JP4203837B2 - 光伝送モジュール - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信分野に適用される光伝送モジュールに関し、特に、光信号から電気信号への変換又は電気信号から光信号への変換を行なう光伝送モジュールに関する。
【0002】
近年の情報通信分野では、情報の高度化に伴い、演算処理の高速化・大容量化及びデータ伝送の高速化が必要とされている。これを実現するには光通信が不可欠であり、現在光通信網の拡大・普及に向け整備が進められている。
【0003】
こうした光通信網においては、光電変換(光信号から電気信号への変換)又は電光変換(電気信号から光信号への変換)を行う光伝送モジュールは光伝送端末装置の心臓部にあたる。光伝送端末装置の普及に伴い、光伝送モジュールの生産規模は急激に拡大すると考えられ、製造コストを大幅に低減する必要があると言われている。
【0004】
更に、こうした光通信網では、多様な情報サービスを提供する目的で、波長の異なる複数の光信号を同時に伝送する波長分割多重方式が採用されている。このため、光伝送モジュールには、異なる波長の光信号を振り分ける合波或いは分波の機能(WDM機能)が必要となっている。
【0005】
こうした背景から、光伝送モジュールには、WDM機能を集積することにより小型化を実現し、部品点数の削減及び組立工程の簡単化により量産化及び低価格化を実現し、且つ、高信頼性及び高寿命を確保することが強く求められている。また、その形態としては、光伝送端末装置への組込みが容易であることも必須である。
【0006】
【従来の技術】
Journal of LIGHTWAVE TECHNOLAGY 1998 Vol.16 No.1 pp.66−72(文献1)には、WDM機能を有する光導波路基板に光電変換素子を集積実装した光伝送モジュールが記載されている。光導波路基板には、1.3μmの光を透過し1.55μmの光を反射する誘電体多層膜フィルタが、光導波路基板に形成された溝に挿入され接着剤で固定される。この構成により、1.3μmと1.55μmの光信号を分波するWDM機構を実現している。光電変換素子は光導波路基板上に形成されたプラットフォーム上にマーカで位置決め実装され、誘電体多層膜フィルタを通過する1.3μmの光で双方向伝送を行う。同一の基板上にWDM機能を有する光回路と光電変換素子搭載のプラットフォームを作りこむことにより、部品点数削減と小型集積化を図っている。また、その組み立て方法は、電子部品実装で量産製造に実績がある表面実装技術を導入している。
【0007】
ところで、通信装置に組み込まれる電気部品は通常プリント配線基板上にリフロー半田付けされる。光伝送モジュールもこれら電気部品と一緒にリフロー半田付け工程でプリント配線基板上に実装できることが組立工程上効率が良く、望ましい。しかし、従来の光伝送モジュール、いわゆるピグテール型と呼ばれる光ファイバコード付モジュールはこの半田付け工程には不向きである。通常、光ファイバコードはナイロン製被覆膜を有しており、こうした被覆膜は耐熱性が80℃程度しかないため半田付け工程で溶けてしまう。また、光ファイバコード自体が製造現場において収容や取扱いの不具合をもたらし、プリント配線板への実装効率を著しく低下させることとなる。このため、光伝送モジュールのハンダ付け工程を可能として製造コスト削減を図るには、光ファイバコードを含まない、いわゆるレセプタクル型光伝送モジュールの適用が不可欠となっている。
【0008】
このようなリフロー半田付け工程が可能なレセプタクル型光伝送モジュールを提供する従来技術として、例えば以下に示す文献に記載のものがこれまでに知られている。
【0009】
47th Electronic Components and Technology Conference 1997 pp.620-625(文献2)には、WDM機能を有する光導波路基板と光電変換素子をレセプタクル型パッケージに納めた光伝送モジュールが記載されている。光導波路はマッハツェンダ型光結合器を有し、1.3μmと1.55μmの光の合分波を実現している。光電変換素子はそれぞれ別の基板に実装され、光導波路基板と光電変換素子を実装した基板をセラミックパッケージ内で位置決め固定することにより光導波路と光電変換素子を光接続している。光ファイバは素線の片端にフェルールを取りつけたフェルール付き光ファイバ構造とし、素線部分をファイバホルダで光導波路基板に取り付け、フェルールをブロックで保持固定している。ブロックによるフェルール保持部が第2の光ファイバとの着脱を可能としている。また、水分、酸素等による光電変換素子の腐食及び光結合部への結露を防ぐために、セラミックパッケージに蓋を被せ、接着固定して光結合部の気密封止を実現している。セラミックパッケージから伸びたフラットリードをリフローハンダ付けすることにより、プリント配線基板への実装を可能としている。
【特許文献1】
特開平11−119064号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
光伝送端末装置の最大の課題は低コスト化である。前記装置のうち、コストの大半を占めるのは光電変換機能を有する光伝送モジュールに係わっている。このため、光伝送モジュールの伝送特性・高信頼・高寿命を確保すると同時に、部材削減と組立工程の簡易化が不可欠となる。しかしながら、上述した従来技術には、以下のような課題があった。
【0011】
文献1記載の光伝送モジュールは、光導波路基板に光電変換素子を搭載するプラットフォームを設けるため、光導波路形成の他にプラットフォーム形成に係わる工程(平坦研磨、電極・ハンダパッド形成等)が増え、その製造プロセスは複雑になる。このため、プラットフォーム付き光導波路基板は製造歩留りが悪くなり易く、低コスト化にも限界があった。また、多層膜フィルタを用いたWDM構成は、導波路を横切る溝を形成しフィルタ膜を挿入固定する構造であるため、フィルタ部を通過する光はそこで少なからず散乱光を発生する。この散乱光が、導波路間の漏話の原因となり、伝送特性を満足しない可能性があった。
【0012】
文献2記載の光伝送モジュールは、フェルール付き光ファイバが非常に折れやすいファイバ素線をフェルールから突き出した構造をしているため、部材の加工が難しく、取扱いの観点から組み立て上の不具合を生じ易いという問題点があった。また、実装後の光ファイバ素線付きフェルールは、光ファイバ素線の根元(光ファイバ素線とフェルールの境界部分)に応力がかかり易く、光ファイバコネクタの着脱に耐えられない恐れがあった。更に、パッケージと蓋とで光結合部を気密封止する構成を取っているが、パッケージ側壁には光ファイバを外部に引き出すためのスリットが設けられており、気密封止を実現するにはこのスリット部分の空間を塞ぐ必要があった。このため、接着材等をスリット部に塗布充填する工程が必要であり、この工程は手作業に頼らざるを得なかった。これが組み立て効率低減を招く結果となっていた。また、気密封止に必ずパッケージと蓋が必要であり、且つ、セラミックといった高価な部材を適用しているため、部品点数の削減・部材費コスト削減の観点で限界があった。
【0013】
また、光ファイバの着脱は、光ファイバコネクタを光伝送部品の側面に向かって一方向に差し込む形態を取っている。光ファイバコネクタの着脱は、光伝送部品をプリント配線基板上に半田付け後行われるため、着脱の際に、リードを介した光伝送部品とプリント配線基板との半田接続部に応力が集中してかかる。このため、応力による半田剥がれや金属疲労によるリード断線等で、電気的な接触不良を起こす可能性があった。
【0014】
また、マッハツェンダ型光結合器を用いたWDM構成は、その原理的な特性上、ある特定の波長範囲に対して導波路間の光漏話を一定値以下に抑えることが困難であり、伝送特性を満足しない可能性があった。即ち、ある特性のワンポイント波長に対しては、漏話を抑えることはできても、対象となる波長範囲が広がるとその全ての波長域に対して漏話を確保することが難しいのである。
【0015】
よって、本発明の目的は、上述のような課題を解決し、量産化に適した低コストで信頼性の高い光伝送モジュールを実現することにある。
【0016】
本発明によると、ファイバ端を有する光ファイバと、上記ファイバ端が露出するように上記光ファイバが挿入固定されるフェルールと、上記フェルール及び光電変換素子が搭載される基板と、光導波構造を有し上記ファイバ端及び上記光電変換素子が上記光導波構造に光学的に結合されるように上記基板に固定される導波路基板とを備え、上記フェルールは、円筒状の第1の部分と、当該円筒を上記光ファイバの近傍まで切削してなる第2の部分とを含み、上記基板は、上記第1の部分が着座する第1のV字溝と、上記第1のV字溝の一方の斜面と同一平面上にある斜面を有する第2のV字溝とを有し、上記第2の字V溝の幅は、上記第1のV字溝の幅よりも小さく、上記フェルールの上記第2の部分の切削面が、上記第2の部分が接触していないほうの上記第1のV字溝の斜面と同一平面上に無い上記第2のV字溝の斜面側に対向することにより、上記光ファイバの光軸に垂直な断面内において、上記光電変換素子と上記フェルールに内蔵された上記光ファイバを近接させて並列実装した光伝送モジュールが提供される。
【0017】
この光伝送モジュールにおいては、光ファイバはフェルールに挿入固定されており、フェルールは基板に搭載されるので、このモジュールをレセプタクル型に構成するのが容易であり、量産化に適した低コストで信頼性の高い光伝送モジュールの提供が可能になる。
【0018】
例えば、フェルールは、円筒状の第1の部分と、当該円筒を光ファイバの近傍まで切削してなる第2の部分とを含み、基板は、フェルールの第1の部分が着座する第1のV字溝と、第1のV字溝の一方の斜面と同一平面上にある斜面を有する第2のV字溝とを有しており、フェルールの第2の部分は第2のV字溝の斜面に接している。この構成によると、光電変換素子を基板上の第2のV字溝の近傍に配置することによって、ファイバ端と光電変換素子とを極めて近接して並列配置することができる。その結果、導波路基板を小型に構成することができ、モジュールの小型化が可能になる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。同様の図を通じて同一の符号は、類似又は同様の部分を示す。
【0020】
図1は本発明の実施形態において光伝送モジュールを構成する光結合系を示す分解斜視図、図2は図1の部分的な詳細図、図3の(A)は図2におけるA−A´断面図、図3の(B)は図2におけるB−B´断面図である。
【0021】
図1において、符号1は光伝送モジュールを構成する光結合系を示している。光ファイバ14はそのファイバ端14Aが露出するようにフェルール3に挿入固定される。光電変換素子2及び2´とフェルール3とが基板4上に搭載される。特にこの実施形態では、光電変換素子2は発光素子としてのレーザダイオードであり、光電変換素子2´は受光素子としてのフォトダイオードである。
【0022】
光ファイバ14´はフェルール3´に挿入固定され、フェルール3´は基板4´上に搭載される。
【0023】
導波路基板5は光導波構造を有しており、光ファイバ14及び14´と光電変換素子2及び2´とが光導波構造に光学的に結合されるように基板4及び4´は導波路基板5に固定される。導波路基板5の光導波構造は、光ファイバ14、受光素子2´、発光素子2及び光ファイバ14´がそれぞれ光学的に結合されるポート5A、5B、5C及び5Dを有している。
【0024】
フェルール3は、円筒状の第1の部分3Aと当該円筒を光ファイバ14の近傍まで切削してなる第2の部分3Bとを一体に有している。
【0025】
基板4は、フェルール3の第1の部分3Aが着座する第1のV字溝11と、第1のV字溝の一方の斜面と同一平面状にある斜面を有する第2のV字溝12とを有している。フェルール3の第2の部分3Bは第2のV字溝12の上記斜面に接している。
【0026】
図3の(A)に示されるように、フェルール3の第2の部分3Bの切削面が、第2の部分3Bが接触していないほうの第2のV字溝12の壁面に対向するようにすれば、光ファイバ14のファイバ端14Aを光電変換素子2及び2´のごく近傍に配置することができる。
【0027】
基板4及び4´の材質としてシリコンを用い、V字溝11及び12を異方性エッチングにより形成することができる。基板4及び4´の材質として半導体、セラミック、ガラス等を用いても良い。
【0028】
フェルール3及び3´としては例えばジルコニア製の直径1.25mmのものを用いることができる。V字溝11及び12の幅は例えばそれぞれ1.52mm及び0.9mmである。
【0029】
発光素子2の近傍には、発光素子2のバックワード光をモニタするための受光素子6が設けられている。これらの素子2,2´及び6は例えばワイヤボンディングにより電極16に電気的に接続される。
【0030】
特にこの実施形態では、図3の(A)及び(B)に示されるような構造を採用したことにより、光ファイバ14のファイバ端14Aと素子2´との間の間隔を50μm程度に小さくすることができ、モジュールの小型化に寄与している。
【0031】
図4を参照すると、導波路基板5の斜視図が示されている。尚、図4においては、図1に示される導波路基板5の手前側及び向こう側が入れ替わっていることに留意されたい。ポート5Aとポート5B及び5Cとの間が波長λ1により結合され、ポート5Aとポート5Dとが波長λ2(≠λ1)により結合されるように、導波路基板5の光導波構造に関連して光学フィルタ21が設けられている。波長λ1及びλ2はそれぞれ例えば1.3μm及び1.55μmである。この実施形態では、光学フィルタ21としては、導波路基板5に形成された溝に嵌合する誘電体多層膜フィルタを用いることができる。
【0032】
導波路基板5の光導波構造は、ポート5B及び5Cと光学フィルタ21との間で波長λ2に関して放射モード(漏洩モード)となるように構成されている。即ち、波長λ1用の導波路23の一部27では波長λ2の光が放射モードとなるようにコアサイズが変更されている。また、その先には、オーバクラッドをエッチングにより除去した段差部24が設けられており、その表面には金属膜25が蒸着されている。これにより、放射モードとなった波長λ2の光を遮光し、光電変換素子への漏話を低減している。
【0033】
導波路基板5の4隅にはマーカ22が形成されており、基板4及び4´の対応する位置にもマーカ15が形成されている。従って、導波路基板5としてガラス基板等の透明基板を用いることによってマーカ15とマーカ22の位置合わせを容易に行うことができ、水平方向の光軸調整を省略することができる。マーカ22は金属膜25と同一プロセスで形成することができる。
【0034】
基板4の表面を高さ基準として、光電変換素子2及び2´並びに光ファイバ14の光軸高さが約10μmに設定しているのに対して、導波路基板5は、図5の(A)に示されるように、コア31のサイズを7μm×7μm、オーバクラッド32の厚みを13.5μmに設定し、導波路基板5を基板4に固定した際のコア高さが10μmになるようにしてある。
【0035】
コア高さの調整は、図5の(B)に示されるように、導波路基板5の基板4との接触固定領域33にコア形成と同時にコアと同一膜厚のガラス膜34を形成した後、オーバクラッドを形成して両者の膜厚を合せて高さ調整層とすることもでき、この場合、コア31のサイズを7μm×7μm、オーバクラッド32の厚みを6.5μmに設定することで、導波路基板5を基板4に固定した際のコア高さを10μmにすることができる。従って、このように垂直方向の光軸合せを容易に行うことができ、モジュールの製造の自動化に寄与するところが大きい。
【0036】
尚、図1に示されるように、フェルール3及び3´の基板4及び4´への固定強度を高めるために、フェルール3及び3´にそれぞれ対応したV字溝を有するブロック7及び7´を基板4及び4´に固定することができる。
【0037】
この光伝送モジュールを用いることによって、波長1.3μmの光信号による送信及び受信を行うことができる。即ち、発光素子2から出力された波長1.3μmの光信号は光導波構造を介して光学フィルタ21で反射されて光ファイバ14に導き入れられる。また、光ファイバ14から出力された波長1.3μmの光信号は、光導波構造を介して光学フィルタ21で反射され受光素子2´により受信される。更に、光ファイバ14から出力された波長1.55μmの光信号は、光導波構造を介して光学フィルタ21を透過し、光ファイバ14´に導き入れられる。
【0038】
図6を参照すると、導波路基板5の他の構成例が示されている。ここでは、図4において波長λ1用の光導波路23を放射モード(波長λ2)に形成することに代えて、光導波路23に隣接して、波長λ2の光を除去する方向性結合器型導波路フィルタ42を設けている。このフィルタ42はマッハツェンダ型結合器によって提供され得る。
【0039】
図7乃至図9は上述した光結合系をパッケージングする工程を示す図である。支持体61はリードフレーム62にプリモールド成形されたプラスチック成形体からなり、フェルールの取り出し口となる2ヶ所の側面63及び65が開放されている。この支持体61に基板4及び4´を例えばマーカを用いた位置決め法で予め定められた位置に搭載固定する。また、集積回路チップ64も同時に支持体61に固定する。固定にはエポキシ樹脂を使用することができ、この場合約180℃の加熱で接着可能である。
【0040】
次に、ガラス基板からなる導波路基板5を、導波路形成面を下にして裏面からガラス基板を通して可視光観察でマーカ位置決めを行い、UV接着剤で固定する。その後、フェルール3及び3´をそれぞれ基板4及び4´に固定し、フェルール抑え蓋71で抑える。この時、支持体61のツメ74とフェルール押さえ蓋71の本体とを係合させて、フェルール3及び3´を一定の圧力で押圧し、又、フェルール抑え蓋71の鍔状凸部72を支持体61の凹溝73に嵌合させて開放側面63及び65を塞ぐ。
【0041】
このようにして光結合系が組み込まれた後の支持体61内部には、透光性樹脂81を充填すると良い。透光性樹脂は、例えば150℃に加熱することにより硬化させることができる。
【0042】
モールド成形工程では、図10の(A)及び(B)に示されるように、フェルール3に厚みがテーパ状に変化する鍔92を有するシリコンゴムキャップ91が装着され、金型93のフェルールを抑える部分94に形成された凹溝でシリコンゴムキャップ91の鍔92が挟まれるように金型締結される。これにより、シリコンゴムキャップ91の鍔92は金型93の凹溝内壁に密着し、金型93とフェルール3の隙間が塞がれる。その後、通常のインジェクションモールディング法により低熱膨張型エポキシ樹脂を注入し、例えば180℃で整形することができる。
【0043】
このようにして得られたモールド成形体102には図11に示されるように、他の光ファイバとの着脱を可能とする為の凹溝101が形成されている。この凹溝101には、図12の(A)及び(B)に示されるように、光コネクタハウジング117のツメ112が嵌合し、ハウジング117を介して光コネクタ113を接続する。ハウジング117は例えば市販のMU型光コネクタに対応しており、内部にC型スリーブ114が設けられている。
【0044】
ハウジングを適切に選択することにより、市販の光コネクタ(SC型、MU型等)に対応するアダプタ形状を容易に得ることができる。また、光伝送モジュール側の凹溝101を市販のコネクタ形状に合せることにより、市販のコネクタハウジングを適用することができ、更に、光コネクタハウジング117枚のツメ形状116を光伝送モジュール側に一体成形すれば、光コネクタを直接接続することもできる。
【0045】
図13の(A)及び(B)は光伝送モジュールの通信端末装置への取り付けを示したものである。光伝送モジュールの電気リード62が差し込み式のプラグタイプであり、通信端末装置121側にプラグの差込口122を設けておく。従って、リード62を差し込み口122に差し込むことによって、光伝送モジュールと通信端末装置との電気的接続を容易に行うことができる。この場合、突起123を有する光コネクタハウジング117を用いることによって、この突起123を通信端末装置121に差し込み、これにより光伝送モジュールの光通信端末装置121への機械的な結合を容易に行うことができる。尚、光伝送モジュールは通信端末装置内のプリント配線基板上に直接リフロー半田付けにより実装しても良い。
【0046】
図14は他のフェルール形状を用いた光結合系を示している。直方体形状のフェルール131には、2本の光ファイバ素線132が並列して内蔵され、これらの両側にはガイド棒133を挿入するための一対の穴134が設けてある。一方、光素子搭載基板135にはガイド棒133を介してフェルールを位置決めするためのV字溝136が形成してある。フェルール131がガイド棒133により位置決め固定され、導波路基板137が前述と同様にマーカ(図示せず)を用いて位置決め固定されることにより、光ファイバ132と導波路基板137の光導波構造との光学的な結合を容易に行うことができる。
【0047】
また、フェルール131の外周に鍔状突起(図示せず)を設ければ、例えば図8に示される支持体61の凹溝73に鍔状突起を嵌合することにより、支持体61の開放側面を塞ぐことができる。モールド成形後の光コネクタとの着脱は、光コネクタハウジング117(図12参照)を介して例えば市販のMPOコネクタを用いて行うことができる。
【0048】
図15は本発明の他の実施形態における光伝送モジュールを構成する光結合系を示す分解斜視図である。ここでは、フェルール3及び発光素子2が搭載される基板51と受光素子2´が搭載される基板52とを導波路基板5に固定している。
【0049】
導波路基板5の光導波構造は、光ファイバ14、発光素子2及び受光素子2´がそれぞれ光学的に結合されるポート5E,5F及び5Gを有している。光導波構造に関連して例えば1.3μmの光を反射し1.55μmの光を透過する誘電体多層膜フィルタからなる光学フィルタ21が設けられている。具体的には、光学フィルタ21は導波路基板5に形成された溝に挿入固定されている。従って、ポート5Eとポート5Fとの間は波長1.3μmにより結合され、ポート5Eとポート5Gとの間は波長1.55μmにより結合される。この光結合系を用いることによって、波長1.3μmの光信号を用いた送信と波長1.55μmの光信号を用いた受信とを行うことができる。
【0050】
以上説明した実施形態では、図1乃至図3に示されるように、フェルール3の一部を切削除去し、光電変換素子2及び2´をフェルール3に内蔵された光ファイバ14と近接させて並列実装することにより、導波路基板5の光導波構造のピッチを狭くすることができ、導波路基板5の小型化が図れる。また、光電変換素子2及び2´とフェルール3とが搭載される基板4を導波路基板5と分離することにより、光導波路形成プロセスの簡易化が図れ、歩留まり向上及び低コスト化に繋がる。
【0051】
図5に示されるように、オーバクラッド32の厚みをコアの高さ調整層とすれば、求められる高さ(オーバクラッドの厚み)は10μm程度であるため、従来のように30乃至40μmといった厚いガラス膜を形成する必要がなく、導波路形成プロセスの負担を軽減することができる。また、基板4又は4´との接触固定領域33にコア形成と同時にコアと同一膜厚のガラス膜34を形成した後、オーバクラッド32を形成し、両者の膜厚を合せて高さ調整層とすれば、更にオーバクラッドの形成膜厚を薄くすることができる。オーバクラッドを薄くしたことにより、光導波路の損失が増大することが懸念されるが、図9に示されるように、支持体61に充填する透明樹脂81が屈折率整合材として作用するので、これがオーバクラッドとして機能し、伝搬損失の増大を回避することができる。
【0052】
また、透明樹脂81の充填は、次工程のモールド成形時の樹脂注入圧から光部品を守る役割も果たす。
【0053】
フェルール3は、光ファイバ素線部を有さない構造とすることにより応力破損の問題を解決できると同時に、部品としての取扱いが容易になるため、作業効率が改善できる。
【0054】
また、基板4をシリコンで構成すれば、フェルール3の格納溝等を半導体プロセスを利用した異方性エッチングで容易に作製することができ、量産に適した安価な部品供給が可能となる。
【0055】
また、導波路基板5としてガラス基板を用いれば、光部品搭載基板とのマーカ位置決めの際に基板裏面からガラス基板を通して可視光で位置合わせすることができ、通常のCCDカメラ等を用いた簡易製造設備で容易に位置決め実装を実現することができる。
【0056】
光導波路の構成は、図4の如く、光学フィルタ21に加えて、漏話対象となる波長の光が放射モードとなる光導波路27を適所に設ければ、フィルタ部で生じる散乱光が原因となる光導波路間の漏話を低減することができ、伝送特性が確保できる。また、光導波路のコア近傍を除くオーバクラッドの一部24をエッチングで除去し、遮光性物質25を充填することでクラッド内を伝搬する迷光をカットすることができ、漏話の更なる低減が図れる。また、導波路基板4に形成するマーカ22の材質として金属膜を選択し、マーカ22と遮光溝への遮光性物質25付加を同時に行えば、プロセス工程を簡易化することができる。
【0057】
光導波路の別形態として、図6の如く、光学フィルタ21に加えて、漏話対象となる波長の光を除去する方向性結合器型導波路フィルタ42を適所に設ければ、フィルタ部で生じる散乱光が原因となる光導波路間の漏話を低減することができる。
【0058】
図7〜9の如く、光部品搭載基板4及び4´と導波路基板5とフェルール3及び3´からなる光結合系を支持体61に収納する際、フェルール押さえ蓋71に鍔状の凸部72を設け、押さえ蓋71でフェルール3及び3´を固定すると同時に鍔状凸部72で支持体の開放側面63及び65を塞げば、部材・工程を削減でき効率的に透明樹脂充填のバスを形成することができる。また、支持体61に、フェルール押さえ蓋71の鍔状凸部72と嵌合する凹部73を設ければ、両者を嵌合させることにより確実に支持体61の開放側面を塞ぐことができる。また、支持体61にフェルール押さえ蓋71と嵌合するツメ74を設け、ツメ74とフェルール押さえ蓋71本体を嵌合させれば、一定の押圧力でフェルール3及び3´を保持、固定することが可能であり、フェルールの固定精度が向上する。
【0059】
支持体61全体をモールド形成する際に、フェルール3に弾性体のキャップ91を装着し、これをモールド成形用金型93で押さえれば、金型締結時の圧力がフェルール3に直接かかることを回避でき、フェルールの位置ずれや破損を回避することができる。また、弾性体キャップ91にテーパ状の鍔92を設け、一方、金型93のフェルールを押さえる部分にこの鍔92を挟む凹溝形状94を設け、両者を嵌合させて弾性体キャップ91の鍔部92を金型凹溝の内壁に密着させれば、金型93とフェルール3の隙間を塞ぐことができ、樹脂注入時の樹脂漏れを回避できフェルール端面の汚染を防ぐことができる。
【0060】
光ファイバの着脱は、光コネクタハウジング117を後付けできるようにすれば、接続する光コネクタの種類に選択の自由度が生じるため、光伝送モジュールの共用範囲が広がり低コスト化が図れる。一方、光コネクタハウジングのツメ形状116を光伝送モジュール102に一体成形すれば、部品点数及び組み立て工数を削減することができる。
【0061】
図13の如く、光伝送モジュールの電気リード62を差し込み式プラグタイプとし、通信端末装置121にプラグ差し込み式で電気的接続をとれるようにすれば、着脱交換が容易となる。また、光コネクタハウジング117に通信端末装置と直接嵌合する凸部123を設ければ、光コネクタ113着脱時に生じる応力がリード端子にかかることが無く、リード部の接触不良や金属疲労による断線等を回避することができる。
【0062】
従って、上記作用により、光伝送モジュールの形態及びその実装方法に関して、従来の不具合を解消し、量産化に適した製造方法が提供できる。よって、低コストで信頼性の高い光伝送部品が容易に実現できる。
【0063】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、量産化に適した低コストで信頼性の高い光伝送モジュールの提供が可能になるという効果が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の実施形態における光伝送モジュールを構成する光結合系を示す分解斜視図である。
【図2】図2は図1に示される光結合系の部分的な詳細図である。
【図3】図3の(A)及び(B)は導波路基板の断面を示す図である。
【図4】図4は導波路基板の斜視図である。
【図5】図5の(A)及び(B)は導波路基板の断面を示す図である。
【図6】図6は導波路基板の他の構成例を示す斜視図である。
【図7】図7は光結合系の支持体への実装を示す図(その1)である。
【図8】図8は光結合系の支持体への実装を示す図(その2)である。
【図9】図9は光結合系の支持体への実装を示す図(その3)である。
【図10】図10の(A)及び(B)はモールド成形を示す図である。
【図11】図11は光伝送モジュールの斜視図である。
【図12】図12の(A)及び(B)は光伝送モジュールと光ファイバコネクタの接続を示す図である。
【図13】図13の(A)及び(B)は光伝送モジュールの通信端末装置への取り付けを示す図である。
【図14】図14は本発明の他の実施形態における光伝送モジュールを構成する光結合系を示す斜視図である。
【図15】図15は本発明の更に他の実施形態における光伝送モジュールを構成する光結合系を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
2,2´ 光電変換素子
3,3´ フェルール
4,4´ 基板
5 導波路基板
21 光学フィルタ
Claims (6)
- ファイバ端を有する光ファイバと、
上記ファイバ端が露出するように上記光ファイバが挿入固定されるフェルールと、
上記フェルール及び光電変換素子が搭載される基板と、
光導波構造を有し上記ファイバ端及び上記光電変換素子が上記光導波構造に光学的に結合されるように上記基板に固定される導波路基板とを備え、
上記フェルールは、円筒状の第1の部分と、当該円筒を上記光ファイバの近傍まで切削してなる第2の部分とを含み、
上記基板は、上記第1の部分が着座する第1のV字溝と、上記第1のV字溝の一方の斜面と同一平面上にある斜面を有する第2のV字溝とを有し、
上記第2のV字溝の幅は、上記第1のV字溝の幅よりも小さく、
上記フェルールの上記第2の部分の切削面が、上記第2の部分が接触していないほうの上記第1のV字溝の斜面と同一平面上に無い上記第2のV字溝の斜面側に対向することにより、上記光ファイバの光軸に垂直な断面内において、上記光電変換素子と上記フェルールに内蔵された上記光ファイバを近接させて並列実装した光伝送モジュール。 - 請求項1に記載の光伝送モジュールであって、
第2の光ファイバと、
上記第2の光ファイバが搭載される第2の基板とを更に備え、
上記第2の基板は上記第2の光ファイバが上記光導波構造に光学的に結合されるように上記導波路基板に固定される光伝送モジュール。 - 請求項2に記載の光伝送モジュールであって、
上記光電変換素子は受光素子及び発光素子からなり、
上記光導波構造は上記光ファイバ、上記受光素子、上記発光素子及び上記第2の光ファイバがそれぞれ光学的に結合される第1乃至第4のポートを有し、
上記第1のポートと上記第2及び第3のポートとの間が第1の波長により結合され上記第1のポートと上記第4のポートとが上記第1の波長と異なる第2の波長により結合されるように上記光導波構造に関連して設けられた光学フィルタを更に備えた光伝送モジュール。 - 請求項3に記載の光伝送モジュールであって、
上記光導波構造は、上記第2及び第3のポートと上記光学フィルタとの間で上記第2の波長に関して放射モードとなるように構成されている光伝送モジュール。 - 請求項1に記載の光伝送モジュールであって、
第2の光電変換素子と、
上記第2の光電変換素子が搭載される第2の基板とを更に備え、
上記第2の基板は上記第2の光電変換素子が上記光導波構造に光学的に結合されるように上記導波路基板に固定される光伝送モジュール。 - 請求項5に記載の光伝送モジュールであって、
上記光電変換素子及び上記第2の光電変換素子はそれぞれ発光素子及び受光素子であり、
上記光導波構造は上記光ファイバ、上記発光素子及び上記受光素子がそれぞれ光学的に結合される第1乃至第3のポートを有し、
上記第1のポートと上記第2のポートとの間が第1の波長により結合され上記第1のポートと上記第3のポートとが上記第1の波長と異なる第2の波長により結合されるように上記光導波構造に関連して設けられた光学フィルタを更に備えた光伝送モジュール。
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