JP5664910B2 - 光モジュール - Google Patents
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光ファイバーを用いる場合、電気信号を光信号に、或いは、光信号を電気信号に変換する光トランシーバが必要になる。
光電変換素子が面発光型若しくは面受光型である場合、光電変換素子は、ポリマー光導波路及びミラーとは反対側に実装される。すなわち、ポリマー光導波路と光電変換素子との間の光路は、ミラーで曲げられてFPC基板を貫通して延びる。
また、短距離の伝送として、例えば、携帯電話へのポリマー光導波路の利用が検討されている。この場合も、上記と同様の構成でミラーが必要となる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされ、その目的とするところは、ミラー部材を用いながら、コアと光電変換素子との間での光の損失が低減された光モジュールを提供することにある。
図1は、一実施形態の光トランシーバ10を備える光アクティブケーブル12の構成を概略的に示す斜視図である。光アクティブケーブル12は、1本の光ケーブル14と、光ケーブル14の両端に取り付けられた2個の光トランシーバ10からなる。光アクティブケーブル12は、例えば、スイッチングハブ等の中継装置同士の接続に適用される。
光トランシーバ10は例えば金属製のハウジング16を有し、ハウジング16は例えば箱形状を有する。ハウジング16の一端からは、シール部材18を介して光ケーブル14が延出する一方、ハウジング16の他端には、開口が形成されている。
ハウジング16の開口内には、例えば1枚の回路基板20の端部が位置している。回路基板20の端部は、中継装置に設けられたスロットに挿入可能である。
回路基板20は、例えばガラスエポキシ製のリジッドな基板であって、第2ケース16bに対して固定されている。回路基板20には、例えば銅等の金属からなる所定の導体パターンが形成されており、導体パターンは、回路基板20の端部に配置された複数の電極端子22を含む。電極端子22は、中継装置に設けられた電極端子に電気的に接続される。
一方、光ケーブル14は、少なくとも1本の光ファイバー28を含み、本実施形態では4本の光ファイバー28を含む。光ファイバー28は、シール部材18を通じて、ハウジング16の内部まで延びている。そして、ハウジング16の内部に位置する光ファイバー28の先端は、光電変換アセンブリ26の他端に固定されている。
図4は、光電変換アセンブリ26の第2ケース16b側を示す斜視図である。光電変換アセンブリ26は、FPC基板(フレキシブルプリント回路基板)30を含み、FPC基板30は、例えば、ポリイミド製の可撓性及び透光性を有するフィルム32と、フィルム32に設けられた例えば銅等の金属からなる導体パターンとからなる。FPC基板30の導体パターンは、フィルム32の一端部に形成された複数の電極端子34を含む。
なお導体パターンは、例えば、フィルム32に成膜された金属膜をエッチングすることにより作成することができる。
本実施形態では、光ファイバー28の数に対応して4つの光電変換素子38が実装され、光電変換素子38は、ICチップ36の一辺の近傍に沿うように並べられている。各光電変換素子38は、LD(レーザダイオード)等の発光素子又はPD(フォトダイオード)等の受光素子であり、ICチップ36は、発光素子のための駆動回路、又は、受光素子のための増幅回路を構成している。
光電変換素子38は、面発光型若しくは面受光型であり、光電変換素子38は、自身の光の出射面若しくは入射面がFPC基板30の面と対向するように配置されている。
また、FPC基板30の他方の面には、ミラー部材48が接着剤を用いて固定されている。接着剤としては、例えば、熱硬化型樹脂又はUV硬化型樹脂を用いることができる。そして、ミラー部材48及びポリマー光導波路部材46上には、接着剤を用いて例えば金属やガラス製の補強板50が固定されている。
ポリマー光導波路部材46の端部には、光ファイバー28の数に対応して、ストライプ状に4本の溝が形成され、各溝内に光ファイバー28の先端部が配置されている。
ポリマー光導波路部材46は、アンダークラッド層58、コア60、及び、オーバークラッド層62を含む。アンダークラッド層58は、FPC基板30に積層され、光の伝送方向から見て断面形状が四角形のコア60がアンダークラッド層58上を延びている。
アンダークラッド層58、コア60、及び、オーバークラッド層62の材料としては、特に限定されることはないが、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂及びポリイミド系樹脂等を用いることができる。
なおこの配置において、ミラー部材48は、FPC基板30の長手方向にて、ICチップ36の端部近傍から光電変換素子38まで延びている。
光導波部材64は、好ましくは、ミラー部材48の固定に用いられる接着剤からなり、コア60の端面、ミラー面56及びアンダークラッド層58の表面に密着している。光導波部材64は、透光性を有するのは勿論、アンダークラッド層58及びオーバークラッド層62よりも高い屈折率を有する材料からなり、好ましくは、コア60と同じ屈折率を有する材料からなる。別の表現をすれば、光導波部材64の屈折率は、アンダークラッド層58及びオーバークラッド層62よりも、コア60の屈折率に近い。
また好ましくは、光導波部材64は、コア60の材料と同じ材料からなる。
図11は、位置合わせ方法を説明するための図であり、ステージ66上に配置されたFPC基板30の上方に、図示しない適当なホルダーによって支持されたミラー部材48が配置される。
それから、カメラ68によって撮影された画像に基づいて、マーカ凹部54とマーカパターン44との相対的な位置関係が予め定められた位置関係になるように、ステージ66又はホルダーが水平方向、即ちFPC基板30と平行な方向に移動させられる。
そして、ステージ66又はホルダーを上下方向、即ちFPC基板30の厚さ方向に移動させてミラー部材48とFPC基板30とを密着させてから、熱を加えるか若しくは紫外線を照射して、接着剤を硬化させる。これにより、光導波部材64が形成されると同時に、FPC基板30に対するミラー部材48の固定が終了する。
このため、光トランシーバ10の製造時間が短縮され、ひいては光トランシーバ10の製造コストが削減される。
その上、マーカパターン44はグランド電極42aに繋がっているので、マーカパターン44の電位が浮くことがなく、電位が浮くことによる不具合が生じない。
更に、マーカ凹部54は、FPC基板30と対向するミラー部材48の底壁に形成されているので、マーカ凹部54を設けたことによって、ミラー部材48が大型化することはない。
また、マーカ凹部54は、ミラー部材48のミラー部材48の底壁に形成されていたが、底壁と対向するミラー部材48の天井壁に形成されていてもよい。
また、マーカ凹部54及びマーカパターン44の数はそれぞれ1個に限定されることはなく、2個以上であってもよい。
なお、金属製のミラー部材48は、例えば、鋳造によって製造することができ、この場合も、鋳造時にマーカ凹部54を形成することができる。そして、金属製のミラー部材48の場合、材質によっては、ミラー面56のための金属膜を省略してもよい。
最後に、本発明は、光トランシーバ以外の光モジュールにも適用可能であるのは勿論である。
16 ハウジング
20 回路基板
26 光電変換アセンブリ
28 光ファイバー
30 FPC基板
32 フィルム(基板)
36 ICチップ
38 光電変換素子
44 マーカパターン
46 ポリマー光導波路部材
48 ミラー部材
54 マーカ凹部
56 ミラー面
58 アンダークラッド層(基板)
60 コア
62 オーバークラッド層
64 光導波部材
Claims (5)
- 透光性を有するとともに、少なくとも一方の表面の一部にアンダークラッド層を有する基板と、
前記アンダークラッド層に沿って延びるコアと、
前記アンダークラッド層と協働して前記コアを囲むオーバークラッド層と、
前記基板に設けられた導体パターンと、
前記基板に対し前記コアとは反対側に固定され、前記導体パターンの一部と電気的に接続された光電変換素子と、
前記コアの端面と前記光電変換素子との間を延びる光路に配置されるミラー面を有し、前記アンダークラッド層に固定されるミラー部材と、
前記コアの端面と前記ミラー面との間に設けられ、前記アンダークラッド層よりも高い屈折率を有する光導波部材と
を備え、
前記アンダークラッド層がミラー部材の下まで延び、
前記光導波部材は、前記アンダークラッド層上に前記ミラー部材を固定するための接着剤からなり、前記ミラー面、前記コアの端面及び前記アンダークラッド層の表面に密着している、
光モジュール。 - 前記光導波部材は、前記コアの屈折率と同じ屈折率を有する、請求項1に記載の光モジュール。
- 前記光導波部材は、前記コアの材料と同じ材料からなる、請求項1又は2に記載の光モジュール。
- 前記基板は、前記アンダークラッド層を構成する材料のみからなる、請求項1乃至3の何れか一項に記載の光モジュール。
- 前記ミラー部材は、前記基板に対する位置合わせ用のマーカとしての凹部を有し、
前記導体パターンは、前記ミラー部材に対する位置合わせ用のマーカパターンを含む、請求項1乃至4の何れか一項に記載の光モジュール。
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