JP2021196478A - 光モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。本開示の一実施形態に係る光モジュールは、平面状の第1面を有するベースと、第1方向に延びる平板状の外形を有し、平面状の第2面、及び第2面の反対側に位置する平面状の第3面を有する基板と、第1方向に延びる平板状の外形を有し、平面状の第4面、及び第4面の反対側に位置する平面状の第5面を有し、第5面の第1方向における一端において第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ2つのポートを有する光回路素子と、互いに同一の形状を有する2つのレンズが第2方向に沿って形成されたアレイレンズと、を備え、ベースの第1面は、基板の第2面と第1半田材によって接合されており、基板の第3面は、互いに第1方向に沿って配置された金属製の第1パターン及び第2パターンを有し、第1パターン及び第2パターンは、光回路素子の第4面と第2半田材によって接合されており、アレイレンズは、2つのレンズの一方が光回路素子の2つのポートの一方と光学的に結合するとともに、2つのレンズの他方が光回路素子の2つのポートの他方と光学的に結合するように、ベースの第1面の面上に固定されており、2つのポート、第1パターン、及び第2パターンを第5面の法線方向から見たときに、第1パターンは、第1方向において第2パターンより光回路素子の一端の近くに配置されるとともに第2方向において2つのポートの間に配置されている。
本開示の実施形態に係る光モジュールの具体例を、以下で図面を参照しながら説明する。本発明は、以降の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示され、特許請求の範囲と均等の範囲内における全ての変更が含まれることが意図される。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易のため、一部を簡略化しており、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。
(7.2−4.5)×10−6×0.5(mm)×(280−25)=−0.34(μm)
となり、2つの光入力ポート11の間隔が34μm収縮してしまう。
ΔL=Δa×L×ΔT
以上のΔLの値が大きいと、2つの光入力ポート11のいずれか一方とアレイレンズ6,7との結合損失を招来する可能性がある。例えば、2つのレンズ6bの一方と2つの光入力ポート11の一方とについて、それぞれの光軸が重なるように調芯したとき、2つのレンズ6bの間隔が上述の温度変化の影響をほどんど受けないとすると、2つのレンズ6bの他方と2つの光入力ポート11の他方とはそれぞれの光軸が互いにΔLずれてしまい、結合効率が低下し得る。これに対し、本実施形態に係る光ハイブリッド素子10及び基板20では、上記の問題を解決可能であり、アレイレンズ6,7と光ハイブリッド素子10との光学結合について、例えば結合損失の許容値である−0.3dBよりも結合損失を低減させることができる。
次に、本実施形態の変形例について説明する。本実施形態の変形例は、上述の本実施形態において基板20に替えて基板20Aを有している。基板20Aは、第2パターン24の代わりに第2パターン24Aを有している点で基板20と異なっている。以下、上述の本実施形態と相違する点を中心に説明する。図6に示すように、基板20Aの第2パターン24Aは、Z方向から見たときに図2における光学部品5側に光ハイブリッド素子10と重ならない部分を有するコの字型の形状を有している。すなわち、第2パターン24Aは、第2パターン24に対して、第2パターン24のY方向の両端から光学部品5側にX方向に沿って延びるサイド部Sをさらに有している。また、第2パターン24の上に形成される第2半田材42の形状は、Z方向から見たときにサイド部Sにおいても光ハイブリッド素子10に対して後述する重なり領域を含んでおり、コの字型となっている。
Claims (7)
- 平面状の第1面を有するベースと、
第1方向に延びる平板状の外形を有し、平面状の第2面、及び前記第2面の反対側に位置する平面状の第3面を有する基板と、
前記第1方向に延びる平板状の外形を有し、平面状の第4面、及び前記第4面の反対側に位置する平面状の第5面を有し、前記第5面の前記第1方向における一端において前記第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ2つのポートを有する光回路素子と、
互いに同一の形状を有する2つのレンズが前記第2方向に沿って形成されたアレイレンズと、
を備え、
前記ベースの前記第1面は、前記基板の前記第2面と第1半田材によって接合されており、
前記基板の前記第3面は、互いに前記第1方向に沿って配置された金属製の第1パターン及び第2パターンを有し、
前記第1パターン及び前記第2パターンは、前記光回路素子の前記第4面と第2半田材によって接合されており、
前記アレイレンズは、前記2つのレンズの一方が前記光回路素子の前記2つのポートの一方と光学的に結合するとともに、前記2つのレンズの他方が前記光回路素子の前記2つのポートの他方と光学的に結合するように、前記ベースの前記第1面の面上に固定されており、
前記2つのポート、前記第1パターン、及び前記第2パターンを前記第5面の法線方向から見たときに、前記第1パターンは、前記第1方向において前記第2パターンより前記光回路素子の前記一端の近くに配置されるとともに前記第2方向において前記2つのポートの間に配置されている、
光モジュール。 - 前記基板及び前記光回路素子を前記法線方向から見たときに、前記光回路素子は、前記基板の内側に含まれている、
請求項1に記載の光モジュール。 - 前記基板の前記第2面と前記第3面との距離は、300μm以上且つ600μm以下であり、
前記光回路素子の前記第4面と前記第5面との距離は、50μm以上且つ200μm以下であり、
前記第1パターンの前記第2方向の幅は、前記2つのポートの間の距離の20%以上且つ80%以下である、
請求項1または請求項2に記載の光モジュール。 - 前記第3面にて前記第1方向に延びる直線であって、前記第1パターンおよび前記第2パターンと交差する仮想線において、前記法線方向から平面視したとき、
前記第1パターンと交差する部分の長さは、0.3mm以上且つ0.6mm以下であり、
前記第2パターンと交差する部分の長さは、0.3mm以上且つ0.6mm以下である、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光モジュール。 - 前記基板の材料は、窒化アルミニウムを含んでおり、
前記第1半田材及び前記第2半田材のそれぞれの材料は、金錫を含んでおり、
前記光回路素子の材料は、リン化インジウムを含む、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の光モジュール。 - 前記第2パターンは、前記第2パターンの前記第2方向の両端から前記第1方向に沿って前記第1パターンに向かって延びるサイド部をさらに有し、
前記サイド部は、前記光回路素子及び前記基板を前記法線方向から見たとき、前記光回路素子と重なる重なり領域を有し、
前記第2半田材は、前記第2パターン上において前記重なり領域を含むよう形成されている、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の光モジュール。 - 前記サイド部の前記第1方向における前記2つのポートとの距離Lsは、前記第1パターンの前記第1方向の長さをL1としたとき、0.5×L1より大きく、かつ、1.5×L1より小さい値となっている、
請求項6に記載の光モジュール。
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