JPH02234109A - 光素子モジュール - Google Patents
光素子モジュールInfo
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- JPH02234109A JPH02234109A JP5480989A JP5480989A JPH02234109A JP H02234109 A JPH02234109 A JP H02234109A JP 5480989 A JP5480989 A JP 5480989A JP 5480989 A JP5480989 A JP 5480989A JP H02234109 A JPH02234109 A JP H02234109A
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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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、例えば光通信などに使用される光素子モジュ
ールに関する。
ールに関する。
（従来の技術）
光通信は、周知のように半導体レーザ等の発光素子から
生じる光信号を光ファイバによって伝送するものであり
、このような光通信システムには、発光素子の光信号を
光ファイバに加えるための光素子モジュールが用いられ
ている。
生じる光信号を光ファイバによって伝送するものであり
、このような光通信システムには、発光素子の光信号を
光ファイバに加えるための光素子モジュールが用いられ
ている。
この光素子モジュールは、例えば、第５図に示すように
、光ファイバ１ｌの端部を密閉状のホルダ１２内に引込
み、このホルダ１２内でファイバ素線１１１の先端をレ
ンズ１３を介して発光素子１４と対向させている。
、光ファイバ１ｌの端部を密閉状のホルダ１２内に引込
み、このホルダ１２内でファイバ素線１１１の先端をレ
ンズ１３を介して発光素子１４と対向させている。
そして、ファイバ素線１１＆とレンズ１３および発光素
子１４との位置関係が適正な状態となるように、これら
各部品をそれぞれ専用の保持手段によって固定している
。光ファイバ１１については、ホルダ１２内に固定され
た筒状のフェルール１５を用いている。すなわち、光フ
ァイバ１１は、その先端から所定長さファイバ素線１１
！を覆う被覆１ｌｂを除去してファイバ素線ｉｌ１を露
出させており、この露出部分を含む光ファイバｌ１の先
端部を上記フェルールｌ５内に挿入し、ファイバ素線１
１１の先端周囲は、フェルール１５内に嵌入させたセラ
ミックスリーブｌ６によって固定すると共に、フェルー
ルｌ５内にエポキシ樹脂１７を充填し、光ファイバ１１
の先端部全体を一体的に固定している。
子１４との位置関係が適正な状態となるように、これら
各部品をそれぞれ専用の保持手段によって固定している
。光ファイバ１１については、ホルダ１２内に固定され
た筒状のフェルール１５を用いている。すなわち、光フ
ァイバ１１は、その先端から所定長さファイバ素線１１
！を覆う被覆１ｌｂを除去してファイバ素線ｉｌ１を露
出させており、この露出部分を含む光ファイバｌ１の先
端部を上記フェルールｌ５内に挿入し、ファイバ素線１
１１の先端周囲は、フェルール１５内に嵌入させたセラ
ミックスリーブｌ６によって固定すると共に、フェルー
ルｌ５内にエポキシ樹脂１７を充填し、光ファイバ１１
の先端部全体を一体的に固定している。
（発明が解決しようとする課題）
上記第５図の構成によると、光ファイバＩＩの先端部全
体がフェルール１５内のエボキシ樹脂１７１，：よって
固定されているため、熱変動が生じた場合、光ファイバ
ｌ１の先端部、特にファイバ素線１１１の先端位置を変
動させてしまうおそれがある。すなわち、エボキシ樹脂
１７の線膨張係数は４０〜６０Ｘ１０〜６／℃であるの
に対して、フェルールｌ５の材質であるステンレス鋼の
それは１ ７ Ｘ Ｉ Ｑ−’／℃と小さく、両者の熱
膨張率の差が大きいためである。
体がフェルール１５内のエボキシ樹脂１７１，：よって
固定されているため、熱変動が生じた場合、光ファイバ
ｌ１の先端部、特にファイバ素線１１１の先端位置を変
動させてしまうおそれがある。すなわち、エボキシ樹脂
１７の線膨張係数は４０〜６０Ｘ１０〜６／℃であるの
に対して、フェルールｌ５の材質であるステンレス鋼の
それは１ ７ Ｘ Ｉ Ｑ−’／℃と小さく、両者の熱
膨張率の差が大きいためである。
また、第５図の構成では、フェルールｌ５の一端は嵌入
されたセラミックスリーブｌ６によって封止されている
が、他端部は封止されていないので、エボキシ樹脂１７
の熱伸縮が光ファイバ１ｌの光軸に沿って生じ、ファイ
バ素線１１１の端部位置を変動させてしまう。これらの
位置変動の結果、ファイバ素線１１ａの端部と発光素子
１４との光結合がずれてしまうという問題が生じる。
されたセラミックスリーブｌ６によって封止されている
が、他端部は封止されていないので、エボキシ樹脂１７
の熱伸縮が光ファイバ１ｌの光軸に沿って生じ、ファイ
バ素線１１１の端部位置を変動させてしまう。これらの
位置変動の結果、ファイバ素線１１ａの端部と発光素子
１４との光結合がずれてしまうという問題が生じる。
本発明の目的は、光ファイバ端部の取付構成を改良する
ことにより、熱変動に伴うファイバ素線先端と発光素子
との光結合の位置ずれを防止する光素子モジュールを提
供することにある。
ことにより、熱変動に伴うファイバ素線先端と発光素子
との光結合の位置ずれを防止する光素子モジュールを提
供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明による光素子モジュールは、ファイバ素線および
その周囲を覆う被覆からなり先端部で前記ファイバ素線
が所定長さ露出している光ファイバを、密閉状のホルダ
内に引込み、前記ファイバ素線の先端を前記ホルダ内で
レンズを介して発光素子と対向させたもので、請求項１
の光素子モジュールは、４前記光ファイバの先端部を前
記ホルダ内に固定された筒状のフェルールに挿入し、こ
のフェルールはその一端内側で前記ファイバ素線の先端
周囲を固着すると共に、他端部で前記被覆を固着してお
り、さらに中間部には内外を貫通する空気孔を設けてい
るものである。
その周囲を覆う被覆からなり先端部で前記ファイバ素線
が所定長さ露出している光ファイバを、密閉状のホルダ
内に引込み、前記ファイバ素線の先端を前記ホルダ内で
レンズを介して発光素子と対向させたもので、請求項１
の光素子モジュールは、４前記光ファイバの先端部を前
記ホルダ内に固定された筒状のフェルールに挿入し、こ
のフェルールはその一端内側で前記ファイバ素線の先端
周囲を固着すると共に、他端部で前記被覆を固着してお
り、さらに中間部には内外を貫通する空気孔を設けてい
るものである。
また、請求項２の光素子モジュールは、光ファイバのフ
ァイバ素線の先端部をホルダ内に固定された筒状のフェ
ルール内に圧入挿通して固定したものである。
ァイバ素線の先端部をホルダ内に固定された筒状のフェ
ルール内に圧入挿通して固定したものである。
また、請求項３の光素子モジュールは、光ファくバの先
端部をホルダ内に固定された筒状のフェルール内に挿入
し、このフェルールの一端内側とファイバ素線の先端外
周とをはんだ材により固着したものである。
端部をホルダ内に固定された筒状のフェルール内に挿入
し、このフェルールの一端内側とファイバ素線の先端外
周とをはんだ材により固着したものである。
さらに、請求項４の光素子モジュールは、光ファイバの
先端部をホルダ内に固定された筒状のフェルール内に挿
入し、かつこのフェルール内にはセラミック系の接着剤
を充填したものである。
先端部をホルダ内に固定された筒状のフェルール内に挿
入し、かつこのフェルール内にはセラミック系の接着剤
を充填したものである。
（作用）
本発明では、光ファイバとフェルールとを固定するのに
、線膨張係数がフェルールの材質と大きく異なる接着剤
を用いないようにすることにより、熱変動に起因するフ
ァイバ素線先端の位置変動を防止し、発光素子との光結
合の安定を確実なものとする。
、線膨張係数がフェルールの材質と大きく異なる接着剤
を用いないようにすることにより、熱変動に起因するフ
ァイバ素線先端の位置変動を防止し、発光素子との光結
合の安定を確実なものとする。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図において、２１は基台で、この基台２１上にその
上面を覆うように中空かつ密閉状のホルダ２２が設けら
れ、このホルダ１２内に上部の通孔２２ａから光ファイ
バ２３が引込まれている。上記ホルダ２２内の基台２１
上にヒートシンク２４が設けられ、このヒートシンク２
４の上部側面に熱伝導の優れたサブヒー）・シンク２５
を介して発光素子、たとえば半導体レーザ２６が取付け
られている。なお、この半導体レーザ２６の後方にはモ
ニタの役目を果す受光素子、例えばフォトダイオード２
７が設けられており、半導体レーザ２６から後方に放射
されるレーザ光をモニタする。
上面を覆うように中空かつ密閉状のホルダ２２が設けら
れ、このホルダ１２内に上部の通孔２２ａから光ファイ
バ２３が引込まれている。上記ホルダ２２内の基台２１
上にヒートシンク２４が設けられ、このヒートシンク２
４の上部側面に熱伝導の優れたサブヒー）・シンク２５
を介して発光素子、たとえば半導体レーザ２６が取付け
られている。なお、この半導体レーザ２６の後方にはモ
ニタの役目を果す受光素子、例えばフォトダイオード２
７が設けられており、半導体レーザ２６から後方に放射
されるレーザ光をモニタする。
上記ヒートシンク２４にその上方を覆うようにキャップ
２８が固定され、このキャップ２８の中央部の上記半導
体レーザ２６と対向する位置には球状のレンズ２９が装
着されている。このレンズ２９は半導体レーザ２６から
の放射光を集光するために用いられる。
２８が固定され、このキャップ２８の中央部の上記半導
体レーザ２６と対向する位置には球状のレンズ２９が装
着されている。このレンズ２９は半導体レーザ２６から
の放射光を集光するために用いられる。
上記キャップ２８上に内側ホルダ３０が設けられ、この
内側ホルダ３０に上記レンズ２９の上方に位置して筒状
のフェルール３１が上下方向に取付けられている。
内側ホルダ３０に上記レンズ２９の上方に位置して筒状
のフェルール３１が上下方向に取付けられている。
なお、上記の基台２１、ホルダ２２、ヒートシンク２４
、サブヒートシンク２５、半導体レーザ２６、フォトダ
イオード２７、キャップ２８、レンズ２９、内側ホルダ
３Ｇ，フェルール３１等は、それぞれ溶接やはんだ接着
などにより固定されている。
、サブヒートシンク２５、半導体レーザ２６、フォトダ
イオード２７、キャップ２８、レンズ２９、内側ホルダ
３Ｇ，フェルール３１等は、それぞれ溶接やはんだ接着
などにより固定されている。
上記光ファイバ２３は先端部においてファイバ素線２３
ａが所定長さ露出するように被覆２３１ｌが除去されて
おり、そして、そのファイバ素線２３ａの露出部分を含
む光ファイバ２３の先端部はフェルール３１内に挿入さ
れ、ファイバ素線２３１の先端が上記レンズ２９および
半導体レーザ２６と所定の位置関係を保つように固定さ
れている。すなわち、ファイバ素線２３−の先端は、フ
ェルール３１の下端内に圧挿されたセラミックスリーブ
３２内に挿通され、エポキシ樹脂３３により固着されて
いる。また、光ファイバ２３の被覆２３ｂは、フェルー
ル３１の上端部においてエポキシ樹脂３４により固着さ
れている。
ａが所定長さ露出するように被覆２３１ｌが除去されて
おり、そして、そのファイバ素線２３ａの露出部分を含
む光ファイバ２３の先端部はフェルール３１内に挿入さ
れ、ファイバ素線２３１の先端が上記レンズ２９および
半導体レーザ２６と所定の位置関係を保つように固定さ
れている。すなわち、ファイバ素線２３−の先端は、フ
ェルール３１の下端内に圧挿されたセラミックスリーブ
３２内に挿通され、エポキシ樹脂３３により固着されて
いる。また、光ファイバ２３の被覆２３ｂは、フェルー
ル３１の上端部においてエポキシ樹脂３４により固着さ
れている。
すなわら、フェルール３１の一端内側でファイバ素線２
３！の先端周囲を固着すると共に、他端部で被覆２３ｂ
を固着している。
３！の先端周囲を固着すると共に、他端部で被覆２３ｂ
を固着している。
そして、上記の両端部を除いたフェルール３ｌの中間部
内にはエボキシ樹脂は充填されておらず、また、この中
間部にはフェルール３１の内外を貫通する空気孔３５が
設けられている。
内にはエボキシ樹脂は充填されておらず、また、この中
間部にはフェルール３１の内外を貫通する空気孔３５が
設けられている。
なお、レンズ２９と対向するフェルール３１、セラミッ
クスリーブ３２、ファイバ素線２３１の先端面は図示の
ように斜面状に形成し、レンズ２９により集光したレー
ザ光が半導体１ノーザ２６に戻らないようにしている。
クスリーブ３２、ファイバ素線２３１の先端面は図示の
ように斜面状に形成し、レンズ２９により集光したレー
ザ光が半導体１ノーザ２６に戻らないようにしている。
上記のように構成された光素子モジュールは、半導体レ
ーザ２６からの変調されたレーザ光をレンズ２９により
集光し、光ファイバ２３に加えて伝送を行なう。
ーザ２６からの変調されたレーザ光をレンズ２９により
集光し、光ファイバ２３に加えて伝送を行なう。
そして、上述の構成によれば、従来のように熱膨張率の
大きなエポキシ樹脂をフェルール３１内全体に充填して
いないので、環境温度が変化しても熱膨張による影響を
ほとんど受けず、したがって、ファイバ素線２３−の端
部位置が変動することはない。
大きなエポキシ樹脂をフェルール３１内全体に充填して
いないので、環境温度が変化しても熱膨張による影響を
ほとんど受けず、したがって、ファイバ素線２３−の端
部位置が変動することはない。
また、フェルール３１内に位置する空気は熱膨張率が大
きいが、フェルール３１にはその内外を貫通する空気孔
３５が設けてあるため、内部空気が温度変化により熱膨
縮してもファイバ素線２３＆に対しては全く影響がなく
、その位置変動が生じることもない。
きいが、フェルール３１にはその内外を貫通する空気孔
３５が設けてあるため、内部空気が温度変化により熱膨
縮してもファイバ素線２３＆に対しては全く影響がなく
、その位置変動が生じることもない。
なお、上記実施例において、フェルール３１の図示上端
と被覆２３ｂとの固定にエボキシ樹脂３４を用いたが、
エボキシ樹脂でなくてもよく、また、この部分の固定を
省略してもよい。
と被覆２３ｂとの固定にエボキシ樹脂３４を用いたが、
エボキシ樹脂でなくてもよく、また、この部分の固定を
省略してもよい。
次に、第２図、第３図、第４図は、第１図の実施例にお
けるファイバ素線２３！とフェルール３１との固定手段
を変えたそれぞれ他の実施例を示している。なお、第１
図の実施例と対応する部分には同一符号を付して説明は
省略する。
けるファイバ素線２３！とフェルール３１との固定手段
を変えたそれぞれ他の実施例を示している。なお、第１
図の実施例と対応する部分には同一符号を付して説明は
省略する。
第２図の実施例では、フェルール３１の下端部内側に固
定部３１−を一体に設け、フェルール３ｌ内に挿入され
たファイバ素線２３ｉの先端を固定部３１！に設けた中
心孔３ｌｂ内に圧入挿通して固定している。
定部３１−を一体に設け、フェルール３ｌ内に挿入され
たファイバ素線２３ｉの先端を固定部３１！に設けた中
心孔３ｌｂ内に圧入挿通して固定している。
この構成によれば、ファイバ素線２３１がエボキシ樹脂
等を用いることなくフェルール３ｌに強固に固定されて
いるため、熱伸縮問題が生じない。
等を用いることなくフェルール３ｌに強固に固定されて
いるため、熱伸縮問題が生じない。
したがって、環境温度の変化によるファイバ素線２３畠
の位置変動も生じない。
の位置変動も生じない。
第３図の実施例では、ファイバ素線２３ａの先端とフェ
ルール３ｌの一端との固定にはんだ材３６を用いている
。すなわち、はんだ材３６はエポキシ樹脂より熱膨張率
が小さいので、熱伸縮問題が生じない。したがって、環
境温度変化によるファイバ素線２３１の位置変動も生じ
ない。
ルール３ｌの一端との固定にはんだ材３６を用いている
。すなわち、はんだ材３６はエポキシ樹脂より熱膨張率
が小さいので、熱伸縮問題が生じない。したがって、環
境温度変化によるファイバ素線２３１の位置変動も生じ
ない。
第４図の実施例では、フェルール３１内に光ファイバ２
３の先端部を挿入し、そのファイバ素線２３１の先端を
フェルール３ｌの一端内側のセラミックスリーブ３２に
固定した後、フェルール３１内に熱膨張率の小さいセラ
ミック系の接着剤３７を充填している。
３の先端部を挿入し、そのファイバ素線２３１の先端を
フェルール３ｌの一端内側のセラミックスリーブ３２に
固定した後、フェルール３１内に熱膨張率の小さいセラ
ミック系の接着剤３７を充填している。
この構成によると、光ファイバ２３は、フエ゛ルール３
ｌ内に挿通された先端部全体がセラミック系の接着剤３
７によって封止されているので、強固に固定される。ま
た、セラミック系の接着剤３７は、エボキシ樹脂に比べ
熱膨張率が小さいので、熱伸縮による問題も回避できる
。
ｌ内に挿通された先端部全体がセラミック系の接着剤３
７によって封止されているので、強固に固定される。ま
た、セラミック系の接着剤３７は、エボキシ樹脂に比べ
熱膨張率が小さいので、熱伸縮による問題も回避できる
。
なお、上述の各実施例では、発光素子２６として半導体
レーザを例示したが、これに限らず、ＬＥＤ，フォトダ
イオード、光変調素子、光増幅素子、光電子集積素子等
を用いてもよい。また、集光用のレンズ２９として球状
のレンズを例示したが、セルフ砕ツクレンズや、球状の
レンズとセルフォックレンズの複合レンズ系等を用いて
もよい。また、フェルール３ｌを支持する内側ホルダ３
０をキャップ２８の上部に固定したが、ヒートシンク２
４または基台２ｌ上に固定してもよい。
レーザを例示したが、これに限らず、ＬＥＤ，フォトダ
イオード、光変調素子、光増幅素子、光電子集積素子等
を用いてもよい。また、集光用のレンズ２９として球状
のレンズを例示したが、セルフ砕ツクレンズや、球状の
レンズとセルフォックレンズの複合レンズ系等を用いて
もよい。また、フェルール３ｌを支持する内側ホルダ３
０をキャップ２８の上部に固定したが、ヒートシンク２
４または基台２ｌ上に固定してもよい。
以上のように本発明によれば、光ファイバとその先端部
を保持するフェルールとの固定に際し、環境温度の変化
に伴う熱伸縮の影響も受けないようにしているので、長
時間の使用によっても、ファイバ素線先端と発光素子と
の間に位置ずれが生じることはなく、安定した光結合状
態を得ることができ、信頼性の高い光素子モジュールを
提供することができる。
を保持するフェルールとの固定に際し、環境温度の変化
に伴う熱伸縮の影響も受けないようにしているので、長
時間の使用によっても、ファイバ素線先端と発光素子と
の間に位置ずれが生じることはなく、安定した光結合状
態を得ることができ、信頼性の高い光素子モジュールを
提供することができる。
第１図、第２図、第３図、第４図は本発明による光素子
モジュールのそれぞれ異なる実施例を示す断面図、第５
図は従来の光素子モジュールを示す断面図である。 ２２・・ホルダ、２３φ・光ファイバ、２３１ファイバ
素線、２３ｂ ・・被覆、２６・・発光素子、２９・・
レンズ、３１・・フェルール、３５・・空気孔、３６・
・はんだ材、３７・・セラミック系の接着剤。 蓬彰．〜
モジュールのそれぞれ異なる実施例を示す断面図、第５
図は従来の光素子モジュールを示す断面図である。 ２２・・ホルダ、２３φ・光ファイバ、２３１ファイバ
素線、２３ｂ ・・被覆、２６・・発光素子、２９・・
レンズ、３１・・フェルール、３５・・空気孔、３６・
・はんだ材、３７・・セラミック系の接着剤。 蓬彰．〜
Claims (4)
- （１）ファイバ素線およびその周囲を覆う被覆からなり
先端部で前記ファイバ素線が所定長さ露出している光フ
ァイバを、密閉状のホルダ内に引込み、前記ファイバ素
線の先端を前記ホルダ内でレンズを介して発光素子と対
向させた光素子モジュールにおいて、 前記光ファイバの先端部を前記ホルダ内に固定された筒
状のフェルールに挿入し、このフェルールはその一端内
側で前記ファイバ素線の先端周囲を固着すると共に、他
端部で前記被覆を固着しており、さらに中間部には内外
を貫通する空気孔を設けていることを特徴とする光素子
モジュール。 - （２）ファイバ素線およびその周囲を覆う被覆からなり
先端部で前記ファイバ素線が所定長さ露出している光フ
ァイバを、密閉状のホルダ内に引込み、前記ファイバ素
線の先端を前記ホルダ内でレンズを介して発光素子と対
向させた光素子モジュールにおいて、 前記光ファイバのファイバ素線の先端部を前記ホルダ内
に固定された筒状のフェルール内に圧入挿通して固定し
たことを特徴とする光素子モジュール。 - （３）ファイバ素線およびその周囲を覆う被覆からなり
先端部で前記ファイバ素線が所定長さ露出している光フ
ァイバを、密閉状のホルダ内に引込み、前記ファイバ素
線の先端を前記ホルダ内でレンズを介して発光素子と対
向させた光素子モジュールにおいて、 前記光ファイバの先端部を前記ホルダ内に固定された筒
状のフェルール内に挿入し、このフェルールの一端内側
と前記ファイバ素線の先端外周とをはんだ材により固着
したことを特徴とする光素子モジュール。 - （４）ファイバ素線およびその周囲を覆う被覆からなり
先端部で前記ファイバ素線が所定長さ露出している光フ
ァイバを、密閉状のホルダ内に引込み、前記ファイバ素
線の先端を前記ホルダ内でレンズを介して発光素子と対
向させた光素子モジュールにおいて、 前記光ファイバの先端部を前記ホルダ内に固定された筒
状のフェルール内に挿入し、かつこのフェルール内には
セラミック系の接着剤を充填したことを特徴とする光素
子モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1054809A JP2941298B2 (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 光素子モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1054809A JP2941298B2 (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 光素子モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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1989
- 1989-03-07 JP JP1054809A patent/JP2941298B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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