JPH01310319A - 光学素子モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学素子モジュールの製造方法に関し、特に詳
細には、光学能動素子と単一モード等の光ファイバとを
光学的に結合する光学素子モジュールの製造方法に関す
る。

〔従来技術〕

光フアイバ通信の発達にともない半導体レーザを光ファ
イバに光結合する装置が種々開発されてきている。その
様な装置を製造する方法の一例として特開昭６１−２３
９２０９号公報に示されるものがある。

以下上記公報の製造方法について第４図を用いて簡単に
説明する。

第４図に示す装置は光ファイバ１と半導体レーザ２との
光結合を行うための光結合装置である。

この装置では光ファイバ１はフェルール３に挿入固定さ
れ、このフェルール３はフェルールホルダー７の挿入さ
れている。一方、半導体レーザ２はパッケージステム２
ａに固定され、このパッケージステム２ａはレンズホル
ダー４に固定されている。そしてレンズホルダー４の内
部には半導体レーザ２より発したレーザ光を光ファイバ
２の入射端面に集光する球レンズ５が設けられている。

このように構成された光結合装置を製造する際、光ファ
イバ１と半導体レーザ２の光軸調整後、フェルールホル
ダー４とレンズホルダー４とを紫外線硬化樹脂６を当接
部に塗布し紫外線を照射することにより仮固定し、その
後レーザ溶接により互いに固定していた。このように、
紫外線硬化型樹脂°で仮固定することにより、レーザ溶
接に伴う光軸ずれの発生を抑制していた。

〔発明の解決しようとする課題〕

上記従来例のように紫外線硬化型樹脂を使用して、フェ
ルールホルダーとレンズホルダーとを仮固定している。

しかし、紫外線硬化型樹脂の塗布ムラや樹脂を硬化させ
るための紫外線の照射強度の不均一性等の現象が発生し
易く、更に、紫外線硬化型樹脂の硬化時の収縮が著しく
不均一である。

そのため、紫外線を照射して樹脂を硬化させている間、
常に光軸調整を行い続けなければならず、この硬化時間
を長くとらないと、この仮固定の段階で光軸ずれが十分
に抑制できなかった。そのため、この様な光結合装置の
生産性が低くなっていた。

また、この仮固定の段階で光軸ずれが発生し、樹脂が硬
化してしまった場合には、硬化した樹脂を全て除去した
後、再度仮固定を行わなければならず、手間がかかり生
産性を高くすることができなかった。

本発明は上記問題点を解決し、短時間で光学能動素子と
光ファイバとの正確な光学的結合を行うことができる光
学素子モジュールの製造方法を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の光学素子モジュールの製造方法は、光学能動素
子と光ファイバとを光学的に結合する光学素子モジュー
ルの製造方法であって、前記光学能動素子を保持する第
１保持部材（レンズホルダー）と前記光ファイバを挿通
させて保持する第２保持部材（フェルール及ぶフェルー
ルホルダー）とを前記光学能動素子の端面と前記光ファ
イバの端面が対向するように当接させる当接工程と、前
記第１保持部材と前記第２保持部材とを光軸と交差する
方向に相対的に移動させ、前記光学能動素子と前記光フ
ァイバとの光学的結合の位置決めをする位置決め工程と
、前記位置決め工程の後、前記第１保持部材と前記第２
保持部材を磁気発生手段の磁力により強固に仮固定する
仮固定工程と、前記仮固定工程にて仮固定された前記第
１保持部材と前記第２保持部材とをレーザ溶接にて固定
する工程とを含むを特徴とする。

更に本発明の光学素子モジュールの製造方法では、光学
能動素子と光ファイバとを光学的に結合する光学素子モ
ジュールの製造方法であって、フェルールホルダーに光
ファイバが固定されたフェルールを挿通し、前記光ファ
イバの端面と前記光学能動素子とを対向させ当接し、前
記フェルールホルダーを前記光学能動素子を保持する保
持部材に対して光軸方向及び光軸に交差する方向に相対
的に移動し、光軸調整した後、前記フェルールをフェル
ールホルダーにレーザ溶接にて固定する固定工程と、前
記保持部材と前記フェルールホルダーとを前記光学能動
素子の端面と前記光ファイバの端面が対向するように当
接させる当接工程と、前記フェルールホルダーと前記保
持部材とを光軸と交差する方向に相対的に移動させ、前
記光学能動素子と前記光ファイバとの光学的結合の位置
決めを再度行う位置決め工程と、前記位置決め工程の後
、前記フェルールホルダーと前記保持部材を磁気発生手
段の磁力により強固に仮固定する仮固定工程と、前記仮
固定工程にて仮固定された前記フェルールホルダーと前
記保持部材とをレーザ溶接にて固定する工程とを含むこ
とを特徴とする。

〔作用〕

上記のように構成したことにより、磁気発生手段にて仮
固定をしたのちレーザ溶接にて確実に固定するため、短
時間での固定及び正確な光軸合わせが可能になる。

〔実施例〕

以下図面を参照しつつ本発明に従う実施例について説明
する。

同一符号を付した要素は同一機能を有するため重複する
説明は省略する。

第１図は本発明に従う光学素子モジュールの製造工程の
概略を示し、第２図はこの方法で製造できる光学素子モ
ジュールの一例の概略構成を示す。

以下、第１図及び第２図を用いて本発明の詳細な説明す
る。

第２図に示す光学素子モジュールは、非磁性材料より構
成されたレンズホルダー４と磁性材料より構成されたフ
ェルールホルダー７を有している。

レンズホルダー４は、その中に球レンズ５を有し、半導
体レーザ２を搭載固定したパッケージステム２ａに固定
されている。そして、半導体レーザ２と球レンズ５とは
互いに位置決めされている。レンズホルダー４のフェル
ールホルダー７との当接部は図に示すようにフランジ状
になっているフランジ部４ａが形成されている。一方フ
エルールホルダー７には、光ファイバ１が挿入固定され
たフェルール３が挿入されている。ここで、レンズホル
ダー４とフェルールホルダー７とは互いにレーザ溶接、
例えばＹＡＧレーザ等により溶接固定されるため、レー
ザ溶接に適した材料でなければならない。この様な材料
の例としては、磁性材料としてコバール（ｋｏｖａ　ｒ
）　、Ｆｅ−４２Ｎｉ合金、非磁性材料としてはステン
レス鋼５ＵＳ３０３等がある。

上記光学素子モジュールを製造する際には、レンズホル
ダー４のフランジ部４ａの下方に図示のごとくリング状
の電磁石９が配置される。

以下、上記光学素子モジュールを製造する方法について
説明する。

この製造方法は、第１図に示すように、組み込み工程１
０と光軸調整工程１１と第１固定工程１２と光軸微調整
工程１３と仮固定工程１４と第２固定工程１５とより構
成される。

以下各工程について説明する。

まず組込み工程１０では、光ファイバ１をフェルール３
に挿入固定し、フェルールホルダー７に挿入する。次に
このフェルールホルダー７とレンズホルダー４のフラン
ジ部４ａに上面に当接させる。電磁石９に電流を流し磁
力を発生させ、フェルールホルダー７をレンズホルダー
４に仮固定する。この時の仮固定磁力は、フェルールホ
ルダー７をレンズホルダー４に対してＸ、Ｙ方向に相対
的に移動させる際、妨げとなるような摩擦力をこれらの
ホルダーの当接面に生じさせない程度にしておく。

次に、光軸調整工程１１を実施する。この工程では、半
導体レーザ２と光ファイバ１との光軸調整を行う。この
先軸：調整は、フェルール３をフェルールホルダー７に
対してＺ軸方向に、また、フェルールホルダー７をレン
ズホルダー４に対してＸ１Ｙ方向に相対的に移動し行う
。この光軸調整では、半導体レーザ２よりレーザを発光
させ、光ファイバ１の一端でその出力を受光し、その光
の光強度が最大となる位置を捜す。このようにして求め
られた位置が光ファイバ１の光軸と半導体レーザ２の光
軸の合致した位置となる。

次に第１固定工程１２を行う。この工程では、フェルー
ル３とフェルールホルダー７とを部分８にてレーザで溶
接し固定する。

この第１固定工程のレーザ溶接により、先の光軸調整工
程１１に行った光軸調整にＸ１Ｙ方向の軸ずれが発生す
ることがある。これは、レーザ溶接の際の溶接部の溶融
、凝固等によるものである。

この様な軸ずれが発生したときは、光軸微調整工程１３
を行う。この工程での光軸微調整は光軸調整工程１１の
場合と同様である。

この光軸微調整が完了後、仮固定工程１４を行う。この
工程では、先の光軸機、２１整工程１３で光軸調整され
た状態で、電磁石９に更に多くの電流を流し、フェルー
ルホルダー７とレンズホルダー４とを強固に仮固定する
。この電磁石９に大きな電流を流す際、再度光軸ずれか
わずかに生じることがある。この場合には、電磁石９に
流す電流を適宜調整しながら光軸微調整を行うことによ
り最適結合状態での仮固定を行うことができる。

仮固定工程１４で仮固定終了後、レーザ溶接によりフェ
ルールホルダー７とレンズホルダー４とをフランジ部４
ａの溶接部８ａで互いに固定する。

この様に本発明の方法では、磁力を利用して反固定して
いるため、仮固定が簡単にかつ短時間で出来、更に、た
とえ仮固定工程で光軸ずれが生じても、電磁石９に流す
電流を小さくし、磁力を弱め、再度光軸調整をやりなお
すことが容品にできる。

また上記説明では、第２図に示す光学素子モジュールの
製造について説明してきたが、これ以外の光学素子モジ
ュールの製造に使用することができる。例えば、第３図
に示す光学素子モジュールにも使用できる。この第３図
に示す光学素子モジュールは２個の集束性ロッドレンズ
を光結合系に使用したものである。そして、第１の集束
性ロッドレンズ５ａはレンズホルダー４内にハンダで固
定されており、第２の集束性ロッドレンズ７ａはフェル
ール３と共にスリーブ３ａに挿入固定され、疑似フェル
ールを構成している。この様な光学素子モジュールでは
、先の実施例で説明した光学素子モジュールのフェルー
ル３の代わりに、この疑似フェルールを置き換えること
により、本発明の製造方法により製造することができる
。

また、上記実施例では半導体レーザと光ファイバとの光
結合をする光学素子モジュールについて説明してきたが
、半導体レーザに限らず、ＬＥＤ。

ＰＩＮフォトダイオード、アバランシェ・フォトダイオ
ード等のいわゆる光学能動素子一般のものと光ファイバ
とを光結合する光学素子モジュールに適用することがで
きる。

また、上記実施例では磁気発生手段として電磁石を利用
しているが、磁気回路を利用して、発生する磁力を調節
できるいわゆるマグネットブロック等を使用してもよい
し、その他、発生する磁力を調節することができるもの
であれば、その様なものを利用してもよい。

〔効果〕

本発明の光学素子モジュールの製造方法では、磁気発生
手段を利用することにより、仮固定を完了する時間を短
縮でき、また仮固定の際、光軸ずれが生じてしまっても
、光軸調整のやり直しが短時間でできる。そのため、生
産性が向上し、光学素子モジュールの量産が可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う光学素子モジュールの製造工程
図、第２図は、第１図に示す製造方法で製造される光学
素子モジュールの１例の構造図、第３図は、第１図に示
す製造方法で製造される光学素子モジュールの別の例の
構造図、及び第４図は、従来の光学素子モジュールの製
造方法を説明するための図である。 １・・・光ファイバ、２・・・半導体レーザ、３・・・
フェルール、４・・・レンズホルダー、４ａ・・・フラ
ンジ部、５・・・球レンズ、５ａ・・・集束性ロッドレ
ンズ、７・・・紫外線硬化型樹脂塗布部、８．８ａ・・
・レーザ溶接部、９・・・電磁石。 特許出願人　　住友電気工業株式会社 代理人弁理士　　　長谷用　　芳　　樹間　　　　　　
　　　寺　　　嶋　　　史　　　朗本発明の工程 第１図 光学素子モジュールの一例 第２図 光学素子モジュールの別の例 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光学能動素子と光ファイバとを光学的に結合する光
   学素子モジュールの製造方法において、前記光学能動素
   子を保持する第１保持部材と前記光ファイバを挿通させ
   て保持する第２保持部材とを前記光学能動素子の端面と
   前記光ファイバの端面が対向するように当接させる当接
   工程と、前記第１保持部材と前記第２保持部材とを光軸
   と交差する方向に相対的に移動させ、前記光学能動素子
   と前記光ファイバとの光学的結合の位置決めをする位置
   決め工程と、 前記位置決め工程の後、前記第１保持部材と前記第２保
   持部材を磁気発生手段の磁力により強固に仮固定する仮
   固定工程と、 前記仮固定工程にて仮固定された前記第１保持部材と前
   記第２保持部材とをレーザ溶接にて固定する工程とを含
   む光学素子モジュールの製造方法。 ２、前記第２保持部材が磁性材料であり、前記第１保持
   部材が非磁性材料である請求項１記載の光学素子モジュ
   ールの製造方法。 ３、光学能動素子と光ファイバとを光学的に結合する光
   学素子モジュールの製造方法において、フェルールホル
   ダーに光ファイバが固定されたフェルールを挿通し、前
   記光ファイバの端面と前記光学能動素子とを対向させ当
   接し、前記フェルールホルダーを前記光学能動素子を保
   持する保持部材に対して光軸方向及び光軸に交差する方
   向に相対的に移動し、光軸調整した後、前記フェルール
   をフェルールホルダーにレーザ溶接にて固定する固定工
   程と、 前記保持部材と前記フェルールホルダーとを前記光学能
   動素子の端面と前記光ファイバの端面が対向するように
   当接させる当接工程と、 前記フェルールホルダーと前記保持部材とを光軸と交差
   する方向に相対的に移動させ、前記光学能動素子と前記
   光ファイバとの光学的結合の位置決めを再度行う位置決
   め工程と、 前記位置決め工程の後、前記フェルールホルダーと前記
   保持部材を磁気発生手段の磁力により強固に仮固定する
   仮固定工程と、 前記仮固定工程にて仮固定された前記フェルールホルダ
   ーと前記保持部材とをレーザ溶接にて固定する工程とを
   含む光学素子モジュールの製造方法。