JP4699155B2 - Optical module - Google Patents
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Description
本発明は、光モジュールに関し、より詳細には、機能素子が形成されたPLCとともに実装ボードに実装され、光送受信器を構成する光モジュールに関する。 The present invention relates to an optical module, and more particularly to an optical module that is mounted on a mounting board together with a PLC on which a functional element is formed, and constitutes an optical transceiver.
近年、光ファイバ伝送の普及に伴い、多数の光素子を高密度に集積する技術が求められており、その一つとして、平面光波回路(以下、PLC:Planar Lightwave Circuitという)が知られている。PLCは、シリコン基板または石英基板上に、光導波路、光導波路からなる光素子を集積した光回路であり、生産性、信頼性が高く、集積化、高機能化の点で優れている。伝送端局における光送受信器には、LDなどの発光素子、PDなどの受光素子と、合分波器、分岐・結合器、光変調器などの機能素子が形成されたPLCとが実装されている。 In recent years, with the spread of optical fiber transmission, a technique for integrating a large number of optical elements with high density has been demanded. As one of them, a planar lightwave circuit (hereinafter referred to as “PLC: Planar Lightwave Circuit”) is known. . The PLC is an optical circuit in which an optical device composed of an optical waveguide and an optical waveguide is integrated on a silicon substrate or a quartz substrate, has high productivity and reliability, and is excellent in terms of integration and high functionality. The optical transceiver at the transmission terminal station is mounted with a light emitting element such as an LD, a light receiving element such as a PD, and a PLC on which functional elements such as a multiplexer / demultiplexer, a branch / coupler, and an optical modulator are formed. Yes.
光送受信器において、受発光素子とPLCとの接続は、発光素子モジュールおよび/または受光素子モジュール(以下、光モジュールという)とPLCとを、光ディスクリート部品によって光学的に結合させたり、直接接合することが行われている。図1に、従来の光モジュールとPLCとを直接接合する方法を示す。 In the optical transceiver, the light emitting / receiving element and the PLC are connected by optically coupling or directly joining the light emitting element module and / or the light receiving element module (hereinafter referred to as an optical module) and the PLC with an optical disc component. Things have been done. FIG. 1 shows a method of directly joining a conventional optical module and a PLC.
また、図2に、従来の光モジュールの構成を示す。光モジュール11は、一例として、発光面または受光面(以下、受発光面)14を有する4つの発光素子または受光素子(以下、光素子という)15を備えている。光素子15は、箱型の筐体12と、受発光面14への光信号の入出力を可能にするサファイアガラスからなる蓋13とにより封止されている(例えば、非特許文献1参照)。筐体12と蓋13とは、金属半田により接合され、高い気密性を有していることから、外部環境から保護され、光素子15の信頼性を確保している。光素子15は、受発光面14を蓋13に対向させ、筐体12に金属半田等により固定され、ボンディングワイヤ16により、筐体12の金属配線17に接続されている。金属配線17は、筐体12を貫通して、筐体12の裏面および側面にまで延長されている。
FIG. 2 shows the configuration of a conventional optical module. As an example, the
一方、PLC21は、シリコン基板22上に形成された光導波路24を有している。PLC21に形成されている光導波路24と、光素子15の受発光面14とが光学的に結合するように配置される。補強板としてのやとい23がPLC21上に接合され、PLC21の光導波路24の端面を含む面において、光モジュール11の蓋13に接合される。光モジュール11とPLC21との接合には、UV硬化性接着剤等が用いられる。光モジュール11とPLC21とは、実装ボード31上に固定され、光モジュール11の金属配線17と、実装ボード31上に形成された金属配線34につながる電極32とが、ボンディングワイヤ33により接続される。
On the other hand, the
光送受信器において、光モジュールとPLCとの接続を、光ディスクリート部品によって行うと、実装スペースが大きくなってしまう。そこで、上述したように、光モジュールとPLCとを直接接合することが行われている。しかし、上述した従来の方法では、PLC21に、熱光学効果をも用いた光スイッチなどの機能素子を搭載している場合には、多量の熱を発生する。特に、PLC21のシリコン基板22は、熱伝導率が高いために、PLC21に接合された光モジュール11は、PLC21の熱の影響を受けやすい。従って、光モジュール11に実装されている光素子15の特性を劣化させるという問題もあった。
In the optical transceiver, when the optical module and the PLC are connected by the optical disc component, the mounting space is increased. Therefore, as described above, the optical module and the PLC are directly joined. However, in the conventional method described above, when a functional element such as an optical switch that also uses the thermo-optic effect is mounted on the
また、光モジュール11の金属配線17と、実装ボード31上に形成された電極32との接続を、ボンディングワイヤ33により行うため、機械的強度を確保することが難しく、断線しやすいという問題があった。特に、振動に対する信頼性が劣るという問題があった。
In addition, since the
さらに、光送受信器の組立工程において、光素子15の受発光面14とPLC21の光導波路24との間を光学的に結合するためには、光素子15を筐体12に固定する工程と、光モジュール11とPLC21とを接合する工程とにおいて、取り付け位置精度を確保することが難しいという問題もあった。
Furthermore, in the optical transceiver assembly process, in order to optically couple the light receiving / emitting
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、PLCから熱の影響を受けずに接続することができ、実装ボードとの電気的な接続を確保しつつ機械的な強度を確保することのできる光モジュールを提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to be able to connect without being affected by heat from the PLC while ensuring electrical connection with the mounting board. An object of the present invention is to provide an optical module that can ensure mechanical strength.
本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、一方のみが開口した筐体と、光を透過し、前記筐体の開口部を塞いで密封する蓋と、受発光面を前記蓋と対向させて固定された光素子を含む光モジュールにおいて、一方の端面が平面光導波回路の複数の光導波路と光学的に結合し、他方の端面がアレイ化された光素子の複数の受発光面と前記蓋を介してそれぞれ光学的に結合するようにアレイ化された光ファイバを保持するガラスブロックであって、前記光ファイバの他方の端面と同一の平面において、前記蓋に接合されたガラスブロックと、前記光素子と電気的に接続され、前記筐体内部から前記筐体外部に貫通して形成された金属配線と、前記筐体外部の前記金属配線に接合されたリードピンとを備え、実装ボードの実装面と前記光素子の光軸とが平行となるように、前記実装ボードに固定されたことを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention is characterized in that the invention according to claim 1 includes a housing that is open only on one side, a lid that transmits light and closes and seals the opening of the housing. In an optical module including an optical element fixed with the light emitting / receiving surface facing the lid, one end surface is optically coupled to a plurality of optical waveguides of a planar optical waveguide circuit, and the other end surface is arrayed a glass block which holds the arrayed fiber optic so that each optically coupled through said lid and a plurality of light emitting and receiving surface of the optical element, the other end face and the same flat surface of the optical fiber A metal block electrically connected to the optical element and penetrating from the inside of the housing to the outside of the housing, and the metal wiring outside the housing And lead pins bonded to the mounting board. So mounting surface and the optical axis of the optical element is parallel, characterized in that fixed to the mounting board.
以上説明したように、本発明によれば、光素子の受発光面と光学的に結合する光ファイバを保持し、光ファイバの端面を含む面において、蓋に接合された光ファイバ接続手段を備えたので、光モジュールは、PLCと光ファイバを介して接続することにより、PLCから熱の影響を受けない。 As described above, according to the present invention, the optical fiber optically coupled to the light receiving / emitting surface of the optical element is held, and the optical fiber connecting means joined to the lid is provided on the surface including the end face of the optical fiber. Therefore, the optical module is not affected by heat from the PLC by being connected to the PLC via the optical fiber.
また、本発明によれば、筐体外部に貫通して形成された金属配線と、この金属配線に接合されたリードピンとを備えたので、電気的な接続を確保しつつ機械的な強度を確保することが可能となる。 Further, according to the present invention, since the metal wiring formed so as to penetrate outside the housing and the lead pin joined to the metal wiring are provided, the mechanical strength is ensured while ensuring the electrical connection. It becomes possible to do.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
(光モジュールとPLCの接合方法−1)
図3に、本発明の第1の実施形態にかかる光モジュールとPLCの接合方法を示す。光モジュール51は、図1に示した光モジュール11と同じ構造を有しており、箱型の筐体52とサファイアガラスからなる蓋53とにより封止された光素子55を有する。熱を発生する機能素子を搭載していないPLCと光モジュールとを接合する場合には、図1に示したように、直接接合することができる。しかし、熱を発生する機能素子を搭載しているPLCと光モジュールとを接合する場合には、以下に説明する方法により行う。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Method for joining optical module and PLC-1)
FIG. 3 shows a method of joining the optical module and the PLC according to the first embodiment of the present invention. The
光モジュール51は、実装ボード81の実装面と、光モジュール51の光素子55の光軸とが平行になるように固定される。光モジュール51の金属配線57と実装ボード81上に形成された電極82とを、金属半田等で固定するので、光モジュール51を実装ボード81上に強固に固定することができる。
The
光モジュール51の光素子55は、その受発光面54が、ガラスブロック91に固定された光ファイバ92と光学的に結合する。光ファイバ接続手段としてのガラスブロック91は、光ファイバ92の端面を含む面において、光モジュール51の蓋53に、接着剤等を用いて接合される。
The light receiving / emitting
一方、PLC21は、基板22に接合され、PLC21に形成されている光導波路は、ガラスブロック93に固定された光ファイバ92と光学的に結合する。光ファイバ92は、補強板としてのやとい23がPLC21上に接合され、PLC21の光導波路端面を含む面において、ガラスブロック93に接合される。このようにして、光モジュール51とPLC21とを、光ファイバ92を介して接続するので、光モジュール51は、PLC21の熱の影響を受けることはない。
On the other hand, the
また、実装ボード81の実装面と、光モジュール51の光素子55の光軸とが平行になるように固定されるので、実装ボード81上の部品高さを抑えることが可能となり、例えば、薄型の光送受信器を構成することができる。
Further, since the mounting surface of the
(光モジュール)
図4に、本発明の一実施形態にかかる光モジュールの構成を示す。光モジュール51は、箱型の筐体52と光を透過するサファイアガラスからなる蓋53とにより封止された光素子55を有する。筐体52の材質として、例えば、アルミナ系セラミックスが使用される。筐体52と蓋53の周縁の外側には接合用の金属が、金属蒸着によって形成されている。筐体52と蓋53とを接合するための接合剤は、金属半田が用いられる。筐体52と蓋53とにより高い気密性を有していることから、外部環境から保護され、光素子55の信頼性を確保することができる。
(Optical module)
FIG. 4 shows a configuration of an optical module according to an embodiment of the present invention. The
光素子55は、LDなどの発光素子またはPDなどの受光素子である。光素子55は、受発光面54を蓋53に対向させ、筐体52に金属半田等により固定され、ボンディングワイヤ56により、筐体52の金属配線57に接続されている。金属配線57は、筐体52を貫通して、筐体52の裏面および側面にまで延長されている。筐体52の裏面の金属配線57には、リードピン58が溶接(ろう付け等)により固定されている。
The
図5に、光モジュールの実装方法の一例を示す。あらかじめリードピン58と嵌合する電気コネクタを用意する。電気コネクタは、実装ボードに固定されるコネクタ60であってもよいし、フレキシブルケーブル62等と接続されるコネクタ61を用いてもよい。例えば、コネクタ61を用いて、フレキシブルケーブル62の一方に測定器等を接続すれば、光モジュール51の特性評価または動作試験を簡単に実施することができる。この方法によれば、光モジュール51の出荷前検査工程を簡便に実施することできるようになり、コスト削減につながる。
FIG. 5 shows an example of an optical module mounting method. An electrical connector to be fitted to the
図6に、光モジュールの構成の他の応用例を示す。光モジュール71は、2方向が開口している箱型の筐体72と、2方向の開口を封止するサファイアガラスからなる蓋73a,73bとを有する。光素子75は、受発光面74a,74bを2方向に有し、それぞれ蓋73a,73bに対向させて、筐体72に金属半田等により固定され、ボンディングワイヤ76a,76bにより、筐体72の金属配線77a,77bに接続されている。金属配線77a,77bは、筐体72を貫通して、筐体72の側面にまで延長されている。筐体72の側面の金属配線77a,77bには、リードピン78a,78bが溶接(ろう付け等)により固定されている。
FIG. 6 shows another application example of the configuration of the optical module. The
(光モジュールとPLCの接合方法−2)
図7に、本発明の第2の実施形態にかかる光モジュールとPLCの接合方法を示す。光モジュール51は、図4に示した光モジュール51と同じ構造を有しており、箱型の筐体52とサファイアガラスからなる蓋53とにより封止された光素子55を有する。熱を発生する機能素子を搭載していないPLCと光モジュールとを接合する場合には、図1に示したように、直接接合することができる。しかし、熱を発生する機能素子を搭載しているPLCと光モジュールとを接合する場合には、以下に説明する方法により行う。
(Method of joining optical module and PLC-2)
FIG. 7 shows a method for joining an optical module and a PLC according to the second embodiment of the present invention. The
光モジュール51は、実装ボード81の実装面と、光モジュール51の光素子55の光軸とが平行になるように固定される。光モジュール51の金属配線57と実装ボード81上に形成された電極82とを、リードピン58を介して金属半田等で固定するので、光モジュール51を実装ボード81上に強固に固定することができる。リードピン58を実装ボード81に固定するための固定剤は、金属半田に限らず、導電性接着剤でもよい。好ましくは、機械的強度が確保され、リペア可能な半田を用いる。
The
光モジュール51の光素子55は、その受発光面54が、ガラスブロック91に固定された光ファイバ92と光学的に結合する。光ファイバ接続手段としてのガラスブロック91は、光ファイバ92の端面を含む面において、光モジュール51の蓋53に、接着剤等を用いて接合される。
The light receiving / emitting
一方、PLC21は、基板22に接合され、PLC21に形成されている光導波路は、ガラスブロック93に固定された光ファイバ92と光学的に結合する。補強板としてのやとい23がPLC21上に接合され、PLC21の光導波路端面を含む面において、ガラスブロック93に接合される。このようにして、光モジュール51とPLC21とを、光ファイバ92を介して接続するので、光モジュール51は、PLC21の熱の影響を受けることはない。
On the other hand, the
また、実装ボード81の実装面と、光モジュール51の光素子55の光軸とが平行になるように固定されるので、実装ボード81上の部品高さを抑えることが可能となり、例えば、薄型の光送受信器を構成することができる。
Further, since the mounting surface of the mounting
図8に、光モジュールとガラスブロックの接合方法を示す。光モジュール51は、4つの光素子55を集積し、光学的に結合する光ファイバ92は、4心のテープ型光ファイバアレイである。光ファイバ92の心線の配列ピッチと、光素子55の受発光面54の配列ピッチとが一致している。光モジュール51の金属配線57と、実装ボード81上に形成された電極82との接続は、リードピン58を介して金属半田等で固定する。
FIG. 8 shows a method for joining the optical module and the glass block. The
ここでは、光素子55の駆動用の電極82a〜82dのみならず、例えば、アース電極82e,82fを使用して、リードピン58a〜58fを固定することにより、より強固に固定することができる。より強度を必要とする場合には、リードピンの数を増やしてもよい。また、リードピンの配置は、図8において、3方向のみとしているが、4方向に配置してもよい。
Here, not only the electrodes 82a to 82d for driving the
(光送受信器)
図9に、本発明の一実施形態にかかる光送受信器の構成を示す。光送受信器100は、複数の発光素子が内臓された光モジュール112および複数の受光素子が内蔵された光モジュール113が固定された実装ボード111と、AWG型光合分波器131とを備えている。光モジュール112および光モジュール113は、ガラスブロック114a,114bにより、テープ型光ファイバ121,122と光学的に結合し、AWG型光合分波器131に接続されている。AWG型光合分波器131は、ペルチエ素子132により温度制御されているが、光モジュール112,113とは、光ファイバ121,122を介して接続されているので、光モジュール112,113に熱の影響を与えることはない。
(Optical transceiver)
FIG. 9 shows a configuration of an optical transceiver according to an embodiment of the present invention. The
また、光モジュール112,113は、実装ボード111の実装面と、光モジュール112,113の発光素子および受光素子の光軸とが平行になるように固定されているので、光送受信器100の高さを抑えることができる。また、光モジュール112,113とAWG型光合分波器131との接続は、光送受信器100に予め設けられているファイバ余長処理部141を介して行うので、実装スペースを効率的に利用することができる。
The
以下、光モジュールとガラスブロックの接合方法について、具体的な実施例を挙げて説明する。
(実施例1)
図10に、実施例1にかかる光モジュールとガラスブロックの接合方法を示す。光モジュール51は、図4に示した光モジュール51と同じ構造を有しており、箱型の筐体52とサファイアガラスからなる蓋53とにより封止された光素子55を有する。図7に示した接合方法と異なる点は、実装ボード81の実装面に固定されたコネクタ60と、リードピン58とを嵌合して、光モジュール51を実装ボード81に装着固定した点である。
Hereinafter, a method for joining the optical module and the glass block will be described with specific examples.
Example 1
FIG. 10 shows a method for joining the optical module and the glass block according to the first embodiment. The
この方法によれば、光送受信器の組立工程において、光モジュール51の実装を容易にすることができる。図7に示した接合方法では、実装ボード上の電極と位置あわせを行った後、半田をリフローして光モジュールを固定する工程が必要である。半田リフロー工程は、リフロー時の熱を直接光モジュールが被ってしまうため、光素子の特性が劣化してしまう場合もある。そこで、実装ボード81上に配したコネクタ60に装着することより、半田リフロー時の熱の問題を回避することができる。
According to this method, the
さらに、光送受信器の組立後において、光モジュール51が故障した場合であっても、光モジュール51の交換を容易に脱着して行うことができる。実施例1では、光モジュール51に光ファイバ92が取り付けられた例を示したが、光モジュール51にPLCを直接取り付けた場合でも適用できることはいうまでもない。
Furthermore, even after the assembly of the optical transceiver, even if the
(実施例2)
図11に、実施例2にかかる光モジュールとガラスブロックの接合方法を示す。実施例2においては、ガラスブロックの代わりに、フェルールまたは光コネクタを用いる。光モジュール51にリードピン58を備えたことにより、実装ボードへの固定が強固になったため、フェルールまたは光コネクタの度重なる挿抜にも耐える機械的強度を有している。従って、実装ボードに光モジュールを固定する場合に、取り扱いが煩雑であった光ファイバ等の光コードを、後工程で取り付けることが可能となり、光送受信器の組立工程における工数を大幅に削減することができ、製造コストを低減することが可能となる。
(Example 2)
In FIG. 11, the joining method of the optical module concerning Example 2 and a glass block is shown. In Example 2, a ferrule or an optical connector is used instead of the glass block. Since the
図11(a)は、MTフェルール302を用いて、光モジュール51の光素子と光ファイバとを光学的に結合する。光モジュール51には、接続ピン311a,311bを有するコネクタ301が接合されている。接続ピン311a,311bが、MTフェルール302の接続ピンホール321a,321bと嵌合するように接続して、金属性の板ばね303により圧着する。
In FIG. 11A, the
図11(b)は、MPOコネクタまたはMPXコネクタなどの光コネクタ304を用いて、光モジュール51の光素子と光ファイバとを光学的に結合する。光モジュール51には、接続ピン351a,351bを有するコネクタ305が接合されている。接続ピン351a,351bが、光コネクタ304の接続ピンホール341a,341bと嵌合するように接続する。
FIG. 11B optically couples the optical element of the
フェルールまたは光コネクタの光ファイバ芯線数は、光モジュールに内蔵した光素子と同数であり、芯線数には制限はない。また、フェルールまたは光コネクタによる着脱が必要でない場合には、光モジュールの蓋に直接フェルール端面を、接着剤を用いて接合してもよい。 The number of optical fiber core wires of the ferrule or optical connector is the same as the number of optical elements built in the optical module, and the number of core wires is not limited. Further, when attachment / detachment with a ferrule or an optical connector is not necessary, the ferrule end face may be directly joined to the lid of the optical module using an adhesive.
(実施例3)
図12に、実施例3にかかる光モジュールとガラスブロックの接合方法を示す。光モジュール151の光素子155は、ガラスブロック161に固定された光ファイバ162と光学的に結合する。ガラスブロック161は、光ファイバ162の端面を含む面において、光モジュール151の蓋153に接合される。
(Example 3)
FIG. 12 shows a method for joining an optical module and a glass block according to Example 3. The
ガラスブロック161の端面に凸部163を設け、蓋153には凹部155を設ける。凸部163と凹部155とは、光素子155の受発光面154と光ファイバ162のコアとが、光学的に結合するように嵌合される。このようにして、光素子155と光ファイバ162とのアライメントを容易にすることができる。もちろん、ガラスブロック161の端面に凹部を設け、蓋153の端面に凸部を設けてもよい。
A convex portion 163 is provided on the end surface of the
なお、光モジュールとPLCとを直接接続する場合において、光素子の受発光面とPLCの光導波路とが光学的に結合するように、PLCの端面に凸部(または凹部)を形成すれば、受発光面と光導波路とのアライメントを容易にすることができる。 In the case where the optical module and the PLC are directly connected, if a convex portion (or a concave portion) is formed on the end surface of the PLC so that the light receiving / emitting surface of the optical element and the optical waveguide of the PLC are optically coupled, Alignment between the light receiving / emitting surface and the optical waveguide can be facilitated.
(実施例4)
図13に、実施例4にかかる光モジュールとガラスブロックの接合方法を示す。光モジュール171の光素子175は、ガラスブロック181に固定された光ファイバ182と光学的に結合する。ガラスブロック181は、光ファイバ182の端面を含む面において、光モジュール171の蓋173に接合される。
Example 4
FIG. 13 shows a method for joining an optical module and a glass block according to Example 4. The
光ファイバ182からの光入出力により、端面において反射が生じるため、ガラスブロック181の端面と蓋173とに、例えば、8度の傾斜面を設ける。この傾斜面によって光素子175への戻り光、および光ファイバ182への戻り光を防止することができる。なお、蓋173の表面に、薄膜フィルタを接着してもよい。
Reflection occurs at the end surface due to light input / output from the
なお、光モジュールとPLCとを直接接続する場合において、端面において発生する戻り光を防止するために、PLCの端面と光モジュールの蓋とに傾斜面を設けてもよく、蓋173の表面に、薄膜フィルタを接着してもよい。 In addition, when connecting an optical module and PLC directly, in order to prevent the return light which generate | occur | produces in an end surface, you may provide an inclined surface in the end surface of PLC and the lid | cover of an optical module, A thin film filter may be adhered.
(実施例5)
図14に、実施例5にかかる光モジュールとガラスブロックの接合方法を示す。ガラスブロック212は、3本の4心テープ型光ファイバ213a〜213cを固定し、光ファイバ213の端面を含む面において、3つの光モジュール201a〜201cに接合される。3つの光モジュール201a〜201cは、図7,8に示したように、実装ボード212に固定される。
(Example 5)
FIG. 14 shows a method for joining an optical module and a glass block according to the fifth embodiment. The
光モジュール201a〜201cは、複数の光素子を集積した光モジュールであり、複数個の光モジュールに対して一つのブロックで接続することから、実装ボード上の実装スペースを小さくすることができる。光モジュール201a〜201cは、リードピンを介して実装ボード212に固定されることから、強固に固定することができる。
Each of the
複数個の光モジュールとPLCを直接接続する場合にも、光素子の受発光面と光導波路とが光学的に結合するように、PLCの端面において、複数個の光モジュールを接続してもよい。 Even when the plurality of optical modules and the PLC are directly connected, the plurality of optical modules may be connected at the end face of the PLC so that the light receiving / emitting surface of the optical element and the optical waveguide are optically coupled. .
(実施例6)
図15に、実施例6にかかる光モジュールとガラスブロックの接合方法を示す。ガラスブロック232は、実施例5と同じ構造である。光モジュール221は、1つの筐体に12個の光素子を集積している。全ての光素子を気密封止することができるとともに、実施例5に示したように、個別に気密封止した光素子をアレイ化して配設するよりも小型化することができる。
(Example 6)
FIG. 15 shows a method for joining an optical module and a glass block according to Example 6. The
(光素子の配置)
光モジュールとガラスブロックとのアライメントの精度を確保するためには、光モジュール内部において、光素子を正確に配置しなければならない。図16に、光モジュールにおける光素子の配置を示す。上述したように、光モジュール401には、光素子405と実装ボード上の電極パターンとを接続するための金属配線が形成されている。この金属配線を利用して、光素子の位置を確定する。光素子405に電気的に接続される金属配線411a,411bを形成するときに、例えば、マーカパターン412a〜412fを形成する。マーカパターン412a4〜12fにより、光素子405の受発光面404の中心を、常に一定の精度でアライメントして、筐体402に固定することができる。
(Optical element arrangement)
In order to ensure the accuracy of alignment between the optical module and the glass block, the optical elements must be accurately arranged inside the optical module. FIG. 16 shows the arrangement of optical elements in the optical module. As described above, the
本実施形態において、筐体の材質としてアルミナ系セラミックスを用いたが、例えば、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミ、ジルコニア等の他のセラミックスを用いてもよい。また、石英、サファイア等のガラスを用いてもよい。また、筐体と蓋とを接合する接合剤は、金錫や金ゲルマニウム、錫鉛といった金属半田に限らず、例えば、低融点ガラスやロウ剤などを用いることができる。蓋の材質は、上述したサファイアに限らず、例えば、石英ガラス、ホウ酸塩ガラスなどを用いることができる。筐体と蓋とにより、光モジュール内部に配置した光素子の特性が劣化しないように気密性が確保できれば、その材料・部材を問わない。 In the present embodiment, alumina-based ceramics is used as the material of the housing, but other ceramics such as silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, and zirconia may be used. Further, glass such as quartz or sapphire may be used. In addition, the bonding agent for bonding the housing and the lid is not limited to metal solder such as gold tin, gold germanium, and tin lead, and, for example, low melting point glass or brazing agent can be used. The material of the lid is not limited to sapphire described above, and for example, quartz glass, borate glass, or the like can be used. Any material and member can be used as long as airtightness can be secured by the casing and the lid so that the characteristics of the optical element disposed inside the optical module are not deteriorated.
11,51,71,112,113,151,171,201,221,401 光モジュール
12,52,72,152,172,402 筐体
13,53,73,153,173 蓋
14,54,74,154,174,404 受発光面
15,55,75,155,175,405 光素子
16,33,56,76 ボンディングワイヤ
17,34,57,77,83,411,412 金属配線
21 PLC
22 基板
23 やとい
24 光導波路
31,81,111,211,231 実装ボード
32,82,92 電極
58,78 リードピン
60,61,301,305 コネクタ
62,92,121,122,162,182,213,233 光ファイバ
91,93,114,161,181,212,232 ガラスブロック
100 光送受信器
131 AWG型光合分波器
132 ペルチエ素子
141 ファイバ余長処理部
164 凸部
155 凹部
302 MTフェルール
303 板ばね
304 光コネクタ
11, 51, 71, 112, 113, 151, 171, 201, 221, 401
22
Claims (1)
一方の端面が平面光導波回路の複数の光導波路と光学的に結合し、他方の端面がアレイ化された光素子の複数の受発光面と前記蓋を介してそれぞれ光学的に結合するようにアレイ化された光ファイバを保持するガラスブロックであって、前記光ファイバの他方の端面と同一の平面において、前記蓋に接合されたガラスブロックと、
前記光素子と電気的に接続され、前記筐体内部から前記筐体外部に貫通して形成された金属配線と、
前記筐体外部の前記金属配線に接合されたリードピンとを備え、
実装ボードの実装面と前記光素子の光軸とが平行となるように、前記実装ボードに固定されたことを特徴とする光モジュール。 In an optical module including a housing that is open only on one side, a lid that transmits light and closes and seals the opening of the housing, and an optical element that is fixed with a light emitting / receiving surface facing the lid,
One end face is optically coupled to the plurality of optical waveguides of the planar optical waveguide circuit, as the other end face are respectively optically coupled through the lid and a plurality of light emitting and receiving surface of the arrayed optical element a glass block for holding an array of optical fiber, on the other end surface of the same flat surface of the optical fiber, a glass block is joined to said lid,
A metal wiring electrically connected to the optical element and penetrating from the inside of the housing to the outside of the housing;
A lead pin joined to the metal wiring outside the housing;
An optical module fixed to the mounting board so that a mounting surface of the mounting board and an optical axis of the optical element are parallel to each other.
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