311 基板
311A 表面
312 凸部
313 壁部
313A 表面
360 レンズ
362 レンズ
370 蓋部
370A 下面
373 底面
376 凹部
380 光結合手段
390 封止樹脂
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記基部の表面に固定される光学部品と、
前記光学部品を収容した収容空間を前記基部とともに形成する蓋部と、
を備え、
前記基部は、前記収容空間の外側で前記表面から前記蓋部に向かって突出する少なくとも1つの凸部を有し、
前記蓋部には、前記少なくとも1つの凸部を受け入れるように形成された少なくとも1つの凹部が前記少なくとも1つの凸部に対応して設けられており、
互いに対応する前記凸部と前記凹部との間の隙間を含む前記基部と前記蓋部との間には、前記収容空間を封止する封止樹脂が形成されている
光モジュール。 The base,
An optical component fixed to the surface of the base,
A lid that forms a housing space containing the optical component together with the base;
With
The base portion has at least one convex portion that protrudes from the surface toward the lid portion outside the accommodation space;
The lid portion is provided with at least one concave portion formed to receive the at least one convex portion, corresponding to the at least one convex portion,
An optical module in which a sealing resin for sealing the accommodation space is formed between the base and the lid including a gap between the convex and the concave corresponding to each other.
光ファイバと、
レーザ光を出射可能な半導体レーザ素子と、
前記レーザ光を前記光ファイバに結合させる光結合手段と
を含んでいる
請求項1に記載の光モジュール。 The optical component is
Optical fiber,
A semiconductor laser element capable of emitting laser light;
The optical module according to claim 1, further comprising optical coupling means for coupling the laser light to the optical fiber.
前記拡張部に前記凹部が形成されている
請求項1から4のいずれか一項に記載の光モジュール。 The lid part includes at least one extension part extended toward the outside of the accommodation space,
The optical module according to claim 1, wherein the recessed portion is formed in the extended portion.
前記光学部品が載置される基板と、
前記基板から前記蓋部に向かって延びる壁部と
を有し、
前記基部の表面のうち前記壁部の表面には前記凸部が設けられる
請求項1から5のいずれか一項に記載の光モジュール。 The base is
A substrate on which the optical component is placed;
A wall portion extending from the substrate toward the lid portion,
The optical module according to claim 1, wherein the convex portion is provided on a surface of the wall portion of the surface of the base portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016226519A JP2018085397A (en) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | Optical module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016226519A JP2018085397A (en) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | Optical module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018085397A true JP2018085397A (en) | 2018-05-31 |
Family
ID=62237269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016226519A Pending JP2018085397A (en) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | Optical module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018085397A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI661239B (en) * | 2018-06-15 | 2019-06-01 | 禾橙科技股份有限公司 | Fiber optic module |
CN110632711A (en) * | 2018-06-21 | 2019-12-31 | 禾橙科技股份有限公司 | Optical fiber module |
-
2016
- 2016-11-22 JP JP2016226519A patent/JP2018085397A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI661239B (en) * | 2018-06-15 | 2019-06-01 | 禾橙科技股份有限公司 | Fiber optic module |
CN110632711A (en) * | 2018-06-21 | 2019-12-31 | 禾橙科技股份有限公司 | Optical fiber module |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4903120B2 (en) | Optical path changing member | |
JP5505424B2 (en) | Optical communication module | |
US8992100B2 (en) | Bidirectional optical transmission and receiving device | |
JP2007127797A (en) | Optical module | |
US7520682B2 (en) | Transceiver module and optical bench for passive alignment | |
JP2007310083A (en) | Optical transmission module and method for manufacturing the same | |
JP2015096878A (en) | Optical reception module and optical transmission module | |
JP2008141152A (en) | Light-emitting module and light-receiving module | |
US20130294726A1 (en) | Optical module having enhanced optical coupling efficiency between laser diode and optical fiber | |
JP2014066873A (en) | Optical communication module | |
JP2018085397A (en) | Optical module | |
TWI553364B (en) | Photoelectric converter | |
JP2007279561A (en) | Holder for optical transmission/reception modules | |
JP2016139041A (en) | Receptacle | |
US9477054B2 (en) | Optical coupling assembly | |
JP6129066B2 (en) | Semiconductor laser module and manufacturing method thereof | |
JP6207881B2 (en) | Optical receptacle and optical module having the same | |
JP2007127796A (en) | Optical module | |
JP2019159220A (en) | Optical module and method for manufacturing optical module | |
JP2013057719A (en) | Optical module | |
JP2013101280A (en) | Optical device and optical receiver module | |
WO2010150653A1 (en) | Optical semiconductor device | |
JP4719612B2 (en) | Optical transceiver module | |
JP2014137402A (en) | Optical module and optical transceiver | |
JP5812116B2 (en) | Optical module and manufacturing method thereof |