JP4351339B2 - 光部品の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として光通信用の光受動部品として用いられるのに好適な、光部品、非相反素子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光部品である、光アイソレータおよびその製造方法について説明する。
【０００３】
図４は、従来の光アイソレータの断面図である。図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は側面図である。図４にて、光アイソレータ１１は、２枚の偏光子２ａ、２ｂと、ファラデー回転子３ｂと、補償板４ｂ、および２枚の基板１ａ、１ｂで構成されている。ここで、基板１ａ、１ｂは、材質を一般のフェライト系マグネット材料としている。
【０００４】
図５は、従来の光アイソレータの他の例を示す。図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側面図である。図５にて、光アイソレータ１２は、円筒状の金属筐体１０２と、２枚の偏光子２ｃ、２ｄ、ファラデー回転子３ｂ、マグネット８で構成されている。さらに、金属筐体１０２は、筒状筐体６１と、蓋状筐体７１とを組み合わせて構成されており、筒状筐体６１には、偏光子２ｄとファラデー回転子３ｂおよびリング状のマグネット８が固定され、蓋状筐体７１には、偏光子２ｃが固定されている。ここで、リング状のマグネット８は、ファラデー回転子３ｂの周辺部に挿入されている。
【０００５】
図６は、図４に示した、従来の光アイソレータの製造方法の説明図である。図６では、光アイソレータの中間品は、偏光子２ｂ、ファラデー回転子３ｂ、および基板１ａ、および補償板４ａで構成されている。ここで、偏光子２ｂ、およびファラデー回転子３ｂ、および補償板４ｂは、予め所定の寸法に切断された後、単一寸法に切断された基板１ａ上に、接着剤で固定されている。前記光アイソレータ中間品に、偏光子１６が接着剤５２によって基板１ａ上に接着され、更に、基板１ｂが、先の基板１ａ上とは反対側の位置に接着固定されて光アイソレータが製造される。ここで、接着剤５２は、有機系の接着剤、あるいは半田、あるいはガラス半田のいずれかが用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光アイソレータおよびその製造方法には、以下の問題点があった。図４に示す従来の光アイソレータの製造方法は、組立てに作業時間がかかるという問題点があった。また、図６に示す場合に、ピンセットで光学素子を基板上に載せる作業を行なうと、接着剤、半田、あるいはガラス半田の表面張力で光学素子同士が引きつけられ、光学面への接着剤、半田、あるいはガラス半田の付着や、光学素子の倒れ、傾きが生じ、光アイソレータとしての特性に悪影響が出るという問題点があった。
【０００７】
また、図５に示す従来の他の例での光アイソレータでは、ファラデー回転子に磁界を与えるために、リング状のマグネットをファラデー回転子を囲うように配置していたが、リング状のマグネットの加工に、多大なコストがかかるという問題点があった。また、従来の図４および図５の光アイソレータは、ＬＤモジュール等に組み立てる際に溶接を行うため、光素子部全体を、金属筐体に挿入するが、寸法の小さい金属筐体の作製には限界があり、またコスト高であるため、光アイソレータの小型化および低価格化が困難となるという問題点があった。
【０００８】
従って、本発明の目的は、各光学素子の固定が確実に行われ、しかも光学特性が優れ、また量産性に優れた光部品、非相反素子およびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
光部品は、基板に、偏光子あるいは複屈折結晶、およびファラデー回転子を固定する際、前記の各光学部品を、小片に切断せず、設定した幅の短冊状に切断した基板の上に、設定した幅の短冊状に切断した各光学素子を固定した後、設定した寸法に、前記光学素子と基板とを同時に切断して形成する光部品とするものである。
【００１０】
また、光部品の製造方法は、設定した幅の短冊状に切断した基板に、設定した幅の短冊状に切断した偏光子あるいは複屈折結晶およびファラデー回転子を固定した後、基板と光学素子の固定面の対面に、設定した幅の短冊状に切断した基板を固定した後、所定の寸法に光学素子とマグネットを同時に切断して光部品を作製することを特徴とする光部品の製造方法である。
【００１１】
また、光部品は、偏光子およびファラデー回転子を、板状のマグネット４枚で囲うことによって、リング状マグネットを使用せずにファラデー回転子に磁界を与えることができる光部品、即ち、光アイソレータ、光サーキュレータ等の非相反素子を提供するものである。
【００１２】
また、光部品は、偏光子、およびファラデー回転子を、溶接可能なマグネットで固定することで、金属筐体を必要としないことを特徴とする光アイソレータ、光サーキュレータ等の非相反素子である。ここで、偏光子には、その代替えとして、複屈折結晶を使用しても良い。
【００１３】
また、光部品の製造方法によれば、光部品の中間品を短冊状に切断し、基板に固定することにより、治具による位置決めが容易になり、光部品の傾き、倒れ、接着剤の付着が低減され、特性の安定した光アイソレータ、光サーキュレータ等の非相反素子の製造が可能となるものである。
【００１４】
また、短冊状の光部品の中間品をガラス基板に固定した後、前記光部品の中間品と基板を同時に切断することにより、大幅な工数削減になる。
【００１５】
また、偏光子あるいは複屈折結晶、およびファラデー回転子を、板状のマグネット４枚で囲うことによって、リング状マグネットを使用せずに済む。板状マグネットは、リング状マグネットに比べ加工費が安く、コスト削減になる。また、偏光子あるいは複屈折結晶、およびファラデー回転子を、溶接可能なマグネットで固定することで、金属筐体を必要とせず、低価格化、小型化が図れるものである。
【００１６】
即ち、偏光子あるいは複屈折結晶と、ファラデー回転子と、基板とから構成される光部品において、前記偏光子あるいは複屈折結晶と前記ファラデー回転子とは、各々の光学面を除く少なくとも２面が前記基板に固定され、かつ、前記基板の材質が、直接溶接可能なＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏマグネット材料であり、前記偏光子あるいは複屈折結晶と前記ファラデー回転子とを固定した前記基板が、モジュールに直接溶接可能である光部品である。
【００１７】
また、前記光部品がアイソレータあるいはサーキュレータ等の非相反素子である。
【００１８】
本発明は、偏光子用あるいは複屈折結晶用材質からなる長尺物と、ファラデー回転子用材質からなる長尺物と、直接溶接可能なＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏマグネット材料からなる基板とを用い、それら長尺物を基板の上に固定した後、所定の寸法に切断し、偏光子あるいは複屈折結晶とファラデー回転子とを固定した基板がモジュールに直接溶接可能な個々の光部品を作製する光部品の製造方法である。
【００１９】
また、本発明は、偏光子用あるいは複屈折結晶用材質からなる長尺物と、ファラデー回転子用材質からなる長尺物と、直接溶接可能なＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏマグネット材料からなる２枚の基板とを用い、それら長尺物を一方の基板の上に固定しつつ、一方の基板とそれら長尺物との固定面の対面に他方の基板を固定した後、所定の寸法に切断し、偏光子あるいは複屈折結晶とファラデー回転子とを固定した基板がモジュールに直接溶接可能な個々の光部品を作製する光部品の製造方法である。
【００２０】
【００２１】
また、本発明は、前記光部品がアイソレータあるいはサーキュレータ等の非相反素子である光部品の製造方法である。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明の実施例による光部品およびその製造方法について説明する。
【００２３】
図１は、本発明の光部品の製造方法についての、光部品の中間品をなす被加工物の説明図である。図１に示す被加工物は、基板１上に、１.２ｍｍ幅の短冊状に切断した各光学素子用の材質からなる長尺物を固定した状態を示す図である。即ち、偏光子用材質からなる長尺物２ｅ，２ｆ、およびファラデー回転子用材質からなる長尺物３ａ、および補償板用材質からなる長尺物４ａが、基板１上に固定されている。ここで、基板１は、その幅寸法は、３.１ｍｍ幅となっている。また、基板１は、その材質を、溶接可能なマグネット材料としている。例えば、ＦｅーＣｒーＣｏマグネット材料が選択される。基板１にエポキシ接着剤を塗布し、１.２ｍｍ幅の短冊状に切断した光学素子を位置決め治具にて位置決めした後、固定し、そのまま１２０℃のオーブンにて接着剤を硬化させる。
【００２４】
なお、図１の例では、偏光子用材質からなる長尺物２ｅ，２ｆを使用したが、これの代りに、複屈折結晶用材質からなる長尺物を用いても、同様の光部品の中間品をなす被加工物が得られる。
【００２５】
図２は、本発明の光部品の製造方法についての、被加工物の切断工程の説明図である。図２にて、先のオーブン乾燥にて接着剤を硬化させた被加工物を、ガラス基板９上に、ワックス１０にて接着し、切断機にて、前記被加工物を１.２ｍｍ幅に切断し、個々の光部品を製造する工程を示す図である。ここでは、光部品は、非相反素子の１例である、光アイソレータとしている。
【００２６】
上記での、切断した光部品である光アイソレータと、１.２ｍｍ×３.１ｍｍに切断した３枚の基板１ｄ、１ｅ、１ｆを、前記切断した光アイソレータに接着、硬化する。接着剤を硬化した光アイソレータを、筒状筐体６へ挿入して、基板１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｄと、筒状筐体６の端部間を接着剤によって固定した後、さらに、蓋条筐体７を、前記筒状筐体６の片側面に接着硬化させる（図３）。
【００２７】
図３に、上記に説明した製造方法による本発明の光アイソレータの概略図を示す。図３（ａ）は、正面図を、図３（ｂ）は、側面図を示す。
【００２８】
本発明による光アイソレータの特性は、光挿入損失が０.３ｄＢ、逆方向挿入損失が２５ｄＢの特性が得られた。
【００２９】
上記の光アイソレータの例では、筒状筐体６と蓋条筐体７とからなる金属筐体１０１を使用したが、他の例として、全く金属筐体を用いない場合も可能である。その場合、基板１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆを溶接可能なマグネットとしているので、これを利用して、直接、ＬＤモジュール等へ溶接により固定することが可能である。
【００３０】
以上の説明の通り、本発明によれば、所定の幅の短冊状に切断された各光学素子用の材質からなる長尺物を基板に固定することにより、光部品の治具による位置決めが容易になり、光学素子の傾き、倒れ、接着剤の付着が低減され、特性の安定した光部品の製造方法を提供できる。
【００３１】
また、所定の幅の短冊状に切断された光学素子を板状基板に固定することにより、光部品と基板を同時に切断することが可能となり、大幅な工数削減となる光部品の製造方法を提供できる。
【００３２】
また、光部品を、板状基板、即ち、マグネット４枚で囲うことによって、リング状マグネットを使用せずに済む。この板状のマグネットは、従来用いていたリング状マグネットに比べ加工費が安く、部品費のコスト削減となる。
【００３３】
また、光部品を、溶接可能なマグネットで固定することで、金属筐体を必要とせずにＬＤモジュール等への溶接が可能となり、全体の光学装置の低価格化、小型化が図れる。
【００３４】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、各光学素子の固定が確実に行われ、しかも光学特性が優れ、また量産性に優れた光部品、非相反素子およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光部品の製造方法における被加工物の説明図。
【図２】本発明による光部品の製造方法における被加工物の切断工程の説明図。
【図３】本発明の実施例による光アイソレータの概略図。図３（ａ）は、正面図、図３（ｂ）は、側面図。
【図４】従来の光アイソレータの説明図。図４（ａ）は、正面図、図４（ｂ）は、側面図。
【図５】従来の他の例の光アイソレータの説明図。図５（ａ）は、正面図、図５（ｂ）は、側面図。
【図６】従来の光アイソレータの製造方法を示す図。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ 基板
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ’，２ｆ’ 偏光子
２ｅ，２ｆ 偏光子用材質からなる長尺物
３ａ ファラデー回転子用材質からなる長尺物
３ｂ ファラデー回転子
４ａ 補償板用材質からなる長尺物
４ａ’，４ｂ 補償板
５，５１，５２ 接着剤
６，６１ 筒状筐体
７，７１ 蓋状筐体
８ マグネット
９ ガラス基板
１０ ワックス
１１，１２ 光アイソレータ
１０１，１０２ 金属筐体

Claims (3)

1. 偏光子あるいは複屈折結晶用材質からなる長尺物と、ファラデー回転子用材質からなる長尺物と、直接溶接可能なＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏマグネット材料からなる基板とを用い、それら長尺物を前記基板の上に固定した後、所定の寸法に切断し、前記偏光子あるいは複屈折結晶と前記ファラデー回転子とを固定した前記基板がモジュールに直接溶接可能な個々の光部品を作成することを特徴とする光部品の製造方法。
2. 偏光子あるいは複屈折結晶用材質からなる長尺物と、ファラデー回転子用材質からなる長尺物と、直接溶接可能なＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏマグネット材料からなる２枚の基板とを用い、それら長尺物を一方の基板の上に固定しつつ、一方の基板とそれら長尺物との固定面の対面に他方の基板を固定した後、所定の寸法に切断し、前記偏光子あるいは複屈折結晶と前記ファラデー回転子とを固定した前記基板がモジュールに直接溶接可能な個々の光部品を作成することを特徴とする光部品の製造方法。
3. 前記光部品が、アイソレータあるいはサーキュレータの非相反素子である請求項１または請求項２に記載の光部品の製造方法。

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