JP3445589B2 - 埋込型光部品 - Google Patents

埋込型光部品

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    • G02B6/4236Fixing or mounting methods of the aligned elements
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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信、光測定器等
に使用される光アイソレータ、光アッテネータ、光フィ
ルター等の光学素子を光ファイバ内に埋め込んで使用す
る光学部品に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光アイソレータ、光アッテネー
タ、光フィルター等の光学素子を基板に埋め込んだ光学
部品として、特開平3−63606や特開平4−307
512に記載されたものが知られている。この光学部品
は「埋め込み型」と呼ばれ、基板に樹脂などで固定し埋
め込まれた光ファイバをダイシングソー等によって光フ
ァイバ部分を横切る溝部を形成し前記光学素子を埋め込
み接着固定することによって作製される。これによれば
光アイソレータの作製に光軸合わせが不要になり作製が
大幅に容易になる利点がある。しかし反面、光ファイバ
から出力される光が光学素子部分を透過する際に回折が
生じ、光学素子の厚さがネックとなって挿入損失が増大
してしまうなどの問題が生じる。これに対して特開平3
−63606では局所加熱によって光ファイバのコアを
拡大し回折能を低減させるなどの方法が取られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】光ファイバコネクター
としての機能を有するフェルールキャピラリをコア拡大
光ファイバと光学素子の外部支持体として用いる場合、
フェルールキャピラリの溝加工部が構造的に弱く、繰り
返し脱着を行うことが予想される場合に、光ファイバコ
ネクターとして使用することが困難である。本発明はフ
ェルールキャピラリの溝加工部分の強度を高め、繰り返
し脱着に耐える構造を有する光学部品を提供することを
課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、光コネクター機能を有する部品の筐体内の
磁石の内壁に、フェルールキャピラリの光学素子が埋め
込まれた溝加工部及びその近傍のフェルールの外周を覆
って、外部部品筐体と接着固定されたことで、実用上充
分な構造強度となるように構成したものである。すなわ
ち、本発明は外部支持体(例:フェルールキャピラリ)
の貫通孔に光ファイバを挿入接着した外部支持体の少な
くとも一方の端面に他の光ファイバフェルールと接続可
能なコネクターとして機能する為の研磨処理を施され、
前記光ファイバを横断して前記外部支持体に溝を形成
し、この前記溝部に各種機能を有する光学素子を埋め込
んだ光ファイバフェルールキャピラリにおいて、光学素
子を埋め込んだ溝部周部を、フェルールキャピラリを支
持する機能を有する磁石の内壁で覆って支持したことを
特徴とする埋込型光部品を提供する。これにより、繰り
返し着脱に耐えることが可能な光コネクター機能を有す
る埋込型光部品が得られる。また上記ハウジングに取付
面を形成したことによりフェルールキャピラリを一定の
関係で半導体レーザモジュールに取り付けうる。
【0005】実施例1で示すように、本発明の一つの形
態によると、光ファイバを挿入接着した貫通孔を有する
フェルールの少なくとも一方の端面に他の光ファイバフ
ェルールと接続可能なコネクターとして機能する為の研
磨処理を施し、前記光ファイバを横断して前記フェルー
ルに溝を形成し、この溝部に各種機能を有する光学素子
を埋め込んだ光ファイバフェルールと、他の光ファイバ
を有する光ケーブルと、前記光ファイバフェルールの一
端部と前記光ケーブルの一端部とを嵌合支持する貫通孔
を有する外部支持部材とから構成され、前記外部支持部
材の内孔に前記光学素子に磁界を印加するための磁石を
取付け、前記フェルールの前記光学素子を埋め込んだ溝
部周部及びその近傍のフェルールの周面を前記磁石によ
覆って支持することを特徴とする光学素子埋込型光部
品が提供される。
【0006】実施例2で示すように、本発明の他の形態
によると、光ファイバを挿入接着した貫通孔を有するフ
ェルールの両方の端面に他の光ファイバフェルールと接
続可能なコネクターとして機能する為の研磨処理を施
し、前記光ファイバを横断して前記フェルールに溝を形
成し、この溝部に各種機能を有する光学素子を埋め込ん
だ光ファイバフェルールと、前記光ファイバフェルール
の両端部と他の光ファイバフェルールの一端部とを嵌合
支持する貫通孔を有する外部支持部材と、前記貫通孔に
整列して設けられ前記他の光ファイバフェルールを保持
するための弾性割りスリーブとよりなり、前記光ファイ
バフェルールは前記外部支持部材により前記光学素子を
埋め込んだ溝部周部及びその近傍の外周面が前記貫通孔
の内壁に取り付けた、前記光学素子に磁界を印加するた
めの磁石により覆われて支持されることを特徴とする光
学素子埋込型光部品が提供される。
【0007】実施例3で示すように、本発明のさらに他
の形態によると、光ファイバを挿入接着した貫通孔を有
するフェルールの一方の端面に他の光ファイバフェルー
ルと接続可能なコネクターとして機能する為の研磨処理
を施し、前記光ファイバを横断して前記フェルールに溝
を形成し、この溝部に各種機能を有する光学素子を埋め
込んだ光ファイバフェルールと、前記光ファイバフェル
ールの一端部を嵌合支持する貫通孔を有するハウジング
と、前記光ファイバフェルールの光ファイバに結合した
半導体レーザ光源とから構成され、前記光ファイバフェ
ルールの一端部は前記ハウジングにより前記光学素子を
埋め込んだ溝部周部が前記貫通孔の内壁により覆われて
支持され、且つ前記ハウジングはその一面が半導体レー
ザ光源の基板の面に支持されることを特徴とする光学素
子埋込型光部品が提供される。
【0008】
【発明の実施の形態】光アイソレータとして機能する光
学素子を用いた実施例を以下に説明する。本発明は光ア
イソレータに限らず、光アッテネータ、光フィルター等
の光学素子を光ファイバとともに組み込んだフェルール
キャピラリ等の外部支持部材よりなる光学部品にも適用
できるものと理解されたい。
【0009】
【実施例】(実施例1) 図1は本発明の第1の実施例によるファイバコネクター
内蔵型の光アイソレータを例示する。光ファイバ2を埋
め込んだフェルールキャピラリ1に横断溝5を形成し、
そこに光アイソレータ素子4(2枚の偏光子または複屈
折板によりファラデー回転子を挟んだもの等)を挿入し
て接着固定する。キャピラリ1の端面は光学結合のため
に研磨仕上げされている。金属ハウジング10にキャピ
ラリ1を嵌合保持するための内孔と、 ファラデー回転
子に磁界を付与する磁石6を保持するためのより大径の
内孔と、光ファイバ7とスリーブ8と光ファイバ被覆9
とよりなる光ケーブルを保持するより小径の内孔を有す
る。光ケーブルは接着剤11でハウジング10に結合さ
れ、光ファイバ7の内端で光ファイバ7はフェルールキ
ャピラリ1の光ファイバ2の端面と突き合わせて光結合
される。光ファイバ1は溝5に面する部分で拡大コア径
を有するように予め熱処理されており、その部分で溝5
を形成して光アイソレータ素子4を挿入することによ
り、光結合のためのレンズ系が不要となる。この実施例
の特徴は、キャピラリ1の光アイソレータ素子4の周り
が金属ハウジングの内孔に取り付けた磁石6に接着固定
されることにより構造的に強化される点にある。このた
め、キャピラリ1がコネクタとして作用するこの例にお
いて、キャピラリ1の溝5の部分への応力集中が回避で
き、繰り返し着脱に耐える十分な強度が得られる。
【0010】(実施例2) 図2はフェルールコネクターを内蔵した光アイソレータ
の実施例を例示する。この実施例では、各種コネクター
に対応する形状のハウジング内に、埋込型光アイソレー
タ、割りスリーブを用いることにより構成されるフェル
ールコネクター内蔵型光アイソレータが提供される。こ
の例によると、実施例1の利益のほかに、レンズを用い
ない低価格のインライン光アイソレータを市販のコネク
ター接続により容易に組み込むことが出来る。図2を参
照するに、光ファイバ2を埋め込んだフェルールキャピ
ラリ1に横断溝5を形成し、そこに光アイソレータ素子
4(2枚の偏光子または複屈折板によりファラデー回転
子を挟んだもの等)を挿入して接着固定する。キャピラ
リ1の両端面は光学結合のために研磨仕上げされてい
る。金属ハウジング13と15にキャピラリ1を嵌合保
持するための内孔を設け、金属ハウジング13と、 フ
ァラデー回転子に磁界を付与する磁石6を保持するため
のより大径の内孔とを設ける。金属ハウジング15は金
属ハウジング13との間に磁石6を収容する空間を形成
し、互いに密嵌合することにより磁石6を正規位置に保
持する。金属ハウジング15の外周突起14はプラスチ
ックハウジング12の内周突起に対して相補形状の円周
溝を有する。金属ハウジング13、15の内面には弾性
割りスリーブ16、17を保持している。これにより、
フェルール埋め込み型光アイソレータ18の光ファイバ
フェルール1の両端部を他の光ファイバフェルールに容
易に結合することができる。光ファイバ2は溝5に面す
る部分で拡大コア径を有するように予め熱処理されてお
り、その部分で溝5を形成して光アイソレータ素子4を
挿入することにより、光結合のためのレンズ系が不要と
なる。この実施例の特徴は、上記のほか、キャピラリ1
の光アイソレータ素子4の周りが金属ハウジング13の
孔に取り付けた磁石6の内壁に接着固定されることに
より構造的に強化される点にある。このため、キャピラ
リ1がコネクタとして作用するこの例において、キャピ
ラリ1の溝5の部分への応力集中が回避でき、繰り返し
着脱に耐える十分な強度が得られる。
【0011】(実施例3) 図3〜図4は本発明の第3の実施例を示し、光アイソレ
ータ内蔵半導体レーザモジュールに本発明を適用した場
合である。平面実装型のLDモジュールにおいて、片端
ファイバカットフェルールコネクター内に光アイソレー
タを埋込むことで小型で高特性のLDモジュールが実現
出来る。図3は本実施例で使用する光ファイバフェルー
ルとその補強構造を示す。図3において、光ファイバ2
を埋め込んだフェルールキャピラリ1に横断溝5を形成
し、そこに光アイソレータ素子4(2枚の偏光子または
複屈折板によりファラデー回転子を挟んだもの等)を挿
入して接着固定する。さらに、フェルールキャピラリ1
の溝5には磁石6が挿入され、キャピラリ1の左端面は
光学結合のために研磨仕上げされている。円弧状に成形
した金属ハウジング20がフェルールキャピラリ1の溝
5の箇所で光アイソレータ素子4と磁石5を覆って取り
付けられ、接着剤で固定される。これにより溝5の部分
の強度が補強される。光ファイバ2は溝5に面する部分
で拡大コア径を有するように予め熱処理されており、そ
の部分で溝5を形成して光アイソレータ素子4を挿入す
ることにより、光結合のためのレンズ系が不要となる。
図4において、図3のように組み立てられた光アイソレ
ータ組み込みフェルールキャピラリ1が、LDモジュー
ルに組み込まれる。LDモジュールは、セラミック基板
22、基板22のSi−V溝付きステム23に支持させ
たLDチップ24とモニターPD25を配置し、また基
板22の裏面にリードフレーム26を取付け、これらを
エポキシ樹脂製トランスファーモールド21内に収納
し、透明モールド樹脂27で固定したものである。この
実施例の特徴は、上記のほか、キャピラリ1の光アイソ
レータ素子4の周りに金属ハウジング20が接着固定さ
れることにより構造的に強化され、又ハウジング20の
一面がLDモジュールの基板22の面に支持される点に
ある。このため、キャピラリ1がコネクタとして作用す
るこの例において、キャピラリ1の溝5の部分への応力
集中が回避でき、繰り返し着脱に耐える十分な強度が得
られ、更にレーザ光に対する光アイソレータが一定の方
向になることである。
【0012】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、光ファイ
バ、光学素子を支持する機能を有するフェルールキャピ
ラリを光ファイバコネクターとして使用する実用強度、
耐久性を有する効果が得られるほか、各実施例に関して
説明した利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1による光アイソレータ素子埋
め込み型光学部品の断面図である。
【図2】本発明の実施例2による光アイソレータ素子埋
め込み型光学部品の断面図である。
【図3】本発明の実施例3による光アイソレータ素子埋
め込み型光学部品の断面図である。
【図4】図3の光アイソレータ素子埋め込み型光学部品
を使用したLDモジュールの断面図である。
【符号の説明】
1 フェルールキャピラリ 2 光ファイバ 3 光ファイバコア拡大領域 4 光アイソレータ素子 5 溝 6 磁石 10 金属ハウジング 13、15 ステンレス部材(金属ハウジング) 16、17 割りスリーブ 20 金属ハウジング 21 トランスファーモールド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 6/00 306 G02B 6/00 316 G02B 6/42

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバを挿入接着した貫通孔を有す
    るフェルールの少なくとも一方の端面に他の光ファイバ
    フェルールと接続可能なコネクターとして機能する為の
    研磨処理を施し、前記光ファイバを横断して前記フェル
    ールに溝を形成し、この前記溝部に各種機能を有する光
    学素子を埋め込んだ光ファイバフェルールにおいて、外
    部支持部材の内孔に前記光学素子に磁界を印加するため
    の磁石を取付け、前記フェルールの前記光学素子を埋め
    込んだ溝部並びにその近傍の前記フェルールの周部
    前記磁石の内壁により覆われて支持されていることを特
    徴とする光学素子埋込型光部品。
  2. 【請求項2】 光ファイバを挿入接着した貫通孔を有す
    るフェルールの少なくとも一方の端面に他の光ファイバ
    フェルールと接続可能なコネクターとして機能する為の
    研磨処理を施し、前記光ファイバを横断して前記フェル
    ールに溝を形成し、この溝部に各種機能を有する光学素
    子を埋め込んだ光ファイバフェルールと、他の光ファイ
    バを有する光ケーブルと、前記光ファイバフェルールの
    一端部と前記光ケーブルの一端部とを嵌合支持する貫通
    孔を有する外部支持部材と、前記光ファイバフェルール
    の前記光学素子に磁界を印加するため前記外部支持部材
    に取り付けられた磁石とから構成され、前記光ファイバ
    フェルールの一端部の前記光学素子を埋め込んだ溝部
    その近傍の前記光ファイバフェルールの周部が、前記磁
    石の内壁により覆われて支持されていることを特徴とす
    る光学素子埋込型光部品。
  3. 【請求項3】 光ファイバを挿入接着した貫通孔を有す
    るフェルールの両端面に他の光ファイバフェルールと接
    続可能なコネクターとして機能する為の研磨処理を施
    し、前記光ファイバを横断して前記フェルールに溝を形
    成し、この溝部に各種機能を有する光学素子を埋め込ん
    だ光ファイバフェルールと、前記光ファイバフェルール
    の両端部と他の光ファイバフェルール一端部とを嵌合支
    持する貫通孔を有する外部支持部材と、前記貫通孔に整
    列して設けられ前記他の光ファイバフェルールを保持す
    るための弾性割りスリーブと、前記光ファイバフェルー
    ルの前記光学素子に磁界を印加するため前記外部支持部
    材に取り付けられた磁石とから構成され、前記光ファイ
    バフェルールの前記光学素子を埋め込んだ溝部とそ の近
    傍の前記光ファイバフェルールの周部が前記磁石の内壁
    により覆われて支持されていることを特徴とする光学素
    子埋込型光部品。
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