JP4652594B2 - 光モジュール - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に光通信用として用いられる光導波回路チップをパッケージ内に収容して形成される光モジュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
光通信用として、基板上に光導波路形成領域を形成した様々な光導波回路チップが用いられており、光導波回路チップは、一般に、光ファイバと接続して用いられる。光導波回路チップと光ファイバとを接続する場合、例えば光ファイバを光ファイバ配列具に固定して光ファイバブロックとし、この光ファイバブロックと光導波回路チップを接着剤等により固定する。
【0003】
なお、光導波回路チップの厚みは通常0.5mm〜1mm程度であり、外力に弱く、また、上記のように、光導波回路チップと光ファイバブロックを接続した場合、光ファイバブロックと光導波回路チップとの接続部の強度も弱い。そこで、光導波回路チップおよび光導波回路チップと光ファイバブロックとの接続部は、パッケージに収容されて用いられることが多い。
【0004】
ところで、光通信における伝送容量を飛躍的に増加させる方法として、光波長多重通信の研究開発が盛んに行なわれ、実用化が進みつつある。この光波長多重通信は、例えば互いに異なる波長を有する複数の光を多重して伝送させるものであり、近年、波長多重通信の実用化のために、アレイ導波路型回折格子や光スイッチ等の光導波回路チップおよび、これらを組み合わせた高機能集積型の光導波回路チップが用いられるようになった。
【0005】
アレイ導波路型回折格子等の光導波回路チップや高機能集積型の光導波回路チップは、そのサイズが30×30mm程度〜80×80mm程度であり、従来のスプリッタやカプラ等といった光導波回路チップのサイズが数mm〜数十mm程度であったのに比べてチップサイズが大きくなっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アレイ導波路型回折格子や高機能集積型の光導波回路チップは質量も従来の光導波回路チップに比べて大きいので、アレイ導波路型回折格子や高機能集積型の光導波回路チップをパッケージ内に収容して成る光モジュールは、運搬時の振動や光モジュールを落としてしまったときの衝撃に耐えられず、光導波回路チップの破損や光導波回路チップと光ファイバブロックとの接続部の破損を引き起こすといった問題が生じた。
【0007】
例えば、本発明者が、チップサイズが32mm×34mmの光導波回路チップをパッケージに収容し、耐衝撃性の試験を行った結果、200G×1ms(8times/direction, 3 directions)で光導波回路チップと光ファイバブロックとの接続部に亀裂が入り、光損失が0.25dB増加してしまった。この結果は、パッシブ・オプティカル・コンポーネントとしての指標規格であるGR-1221-COREを満足することができないものであり、非常に問題であった。
【0008】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、運搬時の振動や光モジュールの落下等が生じても、光導波回路チップや光導波回路チップと光ファイバブロックとの接続部に亀裂等が生じることを抑制できる耐衝撃性、耐振動性の高い光モジュールを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、第1の発明は、光導波路形成領域を基板上に形成した光導波回路チップと、該光導波回路チップを少なくともエッジ部周辺部で支持して収容するパッケージとを有し、前記光導波回路チップのエッジ部近傍の少なくとも1箇所には前記光導波回路チップの衝撃緩和用の弾性部材が設けられており、該弾性部材は断面コ字形状に形成されて光導波回路チップの表面側と裏面側から光導波回路チップを挟む態様と成しており、前記パッケージには弾性部材を嵌合する嵌合凹部が設けられており、光導波回路チップの光導波路形成領域は、1本以上の並設された光入力導波路と、該光入力導波路の出射側に接続された第1のスラブ導波路と、該第1のスラブ導波路の出射側に接続されたアレイ導波路と、該アレイ導波路の出射側に接続された第2のスラブ導波路と、該第2のスラブ導波路の出射側に接続された複数の並設された光出力導波路とを有して、前記アレイ導波路は前記第1のスラブ導波路から導出された光を伝搬する互いの長さが設定量異なる複数のチャンネル導波路が並設されて成る構成をもって課題を解決する手段としている。
【0011】
さらに、第の発明は、上記第1の発明の構成に加え、前記弾性部材は光導波回路チップの少なくとも1組の対角近傍に設けられている構成をもって課題を解決する手段としている。
【0012】
さらに、第の発明は、上記第1または第2の発明の構成に加え、前記導波回路チップは四辺形状の平面形状を有しており、弾性部材は光導波回路チップの3つ以上の角部近傍に設けられている構成をもって課題を解決する手段としている。
【0013】
さらに、第4の発明は、上記第1乃至第3のいずれか一つの発明の構成に加え、前記断面コ字形状に形成されて光導波回路チップの表面側と裏面側から光導波回路チップを挟む態様に設けられた弾性部材とは別に、光導波回路チップの表面と裏面の少なくとも一方側のエッジ部近傍には前記光導波回路チップの衝撃緩和用の弾性部材がさらに設けられている構成をもって課題を解決する手段としている。
【0015】
さらに、第の発明は、上記第1乃至第のいずれか一つの発明の構成に加え、前記光導波回路チップと弾性部材との間と、該弾性部材とパッケージとの間の少なくとも一方には、隙間が形成されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【0016】
さらに、第の発明は、上記第1乃至第のいずれか一つの発明の構成に加え、前記弾性部材はゴムとした構成をもって課題を解決する手段としている。
【0017】
さらに、第の発明は、上記第1乃至第のいずれか一つの発明の構成に加え、前記第1のスラブ導波路と第2のスラブ導波路の少なくとも一方がスラブ導波路を通る光の経路と交わる面で分離されて分離スラブ導波路と成し、該分離スラブ導波路の少なくとも一方側を前記分離面に沿って温度に依存してスライド移動させるスライド移動部材が設けられている構成をもって課題を解決する手段としている。
【0018】
上記構成の本発明においては、パッケージが光導波回路チップを少なくともエッジ部周辺部で支持して収容しており、前記光導波回路チップのエッジ部近傍の少なくとも1箇所には前記光導波回路チップの衝撃緩和用の弾性部材が設けられているので、運搬時の振動や光モジュールの落下が生じても、光導波回路チップや、光導波回路チップと接続される光ファイバブロック等の光部品との接続部に亀裂等が生じることを抑制でき、耐衝撃性、耐振動性の高い光モジュールとなる。
【0019】
特に、前記弾性部材を断面コ字形状に形成し、光導波回路チップの表面側と裏面側から光導波回路チップを挟む態様と成すと、光導波回路チップの衝撃緩和が良好となる。
【0020】
また、弾性部材を光導波回路チップの少なくとも1組の対角近傍に設けることにより、衝撃による亀裂等が生じやすい部位の衝撃緩和を発揮でき、一般に、四辺形状の平面形状を有する光導波回路チップの3つ以上の角部近傍に弾性部材を設けると、衝撃緩和効果が良好になる。
【0021】
さらに、光導波回路チップはアレイ導波路型回折格子として、第1のスラブ導波路と第2のスラブ導波路の少なくとも一方を、スラブ導波路を通る光の経路と交わる面で分離して分離スラブ導波路と成し、該分離スラブ導波路の少なくとも一方側を前記分離面に沿って温度に依存してスライド移動させるスライド移動部材を設けた構成においては、例えばスライド移動部材の機能によって光透過中心波長の温度依存性を低減できる。
【0022】
したがって、この構成の光モジュールは、波長多重通信用として非常に重要であり、本発明は、上記のように、光導波回路チップや、光導波回路チップと接続される光ファイバブロック等の光部品との接続部に亀裂等が生じることを抑制できることから、波長多重通信の実用化を図ることが可能となる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。
【0024】
図1には、本発明に係る光モジュールの第1実施形態例の要部構成が示されている。なお、本実施形態例の光モジュールは、上蓋を有するパッケージを有しており、図1の(a)にはパッケージ上蓋を省略した状態の平面図が示されている。また、同図の(b)には、同図の(a)の線A−A’で切断したときの断面図が、パッケージ上蓋を装着した状態で示されている。
【0025】
これらの図に示すように、本実施形態例の光モジュールは、パッケージ30内の収容部28に、光導波回路チップ11を収容して形成されており、光導波回路チップ11は少なくともエッジ部周辺部でパッケージ30に支持されて収容されている。パッケージ30は、パッケージ筐体30aとパッケージ上蓋30bを有している。パッケージ筐体30aには光導波回路チップ11の収容部28が形成されており、収容部28には屈折率整合剤として機能するシリコーンオイルが充填されている。
【0026】
光導波回路チップ11は、基板1上に光導波路形成領域10を形成して成り、その重さは約10gである。光導波回路チップ11の平面形状は四辺形状であり、幅(Y方向の長さ)が500mm、X方向の長さが700mmである。
【0027】
本実施形態例の特徴的なことは、光導波回路チップ11の3つ以上(ここでは4つ)の角部近傍に、光導波回路チップ11の衝撃緩和用の弾性部材12が設けられていることである。言い換えれば、本実施形態例では、光導波回路チップ11の2組の対角近傍に上記弾性部材12が設けられている。
【0028】
図1の(b)に示すように、弾性部材12は断面コ字形状に形成されて光導波回路チップ11の表面側と裏面側から光導波回路チップ11を挟む態様と成しており、弾性部材12はバイトンゴム(「バイトン」は登録商標)により形成されている。なお、図2の(a)に弾性部材12の断面図が、(b)に弾性部材12の平面図が、(c)に弾性部材12の斜視図がそれぞれ示されている。
【0029】
図1に示すように、パッケージ30のパッケージ筐体30aには弾性部材12を嵌合する嵌合凹部14が設けられている。光導波回路チップ11と弾性部材12との間と、該弾性部材12とパッケージ30の嵌合凹部14との間には、それぞれ、約80μmの隙間が形成されており、光導波回路チップ11がパッケージ30内で多少動ける遊びと成している。
【0030】
光導波回路チップ11は100GHz間隔の波長数50の波長多重光を分波するあるいは合波する機能を有するアレイ導波路型回折格子であり、光導波路形成領域10には以下の導波路構成が形成されている。
【0031】
すなわち、上記導波路構成は、1本以上の並設された光入力導波路2と、該光入力導波路2の出射側に接続された第1のスラブ導波路3と、該第1のスラブ導波路3の出射側に接続されたアレイ導波路4と、該アレイ導波路4の出射側に接続された第2のスラブ導波路5と、該第2のスラブ導波路5の出射側に接続された複数の並設された光出力導波路6とを有しており、前記アレイ導波路4は前記第1のスラブ導波路3から導出された光を伝搬する互いの長さが設定量異なる複数のチャンネル導波路4aが並設されて成る。
【0032】
また、本実施形態例において、第1のスラブ導波路3と第2のスラブ導波路5の少なくとも一方(ここでは第1のスラブ導波路3)がスラブ導波路3を通る光の経路と交わる面(交差分離面8)で分離されて分離スラブ導波路3a,3bと成している。
【0033】
交差分離面8は光導波路形成領域10の一端側(図1の(a)の上端側)から光導波路形成領域の途中部にかけて設けられており、この交差分離面8に連通させて、第1のスラブ導波路3と交差しない非交差分離面18が形成されている。非交差分離面18は交差分離面8と直交して設けられている。なお、非交差分離面18は交差分離面8と直交しなくてもよく、同図は直交している態様を記載している。
【0034】
そして、本実施形態例では、交差分離面8と非交差分離面18とによって、光導波路形成領域10を、一方側の分離スラブ導波路3aを含む第1の光導波路形成領域10aと、他方側の分離スラブ導波路3bを含む第2の光導波路形成領域10bとに分離している。また、光導波路形成領域10a,10bに対応させて、交差分離面8と非交差分離面18とによって、基板1も分離している。
【0035】
前記第1の光導波路形成領域10aと第2の光導波路形成領域10bとに跨る態様で、光導波路形成領域10よりも熱膨張係数が大きいスライド移動部材7が設けられ、その端側がそれぞれ光導波路形成領域10aと光導波路形成領域10bに固定部13で固定されている。
【0036】
スライド移動部材7は、分離スラブ導波路3a,3bの少なくとも一方側(ここでは分離スラブ導波路3a)を前記分離面8に沿って温度に依存してスライド移動させるものであり、第1の光導波路形成領域10aを第2の光導波路形成領域10bに対して、交差分離面8に沿ってスライド移動させる。
【0037】
また、本実施形態例では、スライド移動部材7を光導波路形成領域10a,10bの表面上に、光導波路形成領域10aと光導波路形成領域10bに跨る態様で設けることにより、前記光導波路形成領域10aのスライド移動時に、光導波路形成領域10aが基板面に垂直なZ方向に変位することを抑制する構成と成している。
【0038】
上記スライド移動部材7は、例えば熱膨張係数が1.65×10−5(1/K)の銅板により形成され、アレイ導波路型回折格子の光透過中心波長温度依存性を補償できる長さに形成されている。
【0039】
なお、本発明者は、アレイ導波路型回折格子の線分散性に着目して様々な検討を行い、スライド移動部材7によって分離スラブ導波路3aを温度に依存して移動し、光入力導波路2の出力端位置をずらしてアレイ導波路型回折格子の光透過中心波長を補償することを考えた。
【0040】
すなわち、図6に示すように、第1のスラブ導波路3の焦点中心を点O’とし、この点O’からX方向に距離dx’ずれた位置にある点を点P’とすると、この点P’に光を入射した場合に、光出力導波路6から出力される出力波長が、点O’から光を入射した場合に対してdλ’ずれることになるので、光入力導波路2の出力端位置をずらすことにより、光出力導波路6からの出力波長をずらすことができる。
【0041】
ここで、上記波長ずれ量dλ’と光入力導波路2の出力端位置のX方向移動量dx’との関係を式により表わすと、(数1)のようになる。
【0042】
【数1】
Figure 0004652594
【0043】
(数1)において、L’は第1のスラブ導波路3の焦点距離、ΔLは隣接するチャンネル導波路の長さの差、nsは第1のスラブ導波路および第2のスラブ導波路の等価屈折率、dは隣り合うチャンネル導波路同士の間隔、λは回折角φ=0となるところの光透過中心波長、ngはアレイ導波路の群屈折率である。ngは、アレイ導波路の等価屈折率ncと光出力導波路から出力される光の透過中心波長λを用いて(数2)で与えられるものである。
【0044】
【数2】
Figure 0004652594
【0045】
したがって、アレイ導波路型回折格子の光出力導波路から出力される光透過中心波長が温度に依存してΔλずれたときに、dλ’=Δλとなるように、光入力導波路の出力端位置を前記X方向に距離dx’だけずらせば、例えば焦点Oに形成した光出力導波路において、波長ずれのない光を取り出すことができる。
【0046】
また、他の光出力導波路に関しても同様の作用が生じるため、それぞれの光出力導波路6から出力される光透過中心波長ずれΔλを補正(解消)できることになるものであり、本実施形態例は、スライド移動部材7の熱膨張係数と固定位置間隔(図1のE)を適宜設定し、スライド移動部材7の温度に依存した伸縮によってアレイ導波路型回折格子の光透過中心波長を補償するようにしている。
【0047】
すなわち、スライド移動部材7は、アレイ導波路型回折格子の光透過中心波長の温度依存シフト量に応じた分離スラブ導波路3aの移動量に対応する長さだけ、熱膨張係数による伸縮が生じ、分離スラブ導波路3aと光入力導波路2の出力端をX方向に移動し、アレイ導波路型回折格子の光透過中心波長の温度依存性を補償するように構成されている。
【0048】
また、本実施形態例において、光導波回路チップ11には、その一端側に光ファイバブロック21が接続され、他端側に光ファイバブロック22が接続されている。光ファイバブロック21,22には、それぞれ、アレイ導波路型回折格子の光入力導波路2と光出力導波路6に対応させて1本以上の光ファイバ23,24が配列固定されている。
【0049】
また、各光入力導波路2と対応する光ファイバ23は調心され、各光出力導波路6と対応する光ファイバ24は調心されて、光導波回路チップ11と光ファイバブロック21,22が固定されている。光ファイバ23,24のパッケージ30からの引き出し口はエポキシ系の接着剤であるセメダインハイスーパ5(商品名)により固定されている。
【0050】
本実施形態例は以上のように構成されており、光導波回路チップ11のエッジ部近傍の4角近傍に、光導波回路チップ11の衝撃緩和用の弾性部材12が設けられているので、運搬時の振動や光モジュールの落下が生じでも、光導波回路チップ11や、光導波回路チップ11と光ファイバブロック21,22との接続部に亀裂等が生じることを抑制でき、耐衝撃性の高い光モジュールとすることができる。
【0051】
特に、本実施形態例では、弾性部材12を断面コ字形状のバイトンゴムにより形成し、光導波回路チップ11の表面側と裏面側から光導波回路チップ11を挟む態様と成しており、衝撃緩和効果を非常に良好に発揮できる。また、バイトンゴムは耐湿性、耐薬品性に優れており、シリコーンオイル等による劣化が生じにくいので弾性部材12として適している。
【0052】
さらに、本実施形態例によれば、光導波回路チップ11と弾性部材12との間と、該弾性部材12とパッケージ30の嵌合凹部14との間に、光導波回路チップ11がパッケージ30内で多少動ける遊びのための隙間を形成しているので、この隙間の遊び分によって、光導波回路チップ11と光ファイバブロック21,22等の光部品との接続部に過剰な応力が加わることを緩和でき、前記接続部の破損や接続部における損失増加を抑制することができる。
【0053】
また、温度が上昇してスライド移動部材7が伸びても、光導波回路チップ11がパッケージ30内で干渉して外力を受けることはなく、スライド移動部材7の伸縮に応じて光ファイバ23,24、光ファイバブロック21,22は動くことができ、光ファイバブロック21,22と光導波回路チップ11との接続間で引っ張られる力も十分低減でき、接続部に亀裂が生じたり、接続部ではがれたりすることが無くなる。
【0054】
さらに、本実施形態例は、スライド移動部材7による分離スラブ導波路3aの交差分離面8に沿った移動によって、アレイ導波路型回折格子の光透過中心波長の温度依存性を低減できるので、波長多重通信用として適用したときに、設定波長の光の合波や分波を温度によらず安定して行うことができる光モジュールを実現でき、波長多重通信の実用化を図ることができる。
【0055】
次に、本発明に係る光モジュールの第2実施形態例について説明する。本第2実施形態例の光モジュールは上記第1実施形態例とほぼ同様に形成されており、本第2実施形態例が上記第1実施形態例と異なる特徴的なことは、図3に示すように、光導波回路チップ11を分離面による分離がないアレイ導波路型回折格子としたことである。また、本第2実施形態例では、上記第1実施形態例で設けたスライド移動部材7も省略している。
【0056】
本第2実施形態例は上記のように構成されており、本第2実施形態例も上記第1実施形態例と同様に、弾性部材12の効果によって、耐衝撃性、耐振動性に優れた信頼性の高い光モジュールとすることができる。
【0057】
本発明者は、本第2実施形態例の光モジュールおよび、この光モジュールとほぼ同様の構成で、光ファイバ23,24のパッケージ30からの引き出し口を接着剤で固定しない光モジュールを用意し、それぞれについて、耐衝撃性試験を行った。なお、光ファイバ23,24の引き出し口を接着剤で固定しないものにおいては、パッケージ30内で光ファイバ23,24に撓みを持たせたものと持たせなかったものの両方を用意した。
【0058】
その結果、光ファイバ23,24のパッケージ30からの引き出し部位の固定方法にかかわらず、それぞれの光モジュールの耐衝撃性は1000G×1ms(10times/direction, 6directions)に耐えることができ、前記パッシブ・オプティカル・コンポーネントとしての指標規格であるGR-1221-COREを満足するものであった。
【0059】
また、耐振動性についても、いずれの光モジュールも、20G×10〜2000Hz・min/cy(6min/cy,6cy/axis)に耐えることができ、GR-1221-COREを満足するものであった。さらに、耐衝撃性試験と耐振動性試験を行う前後での光損失変動は0.004dBであり、全く問題のない結果となり、これらの光モジュールの信頼性が確認できた。
【0060】
図4には、本発明に係る光モジュールの第3実施形態例の断面図が示されている。なお、本第3実施形態例において上記第1、第2実施形態例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。
【0061】
本第3実施形態例は、上記第2実施形態例とほぼ同様に構成されており、本第3実施形態例が上記第2実施形態例と異なる特徴的なことは、光導波回路チップ11の基板1の下側にヒータ40を設けたことと、光導波回路チップ11の表面側および裏面側に、光導波回路チップ11の衝撃緩和用の弾性部材12aを設けたことである。
【0062】
本第3実施形態例において、光導波回路チップ11は、幅が400mm、長さが500mmであり、ヒータ40は、幅が280mm、長さが350mm、重さが100gである。ヒータ40は光導波回路チップ11の温度を例えば70℃といった室温より高温の一定温度に保つようにしており、それにより、アレイ導波路型回折格子の光透過中心波長を一定に保つようにしている。
【0063】
本第3実施形態例も上記第1実施形態例とほぼ同様の効果を奏することができる。また、本第3実施形態例では、ヒーター40を設けることによって光モジュールの重さがより重くなっているが、光導波回路チップ11の表面側と裏面側に弾性部材12aを設けることにより、耐衝撃性および耐振動性に優れた信頼性の高い光モジュールを実現している。
【0064】
本発明者が、本第3実施形態例について耐衝撃性と耐振動性の試験を行ったところ、耐衝撃性は500G×1ms(8times/direction, 6 direction)に耐えることができ、耐振動性についても、20G×10〜2000Hz・min/cy(6min/cy,6cy/axis)に耐えることができ、いずれも、GR-1221-COREを満足するものであった。さらに、耐衝撃性試験と耐振動性試験を行う前後での光損失変動は0.006dBであり、全く問題のない結果となった。
【0065】
なお、本発明は上記各実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば上記各実施形態例では、光導波回路チップ11の4角に弾性部材12を設けたが、弾性部材12は光導波回路チップ11のエッジ部近傍の少なくとも1箇所に設けられていればよい。ただし、上記各実施形態例のように、光導波回路チップ11の角部(特に光導波回路チップ11が四辺形状の場合は4角)に設けると、弾性部材12による光導波回路チップ11の衝撃緩和効果が高い。
【0066】
また、上記各実施形態例では、光導波回路チップ11の角部に設ける弾性部材12を図2に示した形状を有する構成としたが、弾性部材12の形状は特に限定されるものではなく適宜設定されるものであり、例えば図5に示すような形状であってもよい。
【0067】
さらに、上記第3実施形態例では、弾性部材12aを光導波回路チップ11の表面側と裏面側の両方に設けたが、弾性部材12aを光導波回路チップ11の表面側と裏面側のいずれか一方側に設けてもよい。
【0068】
さらに、上記各実施形態例では、弾性部材12や弾性部材12aはバイトンゴムにより形成したが、弾性部材12,12aはバイトンゴム以外のゴム等の弾性体により形成してもよい。
【0069】
さらに、上記各実施形態例では、光導波回路チップ11と弾性部材12との間と、該弾性部材12とパッケージ30の嵌合凹部14との間には、それぞれ、約80μmの隙間を形成したが、この隙間は80μmとは限らず、数μm〜数百μmであればよい。また、隙間は形成されていなくてもよいが、隙間を形成することにより、光導波回路チップ11と光ファイバブロック21,22との接続部の破損や接続損失増加を抑制できるので、隙間を形成することが好ましい。
【0070】
さらに、上記各実施形態例では、光導波回路チップ11はいずれもアレイ導波路型回折格子としたが、光導波回路チップ11の構成は特に限定されるものではなく適宜設定されるものであり、様々な光導波回路チップ11をパッケージ30内に収容して形成される光モジュールの構成に本発明を適用することにより、耐衝撃性、耐振動性の高い光モジュールとすることができる。
【0071】
【発明の効果】
本発明によれば、パッケージが光導波回路チップを少なくともエッジ部周辺部で支持して収容しており、前記光導波回路チップのエッジ部近傍の少なくとも1箇所には前記光導波回路チップの衝撃緩和用の弾性部材が設けられているので、運搬時の振動や光モジュールの落下が生じても、光導波回路チップや、光導波回路チップと接続される光ファイバブロック等の光部品との接続部に亀裂等が生じることを抑制でき、耐衝撃性、耐振動性の高い光モジュールを実現することができる。
【0072】
また、本発明において、前記弾性部材を断面コ字形状に形成し、光導波回路チップの表面側と裏面側から光導波回路チップを挟む態様と成した構成としたので、光導波回路チップの衝撃緩和を良好とし、耐衝撃性、耐振動性を良好にできる。
【0073】
さらに、本発明において、弾性部材を光導波回路チップの少なくとも1組の対角近傍に設けることにより、衝撃による亀裂等が生じやすい部位の衝撃緩和を発揮できる。
【0074】
さらに、本発明において、四辺形状の平面形状を有する光導波回路チップの3つ以上の角部近傍に弾性部材を設けると、光導波回路チップの衝撃緩和効果を良好にできる。
【0075】
さらに、本発明において、光導波回路チップの表面と裏面の少なくとも一方側には前記光導波回路チップの衝撃緩和用の弾性部材が設けられている構成においては、光導波回路チップの衝撃緩和効果をより一層良好に発揮できる。
【0076】
さらに、本発明において、パッケージには弾性部材を嵌合する嵌合凹部が設けられている構成としたので、弾性部材を嵌合凹部に嵌合することにより、弾性部材の配置をより容易に行うことができる。
【0077】
さらに、本発明において、光導波回路チップと弾性部材との間と、該弾性部材とパッケージとの間の少なくとも一方には、隙間が形成されている構成によれば、この隙間の遊び分によって、光導波回路チップと光ファイバブロック等の光部品との接続部に過剰な応力が加わることを緩和でき、前記接続部の破損や接続部における損失増加を抑制することができる。
【0078】
さらに、本発明において、弾性部材はゴムとしており、特に、そのゴムをバイトンゴムにすれば、バイトンゴムはパッケージ内にシリコーンオイル等の屈折率整合剤を充填しても劣化しにくいので、上記優れた効果を長期にわたって維持できる信頼性の高い光モジュールとすることができる。
【0079】
さらに、本発明において、光導波回路チップの光導波路形成領域はアレイ導波路型回折格子とし、その第1のスラブ導波路と第2のスラブ導波路の少なくとも一方がスラブ導波路を通る光の経路と交わる面で分離されて分離スラブ導波路と成し、該分離スラブ導波路の少なくとも一方側を前記分離面に沿って温度に依存してスライド移動させるスライド移動部材が設けられている構成によれば、例えばアレイ導波路型回折格子の光透過中心波長の温度依存性を補償することができる優れた光モジュールとすることができる。
【0080】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光モジュールの第1実施形態例を示す要部構成図である。
【図2】上記実施形態例に適用されている弾性部材を示す説明図である。
【図3】本発明に係る光モジュールの第2、第3実施形態例の要部平面構成図である。
【図4】本発明に係る光モジュールの第3実施形態例の断面構成を示す説明図である。
【図5】本発明に係る光モジュールの他の実施形態例に適用される弾性部材の構成例を示す説明図である。
【図6】アレイ導波路型回折格子における光透過中心波長シフトと光入力導波路および光出力導波路の位置との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 基板
2 光入力導波路
3 第1のスラブ導波路
3a,3b 分離スラブ導波路
4 アレイ導波路
4a チャンネル導波路
5 第2のスラブ導波路
6 光出力導波路
7 スライド移動部材
8 交差分離面
10,10a,10b 光導波路形成領域
11 光導波回路チップ
12,12a 弾性部材
14 嵌合凹部
30 パッケージ

Claims (7)

  1. 光導波路形成領域を基板上に形成した光導波回路チップと、該光導波回路チップを少なくともエッジ部周辺部で支持して収容するパッケージとを有し、前記光導波回路チップのエッジ部近傍の少なくとも1箇所には前記光導波回路チップの衝撃緩和用の弾性部材が設けられており、該弾性部材は断面コ字形状に形成されて光導波回路チップの表面側と裏面側から光導波回路チップを挟む態様と成しており、
    前記パッケージには弾性部材を嵌合する嵌合凹部が設けられており、
    光導波回路チップの光導波路形成領域は、1本以上の並設された光入力導波路と、該光入力導波路の出射側に接続された第1のスラブ導波路と、該第1のスラブ導波路の出射側に接続されたアレイ導波路と、該アレイ導波路の出射側に接続された第2のスラブ導波路と、該第2のスラブ導波路の出射側に接続された複数の並設された光出力導波路とを有して、前記アレイ導波路は前記第1のスラブ導波路から導出された光を伝搬する互いの長さが設定量異なる複数のチャンネル導波路が並設されて成ることを特徴とする光モジュール。
  2. 弾性部材は光導波回路チップの少なくとも1組の対角近傍に設けられていることを特徴とする請求項1記載の光モジュール。
  3. 光導波回路チップは四辺形状の平面形状を有しており、弾性部材は光導波回路チップの3つ以上の角部近傍に設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の光モジュール。
  4. 断面コ字形状に形成されて光導波回路チップの表面側と裏面側から光導波回路チップを挟む態様に設けられた弾性部材とは別に、光導波回路チップの表面と裏面の少なくとも一方側のエッジ部近傍には前記光導波回路チップの衝撃緩和用の弾性部材がさらに設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一つに記載の光モジュール。
  5. 光導波回路チップと弾性部材との間と、該弾性部材とパッケージとの間の少なくとも一方には、隙間が形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載の光モジュール。
  6. 弾性部材はゴムとしたことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一つに記載の光モジュール。
  7. 前記第1のスラブ導波路と第2のスラブ導波路の少なくとも一方がスラブ導波路を通る光の経路と交わる面で分離されて分離スラブ導波路と成し、該分離スラブ導波路の少なくとも一方側を前記分離面に沿って温度に依存してスライド移動させるスライド移動部材が設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一つに記載の光モジュール。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7418174B2 (en) * 2002-04-26 2008-08-26 Ibiden Co., Ltd. Optical transmission structural body, optical waveguide, optical waveguide formation method, and optical wiring connection body
US6937783B2 (en) * 2002-06-07 2005-08-30 Charles Chu 2-D optical switch with lens mount
JP2007065562A (ja) * 2005-09-02 2007-03-15 Furukawa Electric Co Ltd:The アレイ導波路回折格子
US8755655B2 (en) * 2009-09-22 2014-06-17 Oracle America, Inc. Edge-coupled optical proximity communication
JP5281058B2 (ja) * 2010-09-24 2013-09-04 日本電信電話株式会社 光部品
CN102495040B (zh) * 2011-11-11 2014-05-07 厦门大学 一种采用阵列波导光栅的拉曼光谱仪芯片

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02166788A (ja) * 1988-12-20 1990-06-27 Fujitsu Ltd チップ部品用ソケット
JPH06258220A (ja) * 1993-03-09 1994-09-16 Hajime Etani 電解化学発光法
JPH08271756A (ja) * 1995-04-03 1996-10-18 Hitachi Cable Ltd 導波路型光デバイス
JPH09101430A (ja) * 1995-10-04 1997-04-15 Hitachi Cable Ltd 光モジュール
JPH09288455A (ja) * 1996-04-23 1997-11-04 Nec Shizuoka Ltd 小型電子機器のlcd保持構造
JPH11218639A (ja) * 1997-10-27 1999-08-10 Commiss Energ Atom 整相アレイデバイスすなわちフェーザならびにこのようなデバイスの製造方法
JP2000241656A (ja) * 1997-12-09 2000-09-08 Jds Fitel Inc 波長多重多重分離化デバイス
JP2000357811A (ja) * 1999-06-15 2000-12-26 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 太陽電池モジュール
JP2001500989A (ja) * 1996-09-27 2001-01-23 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 2つの導波路端面間の光の結合のための光結合装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5335304A (en) * 1993-04-30 1994-08-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Connector distribution assembly for a fiber optic detector system
JPH08171029A (ja) 1994-12-20 1996-07-02 Hitachi Cable Ltd 導波路型光デバイス
JP3497510B2 (ja) * 1996-01-26 2004-02-16 住友電気工業株式会社 光導波路モジュール
US5935292A (en) * 1997-01-08 1999-08-10 3M Innovative Properties Company Annealing mold and retainer for making a fiber optic current sensor

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02166788A (ja) * 1988-12-20 1990-06-27 Fujitsu Ltd チップ部品用ソケット
JPH06258220A (ja) * 1993-03-09 1994-09-16 Hajime Etani 電解化学発光法
JPH08271756A (ja) * 1995-04-03 1996-10-18 Hitachi Cable Ltd 導波路型光デバイス
JPH09101430A (ja) * 1995-10-04 1997-04-15 Hitachi Cable Ltd 光モジュール
JPH09288455A (ja) * 1996-04-23 1997-11-04 Nec Shizuoka Ltd 小型電子機器のlcd保持構造
JP2001500989A (ja) * 1996-09-27 2001-01-23 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 2つの導波路端面間の光の結合のための光結合装置
JPH11218639A (ja) * 1997-10-27 1999-08-10 Commiss Energ Atom 整相アレイデバイスすなわちフェーザならびにこのようなデバイスの製造方法
JP2000241656A (ja) * 1997-12-09 2000-09-08 Jds Fitel Inc 波長多重多重分離化デバイス
JP2000357811A (ja) * 1999-06-15 2000-12-26 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 太陽電池モジュール

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