JPH0421804A - 光学部品の固定構造 - 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） この発明は光通信装置などにおける光ファイバ、レンズ
、発光素子、受光素子などの光学部品を相互に位置決め
して固定する構造に関し、特に、レーザ溶接により光学
部品を固定する構造の改良に関する。

（従来の技術） 光ファイバ、レンズ、発光素子、受光素子、アイソレー
タといった各種の光学部品を組合せて低損失、高性能な
光回路装置を実現するためには、各光学部品の光軸や焦
点などが適切な組合せ状態になるように、各部品を超高
精度に相互位置決めする必要がある。そのために例えば
特開昭６１６７８１０号に示されているように、ベース
に形成された傾斜面の上にくさび形スペーサを載置する
とともに、そのスペーサの上に光学部品（レンズや光フ
ァイバ）のホルダを載置して位置決めし、これら３つの
部品をねじ止めで仮固定した後てレーザ溶接によって３
部品を固着゛する構造が知られている。この構造では、
前記くさび形スペーサを用いることで前記ホルダを三次
元的に微細に位置調整することが比較的容易である。こ
れが前記の構造の大きな利点である。

（発明が解決しようとする課題） 前述の従来の構造では、前記ベースと前記スペサ、およ
び前記スペーサと前記ホルダをそれぞれレーザ溶接で接
合して固定するのであるが、位置決めされて仮止めされ
ているこれら３つの部品をレーザ溶接する際に、その溶
接の歪みによってミクロンオーダの位置の狂いが生じ、
低損失で高性能な光回路装置を構成するのか難しいとい
う問題があった。

第２図において、１は図示していないベースの傾斜面に
載置されたくさび形スペーサを示し、２はスペーサ］の
上に載置された光学部品のホルダを示している。このス
ペーサ１とホルダ２とは精密に位置決めされて仮止めさ
れたものとし、ここで矢印ＡＳＢのようにレーザビーム
を照射して両部品をレーザ溶接することになる。従来に
おいては、第２図に示すように、スペーサ１の水平面と
ホルダ２の垂直面が構成する谷間に斜めからレザビーム
を照射し、スペーサ水平面とホルダ垂直面の接する角部
に溶接ナゲツトを形成するようにしている。

この方法では、レーザビームＡまたはＢはスペーサ水平
面およびホルダ垂直面の両方に対して斜めに照射するこ
とになるため、溶接点にレーザビームを正しく位置合ぜ
するのが非常に面倒であるとともに、レーザビームを２
つの面の角部頂点に正しく頂点合せするのも非常に面倒
である。レーザビームの照射についても三次元的な高精
度の位置調整を行なう必要があるが、−船釣にはレーザ
ビームの位置調整はそれ程高精度に行なえないので、ス
ペーサ１とホルダ２との谷間の角部に常に均一な溶接ナ
ゲツトを形成するというのは非常に難しく、溶接作業毎
にナゲツトの形成態様が変化しやすい。ホルダ２の両側
についてレーザビームＡとＢをほぼ同時に照射して溶接
を行なうのであるが、左右の溶接ナゲツトの発生態様か
大きく異なると、ナゲツトが固まる際の収縮力がホルダ
２の両側で大きく異なり、そのアンバランスによって仮
止めされているホルダ２にミクロンオーダの微少な位置
ずれをおこすことがある。

第２図では省略しているが、ベースの上にスペーサ１が
のり、そのスペーサ１の上にホルダ２がのるわけで、前
記のような理由によって生ずる微少な位置ずれが二段階
にわたって同じ方向に加わると、その位置誤差は無視で
きない程度の大きさになってしまう。

この発明は前述した従来の問題点に鑑みなされたもので
、その目的は、レーザ溶接時に位置決めしである部材間
に位置誤差を生じないようにした光学部品の固定構造を
提供することにある。

（課題を解決するための手段） そこでこの発明では、ベースに形成された傾斜面の」二
にくさび形スペーサを載置するとともに、そのスペーサ
の上に光学部品のホルダを載置して位置決めし、前記ベ
ースと前記スペーサ、および前記スペーサと前記ホルダ
をそれぞれレーザ溶接で接合して固定する構造において
、前記スペーサの前記ベースに対する溶接部位、および
前記ホルダの前記スペーサに対する溶接部位にそれぞれ
接合面に沿った比較的薄肉の突片を形成しておき、その
突片の上から照射したレーザビームによって当該突片を
貫通してその下の部材に達する溶接ナゲツトを形成する
ようにした。

（作　用） この発明の構造では、溶接に際してレーザビームは前記
突片の上から照射すればよく、ビームの位置決めや焦点
合せをそれ程高精度にする必要はない。また溶接ナゲツ
トは前記突片を貫通してその下の部材に達するので、レ
ーザビームの位置決めや焦点合せが多少変動しても両部
品を結合するナゲツトの態様はあまり変化せず、ナゲツ
トが固まる際の収縮力により位置誤差の原因となる力の
アンバランスはほとんど生じない。

（実施例） 第１図は本発明による光学部品の固定構造の基本的な例
を示している。

第１図において、］０は光回路装置のベースである。１
１はベース１０の傾斜面１０ａの上に載置されたくさび
形スペーサである。１２はスペーサ１１の水平面１１ａ
の上に載置されたレンズホルダであり、その中央部分に
レンズ１３が装着されている。

スペーサ１］の下面におりるベース１０に対する溶接部
位には複数個の突片１１．ｂ、ＩＩＣが形成されている
。この突片１］、ｂ、ｌｌｃはベース１０の傾斜面１０
ａに沿ってスペーサ１１の両側に突出しており、その肉
厚は比較的薄く形成されている。

レンズホルダ１２の下面におけるスペーサ１１に対する
溶接部位には複数個の突片１２ａ、１．２ｂか形成され
ている。これら突片１２ａ、］、２ｂ（店スペーサ］１
の水平面１１．　ａに沿ってボルダ１２の両側に突出形
成されており、その肉厚は薄い。

ベース１０の上にスペーサ１１をのせ、スペーサ］４の
」二にレンズホルダ１２をのぜた状態でレンズ］３と他
の光学部品との位置調整を三次元的に行ない、調整後に
ねじ（図示省略）などの手段によってこれら３部品を仮
固定し、その後以下のようにしてレーザ溶接により、３
部品を固着する。

第１図における矢印ＡＳＢ、Ｃ，Ｄはレーザビームの照
射方向を示している。スペーサ突片］１ｂ％１．１．ｃ
の上から矢印Ａ、Ｂで示すようにレーザビームを同時に
照射する。レーザビームＡの照射により突片１　］、　
ｂを貫通してベース１０に達する溶接ナゲツトＮ１が形
成され、同様にレーザビームＢによって突片１１　ｃを
貫通してベース１０に達するナゲツトＮ２が形成される
。これによってベース１０とスペーサ１］が固着される
。

同様にホルダ突片１．２ａ、１２ｂの上からレーザビー
ムＣＳＤをほぼ垂直に照射すると、突片１２ａを貫通し
てスペーサ１］に達する溶接ナゲツトＮ３と、突片１２
ｂを貫通してスペーサ１１に達するナゲツトＮ４がそれ
ぞれ形成され、これによってスペーサ］１の上にレンズ
ホルダ１２が固着される。

なお第１図の実施例では、ベース傾斜面１０ａとスペー
サ１１の中央部下面との間に適宜な隙間が形成されるよ
うにスペーサ］１の下面がくぼんでいる。全く同様にレ
ンズホルダ１２の中央部下面がくぼんでいる。このくぼ
みによって各部品の表面粗さの影響をできるだけ受けず
にレンズ］３の位置決めを超高精度に行なえるようにし
ている。

（発明の効果） 以上詳細に説明したようにこの発明に係る光学部品の固
定構造では、ベースの上に載置されるくさび形スペーサ
の所定部位に接合面に沿った比較的肉薄の突片を形成す
るとともに、スペーサの」二に載置される光学部品ホル
ダの所定部位に接合面に沿った比較的肉薄の突片を形成
し、これら突片の」二から照射したレーザビームによっ
て当該突片を貫通してその下の部材に達する溶接ナゲツ
トを形成するようにしたので、前記突片に対するレサビ
ームの照射位置や焦点位置が高精度に調整されていなく
ても、両部品を貫通する溶接ナゲツトの形態はあまり変
動せずに均一なものとなり、従ってナゲツトが冷えて固
まる際の収縮力のアンバランスはほとんと発生せず、ナ
ゲツトか固まる際に部品間にアンバランスな力が働くこ
とによる部品の位置ずれを最少限に抑えることができる
。その結果光学部品間の位置精度が超高精度のまま保た
れ、低損失で高性能な光回路装置を容品に実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による光学部品の固定構造を
示す概略構成図、第２図は従来の構造の問題点を説明す
るための概略図である。 １・・・・・・・・・くさび形スペーサ２・・・・・・
・・・ホルダ（従来） ］Ｏ・・・・・・ベース １０ａ・・・傾斜面 １１・・・・・・くさび形スペーサ １１ａ・・・水平面 １１ｂ、ｌＩＣ−・・突片 １２・・・・・・レンズホルダ １２ａ、１２ｂ・−突片 ］３・・・レンズ ＡＳＢＳＣ。 Ｎ１、Ｎ２、 Ｄ・・・レーザビーム Ｎ３、Ｎ４・・・溶接ナゲッ （従来） ｌ・ ］

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ベースに形成された傾斜面の上にくさび形スペーサを載
   置するとともに、そのスペーサの上に光学部品のホルダ
   を載置して位置決めし、前記ベースと前記スペーサ、お
   よび前記スペーサと前記ホルダをそれぞれレーザ溶接で
   接合して固定する構造において、前記スペーサの前記ベ
   ースに対する溶接部位、および前記ホルダの前記スペー
   サに対する溶接部位にそれぞれ接合面に沿った比較的薄
   肉の突片を形成しておき、その突片の上から照射したレ
   ーザビームによって当該突片を貫通してその下の部材に
   達する溶接ナゲットを形成することを特徴とする光学部
   品の固定構造。