JPH02127606A - 光モジュール及びその製造方法 - 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、光通信等の送受信に用いる光モジュール及び
その製造方法に関する。

〔従来の技術〕

光通信は光ファイバ、半導体レーザ（ＬＤ）、発光ダイ
オード（ＬＥＤ）　　フォトダイオード（ＰＤ）を始め
として、光スィッチ、光変調器、アイソレータ、光導波
路等の受動、能動素子の高性能、高機能化により応用範
囲が拡大されつつある。光通信システムにおいては、発
光、受光素子等の光素子は単独で使用されることはなく
通常、光ファイバと一体化したモジュールの形で用いら
れる。光素子とファイバの光結合は、レンズを介するレ
ンズ結合とレンズを介さない直接結合に大別される。マ
ルチモード系や低コストが要求されるモジュールでは直
接結合が用いられる。第２図は一般的な直接結合の光モ
ジュールで、内部の素子が見えるように中央部を切り欠
いて描いている。ＣｕやＣｕＷ基板２１上のほぼ中心に
、ヒートシンクも兼ねたＳｉやＡＩＮ製のサブマウント
２２が設置されている。サブマウント２２は表面が電極
パターンを形成し、ＬＥＤ２３の電極に融着している。

光ファイバとの接続部として円筒状スリーブ２６が基板
２１上にＬＥＤ２３とほぼ中心軸を同一にして固定され
ている。光ファイバ２４は金属製のフェルール２５で保
護されている。光ファイバ２４を保護固定しているフェ
ルール２５はスリーブ内に挿入され、ＬＥＤ２３からの
放射光が効率よく入射するようにｘｙｚ方向に光軸を調
整した後に接着剤、半田或は溶接によってスリーブ２６
に固定される。ここで、光結合損を極力避けるために、
ＬＥＤと光ファイバの距離をできるだけ小さくしている
。フェルール２５とスリーブ２６は同一材料で構成され
通常５ＵＳ３０４が用いられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のごとく、発光、受光素子等の光素子と光ファイバ
とを直接接合する場合、結合損を小さくするためには光
素子と光ファイバとの間隔を狭める必要があり、間隔が
零の時に結合損失が最小となる。しかし、光素子表面の
損傷や、電極のボンディングワイヤの切断を回避するた
めにある程度の距離を設けている。実際の光軸調整は光
フィバの出力端で光出力をモニタして行う、ｘｙ力方向
基板面に平行な方向）は光出力が最大になる位置に調整
するが、２方向く光の出射方向）は、前述のごとく光素
子と光ファイバの距離が小さいほど光出力が増加するの
でＡ３１１位置を見いだしにくく調整工数が大きい。ま
た外部から光ファイバの位置が見えないので光ファイバ
を光素子やボンディングワイヤに接触させて破損させる
危険性が大きい。

本発明の目的は上記の問題点を解決し、光結合損失が小
さく、かつ生産性が良く低コストな光モジュール及びそ
の製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の光モジュールは、発光あるいは受光素子から成
る光素子と、前記光素子を支持・固定する基板と、前記
光素子と中心軸を一致させ、前記基板とに定された円筒
状スリーブと、前記光素子と直接光学的に結合する光フ
ァイバを被覆して保護し、前記スリーブと嵌合して固定
されるフェルールとで構成した光モジュールにおいて、
前記光素子より厚みがあるスペーサを前記フェルール端
面に接触させて前記光素子の周囲、前記スリーブ内部に
設けた構成になっている。

この光モジュールは、前記フェルールを、前記スリーブ
内部に設けたスペーサに密着した状態で光素子と光ファ
イバの光学的結合を調整した後、スリーブまたはスペー
サにフェルールを固定することで容易に作製できる。

〔作用〕

本発明の光モジュールでは、フェルールを光素子に接近
させる場合光素子より厚みのあるスペーサの上端で制限
されるのでＬＥＤを損傷することなく光ファイバをごく
近距離まで接近させることができ、その結果高効率の光
結合を実現できる。

光軸方向（Ｚ）の光軸調整は単にフェルールがスペーサ
に密着するところまでフェルールを移動するだけで済ん
でしまう。従って、工数の削減、生産性の向上が計れる
。

〔実施例〕

以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

第１図（Ａ）は、本発明を示すモジュールの一例で、第
１図（Ｂ）はその断面図である。

ＣｕやＣｕＷ製の基板２′１のほぼ中心にヒートシンク
を兼ねた例えばＳｉ製で厚さが０．５ｍｍで１■角のサ
ブマウント２２が半田付は等により固定されており、そ
の上に厚みが０．２ｍｍ、０．５順角のＬＥ０２３が半
田融着されている。さらにＬＥＤ２３に近接して金属や
半導体等の材料で厚さが０．７０５〜２．７１ｎ＋ｍ、
２　ｕｎ＋角のスペーサ２７が接着剤や半田等により基
板２１上に固定されている。スペーサ２７の上面は、Ｌ
ＥＤ２３の上面、あるいはＬＥＤ電極に接続しているボ
ンディングワイヤより代かに高い位置に設定されている
。金属例えば５ＵＳ３０４製のスリーブ２６はＬＥＤ２
３と中心軸をほぼ一致させて半田やろう付けにより基板
２１に固定されている。光ファイバ２４を被覆したフェ
ルール２５はスペーサ２７の上面に密着させてＺ方向の
位置合わせがなされる。ｘｙ力方向、光ファイバの出射
端からの光出力をモニタし、最大になるようにフェルー
ル２５を移動させる通常の光軸調整を行い、その位置で
レーザ溶接、半田溶接等の方法で固定される。即ち、従
来の構成では困難であったＺ方向の光軸調整はほとんど
無調整で実現でき、また光ファイバ２４とＬＥＤ２３を
接近させ過ぎてＬＥＤ２３を破損させる危険性は全くな
くなる。従って、従来の構成に比べ大幅な工数削減、生
産性の向上を実現できる。

本実施例では光素子としてＬＥＤを示したが、Ｌ　Ｉ）
、ＰＤでも同様である。また、スペーサ２７は他の形状
、例えば円柱形やＬＥＤと中心軸をほぼ同一にした環状
、円筒形、角筒形等でもかまわない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、光結合損が小さい
光モジュールが実現でき、生産性良く、低コストで光モ
ジュールを製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例を示す構成図、
第２図は従来の光モジュールの構成図である。 ２１・・・基板、２２・・・サブマウン１〜．２３・・
・ＬＥＤ、２４・・・光ファイバ、２５・・・フェルー
ル、２６・・・スリーブ、２７・・・スペーサ。 代理人　弁理士　　内　原　　召

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光あるいは受光素子から成る光素子と、前記光
   素子を支持・固定する基板と、前記光素子と中心軸を一
   致させ、前記基板に固定された円筒状スリーブと、前記
   光素子と直接光学的に結合する光ファイバを被覆して保
   護し、前記スリーブと嵌合して固定されるフェルールと
   で構成した光モジュールにおいて、前記光素子より厚み
   があるスペーサを前記フェルール端面に接触させて前記
   光素子の周囲、前記スリーブ内部に設けたことを特徴と
   する光モジュール
2. （２）基板に固定した光素子の周囲基板表面に、光素子
   よりも厚みのあるスペーサを固定する工程と、前記光素
   子の光軸と中心軸を一致させて円筒状スリーブを基板に
   固定する工程と、次いで光ファイバを内部に固定してい
   るフェルールを前記スリーブ内に挿入し、フェルール端
   面を、スリーブ内部に設けたスペーサに密着させた状態
   で光素子と光ファイバの光学的結合を調整した後、フェ
   ルールを前記スペーサまたは前記スリーブに固定する工
   程とを有することを特徴とする光モジュールの製造方法
   。