JP3311911B2 - 光モジュールパッケージ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光モジュールパッ
ケージに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光通信用モジュールパッケージに
おいては、以下に記す技術があり、その構造を図１に示
す。箱状のパッケージ１６０に窓１６１が開いており、
そこにフェルール１１０が挿入され、フェルール１１０
に軸方向に配置されている光ファイバ１２０がフェルー
ル１１０先端から延び、光ファイバ１２０の先端は光フ
ァイバマウント１８０に保持されている。光モジュール
パッケージは、光ファイバ１２０および受発光素子１３
０の受光部が１０から５０μｍと非常に小さいため、光
ファイバ１２０および受発光素子１３０の位置の微少調
整が必要であった。

【０００３】従来は光ファイバ１２０および受発光素子
１３０の微小調整をパッケージ１６０上部に開いた窓１
６２より光ファイバの先端１２０または光ファイバマウ
ント１８０を組立装置により可動させ微少調整してい
た。なお、パッケージ１６０内にはマウント１５０が設
けられ、その上にサブマウント１４０を載置し、サブマ
ウント１４０の上に受発光素子１３０およびレンズ１９
０を配置し、パッケージ１６０とフェルール１１０とは
接着剤または半田などの接合材１７０で固定される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の光通信用モジュ
ールでは、下記の問題があった。まず、光ファイバの先
端または光ファイバマウントを微少調整する工程や、レ
ンズをサブマウントに取付ける工程の際、パッケージ上
部の窓が狭いことと、１２５μｍのファイバを保持して
０．５μｍ単位で微少調整することは、その組立装置の
微少調整部分の小型化や、１２５μｍの光ファイバを保
持する精密構造や、精密調整構造のため組立装置が高価
になり、また精密組立工程は、その組立時間を長く要す
ることによる光モジュールパッケージの組立コストが高
価になる問題があった。

【０００５】次に、モジュールパッケージの組立工程に
おいて、光ファイバの材質が石英で構成されていること
と、その直径が１２５μｍと非常に細いため、光ファイ
バの先端を保持し、微少調整する工程において、光ファ
イバを組立装置で保持する際に光ファイバが割れる問題
があった。また、光ファイバを保持した状態で光ファイ
バの微少調整する際に光ファイバに曲げ応力が加わるこ
とによる光ファイバの折れる問題も発生していた。

【０００６】また、光ファイバから高出力の光が出射し
た場合、受光素子部において反射が発生し、その反射光
が光ファイバに入射した場合、光ファイバ内を伝送する
光信号が変化して発光特性を劣化または減衰させる問題
があった。さらに、従来技術の図１の構造においては、
光ファイバを直接保持、調整しなければならないため、
図１の構造においては光通信接続用コネクタの脱着をす
ることができなかった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の問題点に対し、以
下の手段で解決した。まず、光ファイバの先端または光
ファイバマウントを微少調整する工程や、レンズをサブ
マウントに取付ける工程の際、パッケージ上部の窓から
ではなく、パッケージの外部で調整工程を行う。

【０００８】また、パッケージの外部に取付けられた組
立装置の調整に使用される保持部分の構造を図３に示す
構造にする。次に、モジュールパッケージの組立工程に
おいて、光ファイバの調整工程において、光ファイバを
保持しないで光ファイバの調整を行う。また、光ファイ
バの発光部から、素子の受光部の光学系の内部に反射戻
り光を低減させるアイソレータを組み込む。

【０００９】さらに、本発明の図２に記す構造にするこ
とにより、外部からの光コネクタの脱着を可能な構造に
する。上記の手段において、以下の作用が発生した。ま
ず、光ファイバの先端または光ファイバマウントを微少
調整する工程において、狭いパッケージ上部窓から光フ
ァイバの先端または光ファイバマウントを微少調整する
必要がなくなったため、その組立装置をパッケージ外部
から調整工程を行うことが可能となったため、組立装置
を製作する上で、装置の大きさの制限が不必要となる箇
所が発生し、また装置の作動領域も拡大するため、組立
装置の費用を低減でき、また、組立工程の時間も短縮で
きることにより、光モジュールパッケージの組立コスト
が低減することができる。

【００１０】また、パッケージの調整工程において、パ
ッケージ外部の構成部品 (図２のレンズホルダ２７０と
フェルールストッパ２８０) を窓に付け、パッケージ構
成部品の調整時に、前記窓部分に組立装置の構成部品保
持部分を保持する。これにより構成部品の調整工程にお
いて、構成部品を強固に保持でき、かつ調整、組立工程
において、構成部品の調整ずれを防止することができ、
組立工程時の不良を防止でき組立時間の短縮を可能とす
る。

【００１１】次に、モジュールパッケージの組立工程に
関して、組立装置が光ファイバの先端を掴まないで、光
ファイバの調整することができるため、調整工程におい
て光ファイバが折れる不良を防止することができる。ま
た、光ファイバから高出力の光が出射した場合、光ファ
イバの発光部と、素子の受光部の光学系内部に反射戻り
光防止のアイソレータを取付けることにより、光ファイ
バからの光が素子発光部で反射した光による、光ファイ
バ内を伝送する光の伝送する光信号が変化して発光特性
が劣化または減衰させる問題を解決することができる
(例えば、モーダル雑音や、ピットエラーレートの劣化
や、モードホッピングの発生を防止することができる)
。

【００１２】さらに、本発明の図２の構造とすることに
より、外部からの光コネクタの脱着を可能な構造にす
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明を添付する図面に示す具体
的な実施例に基づいて以下詳細に説明する。従来の技術
において、光モジュールパッケージの調整工程は、図１
に記すように、フェルール１１０先端から光ファイバ１
２０を延ばし光ファイバ１２０の先端、光ファイバマウ
ント１８０を微少調整する工程を必要としていた。しか
し、本発明では、図２のようにパッケージ２６０外部に
設けられたレンズホルダ２２０とフェルールストッパ２
８０を調整して、パッケージ２６０の調整工程を行う。

【００１４】第１の工程では、アイソレータ２９０をフ
ェルールストッパ２８０に挿入し、接着、溶接または圧
入により接合固定する。第２の工程では、図示しない光
コネクタのフェルール部分を調整のためにスリーブ３０
０内部に挿入し、フェルールストッパ２８０外壁部をス
リーブ３００内壁部に挿入し、接着または圧入で固着し
た後、また、調整のためにフェルールストッパ２８０内
壁部にレンズホルダ２２０を挿入する。ここでは、フェ
ルールストッパ２８０とレンズホルダ２２０は固定しな
い。

【００１５】第３の工程では、レンズ２１０をレンズホ
ルダ２２０に挿入固定する。この場合は接着または圧入
により行う。第４の工程では、レンズ２１０を固定した
レンズホルダ２２０をパッケージ２６０に挿入し、光軸
（図２に記されたＺ方向）と垂直なＸ、Ｙ（図２に記さ
れたＸ、Ｙ方向）方向においてレンズ２１０の中心軸と
受発光素子２３０の受発光面の中心部との軸合わせの調
整を行う。なお、上記パッケージ２６０内部にはマウン
ト２５０、サブマウント２４０、受発光素子２３０が備
えられている。

【００１６】この調整工程では、図３に示すようにレン
ズホルダ２２０に設けられた窓部分２２１に、組立装置
の調整部保持部品３４０を保持している。第５の工程で
は、第４の工程で組み合わされたレンズホルダ２２０を
パッケージ２６０に固定する。この接合は接着または溶
接により行われる。符号２７０は接着剤または半田など
の接合材である。

【００１７】第６の工程では、フェルールストッパ２８
０をＺ方向に可動させ、フェルールストッパ２８０また
はアイソレータ２９０のＺ方向の固定位置を調整し、接
着または溶接によりフェルールストッパ２８０とレンズ
ホルダ２２０を接合する。この調整工程においても、第
４の工程と同様、フェルールストッパ２８０に設けられ
た窓部分２２１に、組立装置の調整部保持部品３４０を
保持している。

【００１８】第７の工程では、ハウジング３２０を接合
したボデー３１０をスリーブ３００およびフェルールス
トッパ２８０に被せてボデー３１０とパッケージ２６０
を接着または溶接により固定する。次に、モジュールパ
ッケージの組立工程において、前述のように光ファイバ
の調整工程において、光ファイバを保持することなく、
スリーブ３００に挿入されたフェルールの光ファイバと
受発光素子２３０の受発光面を、パッケージ２６０外部
のレンズホルダ２２０とフェルールストッパ２８０によ
り、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の調整工程を行う。

【００１９】また、図２に記すように、フェルールスト
ッパ２８０内部にはアイソレータ２９０が装着され、ア
イソレータ２９０がフェルールストッパ２８０の位置に
固定される光ファイバと受発光素子２３０との光学系内
部に具備されることにより、光ファイバから発光された
光が、受発光素子２３０の受発光面で反射して、光ファ
イバに戻る光と、受発光素子２３０の受発光面で発光さ
れた光が、光ファイバ端面で反射した光を低減する役割
を果たしている。

【００２０】さらに、図２に記す、コネクタ嵌合部形状
（ハウジング３２０）により、ＳＣコネクタとの脱着を
可能にする形状となっている。この部分の形状は、ＦＣ
コネクタ、ＳＴコネクタ、ＭＵコネクタなどの形状でも
よい。さらにその上に、図５に示すように、ロッド状レ
ンズ２１０の少なくとも一方の端面を非球面２１２とす
ることによって、レンズ２１０の焦点距離を短くして光
モジュールの寸法を小さくできる。また、レンズをロッ
ド状とすることによって取扱いが容易となる。なお、符
号２１１は球面側端面である。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、上述のように光コネクタのフ
ェルールを挿入保持するためのスリーブと、受発光素子
を備えたパッケージとの間にフェルールストッパとレン
ズホルとを介在させて接合させてなる光モジュールパッ
ケージであるので、光ファイバの先端または光ファイバ
マウントを微少調整する工程において、狭いパッケージ
上部窓から光ファイバの先端または光ファイバマウント
を微少調整する必要がなくなったため、その組立装置を
パッケージ外部から調整工程を行うことが可能となり、
組立装置を製作する上で、装置の大きさの制限が不必要
となる箇所が発生し、また装置の作動領域も拡大するた
め組立装置の費用を低減でき、また、組立工程の時間も
短縮できることにより、光モジュールパッケージの組立
コトスが低減する。

【００２２】また、本発明は、レンズホルダとパッケー
ジ間で光軸と垂直方向の位置調整を行って接合し、フェ
ルールストッパとレンズホルダ間で光軸と平行方向の位
置調整を行って接合するようにしたので、構成部品の調
整工程において、構成部品を強固に保持でき、かつ調整
工程において、構成部品の調整ずれを防止することがで
き、組立工程の不良を防止でき、組立時間の短縮を可能
とする。

【００２３】さらに、本発明は、フェルールストッパの
内側にアイソレータを備えさせたので、光ファイバから
の光が素子発光部で反射した光による光ファイバ内を伝
送する光の伝送する光信号が変化して発光特性が劣化ま
たは減衰させる問題を解決できる。さらにその上に、本
発明は、光コネクタのフェルールを挿入保持するための
スリーブと、受発光素子を備えたパッケージとを接続す
る光モジュールパッケージにおいて、少なくとも一方端
が非球面形状となったロッド状のレンズを備えさせたの
で、レンズの焦点距離を短くして光モジュールの寸法を
小さくすることができ、また、レンズをロッド状にする
ことによって取扱いが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の光モジュールパッケージの要部の縦断面
図である。

【図２】本発明の光モジュールパッケージの縦断面図で
ある。

【図３】レンズホルダ、フェルールストッパの製造方法
の構成図の側面図である。

【図４】レンズホルダ、フェルールストッパの製造方法
の構成図の平面図である。

【図５】レンズの正面図である。

【符号の説明】

３００…スリーブ ２３０…受発光素子 ２６０…パッケージ ２８０…フェルールストッパ ２２０…レンズホルダ ２９０…アイソレータ ２２１…窓部分 ２１０…レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 京増 幹雄 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松 ホトニクス株式会社内 (72)発明者 大場 公嗣 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松 ホトニクス株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−27353（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−333244（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−96747（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−140650（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/42

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受発光素子を備えたパッケージに、レン
   ズを保持したレンズホルダを挿入して光軸と垂直な方向
   の位置を調整して接合し、上記パッケージの外側におけ
   るレンズホルダの端部に、アイソレータを内蔵するフェ
   ルールストッパを光軸方向の位置を調整して接合し、光
   コネクタのフェルールを挿入保持するためのスリーブを
   上記フェルールストッパに固着してなる光モジュールパ
   ッケージ。