JPH0926531A - 光モジュールの筐体及びその製造方法 - Google Patents

光モジュールの筐体及びその製造方法

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JPH0926531A
JPH0926531A JP17598795A JP17598795A JPH0926531A JP H0926531 A JPH0926531 A JP H0926531A JP 17598795 A JP17598795 A JP 17598795A JP 17598795 A JP17598795 A JP 17598795A JP H0926531 A JPH0926531 A JP H0926531A
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JP
Japan
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carrier
frame
optical module
optical
housing
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JP17598795A
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Hisao Go
久雄 郷
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光の合波・合波あるいは分岐機能を有する光
モジュールの筐体及びその製造方法に関する。 【構成】 金属製のフレーム1とその中に光モジュール
を構成する部材を保持するためのプラスチック製のキャ
リア4とを備えた筐体5であって、筐体5はフレーム1
の中に樹脂を注入しながらフレーム1中にキャリア4を
一体に形成されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光の合波・分波あるい
は分岐機能を有する光モジュールの筐体及びその製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、光の合波・分波あるいは分岐機能
を必要とする光ファイバアンプ又は波長多重伝送用光モ
ジュールが開発されている。これらの光モジュールは反
射ミラー、ビームスプリッタ、プリズムあるいは誘電体
多層膜等の光学部材が筐体内に収納され、筐体壁面を通
して伝送用の光ファイバが接続される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような光モジュー
ルを用いた場合は、光学部材は高度の精度で調整され、
保持する必要があるので調整後、筐体内に固定してい
る。また、光モジュールに取り付けられる光ファイバ
は、コア径10μm前後のシングルモードファイバが用
いられる場合が多く、光ファイバ同士あるいは光ファイ
バと発光素子や受光素子との結合は一般にレンズを介し
て行なわれる。これらの結合の光軸調整あるいは組立後
の信頼性の観点から、これらの部材を金属製筐体に取り
付けた後、YAGレーザ溶接により固定している。組立
て時に高度の精度で光軸調整をすること並びに組立後の
信頼性を確保するため、種々の方法がとられている(例
えば、1990年電子情報通信学会春季全国大会論文
集:C−203、特願平6−139984号)が、高度
の加工技術や組立技術を要するために量産性に欠けるこ
とやコスト高となることが問題となっている。そこで本
発明は、光モジュールを容易に組立てることの出来る筐
体及び筐体の製造方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる光モジュ
ールの筐体は、金属製のフレームとその中に光モジュー
ルを構成する光学部材を保持するためのプラスチック製
のキャリアとを備えた筐体であって、前記筐体は前記フ
レームの中に樹脂を注入しながらフレーム中に前記キャ
リアを一体に形成することを特徴とする。
【0005】また、本発明に係わる筐体の製造方法は、
金属製のフレームとその中に光モジュールの光学部材を
保持するためのプラスチック製のキャリアとを備えた筐
体をキャリア形成用中子を有する金型を用いて製造する
方法であって、予めフレームを準備する工程と、金型内
に前記フレームを固定する工程と、ブロックの面に取り
付けられたキャリア形成用中子を前記フレームに対して
所定の位置に固定する工程と、金型あるいはフレームと
キャリア用中子との空隙部に樹脂を注入し、キャリアを
フレームと一体に形成する工程とを備えたことを特徴と
する。
【0006】
【作用】上記の構成によれば、本発明に係わる光モジュ
ールの筐体は金属フレームの中に光学部材を把持するプ
ラスチック製のキャリアを一体に製造するので、形成さ
れたフレームとキャリア相互間の軸調整等が不要とな
り、また、筐体はフレーム内にプラスチックを注入して
形成されるので、量産に適する方法である。上記のキャ
リアは精密に形成され、光モジュールの組み立てに際し
ては溝あるいは凹部に光学部材を挿入・固定するだけで
よく、調整は殆ど必要がないので短時間で完成すること
ができる。
【0007】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一
符号を付し、重複する説明を省略する。図1〜図5は光
分岐機能を有する光アンプ用モジュールを実施例として
示した図である。図1はこの光モジュールの全体構成を
示す。LDパッケージ6で発光された励起光は筐体5内
へ送り込まれ、反射ミラー111及び波長選択フィルタ
113によって反射されて左側に配置された希土類元素
を添加して形成された光増幅用ファイバ(図示せず)
へ、一方光増幅用ファイバで増幅された信号光は筐体5
内の光分岐装置を通過して右側の光伝送用ファイバ11
9へ送出される。LDパッケージ6内には、励起用レー
ザダイオード(LD)、レンズ、サ−ミスタ及びペルチ
エ素子等が搭載された上、気密封止されている。
【0008】LDパッケージ6のLDチップ122から
発光された励起光はレンズ117を通って筐体5に入射
される他、増幅された信号光は筐体5に入射され、波長
選択フィルタ113、光アイソレータ116、ビームス
プリッタ115を通過して筐体右側に結合された光伝送
用ファイバ119へ送出される。信号光がビームスプリ
ッタ115を通過する時、その一部は反射され、反射ミ
ラー114を経てフォトダイオード(PD)121に受
光され、信号光のパワーレベルをモニタする。一方、光
伝送用ファイバ119に接続された光コネクタが開放状
態の場合があり、反射光の生じることがある。この時の
反射光はビームスプリッタ115によってその一部がP
D120に受光され、光伝送用ファイバ119の状態を
モニタする。ここで、反射ミラー、ビームスプリッタ、
光アイソレータ等の光学部材はキャリア4に保持され、
全体が金属フレーム内に収納されている。この金属フレ
ーム、レンズ、光伝送ファイバ、LDパッケージ、フォ
ポダイオードを溶接・固定して光モジュール7が形成さ
れる。
【0009】本発明は、かかる光モジュールの筐体及び
その製法に関するものであり、図2はキャリア4をフレ
ーム1内に収納した状態の筐体5の斜視図、図3はキャ
リア4に光学部材を固定した状態を示す斜視図、図4は
キャリア4とフレーム1の構成を示す斜視図である。
【0010】本発明の第1の特徴は、筐体5はフレーム
1の中に樹脂を注入しながらフレーム中にキャリア4を
一体に形成する点にある。即ち、光学部材を直接筐体内
に固定することは、組み立て・調整が困難なので一旦キ
ャリア4に組み込み、その後フレーム1に収納し保護す
る方法もある。しかし、フレーム1の外周には、光ファ
イバ119、PD120、121、LDパッケージ6等
が接続されるのでこれらの接合・調整が必要となり満足
すべき方法ではない。そこで、これらの問題を解決する
ために発明されたものである。従って、フレーム1はキ
ャリア4を製作するときの高熱及び筐体全体をYAGレ
ーザ溶接できるようにステンレス鋼等による金属によっ
て形成される。また、フレーム1は方形あるいは長方形
の筒状あるいは箱状をなし、側面及び端面には光を通
し、かつ光学レンズ系あるいはモニタ素子を固定する貫
通孔11〜14が設けられている。
【0011】キャリア4は平板状をなし、その表面に反
射ミラー111、114、波長選択フィルタ112、1
13、ビームスプリッタ115あるいは光アイソレータ
116等を保持するための溝あるいは凹部41〜46と
光が通過するための溝47〜50が設けられている。こ
れらの溝あるいは凹部41〜46の中に光学部材を挿入
し、バネ等によって機械的あるいは接着剤又は両者を併
用して固定される。そのためには、溝あるいは凹部41
〜46の少なくとも一つの面が上下左右、垂直性、ある
いは方向性等の位置関係において正確に作成されている
ことが必要となる。この面に光学部材はこの面にばねに
よって押しつけるだけで正確な位置が得られるからであ
る。
【0012】次いで、フレーム1及びその内側に収納さ
れたキャリア4からなる筐体5の製造方法を図5を用い
て説明する。金属製の筒状フレーム1とその中に光モジ
ュール7の光学部材を保持するためのプラスチック製の
キャリア4とを備えた筐体5をキャリア形成用中子3と
金型2を用いて製造する方法であって、予めフレーム1
を準備する工程と、金型2内に前記フレーム1を固定す
る工程と、ブロック22の面に取り付けられたキャリア
形成用中子3を前記フレーム1に対して所定の位置に固
定する工程と、金型2とキャリア用中子3との空隙部に
樹脂を注入し、キャリア4をフレーム1と一体に形成す
る工程とを備えたことを特徴とする。
【0013】中子3に対応する位置のブロック21には
注入孔32が設けられ、外部から樹脂が導入される。樹
脂は熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂のいずれも適用
できる。フレーム1が底を有する箱状の場合は、他の位
置に注入孔が設けられる(図示せず)。キャリア形成用
中子3はキャリアの表面を基準とした面40に対して凹
凸が逆の関係を有する部材であり、キャリア4が基準面
40に対して凹の状態をなしているところは、その位置
についてその分だけ飛び出た形態をなしている。
【0014】金型2は前後左右及び上下に配設された長
方形のブロック21〜26によって箱状空間20を形成
する金型であって、前記空間20の側面を構成するブロ
ックの中、少なくとも3つのブロック24、25、26
は夫々各側面と直角方向に摺動可能の機構を備え、前記
ブロック24、25、26を摺動して前記空間20内に
フレーム1を固定し、あるいは金型からフレームを取り
出す構成をなす。
【0015】金型のブロック23〜26の側面には、円
柱状の突起27〜31が設けられている。フレーム1が
ブロック23〜26によって固定されたときに、これら
の突起がフレーム1の貫通孔11〜14と嵌合し、貫通
孔11〜14の中には樹脂が注入されないためである。
これに対して、ブロック25、26において、フレーム
1の貫通孔16、17に対応する位置には突起が設けら
れていない。そのために貫通孔16、17には樹脂が注
入されて抜止め51、52を形成される。抜止め51、
52は貫通孔16、17と嵌合しているのでキャリア4
がフレーム1から引抜けを防止する役目を有する。
【0016】このようにしてフレーム1内に形成された
キャリア4は予め所定の寸法と角度で溝又は凹部41〜
46が形成されているので、これらの溝又は凹部には図
3に示すように、夫々光学部材を挿入し固定するだけで
良く、簡単なチェックと調整だけで組み立てることが出
来る。
【0017】図6は、波長多重伝送用の光送受信用モジ
ュール130を本発明に適用した場合の説明図である。
光ファイバ119を伝送した波長1.55μmの信号光
を受信し、波長1.3μmの信号光を光ファイバ119
へ送出する機能を有する金属製のフレーム1−1内に形
成した樹脂製のキャリア4−1には、光を透過する溝1
31と、プリズム134を保持する溝132が設けられ
る。プリズム134は3つのプリズムが透明接着剤で一
体に形成されその界面Aには、1.55μmの信号光を
透過し、1.3μmの信号光を反射する波長選択フィル
タが、界面Bには1.3μmの信号光を分岐する膜が形
成されている。また、フレーム1−1の側壁には夫々貫
通孔を通して波長1.3μmの信号光を発光するレーザ
ダイオード133、波長1.3μmの信号光及び波長
1.55μmの信号光をモニタするフォトダイオード1
35、136が取り付けられている。このような構成の
光モジュールにおいても、金属製のフレーム1−1内に
形成される樹脂製のキャリア4−1は上記と同様に、金
型と中子を用いて筐体を形成することが出来る。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる光
モジュールの筐体は金属フレームの中に光学部材を把持
するプラスチック製のキャリアを一体に製造するので、
形成されたフレームとキャリア相互間の軸調整等が不要
となり、また、筐体はフレーム内にプラスチックを注入
して形成されるので、量産に適する方法である。上記の
キャリアは精密に形成され、光モジュールの組み立てに
際しては溝あるいは凹部に光学部材を挿入・固定するだ
けでよく、調整は殆ど必要がないので短時間で完成する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる光モジュールの全体図である。
【図2】光モジュールに係わる筐体の構成を示す斜視図
である。
【図3】キャリアに光モジュールの部材を配置した状態
を示す斜視図である。
【図4】キャリア(A)及びフレーム(B)の構成を示
す斜視図である。
【図5】中子及び金型の構成を示す斜視図である。
【図6】本発明に係わる波長多重伝送用の光送受信用モ
ジュールの全体図である。
【符号の説明】
1:フレーム 2:金型 3:中子 4:キャリア 5:筐体 6:LDパッケージ 7:光モジュール 11〜17:貫通孔 20:空間 21〜26:ブロック 27〜31:突起 32:注入孔 40:基準面 41〜46:溝あるいは凹部 47〜50:溝 51、52:抜止め 111、114:反射ミラー 112、113:波長選択フィルタ 115:ビームスプリッタ 116:光アイソレータ 117:レンズ 118:フェルール 119:光ファイバ 120、121:PD 122:LD 123:光増幅用ファイバ 130:波長多重伝送用の光送受信用モジュール 131、132:溝 133:LD 135、136:PD

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属製のフレームとその中に光モジュー
    ルを構成する光学部材を保持するためのプラスチック製
    のキャリアとを備えた筐体であって、 前記筐体は前記フレームの中に樹脂を注入しながらフレ
    ーム中に前記キャリアを一体に形成することを特徴とす
    る光モジュールの筐体。
  2. 【請求項2】 フレームは方形あるいは長方形の筒状あ
    るいは箱状をなし、側面及び端面には光を通し、かつ光
    学レンズ系あるいはモニタ素子を固定する貫通孔を設け
    たことを特徴とする請求項1に記載の光モジュールの筐
    体。
  3. 【請求項3】 キャリアは平板状をなし、その表面にミ
    ラー、波長選択フィルタ、ビームスプリッタあるいは光
    アイソレータを保持するための溝あるいは凹部と光が通
    過するための溝を設けたことを特徴とする請求項1に記
    載の光モジュールの筐体。
  4. 【請求項4】 キャリアは平板状をなし、その表面にプ
    リズムを保持するための溝と光が通過するための溝を設
    けたことを特徴とする請求項1に記載の光モジュールの
    筐体。
  5. 【請求項5】 ミラー、波長選択フィルタ、ビームスプ
    リッタあるいは光アイソレータを保持するための溝ある
    いは凹部、又はプリズムを保持するための溝の少なくと
    も一つの面は、その位置が正確に設けられたことを特徴
    とする請求項3又は4に記載の光モジュールの筐体。
  6. 【請求項6】 金属製のフレームとその中に光モジュー
    ルの光学部材を保持するためのプラスチック製のキャリ
    アとを備えた筐体をキャリア形成用中子を有する金型を
    用いて製造する方法であって、 予めフレームを準備する工程と、 金型内に前記フレームを固定する工程と、 ブロックの面に取り付けられたキャリア形成用中子を前
    記フレームに対して所定の位置に固定する工程と、 金型あるいはフレームとキャリア形成用中子との空隙部
    に樹脂を注入し、キャリアをフレームと一体に形成する
    工程とを備えたことを特徴とする光モジュール筐体の製
    造方法。
  7. 【請求項7】 キャリア形成用中子はキャリアの基準面
    に対して凹凸が逆の関係を有する部材であり、キャリア
    が基準面に対して凹の状態をなしているところは、その
    位置についてその分だけ飛び出た形態をなしていること
    を特徴とする請求項6に記載の光モジュール筐体の製造
    方法。
  8. 【請求項8】 前後左右及び上下に配設されたブロック
    によって箱状空間を形成する金型であって、前記空間の
    側面を構成するブロックの中、少なくとも3つのブロッ
    クは夫々各側面と直角方向に摺動可能の機構を備え、前
    記ブロックを摺動して前記空間内にフレームを固定し、
    あるいは金型からフレームを取り出すことを特徴とする
    請求項6に記載の光モジュール筐体の製造方法。
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