JPH02220012A - 並列伝送光モジュール - Google Patents
並列伝送光モジュールInfo
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- JPH02220012A JPH02220012A JP4212489A JP4212489A JPH02220012A JP H02220012 A JPH02220012 A JP H02220012A JP 4212489 A JP4212489 A JP 4212489A JP 4212489 A JP4212489 A JP 4212489A JP H02220012 A JPH02220012 A JP H02220012A
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- Japan
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- optical fiber
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- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 7
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Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
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。
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〕
本発明は光通信用並列伝送光モジュールに関する。
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。近年、より多くの情報を伝達する
要求が高まる中で、コンピュータ端末間、交換器や大型
コンピュータ間のデータ伝送を実時間で並列に行う並列
伝送が注目されつつある。この機能を満足するものとし
て、複数の発光あるいは受光素子と複数の光ファイバと
を一体化した並列伝送モジュＬルがある１通常、発光（
受光）素子は同一半導体基板上にモノリシックに複数個
配列したＬＥＤあるいはＬＤ、 ＰＤアレイ、またファ
イバは、一方向に複数本配列したファイバアレイが用い
られている（以下、発受光素子は１４Ｆ！Ｄアレイに代
表させる）、第５図は一般的な並列伝送光モジュールで
ある。ＣｕやＣｕＷ製の基板２１上に、ヒートシンクを
兼ねたＳｉやＡＱＮ＠のサブマウント２２がろう付けや
半田付けによって設置されている。サブマウント２２は
表面が分離電極パターン２４を形成し、各々の電極が４
ｃｈのＬＥＤアレイ２３の一つ一つの電極に接続してい
る。金属製のフェル−ルｚ５で保護された４ｃｈのアレ
イ収光ファイノ＜２６は、ＬＥＤアレイ２３からの放射
光が効率よく入射するように光軸を調整した後に接着剤
、半田あるｌ）は溶接によって基板２１に固定される。
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。近年、より多くの情報を伝達する
要求が高まる中で、コンピュータ端末間、交換器や大型
コンピュータ間のデータ伝送を実時間で並列に行う並列
伝送が注目されつつある。この機能を満足するものとし
て、複数の発光あるいは受光素子と複数の光ファイバと
を一体化した並列伝送モジュＬルがある１通常、発光（
受光）素子は同一半導体基板上にモノリシックに複数個
配列したＬＥＤあるいはＬＤ、 ＰＤアレイ、またファ
イバは、一方向に複数本配列したファイバアレイが用い
られている（以下、発受光素子は１４Ｆ！Ｄアレイに代
表させる）、第５図は一般的な並列伝送光モジュールで
ある。ＣｕやＣｕＷ製の基板２１上に、ヒートシンクを
兼ねたＳｉやＡＱＮ＠のサブマウント２２がろう付けや
半田付けによって設置されている。サブマウント２２は
表面が分離電極パターン２４を形成し、各々の電極が４
ｃｈのＬＥＤアレイ２３の一つ一つの電極に接続してい
る。金属製のフェル−ルｚ５で保護された４ｃｈのアレ
イ収光ファイノ＜２６は、ＬＥＤアレイ２３からの放射
光が効率よく入射するように光軸を調整した後に接着剤
、半田あるｌ）は溶接によって基板２１に固定される。
また、４ｃｈの素子全ての光結合が良好に行われる番；
番よ、光阜自調整は単一素子の光モジュールの際のｚｙ
ｚ方向に加え、回転（θ）方向も必要である。ＬＥＤア
レイ２３と光ファイバｚ６との結合は第５図のような突
き合わせ結合の他に、レンズを介しても行われる。
番よ、光阜自調整は単一素子の光モジュールの際のｚｙ
ｚ方向に加え、回転（θ）方向も必要である。ＬＥＤア
レイ２３と光ファイバｚ６との結合は第５図のような突
き合わせ結合の他に、レンズを介しても行われる。
通常、光モジュールは電子回路とともにプリント基板に
組み込まれて用いられることが多く、形状が小さいこと
が必要とされている。従って光ファイバを基板に平行に
配置しなければならず、 ＬＥＯやＰＯのモジュールの
場合に１±必然的に上記の構成を取らざるを得ない、こ
の構成では、ＬＥＤやＰａｌをサブマウントの側面に配
置し、電極ノ（ターンを２つの面に形成する必要がある
ので、生産性力を悪く、また直角の曲がりの部分での断
線もあり１歩留り、信頼性に欠ける難点がある。また、
単一の光源、光ファイバのモジュールに比べて形状が大
きくなり、実装密度を低下させコストを引き上げてしま
う、さらに、光軸調整はｚｙｚθの４方向必要であり、
多くの調整工数を必要とする。
組み込まれて用いられることが多く、形状が小さいこと
が必要とされている。従って光ファイバを基板に平行に
配置しなければならず、 ＬＥＯやＰＯのモジュールの
場合に１±必然的に上記の構成を取らざるを得ない、こ
の構成では、ＬＥＤやＰａｌをサブマウントの側面に配
置し、電極ノ（ターンを２つの面に形成する必要がある
ので、生産性力を悪く、また直角の曲がりの部分での断
線もあり１歩留り、信頼性に欠ける難点がある。また、
単一の光源、光ファイバのモジュールに比べて形状が大
きくなり、実装密度を低下させコストを引き上げてしま
う、さらに、光軸調整はｚｙｚθの４方向必要であり、
多くの調整工数を必要とする。
本発明の目的は上記の問題点を解決し、高効率の光結合
が可能で生産性が良く低コストな並列伝送光モジュール
を提供することにある。
が可能で生産性が良く低コストな並列伝送光モジュール
を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明による並列伝送光モジ
ュールにおいては、アレイ状しこ複数個配列した発光ｄ
るいは受光素子及びガイド溝を設けた基板と、ガイド及
びアレイ状光ファイバを有し、前記ガイド溝にガイドを
合せて前記基板上に重畳した光ファイバ支持部とを備え
、前記光ファイノ（を前記光素子とアレイピッチを同一
とし、前記素子と光結合する側の端面を略４５度に斜め
カットし。
ュールにおいては、アレイ状しこ複数個配列した発光ｄ
るいは受光素子及びガイド溝を設けた基板と、ガイド及
びアレイ状光ファイバを有し、前記ガイド溝にガイドを
合せて前記基板上に重畳した光ファイバ支持部とを備え
、前記光ファイノ（を前記光素子とアレイピッチを同一
とし、前記素子と光結合する側の端面を略４５度に斜め
カットし。
かつ前記素子に面する側の光ファイバのクラッド部分を
除去したものである。
除去したものである。
本発明の並列伝送光モジュールでは、平面基板上にアレ
イ状光素子を配置して光の入出射方向を上下方向（ｚ）
とし、端面を１８４５度に斜めカットした光ファイバと
結合する構成であるので、従来２面必要であった電極パ
ターンの作製は１面で済む。
イ状光素子を配置して光の入出射方向を上下方向（ｚ）
とし、端面を１８４５度に斜めカットした光ファイバと
結合する構成であるので、従来２面必要であった電極パ
ターンの作製は１面で済む。
２方向の光軸は、光ファイバ支持部のガイドの大きさで
調整でき、予め所望の大きさに作製してあり、また光フ
ァイバピッチ、光ファイバ支持部に設けたガイドと光フ
ァイバとの位置関係は、それぞれ光素子のアレイピッチ
、基板に設けたガイド溝と光素子との位置関係に一致し
ている。従って、光ファイバ支持部のガイドを基板のガ
イド溝に沿って摺動させる（ｙ方向の移動）だけで光軸
調整は済んでしまう。光軸調整のための部材間のクリア
ランスや部材固定のスペースが不用であるので形状の小
型化を実現できる。さらに、 ＬＥＤと光ファイバ間隔
をファイバのクラッド部を取り除いであるので極く近く
まで接近させることができ、高効率の光結合が可能とな
る０以上のごとく、小型。
調整でき、予め所望の大きさに作製してあり、また光フ
ァイバピッチ、光ファイバ支持部に設けたガイドと光フ
ァイバとの位置関係は、それぞれ光素子のアレイピッチ
、基板に設けたガイド溝と光素子との位置関係に一致し
ている。従って、光ファイバ支持部のガイドを基板のガ
イド溝に沿って摺動させる（ｙ方向の移動）だけで光軸
調整は済んでしまう。光軸調整のための部材間のクリア
ランスや部材固定のスペースが不用であるので形状の小
型化を実現できる。さらに、 ＬＥＤと光ファイバ間隔
をファイバのクラッド部を取り除いであるので極く近く
まで接近させることができ、高効率の光結合が可能とな
る０以上のごとく、小型。
低コストで生産性の高いプレイ状光素子のモジュールを
実現できる。
実現できる。
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図は本発明を示すモジュールの一例を示す図、第２
図は光ファイバ支持部１０を取り除いた基板２１のみの
図である。ＣｕやＣｕ Ｗ、あるいはセラミック製で厚
みが約１閣の基板２１の上面に、ガラスペースト等の絶
縁膜１６を介して４ｃｈのＬＥＤアレイ２３が電極パタ
ーン２４に電気的に接続されて固定されている（基板が
セラミックのような絶縁体であれば絶縁膜は不用である
）。電極パターン２４は、例えばＣｒを下地層として約
１０００人真空蒸着で設け、その上に約２４Ｎｉメツキ
した後にフォ１−リソグラフィーの技術によってパター
ニングして作製される。 ＬＥＤとの接合部分にはメツ
キにより半田層を約５０１積層する。ｎ側が共通なＬＥ
Ｄアレイの場合には、４個の独立したｐ電極と１個の共
通ｎ電極の構成である。また基板２１上には光ファイバ
支持部１０の位置決めをするガイド溝１１が設けられて
いる。ガイド溝１１はＬＥＤアレイ２３との距離が正確
に保たれ、７字や直角の溝が切削等で加工されている。
図は光ファイバ支持部１０を取り除いた基板２１のみの
図である。ＣｕやＣｕ Ｗ、あるいはセラミック製で厚
みが約１閣の基板２１の上面に、ガラスペースト等の絶
縁膜１６を介して４ｃｈのＬＥＤアレイ２３が電極パタ
ーン２４に電気的に接続されて固定されている（基板が
セラミックのような絶縁体であれば絶縁膜は不用である
）。電極パターン２４は、例えばＣｒを下地層として約
１０００人真空蒸着で設け、その上に約２４Ｎｉメツキ
した後にフォ１−リソグラフィーの技術によってパター
ニングして作製される。 ＬＥＤとの接合部分にはメツ
キにより半田層を約５０１積層する。ｎ側が共通なＬＥ
Ｄアレイの場合には、４個の独立したｐ電極と１個の共
通ｎ電極の構成である。また基板２１上には光ファイバ
支持部１０の位置決めをするガイド溝１１が設けられて
いる。ガイド溝１１はＬＥＤアレイ２３との距離が正確
に保たれ、７字や直角の溝が切削等で加工されている。
厚みが約１ｍで例えばセラミック製の光ファイバ支持部
１０ではＬＥＤアレイ２３のピッチに合せた溝を設け、
その溝に光ファイバ２６を埋め込み、接着剤等で固定す
る。基板２１におけるＬＥＤアレイ２３とガイド溝１１
との間隔と一致させて光ファイバ２６の配列の外側方に
さらに溝を設け、光ファイバ２６よりも下方にとび出る
ようにガイド１２を接着剤や半田等で固定する。ガイド
１２には例えば光ファイバよりも大きい径のガラスや金
属棒が用いられる。
１０ではＬＥＤアレイ２３のピッチに合せた溝を設け、
その溝に光ファイバ２６を埋め込み、接着剤等で固定す
る。基板２１におけるＬＥＤアレイ２３とガイド溝１１
との間隔と一致させて光ファイバ２６の配列の外側方に
さらに溝を設け、光ファイバ２６よりも下方にとび出る
ようにガイド１２を接着剤や半田等で固定する。ガイド
１２には例えば光ファイバよりも大きい径のガラスや金
属棒が用いられる。
光ファイバ２６とＬＥＤアレイ２３との間隔はこのガイ
ド１２の大きさで調整でき１通常ＬＥＤアレイ２３と光
ファイバ２６との距離が５０−としている。
ド１２の大きさで調整でき１通常ＬＥＤアレイ２３と光
ファイバ２６との距離が５０−としている。
第３図はこのモジュールをＸ方向から見た図で。
基板２１と光ファイバ支持部１０とを離して示している
。ここで光ファイバ支持部ｌＯは、第４図（Ｊｌ）、
（ｂ）に示すように光の結合部分を研磨等で４５度に斜
めカットし、ＬＥＤ・アレイ２３からの光ビーム１３を
コア部１４で全反射させ、光路を９０度曲げて基板２１
に平行な方向に導く構成になっている。ここで光損失及
びチャンネル間のクロストークを小さくするために、
ＬＥＤに面しているクラッド部（図中斜線部）を除去し
ている。
。ここで光ファイバ支持部ｌＯは、第４図（Ｊｌ）、
（ｂ）に示すように光の結合部分を研磨等で４５度に斜
めカットし、ＬＥＤ・アレイ２３からの光ビーム１３を
コア部１４で全反射させ、光路を９０度曲げて基板２１
に平行な方向に導く構成になっている。ここで光損失及
びチャンネル間のクロストークを小さくするために、
ＬＥＤに面しているクラッド部（図中斜線部）を除去し
ている。
光ファイバ２６とＬＥＥＤアレイ２３との光軸調整は、
光ファイバ支持部ｌＯに設けたガイド１２を基板２１に
設けたガイド溝１１に沿って摺動させて行い、その後に
半田あるいは接着剤で固定する。前記のごとく、ファイ
バアレイピッチとＬＥＤアレイピッチ、光ファイバ２６
とガイド１２との間隔と、 ＬＥＤアレイ２３とガイド
溝１１との間隔は予め正確に設定されているので、Ｘ方
向の調整は不用である。２方向に関してもガイド１２の
大きさで自由に設定できるので、ここではＸ方向のみを
行うだけでよい、また回転方向（θ）もガイド１２と光
ファイバ２６、ガイド溝１１とＬＥＤとが平行に設定さ
れているので無調整で済む。それもガイドに沿って動か
すだけであるので、極めて短時間で容易に調整が可能と
なり。
光ファイバ支持部ｌＯに設けたガイド１２を基板２１に
設けたガイド溝１１に沿って摺動させて行い、その後に
半田あるいは接着剤で固定する。前記のごとく、ファイ
バアレイピッチとＬＥＤアレイピッチ、光ファイバ２６
とガイド１２との間隔と、 ＬＥＤアレイ２３とガイド
溝１１との間隔は予め正確に設定されているので、Ｘ方
向の調整は不用である。２方向に関してもガイド１２の
大きさで自由に設定できるので、ここではＸ方向のみを
行うだけでよい、また回転方向（θ）もガイド１２と光
ファイバ２６、ガイド溝１１とＬＥＤとが平行に設定さ
れているので無調整で済む。それもガイドに沿って動か
すだけであるので、極めて短時間で容易に調整が可能と
なり。
工数の短縮、コスト低減を実現できる。形状も特に厚み
方向（Ｚ）は、はぼ基板２枚分の２〜３ｍであり、小型
、薄型化が可能となる。
方向（Ｚ）は、はぼ基板２枚分の２〜３ｍであり、小型
、薄型化が可能となる。
光の結合効率やチャンネル間のクロストークは。
ＬＥＤアレイ２３と光ファイバ２６との間隔に依存し、
間隔が小さいほど結合損、クロストークは小さくなる。
間隔が小さいほど結合損、クロストークは小さくなる。
断面が円形状の通常の光ファイバで構成する場合は、光
ファイバ２６の中心１７とＬＥＤの先端１８との距離、
すなわちコア部１４の半径ａ＋クラッド部１５の肉厚ｂ
＋クラッド部１５とＬＥＤ ２３との距離Ｃが間隔とな
り、それぞれ３０μｍ、 ３２．５／ｆｆｉ、 ５０．
ｎとすると約３ｄＢの損失である。これに対し、本発明
ではクラッド部１５を除いているので約３０−の間隔の
短縮になり、約１〜１．５ｄＢの改善となる。クロスト
ークも光ビームの発散の程度が小さくなる分低減される
。
ファイバ２６の中心１７とＬＥＤの先端１８との距離、
すなわちコア部１４の半径ａ＋クラッド部１５の肉厚ｂ
＋クラッド部１５とＬＥＤ ２３との距離Ｃが間隔とな
り、それぞれ３０μｍ、 ３２．５／ｆｆｉ、 ５０．
ｎとすると約３ｄＢの損失である。これに対し、本発明
ではクラッド部１５を除いているので約３０−の間隔の
短縮になり、約１〜１．５ｄＢの改善となる。クロスト
ークも光ビームの発散の程度が小さくなる分低減される
。
以上実施例ではアレイの数を４としたが、それ以外の数
でもかまわない。また、光素子としてＬＥＤを示したが
、ＬＤ、 ＰＤでも同様である。さらに。
でもかまわない。また、光素子としてＬＥＤを示したが
、ＬＤ、 ＰＤでも同様である。さらに。
ガイド溝、ガイドの形状として７字、円柱を示したが他
の形状でも同様な効果が得られる。
の形状でも同様な効果が得られる。
以上説明したように本発明によれば、生産性が良く低コ
ストな並列伝送光モジュールを実現できる効果を有する
。
ストな並列伝送光モジュールを実現できる効果を有する
。
第１図は本発明の実施例を示す構成図、第２図は本発明
の実施例の基板を示す図、第３図は側面図、第４図（ａ
）は光ファイバを示す断面側面図、（ｂ）は同正面図、
第５図は従来の並列伝送光モジュールの構成図である。
の実施例の基板を示す図、第３図は側面図、第４図（ａ
）は光ファイバを示す断面側面図、（ｂ）は同正面図、
第５図は従来の並列伝送光モジュールの構成図である。
Claims (1)
- （１）アレイ状に複数個配列した発光あるいは受光素子
及びガイド溝を設けた基板と、ガイド及びアレイ状光フ
ァイバを有し、前記ガイド溝にガイドを合せて前記基板
上に重畳した光ファイバ支持部とを備え、前記光ファイ
バを前記光素子とアレイピッチを同一とし、前記素子と
光結合する側の端面を略４５度に斜めカットし、かつ前
記素子に面する側の光ファイバのクラッド部分を除去し
たことを特徴とする並列伝送光モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4212489A JPH02220012A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 並列伝送光モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4212489A JPH02220012A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 並列伝送光モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02220012A true JPH02220012A (ja) | 1990-09-03 |
Family
ID=12627196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4212489A Pending JPH02220012A (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 並列伝送光モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02220012A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1385033A1 (de) * | 2002-07-25 | 2004-01-28 | Opto Speed Holding SA | Anordnung zum Ankoppeln wenigstens einer Lichtleitfaser an ein optisches Empfangs- oder Sendeelement, Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung, Halteanordnung zum Halten einer Mehrzahl von Lichtleitfasern sowie ein Verfahren zu deren Herstellung |
| US7802910B2 (en) * | 2008-01-29 | 2010-09-28 | Dymax Corporation | Light guide exposure device |
-
1989
- 1989-02-21 JP JP4212489A patent/JPH02220012A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1385033A1 (de) * | 2002-07-25 | 2004-01-28 | Opto Speed Holding SA | Anordnung zum Ankoppeln wenigstens einer Lichtleitfaser an ein optisches Empfangs- oder Sendeelement, Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung, Halteanordnung zum Halten einer Mehrzahl von Lichtleitfasern sowie ein Verfahren zu deren Herstellung |
| US7802910B2 (en) * | 2008-01-29 | 2010-09-28 | Dymax Corporation | Light guide exposure device |
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