JP6491980B2 - Manufacturing method of optical module - Google Patents

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本発明は、光モジュールの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing an optical module.

特許文献1には、コヒーレント変調を施されたX偏波成分及びY偏波成分を重ね合わせて構成される偏波多重コヒーレント変調信号を受信するPLC(Planar Lightwave Circuit)型復調器及びこれを用いた光伝送システムが開示されている。   Patent Document 1 discloses a PLC (Planar Lightwave Circuit) type demodulator that receives a polarization multiplexed coherent modulation signal formed by superimposing a coherently modulated X polarization component and a Y polarization component, and uses the same. An optical transmission system was disclosed.

国際公開第2011/027895号International Publication No. 2011/027895

ミラーやビームスプリッタ等の光部品を内蔵する光モジュールを製造する際、光モジュールの用途によっては、筐体に対する光部品の角度調整を極めて精度良く行うことが求められる場合がある。例えば、特許文献1に記載されたようなコヒーレント光通信に用いられる光モジュールでは、外部から光入力ポートを介して入力される信号光及び局部発信光(局発光)を、光モジュールの筐体内部に固定される光90°ハイブリッド素子の微小な光入力端に精度良く入射させることが求められる。光入力ポートと光90°ハイブリッド素子との間の光路上にはミラーやビームスプリッタといった光部品が配置されるが、信号光及び局発光を光90°ハイブリッド素子の光入力端に精度良く入射させる為には、これらの光部品の角度(光軸方向)を筐体に対して精度良く調整することが求められる。また、その一方で、製造コストを低減するため、厳密な調芯が必要ではない光部品に関しては、調整の容易さも求められる。   When manufacturing an optical module incorporating an optical component such as a mirror or a beam splitter, it may be required to adjust the angle of the optical component with respect to the housing with extremely high accuracy depending on the application of the optical module. For example, in an optical module used for coherent optical communication as described in Patent Document 1, signal light and local oscillation light (local light) input from the outside via an optical input port are transmitted inside the optical module housing. It is required that the light 90 ° hybrid element fixed to be incident on the minute light input end of the hybrid element with high accuracy. Optical components such as mirrors and beam splitters are arranged on the optical path between the optical input port and the optical 90 ° hybrid element. However, signal light and local light are accurately incident on the optical input end of the optical 90 ° hybrid element. Therefore, it is required to accurately adjust the angles (optical axis direction) of these optical components with respect to the housing. On the other hand, in order to reduce the manufacturing cost, an optical component that does not require strict alignment needs to be easily adjusted.

本発明は、筐体に対する光部品の角度調整を精度良く且つ容易に行うことができる光モジュールの製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an optical module manufacturing method capable of accurately and easily adjusting the angle of an optical component with respect to a housing.

上述した課題を解決するために、本発明の一実施形態に係る光モジュールの製造方法は、光入力ポート及び光出力ポートのうち少なくとも一方の光ポートを有し、筐体内に光部品を有する光モジュールの製造方法であって、少なくとも一方の光ポートが固定される筐体の一端面を模擬する標準ミラーを用意し、該標準ミラーの光軸方向にオートコリメータの光軸方向を合わせる工程と、標準ミラーを筐体に置き換え、オートコリメータの光軸を利用して光部品の光軸方向を調整する工程と、光部品を筐体に固定する工程とを含む。   In order to solve the above-described problem, an optical module manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes an optical component having at least one optical port of an optical input port and an optical output port, and an optical component in a housing. A method for manufacturing a module, comprising preparing a standard mirror that simulates one end surface of a housing to which at least one optical port is fixed, and aligning the optical axis direction of the autocollimator with the optical axis direction of the standard mirror; A step of replacing the standard mirror with a housing and adjusting the optical axis direction of the optical component using the optical axis of the autocollimator and a step of fixing the optical component to the housing are included.

本発明による光モジュールの製造方法によれば、筐体に対する光部品の角度調整を精度良く且つ容易に行うことができる。   According to the method for manufacturing an optical module according to the present invention, the angle adjustment of the optical component with respect to the housing can be accurately and easily performed.

図1は、本発明の一実施形態に係る光モジュールの構成を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an optical module according to an embodiment of the present invention. 図2は、光モジュールを斜め上方から見た斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the optical module as viewed obliquely from above. 図3は、光モジュールの製造方法を説明するための図であって、キャリアをベース上に搭載し、互いに固着させる様子を示している。FIG. 3 is a diagram for explaining a method of manufacturing an optical module, and shows a state in which a carrier is mounted on a base and fixed to each other. 図4は、光モジュールの製造方法を説明するための図であって、2つの配線基板上に複数のダイキャパシタを実装する様子を示している。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of manufacturing an optical module, and shows a state in which a plurality of die capacitors are mounted on two wiring boards. 図5は、光モジュールの製造方法を説明するための図であって、ベースをパッケージの底面上に搭載する様子を示している。FIG. 5 is a view for explaining the method of manufacturing the optical module, and shows a state in which the base is mounted on the bottom surface of the package. 図6は、光モジュールの製造方法を説明するための図であって、(a)互いに垂直な光反射面及び底面を有する標準ミラーを設置する様子、及び(b)標準ミラーを、ベース及びVOAキャリアを搭載したパッケージに置き換える様子を示している。6A and 6B are diagrams for explaining a method of manufacturing an optical module, in which (a) a standard mirror having a light reflecting surface and a bottom surface perpendicular to each other is installed, and (b) the standard mirror is mounted on a base and a VOA. It shows how to replace the package with a carrier. 図7は、光モジュールの製造方法を説明するための図であって、モニタ用PDをVOAキャリア上に搭載する様子を示している。FIG. 7 is a diagram for explaining a method of manufacturing the optical module, and shows a state in which the monitor PD is mounted on the VOA carrier. 図8は、光モジュールの製造方法を説明するための図であって、試験ポートを筐体の一端面に配置する様子を示している。FIG. 8 is a diagram for explaining the method of manufacturing the optical module, and shows a state in which the test port is arranged on one end surface of the casing. 図9(a)及び図9(b)は、試験光を準備するための構成を示すブロック図である。FIG. 9A and FIG. 9B are block diagrams showing a configuration for preparing test light. 図10は、光モジュールの製造方法を説明するための図であって、第1ミラー及び第2ミラーをキャリア上に搭載する様子を示している。FIG. 10 is a diagram for explaining a method of manufacturing the optical module, and shows a state in which the first mirror and the second mirror are mounted on the carrier. 図11は、光モジュールの製造方法を説明するための図であって、光90°ハイブリッド素子寄りの集光レンズをキャリア上に搭載する様子を示している。FIG. 11 is a diagram for explaining a method of manufacturing an optical module, and shows a state in which a condensing lens near an optical 90 ° hybrid element is mounted on a carrier. 図12は、光モジュールの製造方法を説明するための図であって、光90°ハイブリッド素子から遠い側の集光レンズをキャリア上に搭載する様子を示している。FIG. 12 is a diagram for explaining a method of manufacturing an optical module, and shows a state in which a condenser lens far from the optical 90 ° hybrid element is mounted on a carrier. 図13は、2個の集光レンズが光軸方向に並んで配置された場合における、レンズ位置のずれと、微小な結合対象に対する結合効率の変化との関係の一例を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing an example of a relationship between a lens position shift and a change in coupling efficiency with respect to a minute coupling target when two condenser lenses are arranged side by side in the optical axis direction. 図14は、光モジュールの製造方法を説明するための図であって、コリメートレンズをVOAキャリア上に搭載する様子を示している。FIG. 14 is a diagram for explaining a method of manufacturing an optical module, and shows a state where a collimating lens is mounted on a VOA carrier. 図15は、光モジュールの製造方法を説明するための図であって、可変光減衰器をVOAキャリア上に搭載する様子を示している。FIG. 15 is a diagram for explaining a method of manufacturing an optical module, and shows a state in which a variable optical attenuator is mounted on a VOA carrier. 図16は、光モジュールの製造方法を説明するための図であって、パッケージに蓋を取り付ける様子を示している。FIG. 16 is a view for explaining the method of manufacturing the optical module, and shows how the lid is attached to the package. 図17は、光モジュールの製造方法を説明するための図であって、信号光入力ポート及び局発光入力ポートをパッケージに取り付ける様子を示している。FIG. 17 is a diagram for explaining a method of manufacturing the optical module, and shows a state in which the signal light input port and the local light input port are attached to the package.

本発明の実施形態に係る光モジュールの製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   A specific example of an optical module manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and intends that all the changes within the meaning and range equivalent to the claim are included. In the following description, the same reference numerals are given to the same elements in the description of the drawings, and redundant descriptions are omitted.

図1は、本発明の一実施形態に係る光モジュール1Aの構成を示す平面図である。図2は、光モジュール1Aを斜め上方から見た斜視図である。本実施形態の光モジュール1Aは、略直方体状のパッケージ(筐体)2と、パッケージ2の一端面2bに固定された信号光入力ポート11及び局発光入力ポート13とを備える。以下、パッケージ2の内部構造の説明において、一端面2b側を前方側と称することがある。   FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an optical module 1A according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the optical module 1A as viewed obliquely from above. The optical module 1 </ b> A of this embodiment includes a substantially rectangular parallelepiped package (housing) 2, a signal light input port 11 and a local light input port 13 fixed to one end surface 2 b of the package 2. Hereinafter, in the description of the internal structure of the package 2, the one end surface 2b side may be referred to as a front side.

信号光入力ポート11はシングルモードファイバ(Single Mode Fiber:SMF)10に接続されており、SMF10から受信信号光(SiGnal;以下、信号光という)を受ける。局発光入力ポート13は偏波保持ファイバ(Polarization Maintaining Fiber:PMF)12に接続されており、PMF12から局部発振光(Local;以下、局発光という)を受ける。これらの信号光及び局発光は、それぞれ信号光入力ポート11及び局発光入力ポート13を介してパッケージ2の内部に入力される。   The signal light input port 11 is connected to a single mode fiber (SMF) 10 and receives received signal light (SiGnal; hereinafter referred to as signal light) from the SMF 10. The local light input port 13 is connected to a polarization maintaining fiber (PMF) 12 and receives local oscillation light (Local; hereinafter referred to as local light) from the PMF 12. These signal light and local light are input into the package 2 via the signal light input port 11 and the local light input port 13, respectively.

また、パッケージ2の4つの側面のうち、一端面2bを除く他の側面には、複数の端子3が設けられている。複数の端子3には、信号光から生成された電気的な受信信号を光モジュール1Aの外部に取り出すための端子、パッケージ2の内部の電子回路に電源電圧やバイアスを供給するための端子、接地端子等が含まれる。   In addition, among the four side surfaces of the package 2, a plurality of terminals 3 are provided on the other side surface except the one end surface 2 b. The plurality of terminals 3 include a terminal for taking out an electrical reception signal generated from the signal light to the outside of the optical module 1A, a terminal for supplying a power supply voltage and a bias to an electronic circuit inside the package 2, and a ground Terminal etc. are included.

信号光入力ポート11は、SMF10の先端に付属するフェルールを受け入れる円筒状のスリーブと、集光レンズを収容したレンズホルダとが一体化されて成り、該レンズホルダがパッケージ2の一端面2bに接合されることによってパッケージ2に固定されている。SMF10内を伝搬した信号光は、集光レンズによって集光されパッケージ2内に入射する。   The signal light input port 11 is formed by integrating a cylindrical sleeve that receives a ferrule attached to the tip of the SMF 10 and a lens holder that houses a condenser lens, and the lens holder is bonded to one end surface 2 b of the package 2. As a result, it is fixed to the package 2. The signal light propagated in the SMF 10 is collected by the condenser lens and enters the package 2.

局発光入力ポート13は、PMF12の先端に付属するフェルールを受け入れる円筒状のスリーブと、コリメートレンズを収容したレンズホルダとが一体化されて成り、該レンズホルダがパッケージ2の一端面2bに接合されることによってパッケージ2に固定されている。PMF12内を伝搬した局発光は、コリメートレンズによってコリメートされたのちにパッケージ2内に入射する。   The local light input port 13 is formed by integrating a cylindrical sleeve that receives a ferrule attached to the tip of the PMF 12 and a lens holder that houses a collimating lens, and the lens holder is joined to one end surface 2 b of the package 2. Is fixed to the package 2. The local light propagating through the PMF 12 is collimated by the collimating lens and then enters the package 2.

本実施形態の光モジュール1Aは、上記の構成に加えて、2つの光90°ハイブリッド素子32a,32b、並びに、入力ポート11,13と光90°ハイブリッド素子32a,32bとを光結合するための種々の光部品を備える。具体的には、光モジュール1Aは、2つの光90°ハイブリッド素子32a,32bの各信号光入力端と信号光入力ポート11とを光結合するための光部品として、偏光ビームスプリッタ(Polarization Beam Splitter:PBS)26、スキュー調整素子27、第1レンズ系28、波長板(λ/2板)29、第1ミラー30、及び第2レンズ系31を備える。更に、PBS26と信号光入力ポート11との間の光路上には、ビームスプリッタ(Beam Splitter:BS)22、可変光減衰器(VOA)23、及びコリメートレンズ25が配置されている。信号光入力ポート11と光90°ハイブリッド素子32a,32bとの間の光路上に配置されるこれらの光部品は、全てパッケージ2内に収容されている。   In addition to the above configuration, the optical module 1A according to the present embodiment optically couples the two optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b and the input ports 11 and 13 and the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b. Various optical components are provided. Specifically, the optical module 1A includes a polarization beam splitter (Polarization Beam Splitter) as an optical component for optically coupling the signal light input ends of the two light 90 ° hybrid elements 32a and 32b and the signal light input port 11. : PBS) 26, skew adjustment element 27, first lens system 28, wavelength plate (λ / 2 plate) 29, first mirror 30, and second lens system 31. Further, a beam splitter (BS) 22, a variable optical attenuator (VOA) 23, and a collimator lens 25 are arranged on the optical path between the PBS 26 and the signal light input port 11. All of these optical components arranged on the optical path between the signal light input port 11 and the optical 90 ° hybrid elements 32 a and 32 b are accommodated in the package 2.

BS22は、信号光入力ポート11から入力された信号光を分離する。分離された信号光の一部は、パッケージ2内に配置された光検出素子の一つであるパワーモニタ用フォトダイオード(モニタ用PD)24に入射する。モニタ用PD24は、信号光の強度に応じた電気信号を生成する。なお、BS22において分離された信号光の強度は、BS22に入射する前の信号光強度の10%未満である。   The BS 22 separates the signal light input from the signal light input port 11. Part of the separated signal light is incident on a power monitoring photodiode (monitoring PD) 24 that is one of the photodetectors arranged in the package 2. The monitor PD 24 generates an electrical signal corresponding to the intensity of the signal light. Note that the intensity of the signal light separated in the BS 22 is less than 10% of the signal light intensity before entering the BS 22.

VOA23は、BS22を通過した信号光を必要に応じて減衰する。減衰度は、光モジュール1Aの外部からの電気信号によって制御される。例えば、上述したモニタ用PD24からの電気信号に基づいて過入力状態が検知された場合には、VOA23の減衰度を大きくして、光90°ハイブリッド素子32a,32bに向かう信号光の強度を小さくする。   The VOA 23 attenuates the signal light that has passed through the BS 22 as necessary. The degree of attenuation is controlled by an electrical signal from the outside of the optical module 1A. For example, when an over-input state is detected based on the electrical signal from the monitor PD 24 described above, the attenuation of the VOA 23 is increased and the intensity of the signal light directed to the light 90 ° hybrid elements 32a and 32b is decreased. To do.

コリメートレンズ25は、VOA23を通過した信号光を平行化する。なお、VOA23は、信号光入力ポート11の集光レンズとコリメートレンズ25との間に形成されるビームウェストに位置することが望ましい。これにより、VOA23の開口に対して十分に絞られたビーム径を確保できる。また、コリメートレンズ25によって信号光がコリメート光となることにより、光90°ハイブリッド素子32a,32bの信号光入力端までの光路について高い結合効率を確保できる。   The collimator lens 25 collimates the signal light that has passed through the VOA 23. Note that the VOA 23 is preferably located at the beam waist formed between the condensing lens of the signal light input port 11 and the collimating lens 25. Thereby, it is possible to secure a sufficiently narrow beam diameter with respect to the opening of the VOA 23. Further, since the signal light becomes collimated light by the collimating lens 25, high coupling efficiency can be secured for the optical path to the signal light input ends of the light 90 ° hybrid elements 32a and 32b.

BS22、VOA23、及びモニタ用PD24は、パッケージ2の底面2aに搭載されたVOAキャリア20上に固定される。VOAキャリア20は、段差を形成する上下二つの面にこれらの光部品を搭載する。具体的には、一方の面にBS22及びモニタ用PD24を搭載し、他方の面にVOA23を搭載する。   BS 22, VOA 23 and monitor PD 24 are fixed on VOA carrier 20 mounted on bottom surface 2 a of package 2. The VOA carrier 20 mounts these optical components on two upper and lower surfaces forming a step. Specifically, the BS 22 and the monitor PD 24 are mounted on one surface, and the VOA 23 is mounted on the other surface.

PBS26は、BS22及びVOA23を介して信号光入力ポート11と光結合する光入射面を有し、信号光の一部の偏波成分(例えばX偏波成分)と、残りの偏波成分(例えばY偏波成分)とを分岐する。このとき、分岐比は50%である。スキュー調整素子27及び第1レンズ系28は、PBS26の一方の光出力面と光90°ハイブリッド素子32bの信号光入力端との間の光路上に配置されている。PBS26を直進した信号光は、スキュー調整素子27を通過する。スキュー調整素子27は、PBS26により分岐された他方の信号光との間の遅れ時間を補償する。その後、当該信号光は、第1レンズ系28によって集光され、光90°ハイブリッド素子32bに到達する。なお、第1レンズ系28は、光軸方向に並ぶ2つの集光レンズ28a,28bによって構成される。   The PBS 26 has a light incident surface that is optically coupled to the signal light input port 11 via the BS 22 and the VOA 23, and a part of the polarization component (eg, X polarization component) of the signal light and the remaining polarization component (eg, the polarization component). Y polarization component). At this time, the branching ratio is 50%. The skew adjustment element 27 and the first lens system 28 are disposed on the optical path between one light output surface of the PBS 26 and the signal light input end of the light 90 ° hybrid element 32b. The signal light that travels straight through the PBS 26 passes through the skew adjustment element 27. The skew adjustment element 27 compensates for the delay time between the other signal light branched by the PBS 26. Thereafter, the signal light is collected by the first lens system 28 and reaches the light 90 ° hybrid element 32b. Note that the first lens system 28 includes two condenser lenses 28a and 28b arranged in the optical axis direction.

また、λ/2板29、第1ミラー30、及び第2レンズ系31は、PBS26の他方の光出力面と光90°ハイブリッド素子32bの信号光入力端との間の光路上に配置されている。PBS26において曲げられた(分岐した)信号光は、λ/2板29を通過する。λ/2板29は、当該信号光の偏光方向を90°回転する。従って、λ/2板29を通過した信号光の偏光方向は、PBS26を直進した信号光の偏光方向と一致することとなる。その後、当該信号光は、第1ミラー30によってその進行方向が90°曲げられたのち、第2レンズ系31によって集光され、光90°ハイブリッド素子32aに到達する。なお、第2レンズ系31は、光軸方向に並ぶ2つの集光レンズ31a,31bによって構成される。また、第1ミラー30は、例えばキュービックミラー(直方体または立方体のミラーであり、対向する一対の面の対角方向に反射面が延びているもの)によって構成される。   The λ / 2 plate 29, the first mirror 30, and the second lens system 31 are disposed on the optical path between the other light output surface of the PBS 26 and the signal light input end of the light 90 ° hybrid element 32b. Yes. The signal light bent (branched) in the PBS 26 passes through the λ / 2 plate 29. The λ / 2 plate 29 rotates the polarization direction of the signal light by 90 °. Therefore, the polarization direction of the signal light that has passed through the λ / 2 plate 29 coincides with the polarization direction of the signal light that has traveled straight through the PBS 26. Thereafter, the traveling direction of the signal light is bent by 90 ° by the first mirror 30, and then condensed by the second lens system 31 to reach the light 90 ° hybrid element 32a. Note that the second lens system 31 includes two condenser lenses 31a and 31b arranged in the optical axis direction. Further, the first mirror 30 is constituted by, for example, a cubic mirror (a rectangular parallelepiped or a cubic mirror having a reflecting surface extending in a diagonal direction between a pair of opposed surfaces).

光モジュール1Aは、2つの光90°ハイブリッド素子32a,32bの各局発光入力端と局発光入力ポート13とを光結合するための光部品として、BS34、スキュー調整素子35、第3レンズ系36、第2ミラー37、及び第4レンズ系38を更に備える。更に、BS34と局発光入力ポート13との間の光路上には、偏光子33が配置されている。局発光入力ポート13と光90°ハイブリッド素子32a,32bとの間の光路上に配置されるこれらの光部品は、全てパッケージ2内に収容されている。   The optical module 1A includes a BS 34, a skew adjustment element 35, a third lens system 36, as optical components for optically coupling the local light input terminals of the two light 90 ° hybrid elements 32a and 32b and the local light input port 13. A second mirror 37 and a fourth lens system 38 are further provided. Further, a polarizer 33 is disposed on the optical path between the BS 34 and the local light input port 13. All of these optical components arranged on the optical path between the local light input port 13 and the optical 90 ° hybrid elements 32 a and 32 b are accommodated in the package 2.

偏光子33は、局発光入力ポート13から入力された局発光の偏光方向を確定する。これにより、PMF12において維持されていた偏光方向がパッケージ2の組み立て時にずれたとしても、偏光方向が0°若しくは90°の偏波成分のみを局発光として抽出できる。   The polarizer 33 determines the polarization direction of the local light input from the local light input port 13. Thereby, even if the polarization direction maintained in the PMF 12 is shifted when the package 2 is assembled, only the polarization component having the polarization direction of 0 ° or 90 ° can be extracted as the local light.

BS34は、偏光子33を介して局発光入力ポート13と光結合する光入射面を有し、偏光子33を通過した局発光を2つに分岐する。このとき、分岐比は50%である。スキュー調整素子35及び第3レンズ系36は、BS34の一方の光出力面と光90°ハイブリッド素子32aの局発光入力端との間の光路上に配置されている。BS34を直進した局発光は、スキュー調整素子35を通過する。スキュー調整素子35は、BS34により分岐された他方の局発光との間の遅れ時間を補償する。その後、当該局発光は、第3レンズ系36によって集光されつつ、光90°ハイブリッド素子32aに到達する。なお、第3レンズ系36は、光軸方向に並ぶ2つの集光レンズ36a,36bによって構成される。   The BS 34 has a light incident surface that is optically coupled to the local light input port 13 via the polarizer 33, and branches the local light that has passed through the polarizer 33 into two. At this time, the branching ratio is 50%. The skew adjustment element 35 and the third lens system 36 are disposed on the optical path between one light output surface of the BS 34 and the local light emission input end of the light 90 ° hybrid element 32a. The local light that travels straight through the BS 34 passes through the skew adjustment element 35. The skew adjustment element 35 compensates for the delay time from the other local light branched by the BS 34. Thereafter, the local light reaches the light 90 ° hybrid element 32 a while being collected by the third lens system 36. Note that the third lens system 36 includes two condenser lenses 36a and 36b arranged in the optical axis direction.

また、第2ミラー37及び第4レンズ系38は、BS34の他方の光出力面と光90°ハイブリッド素子32bの局発光入力端との間の光路上に配置されている。BS34において曲げられた(分岐した)局発光は、第2ミラー37によってその進行方向が90°曲げられたのち、第4レンズ系38によって集光され、光90°ハイブリッド素子32bに到達する。なお、第4レンズ系38は、光軸方向に並ぶ2つの集光レンズ38a,38bによって構成される。また、第2ミラー37は、例えばキュービックミラーによって構成される。   The second mirror 37 and the fourth lens system 38 are disposed on the optical path between the other light output surface of the BS 34 and the local light input end of the light 90 ° hybrid element 32b. The local light that has been bent (branched) in the BS 34 is converged by the fourth lens system 38 after its traveling direction is bent by 90 ° by the second mirror 37, and reaches the light 90 ° hybrid element 32b. The fourth lens system 38 is constituted by two condenser lenses 38a and 38b arranged in the optical axis direction. Moreover, the 2nd mirror 37 is comprised by the cubic mirror, for example.

上記のように、パッケージ2の内部に入力された信号光および局発光は、2個の光90°ハイブリッド素子32a,32bに振り分けられる。光90°ハイブリッド素子32a,32bは、例えばインジウムリン(InP)製の半導体基板を用いたフォトダイオード(PD)集積型マルチモードハイブリッドであり、この光90°ハイブリッド素子32a,32bに集積されたPDにおいて生成された光電流は、パッケージ2内に設けられたアンプ39a,39bによって電圧信号に変換され、複数の端子3の何れかから出力される。なお、光90°ハイブリッド素子32a,32bに集積されたPDは、本実施形態における光検出素子の一例である。   As described above, the signal light and local light input into the package 2 are distributed to the two light 90 ° hybrid elements 32a and 32b. The optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b are, for example, photodiode (PD) integrated multimode hybrids using a semiconductor substrate made of indium phosphide (InP), and the PD integrated in the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b. The photocurrent generated in is converted into a voltage signal by amplifiers 39a and 39b provided in the package 2, and is output from any of the plurality of terminals 3. The PD integrated in the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b is an example of the light detection element in the present embodiment.

以上の構成を備える本実施形態の光モジュール1Aの製造方法について説明する。図3〜図17は、光モジュール1Aの製造方法を説明するための図である。   A method for manufacturing the optical module 1A of the present embodiment having the above configuration will be described. 3-17 is a figure for demonstrating the manufacturing method of 1 A of optical modules.

まず、図3(斜視図)に示されるように、パッケージ2の外部において、キャリア40をベース21上に搭載し、互いに固着させる。ベース21は、例えば銅タングステン(CuW)からなる矩形の板状部材である。キャリア40は、例えばアルミナ(Al23)からなる矩形の板状部材である。キャリア40とベース21との固着には、例えばAuSn共晶半田を用いることができる。ベース21上にはキャリア40の搭載領域と光90°ハイブリッド素子32a,32bの搭載領域とを区画する溝21aが予め形成されている。この溝21aの前縁にキャリア40の後端を目視で合わせることにより、パッケージ2の前後方向におけるベース21とキャリア40との相対位置を決定する。なお、これに代えて、ベース21の前縁とキャリア40の前縁を合致させるアライメントを行ってもよい。 First, as shown in FIG. 3 (perspective view), the carrier 40 is mounted on the base 21 and fixed to each other outside the package 2. The base 21 is a rectangular plate-shaped member made of, for example, copper tungsten (CuW). The carrier 40 is a rectangular plate member made of alumina (Al 2 O 3 ), for example. For fixing the carrier 40 and the base 21, for example, AuSn eutectic solder can be used. On the base 21, a groove 21 a that partitions the carrier 40 mounting region and the optical 90 ° hybrid elements 32 a and 32 b is formed in advance. The relative position of the base 21 and the carrier 40 in the front-rear direction of the package 2 is determined by visually aligning the rear end of the carrier 40 with the front edge of the groove 21a. Instead of this, an alignment in which the front edge of the base 21 and the front edge of the carrier 40 are matched may be performed.

なお、後の工程においてベース21をパッケージ2内に配置する際には、ベース21の幅がパッケージ2の内壁の間隔にほぼ合致しているため、ベース21の側面に形成された一対の括れ21bを把持するとよい。そして、パッケージ2の前後方向と直交する方向におけるキャリア40のアライメントは、ベース21に形成された一対の括れ21bを用いて行われてもよい。すなわち、括れ21bによりベース21の中央部分の間隔が狭くなっているので、その狭い部分の両端位置とキャリア40の両端位置とを一致させるとよい。   Note that when the base 21 is disposed in the package 2 in a later process, the width of the base 21 substantially matches the interval between the inner walls of the package 2, and thus a pair of constrictions 21 b formed on the side surface of the base 21. It is good to hold. The alignment of the carrier 40 in the direction orthogonal to the front-rear direction of the package 2 may be performed using a pair of constrictions 21 b formed on the base 21. That is, since the space | interval of the center part of the base 21 is narrowed by the constriction 21b, it is good to make the both ends position of the narrow part and the both ends position of the carrier 40 correspond.

次に、光90°ハイブリッド素子32aをMMIキャリア41上に搭載し、互いに固着(ダイボンド)する。同様に、光90°ハイブリッド素子32bを別のMMIキャリア41上に搭載し、互いに固着する。MMIキャリア41は、直方体状の部材であり、例えばAlN、あるいはアルミナ等のセラミックからなる。光90°ハイブリッド素子32a,32bとMMIキャリア41との固着には、例えばAuSn共晶半田が用いられる。この固着には、通常の半導体デバイスを絶縁基板上にマウントする公知の方法と同様の技術を用いることができる。その後、光90°ハイブリッド素子32a,32bをそれぞれ搭載した2つのMMIキャリア41を、ベース21におけるキャリア40の後端側に位置する領域に固定する。ベース21上には予めMMIキャリア41の固定領域を囲むように溝21cが形成されており、MMIキャリア41は当該溝21cを基準として目視アライメントにより配置される。   Next, the optical 90 ° hybrid element 32a is mounted on the MMI carrier 41 and fixed (die-bonded) to each other. Similarly, the optical 90 ° hybrid element 32b is mounted on another MMI carrier 41 and fixed to each other. The MMI carrier 41 is a rectangular parallelepiped member and is made of ceramic such as AlN or alumina, for example. For fixing the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b and the MMI carrier 41, for example, AuSn eutectic solder is used. For this fixing, a technique similar to a known method of mounting a normal semiconductor device on an insulating substrate can be used. Thereafter, the two MMI carriers 41 on which the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b are mounted are fixed to a region located on the rear end side of the carrier 40 in the base 21. A groove 21c is previously formed on the base 21 so as to surround a fixed region of the MMI carrier 41, and the MMI carrier 41 is arranged by visual alignment with the groove 21c as a reference.

なお、MMIキャリア41上には、MMIキャリア41の前方側と後方側とを分離する溝41aが形成されている。MMIキャリア41の前方側は、光90°ハイブリッド素子32a,32bに内蔵される光導波路部分に相当する。MMIキャリア41の後方側は、光90°ハイブリッド素子32a,32bに内蔵されるPD部分に相当する。光90°ハイブリッド素子32a,32bの裏面電極もまた前方側と後方側とに分離されており、その結果、内蔵PDのリーク電流の減少に寄与できる。   A groove 41 a that separates the front side and the rear side of the MMI carrier 41 is formed on the MMI carrier 41. The front side of the MMI carrier 41 corresponds to an optical waveguide portion built in the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b. The rear side of the MMI carrier 41 corresponds to a PD portion built in the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b. The back electrodes of the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b are also separated into the front side and the rear side, and as a result, it is possible to contribute to the reduction of the leakage current of the built-in PD.

上述したMMIキャリア41と光90°ハイブリッド素子32a,32bとの固着と並行して、図4の斜視図に示される2つの配線基板43上に複数のダイキャパシタ(平行平板コンデンサ)を実装する。配線基板43は、例えば窒化アルミニウム(AlN)からなる。複数のダイキャパシタの実装には、例えばAuSnペレットを使用でき、また、公知のソルダリング工程を採用してもよい。その後、複数のダイキャパシタがそれぞれ実装された2つの配線基板43のうち一方を光90°ハイブリッド素子32aの周囲に配置してベース21に固定し、他方を光90°ハイブリッド素子32bの周囲に配置してベース21に固定する。   A plurality of die capacitors (parallel plate capacitors) are mounted on the two wiring boards 43 shown in the perspective view of FIG. 4 in parallel with the fixing of the MMI carrier 41 and the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b. The wiring substrate 43 is made of, for example, aluminum nitride (AlN). For mounting a plurality of die capacitors, for example, AuSn pellets can be used, and a known soldering process may be employed. Thereafter, one of the two wiring boards 43 on which a plurality of die capacitors are mounted is arranged around the optical 90 ° hybrid element 32a and fixed to the base 21, and the other is arranged around the optical 90 ° hybrid element 32b. And fixed to the base 21.

続いて、図5の側壁の一部を切り欠いた斜視図に示されるように、ベース21をパッケージ2の底面2a上に搭載する。このとき、例えば、パッケージ2の一端面2bを構成する側壁の内面にベース21の前端を突き当て、ベース21とパッケージ2とのアライメントを行った後、所定寸法だけベース21を当該側壁から離し、その状態でベース21をパッケージ2の底面2aに配置するとよい。ここで、パッケージ2の各側壁の内面は図1に示されるように2段に構成されており、上段は金属製であり、下段は複数の端子3を互いに絶縁するためにセラミック製である。下段の内寸(壁間距離)はベース21の幅とほぼ一致しているが、上段の内寸はベース21の幅よりも広い。従って、上段の側壁の内面にベース21を突き当てることができ、これにより、パッケージ2とベース21(及び既にベース21上に搭載されている各部品)とのアライメントを±0.5°以内で実現することが可能である。底面2aへのベース21の固定は、例えば半田を用いて行われる。   Subsequently, the base 21 is mounted on the bottom surface 2 a of the package 2 as shown in the perspective view in which a part of the side wall in FIG. At this time, for example, after the front end of the base 21 is abutted against the inner surface of the side wall constituting the one end surface 2b of the package 2 and the base 21 and the package 2 are aligned, the base 21 is separated from the side wall by a predetermined dimension. In this state, the base 21 may be disposed on the bottom surface 2a of the package 2. Here, the inner surface of each side wall of the package 2 is configured in two stages as shown in FIG. 1, the upper stage is made of metal, and the lower stage is made of ceramic in order to insulate a plurality of terminals 3 from each other. Although the inner dimension (distance between walls) of the lower stage is almost the same as the width of the base 21, the inner dimension of the upper stage is wider than the width of the base 21. Therefore, the base 21 can be abutted against the inner surface of the upper side wall, and thereby the alignment between the package 2 and the base 21 (and each component already mounted on the base 21) can be within ± 0.5 °. It is possible to realize. The base 21 is fixed to the bottom surface 2a using, for example, solder.

また、この工程では、ベース21とともにVOAキャリア20をパッケージ2の底面2a上に搭載する。このとき、例えば、パッケージ2の一端面2bを構成する側壁の内面にVOAキャリア20の前端を突き当て、VOAキャリア20とパッケージ2とのアライメントを行った後、所定寸法だけVOAキャリア20を当該側壁から離し、その状態でVOAキャリア20をパッケージ2の底面2aに配置するとよい。これにより、前述のキャリア40の前端と、VOAキャリア20の後端とが互いに平行になる。底面2aへのVOAキャリア20の固定は、例えば半田を用いて行われる。   In this step, the VOA carrier 20 is mounted on the bottom surface 2 a of the package 2 together with the base 21. At this time, for example, after the front end of the VOA carrier 20 is abutted against the inner surface of the side wall constituting the one end surface 2b of the package 2 and the VOA carrier 20 and the package 2 are aligned, the VOA carrier 20 is attached to the side wall by a predetermined dimension. In this state, the VOA carrier 20 may be disposed on the bottom surface 2a of the package 2. Thereby, the front end of the carrier 40 and the rear end of the VOA carrier 20 are parallel to each other. The VOA carrier 20 is fixed to the bottom surface 2a using, for example, solder.

ベース21を底面2aに固定したのち、アンプ39a,39b(図1、図2を参照)を配線基板43上に実装する。アンプ39a,39bの実装は、例えば銀ペースト等の導電性樹脂を使用して公知のマウント方法により行われる。アンプ39a,39bの搭載後、パッケージ2全体を昇温(〜180℃)することにより、導電性樹脂に含まれる溶剤を気化する。その後、アンプ39a,39bの上面の電極パッドと、パッケージ2の後方側の端子3(図1、図2を参照)とを電気的に接続するためのワイヤリングを行う。なお、このワイヤリングにより、次工程以降における光部品のアクティブ調芯、すなわち光90°ハイブリッド素子32a,32bに試験光を入力し、光90°ハイブリッド素子32a,32bに内蔵されているPDの出力信号強度が最大となる位置に各光部品を配置することが可能となる。   After the base 21 is fixed to the bottom surface 2a, the amplifiers 39a and 39b (see FIGS. 1 and 2) are mounted on the wiring board 43. The amplifiers 39a and 39b are mounted by a known mounting method using a conductive resin such as silver paste. After mounting the amplifiers 39a and 39b, the temperature of the entire package 2 is raised (up to 180 ° C.), thereby evaporating the solvent contained in the conductive resin. Thereafter, wiring for electrically connecting the electrode pads on the upper surfaces of the amplifiers 39a and 39b and the terminals 3 on the rear side of the package 2 (see FIGS. 1 and 2) is performed. By this wiring, the active alignment of the optical component in the subsequent process, that is, the test light is input to the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b, and the output signal of the PD built in the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b is obtained. Each optical component can be arranged at a position where the intensity is maximum.

続いて、図6(a)に示されるように、互いに垂直な光反射面104a及び底面104bを有する標準ミラー104を用意する。光反射面104aはパッケージ2の一端面2bを模擬し、底面104bはパッケージ2の裏面を模擬する。標準ミラー104は、例えば直方体状のガラスブロックによって構成される。そして、この標準ミラー104を、支持台101上に固定された調芯台(ステージ)103上に設置する。このとき、底面104bと調芯台103とを接触させる。   Subsequently, as shown in FIG. 6A, a standard mirror 104 having a light reflecting surface 104a and a bottom surface 104b perpendicular to each other is prepared. The light reflecting surface 104 a simulates one end surface 2 b of the package 2, and the bottom surface 104 b simulates the back surface of the package 2. The standard mirror 104 is configured by a rectangular parallelepiped glass block, for example. Then, this standard mirror 104 is set on an alignment table (stage) 103 fixed on the support table 101. At this time, the bottom surface 104b and the alignment table 103 are brought into contact with each other.

続いて、標準ミラー104の光軸方向にオートコリメータ102の光軸方向を合わせる。具体的には、オートコリメータ102から可視レーザ光L1を出力し、該レーザ光L1を光反射面104aに当てる。そして、光反射面104aにおいて反射した可視レーザ光L1の光強度を、オートコリメータ102側で検出する。反射前の可視レーザ光L1と反射後の可視レーザ光L1とが互いに重なるとき、検出される光強度は最大となる。このことを利用して、光反射面104aの法線方向、すなわち標準ミラー104の光軸方向にオートコリメータ102の光軸方向を合わせる。この時、標準ミラー104を載せるステージ103の煽り角及び回転角を調整することにより、標準ミラー104の光軸方向をオートコリメータ102の光軸方向に合わせても良い。   Subsequently, the optical axis direction of the autocollimator 102 is aligned with the optical axis direction of the standard mirror 104. Specifically, the visible laser beam L1 is output from the autocollimator 102, and the laser beam L1 is applied to the light reflecting surface 104a. Then, the light intensity of the visible laser beam L1 reflected on the light reflecting surface 104a is detected on the autocollimator 102 side. When the visible laser light L1 before reflection and the visible laser light L1 after reflection overlap each other, the detected light intensity becomes maximum. By utilizing this, the optical axis direction of the autocollimator 102 is aligned with the normal direction of the light reflecting surface 104a, that is, the optical axis direction of the standard mirror 104. At this time, the optical axis direction of the standard mirror 104 may be aligned with the optical axis direction of the autocollimator 102 by adjusting the turning angle and the rotation angle of the stage 103 on which the standard mirror 104 is placed.

その後、標準ミラー104を調芯台103から取り外し、ベース21及びVOAキャリア20を搭載したパッケージ2に置き換える(図6(b))。このとき、パッケージ2の底面を調芯台103に接触させる。オートコリメータ102の光軸はパッケージ2の上方空間を通過するので、可視レーザ光L1はパッケージ2の上方を通過し、パッケージ2内には導入されない。   Thereafter, the standard mirror 104 is removed from the alignment table 103 and replaced with the package 2 on which the base 21 and the VOA carrier 20 are mounted (FIG. 6B). At this time, the bottom surface of the package 2 is brought into contact with the alignment table 103. Since the optical axis of the autocollimator 102 passes through the space above the package 2, the visible laser light L 1 passes above the package 2 and is not introduced into the package 2.

続いて、図7に示されるように、モニタ用PD24をVOAキャリア20上に搭載する。また、PBS26、スキュー調整素子27、λ/2板29、偏光子33、BS34、及びスキュー調整素子35をキャリア40上の所定の搭載位置にそれぞれ搭載する。これらの光部品は、調芯作業を伴わない光部品であって、光軸方向のみ調整されたのちキャリア40若しくはVOAキャリア20に固定される。   Subsequently, as shown in FIG. 7, the monitoring PD 24 is mounted on the VOA carrier 20. Further, the PBS 26, the skew adjusting element 27, the λ / 2 plate 29, the polarizer 33, the BS 34, and the skew adjusting element 35 are mounted at predetermined mounting positions on the carrier 40, respectively. These optical components are optical components that do not require alignment work, and are adjusted only in the optical axis direction and then fixed to the carrier 40 or the VOA carrier 20.

この工程では、オートコリメータ102(図6(a)参照)の光軸を利用して光部品の角度(光軸方向)を調整する。すなわち、これらの光部品の一側面をオートコリメータ102の可視レーザ光L1に対する反射面とし、反射前の可視レーザ光L1と反射後の可視レーザ光L1とが互いに重なるように、これらの光部品の角度(光軸方向)を調整する。なお、この作業はオートコリメータ102の光軸上すなわちパッケージ2の上方空間において行われる。そして、その光学部品の向きを保持したまま(或いは必要に応じて所定角度だけ回転させ)、キャリア40上(若しくはVOAキャリア20上)の各搭載位置に設けられた接着樹脂上にこれらの光部品を移動させ、該接着樹脂を硬化させてこれらを固定する。   In this step, the angle (optical axis direction) of the optical component is adjusted using the optical axis of the autocollimator 102 (see FIG. 6A). That is, one side surface of these optical components is used as a reflection surface for the visible laser light L1 of the autocollimator 102, and the visible laser light L1 before reflection and the visible laser light L1 after reflection overlap each other. Adjust the angle (optical axis direction). This operation is performed on the optical axis of the autocollimator 102, that is, in the space above the package 2. Then, while maintaining the orientation of the optical component (or rotating it by a predetermined angle as necessary), these optical components are placed on the adhesive resin provided at each mounting position on the carrier 40 (or on the VOA carrier 20). Are moved, and the adhesive resin is cured to fix them.

PBS26、スキュー調整素子27、偏光子33、及びスキュー調整素子35については、パッケージ2に搭載された状態において光入射面が前方を向くので、該光入射面の法線方向とオートコリメータ102の光軸とが一致するようにこれらの光軸方向を調整し、その向きを維持しつつベース21上に搭載するとよい。また、λ/2板29およびモニタ用PD24については、パッケージ2に搭載された状態において光入射面が側方を向くので、該光入射面の法線方向とオートコリメータ102の光軸とが一致するようにそれらの光軸方向を調整したのち、ベース21上面の法線周りに90°回転させてからベース21上に搭載するとよい。なお、モニタ用PD24については、更に所定の端子3との間のワイヤボンディングを行うことにより、該所定の端子3との電気的接続を行う。BS34については、パッケージ2に搭載された状態において光入射面が側方を向くが、光出射面が後方を向くので、光出射面若しくは光出射面とは反対側の面の法線方向とオートコリメータ102の光軸とが一致するように光軸方向を調整したのち、その向きを維持しつつベース21上に搭載するとよい。   Regarding the PBS 26, the skew adjustment element 27, the polarizer 33, and the skew adjustment element 35, since the light incident surface faces forward when mounted on the package 2, the normal direction of the light incident surface and the light of the autocollimator 102 These optical axis directions may be adjusted so that the axes coincide with each other and mounted on the base 21 while maintaining the direction. In addition, with respect to the λ / 2 plate 29 and the monitor PD 24, the light incident surface faces sideways when mounted on the package 2, so that the normal direction of the light incident surface coincides with the optical axis of the autocollimator 102. After adjusting the direction of the optical axis so as to be rotated, the optical axis direction may be rotated by 90 ° around the normal of the upper surface of the base 21 and then mounted on the base 21. The monitor PD 24 is further electrically connected to the predetermined terminal 3 by performing wire bonding with the predetermined terminal 3. With respect to the BS 34, the light incident surface faces sideways when mounted on the package 2, but the light emitting surface faces rearward, so that the normal direction of the light emitting surface or the surface opposite to the light emitting surface and auto After adjusting the optical axis direction so that it coincides with the optical axis of the collimator 102, it is preferable to mount the collimator 102 on the base 21 while maintaining the direction.

続いて、上述の各光部品とは別の光部品、すなわち光90°ハイブリッド素子32a,32bに対する光結合トレランスが上記の光部品(モニタ用PD24、PBS26、スキュー調整素子27、λ/2板29、偏光子33、BS34、及びスキュー調整素子35)よりも小さい故に調芯を必要とするコリメートレンズ25、第1ミラー30、第1レンズ系28、第2レンズ系31、第3レンズ系36、第2ミラー37、及び第4レンズ系38をキャリア40上に搭載する。その準備として、図8に示されるように、試験ポート(模擬コネクタ)50a及び50bをパッケージ2の一端面2bに配置する。試験ポート50a,50bは、信号光入力ポート11及び局発光入力ポート13をそれぞれ模擬し、試験ポート50a,50bからは、当該別の光部品の調芯に用いられる試験光が出射される。以下、試験光を準備する工程の詳細について説明する。   Subsequently, the optical coupling tolerance for the optical components different from the above-described optical components, that is, the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b is the above-described optical components (monitoring PD 24, PBS 26, skew adjusting element 27, λ / 2 plate 29). The collimator lens 25, the first mirror 30, the first lens system 28, the second lens system 31, the third lens system 36, which require alignment because they are smaller than the polarizer 33, the BS 34, and the skew adjustment element 35). The second mirror 37 and the fourth lens system 38 are mounted on the carrier 40. In preparation, test ports (simulated connectors) 50a and 50b are arranged on one end surface 2b of the package 2 as shown in FIG. The test ports 50a and 50b simulate the signal light input port 11 and the local light input port 13, respectively. Test light used for alignment of the other optical components is emitted from the test ports 50a and 50b. Hereinafter, details of the process of preparing the test light will be described.

図9(a)は、試験光を準備するための構成を示すブロック図である。この構成では、バイアス電源111からバイアス電圧を光源112(例えば半導体レーザ)に与えて、試験光を発生させる。この試験光は偏光制御素子113に導入され、その偏光面が制御される。その後、試験光は光カプラ114を通過してコネクタ116に達する。コネクタ116には、コネクタ117及び118のいずれか一方が選択的に接続される。コネクタ117には試験ポート50aが光結合されており、コネクタ118にはパワーメータ119が光結合されている。また、光カプラ114にはパワーメータ115が接続されている。なお、一つのパワーメータを、パワーメータ115及び119として併用してもよい。また、試験ポート50bに対しても、上記と同様の構成が用意される。   FIG. 9A is a block diagram showing a configuration for preparing test light. In this configuration, a bias voltage is applied from the bias power source 111 to the light source 112 (for example, a semiconductor laser) to generate test light. This test light is introduced into the polarization control element 113 and its polarization plane is controlled. Thereafter, the test light passes through the optical coupler 114 and reaches the connector 116. One of the connectors 117 and 118 is selectively connected to the connector 116. A test port 50 a is optically coupled to the connector 117, and a power meter 119 is optically coupled to the connector 118. A power meter 115 is connected to the optical coupler 114. One power meter may be used in combination as the power meters 115 and 119. A configuration similar to the above is also prepared for the test port 50b.

まず、コネクタ116にコネクタ118を接続する。そして、光源112から出力される試験光の強度をパワーメータ119により検出し、バイアス電圧の大きさを調整することにより試験光の強度を所定強度に近づける。次に、パッケージ2を調芯台103から再び取り外し、標準ミラー104に置き換える。そして、コネクタ116にコネクタ117を接続するとともに、試験ポート50a,50bを、標準ミラー104の光反射面104aと対向するように配置する。この状態で光源112から試験光が出力されると、試験光は試験ポート50a,50bから出射されたのち光反射面104aにて反射し、再び試験ポート50a,50bに入射する。この試験光の強度は、光カプラ114を経由してパワーメータ115において検出される。その光検出強度が最大となるように試験ポート50a,50bの光軸方向を調整することにより、標準ミラー104の光軸方向に試験ポート50a(もしくは50b)の光軸方向を合わせることができる。   First, the connector 118 is connected to the connector 116. Then, the intensity of the test light output from the light source 112 is detected by the power meter 119, and the intensity of the test light is brought close to a predetermined intensity by adjusting the magnitude of the bias voltage. Next, the package 2 is removed from the alignment table 103 again and replaced with the standard mirror 104. Then, the connector 117 is connected to the connector 116, and the test ports 50a and 50b are arranged so as to face the light reflecting surface 104a of the standard mirror 104. When test light is output from the light source 112 in this state, the test light is emitted from the test ports 50a and 50b, then reflected by the light reflecting surface 104a, and is incident on the test ports 50a and 50b again. The intensity of the test light is detected by the power meter 115 via the optical coupler 114. The optical axis direction of the test port 50a (or 50b) can be aligned with the optical axis direction of the standard mirror 104 by adjusting the optical axis direction of the test ports 50a and 50b so that the light detection intensity becomes maximum.

上述のようにして試験ポート50a及び50bの光軸方向を調整したのち、図9(b)に示されるように、標準ミラー104を調芯台103から再び取り外し、パッケージ2に置き換える。そして、試験ポート50aからパッケージ2内に入射する試験光の偏光面を調整するために、PBS及び2つのモニタ用PDを有する試験治具を、パッケージ2内部における試験ポート50aの後段に配置する。そして、PBSによって分岐した2つの試験光の強度を各モニタ用PDにおいて検知しつつ、これらの強度が互いに等しくなるように、偏光制御素子113により試験光の偏光面を調整する。   After adjusting the optical axis directions of the test ports 50a and 50b as described above, the standard mirror 104 is removed again from the aligning base 103 and replaced with the package 2 as shown in FIG. Then, in order to adjust the polarization plane of the test light entering the package 2 from the test port 50a, a test jig having a PBS and two monitor PDs is arranged at the rear stage of the test port 50a inside the package 2. The polarization control element 113 adjusts the polarization plane of the test light so that the intensities of the two test lights branched by the PBS are detected by each monitor PD and the intensities thereof are equal to each other.

なお、上述の偏光調整において、試験治具が有する2つのモニタ用PDからの出力信号を、パッケージ2のいずれかの端子3から取り出してもよい。また、2つのモニタ用PDからの出力信号を取り出すための端子を試験治具が備えている場合には、パッケージ2を調芯台103上に配置する前に、上述の偏光調整を行ってもよい。   In the polarization adjustment described above, output signals from the two monitor PDs included in the test jig may be taken out from any terminal 3 of the package 2. In addition, when the test jig is provided with terminals for taking out output signals from the two monitor PDs, the polarization adjustment described above may be performed before the package 2 is placed on the alignment table 103. Good.

続いて、試験ポート50a,50bの調芯を行う。まず、試験ポート50aからパッケージ2内に入射した試験光の強度を、光90°ハイブリッド素子32aに内蔵されたPDにより検出する。そして、検出される試験光の強度を参照しながら、該強度が大きくなる方向に試験ポート50aを移動させることにより、試験ポート50aの光軸に垂直な面内での調芯を行う。これと同様に、試験ポート50bからパッケージ2内に入射した試験光の強度を、光90°ハイブリッド素子32bに内蔵されたPDにより検出する。そして、検出される試験光の強度を参照しながら、該強度が大きくなる方向に試験ポート50bを移動させることにより、試験ポート50bの光軸に垂直な面内での調芯を行う。なお、試験光のモードフィールド径は例えば300μmといった大きさであり、一方、光90°ハイブリッド素子32a,32bの光入力端は小さく、例えば幅数μm、厚さ1μm以下といった程度である。従って、光90°ハイブリッド素子32a,32bに入力される試験光の強度は微弱となるが、試験光の光軸を決定する程度の検出信号を得ることは可能である。   Subsequently, the test ports 50a and 50b are aligned. First, the intensity of the test light entering the package 2 from the test port 50a is detected by the PD built in the light 90 ° hybrid element 32a. Then, while referring to the intensity of the detected test light, the test port 50a is moved in the direction in which the intensity increases, thereby performing alignment in a plane perpendicular to the optical axis of the test port 50a. Similarly, the intensity of the test light entering the package 2 from the test port 50b is detected by the PD built in the light 90 ° hybrid element 32b. Then, while referring to the intensity of the detected test light, the test port 50b is moved in the direction in which the intensity increases, thereby performing alignment in a plane perpendicular to the optical axis of the test port 50b. The mode field diameter of the test light is as large as 300 μm, for example, while the light input ends of the light 90 ° hybrid elements 32a and 32b are small, such as a width of several μm and a thickness of 1 μm or less. Therefore, although the intensity of the test light input to the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b is weak, it is possible to obtain a detection signal that determines the optical axis of the test light.

試験ポート50a,50bの光軸方向の位置に関しては、試験ポート50a,50bの端面をパッケージ2の一端面2bに当接させることにより決定され得る。   The positions of the test ports 50a and 50b in the optical axis direction can be determined by bringing the end surfaces of the test ports 50a and 50b into contact with the one end surface 2b of the package 2.

続いて、調芯を要する各光部品を試験ポート50a若しくは50bと光90°ハイブリッド素子32a,32bとの間の光路上に配置し、光90°ハイブリッド素子32a,32bに内蔵されるPD(若しくはモニタ用PD24)において検出される試験光の強度を参照しながら、これらの光部品の調芯を行う。更に、これらの光部品をパッケージ2のキャリア40上に固定する。なお、これらの光部品の調芯及び固定の順序は以下の説明に限られるものではなく、任意の順序で行うことができる。   Subsequently, each optical component that requires alignment is placed on the optical path between the test port 50a or 50b and the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b, and the PD (or the PD) (or the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b) is built in. These optical components are aligned while referring to the intensity of the test light detected in the monitor PD 24). Further, these optical components are fixed on the carrier 40 of the package 2. In addition, the order of alignment and fixing of these optical components is not restricted to the following description, It can carry out in arbitrary orders.

この工程では、図9(b)に示されるように、VOAバイアス電源120、電圧モニタ121及び122をパッケージ2に接続する。VOAバイアス電源120は、後述するVOA23の設置の際に、VOA23にバイアス電圧を与える。電圧モニタ121及び122は、アンプ39a,39bからの電圧信号をそれぞれモニタする。   In this step, the VOA bias power source 120 and the voltage monitors 121 and 122 are connected to the package 2 as shown in FIG. The VOA bias power supply 120 applies a bias voltage to the VOA 23 when the VOA 23 described later is installed. The voltage monitors 121 and 122 monitor voltage signals from the amplifiers 39a and 39b, respectively.

まず、BS22(図1,図2を参照)の調芯及び固定を行う。すなわち、BS22の前面を反射面とし、パッケージ2の上方空間を通過しているオートコリメータ102の可視レーザ光を用いて、BS22の角度(光軸方向)を調整する。そして、BS22の向きを維持したまま、VOAキャリア20上にBS22を移動させる。そして、VOAキャリア20上においてBS22を前後方向に移動させながら、モニタ用PD24での受光強度が最大となる搭載位置を決定する。搭載位置の決定後、接着樹脂を用いてBS22をVOAキャリア20に固定する。   First, BS 22 (see FIGS. 1 and 2) is aligned and fixed. That is, the angle (optical axis direction) of the BS 22 is adjusted using the visible laser light of the autocollimator 102 passing through the space above the package 2 with the front surface of the BS 22 as a reflection surface. Then, the BS 22 is moved onto the VOA carrier 20 while maintaining the orientation of the BS 22. Then, while the BS 22 is moved in the front-rear direction on the VOA carrier 20, the mounting position where the light reception intensity at the monitor PD 24 is maximized is determined. After determining the mounting position, the BS 22 is fixed to the VOA carrier 20 using an adhesive resin.

次に、図10に示されるように、第1ミラー30及び第2ミラー37の調芯及び固定を行う。まず、これらのミラー30,37の前面を反射面とし、パッケージ2の上方空間を通過しているオートコリメータ102の可視レーザ光を用いて、ミラー30,37の角度(光軸方向)を調整する。そして、ミラー30,37の向きを維持したまま、キャリア40上にミラー30,37を移動させる。これらのミラー30,37に各試験ポート50a,50bからの試験光を入射させ、ミラー30,37において反射した試験光を光90°ハイブリッド素子32a,32bの内蔵PDにより検出する。そして、ミラー30,37の角度を僅かに変化させながら、内蔵PDでの受光強度が最大となる角度を決定する。角度の決定後、接着樹脂を用いてミラー30,37をキャリア40に固定する。   Next, as shown in FIG. 10, the first mirror 30 and the second mirror 37 are aligned and fixed. First, the angles of the mirrors 30 and 37 (optical axis direction) are adjusted using the visible laser light of the autocollimator 102 passing through the upper space of the package 2 with the front surfaces of these mirrors 30 and 37 as reflection surfaces. . Then, the mirrors 30 and 37 are moved onto the carrier 40 while maintaining the orientation of the mirrors 30 and 37. Test light from the test ports 50a and 50b is incident on the mirrors 30 and 37, and the test light reflected by the mirrors 30 and 37 is detected by the built-in PD of the light 90 ° hybrid elements 32a and 32b. Then, the angle at which the received light intensity at the built-in PD is maximized is determined while slightly changing the angles of the mirrors 30 and 37. After determining the angle, the mirrors 30 and 37 are fixed to the carrier 40 using an adhesive resin.

続いて、第1レンズ系28、第2レンズ系31、第3レンズ系36、及び第4レンズ系38の調芯及び固定を行う。まず、図11に示されるように、集光レンズ28a,31a,36a,及び38a(すなわち光90°ハイブリッド素子32a,32b寄りの集光レンズ)の調芯及び固定を行う。まず、これらの集光レンズ28a,31a,36a,及び38aをキャリア40上に配置し、各試験ポート50a,50bからの試験光を入射させ、集光レンズ28a,31a,36a,及び38aを通過した試験光を光90°ハイブリッド素子32a,32bの内蔵PDにより検出する。そして、集光レンズ28a,31a,36a,及び38aの位置及び角度を僅かに変化させながら、内蔵PDでの受光強度が最大となる位置及び角度を決定する。位置及び角度の決定後、接着樹脂を用いて集光レンズ28a,31a,36a,及び38aをキャリア40に固定する。続いて、図12に示されるように、集光レンズ28b,31b,36b,及び38bの調芯及び固定を行う。これらの調芯及び固定の方法は、上述した集光レンズ28a,31a,36a,及び38aの調芯及び固定の方法と同様である。   Subsequently, the first lens system 28, the second lens system 31, the third lens system 36, and the fourth lens system 38 are aligned and fixed. First, as shown in FIG. 11, the focusing lenses 28a, 31a, 36a, and 38a (that is, the focusing lenses near the light 90 ° hybrid elements 32a and 32b) are aligned and fixed. First, these condensing lenses 28a, 31a, 36a, and 38a are arranged on the carrier 40, and test light from each test port 50a, 50b is incident, and passes through the condensing lenses 28a, 31a, 36a, and 38a. The test light thus detected is detected by the built-in PD of the light 90 ° hybrid elements 32a and 32b. Then, while slightly changing the positions and angles of the condenser lenses 28a, 31a, 36a, and 38a, the position and angle at which the received light intensity at the built-in PD is maximized are determined. After determining the position and angle, the condenser lenses 28a, 31a, 36a, and 38a are fixed to the carrier 40 using an adhesive resin. Subsequently, as shown in FIG. 12, the focusing lenses 28b, 31b, 36b, and 38b are aligned and fixed. These alignment and fixing methods are the same as the alignment and fixation methods of the condenser lenses 28a, 31a, 36a, and 38a described above.

ここで、各レンズ系28、31、36、及び38において2個の集光レンズを光軸方向に並べて配置する理由について説明する。図13は、2個の集光レンズが光軸方向に並んで配置された場合における、レンズ位置のずれと、微小な結合対象(本実施形態では光90°ハイブリッド素子32a,32bの光入力端)に対する結合効率の変化との関係の一例を示すグラフである。図13(a)及び図13(b)は、結合対象側の集光レンズの位置ずれ((a)は光軸に直交する方向のずれ、(b)は光軸方向のずれ)による結合効率の変化を示す。また、図13(c)及び図13(d)は、結合対象とは反対側の集光レンズの位置ずれ((c)は光軸に直交する方向のずれ、(d)は光軸方向のずれ)による結合効率の変化を示す。なお、図13(c)及び図13(d)においては、結合対象側の集光レンズが予めその設計位置に配置されているものと仮定している。   Here, the reason why the two condensing lenses are arranged in the optical axis direction in each of the lens systems 28, 31, 36, and 38 will be described. FIG. 13 shows a lens position shift and a minute coupling target (in this embodiment, light input ends of the 90 ° hybrid elements 32a and 32b) when two condenser lenses are arranged side by side in the optical axis direction. It is a graph which shows an example of the relationship with the change of the coupling efficiency with respect to). FIGS. 13A and 13B show the coupling efficiency due to the positional deviation of the condensing lens on the coupling target side ((a) is a deviation in the direction perpendicular to the optical axis, and (b) is the deviation in the optical axis direction). Shows changes. 13 (c) and 13 (d) show the positional deviation of the condenser lens on the side opposite to the object to be combined ((c) is the deviation in the direction perpendicular to the optical axis, and (d) is the optical axis direction. The change in coupling efficiency due to deviation) is shown. In FIGS. 13C and 13D, it is assumed that the condensing lens on the coupling target side is arranged in advance at the design position.

まず、光軸に直交する方向のずれについて検討する。図13(a)に示されるように、結合対象側の集光レンズでは、わずか数μmの位置ずれであっても結合効率が劣化し、1μm程度の位置ずれによって結合効率が30%も劣化する。これに対し、図13(c)に示されるように、結合対象とは反対側の集光レンズにおいては、数μmの位置ずれであれば結合効率はほとんど劣化せず、結合効率の劣化には数十μmの位置ずれを要する。また、光軸方向のずれについて検討すると、図13(b)に示されるように、結合対象側の集光レンズでは数十μmの位置ずれであっても結合効率が劣化するが、図13(d)に示されるように、結合対象とは反対側の集光レンズでは数十μmの位置ずれであれば結合効率はほとんど劣化しない。   First, the shift in the direction orthogonal to the optical axis is examined. As shown in FIG. 13A, in the condensing lens on the coupling target side, the coupling efficiency deteriorates even when the positional deviation is only a few μm, and the coupling efficiency degrades by 30% due to the positional deviation of about 1 μm. . On the other hand, as shown in FIG. 13C, in the condensing lens on the side opposite to the coupling target, the coupling efficiency is hardly deteriorated if the positional deviation is several μm. A positional deviation of several tens of μm is required. Further, considering the deviation in the optical axis direction, as shown in FIG. 13B, the coupling efficiency of the condenser lens on the coupling target side deteriorates even if the positional deviation is several tens of μm. As shown in d), the coupling efficiency of the condenser lens on the side opposite to the coupling target is hardly deteriorated if the positional deviation is several tens of μm.

各レンズ系28、31、36、及び38の各集光レンズは、例えば紫外線硬化樹脂などの樹脂によってキャリア40に固定される。樹脂は固化時に数μmの収縮を生じるので、集光レンズの位置は、樹脂の固化に伴って数μmのずれを生じることがある。そして、上述したように、結合対象側の集光レンズでは数μmの位置ずれであっても結合効率が劣化してしまう。   Each condensing lens of each lens system 28, 31, 36, and 38 is fixed to the carrier 40 by a resin such as an ultraviolet curable resin. Since the resin shrinks by several μm when solidified, the position of the condenser lens may shift by several μm as the resin solidifies. As described above, the coupling efficiency of the condenser lens on the coupling target side deteriorates even if the positional deviation is several μm.

これに対し、結合対象とは反対側の集光レンズでは、数μmの位置ずれであれば結合効率はほとんど劣化しないので、結合対象側の集光レンズと比較して格段に大きな尤度を確保できる。特に、光軸方向においては数十μmの位置ずれであっても許容されるので、実質的に光軸方向のアライメントの精度は無視できる。従って、結合対象側の集光レンズ(本実施形態では集光レンズ28a,31a,36a,及び38a)の調芯及び固定を行った後に、結合対象とは反対側の集光レンズ(本実施形態では集光レンズ28b,31b,36b,及び38b)の調芯及び固定を行うことにより、結合対象側の集光レンズにおいて生じる結合効率の劣化を十分に補償することができる。   On the other hand, the condensing lens on the side opposite to the object to be combined has a very large likelihood compared to the condensing lens on the target side because the coupling efficiency is hardly deteriorated if the positional deviation is several μm. it can. In particular, even a positional deviation of several tens of μm in the optical axis direction is allowed, so that the alignment accuracy in the optical axis direction can be substantially ignored. Therefore, after aligning and fixing the condensing lens on the coupling target side (condensing lenses 28a, 31a, 36a, and 38a in this embodiment), the condensing lens on the opposite side to the coupling target (this embodiment) Then, by performing alignment and fixing of the condenser lenses 28b, 31b, 36b, and 38b), it is possible to sufficiently compensate for the deterioration in coupling efficiency that occurs in the condenser lens on the coupling target side.

なお、上記の方法では、光90°ハイブリッド素子32a,32b寄りの4つの集光レンズ28a,31a,36a,及び38aの調芯及び固定を行ったのち、別の4つの集光レンズ28b,31b,36b,及び38bの調芯及び固定を行っている。これに対し、例えば2つの試験ポート50a,50bに対して図9(b)に示された一組の光源112〜コネクタ116を共通して使用する場合には、一方の試験ポートからの試験光を利用して調芯を行う各集光レンズの調芯及び固定を行ったのち、他方の試験ポートからの試験光を利用して調芯を行う各集光レンズの調芯及び固定を行ってもよい。例えば、まず集光レンズ28a,31aの調芯及び固定を行い、集光レンズ28b,31bの調芯及び固定を行ったのちに、集光レンズ36a,38aの調芯及び固定を行い、集光レンズ36b,38bの調芯及び固定を行ってもよい。これにより、光源112等の接続替えの回数を低減することができる。   In the above method, after the four condensing lenses 28a, 31a, 36a, and 38a near the light 90 ° hybrid elements 32a and 32b are aligned and fixed, another four condensing lenses 28b and 31b are used. , 36b, and 38b are aligned and fixed. On the other hand, for example, when the set of light source 112 to connector 116 shown in FIG. 9B is commonly used for two test ports 50a and 50b, the test light from one test port is used. After aligning and fixing each condensing lens that performs alignment using, align and fix each condensing lens that performs alignment using test light from the other test port. Also good. For example, the condenser lenses 28a and 31a are first aligned and fixed, the condenser lenses 28b and 31b are aligned and fixed, and then the condenser lenses 36a and 38a are aligned and fixed to collect the light. The lenses 36b and 38b may be aligned and fixed. Thereby, the frequency | count of connection replacement of the light source 112 grade | etc., Can be reduced.

また、上記の方法では、結合対象側の集光レンズをその結合効率が最大となる位置で固定しているが、当該位置から所定距離だけ結合対象から遠ざかる(オフセットした)位置に結合対象側の集光レンズを固定し、結合対象とは反対側の集光レンズを、結合効率が最大となる位置で固定してもよい。結合対象側の集光レンズのみで結合効率が最大となる位置と、2つの集光レンズの組み合わせにより結合効率が最大となるときの結合対象側の集光レンズの位置とは異なり、後者の場合は前者と比較して結合対象から遠くなるからである。   Further, in the above method, the condensing lens on the coupling target side is fixed at a position where the coupling efficiency is maximized, but the coupling target side is moved away (offset) from the coupling target by a predetermined distance from the position. The condensing lens may be fixed, and the condensing lens on the side opposite to the object to be combined may be fixed at a position where the coupling efficiency is maximized. In the latter case, the position where the coupling efficiency is maximized with only the condenser lens on the coupling target side is different from the position of the condenser lens on the coupling target side when the coupling efficiency is maximized by the combination of the two condenser lenses. This is because it is farther from the object to be combined than the former.

以上のようにして各レンズ系28,31,36,及び38の調芯及び固定を行ったのち、図14に示されるように、コリメートレンズ25の調芯及び固定を行う。前述したように、図1、図2に示された信号光入力ポート11には集光レンズが搭載されており、この集光レンズの焦点とコリメートレンズ25の焦点とが一致するようにコリメートレンズ25の光軸方向位置が決定される。そして、集光レンズとコリメートレンズ25との間に形成されるビームウェストの位置にVOA23を配置することにより、VOA23の狭い開口部に信号光を通過させることができ、VOA23における消光比を大きくすることができる。   After aligning and fixing the lens systems 28, 31, 36, and 38 as described above, the collimating lens 25 is aligned and fixed as shown in FIG. As described above, the condensing lens is mounted on the signal light input port 11 shown in FIGS. 1 and 2, and the collimating lens so that the focal point of the condensing lens and the focal point of the collimating lens 25 coincide with each other. 25 optical axis direction positions are determined. By arranging the VOA 23 at the position of the beam waist formed between the condenser lens and the collimating lens 25, the signal light can be passed through the narrow opening of the VOA 23, and the extinction ratio in the VOA 23 is increased. be able to.

このようなことから、コリメートレンズ25の調芯には、試験ポート50aに代えて、信号光入力ポート11に搭載されたものと同じ焦点距離を有する集光レンズを搭載する別の試験ポート50cを用いるとよい。従って、本工程では、試験ポート50aを試験ポート50cに置き換える。   For this reason, instead of the test port 50a, the collimating lens 25 is centered with another test port 50c on which a condensing lens having the same focal length as that mounted on the signal light input port 11 is mounted. Use it. Accordingly, in this step, the test port 50a is replaced with the test port 50c.

具体的には、パッケージ2に代えて標準ミラー104を調芯台103上に再び設置するとともに、図9に示されたコネクタ116を試験ポート50aから試験ポート50cに付け替える。そして、試験ポート50cを、標準ミラー104の光反射面104aと対向するように配置する。この状態で試験ポート50cから試験光を出力し、パワーメータ115において検出される光強度が最大となるように試験ポート50cの光軸方向を調整することにより、標準ミラー104の光軸方向に試験ポート50cの光軸方向を合わせる。次に、試験ポート50cからパッケージ2内に入射した試験光の強度を光90°ハイブリッド素子32aに内蔵されたPDにより検出しながら、該強度が大きくなる方向に試験ポート50cを移動させることにより、試験ポート50cの光軸に垂直な面内での調芯を行う。なお、試験ポート50cの光軸方向の位置に関しては、試験ポート50cの端面をパッケージ2の一端面2bに当接させることにより決定され得る。   Specifically, the standard mirror 104 is installed again on the alignment table 103 in place of the package 2, and the connector 116 shown in FIG. 9 is changed from the test port 50a to the test port 50c. Then, the test port 50 c is arranged so as to face the light reflecting surface 104 a of the standard mirror 104. In this state, test light is output from the test port 50c, and the test axis is adjusted in the optical axis direction of the standard mirror 104 by adjusting the optical axis direction of the test port 50c so that the light intensity detected by the power meter 115 is maximized. The optical axis direction of the port 50c is matched. Next, while detecting the intensity of the test light entering the package 2 from the test port 50c with the PD built in the light 90 ° hybrid element 32a, the test port 50c is moved in a direction in which the intensity increases. Alignment is performed in a plane perpendicular to the optical axis of the test port 50c. The position of the test port 50c in the optical axis direction can be determined by bringing the end surface of the test port 50c into contact with the one end surface 2b of the package 2.

次に、コリメートレンズ25をキャリア40上に移動し、コリメートレンズ25に試験ポート50cからの試験光を入射させ、通過した試験光の強度を光90°ハイブリッド素子32aの内蔵PDにより検出する。そして、コリメートレンズ25の位置を僅かに変化させながら、内蔵PDでの受光強度が最大となる位置(前後方向、左右方向、及び上下方向)を決定する。決定後、接着樹脂を用いてコリメートレンズ25をキャリア40に固定する。   Next, the collimating lens 25 is moved onto the carrier 40, the test light from the test port 50c is made incident on the collimating lens 25, and the intensity of the test light that has passed is detected by the built-in PD of the light 90 ° hybrid element 32a. Then, while slightly changing the position of the collimating lens 25, the position (front-rear direction, left-right direction, and up-down direction) at which the received light intensity at the built-in PD becomes maximum is determined. After the determination, the collimating lens 25 is fixed to the carrier 40 using an adhesive resin.

続いて、図15に示されるように、VOA23をVOAキャリア20に導電性接着材を介して固定する。このとき、VOA23は、試験ポート50c内の集光レンズとコリメートレンズ25とを結ぶ光軸に対して所定角度(例えば7°以下)だけ傾けて搭載される。反射光を信号光入力ポート11に回帰させないためである。また、印加電圧に対して最大の消光比を得るために、図9(b)に示されたVOAバイアス電源120からVOA23に制御電圧を印加しつつ、試験ポート50cから試験光を入力し、VOA23を通過した試験光の強度を光90°ハイブリッド素子32aの内蔵PDにより検知してもよい。   Subsequently, as shown in FIG. 15, the VOA 23 is fixed to the VOA carrier 20 through a conductive adhesive. At this time, the VOA 23 is mounted so as to be inclined at a predetermined angle (for example, 7 ° or less) with respect to the optical axis connecting the condensing lens and the collimating lens 25 in the test port 50c. This is to prevent the reflected light from returning to the signal light input port 11. Further, in order to obtain the maximum extinction ratio with respect to the applied voltage, the test light is input from the test port 50c while applying the control voltage to the VOA 23 from the VOA bias power source 120 shown in FIG. The intensity of the test light that has passed through may be detected by the built-in PD of the light 90 ° hybrid element 32a.

続いて、図16に示されるように、パッケージ2を塞ぐ蓋2cをシームシールにより取り付け、パッケージ2の内部を気密に封止する。そして、図17に示されるように、試験ポートを本来の信号光入力ポート11及び局発光入力ポート13に置き換え、信号光入力ポート11及び局発光入力ポート13の調芯及び固定を行う。具体的には、信号光入力ポート11から模擬の信号光を導入し、該信号光の強度を光90°ハイブリッド素子32aの内蔵PDにより検出する。そして、検出される信号光の強度を参照しながら信号光入力ポート11の位置を僅かに変化させ、内蔵PDでの受光強度が最大となる位置を決定する。局発光入力ポート13についても同様に、実際に局発光を導入し、該局発光の強度を光90°ハイブリッド素子32bの内蔵PDにより検出する。そして、検出される局発光の強度を参照しながら局発光入力ポート13の位置を僅かに変化させ、内蔵PDでの受光強度が最大となる位置を決定する。決定後、信号光入力ポート11及び局発光入力ポート13をパッケージ2に固定する。   Subsequently, as shown in FIG. 16, a lid 2 c that closes the package 2 is attached by a seam seal, and the inside of the package 2 is hermetically sealed. Then, as shown in FIG. 17, the test port is replaced with the original signal light input port 11 and the local light input port 13, and the signal light input port 11 and the local light input port 13 are aligned and fixed. Specifically, simulated signal light is introduced from the signal light input port 11, and the intensity of the signal light is detected by the built-in PD of the light 90 ° hybrid element 32a. Then, the position of the signal light input port 11 is slightly changed while referring to the intensity of the detected signal light, and the position where the light reception intensity at the built-in PD is maximized is determined. Similarly, local light is actually introduced into the local light input port 13, and the intensity of the local light is detected by the built-in PD of the light 90 ° hybrid element 32b. Then, the position of the local light input port 13 is slightly changed while referring to the detected local light intensity, and the position where the received light intensity at the built-in PD is maximized is determined. After the determination, the signal light input port 11 and the local light input port 13 are fixed to the package 2.

以上に説明した、本実施形態による光モジュール1Aの製造方法によって得られる効果について説明する。本実施形態の製造方法は、信号光入力ポート11及び局発光入力ポート13が固定されるパッケージ2の一端面2bを模擬する標準ミラー104を用意し、標準ミラー104の光軸方向にオートコリメータ102の光軸方向を合わせる工程と、標準ミラー104をパッケージ2に置き換え、オートコリメータ102の光軸を利用して光部品の光軸方向を調整する工程と、光部品をパッケージ2に固定する工程とを含む。標準ミラー104及びパッケージ2の位置は、例えば調芯台103上において高い精度で一致させることができる。従って、このように予め標準ミラー104を用いてオートコリメータ102の光軸方向を調整することにより、パッケージ2に対する各光部品の角度(光軸方向)を精度良く調整することができる。また、オートコリメータ102の光軸を利用することにより、各光部品の光軸方向を容易に調整できる。   The effects obtained by the method for manufacturing the optical module 1A according to the present embodiment described above will be described. In the manufacturing method of this embodiment, a standard mirror 104 that simulates one end surface 2b of the package 2 to which the signal light input port 11 and the local light input port 13 are fixed is prepared, and the autocollimator 102 is arranged in the optical axis direction of the standard mirror 104. A step of aligning the optical axis direction of the optical component, a step of replacing the standard mirror 104 with the package 2, adjusting the optical axis direction of the optical component using the optical axis of the autocollimator 102, and a step of fixing the optical component to the package 2. including. The positions of the standard mirror 104 and the package 2 can be matched with high accuracy on the alignment table 103, for example. Therefore, by adjusting the optical axis direction of the autocollimator 102 in advance using the standard mirror 104 in this way, the angle (optical axis direction) of each optical component with respect to the package 2 can be accurately adjusted. In addition, by using the optical axis of the autocollimator 102, the optical axis direction of each optical component can be easily adjusted.

また、本実施形態のように、光モジュール1AはPDをパッケージ2内(本実施形態では光90°ハイブリッド素子32a,32b内)に有しており、この製造方法は、試験光を出力する試験ポート50a,50bの光軸方向を標準ミラー104の光軸方向に合わせる工程と、標準ミラー104をパッケージ2に置き換え、PDにおいて検出される試験光の強度を参照しながら試験ポート50a,50bの調芯を行う工程とを含んでもよい。これにより、試験ポート50a,50bの位置及び角度の調整を精度良く行うことができるので、後の工程において、試験光を用いた光部品の位置及び角度の調整を精度良く行うことができる。   Further, as in the present embodiment, the optical module 1A has the PD in the package 2 (in the present embodiment, the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b), and this manufacturing method is a test that outputs test light. Aligning the optical axis direction of the ports 50a and 50b with the optical axis direction of the standard mirror 104, replacing the standard mirror 104 with the package 2, and adjusting the test ports 50a and 50b while referring to the intensity of the test light detected in the PD And a step of performing a wick. Thereby, since the position and angle of the test ports 50a and 50b can be adjusted with high accuracy, the position and angle of the optical component using the test light can be adjusted with high accuracy in the subsequent process.

また、本実施形態の製造方法は、試験ポート50a,50bの調芯を行った後、光部品を試験ポート50a,50bとPD(本実施形態では光90°ハイブリッド素子32a,32b)との間の光路上に配置し、PDにおいて検出される試験光の強度を参照しながら光部品の調芯を行う工程と、該光部品をパッケージ2に固定する工程とを含んでもよい。これにより、光結合トレランスが小さい光部品についても、位置及び角度の調整を精度良く行うことができる。   Further, in the manufacturing method of the present embodiment, after the test ports 50a and 50b are aligned, the optical component is placed between the test ports 50a and 50b and the PD (in this embodiment, the optical 90 ° hybrid elements 32a and 32b). And aligning the optical component while referring to the intensity of the test light detected by the PD, and fixing the optical component to the package 2 may be included. As a result, the position and angle can be adjusted with high accuracy even for an optical component having a small optical coupling tolerance.

また、本実施形態の製造方法は、試験ポート50a,50bを信号光入力ポート11及び局発光入力ポート13に置き換え、PDにおいて検出される光強度を参照しながら信号光入力ポート11及び局発光入力ポート13の調芯を行い、これらのポート11,13をパッケージ2に固定する工程を含んでもよい。これにより、ポート11,13の位置及び角度の調整を精度良く行うことができる。   In the manufacturing method according to the present embodiment, the test ports 50a and 50b are replaced with the signal light input port 11 and the local light input port 13, and the signal light input port 11 and the local light input are referred to while referring to the light intensity detected in the PD. A step of aligning the ports 13 and fixing the ports 11 and 13 to the package 2 may be included. Thereby, the position and angle of the ports 11 and 13 can be adjusted with high accuracy.

また、本実施形態のように、オートコリメータ102の光軸はパッケージ2の上方空間を通過してもよい。これにより、パッケージ2を調芯台103上に固定した後においても、オートコリメータ102を用いて光部品の角度(光軸方向)の調整を容易に行うことができる。   Further, as in the present embodiment, the optical axis of the autocollimator 102 may pass through the upper space of the package 2. Thereby, even after the package 2 is fixed on the alignment table 103, the angle (optical axis direction) of the optical component can be easily adjusted using the autocollimator 102.

本発明による光モジュールの製造方法は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、試験ポート50a,50b双方の光軸方向の調整をBS22の搭載前に行っているが、試験ポート50aの光軸方向の調整をBS22の搭載前に行い、試験ポート50bの光軸方向の調整を第2ミラー37の搭載前に行ってもよい。また、試験ポート50a,50bの光軸方向の調整を複数回行ってもよい。例えば試験ポート50aの調整をBS22の搭載前、第1ミラー30の搭載前、並びに第1レンズ系28及び第2レンズ系31の搭載前に行い、試験ポート50bの調整を第2ミラー37の搭載前、並びに第3レンズ系36及び第4レンズ系38の搭載前に行うことにより、各光部品の調芯精度を向上させることが可能である。   The optical module manufacturing method according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other modifications are possible. For example, in the above embodiment, both the test ports 50a and 50b are adjusted in the optical axis direction before the BS 22 is mounted. However, the test port 50a is adjusted in the optical axis direction before the BS 22 is mounted, and the test port 50b is adjusted. The adjustment in the optical axis direction may be performed before the second mirror 37 is mounted. Further, the adjustment of the test ports 50a and 50b in the optical axis direction may be performed a plurality of times. For example, the test port 50a is adjusted before the BS 22 is mounted, before the first mirror 30 is mounted, and before the first lens system 28 and the second lens system 31 are mounted, and the test port 50b is adjusted when the second mirror 37 is mounted. By performing before and before mounting the third lens system 36 and the fourth lens system 38, it is possible to improve the alignment accuracy of each optical component.

また、上記実施形態では、試験ポート50a,50bを用いた調芯工程においてもオートコリメータ102からの可視レーザ光L1がパッケージ2の上方空間に提供され、この可視レーザ光L1を用いて光部品(BS22、第1ミラー30、第2ミラー37など)の大凡の角度調整が行われている。その場合、これらの光部品の角度調整を行う前にパッケージ2を標準ミラー104に再び置き換え、オートコリメータ102の光軸調整を行ったのち、その状態でこれらの光部品の角度調整を行ってもよい。その場合、これらの光部品の角度を決定した後、これらの光部品を保持しつつ標準ミラー104をパッケージ2に再び置き換え、各試験ポート50a,50bの光軸方向および位置を調整した上で、これらの光部品をパッケージ2の所定位置に配置してもよい。このような方法により、工程数は増加するが、調芯精度は向上する。   In the above-described embodiment, the visible laser light L1 from the autocollimator 102 is provided in the upper space of the package 2 even in the alignment process using the test ports 50a and 50b, and the optical component ( The angle of the BS 22, the first mirror 30, the second mirror 37, etc.) is roughly adjusted. In that case, the package 2 is replaced with the standard mirror 104 again before adjusting the angles of these optical components, and the optical axis of the autocollimator 102 is adjusted, and then the angles of these optical components are adjusted in that state. Good. In that case, after determining the angles of these optical components, the standard mirror 104 is again replaced with the package 2 while holding these optical components, and after adjusting the optical axis direction and position of each test port 50a, 50b, These optical components may be arranged at predetermined positions of the package 2. By such a method, the number of steps is increased, but the alignment accuracy is improved.

また、上記実施形態では光モジュール1Aが光入力ポート(信号光入力ポート11及び局発光入力ポート13)のみを備えているが、本発明に係る製造方法は、光出力ポートのみを備える(或いは、光入力ポート及び光出力ポートの双方を備える)光モジュールに光部品を搭載する際にも、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。その場合、上記実施形態の試験ポート50a,50bを光出力ポートに代えて設置するとよい。   In the above embodiment, the optical module 1A includes only the optical input port (the signal light input port 11 and the local light input port 13), but the manufacturing method according to the present invention includes only the optical output port (or Even when an optical component is mounted on an optical module (having both an optical input port and an optical output port), the same effects as in the above embodiment can be obtained. In that case, the test ports 50a and 50b of the above embodiment may be installed in place of the optical output ports.

1A…光モジュール、2…パッケージ、2a…底面、2b…一端面、2c…蓋、3…端子、10…シングルモードファイバ(SMF)、11…信号光入力ポート、12…偏波保持ファイバ(PMF)、13…局発光入力ポート、20…VOAキャリア、21…ベース、22…ビームスプリッタ(BS)、23…可変光減衰器(VOA)、24…モニタ用PD、25…コリメートレンズ、26…偏光ビームスプリッタ(PBS)、27…スキュー調整素子、28…第1レンズ系、28a,28b…集光レンズ、29…λ/2板、30…第1ミラー、31…第2レンズ系、31a,31b…集光レンズ、32a,32b…光90°ハイブリッド素子、33…偏光子、34…ビームスプリッタ(BS)、35…スキュー調整素子、36…第3レンズ系、36a,36b…集光レンズ、37…第2ミラー、38…第4レンズ系、38a,38b…集光レンズ、39a,39b…アンプ、40…キャリア、41…MMIキャリア、43…配線基板、50a,50b,50c…試験ポート、101…支持台、102…オートコリメータ、103…調芯台、104…標準ミラー、111…バイアス電源、112…光源、113…偏光制御素子、114…光カプラ、115…パワーメータ、116〜118…コネクタ、119…パワーメータ、120…バイアス電源、121…電圧モニタ、L1…可視レーザ光。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A ... Optical module, 2 ... Package, 2a ... Bottom surface, 2b ... One end surface, 2c ... Cover, 3 ... Terminal, 10 ... Single mode fiber (SMF), 11 ... Signal light input port, 12 ... Polarization maintaining fiber (PMF) ), 13 ... Local light input port, 20 ... VOA carrier, 21 ... Base, 22 ... Beam splitter (BS), 23 ... Variable optical attenuator (VOA), 24 ... PD for monitoring, 25 ... Collimate lens, 26 ... Polarized light Beam splitter (PBS), 27 ... Skew adjusting element, 28 ... First lens system, 28a, 28b ... Condensing lens, 29 ... λ / 2 plate, 30 ... First mirror, 31 ... Second lens system, 31a, 31b ... Condensing lens, 32a, 32b ... Light 90 ° hybrid element, 33 ... Polarizer, 34 ... Beam splitter (BS), 35 ... Skew adjustment element, 36 ... Third lens system 36a, 36b ... condensing lens, 37 ... second mirror, 38 ... fourth lens system, 38a, 38b ... condensing lens, 39a, 39b ... amplifier, 40 ... carrier, 41 ... MMI carrier, 43 ... wiring board, 50a, 50b, 50c ... test port, 101 ... support base, 102 ... autocollimator, 103 ... alignment table, 104 ... standard mirror, 111 ... bias power source, 112 ... light source, 113 ... polarization control element, 114 ... optical coupler, DESCRIPTION OF SYMBOLS 115 ... Power meter, 116-118 ... Connector, 119 ... Power meter, 120 ... Bias power supply, 121 ... Voltage monitor, L1 ... Visible laser beam.

Claims (9)

光入力ポート及び光出力ポートのうち少なくとも一方の光ポートを有し、筐体内に光部品を有する光モジュールの製造方法であって、
前記少なくとも一方の光ポートが固定される前記筐体の一端面を模擬する標準ミラーを用意し、該標準ミラーの光軸方向にオートコリメータの光軸方向を合わせる工程と、
前記標準ミラーを前記筐体に置き換え、前記オートコリメータの光軸を利用して前記光部品の光軸方向を調整する工程と、
前記光部品を前記筐体に固定する工程と、
を含む、光モジュールの製造方法。
A method of manufacturing an optical module having at least one of an optical input port and an optical output port, and having an optical component in a housing,
Preparing a standard mirror for simulating one end surface of the housing to which the at least one optical port is fixed, and aligning the optical axis direction of the autocollimator with the optical axis direction of the standard mirror;
Replacing the standard mirror with the case, and using the optical axis of the autocollimator to adjust the optical axis direction of the optical component;
Fixing the optical component to the housing;
A method for manufacturing an optical module.
当該光モジュールは光検出素子を前記筐体内に有しており、
試験光を出力する試験ポートの光軸方向を前記標準ミラーの光軸方向に合わせる工程と、
前記標準ミラーを前記筐体に置き換え、前記光検出素子において検出される前記試験光の強度を参照しながら前記試験ポートの調芯を行う工程と、
を更に含む、請求項1に記載の光モジュールの製造方法。
The optical module has a light detection element in the housing,
Aligning the optical axis direction of the test port for outputting the test light with the optical axis direction of the standard mirror;
Replacing the standard mirror with the case, and aligning the test port while referring to the intensity of the test light detected by the light detection element;
The method for manufacturing an optical module according to claim 1, further comprising:
前記光検出素子は、光90°ハイブリッド素子に集積化されたフォトダイオードである、請求項2に記載の光モジュールの製造方法。   The method of manufacturing an optical module according to claim 2, wherein the photodetecting element is a photodiode integrated in an optical 90 ° hybrid element. 前記試験ポートの調芯を行う工程の後、前記光部品とは別の光部品を前記試験ポートと前記光検出素子との間の光路上に配置し、前記光検出素子において検出される前記試験光の強度を参照しながら前記別の光部品の調芯を行う工程と、
前記別の光部品を前記筐体に固定する工程と、
を更に含む、請求項2または3に記載の光モジュールの製造方法。
After the step of aligning the test port, an optical component different from the optical component is disposed on the optical path between the test port and the light detection element, and the test detected by the light detection element Aligning the other optical component with reference to the intensity of light; and
Fixing the another optical component to the housing;
The method for manufacturing an optical module according to claim 2, further comprising:
前記別の光部品を固定する工程の後、前記試験ポートを前記少なくとも一方の光ポートに置き換え、前記光検出素子において検出される光強度を参照しながら前記少なくとも一方の光ポートの調芯を行う工程と、
前記少なくとも一方の光ポートを前記筐体に固定する工程と、
を更に含む、請求項4に記載の光モジュールの製造方法。
After the step of fixing the other optical component, the test port is replaced with the at least one optical port, and the at least one optical port is aligned while referring to the light intensity detected by the light detection element. Process,
Fixing the at least one optical port to the housing;
The method for manufacturing an optical module according to claim 4, further comprising:
前記別の光部品の光結合トレランスは、前記光部品の光結合トレランスよりも小さい、請求項4または5に記載の光モジュールの製造方法。   The optical module manufacturing method according to claim 4, wherein an optical coupling tolerance of the another optical component is smaller than an optical coupling tolerance of the optical component. 前記光部品は、ビームスプリッタ、偏光ビームスプリッタ、波長板、及び偏光子のうち少なくとも一つであり、
前記別の光部品は、キュービックミラー及びレンズのうち少なくとも一つである、請求項4〜6のいずれか一項に記載の光モジュールの製造方法。
The optical component is at least one of a beam splitter, a polarizing beam splitter, a wave plate, and a polarizer,
The method of manufacturing an optical module according to claim 4, wherein the another optical component is at least one of a cubic mirror and a lens.
当該光モジュールは、
2つの光90°ハイブリッド素子と、
前記光入力ポートとしての信号光入力ポート及び局発光入力ポートと、
前記信号光入力ポートと光結合する光入射面を有する前記光部品としての偏光ビームスプリッタと、
前記局発光入力ポートと光結合する光入射面を有する前記光部品としてのビームスプリッタと、
前記局発光入力ポートと前記ビームスプリッタとの光路上に配置された前記光部品としての偏光子と、
前記偏光ビームスプリッタの一方の光出力面と一方の前記光90°ハイブリッド素子の信号光入力端との間の光路上に配置された前記別の光部品としての第1レンズ系と、
前記偏光ビームスプリッタの他方の光出力面と他方の前記光90°ハイブリッド素子の信号光入力端との間の光路上に配置された、前記光部品としてのλ/2板及び第1ミラー、並びに前記別の光部品としての第2レンズ系と、
前記ビームスプリッタの一方の光出力面と前記他方の光90°ハイブリッド素子の局発光入力端との間の光路上に配置された前記別の光部品としての第3レンズ系と、
前記ビームスプリッタの他方の光出力面と前記一方の光90°ハイブリッド素子の局発光入力端との間の光路上に配置された、前記光部品としての第2ミラー及び前記別の光部品としての第4レンズ系と、
を備える、請求項7に記載の光モジュールの製造方法。
The optical module
Two light 90 ° hybrid elements,
A signal light input port and a local light input port as the light input port;
A polarizing beam splitter as the optical component having a light incident surface optically coupled to the signal light input port;
A beam splitter as the optical component having a light incident surface optically coupled to the local light input port;
A polarizer as the optical component disposed on an optical path between the local light input port and the beam splitter;
A first lens system as the other optical component disposed on an optical path between one light output surface of the polarization beam splitter and a signal light input end of one light 90 ° hybrid element;
A λ / 2 plate and a first mirror as the optical component disposed on the optical path between the other light output surface of the polarizing beam splitter and the signal light input end of the other light 90 ° hybrid element; A second lens system as another optical component;
A third lens system as the other optical component disposed on the optical path between one light output surface of the beam splitter and the local light input end of the other light 90 ° hybrid element;
The second mirror as the optical component and the other optical component arranged on the optical path between the other light output surface of the beam splitter and the local light input end of the one light 90 ° hybrid element A fourth lens system;
The manufacturing method of the optical module of Claim 7 provided with these.
前記オートコリメータの光軸は前記筐体の上方空間を通過する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の光モジュールの製造方法。   The optical module manufacturing method according to claim 1, wherein an optical axis of the autocollimator passes through an upper space of the housing.
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