JPH03116108A - 光半導体モジュールおよびその製造方法 - 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」 本発明は光フアイバー通信、光計測等に用いられ、高効
率の光学的結合及びその効率の維持を必要とする光半導
体モジュールに関するものである。

「従来の技術」 従来からレセプタクル型あるいはピッグテール型等の光
半導体モジュールが知られている。レセプタクル型光半
導体モジュールは光ファイバを着脱自在にしたものであ
り、ピッグテール型光半導体モジュールは光ファイバが
取り付は固定されたもので、モジュール内の半導体レー
ザがら出射されたレーザ光を光ファイバに光学的結合さ
せるものである。

光半導体モジュールの例として第１図にレセプタクル型
光半導体モジュールの断面図を示す。しセプタクル型光
半導体モジュールはコネクタ結合サブアッシイ１と筒体
サブアッシイ２が相互の光軸の調心がされてレーザ溶接
で一体に形成される。

コネクタ結合サブアッシイ１はハウジング１１にフェル
ール挿入孔１２が設けられ、光フアイバ端部を保持した
フェルールがこのフェルール挿入孔１２に挿入されたと
き端面１３で位置決めされて光ファイバの接続がされる
。

筒体サブアッシイ２は筒体２１の内部に半導体レーザア
センブリ２２がレテーナ２３によって圧入嵌合され、外
周をメタライズ処理されたＧＲＩＮレンズあるいはロッ
ドレンズ等のレンズ２４が小径穴２５から注入された半
田で固定され、レーザ発光点２６から出射されたレーザ
光はレンズ２４を通過されてコネクタ結合サブアッシイ
１に接続された光ファイバに光学的結合される。

またコネクタ結合サブアッシイ１と筒体サブアッシイ２
は端面１４と端面２７が当接され調心がされたところで
ＹＡＧレーザ３０でこの当接部がレーザ溶接されて一体
に形成される。

ここでコネクタ結合サブアッシイ１と筒体サブアッシイ
２がレーザ溶接によって一体にされる組立方法を説明す
る。

まず筒体サブアッシイ２が基台３１の上に取付具３２で
締め付は等によって固定され、端面２７の上にコネクタ
結合サブアッシイ１が端面１４を下にして載置され、こ
のときコネクタ結合サブアッシイ１の肩部１５の等間隔
な３箇所が爪金具３３でそれぞれＺ方向に押圧される。

コネクタ結合サブアッシイ１が押圧されたら半導体レー
ザアセンブリ２２からレーザ光が出射され、基台３１を
Ｘ−Ｘ、　Ｙ−Ｙ方向にサブミクロンオーダで微動調節
を行いコネクタ結合サブアッシイ１に接続された光ファ
イバに光学的結合されるレーザ光のパワーが極大となっ
た位置で微動を停止する。

そしてコネクタ結合サブアッシイ１と筒体サブアッシイ
２の当接部を複数箇所でＹＡＧレーザ３０によってスポ
ット溶接を行う。このＹＡＧレーザ３０は全周面を略二
つに等分割あるいは三つに等分割されたもので、溶接さ
れる複数箇所は略同−角度の斜め方向からビームスポッ
トが照射される。

このように従来例として説明したレセプタクル型光半導
体モジュールをはじめとする光半導体モジュールはサブ
アッシイ等の複数の部品が光軸を調心されレーザ溶接等
により一体に形成されなければならず高い組立て精度が
要求される。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら上記のように調心が行なわれ、光学的結合
されたレーザ光のパワーが極大となった位置でＹＡＧレ
ーザによってビームスポット溶接を行った直後に光学的
結合されるレーザ光のパワー値が低下してしまうとこと
がある。この問題の原因は次の（１）及び（２）の理由
によるものである。

（１）調心の際、コネクタ結合サブアッシイ１が爪金具
３３によってその３箇所を押圧されるが、種々の条件に
よってそれぞれの押圧力を全て等しくすることはできず
、しかも基台３１を微動させると押圧された状態で端面
１４と端面２７が摺動されることとなり、そのため微動
調節のとき端面１４と端面２７の間に微量ではあるが片
隙間ができてしまう、したがってこの片隙間ができた状
態で光学的結合されたレーザ光のパワーが極大となる位
置でレーザ溶接を行うこととなり、レーザ溶接の前後で
片隙間量が変化してしまい光学的結合されたレーザ光の
パワー値が低下してしまう。

（２）レーザ溶接の際、ＹＡＧレーザ３０は例えば照射
距離、ビームスポットサイズ、照射角等のスポット照射
条件を複数のレーザ溶接箇所それぞれで全く同じにする
ことは困難で、複数のレーザ溶接箇所それぞれで照射さ
れるレーザ光のパワーが異なってしまう、そのためレー
ザ照射−溶融−固化過程で端面１４と端面２７の位置を
ずらす力が生じ、よって調心状態が変化して光学的結合
されたレーザ光のパワー値が低下してしまう。

本発明の目的は上記問題点を解決し、レーザ溶接によっ
てサブアッシイ等の部品を一体にしても調心の状態が変
化することなく光学的結合されるレーザ光のパワー値が
低下することのない光半導体モジュールを提供すること
にある。

ｒ問題点を解決するための手段」 上記問題点を解決するために本発明の光半導体モジュー
ルおよびその製造方法は光ファイバが接続固定されるコ
ネクタ結合サブアッシイ（１）と半導体レーザ等の光半
導体デバイスが設けられた筒体サブアッシイ（２）とを
光学的結合するため両サブアッシイ（１）（２）を相互
に当接及び調心した後当接部をレーザ溶接する光半導体
モジュールにおいて、前記サブアッシイ（１）（２）相
互の当接面に予め紫外線硬化型接着剤を塗布し、前記当
接部を調心した後当接部に紫外線を照射して紫外線硬化
型接着剤を固化した後当接部をレーザ溶接するものであ
る。

「作用」 上記のように構成したことにより、コネクタ結合サブア
ッシイと筒体サブアッシイの当接面に紫外線硬化型接着
剤が塗布されているので、誠心の際この紫外線硬化型接
着剤が潤滑剤の役目を果たして当接面の摺動が容易に行
える。したがって爪金具等の押圧力がそれぞれ等しくな
くとも摺動がスムースに行われ当接面相互に片隙間がで
きることがない。

また調心が完了した後、この当接部に紫外線が照射され
ると塗布されていた紫外線硬化型接着剤が固化される。

したがってコネクタ結合サブアッシイと筒体サブアッシ
イがこの当接面で固定されるので当接面の複数箇所をパ
ワーがわずかに異なるレーザ照射をおこなっても当接面
が位置ずれすることはなく調心状態が変化することがな
い。

「実施例」 第１図〜第３図を用いて本発明の詳細な説明する。第１
図はレセプタクル型光半導体モジュールの要部断面図、
第２図はピッグテール型光半導体モジュールの要部断面
図、第３図は他の実施例を示すレセプタクル型光半導体
モジュールの要部断面図である。各図において対応する
部位には同一の番号を付しである。

第１図及び第２図はコネクタ結合サブアッシイ１を爪金
具３３で筒体サブアッシイ２に押圧した状態を示す。

本実施例ではコネクタ結合サブアッシイ１と筒体サブア
ッシイ２を光学的結合するために端面１４と端面２７の
両面に紫外線硬化型接着剤を適量塗布しである。この状
態で半導体レーザアセンブリ２２からレーザ光を出射さ
せ基台３１を微動調節させて光ファイバ３４に接続した
パワーメータで光学的結合されたレーザ光のパワーが最
大となる位置に調心をする。このとき端面１４と端面２
７に塗布された紫外線硬化型接着剤が潤滑剤の役目をし
、当接された端面１４と端面２７の摺動がスムースに行
われる。

調心が完了されたら紫外線を端面１４と端面２７の周接
境界部に照射させ、紫外線硬化型接着剤が固化されてコ
ネクタ結合サブアッシイ１と筒体サブアッシイ２が固定
されたら、今度は当接部をレーザ溶接させる。

第３図はコネクタ結合サブアッシイ１と筒体サブアッシ
イ２を精密■ブロック３８上に固定し、筒体サブアッシ
イ２をスプリング４１によりコネクタ結合サブアッシイ
１に当接させた状態で調心及びレーザ溶接を行う実施例
を示したものである。

コネクタ結合サブアッシイ１は精密■ブロック３５　（
Ｘ−Ｘ、　Ｙ−Ｙ方向にスライドできるステージ３６の
上にボルト、ナツトで取り付けられている）の上に取り
付はボルト３７で固定されている。また筒体サブアッシ
イ２は精密■ブロック３８（Ｚ−Ｚ方向にスライドでき
るステージ３９の上にボルト。

ナツトで取り付けられている）の上に取り付はボルト４
０で固定され、ステージ３９に連結された引っ張りスプ
リング４１によって筒体サブアッシイ２が付勢されその
端面２７をコネクタ結合サブアッシイの端面１４に当接
されている。なお端面１４と端面２７には予め紫外線硬
化型接着剤を適量塗布しておく、また調心はパワーメー
タに接続されているコネクタアラシイ４２をコネクタ結
合サブアッシイ１に接続し、ステージ３９をＸ−Ｘ、　
Ｙ−Ｙ方向に微動させながらパワー値が最大となるよう
調節する。パワーが最大となったら当接部に紫外線を照
射し、塗布した紫外線硬化型接着剤を固化させる。

固化によって当接部が固定されたらこの当接部の複数箇
所をレーザ溶接してコネクタ結合サブアッシイ１と筒体
サブアッシイ２を完全に一体に成形する。

なお上記した筒体サブアッシイ２は半導体レーザアセン
ブリ２２を内蔵させた例であったが、本発明はこれに限
定されるものでなく受光素子アセンブリを内蔵させたも
のであっても接続した光ファイバからの出射光を受光し
て調心できる。

また本発明では紫外線硬化型接着剤を使用したが、紫外
線以外の輻射により固化する接着剤などを使用すること
も可能である。

「発明の効果」 上記のように構成したのでコネクタ結合サブアッシイと
筒体サブアッシイの当接部に紫外線硬化型接着剤を塗布
したことでこの調心作業に伴う当接面の摺動がスムース
になって当接部に片隙間ができることがない。また調心
が完了したとき当接部に紫外線を照射することにより当
接部を固定でき、レーザ溶接による調心状態の変化がな
く光学的結合されたレーザ光のパワー値が低下してしま
うことはない。以上のことから部質りが良くて低コスト
であり、しかも従来よりも品質の良い製品を安定して製
造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は光半導体モジュールおよびその製造方
法を説明するためのもので、第１図はレセプタクル型光
半導体モジュールの断面図、第２図はピッグテール型光
半導体モジュールの断面図、第３図は他の実施例を示す
レセプタクル型光半導体モジュールの要部断面図である
。 １：コネクタ結合サブアッシイ ２：筒体サブアッシイ １４．２７：端面（当接面）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　光ファイバが接続固定されるコネクタ結合サブアッ
   シイ（１）と半導体レーザ等の光半導体デバイスが設け
   られた筒体サブアッシイ（２）とを光学的結合するため
   両サブアッシイ（１）（２）を相互に当接及び調心した
   後当接部をレーザ溶接する光半導体モジュールの製造方
   法において、前記サブアッシイ（１）（２）相互の当接
   面に予め紫外線硬化型接着剤を塗布し、前記当接部を調
   心した後当接部に紫外線を照射して紫外線硬化型接着剤
   を固化した後当接部をレーザ溶接することを特徴とする
   光半導体モジュールの製造方法。２　光ファイバが接続
   固定されるコネクタ結合サブアッシイ（１）と半導体レ
   ーザ等の光半導体デバイスが設けられた筒体サブアッシ
   イ（２）とを光学的結合するため両サブアッシイ（１）
   （２）を相互に当接及び調心した後当接部をレーザ溶接
   する光半導体モジュールにおいて、前記サブアッシイ（
   １）（２）相互の当接面が紫外線硬化型接着剤で接着さ
   れた当接部がレーザ溶接されたことを特徴とする光半導
   体モジュール。