TWI621886B - 光插座以及光模組 - Google Patents

光插座以及光模組 Download PDF

Info

Publication number
TWI621886B
TWI621886B TW104105628A TW104105628A TWI621886B TW I621886 B TWI621886 B TW I621886B TW 104105628 A TW104105628 A TW 104105628A TW 104105628 A TW104105628 A TW 104105628A TW I621886 B TWI621886 B TW I621886B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
optical
light
distance
optical surface
receptacle
Prior art date
Application number
TW104105628A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201533487A (zh
Inventor
森岡心平
渋谷和孝
Original Assignee
恩普樂股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 恩普樂股份有限公司 filed Critical 恩普樂股份有限公司
Publication of TW201533487A publication Critical patent/TW201533487A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI621886B publication Critical patent/TWI621886B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4249Packages, e.g. shape, construction, internal or external details comprising arrays of active devices and fibres
    • G02B6/425Optical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4292Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0232Optical elements or arrangements associated with the device
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/32Optical coupling means having lens focusing means positioned between opposed fibre ends
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4236Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/4239Adhesive bonding; Encapsulation with polymer material
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/4236Fixing or mounting methods of the aligned elements
    • G02B6/4244Mounting of the optical elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0225Out-coupling of light
    • H01S5/02251Out-coupling of light using optical fibres
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0225Out-coupling of light
    • H01S5/02255Out-coupling of light using beam deflecting elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

本發明的光插座包括:使從多個發光元件出射的光入射的多個第1光學面,使經多個第1光學面入射的光朝向多個光傳輸體出射的多個第2光學面,以及使經第1光學面入射的光朝向第2光學面反射的第3光學面。第1光學面的中心與發光元件的發光面的距離以及第2光學面的中心與發光元件的發光面的距離隨著從行的兩端朝向中心而變長。而且,第1光學面的中心間距離以及第2光學面的中心間距離比從發光元件出射的光的光軸間距離以及光傳輸體的受光面的中心間距離短。

Description

光插座以及光模組
本發明是有關於一種光插座以及具有該光插座的光模組。
先前,在使用了光纖或光波導等光傳輸體的光通訊中,使用具備面發光雷射(例如,垂直腔面發射型雷射(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL))等發光元件的光模組。光模組具有光插座,該光插座使從發光元件出射的包含通訊資訊的光入射至光傳輸體的端面。
例如,專利文獻1中記載了一種具有光連接器、以及配置了發光元件的基板的光模組。光連接器具有光纖以及連接器部,連接器部具有配置於多個光纖的前端部與發光元件之間的透鏡陣列(光插座)。而且,透鏡陣列包括:將從發光元件出射的光朝向光纖的前端部反射的反射鏡,以及使經反射鏡反射的光朝向光纖的前端部聚光的聚光透鏡。
專利文獻1所述的光模組中,將光連接器定位於基板的規定位置,對透鏡陣列的側面與基板的邊界附上熱硬化性的環氧樹脂黏接劑並使該黏接劑熱硬化,藉此將光連接器相對於基板加 以固定。
如此製造的光模組中,從發光元件出射的光利用反射鏡而朝向光纖的前端部反射,並經由聚光透鏡而到達光纖的前端部。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]:日本專利特開2010-175942號公報
然而,專利文獻1所述的光模組中,若使環氧樹脂黏接劑硬化,則因環氧樹脂黏接劑的收縮而透鏡陣列發生變形。結果,反射鏡亦發生變形。而且,聚光透鏡亦發生變形,其配置亦發生變化。而且,環氧樹脂黏接劑在使透鏡陣列變形的狀態下硬化。由此,透鏡陣列即便在固定於基板後亦保持變形的狀態,從而有時無法將從發光元件出射的光適當地導引至光纖的端面。如此,專利文獻1中記載的透鏡陣列(光插座)中,存在如下問題:在使用黏接劑固定於基板的情況下,有時無法將發光元件與光纖在光學上加以適當連接。
因此,本發明的目的在於提供一種光插座,該光插座即便在使用黏接劑固定於基板的情況下,亦可將發光元件或受光元件與光傳輸體在光學上加以適當連接。而且,本發明的目的在於提供一種具有所述光插座的光模組。
[1]本發明的光插座配置於以固定間隔排列的多個發光元件或多個受光元件與以固定間隔排列的多個光傳輸體之間,且將所述多個發光元件或所述多個受光元件與所述多個光傳輸體的端面分別在光學上加以連接,所述光插座包括:多個第1光學面,使從所述多個發光元件出射的光分別入射、或使通過內部的光朝向所述多個受光元件分別出射,且與所述多個發光元件或所述多個受光元件相對應地排列;多個第2光學面,使經所述多個第1光學面入射的光朝向所述多個光傳輸體的端面分別出射,或使來自所述多個光傳輸體的光分別入射,且與所述多個光傳輸體相對應地排列;以及第3光學面,使經所述第1光學面入射的光朝向所述第2光學面反射,或使經所述第2光學面入射的光朝向所述第1光學面反射,所述第1光學面的中心與假想平面的距離、以及所述第2光學面的中心與所述假想平面的距離,隨著從所述第1光學面的行以及所述第2光學面的行的兩端朝向中心而變長,所述假想平面配置於與所述發光元件的發光面或所述受光元件的受光面相同的位置,行的方向上鄰接的2個所述第1光學面的中心間距離以及行的方向上鄰接的2個所述第2光學面的中心間距離,比從配置時相向的鄰接的2個所述發光元件出射的光的光軸間距離以及配置時相向的鄰接的2個所述光傳輸體的受光面的中心間距離短,且比從配置時相向的鄰接的2個所述光傳輸體出射的光的光軸間距離以及配置時相向的鄰接的2個所述受光元件的受光面的中心間距離短。
[2]本發明的光模組包括:基板,以固定間隔排列著多個發光元件或多個受光元件;以及[1]所述的光插座,利用與所述基板的接點而黏接於所述基板上。
根據本發明,即便在黏接於基板而發生變形的情況下,亦可使多個發光元件或多個受光元件與多個光傳輸體在光學上加以適當連接。
100‧‧‧光模組
110‧‧‧光電轉換裝置
112‧‧‧基板
114‧‧‧發光元件
116‧‧‧光傳輸體
120、120'‧‧‧光插座(射出成形品)
121‧‧‧第1光學面(入射面)
122‧‧‧第3光學面(反射面)
123‧‧‧第2光學面(出射面)
124‧‧‧凹部
D1‧‧‧黏接劑硬化前的行上的鄰接的2個第1光學面的中心間距離
D2‧‧‧從相向的鄰接的2個發光元件出射的光的光軸間距離
D3‧‧‧黏接劑硬化前的行上的鄰接的2個第2光學面的中心間距離
D4‧‧‧配置時相向的鄰接的2個光傳輸體的受光面的中心間距離
D5‧‧‧第1光學面的中心與發光元件的距離
D6‧‧‧第2光學面的中心與包含發光元件的發光面的假想平面的距離
圖1是實施形態的光模組的剖面圖。
圖2A~圖2E是表示實施形態的光插座的構成的圖。
圖3A、圖3B是表示黏接劑硬化時的光插座的變形的圖。
圖4A、圖4B是表示黏接劑硬化前的比較例的光插座的第1光學面以及第2光學面的配置的圖。
圖5A、圖5B是用以說明黏接劑硬化前後的第2光學面的位置的變化的圖。
圖6A、圖6B是表示黏接劑硬化後的比較例的光插座中的光的光路的圖。
圖7A、圖7B是表示黏接劑硬化前的實施形態的光插座中的第1光學面的配置的圖。
圖8A、圖8B是表示黏接劑硬化前的實施形態的光插座中的第2光學面的配置的圖。
圖9A、圖9B是表示黏接劑硬化後的實施形態的光插座中的光的光路的圖。
以下,參照圖式對本發明的實施形態進行詳細說明。
(光模組的構成)
圖1是本發明的一實施形態的光模組100的剖面圖。圖1中,為了表示光插座120內的光路而省略了對光插座120的剖面的影線。
如圖1所示,光模組100包括:包含發光元件114的基板安裝型的光電轉換裝置110,以及光插座120。光模組100將多個光傳輸體116連接於光插座120而使用。光傳輸體116的種類不作特別限定,包含光纖、光波導等。本實施形態中,多個光傳輸體116為以固定間隔排列成1行的多個光纖。光纖可為單模(single mode)方式,亦可為多模(multi-mode)方式。另外,光傳輸體116亦可排列成2行以上。
光電轉換裝置110包括基板112以及多個發光元件114。本實施形態中,多個發光元件114在基板112上以固定間隔排列成1行,朝相對於基板112的表面垂直的方向出射雷射光。發光元件114例如為垂直腔面發光型雷射(VCSEL)。另外,在光傳輸體116排列成2行以上的情況下,發光元件114亦以相同行數而排列。
光插座120在配置於光電轉換裝置110與光傳輸體116 之間的狀態下,將多個發光元件114與多個光傳輸體116的端面分別在光學上加以連接。以下,對光插座120的構成進行詳細說明。
(光插座的構成)
圖2A~圖2E是表示實施形態的光插座120的構成的圖。圖2A是光插座120的俯視圖,圖2B是仰視圖,圖2C是前視圖,圖2D是後視圖,圖2E是右側視圖。
如圖2A~圖2E所示,光插座120為大致長方體形狀的構件。光插座120具有透光性,使從發光元件114出射的光朝向光傳輸體116的端面出射。光插座120包括多個第1光學面(入射面)121、第3光學面(反射面)122、多個第2光學面(出射面)123、以及多個凹部124。光插座120使用相對於光通訊中使用的波長的光具有透光性的材料而形成。所述材料的例中,包含聚醚醯亞胺(Polyetherimide,PEI)或環狀烯烴樹脂等透明樹脂。而且,如後述般,光插座120藉由射出成形而製造。
第1光學面121為使從發光元件114出射的雷射光折射後入射至光插座120的內部的入射面。本實施形態中,多個第1光學面121在光插座120的底面,以與發光元件114分別相向的方式在長邊方向上排列成1行。第1光學面121的形狀不作特別限定。本實施形態中,第1光學面121的形狀為朝向發光元件114呈凸狀的凸透鏡面。而且,第1光學面121的俯視形狀為圓形。經第1光學面121(入射面)入射的光朝向第3光學面122(反射 面)前進。另外,在發光元件114排列成2行以上的情況下,第1光學面121亦以相同行數而排列。
第3光學面122為使經第1光學面121入射的光朝向第2光學面123反射的反射面。第3光學面122以隨著從光插座120的底面朝向頂面,而接近光傳輸體116的方式傾斜。第3光學面122相對於從發光元件114出射的光軸的傾斜角度不作特別限定。第3光學面122的傾斜角度較佳為相對於經第1光學面121入射的光的光軸為45°。第3光學面122的形狀不作特別限定。本實施形態中,第3光學面122的形狀為平面。經第1光學面121入射的光以比臨界角大的入射角而入射至第3光學面122。第3光學面122使入射的光朝向第2光學面123全反射。即,第3光學面122(反射面)中入射規定光束徑的光,且規定光束徑的光朝向第2光學面123(出射面)出射。
第2光學面123為使經第3光學面122全反射的光朝向光傳輸體116的端面出射的出射面。本實施形態中,多個第2光學面123在光插座120的側面,以與光傳輸體116的端面分別相向的方式在長邊方向上排列成1行。第2光學面123的形狀不作特別限定。本實施形態中,第2光學面123的形狀為朝向光傳輸體116的端面呈凸狀的凸透鏡面。藉此,可使經第3光學面122反射的規定光束徑的光效率良好地連接於光傳輸體116的端面。另外,在將光傳輸體116排列成2行以上的情況下,第2光學面123亦以相同行數而排列。
凹部124為用以將光傳輸體116固定於光插座120(配置著多個第2光學面123的面)的凹部。藉由使光傳輸體安裝部的突起分別嵌合於凹部124,而對光插座120的配置著多個第2光學面123的面固定光傳輸體116。
凹部124的形狀以及數量只要能夠相對於基板112固定光插座120,則不作特別限定。即,凹部124的形狀為與光傳輸體安裝部的突起互補的形狀即可。本實施形態中,凹部124的形狀為圓柱形狀。而且,凹部124的數量只要能夠相對於光插座120固定光傳輸體116即可,通常形成著多個。本實施形態中,2個凹部124在配置著多個第2光學面123的面上,以在長邊方向上夾著第2光學面123的行的方式而配置。
接下來,對光模組100的製造方法進行說明。光模組100可藉由如下而製造,即,利用射出成形而成形光插座120,並將成形的光插座120利用黏接劑而固定於基板112上。
對利用射出成形的光插座120的成形進行說明。首先,將模具鎖模(mold closing)。就射出成型中使用的模具而言,只要能夠成形本實施形態的光插座120,則模具件(piece)的數量或模具件的分割方法不作特別限定。在經鎖模的模具的內部,形成著與所設計般的光插座120為互補形狀的空腔。然後,將熔融樹脂填充至模具內的空腔內。而且,在空腔內填充著熔融樹脂的狀態下一邊保持壓力一邊自然冷卻。最後,將經鎖模的模具開模,使光插座(射出成形品)120從模具中脫模。
接下來,對將光插座120固定於基板112的方法進行說明。以配置於基板112的表面的多個發光元件與多個第1光學面121分別相向的方式,將光插座120定位。而且,對光插座120的長邊方向的兩端面,即一對側面(圖2E所示的面及與其相向的面)與基板112的邊界附上黏接劑並使該黏接劑硬化。例如,在使用熱硬化性的環氧樹脂黏接劑的情況下,對黏接劑進行加熱。
按照以上的順序來製造光模組100。
本實施形態的光插座120中,考慮到伴隨光模組100的製造時的黏接劑的硬化的變形,而將排列著第1光學面121以及第3光學面122作為特徵之一。以下,參照圖3~圖9,對該特徵進行說明。
圖3A、圖3B是表示黏接劑硬化時的光插座120的變形的圖。圖3A是表示黏接劑硬化時施加到光插座120的應力的方向的圖,圖3B是表示黏接劑硬化前後的第2光學面123的配置的圖。圖3B的虛線表示黏接劑硬化前的第2光學面123。而且,圖3B的實線表示黏接劑硬化後的第2光學面123。
如圖3A所示,光插座120因伴隨硬化的黏接劑的收縮,而朝向配置著黏接劑的方向拉伸(參照圖3A實線箭頭)。本實施形態中,黏接劑與光插座120的側面接觸。因此,光插座120中,伴隨黏接劑的收縮而作用朝向水平方向的外側的力。而且,伴隨黏接劑的收縮,光插座120中從頂面朝向底面作用著力(參照圖3A虛線箭頭)。藉此,光插座120的頂面以在基板112的方向上 凸出的方式變形。藉此,第1光學面121、第2光學面123以及第3光學面122(參照圖3B)以成為如下配置的方式變形,即,被朝向光插座120的長邊方向的外側拉伸,並且在基板112的方向上凸出。
接下來,在使用黏接劑將光插座相對於基板112加以固定的情況下,對光插座會以何種程度變形來進行調查。另外,將黏接劑硬化前後的第2光學面123的位置的變化作為光插座的變形的指標。而且,光插座並非使用實施形態1的光插座120,而是使用比較例的光插座120'。光插座120'具有12個第1光學面121以及12個第2光學面123。圖4A、圖4B是表示使用黏接劑固定於基板112前的比較例的光插座120'中的第1光學面121以及第2光學面123的配置的圖。
如圖4A所示,比較例的光插座120'中,黏接劑硬化前的行上的鄰接的2個第1光學面121的中心間距離D1,與從相向的鄰接的2個發光元件114出射的光的光軸間距離D2相同。而且,多個第1光學面121配置於同一平面上。即,比較例的光插座120'中,在使用黏接劑固定於基板112前的狀態下,第1光學面121的中心軸與從發光元件114出射的光的光軸一致。而且,如圖4B所示,比較例的光插座120'中,黏接劑硬化前的行上的鄰接的2個第2光學面123的中心間距離D3與配置時相向的鄰接的2個光傳輸體116的受光面的中心間距離D4相同。而且,多個第2光學面123配置於同一平面上。即,比較例的光插座120'中,在 使用黏接劑固定於基板112前的狀態下,從第2光學面123出射的光的光軸與配置時相向的光傳輸體116的受光面的中心軸一致。
圖5A、圖5B是用以說明黏接劑硬化前後的第2光學面123的位置的圖。圖5A是表示伴隨黏接劑的硬化,12個第2光學面123的X軸方向的相對值的曲線圖。圖5B是表示伴隨黏接劑的硬化,12個第2光學面123與Y軸方向的相對值的關係的曲線圖。另外,「X軸方向」是指前視第2光學面123時的第2光學面123的行方向。而且,「Y軸方向」是指與X軸方向正交的方向。圖5A、圖5B的橫軸表示第2光學面123的編號。另外,將端部的第2光學面123設為第1,對各第2光學面123附上編號直至第12。圖5A的縱軸表示將第6個第2光學面123以及第7個第2光學面123的中心設為「0」的情況下的X軸方向的相對值。圖5B的縱軸表示將第6個第2光學面123以及第7個第2光學面123的中心設為「0」的情況下的Y軸方向的相對值。
如圖5A所示,若就X軸方向來看,則伴隨黏接劑的硬化,隨著朝向行的兩側,各第2光學面123的X軸方向的相對值增大(遠離中心)。因此可知,伴隨黏接劑的硬化,各第2光學面123以朝向光插座120'的外側擴展的方式移動(參照圖3B)。而且,如圖5B所示,若就Y軸方向來看,則伴隨黏接劑的硬化,隨著朝向行的兩側,各第2光學面123的Y軸方向的相對值增大(遠離中心)。另外,圖5B中,因將第6個第2光學面123以及第7個第2光學面123的中心設為「0」,故可看見兩側的第2光學面123 向上移動。因此可知,各第2光學面123與基板112的表面的距離以從行的兩側朝向內側而變短的方式(朝向基板112側凸出的方式)移動(參照圖3B)。
接下來,對將比較例的光插座120'固定於基板112的情況下的來自發光元件114的出射光的光路進行說明。
圖6A、圖6B是表示利用黏接劑固定的比較例的光插座120'中的光的光路的圖。圖6A是表示光插座120'中的從發光元件114到第3光學面122為止的光路的圖,圖6B是表示光插座120'中的從第3光學面122到光傳輸體116為止的光路的圖。圖6A、圖6B中,紙面左端的第1光學面121與俯視光插座120'時的左端的第1光學面121相對應,紙面中央的第1光學面121與俯視光插座120'時的中央的第1光學面121相對應,紙面右端的第1光學面121與俯視光插座120'時的右端的第1光學面121相對應。
如圖6A所示,利用黏接劑固定的比較例的光插座120'中,從左端的發光元件114出射的光經第1光學面121而向外側的方向折射,並入射至光插座120'內。而且,入射至光插座120'的光經第3光學面122進而向外側的方向反射。而且,從變形比周邊小的中央部的發光元件114出射的光沿著光軸前進,並直接入射至光插座120'內並發生反射。而且,從右端的發光元件114出射的光經第1光學面121向外側的方向折射,並入射至光插座120'內。入射至光插座120'的光經第3光學面122進而向外側的方向反射。
而且,如圖6B所示,從左端的發光元件114出射並經第3光學面122反射的光,利用第2光學面123而從本體應到達的光傳輸體116的端面的中心大幅向外側折射並出射。而且,從中央的發光元件114出射並經第3光學面122反射的光,利用本體應到達的第2光學面123而從光傳輸體116的端面稍向外側折射並出射。進而,從右端的發光元件114出射並經第3光學面122反射的光,利用本體應到達的第2光學面123而從光傳輸體116的端面的中心大幅向外側折射並出射。如此,比較例的脫模後的光插座120'以整體上比本來應到達的位置向外側偏移的方式而到達光傳輸體116,因而無法將發光元件114與光傳輸體116加以適當連接。
如此,比較例的光插座120'在使用黏接劑固定於基板112的情況下,無法將從發光元件114出射的光適當地導引至光傳輸體116。因此,本實施形態的光插座120預先考慮由黏接劑的收縮引起的變形來進行製品設計。
圖7A、圖7B是用以說明利用黏接劑固定於基板112前的本實施形態的光插座120的第1光學面121的配置的圖。圖7A是用以說明在黏接劑硬化前,俯視時的第1光學面121的配置的圖,圖7B是用以說明在黏接劑硬化前,前視時的第1光學面121的配置的圖。圖7A的實線表示固定前的光插座120的第1光學面121。圖7A的虛線表示固定後的光插座120的第1光學面121。圖7A的虛線箭頭表示從發光元件114出射的光的光軸的位置。而 且,圖7A的單點鏈線表示黏接前的第1光學面121的中心的位置。圖8A、圖8B是用以說明利用黏接劑固定於基板112後的第2光學面123的配置的圖。圖8A是用以說明黏接劑硬化後,俯視時的第2光學面123的配置的圖,圖8B是用以說明黏接劑硬化後,前視時的第2光學面123的配置的圖。圖8A的單點鏈線表示光傳輸體116的受光面的中心的位置。圖8A的實線表示固定前的光插座120的第1光學面121。圖8A的虛線表示固定後的光插座120的第1光學面121。
如圖7A所示,在黏接劑硬化前,以配置時相向的鄰接的2個第1光學面121的中心間距離D1比從配置時相向的鄰接的2個發光元件114出射的光的光軸間距離D2短的方式加以配置。而且,如圖7B所示,在黏接劑硬化前,以第1光學面121的中心與發光元件114的距離D5隨著從第1光學面121的行的兩端朝向中心變長的方式進行設計。
如圖8A所示,在黏接劑硬化前,在配置著所述多個第2光學面的側面,以配置時相向的鄰接的2個第2光學面123的中心間距離D3比配置時相向的鄰接的2個光傳輸體116的受光面的中心間距離D4短的方式進行設計。而且,如圖8B所示,在黏接劑硬化前,以第2光學面123的中心與包含發光元件114的發光面的假想平面的距離D6隨著從第2光學面123的行的兩端朝向中心變長的方式進行設計。
圖9A、圖9B是表示黏接劑硬化後的光插座120中的光 的光路的圖。圖9A是表示黏接劑硬化後,光插座120中的從發光元件114到第3光學面122為止的光路的圖,圖9B是表示黏接劑硬化後,光插座120中的從第3光學面122到光傳輸體116為止的光路的圖。圖9A、圖9B中,紙面左端的第1光學面121表示圖2B(仰視圖)中的左端的第1光學面121,紙面中央的第1光學面121表示圖2B(仰視圖)中的中央的第1光學面121,紙面右端的第1光學面121表示圖2B(仰視圖)中的右端的第1光學面121。
如圖9A所示,在如上述般進行設計並使用黏接劑固定的光插座120中,從左端的發光元件114出射的光經第1光學面121向內側的方向折射,並入射至光插座120內。而且,入射至光插座120的光經第3光學面122朝向外側的方向反射。而且,從變形比周邊小的中央部的發光元件114出射的光沿著光軸前進,直接入射至光插座120內並發生反射。而且,從右端的發光元件114出射的光經第1光學面121向內側的方向折射,並入射至光插座120內。入射至光插座120的光經第3光學面122朝向外側的方向反射。
而且,如圖9B所示,從左端的發光元件114出射且經第3光學面122反射的光,利用第2光學面123而朝向光傳輸體116的端面的中心折射並出射。而且,從中央的發光元件114出射並經第3光學面122反射的光,利用第2光學面123而朝向光傳輸體116的端面的中心折射並出射。進而,從右端的發光元件114 出射並經第3光學面122反射的光,利用第2光學面123而朝向光傳輸體116的端面的中心折射並出射。如此,實施形態的光插座120藉由對第1光學面121以及第2光學面123的配置加以調整,而即便在使用黏接劑相對於基板112加以固定時發生了變形的情況下,亦可將發光元件114以及光傳輸體116在光學上加以連接。
(效果)
如以上般,本實施形態的光插座120在使用黏接劑固定於基板112前,第1光學面121的中心與假想平面(發光元件114的發光面)的距離以及第2光學面123與假想平面的距離,均隨著從行的兩端朝向中心而變長,且第1光學面121的中心間距離D1以及第2光學面123的中心間距離D3比從發光元件114出射的光的光軸間距離以及光傳輸體116的受光面的中心間距離D4短。由此,本實施形態的光插座120即便在因使用黏接劑相對於基板112加以固定而發生了變形的情況下,亦可將發光元件114以及光傳輸體116在光學上加以適當連接。
另外,所述實施形態的光插座120中,表示第1光學面121以及第2光學面123為凸透鏡面的情況,第1光學面121以及第2光學面123亦可為平面。具體而言,亦可僅第1光學面121為平面,或僅第2光學面123為平面。在第1光學面121形成為平面的情況下,例如,第3光學面122亦可作為凹面鏡發揮功能而形成。而且,在利用第1光學面121或第3光學面122等有效 地將即將到達第2光學面123前的光加以收斂的情況下,第2光學面123亦可形成為平面。
而且,所述實施形態的光插座120亦可用於接收側的光模組。該情況下,接收用的光模組具有用以接收光的多個受光元件來代替多個發光元件114。多個受光元件分別排列於與發光元件相同的位置。接收用的光模組中,第2光學面123為入射面,第1光學面121為出射面。從光傳輸體116的端面出射的光從第2光學面123入射至光插座內。而且,入射至光插座的光經第3光學面122反射並從第1光學面121朝向受光元件出射。該情況下,進行如下設計,即,第1光學面121的中心與受光元件的受光面的距離以及第2光學面123的中心與受光元件的受光面的距離,隨著從第1光學面121的行以及第2光學面123的行的兩端朝向中心而變長,且鄰接的2個第1光學面121的中心間距離D1以及鄰接的2個第2光學面123的中心間距離D3比從鄰接的2個光傳輸體116出射的光的光軸間距離以及鄰接的2個受光元件的受光面的中心間距離D4短。
本申請案主張基於2014年2月21日申請的日本專利特願2014-031511的優先權。該申請案說明書以及圖式中記載的內容均引用於本申請案說明書中。
[產業上之可利用性]
本發明的光插座以及光模組適用於使用光傳輸體進行的光通訊。

Claims (2)

  1. 一種光插座,配置於以固定間隔排列的多個發光元件或多個受光元件與以固定間隔排列的多個光傳輸體之間,且將所述多個發光元件或所述多個受光元件與所述多個光傳輸體的端面分別在光學上加以連接,所述光插座包括:多個第1光學面,使從所述多個發光元件出射的光分別入射,或使通過所述光插座的內部的光朝向所述多個受光元件分別出射,且與所述多個發光元件或所述多個受光元件相對應地排列;多個第2光學面,使經所述多個第1光學面入射的光朝向所述多個光傳輸體的端面分別出射,或使來自所述多個光傳輸體的光分別入射,且與所述多個光傳輸體相對應地排列;以及第3光學面,使經所述第1光學面入射的光朝向所述第2光學面反射,或使經所述第2光學面入射的光朝向所述第1光學面反射,所述第1光學面的中心與假想平面的距離以及所述第2光學面的中心與所述假想平面的距離,隨著從所述第1光學面的行以及所述第2光學面的行的兩端朝向中心而變長,所述假想平面配置於與所述發光元件的發光面或所述受光元件的受光面相同的位置,行的方向上鄰接的2個所述第1光學面的中心間距離以及行的方向上鄰接的2個所述第2光學面的中心間距離,比從配置時相向的鄰接的2個所述發光元件出射的光的光軸間距離以及配置 時相向的鄰接的2個所述光傳輸體的受光面的中心間距離短,或比從配置時相向的鄰接的2個所述光傳輸體出射的光的光軸間距離以及配置時相向的鄰接的2個所述受光元件的受光面的中心間距離短。
  2. 一種光模組,包括:基板,以固定間隔排列著多個發光元件或多個受光元件;以及如申請專利範圍第1項所述的光插座,利用與所述基板的接點而黏接於所述基板上。
TW104105628A 2014-02-21 2015-02-17 光插座以及光模組 TWI621886B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014031511A JP6357320B2 (ja) 2014-02-21 2014-02-21 光レセプタクルおよび光モジュール
JP2014-031511 2014-02-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201533487A TW201533487A (zh) 2015-09-01
TWI621886B true TWI621886B (zh) 2018-04-21

Family

ID=53878232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104105628A TWI621886B (zh) 2014-02-21 2015-02-17 光插座以及光模組

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9709761B2 (zh)
EP (1) EP3109680B1 (zh)
JP (1) JP6357320B2 (zh)
CN (1) CN106030363B (zh)
TW (1) TWI621886B (zh)
WO (1) WO2015125729A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6461506B2 (ja) 2014-07-31 2019-01-30 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
CN105891973B (zh) * 2016-05-16 2018-05-11 华中科技大学 一种二维阵列光耦合模块
TWI684039B (zh) * 2017-09-01 2020-02-01 禾橙科技股份有限公司 光通訊模組

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7025511B2 (en) * 2002-10-04 2006-04-11 Yamaha Corporation Micro lens array and its manufacture
US7111993B2 (en) * 2003-03-27 2006-09-26 Japan Aviation Electronics Industry Limitedc Optical monitor module
CN100410710C (zh) * 2003-02-17 2008-08-13 精工爱普生株式会社 光模块及其制造方法、光通信装置、集成电路、电路板、电子设备

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0799959B2 (ja) 1987-07-28 1995-10-25 株式会社安川電機 巻線切替機能付インバ−タ
JPH01139518U (zh) * 1988-03-14 1989-09-25
JP2006017885A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Fuji Xerox Co Ltd 導波路フィルム型光モジュール、光導波路フィルム及びその製造方法
JP2009003171A (ja) * 2007-06-21 2009-01-08 Fujitsu Ltd 光学回路
JP5550221B2 (ja) * 2007-12-12 2014-07-16 株式会社エンプラス 光結合素子およびこれを備えた光モジュール
JP4989533B2 (ja) * 2008-03-25 2012-08-01 株式会社エンプラス レンズアレイ装置の製造方法
US8335411B2 (en) * 2008-11-11 2012-12-18 Ultra Communications, Inc. Fiber optic bi-directional coupling lens
JP5019639B2 (ja) 2009-01-30 2012-09-05 古河電気工業株式会社 並列光伝送装置
US8787714B2 (en) * 2009-12-22 2014-07-22 Enplas Corporation Lens array and optical module provided therewith
JP5702596B2 (ja) * 2010-10-28 2015-04-15 株式会社エンプラス レンズアレイおよびこれを備えた光モジュール
US9166694B2 (en) * 2010-12-21 2015-10-20 Fci Optical coupling unit for an arrangement for sending optical signals, an arrangement for sending optical signals and an optical transceiver
EP2581776A1 (en) * 2011-10-13 2013-04-17 Tyco Electronics Svenska Holdings AB Optical connector with alignment element, optical unit and assembly method
JP6134934B2 (ja) * 2011-12-02 2017-05-31 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよびこれを備えた光モジュール
JP2013231937A (ja) * 2012-04-03 2013-11-14 Mitsubishi Electric Corp 光学装置およびその製造方法
TWI578049B (zh) * 2012-09-14 2017-04-11 鴻海精密工業股份有限公司 光電耦合模組
JP6289830B2 (ja) * 2013-07-23 2018-03-07 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール
JP6357315B2 (ja) * 2014-01-15 2018-07-11 株式会社エンプラス 光レセプタクルおよび光モジュール

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7025511B2 (en) * 2002-10-04 2006-04-11 Yamaha Corporation Micro lens array and its manufacture
CN100410710C (zh) * 2003-02-17 2008-08-13 精工爱普生株式会社 光模块及其制造方法、光通信装置、集成电路、电路板、电子设备
US7111993B2 (en) * 2003-03-27 2006-09-26 Japan Aviation Electronics Industry Limitedc Optical monitor module

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015155995A (ja) 2015-08-27
EP3109680A1 (en) 2016-12-28
JP6357320B2 (ja) 2018-07-11
EP3109680A4 (en) 2017-08-23
US20170052333A1 (en) 2017-02-23
US9709761B2 (en) 2017-07-18
CN106030363A (zh) 2016-10-12
CN106030363B (zh) 2017-10-24
TW201533487A (zh) 2015-09-01
WO2015125729A1 (ja) 2015-08-27
EP3109680B1 (en) 2019-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6289830B2 (ja) 光レセプタクルおよび光モジュール
TWI587013B (zh) 光插座及光模組
TWI609205B (zh) Optical socket and light module with it
CN110892303B (zh) 光插座及光模块
TWI638195B (zh) 光模組
TWI634356B (zh) 光插座及光模組
TWI621886B (zh) 光插座以及光模組
TWI668478B (zh) 光插座與光模組
JP6291300B2 (ja) 光レセプタクルおよび光モジュール
TWI628482B (zh) 光插座以及光模組
US20190101710A1 (en) Optical receptacle and optical module
JP6494216B2 (ja) 光レセプタクルおよび光モジュール
US10830969B2 (en) Optical component, injection molding die for optical component, and injection molding method for optical component
CN113508323B (zh) 光插座和光模块
TW201921019A (zh) 光學插座的製造方法以及用於其的模具

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees