JPH09218326A - Manufacture of optical module - Google Patents
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- JPH09218326A JPH09218326A JP4833696A JP4833696A JPH09218326A JP H09218326 A JPH09218326 A JP H09218326A JP 4833696 A JP4833696 A JP 4833696A JP 4833696 A JP4833696 A JP 4833696A JP H09218326 A JPH09218326 A JP H09218326A
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、球レンズを組み込
んだ光モジュールの製造方法に関し、更に詳しく述べる
と、ホルダの内部に球レンズを装着した後、該球レンズ
のホルダ開口部を臨む面に光学的フィルタ膜を形成し、
その後、ホルダと光半導体素子とを結合する光モジュー
ルの製造方法に関するものである。この光モジュール
は、例えば光ＬＡＮ等における発光装置や受光装置、あ
るいはバーコード読取り装置等における光源などとして
有用である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an optical module incorporating a spherical lens, and more specifically, after mounting the spherical lens inside a holder, the surface of the spherical lens facing the holder opening is covered. Forming an optical filter film,
After that, the present invention relates to a method for manufacturing an optical module in which a holder and an optical semiconductor element are combined. This optical module is useful as, for example, a light emitting device or a light receiving device in an optical LAN or the like, or a light source in a bar code reading device or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光モジュールは各種の光半導体素子を組
み込んだ光部品であって、光コネクタや光コリメータな
どがあり、様々な分野で使用されている。例えば光通信
の分野で用いられている光コネクタは、半導体発光素子
又は半導体受光素子と光ファイバを光学的に結合する光
モジュールである。光ＬＡＮなどでデータ通信を行うコ
ンピュータシステムでは、半導体発光素子のモジュール
と半導体受光素子のモジュールが回路基板上に対で設置
されている。具体的には、光半導体素子（例えばレーザ
ダイオード等の半導体発光素子あるいはフォトダイオー
ド等の半導体受光素子）とレンズ、及び接続相手の光プ
ラグのフェルールを嵌合保持するレセプタクルコア等を
具備し、光プラグ接続時に光半導体素子とフェルールの
光ファイバとがレンズを介して光学的に結合する構造と
なっている。その他、バーコード読取り装置の光源であ
る光コリメータは、レーザダイオードからの出射光をレ
ンズによって集光し、所定の距離だけ離れた位置で規定
のビームサイズが得られるようにする機能を有する。2. Description of the Related Art An optical module is an optical component incorporating various kinds of optical semiconductor elements, and includes an optical connector and an optical collimator, which are used in various fields. For example, an optical connector used in the field of optical communication is an optical module that optically couples a semiconductor light emitting element or a semiconductor light receiving element with an optical fiber. In a computer system that performs data communication by an optical LAN or the like, a semiconductor light emitting element module and a semiconductor light receiving element module are installed in pairs on a circuit board. Specifically, an optical semiconductor element (for example, a semiconductor light emitting element such as a laser diode or a semiconductor light receiving element such as a photodiode), a lens, and a receptacle core that fits and holds a ferrule of an optical plug of a connection partner are provided. At the time of plug connection, the optical semiconductor element and the optical fiber of the ferrule are optically coupled via a lens. In addition, the optical collimator, which is the light source of the bar code reader, has a function of condensing the light emitted from the laser diode by a lens so that a prescribed beam size can be obtained at a position separated by a predetermined distance.
【０００３】光モジュールに用いるレンズとしては、球
レンズとロッドレンズが一般的である。勿論、それ以外
の種々の形状のレンズを使用することもある。しかし、
それらの中で球レンズは、機械加工のみによって高精度
の製品を容易に製造できるため安価であり、またレンズ
に方向性が全く無いためにレンズ実装の際の方位調整が
不要であり組み立て易いという利点もあり、多用されて
いる。A spherical lens and a rod lens are generally used as a lens for an optical module. Of course, lenses of various shapes other than that may be used. But,
Among them, spherical lenses are inexpensive because high-precision products can be easily manufactured only by machining, and since the lenses have no orientation, they do not require azimuth adjustment when mounting the lenses and are easy to assemble. It has many advantages and is widely used.
【０００４】ところで、光モジュールに組み込むレンズ
には、光モジュールの用途あるいは光モジュールに要求
される特性などのために、レンズ表面に各種の光学的フ
ィルタ膜を形成する場合がある。例えば、光透過率調整
用のＮＤ（ニュートラルデンシティ）フィルタ膜、ある
いは無反射コート膜等である。それらは、通常、真空蒸
着法等の物理的気相成長法によって形成している。By the way, in the lens incorporated in the optical module, various optical filter films may be formed on the surface of the lens depending on the application of the optical module or the characteristics required for the optical module. For example, it is an ND (neutral density) filter film for adjusting the light transmittance, a non-reflection coating film, or the like. They are usually formed by a physical vapor deposition method such as a vacuum vapor deposition method.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】球レンズの表面に各種
の光学的フィルタ膜を形成するには、治具など何らかの
レンズ保持手段によって球レンズを保持しなければなら
ない。具体的には、治具に多数の球レンズを整列固定
し、それを真空蒸着用の成膜室内に設置して成膜処理を
行う。そのため、球レンズの表面の一部（治具による掴
み代の部分）には、当然のことながら全く成膜されな
い。この結果、球レンズであるにもかかわらず光学的フ
ィルタ膜の有無のために方向性が生じてしまう。従っ
て、ホルダの内部に球レンズを実装する際には、光軸上
及びその近傍に光学的フィルタ膜が現れるように、まず
方位調整を行い、その上で固定しなければならないこと
になる。しかし、球面体上の薄膜の分布を見きわめてホ
ルダ内部に取り付ける作業は、極めて煩瑣であり組立作
業能率が悪い。つまり、本来、方向性が無いはずの球レ
ンズに、成膜のために必然的に方向性が生じてしまい、
それがレンズ実装作業の大きな障害となっていたのであ
る。In order to form various optical filter films on the surface of the spherical lens, the spherical lens must be held by some kind of lens holding means such as a jig. Specifically, a large number of spherical lenses are aligned and fixed to a jig, which is installed in a film forming chamber for vacuum evaporation to perform a film forming process. Therefore, as a matter of course, no film is formed on a part of the surface of the spherical lens (a part for gripping with a jig). As a result, even though it is a spherical lens, directionality occurs due to the presence or absence of an optical filter film. Therefore, when the spherical lens is mounted inside the holder, it is necessary to first adjust the orientation so that the optical filter film appears on the optical axis and in the vicinity thereof, and then fix it. However, it is extremely troublesome to look at the distribution of the thin film on the spherical body and attach it to the inside of the holder, and the assembly work efficiency is low. In other words, a spherical lens, which should have no directivity, inevitably has a directivity for film formation.
That was a major obstacle to the lens mounting work.
【０００６】そこで、球レンズを円柱状に研削し、残っ
ている球面状部分に光学的フィルタ膜を形成したり、あ
るいは球レンズの表面に光学的フィルタ膜を形成した
後、治具による掴み代の部分を含めて研削することで、
ほぼ円柱状で両端面に球面が残り、その球面に光学的フ
ィルタ膜が形成されている構造とし、円柱面を利用して
ホルダ内部に落とし込むことも考えられる。この方法で
は、形状的な効果によって方位調整は容易になるもの
の、１個１個研削加工を行わねばならないために、それ
だけレンズは高価となってしまう。Therefore, the spherical lens is ground into a cylindrical shape and an optical filter film is formed on the remaining spherical portion, or after the optical filter film is formed on the surface of the spherical lens, a gripping allowance by a jig is provided. By grinding including the part of
It may be considered that the structure is substantially cylindrical and spherical surfaces remain on both end surfaces, and an optical filter film is formed on the spherical surfaces, and the cylindrical surface is used to drop it into the holder. In this method, although the azimuth adjustment is facilitated by the shape effect, the lens is expensive because the grinding process must be performed one by one.
【０００７】本発明の目的は、上記のような従来技術の
欠点を解消し、球レンズの表面に光学的フィルタ膜を形
成するにもかかわらず、レンズを実装する際の方位調整
が不要で組立工程を簡素化でき、容易に且つ安価に製造
できるような光モジュールの製造方法を提供することで
ある。The object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art and to form an optical filter film on the surface of a spherical lens, but in the case where the lens is mounted, the azimuth adjustment is not necessary and the assembly is performed. An object of the present invention is to provide an optical module manufacturing method which can simplify the process and can be manufactured easily and inexpensively.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、球レンズを用
い、該球レンズを内蔵したホルダと光半導体素子とを結
合して光モジュールを製造する方法である。ここで本発
明の特徴は、ホルダの内部に球レンズを固定した後、該
球レンズのホルダ開口部を臨む面に物理的気相成長法に
より光学的フィルタ膜を形成する点にある。ホルダの形
状は、その開口部の直径ａと開口部から球レンズまでの
深さｂとの比ａ／ｂを１以上とするのが望ましい。形成
する光学的フィルタ膜としては、光学的な吸収のある金
属を真空蒸着した光透過率調整用のＮＤ（ニュートラル
デンシティ）フィルタ膜がある。あるいは無反射コート
膜等でもよい。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a method of manufacturing an optical module by using a spherical lens and combining a holder containing the spherical lens with an optical semiconductor element. Here, the feature of the present invention resides in that after the spherical lens is fixed inside the holder, an optical filter film is formed on the surface of the spherical lens facing the holder opening by physical vapor deposition. The shape of the holder is preferably such that the ratio a / b of the diameter a of the opening and the depth b from the opening to the spherical lens is 1 or more. As an optical filter film to be formed, there is an ND (neutral density) filter film for adjusting the light transmittance, which is obtained by vacuum-depositing a metal having optical absorption. Alternatively, a non-reflection coating film or the like may be used.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】球レンズは、表面に光学的フィル
タ膜を形成していない状態で（球レンズのみの状態
で）、ホルダに装着する。従って、この状態では、球レ
ンズは方向性を全くもたず、方位調整無しに簡単に実装
できる。このようにして球レンズを内蔵した多数のホル
ダを成膜室の内部に並べて蒸着を行うことで、球レンズ
表面の機能上必要な部分（即ち光軸と交差する点の近傍
部分）に所望の光学的フィルタ膜を形成できる。その
際、球レンズのホルダ開口部を臨む面の中心部に対して
周辺部の方が膜厚が薄くなるが、光学設定値を中心部に
対して設定することで必要十分な特性を得ることができ
る。つまり球レンズの場合、光軸周り３０％程度の範囲
内しか結合に寄与しないので、本発明の製造方法により
形成した膜でも機能的には何ら問題は生じない。ホルダ
の形状を、開口部が広く且つ浅い構造にすれば、球レン
ズの表面に蒸着材料を十分に供給できるため、効率良く
且つ良好な薄膜を形成できる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A spherical lens is mounted on a holder in a state where an optical filter film is not formed on the surface (only a spherical lens). Therefore, in this state, the spherical lens has no directivity and can be easily mounted without adjusting the orientation. In this way, by arranging a large number of holders having built-in spherical lenses inside the film forming chamber and performing vapor deposition, a desired portion of the surface of the spherical lens that is functionally required (that is, a portion near a point intersecting the optical axis) is desired. An optical filter film can be formed. At that time, the film thickness is smaller in the peripheral portion than in the central portion of the surface of the spherical lens that faces the holder opening, but it is possible to obtain the necessary and sufficient characteristics by setting the optical setting value to the central portion. You can That is, in the case of a spherical lens, since it contributes to the coupling only within a range of about 30% around the optical axis, even a film formed by the manufacturing method of the present invention has no functional problem. If the holder has a structure with a wide opening and a shallow opening, the vapor deposition material can be sufficiently supplied to the surface of the spherical lens, so that an efficient and good thin film can be formed.
【００１０】[0010]
【実施例】図１及び図２は本発明に係る光モジュールの
製造方法の一実施例を示す工程説明図である。図１はレ
ンズ内蔵ホルダの完成までの製造工程を、図２は完成し
たレンズ内蔵ホルダと光半導体素子の結合工程を示して
いる。1 and 2 are process explanatory views showing an embodiment of a method for manufacturing an optical module according to the present invention. FIG. 1 shows a manufacturing process up to the completion of the lens-incorporated holder, and FIG. 2 shows a coupling process between the completed lens-incorporated holder and an optical semiconductor element.
【００１１】まず図１のＡに示すように、ホルダ１０の
内部に球レンズ１２を実装する。ホルダ１０は、例えば
ステンレス鋼等からなるほぼ筒状の部材であり、内壁に
球レンズ１２を取り付けるための第１の段部１０ａ、及
び光半導体素子（図示せず）を取り付けるための第２の
段部１０ｂを有する構造である。ホルダ１０の内部に球
レンズ１２を落とし込むと、レンズ径がホルダ先端部の
円形貫通孔１０ｃの直径よりも大きいために、該球レン
ズ１２は第１の段部１０ａのエッジで支えられる。これ
によって自動的に球レンズ１２の中心と貫通孔１０ｃの
中心軸は一致するようになる。次にリング状に成形した
低融点ガラス（例えば融点が３６５℃程度）１４を、第
１の段部１０ａの上の球レンズ１２とホルダ１０の間に
落とし込む。なおこの順序は、逆に、まずリング状に成
形した低融点ガラス１４を装填した後、球レンズ１２を
落とし込むようにしてもよい。これを加熱炉に入れ４０
０℃前後の温度で熱処理を行う。これによって低融点ガ
ラス１４は溶融し、図１のＢに示すように、球レンズ１
２をホルダ１０にガラス溶着できる。First, as shown in FIG. 1A, the ball lens 12 is mounted inside the holder 10. The holder 10 is a substantially cylindrical member made of, for example, stainless steel, and has a first step portion 10a for attaching the spherical lens 12 to the inner wall and a second step portion 10a for attaching an optical semiconductor element (not shown). It is a structure having a step portion 10b. When the ball lens 12 is dropped into the holder 10, the ball lens 12 is supported by the edge of the first step 10a because the lens diameter is larger than the diameter of the circular through hole 10c at the tip of the holder. As a result, the center of the spherical lens 12 and the center axis of the through hole 10c automatically coincide with each other. Next, a ring-shaped low-melting glass (for example, a melting point of about 365 ° C.) 14 is dropped between the ball lens 12 on the first step 10 a and the holder 10. In this order, conversely, the low-melting glass 14 formed into a ring shape may be loaded first, and then the spherical lens 12 may be dropped. Put this in the heating furnace 40
Heat treatment is performed at a temperature of around 0 ° C. As a result, the low melting point glass 14 is melted, and as shown in FIG.
2 can be glass-welded to the holder 10.
【００１２】なお、この実施例では低融点ガラスによっ
て球レンズとホルダを固着しているが、接着剤を用いて
固着してもよいし、リング状の弾性部材を嵌め込む等の
機械的な方法による固定でもよい。In this embodiment, the spherical lens and the holder are fixed by the low melting point glass, but they may be fixed by using an adhesive, or a mechanical method such as fitting a ring-shaped elastic member. It may be fixed by.
【００１３】このようにホルダ内部に球レンズを固着し
た後、図１のＣに示すように、真空蒸着法により球レン
ズ１２のホルダ開口部を臨む面に光学的フィルタ膜１６
を形成する。具体的には、坩堝２０内に成膜に必要な蒸
着材料２２を入れ、電子ビーム法あるいは抵抗加熱法等
により加熱して蒸着材料を蒸発させて球レンズ１２の表
面に付着させる。これによって球レンズ１２のホルダ開
口部を臨む面の中心部分近傍に光学的フィルタ膜１６が
形成される（図１のＤ参照）。勿論、マスキング等の処
置を施さないかぎり同時にホルダ内壁面にも膜が形成さ
れるが、極く薄いものであるので、特に支障は生じな
い。球レンズ１２の表面に効率良く成膜するには、ホル
ダ開口部の直径ａと開口部から球レンズまでの深さｂと
の比ａ／ｂを１以上とするのが良い。After the ball lens is fixed inside the holder in this way, as shown in FIG. 1C, the optical filter film 16 is formed on the surface of the ball lens 12 facing the holder opening by vacuum deposition.
To form Specifically, the vapor deposition material 22 required for film formation is put in the crucible 20 and heated by an electron beam method or a resistance heating method to evaporate the vapor deposition material and attach it to the surface of the spherical lens 12. As a result, the optical filter film 16 is formed in the vicinity of the central portion of the surface of the spherical lens 12 that faces the holder opening (see D in FIG. 1). Of course, a film is also formed on the inner wall surface of the holder at the same time unless a treatment such as masking is applied, but since it is extremely thin, there is no particular problem. In order to efficiently form a film on the surface of the spherical lens 12, it is preferable that the ratio a / b between the diameter a of the holder opening and the depth b from the opening to the spherical lens is 1 or more.
【００１４】ここで形成する光学的フィルタ膜は、例え
ば光透過率調整用のＮＤフィルタ膜や無反射コート膜等
である。光透過率調整用のＮＤフィルタ膜は、レーザ製
品の安全基準を満たすために出射光量とスロープ効率の
調整に用いられている。成膜材料は、光学的な吸収のあ
る金属、例えばクロム、チタン、アルミニウム、銀、あ
るいはＮｉ−Ｃｒ−Ｆｅ合金などであり、光を減衰する
機能を果たす。レーザダイオードからの出射光は、しき
い値電流以上の電流を加えると電流に比例して増加す
る。この傾きをスロープ効率と言う。光透過率を低下さ
せることで、その傾きを緩くすることができる。例え
ば、波長７８０nmの光について金属クロムのフィルタ膜
（膜厚５００Å程度）を設けると、光透過率は約４５％
程度となり、スロープ効率は半分程度となる。このよう
にして、ＮＤフィルタ膜によってレーザダイオードから
の出射光量を見掛け上調整することができる。また無反
射コート膜の場合には誘電体多層膜を形成する。例えば
ＴｉＯ2 とＳｉＯ2 を交互に多層に形成することで無反
射特性が得られる。The optical filter film formed here is, for example, an ND filter film for adjusting the light transmittance, an antireflection coating film, or the like. The ND filter film for adjusting the light transmittance is used for adjusting the amount of emitted light and the slope efficiency in order to meet the safety standards of laser products. The film forming material is a metal having optical absorption, such as chromium, titanium, aluminum, silver, or a Ni—Cr—Fe alloy, and has a function of attenuating light. The light emitted from the laser diode increases in proportion to the current when a current higher than the threshold current is applied. This slope is called slope efficiency. By decreasing the light transmittance, the inclination can be made gentle. For example, if a metallic chrome filter film (film thickness of about 500Å) is provided for light with a wavelength of 780 nm, the light transmittance is about 45%.
The slope efficiency is reduced to about half. In this way, the amount of light emitted from the laser diode can be apparently adjusted by the ND filter film. In the case of a non-reflection coating film, a dielectric multilayer film is formed. For example, antireflection characteristics can be obtained by alternately forming TiO 2 and SiO 2 in multiple layers.
【００１５】次に図２に示すように、球レンズ１２を内
蔵したホルダ１０と光半導体素子１８とを結合する。球
レンズ１２の表面には図１に示す手順によって光学的フ
ィルタ膜１６が形成されている。光半導体素子１８のパ
ッケージのベース部分１８ａをホルダ１０の第２の段部
１０ｂに押し当てるように嵌合させることで位置決めを
行い、接着剤あるいはＹＡＧレーザ溶接等によって固定
する。光半導体素子１８の実装位置はホルダ１０の加工
寸法で決定するものとし、光軸方向の調芯は行っていな
い。このようにして、図２のＢに示すような光モジュー
ルが得られる。しかし、必要に応じて光軸方向の調芯が
行える結合構造としてもよい。Next, as shown in FIG. 2, the holder 10 containing the spherical lens 12 and the optical semiconductor element 18 are combined. An optical filter film 16 is formed on the surface of the spherical lens 12 by the procedure shown in FIG. Positioning is performed by fitting the base portion 18a of the package of the optical semiconductor element 18 against the second step portion 10b of the holder 10 for positioning, and is fixed by an adhesive or YAG laser welding. The mounting position of the optical semiconductor element 18 is determined by the processing size of the holder 10, and the alignment in the optical axis direction is not performed. In this way, an optical module as shown in FIG. 2B is obtained. However, it may be a coupling structure capable of performing optical axis direction alignment as necessary.
【００１６】光半導体素子としてレーザダイオードを組
み込んだ場合、図２のＢのような光半導体素子とレンズ
の組み合わせでバーコード読取り装置用光源となる光コ
リメータが得られる。When a laser diode is incorporated as an optical semiconductor element, an optical collimator as a light source for a bar code reader can be obtained by combining the optical semiconductor element and the lens as shown in FIG. 2B.
【００１７】その他、光コネクタを構成する場合の例を
図３に示す。これは、図２のＢに示すような光モジュー
ルに加えて、接続相手の光プラグのフェルール（図示せ
ず）が嵌入するレセプタクルコア３０を有する。ここで
レセプタクルコア３０は、ステンレス鋼（例えばＳＵＳ
３０４）製の筒状の一体成形品であり、その少なくとも
ボア内周面に、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）によりＴ
ｉＣ等の高硬度膜３１を形成したものである。なお、こ
のレセプタクルコア３０のボアの基端側にはフェルール
ストッパ３２が装着されている。勿論、レセプタクルコ
ア内にセラミックスリーブを嵌合した構造でもよい。こ
のようなレセプコクルコア３０をホルダ１０に対して調
芯状態においてＹＡＧ溶接する（溶接箇所を符号Ｗで示
す）。即ち、レセプタクルコア３０に光プラグのフェル
ールを嵌入して光ファイバからの出射光量、あるいは半
導体受光素子での検出光量をモニターし、合わせ面方向
の精密調芯を行い、ピーク結合位置でＹＡＧレーザビー
ムを照射してスポット溶接する。そして、その外周側に
プラスチック製のコネクタハウジング３４を装着する。
このような光コネクタを使用する際は、相手方の光フェ
ルールがレセプタクルコア３０のボア内に嵌入すると共
に、光プラグのプラグフレームがコネクタハウジング３
４と嵌合して機械的に結合する。この状態で、光半導体
素子とフェルールの光ファイバとの光学的な軸合わせと
結合が同時に達成される。In addition, FIG. 3 shows an example in which an optical connector is constructed. This has, in addition to the optical module as shown in FIG. 2B, a receptacle core 30 into which a ferrule (not shown) of an optical plug to be connected is fitted. Here, the receptacle core 30 is made of stainless steel (for example, SUS).
304) made of a tubular integrally molded product, and at least on the inner peripheral surface of the bore thereof, T is formed by the CVD method (chemical vapor deposition method).
A high hardness film 31 such as iC is formed. A ferrule stopper 32 is attached to the base end side of the bore of the receptacle core 30. Of course, a structure in which a ceramic sleeve is fitted in the receptacle core may be used. Such a receptacle core 30 is YAG-welded to the holder 10 in an aligned state (a welding portion is indicated by a symbol W). That is, by inserting a ferrule of an optical plug into the receptacle core 30 and monitoring the amount of light emitted from the optical fiber or the amount of light detected by the semiconductor light receiving element, precise alignment in the mating surface direction is performed, and the YAG laser beam is emitted at the peak coupling position. For spot welding. Then, a plastic connector housing 34 is mounted on the outer peripheral side thereof.
When using such an optical connector, the mating optical ferrule is fitted into the bore of the receptacle core 30, and the plug frame of the optical plug is inserted into the connector housing 3.
4 and fits mechanically. In this state, optical alignment and coupling between the optical semiconductor element and the ferrule optical fiber are achieved at the same time.
【００１８】光半導体素子としてレーザダイオードのよ
うな半導体発光素子を組み込むことで、レーザダイオー
ドからの出射光が球レンズで集光されてフェルールの光
ファイバに入射するような光ＬＡＮ用の発光装置が構成
できる。また半導体発光素子の代わりにフォトダイオー
ドのような半導体受光素子を組み込めば、光ＬＡＮ用の
受光装置が構成できる。By incorporating a semiconductor light emitting element such as a laser diode as the optical semiconductor element, a light emitting device for an optical LAN is provided in which the light emitted from the laser diode is condensed by a spherical lens and is incident on the optical fiber of the ferrule. Can be configured. If a semiconductor light receiving element such as a photodiode is incorporated instead of the semiconductor light emitting element, a light receiving device for an optical LAN can be constructed.
【００１９】次に、本発明による光学的フィルタ膜の形
成方法について、更に詳しく説明する。まず球レンズ
（光学的フィルタ膜を形成していないもの）をホルダ内
部に固着した試料４０（図１のＢに示す状態）を多数個
用意する。これらを、球レンズのホルダ開口部を臨む面
が下向きとなるように治具４２などにより整列固定し、
真空蒸着用の成膜室４４の内部に設置する。そして、下
方に坩堝４６を設け、該坩堝４６内に必要とする蒸着材
料４８（例えばクロムやチタンなど）を入れる。そして
真空ポンプ（図示せず）で必要な高真空状態まで排気
し、電子ビーム（ＥＢ）法や抵抗加熱法等によって加熱
する。高真空中で薄膜材料を加熱蒸発させることによ
り、この蒸発粒子が球レンズの表面に沈着して薄膜が形
成される。薄膜材料の選択及び膜厚の制御によって、所
望の特性を呈する光学的フィルタ膜が得られる。光学的
フィルタ膜は、球レンズの中央部分（即ち球レンズ表面
と光軸とが交差する部分の近傍）に形成されていれば、
十分に光学的特性を発現させることができるため、球レ
ンズ表面の成膜面積が小さくても光モジュールの特性と
しては何ら支障は生じない。成膜する材料によっては、
真空蒸着法の他、スパッタ法などを用いてもよい。Next, the method for forming the optical filter film according to the present invention will be described in more detail. First, a large number of samples 40 (state shown in B of FIG. 1) in which spherical lenses (without an optical filter film) are fixed inside the holder are prepared. These are aligned and fixed by a jig 42 or the like so that the surface of the spherical lens facing the holder opening faces downward,
It is installed inside a film forming chamber 44 for vacuum deposition. Then, a crucible 46 is provided below, and a necessary vapor deposition material 48 (for example, chromium or titanium) is put in the crucible 46. Then, a vacuum pump (not shown) is evacuated to a required high vacuum state and heated by an electron beam (EB) method or a resistance heating method. By heating and evaporating the thin film material in a high vacuum, the evaporated particles are deposited on the surface of the spherical lens to form a thin film. By selecting the thin film material and controlling the film thickness, an optical filter film exhibiting desired characteristics can be obtained. If the optical filter film is formed in the central portion of the spherical lens (that is, in the vicinity of the portion where the spherical lens surface intersects the optical axis),
Since the optical characteristics can be sufficiently expressed, even if the film formation area on the surface of the spherical lens is small, there is no problem in the characteristics of the optical module. Depending on the material to be deposited,
Besides the vacuum vapor deposition method, a sputtering method or the like may be used.
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明は上記のようにホルダ内部に球レ
ンズを固着した後、該球レンズのホルダ開口部を臨む面
に物理的気相成長法によって光学的フィルタ膜を形成す
るように構成したから、球レンズをホルダに実装する際
には球レンズに光学的フィルタ膜が形成されておらず、
そのため方位調整が不要となる。つまり、本来方向性を
持たないという球レンズの特徴を生かして、簡便に球レ
ンズを実装することが可能である。また球レンズは既に
ホルダの内部に固定されているため、光学的フィルタ膜
を形成する際の保持・固定が容易になるし、成膜後に取
り扱い等の不注意による損傷の発生等も防止できる。勿
論、球レンズを後加工する必要もないために、コストア
ップの要因は全く無く、極めて安価に光モジュールを製
造することができる。According to the present invention, after the spherical lens is fixed inside the holder as described above, the optical filter film is formed on the surface of the spherical lens facing the holder opening by physical vapor deposition. Therefore, when mounting the ball lens on the holder, the optical filter film is not formed on the ball lens,
Therefore, azimuth adjustment becomes unnecessary. That is, it is possible to easily mount the spherical lens by taking advantage of the characteristic of the spherical lens that originally has no directivity. Further, since the spherical lens is already fixed inside the holder, it is easy to hold and fix when forming the optical filter film, and it is possible to prevent damage due to careless handling after film formation. Of course, since there is no need to post-process the spherical lens, there is no factor of cost increase, and the optical module can be manufactured at an extremely low cost.
【図１】本発明に係る光モジュールの製造工程の一例を
示す説明図。FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a manufacturing process of an optical module according to the present invention.
【図２】そのホルダと光半導体素子との結合構造を示す
説明図。FIG. 2 is an explanatory view showing a combined structure of the holder and an optical semiconductor element.
【図３】本発明により製造した光モジュールの他の使用
例を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing another example of use of the optical module manufactured according to the present invention.
【図４】ホルダに固着した球レンズに光学的フィルタ膜
を形成する工程の説明図。FIG. 4 is an explanatory view of a process of forming an optical filter film on a spherical lens fixed to a holder.
１０ ホルダ １２ 球レンズ １４ 低融点ガラス １６ 光学的フィルタ膜 １８ 光半導体素子 10 Holder 12 Ball Lens 14 Low-melting Glass 16 Optical Filter Film 18 Optical Semiconductor Device
Claims (4)
ホルダと光半導体素子を、球レンズと光半導体素子とが
同軸上に位置するように結合して光モジュールを製造す
る方法において、 ホルダ内部に球レンズを固着した後、該球レンズのホル
ダ開口部を臨む面に物理的気相成長法により光学的フィ
ルタ膜を形成することを特徴とする光モジュールの製造
方法。1. A method for manufacturing an optical module by using a ball lens, and combining a holder having the ball lens and an optical semiconductor element so that the ball lens and the optical semiconductor element are positioned coaxially with each other. A method of manufacturing an optical module, comprising: fixing a spherical lens inside, and then forming an optical filter film on the surface of the spherical lens facing the holder opening by physical vapor deposition.
開口部から球レンズまでの深さｂとの比ａ／ｂが１以上
のほぼ筒状の部材を用いる請求項１記載の光モジュール
の製造方法。2. The optical module according to claim 1, wherein the holder is a substantially cylindrical member having a ratio a / b of 1 or more between the diameter a of the opening and the depth b from the opening to the spherical lens. Manufacturing method.
吸収のある金属を真空蒸着した光透過率調整用のＮＤフ
ィルタ膜である請求項１又は２記載の光モジュールの製
造方法。3. The method of manufacturing an optical module according to claim 1, wherein the optical filter film to be formed is an ND filter film for adjusting light transmittance, which is obtained by vacuum-depositing a metal having optical absorption.
ロム、チタン、アルミニウム、銀、又はＮｉ−Ｃｒ−Ｆ
ｅ合金である請求項３記載の光モジュールの製造方法。4. The optically absorbing metal to be deposited is chromium, titanium, aluminum, silver or Ni—Cr—F.
The method for manufacturing an optical module according to claim 3, wherein the optical module is an e-alloy.
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|---|---|---|---|
| JP04833696A JP3187705B2 (en) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | Optical module manufacturing method |
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| JPH09218326A true JPH09218326A (en) | 1997-08-19 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004109498A (en) * | 2002-09-18 | 2004-04-08 | Oki Electric Ind Co Ltd | Optical module |
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| JP2007108425A (en) * | 2005-10-13 | 2007-04-26 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Method and device of manufacturing optical component, and the optical component |
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1996
- 1996-02-09 JP JP04833696A patent/JP3187705B2/en not_active Expired - Fee Related
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