WO2000013053A1 - Procede de montage d'un module optique et d'un element optique, et module optique avec receptacle - Google Patents

Procede de montage d'un module optique et d'un element optique, et module optique avec receptacle Download PDF

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WO2000013053A1
WO2000013053A1 PCT/JP1999/004630 JP9904630W WO0013053A1 WO 2000013053 A1 WO2000013053 A1 WO 2000013053A1 JP 9904630 W JP9904630 W JP 9904630W WO 0013053 A1 WO0013053 A1 WO 0013053A1
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optical
package
optical module
positioning
optical fiber
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PCT/JP1999/004630
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Yoshiya Isono
Tsutomu Watanabe
Makoto Ohsawa
Koji Tanaka
Takehisa Ide
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Fujikura Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to an optical module and an optical element mounting method for an optical module which is a photoelectric conversion component between an optical fiber and an electronic circuit, for example, a transceiver for a run (LAN) system such as G-bit Ethernet, and the like.
  • the present invention relates to an optical module with a receptacle.
  • An optical module is an optical module in which an optical element such as an LD (for example, using a surface emitting semiconductor laser) or a PD (photodiode) is mounted on a lead frame, and these are mounted in a resin package (optical module package).
  • the optical / electrical conversion component is sealed in a package, and is usually connected to an external optical fiber line by a single-core or multi-core optical connector section mounted on the side of the package.
  • an optical connector to be attached to the side of this package for example, a single-core SC-type optical connector equivalent to SC-type optical connector is used, and a multi-core MT-type optical connector is used for multi-core. In many cases, the corresponding MT-type Fuji rule is used.
  • the MT type optical connector (Mechanical ly Transferable) is an optical connector of a pin mating position alignment method using a ferrule with an optical fiber fixed through and a joint surface. The details are omitted here because it is established in J1SC5991).
  • Figure 36 is a plan view showing an example of the conventional optical module 1 without the cap, 2 is an optical module package, 3 is an optical element (LD is shown as 3a, PD is shown as 3b), 4 is a mount on which the optical element 3 is mounted, 5 is a ferrule which is an optical connector, 6 is a ferrule inserted through and fixed to the ferrule 5 is a lead terminal, 7 is a lead terminal, and 8 is an external optical fiber 9 attached to the tip of an external optical fiber 9.
  • Optical connector is shown as 3a, PD is shown as 3b
  • 4 is a mount on which the optical element 3 is mounted
  • 5 is a ferrule which is an optical connector
  • 6 is a ferrule inserted through and fixed to the ferrule 5 is a lead terminal
  • 7 is a lead terminal
  • 8 is an external optical fiber 9 attached to the tip of an external optical fiber 9.
  • Optical connector is
  • the ferrule 5 in the illustrated example is positioned by a pin-coupling method like a two-core MT optical connector, and enables butt connection of optical fibers.
  • This Two optical fibers 6 are inserted through and fixed to the ferrule 5, and extend straight into the package 2 due to its rigidity.
  • the tip of the extension 6 a of the two optical fibers 6 is connected to the light receiving surface or the light emitting surface of the optical element 3.
  • positioning and alignment axis alignment
  • positioning alignment is performed by adjusting the position of the optical element 3 side.
  • This positioning table is usually formed with two straight V-grooves, and the extension 6a of the optical fiber 6 extending from the ferrule 5 is fixed on the positioning table, and is positioned at a predetermined position and in a predetermined direction. It is positioned toward.
  • Each of the alignment means (1) and (2) above has its own advantages and disadvantages.
  • the space between the ferrule 5 and the optical element 3 is not sufficient, so the degree of freedom of design is high. And the adjustment work is difficult.
  • the method of (2) where a positioning table with V-groove is provided is adopted.
  • the ferrule part is formed to extend inward and the V-groove positioning table and the ferrule are made substantially the same, it is necessary to mold the positioning table separately.
  • the active method optimizes the input and output efficiency of optical power to and from optical fibers while emitting and receiving optical elements.
  • the position of the optical element is finely adjusted while monitoring the optical power with a measuring instrument so that the optical power becomes a value.
  • a mark for positioning is attached to the optical element, and this mark is monitored with a TV camera or the like. This is a method of fine-tuning while matching the mark at an appropriate position in the package.
  • the passive method is a method of structurally positioning.
  • the present invention provides a positioning method that employs a passive method that does not require an expensive dedicated position adjusting device, which is easy to adjust, as a means for aligning an optical fiber and an optical element when assembling an optical module.
  • An object of the present invention is to provide an optical module, an optical element mounting method, and an optical module with a receptacle, which do not require marking or the like and can perform alignment with sufficiently high accuracy.
  • the optical module of the present invention is a package in which a plurality of optical elements and an optical connector section for connecting to an external optical connector are provided, and the optical module fixedly inserted into the optical connector section.
  • a wall or the like for positioning the optical element or a mount on which the optical element is mounted in contact with the package.
  • the optical device or the optical device mounted on the mount protrudes inside the package of the optical fiber inserted and fixed in the optical connector portion by the positioning structure. It is characterized in that it is positioned at a desired position with respect to the tip.
  • positioning protrusions and recesses protruding inward from the inner wall of the package, the inner wall surface itself, and the like are employed, and positioning is performed by contacting the optical element itself or the mount with these.
  • the positioning protrusions, recesses, inner wall portions, etc. are integrally formed by, for example, die molding of a package made of plastic or the like, precision It is obtained by a positioning member etc. integrated with the package (this is also included in the integral molding) by positioning and inserting.
  • the optical semiconductor element since the optical fiber and the optical semiconductor element are aligned with each other in a passive manner at the time of assembly, the optical semiconductor element emits and receives light and is measured by a measuring instrument.
  • the mount on which the optical semiconductor element is mounted is simply brought into contact with a predetermined part of the package (such as a positioning protrusion or a corner of a power groove). Since they only need to be installed, alignment adjustment is extremely simple. In addition, an expensive dedicated position adjusting device is not required. Also, unlike the conventional passive method, positioning masking is not required, and positioning can be performed with sufficiently high accuracy. Therefore, the manufacturing cost of the optical module can be significantly reduced.
  • the optical fiber on the optical connector side is transmitted to the optical element via the optical fiber mounted on the package (the optical fiber passed through the optical connector).
  • One end of the optical fiber mounted on the package is optically coupled to the optical element mounted on the package (a relationship that allows light to enter from the optical element and receive transmitted light by the optical element), and the other end is connected to the side wall of the package.
  • the optical connector is positioned so that it can be butt-connected to the optical connector. Therefore, when an optical connector is connected to the package side and the optical fiber on the optical connector side is connected to the optical fiber mounted on the package, the optical fiber on the optical connector side is transmitted through the optical fiber mounted on the package. As a result, it is optically coupled to the optical element.
  • optical fiber not necessarily the coupling that maximizes the optical input / output power efficiency
  • the problem is how to secure the positioning accuracy that enables butt connection with the fiber.
  • the accuracy of the former (a) is, for example, a positioning table having a positioning groove for positioning an optical fiber in a package, and an optical fiber insertion hole penetrated through a package side wall as an optical connector (see Example 3 described later). Are secured by functioning as positioning means.
  • the accuracy of (a) is as follows. In the package, it can be obtained by securing the positioning accuracy between the positioning groove or the optical fiber insertion hole and the positioning structure of the optical element. Therefore, in the present invention, the accuracy between the positioning groove and the optical fiber insertion hole and the position of the optical element positioned by the positioning structure (including the position of the optical element determined by the positioning of the mount) is improved by the integral molding of the package. To secure. In particular, excellent precision can be easily obtained by integrally molding the positioning groove and the positioning structure.
  • the optical fiber positioned by the positioning groove or the optical fiber insertion hole and the optical element positioned by the positioning structure are accurately positioned and aligned, and the accuracy of (a) is obtained.
  • the accuracy of the latter (b) is determined, for example, by the pin-joining method between the optical connector part provided on the package and the optical connector, especially the fitting directly formed on the side wall of the package as the optical connector part. It can be easily secured by the pin connection method between the pin hole and the optical connector.
  • the mating pin for example, a mating pin applied to an MT type optical connector established by Japanese Industrial Standard JISC 5981 (IEC 1754-4-5) may be adopted.
  • the protrusion protruding from the optical connector is inserted and fitted into a fitting pin hole provided on the package side (including a fitting pin hole formed in the optical connector portion separately provided in the package or the like). By doing so, excellent positioning accuracy is ensured.
  • the alignment axis of the optical fiber by the positioning groove or the optical fiber insertion hole for securing the accuracy of (a) described above and the fitting pin on the package side It is preferable that the parallelism between the hole and the axis of alignment be ensured with high precision.
  • the positioning groove for ensuring the accuracy of (a) is such that the direction of the molding die is just perpendicular to the fitting pin hole.
  • the optical fiber insertion hole for ensuring the accuracy of (a) is formed by the molding die (or the same molding die) in the same direction as the fitting pin hole, the optical fiber insertion hole and the fitting pin
  • the combination of the above can more easily ensure high-precision parallelism than the combination of the positioning groove formed by the mold in the different direction and the fitting pin. It has been found that with the combination of the optical fiber insertion hole and the fitting pin, sufficient positioning accuracy can be ensured even when the single-mode optical fibers with a core diameter of about several / m are butt-connected.
  • the method of mounting an optical element according to the present invention, in the optical module according to the present invention particularly facilitates mounting of the optical element on a package, including electrical connection between a mounting-side electrode and a package-side lead terminal. It is to be.
  • the optical module with a receptacle has a configuration in which a receptacle for positioning an external optical connector is provided in the optical module according to the present invention, and positioning and fixing between the receptacle and the optical module can be performed easily and reliably. It is like that.
  • FIG. 1 is a sectional view of an optical module according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a left side view of FIG.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the optical module of FIG. 1 without a cap.
  • FIG. 4 is a plan view of a package in the optical module of FIG.
  • FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, and is a plan view excluding a cap of an optical module in which two optical elements are mounted on separate mounts.
  • FIG. 6 is a perspective view of the mount with an optical element in FIG. 2 and the like as viewed from the bottom side.
  • 7A is a plan view of the mount with the optical element of FIG. 5
  • FIG. 7B is a front view of the mount
  • FIG. 7C is a bottom view of the mount
  • FIG. 7D is a front view of the mount before the optical element is mounted.
  • FIG. 8A is a front view showing a mount with a light emitting element incorporated in an optical module of the type shown in FIG. 5, and FIG. 8B is a bottom view.
  • FIG. 9A is a front view of a mount with a light receiving element in the optical module of FIG.
  • Fig. 1OA shows the detailed structure of an optical module incorporating a still another embodiment of a mount.
  • Fig. 10A is a partially cutaway plan view of the optical module. is there.
  • FIG. 11A is a front view of a mount with an optical element in the optical module of FIG. 10A
  • FIG. 11B is a bottom view.
  • Fig. 12A is a side view of a main part showing an example of a structure for guiding the optical axis on the optical fiber side to an optical element using a mirror
  • Fig. 12B is a side view showing the optical axis on the optical fiber side using a prism. It is the principal part side view which showed an example of the guide structure.
  • FIG. 13 is a plan view showing a state in which a mounting-side electrode and a lead terminal in the optical module are electrically connected by a bonding wire.
  • FIG. 14 is a perspective view of the optical module shown in FIG. 13 as viewed from above the mount with the optical element.
  • FIG. 15A is a plan view showing an optical module according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 15B is a front view
  • FIG. 15C is a view taken in the direction of arrow A in FIG. 15B.
  • FIG. 16 is an exploded perspective view showing the internal structure of the package with the mount and the like removed from the optical module of FIGS. 15A to 15C and a holding member applied to the optical module.
  • FIG. 17 is a front sectional view showing the optical module of FIGS. 15A to 15C, and shows the vicinity of the light emitting element and the vicinity of the light receiving element, respectively.
  • FIG. 18 is a diagram showing die molding of the package of the optical module in FIG. 16, and is a cross-sectional view showing the vicinity of a cut portion.
  • FIG. 19A is a plan sectional view showing a state where the optical module of FIGS. 15A to 15C is incorporated in a receptacle, and FIG. 19B is a front sectional view of the same.
  • FIG. 2OA is a plan view showing the optical module of the second embodiment of the present invention
  • FIG. 20B is a front view thereof
  • FIG. 20C is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 20B.
  • FIG. 21 is a perspective view showing the internal structure of the package of the optical module of FIGS. 2OA to 20C with the mount and the like removed.
  • FIG. 22A is a front cross-sectional view showing the vicinity of an optical fiber insertion hole formed in the optical module of FIGS. 2OA to 20C
  • FIG. 22B is a cross-sectional view taken along line C-C of FIG. 22A
  • FIG. 22C is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the optical fiber insertion hole.
  • FIG. 23A is a cross-sectional view showing another embodiment of an optical fiber insertion hole employed in an optical fiber insertion hole applied to the optical module of FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing another mode of the optical fiber insertion port, which is a large hole shape whose diameter is reduced abruptly at a position slightly entering from the joint end face.
  • FIG. 24A is a plan sectional view showing a state where the optical module of FIG. 2OA is incorporated in a receptacle
  • FIG. 24B is a front sectional view of the same.
  • FIG. 25A is a perspective view showing an optical fiber insertion jig of the present invention
  • FIG. 25B is a plan view showing an optical fiber insertion operation using the same.
  • FIG. 26A is a diagram showing the shape of the optical fiber inlet used for the optical fiber insertion hole applied to the optical fiber insertion jig of Fig. 25A.
  • Figure 26B is a cross-sectional view showing a tapered hole that has been opened
  • Figure 26B is a cross-sectional view showing an optical fiber insertion port with a wrapper type
  • Figure 26C is a section where the optical fiber insertion port is slightly inserted from the joint end face. It is sectional drawing which shows what has a large hole shape whose diameter reduces rapidly in a place.
  • FIG. 27 is a plan view showing a sealing structure in the vicinity of the light emitting / receiving part of the optical module according to the present invention.
  • FIG. 28 is a cross-sectional view showing the sealing structure of FIG.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the optical module with a receptacle according to the present invention.
  • FIG. 30 is a longitudinal sectional view showing the optical module with the receptacle of FIG. 29.
  • FIG. 31 is a sectional view taken along line AA of FIG.
  • FIG. 32A is a plan view showing the optical module of FIG. 29, FIG. 32B is a front view thereof, and FIG. 32C is a side view thereof.
  • FIG. 33 is a perspective view showing an adapter part of the optical module with the receptacle of FIG. 29.
  • FIG. 34 is a perspective view showing an adapter part of a second embodiment of the optical module with a receptacle according to the present invention.
  • FIG. 35 shows an adapter part according to the optical module with a receptacle according to the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing an optical module incorporated in the optical module.
  • FIG. 36 is a plan view showing a conventional optical module. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical module 11 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a left side view of FIG. 1
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the optical module 11 of FIG. 1 excluding a cap
  • FIG. FIG. 2 is a plan view of an optical module package (hereinafter simply referred to as a package) 12 in the optical module 11 of FIG.
  • the optical module 11 includes an optical element such as an LD (particularly, using a surface-emitting type semiconductor laser) 3a and a PD (photodiode) 3b in a resin package 12.
  • a mount 4 made of aluminum die cast etc. with 3 mounted is arranged, and a ferrule 5 similar to a two-core MT optical connector is attached as an optical connector at the front of the package 12 and sealed with a cap 20. .
  • the ferrule 5 has a box-shaped outer shape obtained by shaving the flange of a general MT-type optical connector, and passes through an optical fiber (optical fiber (bare fiber)) 6. Then, fix it with an adhesive.
  • the flange portion of the MT optical connector is mechanically positioned as an MP ⁇ optical connector (MPO: Multifiber Pus On), which is a plastic optical connector defined by JISC 5982 (compliant with IEC1754-7), for example. It is necessary as a part or as a clip receiving part at the time of crib coupling, but when it is incorporated in an optical module, it is not necessary unless the part is used as a positioning element. That is, the ferrule 5 is connected to the external optical connector (for example, as shown in FIG.
  • the optical fiber exposed at the joining end face of the external optical connector is brought into contact with the joining end face of the external optical connector by abutting the joining end face of the external optical connector against the joining end face 5a.
  • the optical fiber 6 exposed at the center is precisely positioned and butt-connected.
  • the mating pin hole 5b is drilled in the ferrule 5 from the joint end face 5a. / 13053
  • a part of the side wall of the package 12 is formed with a recess 12a so that the ferrule 5 can be fitted therein, and the ferrule 5 is fitted into the recess 12a and adhered.
  • the ferrule 5 as the optical connector of the optical module 11 is formed.
  • ferrule As another manufacturing method of ferrule, there is a method of simultaneously forming ferrule simultaneously with forming a package.
  • the lower half of the ferrule in particular, the optical fiber hole (actually the groove) and the positioning pin holes (actually the groove) on both sides thereof are simultaneously formed. Then, put the optical fiber in the groove, apply the adhesive, and close the lid.
  • a positioning table 2 having a positioning groove 21a for positioning and receiving an extension 6a of an optical fiber 6 fixedly inserted into a ferrule 5 is mounted on the package 12. 1 and a positioning structure such as positioning projections 23, 24 in two directions at right angles for positioning the mount 4 on which the optical element 3 is mounted are integrally formed.
  • a positioning groove 2la a V-groove, a U-groove, a round groove, etc., each having an optical fiber positioning and aligning function are employed. In Fig. 3 etc., V-groove is adopted.
  • a material for the mount 4 and the package 12 a material that can ensure molding accuracy is preferable.
  • alumina ceramics (sintered body), aluminum nitride sintered body, liquid crystal polymer, etc. are used as a material of the mount 4, for example.
  • Aluminum nitride sintered body is a material that is excellent in heat dissipation and is particularly suitable for mounting mount for light emitting element 3a.
  • the liquid crystal polymer has excellent temperature characteristics and can be obtained at a low cost, and is a material suitable for the mounting mount for both the light emitting and receiving light elements 3a and 3b.
  • the material of the mount is common to the other embodiments.
  • An epoxy resin or the like is used as a material of the package 12.
  • the extending portions 6a of the two optical fibers 6 extending inward from the ferrule 5 are placed and supported in the two positioning grooves 21a of the positioning table 21 respectively.
  • the positioning table 21 is integrally formed with the package 12 when the package 12 is formed as described above, and has a configuration in which the bottom of the package 12 is raised.
  • the optical element 3 is slightly moved to adjust the position between the optical fiber 6 and the optical element 3. 1 1 I explain the procedure.
  • the positions of the two optical elements 3 (PD 3b and LD 3a) on the mount 4 are both set at specified positions with reference to, for example, the corner 4a of the lower surface of the mount 4 (see FIG. 3).
  • the alignment between the light-emitting or light-receiving surface of the two optical elements 3 and the light-emitting or light-receiving optical fiber 6 is based on the package 12 in the longitudinal direction of the optical fiber (left-right direction in FIG. 4).
  • Positioning protrusions 23 are integrally formed so that a part of the rear inner wall surface protrudes.
  • the distal end surface of the positioning projection 23 and the positioning side surface 4b of the mount 4 are in contact with each other, whereby positioning in the longitudinal direction of the optical fiber is performed.
  • the positioning of the two optical elements 3 in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber is performed by a positioning projection 24 integrally formed so that a part of the side inner wall surface of the package 12 projects.
  • the tip surface of the positioning projection 24 and the other side surface 4c orthogonal to the above-described one side surface 4b for positioning the mount 4 abut on each other, thereby forming a direction perpendicular to the longitudinal direction of the optical fiber. Is determined.
  • FIG. 1 corresponds to a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4 (FIG. 1 shows a state where the cap 20 has been attached).
  • the mount 4 is positioned in the above-described two orthogonal directions. If the positioning is more accurately performed by using 2 4, accurate positioning of the two optical elements 3 with respect to the package 12 is performed.
  • the extension 6a of the optical fiber 6 extending from the ferrule 5 is integrally formed with the package 12 at an accurate position, and is accommodated in the positioning groove 21a of the positioning table 21 having a V-groove. As a result, the tip of the optical fiber 6 and the light emitting surface or the light receiving surface of the optical element 3 are accurately aligned with each other since they are accurately positioned with respect to the package 12. 53
  • the mutual alignment between the optical fiber 6 and the optical element 3 when assembling the optical module 11 is a passive method, and the optical element 3 is Unlike the active method, in which light is emitted and received, and the optical element is finely moved while measuring the optical power with a measuring instrument, the mount 4 on which the optical element 3 is mounted is simply attached to a predetermined location on the package 12 (the positioning projections 23, 24). It is very simple because it only needs to be installed in contact with the tip surface. In addition, an expensive dedicated position adjusting device is not required. Also, unlike the conventional passive method, positioning masking is not required and positioning can be performed with sufficiently high accuracy.
  • the positioning protrusion of this embodiment has a shape extending from the inner wall surface of the package, it is basically sufficient to position the mount. (Definition section) Even if it is structurally ensured. Therefore, the positioning protrusion does not necessarily have to be a bar-shaped protrusion extending from the package inner wall as in the embodiment, but may be a mere protrusion from the package bottom.
  • the positioning table is integrated with the ferrule part.
  • the presence of a positioning table shall be recognized in such a case.
  • the positioning operation can be completed in a shorter time than the positioning of the active method, and the assembling time of the entire optical module can be reduced and the cost for assembling can be reduced.
  • the optical module having the lead terminal 7 penetrating through the through hole of the printed board has been described.
  • the present invention is naturally applicable to an optical module mounted on the surface of the printed board.
  • the lower end of the lead terminal has a shape having a flat surface in contact with the wiring pattern on the surface of the printed board.
  • the configuration in which both the light emitting and receiving optical elements 3a and 3b are mounted on one mount 4 and the mount 4 is positioned by the positioning protrusions 23, 24 and the like has been described.
  • the optical elements 3a and 3b are individually mounted as shown in FIG.
  • the mounted mounts 26a, 26b are mounted on the positioning projections 27a, 27b formed in the package 27 in the same manner as the positioning projections 23, 24, and the positioning table 21. It is also possible to adopt a configuration in which the position is individually raised by a passive method in which the positioning table 27c is brought into contact with the positioning table 27c having the same function as that described above.
  • surface-emitting type optical elements that is, surface-emitting type laser diodes (VCSEL) and light-emitting diodes, and surface-receiving type photodiodes are widely used as optical elements of optical modules for multimode optical fibers.
  • the rear surface is simply an electrode surface with respect to the front light-emitting surface and light-receiving surface (the portion of the hole drilled in the electrode surface), and there is a front and back with respect to the optical fiber.
  • electrical circuits electrical wiring boards
  • the electrode surface on the rear surface of the optical element will be orthogonal to the electric wiring board, and a device for connection will be required.
  • the light receiving / emitting surface of the optical element no longer faces the end face of the optical fiber.
  • the lead terminals of the package and the electrodes of the electric wiring board are connected by bonding wires.
  • the light receiving / emitting surface is directed toward the optical fiber of the mount 4 on which the optical elements 3a and 3b are mounted.
  • An electrode 29d is formed on the front surface 29a and the upper surface 29c, and an optical element is mounted on the front surface 29c.
  • a bonding wire 29e is provided between the electrode 29d and the lead terminal 7. It is possible to connect.
  • the characteristics are worse and disadvantageous.
  • ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ In the mounting method where the light receiving / emitting surface of the optical element is directed directly to the optical fiber, there are cases where the bonding wire becomes longer due to the connection of the electrode far from the lead terminal, and the above-mentioned electrical characteristics are further deteriorated. The inconvenience of, occurs.
  • the present invention proposes an appropriate technique for assembling the mount to the package and attaching the optical element to the mount.
  • FIG. 6 is a perspective view of the mount 4 with the optical element from the bottom side
  • FIG. 7A is a plan view of the mount 4 with the optical element
  • FIG. 7B is a front view
  • FIG. 7C is a bottom view
  • the mount 4 on which both the light receiving element 3a and the light receiving element 3b are mounted has a front surface as shown in FIGS. Electrodes (the front electrode is indicated by 25a and the bottom electrode is indicated by 25b) are formed on the two surfaces of 29a and, for example, the bottom surface 29b, and the optical elements 3a and 3b are mounted on the front surface of the mount 4. Attach, and place the bottom surface 29b directly on the lead pattern inside the package 12 of the lead terminal 7 of the package 12 to electrically connect the electrode 25b of the bottom surface 29b to the lead terminal 7. I do. That is, connection is performed by a so-called flip-chip method.
  • the inner portion of the package 12 of each lead terminal 7 has a shape in which the base ends are gathered at the lower surface position of the mount 4 and each electrode terminal 25 b of the lower surface 29 b of the mount 4 is separately contacted one by one. It is.
  • the electrode 25 b on the lower surface of the mount 4 may be set to a thickness suitable for a connection method described later.
  • the material of the lead terminals 7 copper or copper alloy plated with gold is used.
  • the method of connecting the electrode 25b of the bottom surface 29b of the mount 4 directly to the lead terminal 7 in the above is as follows: (1) the gold plating surface (electrode 25b on the bottom surface of the mount 4) and the gold plating surface (lead terminal). 7) directly by ultrasonic pressure bonding, 2 Anisotropic conductive base between the gold-plated surface (electrode 25b on the bottom of the mount 4) and the gold-plated surface (lead terminal 7).
  • the distance of the electrical wiring from the optical element 3a, 3b or the mount 4 to the lead terminal 7 can be reduced.
  • the thickness of the wiring (electrode) of the mount 4 is not so limited, it is easy to improve the conductivity by increasing the thickness.
  • the package can be downsized. Although the bonding wires from the optical elements 3a and 3b to the pattern on the mount 4 remain, this wiring is sufficiently short, so that there is no particular problem with respect to electromagnetic waves.
  • Optical components such as mirrors and prisms are not required, and the structure is simple.
  • This embodiment relates to a mount in which a light-emitting element 3a and a light-receiving element 3b are individually mounted, like mounts 26a and 26b in FIG.
  • This embodiment will be described as being applied to the optical module package 12b of FIG. 5.
  • reference numeral 42 is attached to the mount for mounting the light emitting element 3a, and the mount for mounting the light receiving element 3b.
  • Reference number 43 is attached to the mount.
  • Fig. 8A is a front view of the mount 42 with the light-emitting element 3a attached
  • Fig. 8B is a bottom view of the same
  • Fig. 9A is a front view of the mount 43 with the light-receiving element 3b attached
  • Fig. 9B is the same bottom.
  • Each of the mounts 4 2 and 4 3 is, like the mount 4 described above, an electrode connected to the front surface 42 a, 43 a and the bottom surface 42 b, 43 b (the electrodes on the front are 44 a, 4 5a, the electrodes on the bottom are indicated by 4 4b and 4 5b), and the light emitting element 3a or the light receiving element 3b is attached to the front 4 2a and 4 3a of the mounts 4 2 and 4 3 , Bottom 4 2 b, 4 3 b is directly mounted on the lead terminal 7 of the package 12 b and electrically connected to the lead terminal 7.
  • the shape of the portion inside the package 12b of the lead terminal 7 is a shape according to the arrangement of the electrodes on the bottom surfaces of the two mounts 42, 43.
  • the mount 52 has a stepped shape having a step in the front-rear direction, and the light emitting element 3 a and the light receiving element 3 b are connected to the mount 52.
  • the front surface 52a1 and the rear surface 52a2 of the step are separately mounted.
  • the optical module 51 also has a positioning table for positioning the optical fiber with respect to the optical element, but is not shown.
  • FIG. 11A is a front view of the mount 52
  • FIG. 11B is a bottom view.
  • This mount 52 also has electrodes connected to the front surface 52 a and the bottom surface 52 b, similarly to the mount 4 described above (the front electrode is denoted by 53 a and the bottom electrode is denoted by 53 b).
  • the light-emitting element 3 a is provided on the front surface 52 a 1 of the stepped shape 52 a of the mount 52
  • the light-receiving element 3 b is provided on the rear surface 52 a 2 as described above. Attach.
  • the bottom surface 52 b of the mount 52 is placed directly on the inner portion of the package 12 of the lead terminal 58 of the package 12, and is electrically connected to the lead terminal 58.
  • the shape of the lead terminal 58 is determined according to the arrangement of the electrodes on the bottom surface of the mount 52.
  • the number of optical elements is two, that is, the light emitting element 3a and the light receiving element 3b.
  • the present invention can be applied to the case of three or more optical elements. It is also possible to attach more than one.
  • each of the above embodiments is preferably applied to an optical module using a surface-emitting type optical element, but is also applicable to an optical module using an edge-emitting type optical element.
  • the ferrule (optical connector part) integrated with the package 12 is limited to the ferrule (so-called MT connector) of the pin fitting position alignment method as in this embodiment.
  • MT connector ferrule of the pin fitting position alignment method
  • a ferrule of a type in which ferrules are connected in a positioning fitting sleeve is also conceivable.
  • ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ Package can be downsized because there is no bonding wire between the mount and the package.
  • the work of assembling the optical module is improved because the work of attaching a long bonding wire, which is performed between the mount and the package, becomes unnecessary. In addition, the problem of deterioration due to peeling of the bonding wire at the grounding point is eliminated.
  • the structure is simple.
  • FIG. 15A is a plan view showing the optical module 120 of the present embodiment
  • FIG. 15B is a front view
  • FIG. 15 (: is a view taken along the arrow A in FIG. 15B.
  • 6 is a perspective view showing the internal structure of the package of the optical module 120, with the mounts removed, etc.
  • Fig. 17 shows the positioning table 1 of the optical module 120 shown in Figs.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where a holding member 1 25 is installed on 22, and shows the vicinity of a light emitting element 3 a and the vicinity of a light receiving element 3 b, respectively.
  • this optical module 1 In 20 As shown in Fig. 15A, Fig. 15B, Fig. 15C and Fig. 16, this optical module 1 In 20, the positioning table 1 provided in the package 1 2 1 containing the optical elements 3a and 3b
  • the optical grooves 124a and 124b are precisely positioned and aligned with respect to the respective optical elements 3a and 3b by the positioning grooves 1223a and 123b on 22.
  • the optical fins placed in the positioning grooves 1 2 3a and 1 2 3b, '1 2 4 a and 1 2 4 b, are positioned by the pressing members 1 2 5 placed on the positioning table 1 2 2 and the positioning grooves 1 2 3a, 1 2 3b Pressed down and fixed to prevent displacement.
  • the package 121 has a structure in which the tray-like body is sealed with a lid 120a (see FIGS. 15B and 17).
  • the positioning table 1 2 2 extends from the vicinity of the optical elements 3 a and 3 b to the inside of the notch 1 2 1 b formed in the package side wall 1 2 1 a, and the positioning groove 1 2
  • 3a, 1 2 3b penetrates the positioning table 1 2 2 and one end faces each optical element 3 a, 3 b, and the other end projects outside the package side wall 1 2 1 a.
  • Part 1 2 1c Reached and penetrated the joining end surface 1 2 1d at the tip.
  • the optical fibers 1 2 4 a and 1 2 4 b positioned by the positioning table 1 2 2 are slightly protruded from the positioning table 1 2 2 on the optical elements 3 a and 3 b side.
  • 3b are precisely positioned at a position where they can be optically coupled to each other, and the other side is exposed while being positioned substantially flush with the joint end face 121d.
  • a bare fiber having a diameter of 125 ⁇ m is applied as the optical finos 124 as 124 b.
  • the ends of the positioned optical fibers 124a and 124b are buried and fixed in a transparent resin for refractive index matching filled in the vicinity of the optical elements 3a and 3b.
  • the single-mode optical fiber ⁇ ' is used as the optical fiber 124 on the light emitting element 3a side, and the core diameter is larger than the single mode optical fiber as the optical fiber 124b on the light receiving element 3b side. It is more preferable to use a multi-mode optical fiber. For example, a single mode optical fiber having a core diameter of about several ⁇ m is used, and a multimode optical fiber having a core diameter of about several tens of meters is used, for example.
  • the single-mode optical fiber and the light-receiving element 3 there are single-mode and multi-mode optical fibers on the external optical connector side connected to the optical module 120, but as described above, the single-mode optical fiber and the light-receiving element 3 If a multi-mode optical fiber is used on the b side, the input / output efficiency can be improved regardless of whether the optical fiber on the external optical connector side is single-mode or multi-mode. That is, Light is efficiently incident from the optical fiber to the single-mode optical fiber, but the reverse is difficult, and as described above, the single-mode optical fiber is placed on the light-emitting element 3a and the multimode is placed on the light-receiving element 3b as described above. With the configuration using an optical fiber, the input / output efficiency between the optical elements 3a and 3b can be increased regardless of whether the optical fiber on the external optical connector side is single mode or multimode. It is.
  • a semiconductor laser (LD) is used as the light emitting element 3a, and a photodiode with a preamplifier is used as the light receiving element 3b.
  • An optical connector 10A having a configuration for performing butt connection between optical fibers by positioning with the same pin connection method as that of the MT type optical connector is butt-connected to the joint end face 121d. Insert the mating pin 10a of the optical connector 1OA into the mating pin holes 126a, 126b of the side walls 121a (including the protrusion 121c) on both sides of the cutout 121b.
  • the optical connector 1 OA With positioning the optical connector 1 OA with respect to the protrusion 121 c, the positioning accuracy between the optical fibers 9 a and 9 on the optical connector 1 OA side and the optical fibers 124 a and 124 b on the module 120 side can be improved. It is secured, aligned and butt-connected.
  • the protrusion 121c has a configuration similar to that of the end of the MT type optical connector (near the joining end face), and the dimensions between the fitting bin holes and the positioning groove corresponding to the positioning between the optical connector to be connected.
  • the joint end face 121d is appropriately polished.
  • the optical module 120 and the optical connector 1OA are formed as small as possible, and to suppress the enlargement of the receptacle 13 and the optical connector plug 15 (both are described later; see FIGS. 19A and 19B) in which these are incorporated. .
  • the joining end face of the optical connector 1 OA is shorter than the short side 2.5 mm x long side 6.4 mm of the MT type optical connector specified in JISC 5981.
  • the dimension between the mating pins 10 a is stipulated in JISC 5981 4.6 Smaller than 2.6 mm 2.6 mm, alignment axis for positioning grooves 123 a and 124 b There is one with the gap set to 0.75 mm.
  • the dimension between the fitting pin holes 126a and 126b on the optical module 120 side also matches the dimension between the fitting pins 10a.
  • the optical module 120 is an optical connector plug. It is stored in the receptacle 13 into which 15 is inserted.
  • the optical module 120 is mounted on an electric circuit board 14 incorporated in the receptacle 13 described above, and a lead terminal 8 projecting outward from a package 121 is connected to the electric circuit board. It is electrically connected and fixed to the electric circuit pattern on the substrate 14 by soldering or the like.
  • a terminal 14 a pin terminal
  • Light emission control of the light emitting element 3a in the optical module 120, reception of a light receiving signal from the light receiving element 3b, and the like can be performed by a control device, a measuring instrument, or the like.
  • the optical connector 1 OA is exposed at the tip of the housing 15 a of the optical connector plug 15.
  • the optical connector plug 15 When the optical connector plug 15 is inserted into the cylindrical adapter portion 13 a provided in the receptacle 13, the optical connector plug 15 is positioned by the internal structure of the adapter portion 13 a. As a result, the connection end face 1 Ob of the optical connector 1 OA at the end of the optical connector plug 15 is connected to the connection end face 1 2 of the optical module 12 0 located at the back in the direction of insertion into the adapter 13 a. It is positioned with respect to 1 d, whereby the joining end faces 10 b and 121 d can be abutted against each other. At this time, the mating pin 1 ⁇ a on the optical connector 10A side is inserted and mated into the mating pin holes 1226a and 1226b on the optical module 1220 side.
  • the optical fibers 9a and 9b on the optical connector 1OA side are precisely positioned and butt-connected to the optical fibers 1224a and 124b on the 20 side.
  • a latch 15 protruding from the housing 15a of the optical connector plug 15 is formed on an engagement portion 13b on the receptacle 13 side (in the figure, an adapter portion 13a is formed).
  • the optical connector plug 15 is prevented from coming out of the adapter part 13a by engaging with the optical module plug 15 and the biasing force of the spring (not shown) built in the housing 15a is applied to the optical module. Acts as the butt force of the optical connector 1 OA against 120, and the desired low connection loss between the butt-connected formed optical fibers 9a, 9b and the optical finos 124a, 124b.
  • the plug 15 can be pulled out, and the connection to the optical module 120 can be released.
  • the dimension between the mating pin 10a of the optical connector 1OA and the dimension between the optical fibers 9a and 9b exposed at the joint end face of the optical connector 1OA, the mating pin hole 1 on the optical module 120 side The dimension between the two and the dimension between the optical fibers 124a and 124b at the joint end face 121d are set to be the same between the optical connector 10A and the optical module 120.
  • the optical module 120 and the optical connector 1 OA are formed by inserting and fitting the mating pin 1 O a fixed to the optical module 120 side so as to protrude and the mating pin hole on the optical connector 1 OA side. It is also possible to adopt a configuration for performing positioning between the two. In this case, the fitting pin 10a is inserted and fitted in advance into the fitting pin hole 1 26a of the optical module 120, and is fixed with a bonding agent or a pin clamp member. be able to.
  • FIG. 15A, FIG. 16 and FIG. 17, the description of the inside of the package 122 will be continued.
  • the positioning grooves 123 a and 123 b V grooves, U grooves, round grooves, etc., each having an excellent centering function are employed.
  • a V-groove is illustrated.
  • the light emitting element 3a and the light receiving element 3b are provided on separate mounts 128a, 128b, respectively.
  • the light receiving element 3b has a preamplifier.
  • reference numeral 127 denotes a monitor light receiving element, which is provided on the mount 128c.
  • each of these mounts 128a to 128c is a cuboid or cubic bare chip, and the side on which flatness is obtained with high precision is placed inside the package 122. It is precisely positioned by contacting the protruding walls 1 2 1 e and 1 2 1 f and the inner wall 1 2 1 g, which allows the optical elements 3 a, 3 b, 1 27 is also precisely positioned at a predetermined position in the package 1 2 1.
  • the mount is a rectangular or cubic bare chip having a positioning side surface with a high degree of flatness being obtained with high accuracy, and is mounted in a passive manner by abutting against a package inner wall surface or the like. The same applies to the positioning method performed.
  • the positioning stand 122 With the protruding walls 121e, 121f and the inner wall 121g. .
  • the protruding walls 1 2 1 e, 1 2 1 f, and the inner wall 1 2 1 g The positioning bases 1 2 2 are dies in the same direction, specifically, upper and lower dies (see FIG. 18).
  • Figure 1 8 indicates the vicinity of the cut 12 lb. 129 in the figure is the upper model. Since the lower mold is formed by the illustration, the positioning accuracy of the positioning grooves 123a, 123b with respect to the protruding walls 121e, 121f, the inner wall 121g, etc.
  • the mounts 128a and 128b are accurately positioned by the protruding walls 121e and 121f, the inner wall 121g, etc., the optical elements 3a and 3b mounted on these mounts 128a and 128b In addition to being accurately positioned at the target position, high positional accuracy with the positioning grooves 123a and 123b is also ensured.
  • the optical fibers 124a, 124b are positioned by the positioning grooves 123a, 123b, these optical fibers 124a, 124b are optically coupled to the optical elements 3a, 3b. Positioned with high precision.
  • the mold for forming the fitting pin hole 126a is separate from the mold for forming the inner wall of the package 121 and the positioning grooves 123a and 123b, and the positioning accuracy when connecting to the external optical connector is different. Reserved separately.
  • the optical elements 3a and 3b are mounted at specified positions on rectangular mounts 128a to 28c precisely positioned by the protruding walls 121e and 121f, the inner wall 121g, etc. in the package 121. If the ends of the optical fibers 124a and 124b are positioned by the positioning grooves 123a and 123b on the positioning table 122, the positioning accuracy of the optical fibers 124a and 124b with respect to the optical elements 3a and 3b is ensured. It has become to be.
  • Conductive patterns are appropriately formed on the surfaces of the mounts 128a to 128c, and the mounts 128a to 128c mounted on the bottom of the package 121 have their conductive patterns provided on the bottom of the package 121. It is electrically connected and fixed to the conductive pattern or the lead terminal 8 by soldering or the like.
  • the mount 128 a can be brought into contact with a contact surface 121 j formed on a projecting wall 121 f inside the package 121 and a contact surface 121 k which is a side surface of the positioning table 122. It is positioned by placing it in The relative orientation between the two contact surfaces 121j and 121k is vertical, so that the orientation of the mount 128a can be accurately positioned. The relative orientation is also vertical between the contact surface 121 (the inner wall surface 121 g) that positions the mount 128 b and the contact surface 12 lm, and between the contact surfaces 121 n and 1210 that position the mount 128 c.
  • the mounts 128b and 128c are abutted by the abutting surfaces that form a vertical pair with each other, so that the positioning can be performed accurately.
  • the monitor element mount 128c is positioned obliquely with respect to the light-emitting element 3a mount 128a.
  • the alignment system in the package 121 of the mounts 128a to 128c is a so-called passive alignment system, which is performed while monitoring the optical input / output characteristics of the optical finos 124a and 124b (so-called active system). Is different from In the case of passive positioning, positioning can be completed easily and in a short time only by contacting the mounts 128a to 128c with predetermined contact surfaces, etc. It is possible to shorten the assembling time of the device.
  • the positioning accuracy of the optical finos 124a and 124b with respect to the optical elements 3a and 3b is not necessarily intended to improve the optical input / output characteristics between the end faces of the optical fibers 124a and 124b and the optical elements 3a and 3b. Does not mean to.
  • the optical power output from the optical module 120 (the output light from the end of the optical fiber 124a at the bonding end face 121d side) is changed for safety reasons. May be suppressed intentionally.
  • the contact surfaces 121 j and 121 k on which the mount 128 a for the light emitting element 3 a abuts in the package 121 are formed by the light emitting element 3 a and the optical fiber 124 a facing the light emitting element 3 a.
  • the alignment with the tip surface is formed so as to be slightly displaced, and the mount 128a is positioned with an appropriate misalignment. This is the same in other embodiments.
  • the holding member 125 for holding the optical fins and '124a, 124b in the positioning grooves 123a, 123b on the positioning table 122 is fixed to the positioning table 122 by bonding using an adhesive or the like.
  • the method of fixing the pressing member 125 to the positioning table 122 is not limited to the above-described bonding, and various configurations such as claw engagement with the package 121 side, concave and convex fitting, and the like can be adopted.
  • the holding member 125 has a shape substantially matching the upper surface 122 a of the positioning table 122 (the surface on which the positioning grooves 123 a and 123 b are formed).
  • the optical fiber 124a, 124b can be held down over the entire length of the optical fiber.
  • Various materials can be used, such as metal, ceramics, glass, and sintered alumina, but optical finos pressed into the positioning grooves 123 a and 123 b,-124 a and 124 Considering that it is important not to cause a displacement in b, it is preferable to use a material having sufficient hardness and a material having a sufficiently small temperature change.
  • the material of the pressing member 125 is excellent in formability and workability, so that, for example, a notch 12 lb shape or a positioning base 122 shape can be easily formed. It is possible to improve the degree of freedom in designing each part of the package. For example, as shown in FIG. 15A, if the distance between the optical elements 3a and 3b is different from the package side wall 121, the positioning grooves 1 corresponding to the optical elements 3a and 3b are different.
  • the shape of the positioning table 122 is appropriately designed in order to obtain 23a and 123b, but by forming the holding member 125 into a shape corresponding to the shape of the positioning table 122, It can easily cope with holding down the optical fibers 124a and 124b.
  • the pressing member 1 25 has a notch 1 2 1 b formed in a groove shape in the package side wall 1 2 1 a and a groove insertion portion 1 2 5 a having a shape substantially coinciding with the inner surface of the package. Is inserted into the cutouts 121b, whereby the workability of positioning the holding member 125 with respect to the positioning base 122 can be improved. It is also effective in preventing displacement after fixing to the positioning table 122. From the viewpoint of the positioning workability and the prevention of misalignment, it is more preferable that the groove insertion portion 125a is configured to be fitted to the cut portion 12lb.
  • the pressing member 125 may be configured such that the engaging portion 125b provided on the side portion is engaged with the package side wall portions 121a on both sides of the notch portion 121b to achieve the positioning.
  • the longitudinal displacement of the grooves 123a and 123b is regulated.
  • the holding member 125 has protrusions protruding on both sides as the engaging parts 125 b, and package side walls 1 on both sides of the cut parts 121 b.
  • the fitting is made (engaged by fitting) into the recessed part 121 h formed in 21 a, thereby improving the workability of positioning the holding member 125 with respect to the positioning base 122.
  • the effect of preventing displacement after fixing to the positioning table 1 2 2 can be obtained more reliably.
  • the engaging portion 125b is not limited to the above-mentioned protrusion.
  • a concave portion or a side wall in which a protrusion protruding from the package side wall portion 121a is engaged by insertion or fitting can be adopted.
  • Various configurations other than the portion 121a such as a concave portion or a projection engaged (inserted or fitted) with a projection or a concave portion provided on the bottom portion 121i of the package 121 or the bottom portion of the cut portion 121b, can be adopted.
  • the holding member 125 of the optical module 120 of the present embodiment when positioned on the positioning table 122, forms a bonding end surface for the optical connector 1OA together with the bonding end surface 121d on the package 121 side.
  • the optical connector 120 is connected to the optical module 120 assembled by fixing the optical fibers 124a and 124b with the holding member 125, the joining end surface 121d on the package 121 side is formed.
  • the joining end face of the optical connector 1OA is brought into contact with the joining end face formed by the end face 125c of the holding member 125.
  • the bearing area is increased as compared with the case where only the joining end surface 121d of the package 121 is brought into contact with the optical connector 1OA. Since the butt force between the connector 1 OA and the OA can be stabilized without uneven distribution, the butt connection between the optical fibers can be stably performed.
  • the pressing force from the optical connector 1OA also acts on the pressing member 125, but the pressing member 125 inserts the groove insertion portion 125a into the cut portion 121b, and also engages with the engagement portion.
  • the engagement between the 125b and the package 121 prevents the displacement, so that the position is reduced.
  • the pressing force from the optical connector 1OA can be supported without displacement, and the positioning state of the optical fibers 124a and 124b pressed in the positioning grooves 123a and 123b can be stably maintained. Even if the optical connector 1OA is attached to and detached from the optical module 120, the pressing member 125 does not shift in position, and the optical members 124a and 124b pressed in the positioning grooves 123a and 123b by the pressing member 125 also shift in position. Does not occur, and the positioning accuracy of the optical fibers 124a and 124b is stably maintained.
  • the accuracy of the optical fibers 124a and 124b with respect to the optical elements 3a and 3b can be improved as long as the optical fibers 124a and 124b arranged in the positioning grooves 123a and 123b are pressed by the pressing member 125. Therefore, the ferrule can be positioned with respect to the package in the optical module of the first embodiment. Since it can be omitted, the workability of positioning the optical fibers 124a and 124b can be remarkably improved, and efficient assembly can be performed in a short time. Further, in the configuration in which the conventional ferrule is incorporated in the package, the package structure is complicated due to the positioning of the ferrule.
  • the holding member that is compatible with the position of the positioning plate 122 is provided. Since the holding of the optical fibers 124a and 124b can be easily realized simply by applying 125, the structure of the package 121 can be simplified, the molding can be facilitated, and the cost can be reduced. Since no holding member is required separately from the ferrule, the number of parts can be reduced as compared with the first embodiment, which also contributes to cost reduction.
  • the package 122 has special projections that affect the positioning of the optical fins 124a and 124b (for example, as shown in FIG.
  • the holding member that holds the optical fibers 124a and 124b can be made smaller than ferrules and the like used in the conventional technology, so the effect of the holding member on the design inside the package 121 Is small, it is possible to secure the degree of freedom such as the installation position of the optical elements 3a and 3b in the package 121, and the optical module 120 (specifically, the package 1221) can be downsized. There is also an advantage that it is possible.
  • the optical module of the type according to the present embodiment is not limited to the above-described configuration.
  • the shape of the positioning base, the shape of the holding member for holding the optical fiber in the positioning groove on the positioning base, and the like can be changed as appropriate. is there.
  • a cut portion or the like of the package side wall is exemplified.
  • the present invention is not limited to this.
  • various configurations can be adopted, such as a configuration in which a plurality of positioning walls or the like that abut on the side surface of the holding member as a point contact are protruded into the package.
  • the present invention is not limited to this.
  • the structure may be more inside the package than the joint end face. It is also possible to employ a pressing member having a rail structure that is arranged and does not contact the optical connector connected to the optical module.
  • the number of built-in optical elements or one or three or more may be used.
  • a mount with multiple optical elements on which an LD array or PD array is mounted
  • the number of the positioning grooves and the formation positions of the positioning table are also adjusted according to the number of the optical elements.
  • the formation of the optical fiber insertion hole and the fitting pin hole is not limited to die molding, but can be performed precisely by, for example, laser beam processing. Even in this case, the positioning of the processing laser beam can be adjusted by using only one of X, Y, and Z, and as a result, the accuracy of the relative positional relationship between the fitting bin hole and the optical fiber insertion hole can be secured.
  • FIG. 2OA is a plan view showing the optical module 30 of the present embodiment
  • FIG. 20B is a front view
  • FIG. 20C is a view on arrow B of FIG. 20B
  • FIG. 21 is a perspective view showing the internal structure of the package of the optical module 30, showing a state where a mount and the like are removed.
  • Fig. 22A is a front sectional view showing the vicinity of the optical fiber insertion hole 31 formed in the optical module 30 of Figs. 20A to 20C
  • Fig. 22B is a line CC of Fig. 22A.
  • FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the optical fiber insertion hole 31.
  • FIG. 22C is a front cross-sectional view showing the vicinity of the optical fiber insertion hole 31.
  • the mounts 28a to 28c incorporated in the package 33 are shown in FIG. 2OA, these are omitted in other drawings.
  • the package 33 is sealed with a cap 20a.
  • an optical connector 1OA FIG. 24A, FIG. (See Fig. 24B.
  • the fitting pins 10a on the side are inserted.
  • Two fitting pin holes 34 are penetrated, and the optical fibers 24a and 24b are inserted between these fitting pin holes 34.
  • a plurality of optical fiber insertion holes 31 (two in this embodiment) are penetrated. All of the one fitting pin hole 34 and the optical fiber insertion hole 31 are parallel to each other.
  • the fitting pin hole 34 and the optical fiber insertion hole 31 are also penetrated by a protruding portion 36 protruding outward from the side wall portion 32, and form a front end surface (outer surface) of the protruding portion 36 in the protruding direction. It is open at the joint end face 36a.
  • the protruding portion 36 has the same structure as that near the joining end face of the MT optical connector.
  • the optical module 30 and the optical connector 1OA be formed as small as possible to suppress the enlargement of the receptacle 13 and the optical connector plug 15 (both will be described later) in which these are incorporated.
  • the joining end face of the optical connector 1 OA is shorter than the short side 2.5 mm x long side 6.4 mm of the MT type optical connector specified in JISC 5981. It is a rectangle with a side of 3 mm and a long side of 4.4 mm, and the dimension between the mating pins 10 a is stipulated in JISC 5981.4.6 mm is smaller than 4.6 mm, and the dimension between the optical fiber insertion holes 31 is 0.75 mm. And the like are set.
  • the dimension between the fitting bin holes 34 on the optical module 30 side also matches the dimension between the fitting pins 10a.
  • the optical module 30 is housed in a receptacle 13 into which the optical connector plug 15 is inserted.
  • the optical module 30 is mounted on an electric circuit board 14 incorporated in the receptacle 13, and the lead terminals 8 projecting outward from the package 33 are connected to the electric circuit board on the electric circuit board 14. And is electrically connected and fixed by soldering or the like.
  • a terminal 14 a pin terminal
  • Control devices, measuring instruments, etc., electrically connected to the terminal 14 a are provided. Control of the light emitting element 3a in the optical module 30 and the light receiving element 3 It can receive a light receiving signal.
  • the optical connector 1 OA is exposed at the end of the housing 15 a of the optical connector plug 15.
  • the optical connector plug 15 When the optical connector plug 15 is inserted into the cylindrical adapter portion 13 a provided in the receptacle 13, the optical connector plug 15 is positioned by the internal structure of the adapter portion 13 a. As a result, the joining end face 10 b of the optical connector 10 A at the tip of the optical connector plug 15 is joined to the joining end face 3 6 of the optical module 30 arranged at the back in the insertion direction into the adapter 13 a.
  • the joint end faces 10b and 36a can be abutted against each other.
  • Optical fibers # 9a and 9b on the optical connector 1OA side are precisely positioned and connected to 24b.
  • a latch 15 b protruding from the housing 15 a of the optical connector plug 15 is provided with an engagement portion 13 b on the receptacle 13 side (in the figure, an engagement portion formed on the adapter portion 13 a).
  • the optical connector plug 15 is prevented from coming out of the adapter part 13a, and the biasing force of the spring (not shown) built in the housing 15a is applied to the optical module 3.
  • Optical connector 1 OA acts as a butt force of OA, and butt-connected formed optical fibers 9 a and 9 b and optical fiber 24 a,
  • the desired low connection loss can be obtained between 2 and 4b.
  • the distance between the fitting pins 10a of the optical connector 1OA and the distance between the optical fibers 9a and 9b exposed on the joint end face of the optical fiber 10 and the distance between the fitting bin holes 12 on the optical module 30 side The dimension and the dimension between the optical fibers 24a and 24b at the joint end face 36a are set to be the same between the optical connector 1OA and the optical module 30.
  • the fitting between the optical module 30 and the optical connector 1 OA is performed by inserting and fitting the mating pin 10 a fixed to the optical module 30 in a protruding state and the mating pin hole of the optical connector 1 OA.
  • a configuration for performing positioning between them can also be adopted.
  • Each optical fiber insertion hole 31 functions to position the optical fibers 24a and 24b inserted from the outside of the package 33 so that they can be optically coupled to the optical elements 3a and 3b.
  • the optical elements 3a and 3b are provided individually.
  • the optical fiber insertion hole 31 has a perfect circular cross section, and the inserted optical fibers 24a and 24b are positioned with high precision at predetermined positions where optical coupling with the optical elements 3a and 3b is possible. .
  • the optical fiber insertion hole 31 is set to have a true circular cross section with a diameter of 126 ⁇ m.
  • the optical fibers 24 a and 24 b inserted into the optical fiber insertion hole 31 are positioned with high accuracy on the alignment axis of the optical fiber insertion hole 31.
  • the optical fibers 24a and 24b are constrained by the optical fiber insertion holes 31 having a perfect circular cross section so as not to be displaced in any direction.
  • the positioning accuracy of the fibers 24a and 24b is maintained stably, so that the light enters the optical fiber 24a from the light emitting element 3a and receives the light transmitted by the optical fiber 24b at the light receiving element 3b. All can be performed efficiently at all times.
  • the optical fiber 24a on the light emitting element 3a side is a single mode optical fino
  • the optical fiber 24b on the light receiving element 3b side is a multimode optical fiber having a larger core diameter than the single mode optical fino. Is more preferable. As mentioned earlier, this can improve the optical input / output efficiency with the optical fiber on the external optical connector side.
  • a single-mode optical fiber having a core diameter of about several ⁇ m is used, and a multi-mode optical fiber having a core diameter of, for example, about several tens // m is adopted.
  • a semiconductor laser (LD) is used as the light emitting element 3a, and a photodiode with a preamplifier is used as the light receiving element 3b.
  • the optical fibers 24a and 24b project from the optical fiber insertion holes 31 toward the optical elements 3a and 3b, and the module side wall 32 and the optical elements 3a and 3b b and are inserted into positioning grooves 37a and 37b on a positioning table 37 provided therebetween, and are positioned with respect to the optical elements 3a and 3b.
  • V-grooves, U-grooves, etc. are used as the positioning grooves 37a and 37b, and the optical fibers arranged in the positioning grooves 37a and 37b are used.
  • the bushings 24a and 24b are pressed into the positioning grooves 37a and 37b by a pressing member fixed on the positioning table 37 by bonding or the like, thereby preventing displacement.
  • the ends of the optical fins 24a and 24b protrude from the positioning table 37 toward the optical elements 3a and 3b, but the protrusion dimensions are as small as 1-2 mm or 1 mm or less. Therefore, the ends of the optical fibers 24a and 24b reach the vicinity of the optical elements 3a and 3b while maintaining the positioning accuracy in the positioning grooves 37a and 37b due to their rigidity. You.
  • the ends of the optical fibers 24a and 24b whose positioning has been completed are also buried and fixed in a transparent resin (refractive index matching agent) for refractive index matching filled near the optical elements 3a and 3b. Displacement is prevented.
  • the optical elements 3 a and 3 b are positioned on a rectangular parallelepiped mount 28 a to 28 c precisely positioned by the projecting wall 33 a and the inner wall 33 b in the package 33. If the ends of the optical fibers 24a and 24b inserted from the optical fiber insertion holes 31 are positioned by the positioning grooves 37a and 37b on the positioning table 37, The positioning accuracy of the optical fibers 24a and 24b with respect to the optical elements 3a and 3b is ensured.
  • Each of the mounts 28a to 28c is a bare chip having a positioning side surface with a high degree of flatness obtained with high accuracy, and the positioning side surface is formed by a protruding wall 33a or an inner wall surface in the package 33. Positioning with high accuracy by the passive method by abutting against 33b etc.
  • a conductive pattern is appropriately formed on the surface of the mounts 28a to 28c, and the mounts 28a to 28c mounted on the bottom of the package 33 are mounted on the bottom of the package 33.
  • the conductive patterns on the mounts 28a to 28c side are electrically connected to the conductive patterns or the lead terminals 8 by soldering or the like and fixed.
  • the mount 28 a is protruded from the contact surface 33 c of the projecting wall 33 a formed inside the package 33 and the package bottom 33 f. Positioning is performed by contacting a side surface 33 g formed perpendicular to the contact surface 33 c of the positioning table 37.
  • the mount 28 b has a package inner wall 3 3 b and an abutting surface 3 3 b formed perpendicular to the inner wall 3 3 b by a projecting wall 33 h projecting into the package 33. Positioning is achieved by contacting 3i.
  • the mount 28c has an abutting surface 33j formed at the tip of the protruding wall 33a in the projecting direction toward the inside.
  • mount 28 a for the light emitting element 3 a By contacting with a contact surface 33 m formed on another protrusion wall 33 k formed next to the protrusion wall 33 a, the mount 28 a for the light emitting element 3 a can be formed. Positioned at an angle.
  • the contact surface 33m is perpendicular to the contact surface 33j. That is, mounts 28a to 28c are: By contacting a plurality of contact surfaces formed on the protruding walls 33a, 33h, 33k, etc. inside the package 33, positioning is accurately performed in different directions.
  • the alignment method in the package 33 of the mounts 28a to 28c is a so-called passive alignment, and is an alignment method that monitors and monitors the light input / output characteristics of the optical fibers 24a and 24b (so-called Active method).
  • passive positioning positioning can be completed simply and in a short time only by bringing the mounts 28a to 28c into contact with predetermined contact surfaces, etc., thereby improving positioning workability and improving the optical module 30. It is possible to shorten the assembling time.
  • this optical module 30 it is important to ensure the accuracy of the relative positional relationship between the optical fiber insertion hole 31 and the fitting pin hole 34. Forming the holes 34 in parallel with each other is advantageous for ensuring accuracy, and high accuracy can be easily obtained.
  • an optical fiber insertion hole 31 is a round bar-shaped slide core pin 31 1a for molding. Then, the slide core pin 34a for molding and the fitting pin hole 34 may be pulled out in the same direction from the package side wall 32 (including the protrusion 36). Since each slide core bin 34a positioned at a predetermined position with respect to the slide core pin 31a ensures a sufficient parallelism, the optical fiber insertion hole 31 and the mating pin hole 34 are parallel to each other. Therefore, it is necessary to ensure relative accuracy between the molds in different directions, such as the relationship between the positioning groove and the fitting pin hole in the second embodiment.
  • the reference of the positional deviation of the formed optical fiber insertion hole 31 is the center axis of the fitting pin hole 34, and on the line connecting the center axes of the fitting pin holes 34, the Precise on both sides centered at the bisector Measure the displacement (eccentricity) of the optical fiber insertion holes 31 that are positioned and evenly arranged from the predetermined position.
  • the groove 38 is an insertion groove of a positioning plate (not shown) for abutting the slide core pins 31a and 34a, and the slide core pins 31a and 34a are provided on the positioning plate.
  • the optical fiber insertion hole 31 and the fitting pin hole 34 are formed by being pulled out by a pulling-out operation from a state in which it comes into contact with the optical fiber.
  • the positioning grooves 37a, 37b on the positioning table 37 are formed by a mold in the same direction as the protruding walls 33a, 33h, 33k inside the package 33.
  • the protruding walls 33a, 33h, 33k, etc. inside the knocker 33 are formed by upward and downward molds (not shown) in Fig. 21.
  • the positioning table 37 is also considered to be a projecting wall in the package 33, it is integrally molded with the projecting wall 33a, 33h, 33k, etc. by using the same mold or the same direction mold. be able to.
  • the positioning of the optical elements 3a and 3b in the package 33 is performed by mounting the projections 33a, 33h, 33k, etc. in the package 33 on the contact surfaces formed on Therefore, the relative position between the contact surfaces formed on the protruding walls 33a, 33h, 33k, etc.
  • the positioning accuracy of the optical fibers 24a and 24b, which are pressed into the positioning grooves 37a and 37b and aligned, with respect to the optical elements 3a and 3b can be secured with high accuracy.
  • the accuracy of the relative positional relationship between the fitting pin hole 34 and the optical fiber insertion hole 31 is ensured, so that the optical fiber 9 a on the optical connector 1 OA side is secured.
  • 9b and the optical fiber insertion hole 3 1 the positioning accuracy between the optical fibers 24 a and 24 b is secured, and the positioning grooves 37 a and 37 b and the The optical fibers 24a, positioned in the positioning grooves 37a, 37b by ensuring the accuracy of the relative positional relationship between the points 28a, 28b and the respective contact surfaces for positioning.
  • the positioning accuracy of the 24b optical elements 3a and 3b is ensured.
  • the optical fibers 24a and 24 positioned by insertion into the optical fiber insertion holes 31 are accurately positioned at the target positions for the optical elements 3a and 3b, respectively.
  • the positioning accuracy with respect to the optical fibers 9a and 9b on the OA side can also be ensured.
  • the optical connector 1 Both the butt connection to the fibers 9a and 9b and the positioning to the optical elements 3a and 3b can be easily realized.
  • the direction of the molding die is different between the optical fiber insertion hole 31 and the positioning grooves 37a and 37b, and since the die is a separate body, a minute ( Although the optical module 30 may have a positional deviation of about several meters, for example, the optical module 30 has an optical fiber 24 a in a groove 38 existing between the package side wall 32 and the positioning table 37. , 24b are not constrained, and a slight bending is allowed here to absorb the deviation of the alignment axis. This does not cause inconvenience such as damaging the optical fibers 24a and 24b. Since the optical fiber insertion hole 31 is formed with high precision positioning with respect to the positioning grooves 37a and 37b, even if there is a deviation of the centering axis between the two, it is extremely small.
  • optical fibers 24a and 24b are almost the same as the state where they are positioned on the same alignment axis between the optical fiber insertion hole 31 and the positioning grooves 37a and 37b. Therefore, for example, there is no adverse effect such as hindering the work of inserting the optical fibers 24a and 24b from the optical fiber insertion groove 31 into the positioning grooves 37a and 37b. . Also, since the optical fibers 24a and 24b are restrained so as not to be displaced in any direction by being inserted into the optical fiber insertion holes 31, they are inserted and arranged in the positioning grooves 37a and 37b.
  • the optical fibers 24a and 24b must be lifted from the positioning grooves 37a and 37b, Prevention can be reliably prevented, and workability of positioning by holding down can be improved. Since the optical fibers 24a and 24b continue to be restrained by the optical fiber insertion holes 31 even after the pressing and fixing by the holding member is completed, the optical fibers 24a and 2b are unlikely to be displaced or lifted. 4b optical element 3a, 3b Positioning accuracy with respect to the long term can be stably maintained.
  • the positioning accuracy of the optical fibers 24a and 24b with respect to the optical elements 3a and 3b is not necessarily the light input / output between the end faces of the optical fibers 24a and 24b and the optical elements 3a and 3b. It does not mean that the purpose is to improve the force characteristics.
  • the optical power output from the optical module 30 (the output light from the end of the optical fiber 24a at the joining end surface 36a side) is reduced for safety. May be suppressed intentionally for the following reasons.
  • the contact surfaces 33 c and 33 g to which the mount 28 a for the light emitting element 3 a comes into contact in the package 33 should face the light emitting element 3 a.
  • the optical fiber 24a is formed so as to be slightly out of alignment with the end face, and the mount 28a is positioned so as to have an appropriate off-center.
  • the optical fiber insertion hole 31 has an optical fiber insertion port 31b expanded at the end facing the outside of the package 33. .
  • the optical fiber insertion port is not limited to the one shown in FIG. 22C.
  • the structure shown in FIGS. 23A and 23B can be adopted.
  • the optical fiber can be smoothly guided into the optical fiber insertion hole 31.
  • the optical fiber insertion port 3 Id in Fig. 23A is tapered so that the diameter decreases abruptly at a point slightly inside the junction end face 36a.
  • the hole is larger than the fiber insertion hole 31.
  • the optical fiber may enter the optical fiber inlet 31 d and even touch the inner surface thereof. For example, all of them can be guided to the optical fiber insertion hole 31 without jumping out from the optical fiber entrance 31 d.
  • Each of the optical module insertion ports 31b, 31c and 31d can be easily formed by a flange protruding from the slide core pin 31a.
  • the optical module 30 has a structure in which the optical fiber insertion hole 31 and the fitting bin hole 34 penetrate through the side wall 32 (including the projection 36) in parallel with each other. In the formation of the package 33 by molding with a resin mold or the like, parallelism between the optical fiber insertion hole 31 and the fitting pin hole 3 can be secured with high accuracy.
  • the external optical connector 1 OA see Fig. 19A and Fig. 19B
  • the optical connectors 9a and 9b on the optical connector 1 OA side are positioned with high precision with respect to the optical fibers 24a and 24b on the optical module 30 side. Can be.
  • the positioning grooves 37 a and 37 b are provided.
  • the positioning table 37 obtained, high accuracy can be obtained more easily and reliably.
  • excellent alignment accuracy can be reliably obtained.
  • displacement of the optical fibers 24a and 24b due to vibration and the like can be prevented by the pressing by the pressing member, and the accuracy can be stably maintained.
  • the positioning of the optical fibers 24a and 24b by the perfectly circular optical fiber insertion hole 31 has an advantage that the misalignment in any direction hardly occurs.
  • the positioning accuracy of the optical fibers 24a and 24b is stably maintained, so that there is no risk of misalignment even if the optical fibers 24a and 24b are used for a long period of time. It is possible to prevent the inconvenience that the light receiving efficiency and the transmission efficiency of the output light are reduced due to the displacement between a and 24b.
  • the number of formed optical fiber insertion holes may be one or three or more, other than the two described above.
  • a mount with multiple light-emitting elements or multiple light-receiving elements with an LD array or PD array
  • optical fiber insertion holes are formed for each optical element.
  • a mount in which a plurality of optical elements are mounted there is an advantage in that the positioning of the plurality of optical elements in the package can be performed collectively by positioning the mount. If a positioning table with positioning grooves is used, the shape and positioning of the positioning table must be adjusted according to the optical element and optical fiber insertion holes. It goes without saying that the number of grooves is adjusted.
  • the formation of the optical fiber insertion hole and the fitting pin hole is not limited to die molding, but can be performed precisely by, for example, laser beam processing. Even in this case, the positioning of the processing laser beam can be adjusted by using only one of XYZ, and as a result, the accuracy of the relative positional relationship between the fitting pin hole and the optical fiber insertion hole can be secured.
  • FIG. 25A is a perspective view showing an optical fiber insertion jig 140
  • FIG. 25B is a view showing an operation of inserting the optical fibers 24a and 24b using the optical fiber insertion jig 140.
  • the optical fiber insertion jig 140 has a configuration in which a fitting pin 144 is incorporated in a block-shaped jig main body 141.
  • the mating pins 14 2 project from opposite sides of a flat contact surface 1 4 3 formed on one side of the jig body 14 1, and are between the mating pins 1 4 2
  • An optical fiber insertion hole 144 that penetrates the jig body 141 is opened at the center of the contact surface 144. It is preferable that the optical fiber insertion hole 144 has the same diameter as the optical fiber insertion hole 31 on the side wall portion 32 of the package, and that the cross section is a perfect circular shape.
  • the opposite working surface extends in a straight line to the working surface.
  • the optical fiber insertion hole 1 4 4 should be a true circle with a diameter of 1 2 6 m along with the optical fiber insertion hole 3 1 on the package 3 3 side. I prefer to do that.
  • the two optical fins on the side wall 32 of the package and the insertion hole 3 1 are also formed in the jig body 144.
  • the optical fiber insertion hole 31 on the package side wall 32 side is inserted into each optical fiber insertion hole 144.
  • the separation distance between the optical fiber insertion holes 1 4 4 on the jig 1 4 0 side is the package 3 3 side It is needless to say that the distance between the optical fiber insertion holes 31 is exactly the same.
  • the two fitting pins 1 4 2 protruding from the contact surface 1 4 3 are inserted and fitted into a pair of fitting pin holes 3 4 of the package side wall 3 2, thereby forming the package side wall. It functions to precisely position each optical fiber insertion hole 144 corresponding to the two optical fiber insertion holes 31 on the part 32 side. Therefore, the fixing position of the fitting pin 14 2 in the jig main body 14 1 also needs to be precisely aligned with each fitting pin hole 34. Insert the mating bin 1 4 2 into the mating bin hole 3 4 and make the abutment surface 1 4 3 of the jig body 1 1 abut the bonding end surface 3 6 a of the package side wall 3 2 side.
  • the optical fiber insertion holes 144 and 31 on the jig 140 side and the package 33 side communicate with each other.
  • the optical fiber insertion hole 144 is inserted through the optical fiber insertion hole 144.
  • the optical fibers 24 a and 24 b can be inserted into the optical fiber insertion holes 31 on the package 33 side.
  • jig body 14 1 Various materials can be used as a material for forming the jig body 14 1.
  • Ceramics, zirconia, alumina, etc. have a high hardness and a surface with low sliding resistance to the optical fiber (bare fiber) can be easily obtained. There is an advantage that the operation of inserting an optical fiber into the optical fiber insertion hole 31 on the side wall portion 32 of the package can be smoothly performed.
  • Resin materials such as plastics are advantageous in that they are easy to process and inexpensive, so that costs can be reduced. Also, there is an advantage that even if it comes into contact with the package 33 made of resin such as plastic, there is no risk of damaging the joint end face 36a and the like.
  • Each mating bin 1 4 2 is fixed to the mating pin hole 1 4 6 formed in the jig body 1 4 1 by bonding or the like, and is pulled out from the mating pin hole 3 4 on the package 3 3 side. The work is not separated from the jig body 14 1.
  • the optical fiber insertion hole 1 4 4 and the fitting pin hole 1 4 6 formed in the jig body 14 1 are, as described above, the optical fiber insertion hole 3 1 and the fitting hole formed in the package side wall 32. It is necessary to precisely match the position relationship with the mating pin holes 34.
  • the slide core pins 3 1 a and 3 4 a (4 a) forming the optical fiber insertion hole 3 1 and the fitting pin hole 3 4 of the package side wall 3 2 are formed. High accuracy may be obtained by using the same as it is (see Fig. 2 OA).
  • the space between the optical fiber insertion hole 1 4 4 and the fitting pin hole 1 4 6 is parallel as between the optical fiber insertion hole 3 1 and the fitting pin hole 3 4 of the package side wall 3 2. Therefore, in resin molding using a mold, parallelism can be secured by pulling out the pins in the same direction as in the case of the slide core pins 31a and 34a.
  • an optical fiber inlet 1 4 7 expanded in a tapered shape.
  • the work of inserting the optical fibers 24a and 24b can be easily performed from the optical fiber insertion port 147.
  • FIG. 26A is an enlarged view showing the vicinity of the optical fiber insertion port 14.7.
  • the optical fiber insertion port 147 has an inclination angle of 1 to 85 with respect to the central axis of the optical fiber insertion hole 144.
  • This is a tapered expansion section with an inner surface of 1 mm, and the working surface is inserted into the optical fiber insertion hole of 124 mm in diameter (optical fiber of 125 mm in diameter is inserted).
  • the inlet of the optical fiber is not limited to that shown in FIG. 26A, and for example, the structures shown in FIGS. 26B and 26C can be adopted.
  • the optical fiber insertion port 144 a in FIG. 26B is trumpet-shaped, and the optical fiber can be smoothly guided into the optical fiber insertion hole 144.
  • the optical fiber insertion port 1 47 b in Fig. 26C has a tapered shape with a diameter that decreases abruptly at a point slightly inside the working surface 144, and near the joining end surface 144.
  • the round hole is larger than the optical fiber insertion hole 144.
  • the optical fiber enters the optical fiber insertion port 144b and hits the inner surface. As long as they are in contact, they can be reliably guided to the optical fiber insertion hole 144 without jumping out of the optical fiber insertion port 144b.
  • the mating pins 14 2 on both sides are inserted and fitted into the mating pin holes 3 4 on both sides of the package 32, respectively, and the jig 140 is further pushed toward the package side wall 32.
  • the contact surface 14 4 3 is brought into contact with the joining end surface 36 a by the insertion.
  • the optical fibers 24a and 24b are inserted into the optical fiber insertion holes 31 on the package 33 side via the optical fiber insertion holes 144.
  • the end can finally reach a target position near the optical elements 3a and 3b.
  • the polishing performed on the bonding end face 36a on the package 33 side is performed using an optical fiber 24a using a jig 140. After the insertion work of 24b is completed, remove the jig 140 before performing.
  • the structure of 32 can be simplified, and the formability is also improved. Due to the simplification of the structure, a mold for molding the package 33 with resin can be simplified, so that manufacturing costs can be reduced and manufacturing efficiency can be improved. In addition, the above-mentioned improvement in formability improves the accuracy of forming the optical fiber insertion hole 31 and the mating pin hole 34 on the package 33 side, as well as the accuracy of the relative positional relationship between them, and improves the accuracy. Can also be expected.
  • the number of optical fiber insertion holes 1 4 4 formed in the jig body 1 4 1 is the same as the number of optical fiber insertion holes 3 1 on the package 3 3 side, but the jig body is in a different position.
  • an optical fiber insertion hole may be formed so as to be compatible with optical modules of various dimensions.
  • an optical fiber insertion port extended in the form of a taper at the end of the optical fiber insertion hole was used.
  • the present invention is not limited to this.
  • a configuration in which a funnel-shaped jig for inserting an optical fiber is installed at the end of the optical fiber insertion hole may be employed. Regardless of the configuration, by applying it to the jig side instead of the package side, processing on the package side is minimized.
  • the fixing of the fitting pin 144 to the fitting pin hole 144 that does not penetrate the jig body 141 has been exemplified.
  • the present invention is not limited to this.
  • a configuration in which a fitting pin inserted and fitted into a fitting pin hole penetrating the jig body is prevented from coming off using a retaining member can be adopted.
  • the package shape of the optical module to which this jig is applied It is needless to say that the type of optical element to be stored and the arrangement position in the package can be changed.
  • the sealing resin is included so as to include the ends of the optical fibers positioned with respect to these optical elements 3a and 3b. Is provided by injection or the like.
  • the mount and the projecting wall are arranged between the optical elements by the internal design, for example, so that the output light from the light emitting element 3a is prevented from directly entering the light receiving element 3b.
  • measures are taken to prevent inconvenience such as crosstalk, it is preferable to surely prevent the scattered light due to reflection from entering the light receiving element 3b.
  • FIGS. 27 and 28 show a technique for also preventing scattered light from entering the light receiving element 3b. This technique is applicable to any of the above-described embodiments.
  • FIG. 27 is a plan view showing a light emitting / receiving part of the optical module according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 28 is a sectional view of the light emitting element, which is an optical fiber 62 and a semiconductor laser (LD).
  • Light-transmissive materials 64 are filled between the optical fibers 63 and the light-receiving elements 3b such as photodiodes (PD), respectively. 4, 64 are sealed so as to cover the whole by a light absorbing material 65.
  • the light transmissive material 64 allows the light emitted from the light emitting element 3a to pass through without absorbing the light, the coupling efficiency between the optical fiber 62 and the light emitting element 3a, and the light transmission from the optical fiber 63 This is for improving the coupling efficiency with the element 3b.
  • the light-transmitting material 64 is a light-transmitting organic polymer material having a higher refractive index than air, for example, a refractive index of about 1.3 to 1.5 and a refractive index of the optical fibers 62 and 63. (Refractive index of quartz glass: 1.45) and low hardness (soft) after curing is good, and gel-like silicone resin and modified acrylate resin are preferably used.
  • the material 65 has a long wavelength band laser light which is the light emitted from the light emitting element 3a. In order to absorb the water efficiently.
  • the light absorbing material 65 Organic polymer materials with high absorption efficiency of laser light in the long wavelength range, such as epoxy resin of room temperature curing type, thermosetting type or ultraviolet (UV) curing type, which is a black resin with excellent moisture resistance, are suitable. Used for
  • a liquid light transmitting material is filled between the optical fiber 62 and the light emitting element 3a and between the optical fiber 63 and the light receiving element 3b, and is heated at a predetermined temperature or irradiated with UV. As a result, a gel-like light transmitting material 64 was obtained.
  • thermoforming In the case of a silicone-based resin, heat curing is applied, and the curing conditions are, for example, 110 to 150 ° C. for 30 minutes to 1 hour.
  • UV irradiation curing was applied, and the curing conditions were, for example, 100 to 20 OmW / cm 2 , for 30 seconds to 1 minute.
  • a liquid or gel-like light-absorbing material is applied so as to cover the entire light-transmitting material 64, 64, and cured under a predetermined curing condition. It was set to 5.
  • Curing conditions were set at 80 to 100 ° C for 30 minutes to 1 hour in the case of an epoxy-based thermosetting resin.
  • the space between the optical fiber 62 and the light emitting element 3a and the space between the optical fiber 63 and the light receiving element 3b are respectively resin-sealed using the light transmitting material 64 and the light absorbing material 65. I was able to stop.
  • the resin between the optical fiber 62 and the light emitting element 3a and between the optical fiber 63 and the light receiving element 3b are formed by using a light transmitting material 64 and a light absorbing material 65. Since the light is sealed, part of the light emitted from the light emitting element 3a becomes scattered light, passes through the light transmitting material 64, and is absorbed by the light absorbing material 65. There is no danger of dissipating from material 65 to the outside. Therefore, by absorbing the scattered light from the light emitting element 3a with the light absorbing material 65, it is possible to prevent the light from being scattered outward.
  • the light transmitting material 64 is individually filled between the optical fiber 62 and the light emitting element 3a and between the optical fiber 63 and the light receiving element 3b. Then, these light-transmitting materials 64, 64 were sealed so as to entirely cover them with the light-absorbing material 65.
  • the scattered light from the light-emitting element 3a is absorbed by the light-absorbing material 65, and can be prevented from being scattered outside.
  • the incident light is absorbed by the light absorbing material 65, and can be prevented from being incident on the light receiving element 3b.
  • 3b crosstalk characteristics can be improved.
  • the present invention is not limited to the above-described configuration.
  • the light absorbing element 65 and the light receiving element 3b Even if only the upper light transmitting material 64 is covered, the crosstalk characteristics can be similarly improved.
  • the filling amount of the light-absorbing material 65, the shape after filling, the shape of the light-absorbing material 65, and the like are appropriately changed according to the shape of the light-emitting element 3a to the light-receiving element 3b to be sealed, such as size It is possible.
  • the sealing structure in which at least one of the light emitting element and the light receiving element is sealed with the light absorbing material, the scattered light from the light emitting element is absorbed by the light absorbing material. However, it can be prevented from dissipating outside. In addition, when light is incident on the light receiving element from the outside, the incident light is absorbed by the light absorbing material, and can be prevented from being incident on the light receiving element. The characteristics can be improved. As described above, even when the light emitting element and the light receiving element are arranged close to each other, it is possible to prevent the scattered light from the light emitting element from being incident on the light receiving element, and to improve the crosstalk characteristics of the light receiving element.
  • the package In addition to the positioning accuracy of the built-in optical element and the optical fiber, the positioning accuracy of the optical connector with respect to the external optical connector, that is, the positioning between the optical fiber on the external optical connector side and the optical fiber on the package side It is important to ensure accuracy, and it is necessary to ensure the workability of attaching and detaching. For this reason, in the connection between the optical module and the external optical connector, a connection structure for connecting the receptacle fixing the optical module and the optical connector plug housing the external optical connector should be adopted. Is preferred.
  • the optical module ensure the positioning accuracy with respect to the receptacle and the stability of the fixed state. Configuration to achieve this
  • optical module described in each of the following aspects belongs to the optical module of the present invention, that is, an optical module that houses an optical element positioned in a passive manner by a positioning structure in a package.
  • the portions protruding from both sides from the package side wall portion 32 are the adapter portions 250 (232) as in the optical module 231, which will be described later. , 25 1) function in the same way as the projections fitted into the grooves 24 3, and these optical modules 30,
  • FIG. 29 is a cross-sectional view showing the optical module with a receptacle according to the first embodiment
  • FIG. 30 is a vertical cross-sectional view thereof
  • FIG. 31 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
  • reference numeral 231 denotes a two-core optical module
  • reference numeral 232 denotes an adapter portion (receptacle) of an optical transceiver in which the ferrule 2 14 of the optical connector plug 2 13 is housed.
  • the optical module 2 3 1 is fixed to the adapter section 2 32 in a state of being opposed to the optical connection side of the adapter section 2 32, and the optical fiber of the optical connector plug 2 13 and the optical module 2 3 1
  • the optical module 231 which is optically connected to the optical fiber in a state where the optical fiber is abutted against each other, has a laser diode as shown in FIGS. 32A to 32C.
  • the optical fins 203 and 203 are exposed at one end face 202 a of a package 202 made of an epoxy resin or the like having a built-in optical element such as a diode (LD) or a photodiode (PD).
  • LD diode
  • PD photodiode
  • connection terminals 205, 205,... For electrically connecting to the external wiring are provided on the lower surface 202b of 2.
  • the ends of both side surfaces 202c and 202c on one end surface 202a side of the package 202 are formed as protrusions having a rectangular cross section protruding outward.
  • the lower ends of the portions 233 and 233 are tapered portions 233a that are inclined downward.
  • the projections 2 3 3 and 2 3 3 have both a function as a positioning member and a function as a fixing member.
  • the material constituting the optical module 231 is a material having high dimensional accuracy and sufficient strength, such as epoxy resin, ABS resin, polycarbonate resin, liquid crystal polymer (LCP), sulfonated polypropylene (PPS), and sulfone.
  • Organic polymer materials such as polyethylene (PES) and lexane 314 are preferably used.
  • the required strength of the optical module 23.1 is such that no deformation occurs even when a pressure more than twice the pressing force generated when the optical module 2321 is fitted is applied. It is necessary. For example, when the connector connection area is 16 mm 2 , it is about lkg.
  • the adapter portion 2 32 has an opening 2 1 6 on the upper surface of the rectangular tubular housing 2 4 1 where the latch 2 15 of the optical connector plug 2 13 is locked by its elastic force.
  • Both ends of the housing 241, on the side of the optical module 231, are formed as plate portions 242, 242 extending outward, and the plate portions 242, 242 are respectively formed.
  • Vertically extending grooves 243 for fitting the projections 233 of the optical module 231 are formed at positions facing each other on the inner surface, and these grooves 243, 243 are formed.
  • a prismatic stop part 244 for positioning the optical module 231 is provided at the lower part.
  • These grooves 24 3 and 24 3 have a function as a positioning member and a function as a fixing member as well as the projections 2 3 3 and 2 3 3.
  • the rectangular plate-shaped holding plate (fixing member) 245 is made of elastic hard rubber or the like. Therefore, by fitting both ends into the grooves 243 and 243, the optical module 231 is pressed by its elasticity and fixed in the housing 241.
  • the material constituting the adapter portion 232 is preferably the same material as the optical module 231.
  • epoxy resin, ABS resin, polycarbonate resin, liquid crystal polymer (LCP), sulfonated polypropylene (PPS), Organic polymer materials such as sulfonated polyethylene (PES) and lexane 314 are preferably used.
  • the strength required for the adapter part 232 is such that no deformation or the like occurs even when a pressure more than twice as large as the pressing force generated when fitting is applied. It is necessary, for example, when the connector connection area is 16 mm 2 , it is about 1 kg.
  • the projections 2 3 of the optical module 2 3 1 with the connection terminals 205 fixed to the electric circuit board 14 by soldering 3 and 2 3 3 are inserted from above into the grooves 2 4 3 and 2 4 3 of the adapter section 2 3 2, and then the optical module 2 3 1 is moved downward and its lower surface 2 0 2 b is stopped by the stopper section 2. 4 Place on 4. As a result, both sides and the bottom of the optical module 231 are positioned at predetermined positions in the housing 241.
  • both ends of the holding plate 2 45 are inserted into the grooves 2 43 and 2 43 of the adapter portion 2 32 from above, and the optical module 2 3 1 is pressed by the elastic force. .
  • the both ends of the holding plate 245 are fixed to the grooves 243 and 243 using an adhesive 246.
  • the upper, lower, left, and right sides of the optical module 2 31 are fixedly fixed to the housing 2 41, and there is no displacement.
  • the optical fiber of the optical connector plug 2 13 and the optical fiber of the optical module 2 31 are stabilized in a state where they abut each other.
  • a filer 2 14 which is the tip of the optical connector plug 2 13 is inserted into the adapter section 2 32 and the latch 2 15 is locked in the opening 2 16 by its elastic force. Finish the assembly.
  • the optical module 2 3 1 is displaced because the top, bottom, left, and right of the optical module 2 3 1 are fixed to the housing 2 41. There is no fear, and the connection state of the optical fiber is stabilized.
  • the protrusions 2 3 3 and 2 3 3 are provided at one end of both sides 220 c and 202 c of the package 202 of the optical module 23 1.
  • a groove 243 is formed in the plate 224, 242 of the housing 241 of the adapter 232 to fit the projection 233 into the optical module 233 by elasticity. Since the holding plate 2 45 that presses 1 and fixes it inside the housing 2 4 1 is provided, it has both the function as a positioning member and the function as a fixing member, and the optical module 2 3 1 and the adapter 2 3
  • the positioning accuracy and bonding strength with the position 2 can be improved, and there is no possibility that a positional shift or the like occurs. Therefore, even when the pressing force generated when the fitting is performed is applied, there is no possibility that the deformation, the displacement or the like occurs, and the optical connection between the optical fibers can be stabilized.
  • FIG. 34 is a perspective view showing an adapter section (receptacle) of the second embodiment of the present invention.
  • the difference between the adapter section of the present embodiment and the adapter section of the first embodiment is that
  • the adapter section 2 3 2 forms a groove 2 4 3 for fitting the projection 2 3 3 in the plate section 2 4 2 and 2 4 2 of the housing 2 4 1, and holds the optical module 2 3 1 as a holding plate 2 4 5, the holding plate 2 45 is fixed to the adapter portion 2 32 with an adhesive, whereas the adapter portion 25 1 of this embodiment has a plate portion 2 42 of the housing 24 1.
  • fitting recess 252 extending in the direction perpendicular to the groove 243 and extending outward.
  • the fitting recesses 25 2 and 25 2 have elastic members having a substantially U-shaped cross section.
  • the holding member 25 3 is provided with a prism-shaped pressing piece 255 extending in a right angle direction at both ends of the prism-shaped clamp body 25 4, and the fitting is formed at the outer center of the pressing piece 255. Claws 256 engaging with the concave portions 25 2 are formed.
  • the fitting recess 255 has a groove 257 for locking the claw 256.
  • an elastic and hard organic polymer material such as hard rubber is preferably used as a material forming the pressing member 253.
  • the elastic clamp body 25 4 presses the upper surface of the optical module 2 3 1, so that the optical module 2 3 1 is fixed to the housing 2 4 No misalignment occurs. Also, since the holding member 253 can be easily attached and detached, the optical module 231 can be easily replaced.
  • FIG. 35 shows an adapter portion 250 having a structure capable of using both the holding plate 2 45 and the holding member 25 3.
  • the adapter portion 250 is an adapter portion 2 applied to the first embodiment. It also serves as the adapter part 2 51 applied to the second and third embodiments. Note that, although only the reference numerals necessary for the description of each mode are given to the adapter portions 2 32 and 25 1 shown in FIGS. 33 and 34, the key portions shown in FIGS. The shape of the dovetail portions 2 32 and 25 1 is aligned with the adapter portion 250 of FIG.
  • each of the modes can be realized by itself, it is not essential for the adapter section 23 of the first embodiment to have a configuration required only for the adapter section 251 of the second embodiment. However, it is not essential for the adapter section 25 1 of the second embodiment to have a configuration required only for the adapter section 23 of the first embodiment.
  • the shape and number of the grooves 243, the positions to be formed, the shape of the holding plate 245, and fixing The position, the shape of the holding member 25 3, the fitting position, and the like can be appropriately changed according to the shape and size of the optical module 23 1 to be fixed.
  • a protrusion is provided on a side surface or a bottom surface of the optical module, a groove is provided for fitting the protrusion into a receptacle, and the protrusion of the optical module is connected to the receptacle. Since the optical module was fitted into the groove of the sunset lens and the optical module was fixed to the receptacle by a fixing member, the positioning accuracy between the optical module and the receptacle was improved, and the machine at the joint between the optical module and the receptacle was improved. The target strength can be improved, and there is no danger of displacement or the like.
  • connection between the optical module and the receptacle becomes a strong structure, even if a large external force is applied to this connection, deformation or destruction may occur. There is no.
  • the positioning of the receptacle module and the optical module can be accurately performed. As a result, there is no possibility that the optical fiber is misaligned, and the optical fibers can be butted with high accuracy, and an external force is applied. Even in such a case, it is possible to provide an optical module with a receptacle having no risk of deformation or destruction.
  • Each of the portions 32 corresponds to the optical connector portion described in claim 1 of the present invention.

Description

光モジュール及び光素子取り付け方法及びレセプタクル付き光モジュール 背景技術
この発明は、 光ファイバと電子回路との間の光電気変換部品である光モジュ一 ル、 例えば Gビットイーサネット等のラン (L A N ) システム用トランシーバ等 に搭載される光モジュール及び光素子取り付け方法及びレセプタクル付き光モジ ユールに関するものである。 光モジュールとは、 リードフレーム上に L D (例えば、 面発光型半導体レーザ を用いる) や P D (ホトダイオード) などの光素子を搭載し、 これらを樹脂のパ ッケ一ジ (光モジュール用パッケージ) 内に封止した光電気変換部品であり、 通 常は、 パッケ一ジ側面に取り付けられた単心あるいは多心の光コネタ夕部により 外部の光ファィバ線路と接続される。 このバヅケージ側面に取り付けられる光コ ネク夕部として、 例えば、 単心の場合は S C形光コネクタに相当する S C形のフ エル一ルを用い、 多心の場合は 2心の M T形光コネクタに相当する M T形のフ二 ルールを用いることが多い。
M T形光コネクタ(Mechanical ly Transferable)とは、 光ファイバを揷通固定し 接合面を形成したフヱルールによるピン嵌合位置合わせ方式の光コネクタであり 、 日本工業規格 J 1 S (プラスチック製多心光ファイバコネクタ、 J 1 S C 5 9 8 1 ) に制定されているので、 その詳細は省略する。
図 3 6は従来の光モジュール 1の一例をキヤップを外した状態で示した平面図 で、 2は光モジュール用パッケージ、 3は光素子 (L Dを 3 a、 P Dを 3 bで示 す) 、 4は光素子 3を搭載したマウント、 5は光コネクタ部であるフヱルール、 6はフェルール 5に挿通固定された光フアイノ^ 7はリード端子、 8は外部の光 ファイバ 9の先端に取り付けられた外部光コネクタである。
図示例のフエルール 5は 2心の M T形光コネククと同様にピン結合方式により 位置決めされて光ファイバ同士の突き合わせ接続が可能になるものである。 この フェル一ル 5には、 2本の光ファイバ 6が挿通固定されていて、 パッケージ 2内 に向けて自身の剛性によりまっすぐに延びている。 この 2心の M T形の光フェル ール 5を用いた光モジュール 1を組み立てる場合、 前記 2本の光ファイバ 6の延 出部 6 aの先端を、 光素子 3の受光面または発光面との問で、 最適効率となるよ うに位置決め調心 (軸合わせ) する必要がある。 なお、 実際には、 光ファイバ 6 側は動かせないので、 光素子 3側の位置調整により位置決め調心が行われる。 フエル一ル 5に揷通固定した光ファイバ 6の先端を光素子 3と正しく向かい合 わせるための位置合わせ手段には、 次の 2種類がある。
①フェル一ル 5のパッケージ 2内側に向けられた端面と光素子 3との距離をでき るだけ短くして、 光ファイバ 6の先端と光素子 3とを向かい合わせて直接接続す る。 この場合、 位置合わせが完了した後、 接着剤を用いて光ファイバ 6の先端と 光素子 3とを接着する。
②フェル一ル 5と光素子 3との間に、 光ファイバ 6を正確な位置に位置決めする ための位置決め台を設ける。
この位置決め台は、 通常、 2本のまっすぐな V溝が形成されており、 フェルー ル 5より延出する光ファイバ 6の延出部 6 aが位置決め台上で固定されて、 所定 位置、 所定方向に向かって位置決めされる。
上記の①と②の各位置合わせ手段にはそれそれ長短あり、 ①の場合は、 部品点 数は少ないものの、 フヱルール 5と光素子 3との間の間隔がとれないために、 設 計自由度が少なく、 調整作業がしづらいという間題がある。
そこで、 一般には、 ②の V溝付き位置決め台を設ける方式を採用する。 しかし ながら、 フエルールを後付けで嵌め込むのでなく、 パッケージの成形と同時に、 フェル一ル (下半分) を一体成形することも可能である。 この場合には、 フェル —ル部分を内側に延ばすように形成し、 実質的に、 V溝付き位置決め台とフェル 一ルとを同一となるようにすれば、 位置決め台を別体として成形する必要もなく なるので、 直接接続という形態も存在する。
さて、 光ファイバ 6と光半導体索子との間の位置合わせ手段には、 アクティブ ァラインメントとパッシブァラインメントの 2方式がある。 ァクティブ方式とは 、 光素子を発光、 受光させながら、 光ファイバとの光パワーの入出力効率が最適 値となるように、 光パワーを測定器でモニタしつつ、 光素子の位置を微調整させ 、 光素子に位置決め用のマ一ク等を付けておき、 このマークを T Vカメラ等でモ 二夕しながらパッケージ内の適宜位置のマークと合わせるようにして微調整する 方式である。 パッシブ方式とは、 構造的に位置決めする方式である。
前者の方式は、 光パワーを測定しつつ調整作業をするので、 高価な専用の位置 調整装置が必要になり、 時間と手間がかかるという欠点がある。
後者の方式は、 調整は簡単だが、 精度上の問題がある。 発明の開示
本発明は、 光モジュ一ルの組立の際の光ファイバと光素子との相互の位置合わ せ手段として、 調整が簡単で高価な専用の位置調整装置が不要なパッシブ方式を 採用しつつ、 位置決めマ一キング等が不要でかつ十分高い精度の位置合わせを行 うことができる光モジュ一ル及び光素子取り付け方法及びレセプタクル付き光モ ジュールを提供することを目的とする。
すなわち、 本発明の光モジュールは、 複数の光素子と、 外部の光コネクタに対 して接続するための光コネクタ部とが設けられたパッケージにて、 前記光コネク 夕部に挿通固定された光ファイバの先端と前記各光素子の発光面または受光面と を向かい合わせてなる光モジュールにおいて、 前記パッケージに、 前記光素子あ るいは光素子を搭載したマウントを当接して位置決めするための壁等からなる位 置決め構造を備え、 この位置決め構造により、 前記光素子あるいは前記マウント に搭載された光素子が、 前記光コネクタ部に挿通固定されている光ファイバの前 記パッケ一ジ内側へ突出する先端に対する所望の位置に位置決めされるようにな つていることを特徴とするものであり、 パッケージ内の位置決め構造により、 ノヽ' ッシブ方式で光素子あるいは光素子を搭載したマウントの位置決めを行って、 ノ、' ッケージに組み込まれる光ファイバと光素子との間の位置決めを行うものである 。 前記位置決め構造としては、 パッケージの内壁から内向きに突出した位置決め 用突出部や凹所、 内壁面自体等が採用され、 これらに、 光素子自体やマウントを 当接することで位置決めがなされる。 前記位置決め用突出部、 凹所、 内壁部等は 、 例えばプラスチック等からなるパッケージの金型成形等による一体成形、 精密 に位置決めしてィンサ一トすることでパッケージと一体化 (これも一体成形に含 むものとする) された位置決め用の部材等によって得られる。
本発明の光モジュ一ルによれば、 組立の際の光フアイバと光半導体素子との相 互の位置合わせをパッシブ方式で行うものであるから、 光半導体素子を発光、 受 光させ測定器で光パヮ一を測定しながら光半導体素子を微動するァクティブ方式 と異なり、 光半導体素子を搭載したマウントを単にパッケージの所定個所 (位置 決め用突出部や力ギ形凹部の角など) に接触させて設置すればよいので、 位置合 わせ調整が、 きわめて簡単である。 また、 高価な専用の位置調整装置が不要であ る。 また、 従来のパッシブ方式と異なり、 位置決めマ一キングが不要でかつ十分 高い精度の位置合わせを行うことができるしたがって、 光モジュールの製作コス トを大幅に低下させることができる。 本発明に係る光モジュールでは、 光コネクタとの接続により、 この光コネクタ 側の光ファイバが、 パッケージ搭載の光ファイバ (光コネクタ部に揷通された光 ファイバ) を介して光素子に対して光接続される。 パッケージ搭載の光ファイバ の一端は、 パッケージ搭載の光素子と光結合 (光素子からの発光の入射、 光素子 での伝送光の受光が可能な関係) され、 他端は、 パッケージ側壁部にて光コネク 夕に対して突き合わせ接続可能に位置決めされる。 したがって、 パッケージ側部 に光コネク夕を接続して該光コネク夕側の光ファイバとパッケージ搭載の光ファ ィバとを接続すると、 光コネクタ側の光ファイバは、 パッケージ搭載の光フアイ バを介して光素子と光結合されることとなる。 ここで、 光コネクタ側光フアイノ' の光素子に対する目的の光結合 (必ずしも、 光入出力パヮ一効率が最大となる結 合とは限らない) を実現させるには、
( a ) パッケージに搭載の光ファイバと光素子との間の相対位置関係の精度の確 保、 並びに、 (b ) パッケージ搭載の光ファイバとパッケ一ジに対して接続され る光コネクタ側の光ファイバとの間の突き合せ接続可能な位置決め精度の確保が 問題となる。 前記 (a ) 、 ( b ) の精度が確保されることで、 光コネクタ側の光 ファイバと光素子との間に、 目的の光結合状態が得られる。 前者 (a ) の精度は、 例えば、 パッケージ内で光ファイバを位置決めする位置 決め溝を持つ位置決め台、 光コネクタ部としてのパッケージ側壁部に貫通された 光ファイバ挿入穴 (後述の実施例 3参照) が位置決め手段として機能することで 確保される。 これら位置決め溝や光ファイノ 挿入穴はいずれもパッケージに設け られるものであり、 前述の光素子自体やマウントを位置決めする位置決め構造も 同じくパッケージに設けられるものであるから、 この (a ) の精度は、 パヅケ一 ジにおいて、 位置決め溝や光ファイバ挿入穴と、 光素子の位置決め構造との間の 位置決め精度を確保することで得られる。 そこで本発明では、 位置決め溝ゃ光フ アイバ挿入穴と、 位置決め構造によって位置決めされる光素子の位置 (マウント の位置決めによって決まる光素子位置も含む) との間の精度をパッケージの一体 成形により高精度に確保する。 特に、 位置決め溝と位置決め構造とを一体成形す ることで優れた精度を容易に得る。 これにより、 位置決め溝や光ファイバ挿入穴 によって位置決めされた光ファイバと、 位置決め構造によって位置決めされた光 素子との間が正確に位置決め調心され、 (a ) の精度が得られることとなる。 後者 (b ) の精度は、 例えば、 パッケージに設けられる光コネクタ部と光コネ クタとの間のピン結合方式による位置決め、 特に、 光コネクタ部としてのパッケ 一ジ側壁部に直接形成された嵌合ピン穴と光コネクタとの間のピン結合方式によ る位置決め等によって容易に確保できる。 ここで、 嵌合ピンは、 例えば日本工業 規格 J I S C 5 9 8 1 (国際電気標準会議 I E C 1 7 5 4 - 5 ) に制定さ れる M T形光コネクタに適用される嵌合ピンを採用することが好ましく、 光コネ クタに突設したものを、 パッケージ側に設けられた嵌合ピン穴 (パッケージに別 途組み込み等により設けられる光コネクタ部に形成された嵌合ピン穴も含む) に 挿入嵌合することで優れた位置決め精度が確保されるものである。
ところで、 嵌合ピンを用いたピン結合方式では、 前述の (a ) の精度を確保す るための位置決め溝や光ファイバ挿入穴による光ファイバの調心軸線と、 パッケ 一ジ側の嵌合ピン穴の調心軸線との間の平行度が高精度に確保されることが好ま しい。 この点、 嵌合ピン穴を含んで一体成形されるパッケージでは、 (a ) の精 度を確保するための位置決め溝は、 嵌合ピン穴に対して成形型の方向が丁度垂直 の関係となり、 (a ) の精度を確保するための光ファイバ挿入穴は嵌合ピン穴と 同じ方向の成形型 (あるいは同一の成形型) により形成されるため、 光ファイバ 挿入穴と嵌合ピンとの組み合わせの方が、 別方向別体の金型により形成される位 置決め溝と嵌合ピンとの組み合わせよりも、 高精度の平行度を容易に確保できる 。 光ファイバ挿入穴と嵌合ピンとの組み合わせでは、 コア径が数// m程度である シングルモード光ファイバ同士の突き合わせ接続でも充分な位置決め精度を確保 できることが判明した。 本発明の光素子取り付け方法は、 本発明に係る光モジュールにおいて、 特に、 マウント側の電極と、 パッケージ側のリード端子との間の電気的接続を含めて、 パッケージへの光素子の搭載を容易にするものである。
レセプタクル付き光モジュールは、 外部の光コネクタを位置決めするレセプ夕 クルを本発明に係る光モジュールに備えた構成であり、 レセプ夕クルと光モジュ ールとの間の位置決め固定を容易かつ確実に行えるようにしたものである。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施例の光モジュールの断面図である。
図 2は、 図 1の左側面図である。
図 3は、 図 1の光モジュールのキヤップを除いて示した分解斜視図である。 図 4は、 図 1の光モジュールにおけるパッケージの平面図である。
図 5は、 本発明の他の実施例を示すもので、 2つの光素子を別個のマウントに 搭載した光モジュールのキヤップを除いて示した平面図である。
図 6は、 図 2等における光素子付きマウントの底面側から見た斜視図である。 図 7 Aは図 5の光素子付きマウントの平面図、 図 7 Bは同正面図、 図 7 Cは同 底面図、 図 7 Dは光素子を取り付ける前のマウントの正面図である。
図 8 Aは、 図 5のタイプの光モジュールに内蔵される発光素子付きマウントを 示す正面図、 図 8 Bは底面図である。
図 9 Aは、 図 8の光モジュールにおける受光素子付きマウントの正面図、 図 9
Bは底面図である。 図 1 O Aは、 さらに他の態様のマウントを内蔵する光モジュールの詳細構造を 示すもので、 光モジュールの一部切り欠き平面図、 図 1 0 Bは図 1 0 Aの D— D 断面図である。
図 1 1 Aは図 1 O Aの光モジュールにおける光素子付きマウントの正面図、 図 1 1 Bは底面図である。
図 1 2 Aはミラーを用いて光ファイバ側の光軸を光素子に導く構造の一例を示 す要部側面図、 図 1 2 Bはプリズムを用いて光ファイバ側の光軸を光素子に導く 構造の一例を示した要部側面図である。
図 1 3は光モジュール内におけるマウント側電極とリード端子との間をボンデ ィングワイヤで電気的に接続した状態を示す平面図である。
図 1 4は、 図 1 3の光モジュールにおける光素子付きマウントの部分の上方か ら見た斜視図である。
図 1 5 Aは本発明の第 2実施例の光モジュールを示す平面図、 図 1 5 Bは正面 図、 図 1 5 Cは図 1 5 Bの A矢視図である。
図 1 6は、 図 1 5 A〜図 1 5 Cの光モジュールにおいてマウント等を取り外し た状態のパッケージの内部構造と、 光モジュールに適用される押え部材とを示す 分解斜視図である。
図 1 7は、 図 1 5 A〜図 1 5 Cの光モジュールを示す正断面図であり、 発光素 子近傍、 受光素子近傍をそれぞれ示すものである。
図 1 8は、 図 1 6の光モジュールのパッケージの金型成形を示す図であり、 切 込部近傍を示す断面図である。
図 1 9 Aは、 図 1 5 A〜図 1 5 Cの光モジュールをレセプ夕クルに組み込んだ 状態を示す平断面図、 図 1 9 Bは同正断面図である。
図 2 O Aは、 本発明の第 2実施例の光モジュールを示す平面図、 図 2 0 Bは同 正面図、 図 2 0 Cは図 2 0 Bの B矢視図である。
図 2 1は、 図 2 O A〜図 2 0 Cの光モジュールにおいてマウント等を取り外し た状態のパッケージ内部構造を示す斜視図である。
図 2 2 Aは、 図 2 O A〜図 2 0 Cの光モジュールに形成された光ファイバ挿入 穴近傍を示す正断面図、 図 2 2 Bは図 2 2 Aの C一 C線矢視断面図であって光フ アイバ揷入穴近傍を示す拡大図、 図 2 2 Cは光ファイバ挿入穴近傍を示す正断面 図である。
図 2 3 Aは、 図 2 O Aの光モジュールに適用される光ファイバ挿入穴に採用さ れる光ファイノ 挿入口の別態様を示す図であってラッノ 形のものを示す断面図、 図 2 3 Bは同じく光ファイバ挿入口の別態様であり接合端面からやや入った所で 急激に径が縮小する大穴形状のものを示す断面図である。
図 2 4 Aは、 図 2 O Aの光モジュールをレセプ夕クルに組み込んだ状態を示す 平断面図、 図 2 4 Bは同正断面図である。
図 2 5 Aは、 本発明の光ファイバ挿入治具を示す斜視図、 図 2 5 Bは同治具を 用いた光ファイバ挿入作業を示す平面図である。
図 2 6 Aは、 図 2 5 Aの光ファイバ挿入治具に適用される光ファイバ挿入穴に 採用される光ファイバ揷入口の形状を示す図であって、 一定開口角度でテ一パ状 に開口されたテ一パ穴を示す断面図、 図 2 6 Bは同じく光ファイバ挿入口がラッ パ形のものを示す断面図、 図 2 6 Cは同じく光ファイバ挿入口が接合端面からや や入った所で急激に径が縮小する大穴形状であるものを示す断面図である。 図 2 7は、 本発明に掛かる光モジュールの発光 ·受光部近傍の封止構造を示す 平面図である。
図 2 8は、 図 2 7の封止構造を示す断面図である。
図 2 9は、 本発明のレセプ夕クル付き光モジュールの第 1態様を示す横断面図 である。
図 3 0は、 図 2 9のレセプ夕クル付き光モジュールを示す縦断面図である。 図 3 1は、 図 3 0の A— A線に沿う断面図である。
図 3 2 Aは、 図 2 9の光モジュールを示す平面図、 図 3 2 Bは同正面図、 図 3 2 Cは同側面図である。
図 3 3は、 図 2 9のレセプ夕クル付き光モジュールのアダプタ部を示す斜視図 である。
図 3 4は、 本発明のレセプ夕クル付き光モジュールの第 2態様のアダプタ部を 示す斜視図である。
図 3 5は、 本発明のレセプ夕クル付き光モジュールに係るアダプタ部と、 これ に組み込まれる光モジュールとを示す分解斜視図である。
図 36は、 従来例の光モジュールを示す平面図である。 発明を実施するための最良の形態
(第 1実施例)
以下、 本発明の第 1実施例を説明する。
図 1は本発明の一実施例の光モジュール 11の断面図、 図 2は図 1の左側面図 、 図 3は図 1の光モジュール 11のキャップを除いて示した分解斜視図、 図 4は 図 1の光モジュール 11における光モジュール用パッケージ (以下単にパッケ一 ジという) 12の平面図である。 これらの図に示すように、 この光モジュール 1 1は、 樹脂製のパッケージ 12内に、 LD (特に、 面発光型半導体レ一ザを用い る) 3aや PD (ホトダイオード) 3 bなどの光素子 3を搭載したアルミダイ力 スト等によるマウント 4を配置し、 パッケージ 12の前部に光コネクタ部として 2心の MT形光コネクタに似た構成のフヱルール 5を取り付け、 キャップ 20で 封止している。
前記フェルール 5は、 一般的な MT形光コネクタの鍔の部分を削りとり箱形に した外形であり、 光ファイバ (光ファイバ素線 (裸ファイバ) ) 6を揷通し必要 長だけ内側に延出させた状態で接着剤で固定する。 本来、 MT形光コネクタの鍔 部分は、 例えば J I S C 5982 (IEC1754-7に対応) に制定され るプラスチック製光コネクタである MP〇形光コネクタ (MPO: Multif iber P us On) としての機械的位置決め部分や、 クリッブ結合時のクリッブ受け部とし て必要であるが、 光モジュールに組み込むときは、 当該部分を位置決め要素とし て用いない限り必要ないものである。 すなわち、 このフェル一ル 5は、 図 2に示 す接合端面 5 aの対向する両側の嵌合ピン穴 5 bに挿入嵌合された嵌合ピンによ り外部光コネクタ (例えば、 図 36に示す光コネクタ 8) との間が位置決めされ 、 外部光コネクタの接合端面が接合端面 5 aに突き当てられることで、 外部光コ ネクタの接合端面に露出されている光ファイバが、 接合端面 5 a中央部に露出さ れている光ファイバ 6に対して精密に位置決めして突き合わせ接続されるように なっている。 なお、 嵌合ピン穴 5 bは接合端面 5 aからフェル一ル 5内に穿設さ /13053
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1 0 ― れているが、 図 3等では図示を略している。
パッケージ 1 2の側壁の一部は、 上記のフェル一ル 5を嵌め込めるように窪み 1 2 aを成形しておき、 この窪み 1 2 aにフェル一ル 5を嵌め込んで接着する。 以上により、 光モジュール 1 1の光コネクタ部としてのフヱルール 5が形成され る。
なお、 フエルールの他の製造方法としては、 パッケージの成形と同時にフェル ールを同時成形する方法もある。 この場合、 フエルールの下半分、 特に光フアイ バ穴 (実際は溝) 及びその両側の位置決めピン穴 (実際は溝) を同時に形成する 。 その後で、 溝に光ファイバを載せて、 接着剤を塗布した後に蓋をする。
本発明のこの実施例では、 前記パッケージ 1 2に、 フェル一ル 5に挿通固定さ れている光ファイバ 6の延出部 6 aを位置決め収容するための位置決め溝 2 1 a を持つ位置決め台 2 1と、 光素子 3を搭載したマウント 4の位置決めをするため の直角 2方向の位置決め用突出部 2 3、 2 4等の位置決め構造とを一体成形して いる。 位置決め溝 2 l aとしては、 V溝、 U溝、 丸溝等、 いずれも光ファイバの 位置決め調心機能を有するものが採用される。 図 3等では V溝を採用している。 マウント 4やパッケージ 1 2の素材としては、 成形精度が確保できるものが好 ましい。
マウント 4の素材としては、 例えば、 アルミナセラミックス (焼結体) 、 窒化 アルミ焼結体、 液晶ポリマ一等が用いられる。 アルミナセラミックス (焼結体) ゃ窒化アルミ焼結体は放熱性に優れる点で、 特に発光素子 3 aの搭載用マウント に適した素材である。 液晶ポリマ一は温度特性に優れるとともに、 安価に得られ る点で発光、 受光の両光素子 3 a、 3 bのいずれについても、 その搭載用マウン トに適した素材である。 マウントの素材は、 他の実施例でも共通である。
パッケージ 1 2の材料としては、 エポキシ樹脂等が用いられる。
フエルール 5から内側へ延出した 2本の光ファイバ 6の前記延出部 6 aはそれ それ、 前記位置決め台 2 1の 2本の位置決め溝 2 1 aに置かれて支持される。 位 置決め台 2 1は、 前記の通りパッケージ 1 2の成形の際にパヅケージ 1 2と一体 成形されたもので、 パッケージ 1 2の底部が盛り上がった構成である。
次に、 光素子 3を微動させて、 光ファイバ 6と光素子 3との間の位置合わせを 1 1 一 行う要領について説明する。
マウント 4上の 2つの光素子 3 ( P D 3 b及び L D 3 a ) の位置は、 いずれも マウント 4の例えば下面の角 4 a (図 3参照) を基準として規定位置に置かれて いる。 このマウント 4の表面には、 各光素子 3と電気的に接続した配線パターン
(図示略) が形成されていて、 この配線パターンの下側は、 マウント 4の下側の リードフレーム (図示略) に半田付けされている。 そして、 この配線パ夕一ンの 上側は、 各光素子 3に半田付けされている。 また、 リードフレームの端部はリー ド端子 7を形成して、 パッケージ 1 2の側面から露出している。
前記の 2つの光素子 3の発光面または受光面と発光用または受光用の光フアイ バ 6とを位置合わせするのは、 光ファイバ長手方向 (図 4で左右方向) では、 パ ッケージ 1 2の後方の内壁面の一部が突出するように一体成形された位置決め用 突出部 2 3である。 この位置決め用突出部 2 3の先端面とマウント 4の位置決め 用の一側面 4 bとが当接し、 これにより、 光ファイバ長手方向での位置決めがな される。
2つの光素子 3の光フアイバ長手方向と直角な方向の位置決めは、 パッケージ 1 2の側方の内壁面の一部が突出するように一体成形された位置決め用突出部 2 4である。 この位置決め用突出部 2 4の先端面とマウント 4の位置決め用の、 前 記の一側面 4 bと直交する他の側面 4 cとが当接し、 これにより、 光ファイバ長 手方向と直角な方向の位置決めがなされる。 この結果、 図 1の状態となる。 なお 、 図 1は、 図 4の A— A線断面矢視図に相当する (図 1はキャップ 2 0の装着を 完了した状態) 。
前述の通り、 マウント 4上の 2つの光素子 3は、 基準位置 (角 4 a ) から正確 な位置に配置されているので、 マウント 4を前記の直交する 2方向の位置決め用 突出部 2 3、 2 4により正確に位置決めすれば、 2つの光素子 3のパッケージ 1 2に対する正確な位置合わせが行われる。 そして、 フェル一ル 5から延出した光 ファイバ 6の延出部 6 aは、 正確な位置でパッケージ 1 2と一体成形され V溝付 き位置決め台 2 1の位置決め溝 2 1 aに収容されており、 パッケージ 1 2に対し て正確に位置決めされているので、 光ファイバ 6の先端と光素子 3の発光面また は受光面とは正確に位置合わせされていることになる。 53
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1 2 ― 上述のように、 この光モジュール 1 1では、 光モジュ一ル 1 1の組立の際の光 ファイバ 6と光素子 3との相互の位置合わせはパッシブ方式であって、 光素子 3 を発光、 受光させ測定器で光パワーを測定しながら光素子を微動するアクティブ 方式と異なり、 光素子 3を搭載したマウント 4を単にパッケージ 1 2の所定個所 (位置決め用突出部 2 3、 2 4の先端面) に接触させて設置すればよいので、 き わめて簡単である。 また、 高価な専用の位置調整装置が不要である。 また、 従来 のパッシブ方式と異なり、 位置決めマ一キングが不要でかつ十分高い精度の位置 合わせを行うことができる。
なお、 この実施例の位置決め突出部は、 パッケージの内壁面から伸び出してい る形状となっているが、 基本的にはマウントを位置決めすればよいのであるから 、 位置決めするための当接部 (位置規定部) さえ構造的に確保されていればよい 。 したがって、 位置決め用突出部は、 必ずしも実施例のようにパッケージ内壁か ら伸び出している桟状の出っ張りでなくても、 単なるパッケージ底部からの突起 でもよい。
また、 パッケージの成形と同時にフェル一ル (光コネクタ部) を一体成形する 場合、 したがって、 位置決め台とフェル一ルとを一体成形する場合には、 位置決 め台はフェル一ル部と一体的になり判別しにくくなるが、 このような場合におい ても位置決め台の存在を認めるものとする。
上述のようなパッシブ方式によるマウント 4の位置決めでは、 アクティブ方式 の位置決めに比べて短時間で位置決め作業を完了でき、 光モジュール全体の組み 立て時間の短縮、 組み立てに掛かるコストの低減を実現できる。
また、 上述の実施例では、 プリント基板のスルーホールを貫通するリード端子 7を持つ光モジュールについて説明したが、 プリント基板の表面に実装される光 モジュールにも当然適用できる。 この場合のリード端子の下端部は、 プリント基 板の表面の配線パターンに接触する平坦面を持つ形状となる。 ここまで、 発光、 受光の両光素子 3 a、 3 bを 1つのマウント 4に搭載し、 こ のマウント 4を位置決め用突出部 2 3、 2 4等で位置決めした構成を説明したが 、 本発明はこれに限定されず、 図 5に示すように、 光素子 3 a、 3 bを個別に搭 載したマウント 2 6 a、 2 6 bを、 前記位置決め用突出部 2 3、 2 4と同様にパ ッケージ 2 7内に形成した位置決め用突出部 2 7 a、 2 7 bや、 位置決め台 2 1 と同様の機能を果たす位置決め台 2 7 cに当接させるパッシブ方式で個別に位置 泱めする構成も採用可能である。 ところで、 特にマルチモード光ファイバ用の光モジュールの光素子として、 面 発光型の光素子、 すなわち、 面発光型のレーザダイオード (V C S E L ) や発光 ダイオード、 あるいは面受光型のホトダイオード等が広く用いられているが、 こ の面発光型の光素子は、 前面の発光面や受光面 (電極面にあけた穴の部分) に対 して後面が単なる電極面になり、 光ファイバに対して前後のある構造である。一 方、 電気回路 (電気配線基板) は通常、 光ファイバの長手方向と平行に設置され る。 したがって、 光素子の受発光面を光ファイバに直接向ける (光ファイバと直 交させる) と、 光素子の後面の電極面が電気配線基板と直交することになり、 接 続のために工夫を要する。 光素子の後面の電極をパッケージの電気配線基板に直 接当てて電気接続する場合は、 光素子の受発光面が光ファイバ端面に対面しなく なるため、 図 1 2 A、 図 1 2 Bに示すように、 光ファイバ 6長手方向に沿った光 路の向きをミラ一 1 1 aやプリズム 1 1 bを用いて変更して光素子 3 a、 3 bの 受発光面に向ける対策が考えられる。 この場合、 パッケージのリード端子と電気 配線基板の電極との間をボンディングワイヤで接続する。 また、 光素子の受発光 面を光ファイバに直接向ける場合は、 図 1 3、 図 1 4に例示するように、 この光 素子 3 a、 3 bが搭載されたマウント 4の前記光ファイバに向けられた前面 2 9 aと上面 2 9 cとに電極 2 9 dを形成し、 前面 2 9 cに光素子を取り付け、 前記 電極 2 9 dとリード端子 7との間をボンディングワイヤ 2 9 eで接続することが 考えられる。
しかし、 このような光素子の直接実装方式では、 ①構造が複雑である。 ②組み 立てに必要な作業が多い、 ③ボンディングワイヤのスペースのためにパッケージ の形状が大きくなる。 ④ボンディングワイヤは細く電気の通りが悪いため、 電気 的な特性が悪くなる。 ⑤ボンディングワイヤから電磁波を発したり、 受けたりし て、 電気信号に雑音が入りやすい。 特に、 1 G H z以上の高周波で光送受信を行 う場合に、 特性が悪くなり、 不利である。 ⑥光素子の受発光面を光ファイバに直 接向けるマウント方式では、 リード端子に対して遠い位置の電極の接続によって ボンディングワイヤが長くなるケースがあり、 上述した電気的な特性がさらに悪 くなる、 という不都合が発生する。 これに鑑みて、 本発明では、 パッケージに対 するマウン卜の組み込み、 マウントへの光素子の取り付けに関しても適切な技術 を提案する。 以下、 3つの態様を説明する。
(第 1態様)
図 6は前記光素子付きのマウント 4の底面側から見た斜視図、 図 7 Aは光素子 付きのマウント 4の平面図、 図 7 Bは正面図、 図 7 Cは底面図、 図 7 Dは光素子 を取り付ける前のマウント 4の正面図である。
受光素子 3 a及び受光素子 3 bの両方が搭載されるマウント 4 (図 1〜図 4の 光モジュール 1 1に適用されるマウント 4に相当) は、 図 6〜図 7に示すように 、 前面 2 9 a及び例えば底面 2 9 bの二面に電極 (前面の電極を 2 5 a、 底面の 電極を 2 5 bで示す) を形成し、 マウント 4の前面に光素子 3 a、 3 bを取り付 けるとともに、 底面 2 9 bをパッケージ 1 2のリード端子 7のパッケージ 1 2内 部分のリードパターンに直接乗せて、 底面 2 9 bの電極 2 5 bとリード端子 7と を電気的に接続する。 すなわち、 いわゆるフリップチップ法による接続を行う。 したがって、 各リード端子 7のパッケージ 1 2内部分は、 その基端がマウント 4 の下面位置に集まり、 かつ、 マウント 4の下面 2 9 bの各電極 2 5 bと 1本ずつ 別々に接触する形状である。 マウント 4の下面の電極 2 5 bは、 後述する接続方 法に適した厚みに設定するとよい。
リード端子 7の材料としては銅や銅合金に金メツキしたもの等が用いられる。 また、 上記におけるマウント 4の底面 2 9 bの電極 2 5 bをリード端子 7に直 接接続する方法としては、 ①金メッキ面 (マウント 4底面の電極 2 5 b ) と金メ ツキ面 (リード端子 7 ) とを直接、 超音波で圧着する方法、 ②金メッキ面 (マウ ント 4底面の電極 2 5 b ) と金メッキ面 (リード端子 7 ) との間を異方性導電べ —ストゃ異方性導電フィルムで接合する方法、
を加熱圧着する方法等がある。 上記の光モジュール 1 1においては、 光素子 3 a、 3 bあるいはマウント 4か らリ一ド端子 7までの電気配線の距離が短く済む。
また、 マウント 4の配線 (電極) の太さにあまり制限がないので、 太くするこ とで導電性を良好にすることが容易である。
また、 マウント 4とパッケージ 1 2のリード端子 7との間にボンディングワイ ャがないので、 電磁波を発生させたり外部からの電磁波の影響を受けることは少 なく、 したがって、 電気信号に雑音が入ることも少ない。 また、 例えば 1 G H z 以上の高周波を使用して光素子を動作させることも可能となる。
マウント 4とパッケージ 1 2との間にボンディングワイヤがないので、 パッケ —ジを小型化できる。 なお、 光素子 3 a、 3 bからマウント 4上のパターンまで のボンディングワイヤは残るが、 このワイヤ配線は充分短いので、 電磁波に関し て特に問題とならない。
マウント 4とパッケージ 1 2との間で行う長いボンディングワイヤの取り付け 作業が不要となるので、 光モジュールの組立の作業性が向上する。 また、 ボンデ イングワイヤの接地点はがれによる劣化の問題もなくなる。
ミラ一やプリズム等の光学部品が不要であり、 構造が簡単である。
(第 2態様)
図 8 A〜図 9 Bは第 2態様を示す。
この態様は、 図 5のマウント 2 6 a、 2 6 bのように、 発光素子 3 aと受光素 子 3 bとを個別に搭載するマウントに関するものである。 この態様は、 図 5の光 モジュールのパッケージ 1 2 bに適用するものとして説明するが、 但し、 図中、 発光素子 3 a搭載用のマウントに符号 4 2を付し、 受光素子 3 b搭載用のマウン 卜に符号 4 3を付した。 図 8 Aは発光素子 3 aを取り付けたマウント 4 2の正面 図、 図 8 Bは同底面図、 図 9 Aは受光素子 3 bを取り付けたマウント 4 3の正面 図、 図 9 Bは同底面図である。
各マウント 4 2、 4 3は、 前述のマウント 4と同様に、 その前面 4 2 a、 4 3 a及び底面 4 2 b、 4 3 bの二面に連なる電極 (前面の電極を 4 4 a、 4 5 a、 底面の電極を 4 4 b、 4 5 bで示す) を形成し、 マウント 4 2、 4 3の前面 4 2 a、 4 3 aに発光素子 3 aまたは受光素子 3 bを取り付けるとともに、 底面 4 2 b、 4 3 bをパッケージ 1 2 bのリ一ド端子 7に直接乗せて、 当該リード端子 7 に電気的に接続する。 リード端子 7のパッケージ 1 2 b内部分の形状は、 2つの マウント 4 2、 4 3の各底面の電極の配置に応じた形状とする。
この光モジュールによれば、 発光素子 3 aと受光素子 3 bとが前後にずれてい るので、 電気的な雑音の影響が少ない。
(第 3態様)
図 1 0 A〜図 1 1 Bを参照して第 3態様のマウントを説明する。
図 1 O A及び図 1 0 Bに示す光モジュール 5 1では、 マウント 5 2を前後方向 に段差を持つ段差付き形状にするとともに、 発光素子 3 aと受光素子 3 bとを、 マウント 5 2の前記段差の前方側の面 5 2 a 1及び後方側の面 5 2 a 2にそれぞ れ分けて取り付けた構成である。 なお、 この光モジュール 5 1でも光素子に対す る光ファイバの位置決め用の位置決め台を備えるが、 図示を略す。
図 1 1 Aはマウント 5 2の正面図、 図 1 1 Bは底面図である。 このマウント 5 2は、 やはり前述のマウント 4と同様に、 その前面 5 2 a及び底面 5 2 bの二面 に連なる電極 (前面の電極を 5 3 a、 底面の電極を 5 3 bで示す) を形成し、 前 記の通り、 マウント 5 2の段差付き形状の前面 5 2 aの前方側の面 5 2 a 1に発 光素子 3 a、 後方側の面 5 2 a 2に受光素子 3 bを取り付ける。 そして、 マウン ト 5 2の底面 5 2 bをパッケージ 1 2のリード端子 5 8のパッケージ 1 2内部分 に直接乗せて、 当該リ一ド端子 5 8に電気的に接続する。 リ一ド端子 5 8の形状 は、 マウント 5 2の底面の電極の配置に応じた形状とする。
この光モジュール 5 1においてもやはり、 発光素子 3 aと受光素子 3 bとが前 後に離間しているので、 電気的な雑音の影響が少ない。
なお、 上述の各態様では光素子が発光素子 3 a及び受光素子 3 bの 2つの場合 であるが、 3つ以上の場合にも適用することができ、 その場合に、 1つのマウン 卜に 3つ以上取り付けることも可能である。
また、 前記各態様は、 面発光型の光素子を用いた光モジュールに適用して好適 であるが、 端面発光型の光素子を用いた光モジュールにも適用可能である。 また、 パッケージ 1 2と一体化するフェル一ル (光コネクタ部) は、 本実施形 態のようなピン嵌合位置合わせ方式のフェル一ル (いわゆる M Tコネクタ) に限 定されるものでなく、 例えば、 位置決め用の嵌合スリーブ内にてフェルール同士 を接続する方式のフェル一ル等も考えられる。
ここまで説明したように、 光素子を取り付けたマウン卜の底面に形成した電極 をパッケージのリード端子に直接接続する構成により得られる効果を纏めると, 下記のようになる。
①光素子を取り付けたマウントの下面の電極がリード端子に直接接続されるの で、 光素子あるいはマウントからリード端子までの電気配線の距離が短く済む。
②マウントの配線 (電極) の太さにあまり制限がないので、 太くすることで導 電性を良好にすることが容易である。
③マウントとパッケージのリード端子との間にボンディングワイヤがないので 、 電磁波を発生させたり外部からの電磁波の影響を受けることは少なく、 したが つて、 電気信号に雑音が入ることも少ない。 また、 例えば 1 G H z以上の高周波 を使用して光素子を動作させることも可能となる。
④マウントとパッケージとの間にボンディングワイヤがないので、 パッケージ を小型化できる。
⑤マウントとパッケージとの問で行う長いボンディングワイヤの取り付け作業 が不要となるので、 光モジュールの組立の作業性が向上する。 また、 ボンディン グワイャの接地点はがれによる劣化の問題もなくなる。
⑥ミラーやプリズム等の光学部品が不要であり、 構造が簡単である。
(第 2実施例)
以下、 本発明の 2実施例を図 1 5から図 1 8を参照して説明する。
図 1 5 Aは、 本実施の形態の光モジュール 1 2 0を示す平面図、 図 1 5 Bは正 面図、 図 1 5 (:は図1 5 Bの A矢視図である。 図 1 6は光モジュール 1 2 0のパ ッケージ内部構造を示す斜視図であり、 マウント等を取り外した状態を示す。 図 1 7は図 1 5 A~ 1 5 Cの光モジュール 1 2 0の位置決め台 1 2 2上に押え部材 1 2 5を設置した状態を示す断面図であり、 発光素子 3 a近傍並びに受光素子 3 b近傍をそれぞれ図示するようにしたものである。
図 1 5 A、 図 1 5 B、 図 1 5 C及び図 1 6に示すように、 この光モジュール 1 2 0では、 光素子 3 a、 3 bを収納するパッケージ 1 2 1に備えた位置決め台 1
2 2上の位置決め溝 1 2 3 a、 1 2 3 bによって、 光ファイノ 1 2 4 a、 1 2 4 bが各光素子 3 a、 3 bに対して精密に位置決め調心される。 位置決め溝 1 2 3 a、 1 2 3 bに配置された光ファイノ、' 1 2 4 a、 1 2 4 bは、 位置決め台 1 2 2 上に配置される押え部材 1 2 5によって位置決め溝 1 2 3 a、 1 2 3 bに押え込 まれて位置ずれしないように固定される。 パッケージ 1 2 1は、 トレ一状の本体 が蓋 1 2 0 aで密閉される構造になっている (図 1 5 B及び図 1 7参照) 。 前記位置決め台 1 2 2は、 光素子 3 a、 3 b近傍から、 パッケージ側壁部 1 2 1 aに形成された切込部 1 2 1 b内部にまで延在しており、 前記位置決め溝 1 2
3 a、 1 2 3 bは位置決め台 1 2 2を貫通して一端は各光素子 3 a、 3 bに対面 しており、 他端は前記パッケージ側壁部 1 2 1 a外側へ突出された突出部 1 2 1 c先端の接合端面 1 2 1 dに到達、 貫通している。 位置決め台 1 2 2にて位置決 めされた光ファイバ 1 2 4 a、 1 2 4 bは、 光素子 3 a、 3 b側では、 位置決め 台 1 2 2から僅かに突出させて光素子 3 a、 3 bと光結合可能な位置に精密に位 置決めされ、 その反対側では前記接合端面 1 2 1 dとほぼ面一に位置決めして露 出されている。 光ファイノ 1 2 4 a s 1 2 4 bとしては、 例えば径 1 2 5〃mの 裸ファイバが適用される。 位置決めの完了した光ファイバ 1 2 4 a、 1 2 4 b先 端は、 光素子 3 a、 3 b近傍に充填される屈折率整合用の透明樹脂内に埋没固定 される。
なお、 発光素子 3 a側の光ファイバ 1 2 4 aとしてはシングルモード光フアイ ノヽ'、 受光素子 3 b側の光ファイバ 1 2 4 bとしては前記シングルモード光フアイ バに比べてコア径の大きいマルチモ一ド光ファイバを採用することがより好まし い。 シングルモード光ファイバとしては例えばコア径数〃 m程度のもの、 マルチ モード光ファイバとしては例えばコア径が数十〃 m程度のものが採用される。 光 モジュール 1 2 0に接続される外部の光コネクタ側の光ファイバにはシングルモ ード、 マルチモードのいずれも存在するが、 前述のように、 発光素子 3 a側にシ ングルモード光ファイバ、 受光素子 3 b側にマルチモ一ド光ファイバを採用した 構成であれば、 外部光コネクタ側の光ファイバがシングルモード、 マルチモード のいずれであっても、 入出力効率を高めることができる。 すなわち、 マルチモ一 光ファイバからシングルモ 光ファ への光入射は効率良くなされるが、 その逆は難しいことから、 前述のように発光素子 3 a側にシングルモ一ド光ファ ィバ、 受光素子 3 b側にマルチモード光ファイバを採用した構成であれば、 外部 光コネクタ側の光ファイバがシングルモード、 マルチモ一ドのいずれであっても 、 光素子 3 a、 3 bとの間の入出力効率を高めることができるのである。
また、 発光素子 3 aとしては半導体レ一ザ (LD) 、 受光素子 3 bとしてはプ リアンプ付きのホトダイォード等が採用される。
前記接合端面 121 dには、 MT形光コネクタと同様のピン結合方式の位置決 めにより光ファイバ同士の突き合わせ接続の位置決めを行う構成の光コネクタ 1 0 Aが突き合わせ接続されるようになっており、 切込部 121 b両側の側壁部 1 21 a (突出部 121 cを含む) の嵌合ピン穴 126 a、 126 bに光コネクタ 1 OA側の嵌合ビン 10 aを挿入 ·嵌合させて突出部 121 cに対して光コネク 夕 1 OAを位置決めすることで、 光コネクタ 1 OA側の光ファイバ 9 a、 9 と 、 モジュール 120側の光ファ 124 a、 124 bとの間の位置決め精度が 確保されて調心され、 突き合わせ接続されるようになっている。 突出部 121 c は、 丁度、 MT形光コネクタの先端部分 (接合端面近傍) と似た構成であり、 接 続される光コネクタとの間の位置決めに対応する嵌合ビン穴間寸法と位置決め溝 間寸法とを有し、 接合端面 121 dには、 適宜、 研磨が施される。
光モジュール 120並びに光コネクタ 1 OAは極力小型に形成して、 これらが 組み込まれるレセプ夕クル 13や光コネクタプラグ 15 (いずれも後述。 図 19 A、 19 B参照) の大型化を抑えることが好ましい。 目的とする特性が得られや すいものの一例として、 例えば、 光コネクタ 1 OAの接合端面を、 J I S C 5981に制定される MT形光コネクタの短辺 2· 5mmx長辺 6. 4mmより も小さい短辺 3 mm X長辺 4. 4 mmの長方形とし、 嵌合ピン 10 a間寸法を J I S C 5981に制定される 4. 6 mmよりも小さい 2. 6 mm、 位置決め 溝 123 a、 124 bの調心軸線間寸法を 0. 75 mmに設定したもの等が挙げ られる。 光モジュール 120側の嵌合ピン穴 126 a、 126 b間寸法も嵌合ピ ン 10 a間寸法に一致される。
図 19 A、 図 19 Bに示すように、 光モジュール 120は、 光コネクタプラグ 1 5が挿入されるレセプ夕クル 1 3内に収納される。 光モジュール 1 2 0は、 前 記レセプ夕クル 1 3内に組み込まれた電気回路基板 1 4上に実装され、 パッケ一 ジ 1 2 1から外側に突出させたリ一ド端子 8を前記電気回路基板 1 4上の電気回 路パターンに半田付け等により電気的に接続して固定される。 レセプ夕クル 1 3 外側には、 電気回路基板 1 4と電気的に接続して取り付けられた端子 1 4 a (ピ ン端子) が突出されており、 この端子 1 4 aに電気的に接続した制御機器や計測 器等によって、 光モジュール 1 2 0内の発光素子 3 aの発光制御、 受光素子 3 b からの受光信号の受信等を行える。 一方、 光コネクタ 1 O Aは光コネクタプラグ 1 5のハウジング 1 5 a先端に露出状態に組み込まれている。
前記光コネクタプラグ 1 5を、 前記レセプ夕クル 1 3に設けられた筒状のァダ プ夕部 1 3 aに挿入すると、 このアダプタ部 1 3 aの内部構造により光コネクタ プラグ 1 5が位置決めされることで、 光コネクタプラグ 1 5先端の光コネクタ 1 O Aの接合端面 1 O bが、 アダプタ部 1 3 aへの挿入方向奥部に配置された前記 光モジュール 1 2 0の接合端面 1 2 1 dに対して位置決めされ、 これにより接合 端面 1 0 b、 1 2 1 d同士を突き合わせることができる。 このとき、 光コネクタ 1 0 A側の嵌合ピン 1◦ aが、 光モジュール 1 2 0側の嵌合ピン穴 1 2 6 a、 1 2 6 bに挿入嵌合されることで、 光モジュール 1 2 0側の光ファイバ 1 2 4 a、 1 2 4 bに対して光コネクタ 1 O A側の光ファイバ 9 a、 9 bが精密に位置決め して突き合わせ接続される。 また、 光コネクタプラグ 1 5のハウジング 1 5 aか ら突設されたラツチ 1 5 が、 レセプ夕クル 1 3側の係合部 1 3 b (図ではァダ プ夕部 1 3 aに形成された係合穴) と係合することで、 光コネクタプラグ 1 5の アダプタ部 1 3 aからの抜け出しが規制されるとともに、 ハウジング 1 5 a内蔵 のスプリング (図示せず) の付勢力が光モジュール 1 2 0に対する光コネクタ 1 O Aの突き合わせ力として作用し、 突き合わせ接続された形成された光ファイバ 9 a、 9 bと光ファイノ 1 2 4 a、 1 2 4 bとの間に目的の低接続損失が得られ る。 接続状態においてアダプタ部 1 3 a外側に露出する係合解除用のレバー 1 5 cを操作して係合部 1 3 bからラヅチ 1 5 bを離脱させれば、 レセプ夕クル 1 3 から光コネクタプラグ 1 5を抜き出すことができ、 光モジュール 1 2 0に対する 接続を解除できる。 なお、 光コネクタ 1 OAの嵌合ピン 1 0 a間寸法と光コネクタ 1 OAの接合端 面に露出される光ファイバ 9 a、 9 b間寸法、 光モジュール 1 2 0側の嵌合ピン 穴 1 2間寸法と接合端面 1 2 1 dでの光ファイバ 1 24 a、 1 24 b間寸法は、 光コネクタ 1 0 Aと光モジュール 1 2 0との間で一致するように設定される。 また、 光モジュール 1 2 0側に突出状態に固定した嵌合ピン 1 O aと、 光コネ クタ 1 OA側の嵌合ピン穴との挿入嵌合によって、 光モジュール 1 20と光コネ クタ 1 OAとの間の位置決めを行う構成も採用可能である。 この場合、 光モジュ —ル 1 2 0の嵌合ピン穴 1 2 6 aに嵌合ピン 1 0 aを予め挿入嵌合しておき、 接 着剤やピンクランプ部材等で抜け止め固定しておくことができる。
図 1 5 A、 図 1 6、 図 1 7に戻り、 パッケージ 1 2 1内部の説明を続ける。 前記位置決め溝 1 2 3 a、 1 2 3 bとしては、 V溝や U溝、 丸溝等、 いずれも 優れた調心機能を有するものが採用される。 本実施の形態では、 V溝を例示して いる。 図 1 5A、 1 5 B、 1 5 Cでは、 発光素子 3 aと、 受光素子 3 bとはそれ ぞれ別々のマウント 1 28 a、 1 2 8 bに設けられている。 受光素子 3 bはプリ アンプ付きである。 また、 図中、 1 2 7はモニタ用受光素子であり、 マウント 1 28 cに設けられている。 図 1 5 Aでは、 マウント 1 2 8 a〜 1 28 cを図示し たが、 図 1 5 B、 図 1 5 Cではこれらの図示を省略している。 図 1 5 Aに示すよ うに、 これらマウント 1 2 8 a〜 1 2 8 cはいずれも直方体状または立方体状の ベアチップであり、 平面度が高精度に得られるいる側面を、 パッケージ 1 2 1内 に突設された突壁 1 2 1 e、 1 2 1 fや、 内壁面 1 2 1 gに当接させて精密に位 置決めされており、 これにより、 光素子 3 a、 3 b、 1 2 7もパッケージ 1 2 1 内の所定位置に精密に位置決めされている。 他の実施例においても、 マウントは 、 平面度が高精度に得られるいる位置決め用の側面を有する直方体状または立方 体状のベアチップであり、 パッケージ内壁面等に対する突き当てで、 パッシブ方 式により位置決めされる位置決め方式も同様である。
ところで、 プラスチック等の樹脂製のパッケージ 1 2 1では、 突壁 1 2 1 e、 1 2 1 fや、 内壁面 1 2 1 g等とともに位置決め台 1 2 2をも一体成形すること が普通となる。 このとき、 突壁 1 2 1 e、 1 2 1 f、 内壁面 1 2 1 g 位置決め 台 1 2 2は、 同一方向の金型、 具体的には図 1 8に示すように上下の金型 (図 1 8は切込部 12 l b近傍を示す。 図中 129は上型。 下型は図示略) によって成 形されることになるので、 突壁 121 e、 121 f、 内壁面 121 g等に対する 位置決め溝 123 a、 123 bの位置精度を容易に確保できる。 突壁 121 e、 121 f、 内壁面 121 g等によってマウント 128 a、 128bが正確に位置 決めされれば、 これらマウント 128 a、 128 bに搭載された光素子 3 a、 3 bがパッケージ 121の目的位置に正確に位置決めされるとともに、 位置決め溝 123 a, 123 bとの位置精度も高精度に確保される。 ここで、 位置決め溝 1 23 a、 123 bによって光ファイ ノ 124 a、 124 bを位置決めすれば、 こ れら光ファイ ノ 124 a、 124bが光素子 3 a、 3 bに対して光結合する所定 位置に高精度に位置決めされる。 但し、 これらパッケージ 121内壁や位置決め 溝 123 a、 123 bを形成する金型に対して嵌合ピン穴 126 a形成用の金型 は別体となり、 外部の光コネクタとの接続時の位置決め精度は別途確保される。 光素子 3 a、 3 bは、 パッケージ 121内の突壁 121 e、 121 f、 内壁面 121 g等によって精密に位置決めされた直方体状のマウント 128 a~l 28 c上の規定位置に取り付けられており、 光ファイバ 124 a、 124b先端が位 置決め台 122上の位置決め溝 123 a、 123 bによって位置決めされれば、 光ファイ ノ 124 a、 124bの光素子 3 a、 3 bに対する位置決め精度が確保 されるようになつている。
マウント 128 a〜 128 c表面には導電パターンが適宜形成されており、 ノ ヅケージ 121底部に載置されたマウント 128 a〜 128 cは、 その導電パ夕 —ンを、 パッケージ 121底部に設けられた導電パターンあるいはリード端子 8 に半田付け等により電気的に接続して固定される。
図 15 Aに示すように、 例えば、 マウント 128 aは、 パッケージ 121内側 の突壁 121 fに形成された当接面 121 jと、 位置決め台 122側面である当 接面 121 kとに突き当てるように配置することで位置決めされる。 両当接面 1 21 j、 121 k間は相対的な向きが垂直になっており、 これによりマウント 1 28 aの向きを正確に位置決めできる。 マウント 128 bを位置決めする当接面 121 (内壁面 121 g) と当接面 12 lmとの間、 マウント 128 cを位置 決めする当接面 121 n、 1210間も相対的な向きが垂直であり、 これら互い に垂直の対を構成する当接面によりマウント 128 b、 128 cを当接すること で正確に位置決めされるようになっている。 なお、 モニタ素子用のマウント 12 8 cは、 発光素子 3 a用のマウント 128 aに対して傾斜して位置決めされる。 つまり、 マウント 128 a〜 128 cのパッケージ 121内でのァライメント 方式はいわゆるパッシブァライメントであり、 光ファイノ 124 a、 124bに 対する光入出力特性をモニタリングしつつ行うァライメント方式 (いわゆるァク ティブ方式) とは異なるものである。 パッシブ方式の位置決めであれば、 マウン ト 128 a〜l 28 cを所定の当接面等に当接させるだけで簡単かつ短時間で位 置決めを完了でき、 位置決め作業性の向上、 光モジュール 120の組み立て時間 の短縮等を実現できる。
なお、 光ファイノ 124a、 124bの光素子 3 a、 3bに対する位置決め精 度とは、 必ずしも、 光ファイバ 124 a、 124b端面と各光素子 3 a、 3 b間 の光入出力特性の向上を目的とすることを意味しない。 例えば、 発光素子 3 aと して半導体レーザを採用した場合に光モジュール 120から出力される光パワー (光ファイバ 124 aの接合端面 121 d側先端からの出力光) を、 安全上の理 由で意図的に抑えることがある。 このような場合には、 パッケージ 121内にて 発光素子 3 a用のマウン卜 128 aが当接される当接面 121 j、 121 kを、 発光素子 3 aとこれに対面する光ファイバ 124 a先端面との調心が幾分かずれ るように形成しておき、 適切な調心ずれを以つてマウント 128 aが位置決めさ れるようにする。 このことは、 他の実施例でも同様である。
位置決め台 122上の位置決め溝 123 a、 123 bに光ファイノ、' 124 a、 124bを押え込む押え部材 125は、 接着剤を用いた接着固定等により位置決 め台 122に固定される。 押え部材 125の位置決め台 122に対する固定方法 としては、 前記接着に限定されず、 パッケージ 121側との爪係合、 凹凸嵌合等 、 各種構成が採用可能である。
図 16に示すように、 押え部材 125は、 位置決め台 122の上面 122 a ( 位置決め溝 123 a、 123 bが形成されている面) とほぼ一致する形状であり 、 各位置決め溝 123 a、 123 bの全長にわたって光ファイク 124 a、 12 4 bを押え込むことができるようになつている。 この押え部材 125を形成する 素材としては、 金属、 セラミックス、 ガラス、 アルミナ焼結体等、 各種採用可能 であるが、 位置決め溝 1 2 3 a、 1 2 3 bに押え込んだ光ファイノ、 - 1 2 4 a、 1 2 4 bに位置ずれを生じさせないことが重要であることに鑑みて、 充分な硬度を 有するもの、 温度変化が充分小さいものを採用することが好ましい。
また、 押え部材 1 2 5の素材としては、 成形性、 加工性に優れるものであるこ とがより好ましく、 これにより、 例えば、 切込部 1 2 l b形状や、 位置決め台 1 2 2形状に容易に対応でき、 パッケージ 1 2 1各部の設計の自由度を向上できる 。 例えば、 図 1 5 Aに示すように、 パッケージ側壁部 1 2 1に対する光素子 3 a 、 3 bの離間距離が異なっていると、 これら各光素子 3 a、 3 bに対応する位置 決め溝 1 2 3 a、 1 2 3 bを得るために位置決め台 1 2 2の形状も適宜設計され るが、 この位置決め台 1 2 2形状に対応する形状に押え部材 1 2 5を成形するこ とで、 光ファイバ 1 2 4 a、 1 2 4 bの押えに容易に対応できる。
図 1 6に示すように、 押え部材 1 2 5は、 パッケージ側壁部 1 2 1 aに溝状に 形成された切込部 1 2 1 b内面とほぼ一致する形状の溝揷入部 1 2 5 aが切込部 1 2 1 bに揷入されるようになっているので、 これにより、 押え部材 1 2 5の位 置決め台 1 2 2に対する位置決め作業性を向上できる。 また、 位置決め台 1 2 2 に対する固定後の位置ずれ防止にも効果を発揮する。 前記位置決め作業性、 位置 ずれ防止の面からは、 溝揷入部 1 2 5 aは、 切込部 1 2 l bに対して嵌合する構 成であることがより好ましい。
さらに、 押え部材 1 2 5は、 側部に設けられた係合部 1 2 5 bを、 切込部 1 2 1 bの両側のパッケージ側壁部 1 2 1 aに係合させることで、 前記位置決め溝 1 2 3 a, 1 2 3 bの長手方向への位置ずれが規制されるようになっている。 具体 的には、 図 1 6では、 押え部材 1 2 5は、 前記係合部 1 2 5 bとして両側部に突 設された突起を、 切込部 1 2 1 bの両側のパッケージ側壁部 1 2 1 aに形成され た凹部 1 2 1 hに嵌合 (嵌合による係合) させるようになつており、 これにより 、 押え部材 1 2 5の位置決め台 1 2 2に対する位置決め作業性の向上、 位置決め 台 1 2 2に対する固定後の位置ずれ防止の効果を一層確実に得られる。
なお、 係合部 1 2 5 bとしては前記突起に限定されず、 例えば、 パッケージ側 壁部 1 2 1 aから突設された突起が挿入または嵌合により係合される凹部、 側壁 部 121 a以外の例えばパッケージ 121の底部 121 iや切込部 121 b底部 に設けられた突起または凹部に係合 (挿入または嵌合) される凹部または突起等 、 各種構成が採用可能である。
図 17に示すように、 本実施の形態の光モジュール 120の押え部材 125は 、 位置決め台 122上に位置決めされたときに、 パッケージ 121側の接合端面 121 dとともに光コネクタ 1 OAに対する接合端面を構成する端面 125 cを 備えており、 押え部材 125による光ファイバ 124a、 124bの固定等を完 了して組み上げられた光モジュール 120に光コネクタ 1 OAを接続すると、 ッケージ 121側の接合端面 121 dと押え部材 125の端面 125 cとが形成 する接合端面に光コネクタ 1 OAの接合端面が突き合わされる。 押え部材 125 の端面 125 cをも接合端面として機能させることで、 パッケージ 121側の接 合端面 121 dのみが光コネクタ 1 OAと当接される場合に比べて支圧面積が増 大し、 光コネクタ 1 OAとの間の突き合わせ力を偏在させること無く安定させる ことができるから、 光ファイバ同士の突き合わせ接続を安定に行うことができる 。 その反面、 押え部材 125にも光コネクタ 1 OAからの押圧力が作用すること になるが、 押え部材 125は、 溝揷入部 125 aの切込部 121 bへの挿入、 並 びに、 係合部 125bとパッケージ 121との係合 (本実施の形態では係合部 1 25 bである突起とパッケージ側壁部 121 aの凹部 121 hとの嵌合) により 、 位置ずれが防止されているため、 位置ずれすること無く光コネクタ 1 OAから の押圧力を支圧でき、 しかも、 位置決め溝 123 a、 123bに押えた光フアイ バ 124a、 124 bの位置決め状態を安定に維持できる。 光モジュール 120 に対して光コネクタ 1 OAを着脱しても、 押え部材 125は位置ずれせず、 この 押え部材 125によって位置決め溝 123 a、 123 bに押えられた光ファ 124a, 124bにも位置ずれは生じず、 光ファ ' 124 a、 124bの位 置決め精度は安定に維持される。
この光モジュール 120によれば、 位置決め溝 123 a、 123bに配置され た光ファ 124a、 124bを押え部材 125で押え込みさえすれば、 光フ アイ 124 a、 124bの光素子 3 a、 3 bに対する精度を確保できるので、 第 1実施例の光モジュールにおけるパッケージに対するフェル一ルの位置決めを 省略できるので、 光ファイバ 1 2 4 a、 1 2 4 bの位置決め作業性を格段に向上 でき、 短時間で効率良く組み立てることができる。 また、 従来のフヱルールをパ ッケージに組み込む構成では、 フエルールの位置決めのためにパッケージ構造が 複雑になるが、 本発明に係る光モジュール 1 2 0では、 位置泱め台 1 2 2に適合 する押え部材 1 2 5を適用するだけで光ファイバ 1 2 4 a, 1 2 4 bの押えを簡 単に実現できるから、 パッケージ 1 2 1構造を単純にでき、 成形が容易になって 低コス卜化できる。 フエルールとは別に押え部材を必要としないため第 1実施例 に比べて部品点数を少なくできることも、 低コスト化に寄与する。 しかも、 パヅ ケージ 1 2 1には、 光ファイノ 1 2 4 a、 1 2 4 bの位置決め状態に影響を与え るような特別な突出部 (例えば、 図 1のように、 パッケージ 1 2から突出状態に 組み込まれるフエルール 5 ) が存在しないので、 この突出部への外力の作用によ つて光フアイノ 1 2 4 a, 1 2 4 bが位置ずれしやすくなるといった不都合を回 避でき、 位置決め精度を長期にわたって安定に維持できるといった利点もある。 光ファイバ 1 2 4 a、 1 2 4 bを押える押え部材は、 従来技術で使用するフェル ール等に比べて小型に形成できるので、 押え部材の設置がパッケージ 1 2 1内の 設計に与える影響は軽微であり、 パッケージ 1 2 1内での光素子 3 a、 3 bの設 置位置等の自由度を確保でき、 光モジュール 1 2 0 (具体的にはパッケージ 1 2 1 ) の小型化が可能であるといった利点もある。
さらに、 パッケージ側壁部 1 2 1の切込部 1 2 1 bに組み込むこと、 並びに、 係合部 1 2 5 bとパッケージ 1 2 1側との係合 (具体的には係合部 1 2 5 bであ る突起とパッケージ側壁部 1 2 1の切込部 1 2 1 b両側の凹部 1 2 1 hとの係合 ) によって位置決めされる押え部材 1 2 5は、 光モジュール 1 2 0の組み立て時 の位置決めが容易であり、 しかも、 光ファイノ、 1 2 4 a、 1 2 4 bを押えた後も 位置ずれが防止されるので、 光ファイバ 1 2 4 a、 1 2 4 bの位置決め精度を長 期にわたつて確実に維持できるといった利点がある。
なお、 本実施例のタイプの光モジュールとしては前述の構成に限定されず、 例 えば、 位置決め台形状、 位置決め台上の位置決め溝に光ファイバを押える押え部 材の形状等は、 適宜変更可能である。 また、 この実施例では、 パッケージ内にて 押え部材を位置決めする構成として、 パッケージ側壁部の切込部等を例示したが 、 これに限定されず、 例えば、 押え部材側面に点接触の如く当接する形状の複数 の位置泱め壁等をパッケージ内に突設した構成等、 各種構成が採用可能である。 また、 本実施例では、 光コネクタが当接される接合端面の一部を押え部材によつ て形成する構成を例示したが、 これに限定されず、 例えば、 接合端面よりもパッ ケージ内側に配置されて、 光モジュールに接続される光コネクタと接触しなレヽ構 成の押え部材も採用可能である。
パッケージの形状、 パッケージに内蔵される光素子の種類等、 各種変更が可能 であることは言うまでも無い。 また、 内蔵する光素子の数や 1または 3以上であ つても良い。 例えば、 複数の光素子が搭載されたマウント (L Dアレイや P Dァ レイが搭載されている) をパッケージに実装することで、 複数の光素子を一括し てパッケージ内に位置決めして内蔵することができる。 この場合、 位置決め台の 位置決め溝の数、 形成位置等も、 光素子の数等に対応して調整されることは言う までも無い。
光ファイバ挿入穴や嵌合ピン穴の形成は、 金型成形に限定されず、 例えば、 レ —ザビーム加工等によっても精密可能である。 この場合でも、 加工用レーザビー ムの位置決めは、 X Y Zの内の 1つのみで調整すれば済むことになり、 結局、 嵌 合ビン穴と光ファイバ挿入穴の相対位置関係の精度を確保できる。
(第 3実施例)
以下、 本発明の第 3実施例を図 2 O Aから図 2 4 Bを参照して説明する。 図 2 O Aは、 本実施例の光モジュール 3 0を示す平面図、 図 2 0 Bは正面図、 図 2 0 Cは図 2 0 Bの B矢視図である。 図 2 1は光モジュール 3 0のパッケージ 内部構造を示す斜視図であり、 マウント等を取り外した状態を示す。 図 2 2 Aは 図 2 0 A〜2 0 Cの光モジュール 3 0に形成された光ファイバ挿入穴 3 1近傍を 示す正断面図、 図 2 2 Bは図 2 2 Aの C— C線矢視断面図であって光ファイバ揷 入穴 3 1近傍を示す拡大図、 図 2 2 Cは光ファイバ挿入穴 3 1近傍を示す正断面 図である。 なお、 図 2 O Aでは、 パッケージ 3 3に内蔵されたマウント 2 8 a〜 2 8 cを図示しているが、 他の図面では、 これらの図示を略している。
W 2 0 Bに示すようにパッケージ 3 3はキャップ 2 0 aで封止される。 図 20A、 図 20B、 図 20 C〜図 22A、 図 22Bに示すように、 この光モ ジュール 30を構成するパッケージ 33の側壁部 32には、 外側から接続される 光コネクタ 1 OA (図 24A、 図 24 B参照) 側の嵌合ピン 10 aが挿入される 嵌合ピン穴 34が 2箇所に貫通され、 これら嵌合ピン穴 34の間には、 光フアイ バ 24 a、 24 bが挿入される複数本の光ファイバ挿入穴 31 (本実施の形態で は 2本) が貫通されている。 また、 これら一つの嵌合ピン穴 34と光ファイバ挿 入穴 31とは、 その全てが、 互いに平行になっている。 また、 これら嵌合ピン穴 34と光ファイバ挿入穴 31とは、 側壁部 32から外側に突出された突出部 36 にも貫通されており、 前記突出部 36の突出方向先端面 (外面) である接合端面 36aに開口されている。 突出部 36は、 丁度、 MT形光コネクタの接合端面近 傍と同様の構造になっている。
光モジュール 30並びに光コネクタ 1 OAは極力小型に形成して、 これらが組 み込まれるレセプ夕クル 13や光コネクタプラグ 15 (いずれも後述) の大型化 を抑えることが好ましい。 目的とする特性が得られやすいものの一例として、 例 えば、 光コネクタ 1 OAの接合端面を、 J I S C 5981に制定される MT 形光コネクタの短辺 2. 5mmx長辺 6. 4 mmよりも小さい短辺 3 mmx長辺 4. 4 mmの長方形とし、 嵌合ピン 10 a間寸法を J I S C 5981に制定 される 4. 6mmよりも小さい 2. 6 mm、 光ファイバ挿入穴 31間寸法を 0. 75 mmに設定したもの等が挙げられる。 光モジュール 30側の嵌合ビン穴 34 間寸法も嵌合ピン 10 a間寸法に一致される。
図 24A、 図 24 Bに示すように、 光モジュール 30は、 光コネクタプラグ 1 5が挿入されるレセプ夕クル 13内に収納される。 光モジュール 30は、 前記レ セプ夕クル 13内に組み込まれた電気回路基板 14上に実装され、 パッケージ 3 3から外側に突出させたリード端子 8を前記電気回路基板 14上の電気回路パ夕 ーンに半田付け等により電気的に接続して固定される。 レセプタクル 13外側に は、 電気回路基板 14と電気的に接続して取り付けられた端子 14 a (ピン端子 ) が突出されており、 この端子 14 aに電気的に接続された制御機器や計測器等 によって、 光モジュール 30内の発光素子 3 aの発光制御、 受光素子 3わからの 受光信号の受信等を行える。 一方、 光コネクタ 1 O Aは光コネクタプラグ 1 5の ハウジング 1 5 a先端に露出状態に組み込まれている。
前記光コネクタプラグ 1 5を、 前記レセプ夕クル 1 3に設けられた筒状のァダ プ夕部 1 3 aに挿入すると、 このアダプタ部 1 3 aの内部構造により光コネクタ プラグ 1 5が位置決めされることで、 光コネクタプラグ 1 5先端の光コネクタ 1 0 Aの接合端面 1 0 bが、 アダプタ部 1 3 aへの挿入方向奥部に配置された前記 光モジュール 3 0の接合端面 3 6 aに対して位置決めされ、 これにより接合端面 1 0 b、 3 6 a同士を突き合わせることができる。 このとき、 光コネクタ 1 O A 側の嵌合ビン 1 0 aが、 光モジュール 3 0側の嵌合ピン穴 3 4に挿入嵌合される ことで、 光モジュール 3 0側の光ファイバ 2 4 a、 2 4 bに対して光コネクタ 1 O A側の光フアイノヽ' 9 a、 9 bが精密に位置決めして突き合わせ接続される。 ま た、 光コネクタプラグ 1 5のハウジング 1 5 aから突設されたラッチ 1 5 bが、 レセプ夕クル 1 3側の係合部 1 3 b (図ではアダプタ部 1 3 aに形成された係合 穴) と係合することで、 光コネクタプラグ 1 5のアダプタ部 1 3 aからの抜け出 しが規制されるとともに、 ハウジング 1 5 a内蔵のスプリング (図示せず) の付 勢力が光モジュール 3 0に対する光コネクタ 1 O Aの突き合わせ力として作用し 、 突き合わせ接続された形成された光ファイバ 9 a、 9 bと光ファイバ 2 4 a、
2 4 bとの間に目的の低接続損失が得られる。 接続状態においてアダプタ部 1 3 a外側に露出する係合解除用のレバ一 1 5 cを操作して係合部 1 3 bからラッチ 1 5 bを離脱させれば、 レセプ夕クル 1 3から光コネクタプラグ 1 5を抜き出す ことができ、 光モジュール 3 0に対する接続を解除できる。
なお、 光コネクタ 1 O Aの嵌合ピン 1 0 a間寸法並びに光ファイバ 1 0接合端 面に露出される光ファイバ 9 a、 9 b間寸法、 光モジュール 3 0側の嵌合ビン穴 1 2間寸法並びに接合端面 3 6 aでの光ファイバ 2 4 a、 2 4 b間寸法は、 光コ ネク夕 1 O Aと光モジュール 3 0との間で一致するように設定される。
また、 光モジュール 3 0側に突出状態に固定した嵌合ピン 1 0 aと、 光コネク 夕 1 O A側の嵌合ピン穴との挿入嵌合によって、 光モジュール 3 0と光コネクタ 1 O Aとの間の位置決めを行う構成も採用可能である。 この場合、 光モジュール
3 0の嵌合ビン穴 3 4に嵌合ピン 1 0 aを予め挿入嵌合しておき、 接着剤やピン クランプ部材等で抜け止め固定しておく。
各光ファイバ挿入穴 3 1は、 パッケージ 3 3外側から挿入された光ファイバ 2 4 a、 2 4 bを光素子 3 a、 3 bに対して光結合可能に位置決めする機能を果た すものであり、 光素子 3 a、 3 b個別に設けられている。 この光ファイバ挿入穴 3 1は断面真円形であり、 挿入された光ファイバ 2 4 a、 2 4 bを、 光素子 3 a 、 3 bに対して光結合可能な所定位置に高精度に位置決めする。 例えば径 1 2 5 〃mの光ファイバ 2 4 a、 2 4 b (裸ファイバ) に対して、 前記光ファイバ挿入 穴 3 1は径 1 2 6〃mの断面真円形に設定されるから、 この光ファイバ挿入穴 3 1に揷入された光ファイバ 2 4 a、 2 4 bは、 該光ファイバ挿入穴 3 1の調心軸 線上に高精度に位置決めされることとなる。 しかも、 光ファイバ 2 4 a、 2 4 b は断面真円形の光ファイバ挿入穴 3 1によりいずれの方向にも位置ずれを生じな いように拘束されるので、 光素子 3 a、 3 bに対する光ファイバ 2 4 a、 2 4 b の位置決め精度は安定に維持され、 発光素子 3 aから光ファイバ 2 4 aへの光の 入射、 光ファイバ 2 4 bの伝送光の受光素子 3 bでの受光のいずれも常時効率良 く行うことができる。
なお、 発光素子 3 a側の光ファイバ 2 4 aとしてはシングルモード光ファイノ 、 受光素子 3 b側の光ファイバ 2 4 bとしては前記シングルモード光ファイノ に 比べてコア径の大きいマルチモ一ド光ファイバを採用することがより好ましい。 これにより、 外部の光コネクタ側の光ファィバとの間の光入出力効率を向上でき ることは前にも述べている。 シングルモード光ファイバとしては例えばコァ径数 〃m程度のもの、 マルチモード光ファイバとしては例えばコア径が数十// m程度 のものが採用される。
また、 発光素子 3 aとしては半導体レーザ (L D ) 、 受光素子 3 bとしてはプ リアンプ付きのホトダイォ一ド等が採用される。
パッケージ 3 3内では、 光ファイバ 2 4 a、 2 4 bは光ファイバ揷入穴 3 1か ら光素子 3 a、 3 bに向けて突出され、 モジュール側壁部 3 2と光素子 3 a、 3 bとの間に設けられた位置決め台 3 7上の位置決め溝 3 7 a、 3 7 bに挿入され て、 光素子 3 a、 3 bに対して位置決めされる。 位置決め溝 3 7 a、 3 7 bとし ては V溝、 U溝等であり、 この位置決め溝 3 7 a、 3 7 bに配置された光フアイ バ 2 4 a、 2 4 bは、 位置決め台 3 7上に接着等により固定される押え部材によ り位置決め溝 3 7 a、 3 7 bに押え込まれて位置ずれが防止される。
光ファイノ 2 4 a、 2 4 b先端は位置決め台 3 7から光素子 3 a、 3 bに向け て突出されているが、 この突出寸法は 1〜2 mmあるいは 1 mm以下の微小なも のとされるため、 光ファイバ 2 4 a、 2 4 bは自身の剛性により位置決め溝 3 7 a、 3 7 bでの位置決め精度が維持されたままその先端が光素子 3 a、 3 b近傍 に到達される。 位置決めの完了した光ファイバ 2 4 a、 2 4 b先端は、 光素子 3 a、 3 b近傍に充填される屈折率整合用の透明樹脂 (屈折率整合剤) に埋没固定 すること等によっても位置ずれが防止される。
光素子 3 a、 3 bは、 パッケージ 3 3内の突壁 3 3 aや内壁面 3 3 b等によつ て精密に位置決めされた直方体状のマウント 2 8 a〜2 8 c上の規定位置に取り 付けられており、 光ファイバ揷入穴 3 1から挿入された光ファイバ 2 4 a、 2 4 b先端が位置決め台 3 7上の位置決め溝 3 7 a、 3 7 bによって位置決めされれ ば、 光ファイバ 2 4 a、 2 4 bの光素子 3 a、 3 bに対する位置決め精度が確保 されるようになつている。 マウント 2 8 a〜2 8 cは、 平面度が高精度に得られ ている位置決め用の側面を有するベアチップであり、 前記位置決め用の側面をパ ッケージ 3 3内の突壁 3 3 aや内壁面 3 3 b等に突き当てることでパッシブ方式 で高精度に位置決めされる。
マウント 2 8 a〜 2 8 c表面には導電パターンが適宜形成されており、 パッケ ージ 3 3底部に載置されたマウント 2 8 a ~ 2 8 cは、 パッケージ 3 3底部に設 けられた導電パターンあるいはリード端子 8に当該マウント 2 8 a〜2 8 c側の 導電パターンを半田付け等により電気的に接続して固定される。
図 2 0 Aに示すように、 例えば、 マウント 2 8 aは、 パッケージ 3 3内側に形 成された突壁 3 3 aの当接面 3 3 cと、 パッケージ底部 3 3 fから突設された位 置決め台 3 7の前記当接面 3 3 cに対して垂直に形成された側面 3 3 gとに当接 することで位置決めされる。 マウント 2 8 bは、 パッケージ内壁面 3 3 bと、 Λ ッケージ 3 3内に突設された突壁 3 3 hにて前記内壁面 3 3 bに対して垂直に形 成された当接面 3 3 iとに当接することで位置決めされる。 マウント 2 8 cは、 突壁 3 3 aのパッケージ 3 3内側への突出方向先端に形成された当接面 3 3 jと 、 前記突壁 3 3 aの隣に形成された別の突壁 3 3 kに形成された当接面 3 3 mと に当接することで、 発光素子 3 a用のマウント 2 8 aに対して傾斜して位置決め される。 当接面 3 3 jに対して当接面 3 3 mは垂直になっている。 すなわち、 マ ゥント 2 8 a〜2 8 cは、 ノ、。ッケージ 3 3内部の突壁 3 3 a、 3 3 h、 3 3 k等 に形成された複数の当接面に当接することで、 異なる複数方向に正確に位置決め される。
つまり、 マウント 2 8 a〜 2 8 cのパッケージ 3 3内でのァライメント方式は いわゆるパッシブァライメントであり、 光ファイバ 2 4 a、 2 4 bに対する光入 出力特性をモニタリングしつつ行うァライメント方式 (いわゆるアクティブ方式 ) とは異なるものである。 パッシブ方式の位置決めであれば、 マウント 2 8 a〜 2 8 cを所定の当接面等に当接させるだけで簡単かつ短時間で位置決めを完了で き、 位置決め作業性の向上、 光モジュール 3 0の組み立て時間の短縮等を実現で ぎる。
ところで、 この光モジュール 3 0においては、 光ファイバ挿入穴 3 1と嵌合ピ ン穴 3 4との間の相対位置関係の精度確保が重要であるが、 光ファイバ挿入穴 3 1と嵌合ピン穴 3 4とを互いに平行に形成することは精度確保に有利であり、 高 い精度が容易に得られる。
例えばプラスチック等の樹脂製のパッケージ 3 3を金型成形するには、 図 2 0 A、 図 2 O Bに示すように、 光ファイバ揷入穴 3 1成形用の丸棒状のスライ ドコ ァピン 3 1 aや嵌合ピン穴 3 4成形用のスライ ドコアピン 3 4 aを、 パッケージ 側壁部 3 2 (突出部 3 6を含む) から同一方向に引き抜けば良い。 スライ ドコア ピン 3 1 aに対する所定位置に位置決めされた各スライ ドコアビン 3 4 aにより 充分な平行度が確保されるため、 光ファイバ挿入穴 3 1と嵌合ピン穴 3 4とを互 いに平行となるように高精度に形成することは容易であり、 例えば第 2実施例の 位置決め溝と嵌合ピン穴との関係のように異なる複数方向の金型間の相対的な精 度確保が必要となる場合よりも、 光ファイバ挿入穴 3 1と嵌合ピン穴 3 4との間 の相対位置関係に高い精度を得ることが容易である。 形成された光ファイバ挿入 穴 3 1の位置ずれの基準となるのは嵌合ピン穴 3 4の中心軸線であり、 嵌合ピン 穴 3 4の中心軸線間を結ぶ線分上にて、 その二等分線を中心とする両側に精密に 位置決めして均等配置される光ファイバ挿入穴 3 1の所定位置からの位置ずれ ( 偏心量) を測定する。
試作の結果、 光モジュール 3 0と光コネクタ 1 0 Aとの間でのシングルモード 光ファイバ同士の突き合わせ接続を可能とする位置決め精度も確保できることが 判明した。
なお、 溝 3 8は、 スライ ドコアピン 3 1 a、 3 4 aを突き当てる位置決めプレ ート (図示せず) の挿入溝であり、 スライ ドコアピン 3 1 a、 3 4 aが、 この位 置決めプレートに突き当てた状態から引き抜き作業により引き抜かれることで、 光ファイバ挿入穴 3 1や嵌合ピン穴 3 4が形成されるようになっている。
一方、 位置決め台 3 7上の位置決め溝 3 7 a、 3 7 bは、 パッケージ 3 3内部 の突壁 3 3 a、 3 3 h、 3 3 k等と同じ方向の金型で形成される。 図 2 1に示す ように、 ノ ッケージ 3 3内部の突壁 3 3 a、 3 3 h、 3 3 k等は、 図 2 1上下方 向の金型(図示せず) で形成されるが、 位置決め台 3 7もパッケージ 3 3内の突壁 と考えられるから、 突壁 3 3 a、 3 3 h、 3 3 k等と同一の金型または同じ方向 の金型によりパッケージ 3 3に一体成形することができる。 同一の金型または同 一方向に取り外しあるいはセッティングする金型であれば相対位置関係の精度確 保が容易であり、 これにより形成される突壁 3 3 a、 3 3 h、 3 3 k等と位置決 め溝 3 7 a、 3 7 bとの間に、 相対位置関係の精度を高精度に確保することが容 易である。 パッケージ 3 3内での光素子 3 a、 3 bの位置決めは、 パッケージ 3 3内の前記突壁 3 3 a、 3 3 h、 3 3 k等に形成した当接面にマウント 2 8 a〜 2 8 cを当接することでなされるので、 したがって、 突壁 3 3 a、 3 3 h、 3 3 k等に形成される当接面と位置決め溝 3 7 a、 3 7 bとの間の相対位置関係の精 度が確保されることで、 位置決め溝 3 7 a、 3 7 bに押え込まれて位置決め調心 された光ファイバ 2 4 a、 2 4 bの光素子 3 a、 3 bに対する位置決め精度を高 精度に確保できる。
すなわち、 この光モジュール 3 0では、 嵌合ピン穴 3 4と光ファイバ揷入穴 3 1との間の相対位置関係の精度が確保されることで光コネクタ 1 O A側の光ファ ィバ 9 a、 9 bと光ファイバ挿入穴 3 1側の光ファイバ 2 4 a、 2 4 bとの間の 位置決め精度が確保され、 位置決め溝 3 7 a、 3 7 bとパッケージ 3 3内でのマ ゥント 2 8 a、 2 8 bの位置決め用の各当接面との間の相対位置関係の精度が確 保されることで位置決め溝 3 7 a、 3 7 bに位置決めした光ファイバ 2 4 a、 2 4 bの光素子 3 a、 3 bに対する位置決め精度が確保される。 これにより、 光フ アイバ揷入穴 3 1への挿入によって位置決めされた光ファイバ 2 4 a、 2 4 が 、 それぞれ光素子 3 a、 3 bに対する目的位置に正確に位置決めされるとともに 、 光コネクタ 1 O A側の光ファイバ 9 a、 9 bに対する位置決め精度も確保でき 、 結局、 光ファイバ 2 4 a、 2 4 bの一方または両方がシングルモード光フアイ バであっても、 光コネクタ 1 O A側の光ファイバ 9 a、 9 bに対する突き合わせ 接続、 及び、 光素子 3 a、 3 bに対する位置決めの両方を容易に実現できる。 光ファイバ揷入穴 3 1と位置決め溝 3 7 a、 3 7 bとの間では、 成形用金型の 方向が異なり、 金型が別体であることから、 両者の調心軸線間に微小 (例えば数 m程度) な位置ずれが生じる可能性があるが、 この光モジュール 3 0では、 パ ッケージ側壁部 3 2と位置決め台 3 7との間に存在する溝 3 8内で光ファイバ 2 4 a、 2 4 bが拘束されないため、 ここで若干の曲げが許容されることで前記調 心軸線のずれを吸収できる。 これにより光ファイバ 2 4 a、 2 4 bを傷める等の 不都合は生じない。 光ファイバ挿入穴 3 1は位置決め溝 3 7 a、 3 7 bに対して 高精度に位置決めして形成されるので、 両者間に調心軸線のずれが生じるとして もそれは極めて微小であり、 光ファイバ 2 4 a、 2 4 bは光ファイバ挿入穴 3 1 と位置決め溝 3 7 a、 3 7 bとの間で同一の調心軸線に位置決めされた状態とほ ぼ同じになる。 このため、 例えば、 光ファイバ挿入溝 3 1から位置決め溝 3 7 a 、 3 7 bへの光ファイバ 2 4 a、 2 4 bの挿入作業に支障を来す等の悪影響を生 じることはない。 また、 光ファイバ 2 4 a、 2 4 bは光ファイバ挿入穴 3 1への 揷入によっていずれの方向にも位置ずれしないように拘束されるため、 位置決め 溝 3 7 a、 3 7 bに挿入配置された光ファイバ 2 4 a、 2 4 bを押え部材で押え 込む作業が完了するまで、 光ファイバ 2 4 a、 2 4 bの位置決め溝 3 7 a、 3 7 bからの浮き上がりや位置ずれ等を確実に防止でき、 押え込みによる位置決めの 作業性を向上できる。 押え部材による押え込み固定の完了後も、 光ファイバ挿入 穴 3 1によって光ファイバ 2 4 a、 2 4 bの拘束状態が継続するため、 位置ずれ や浮き上がり等を生じにくく、 光ファイバ 2 4 a、 2 4 bの光素子 3 a、 3 bに 対する位置決め精度を長期にわたって安定に維持できる。
なお、 光ファイバ 2 4 a、 2 4 bの光素子 3 a、 3 bに対する位置決め精度と は、 必ずしも、 光ファイバ 2 4 a、 2 4 b端面と各光素子 3 a、 3 b間の光入出 力特性の向上を目的とすることを意味しない。 例えば、 発光素子 3 aとして半導 体レーザを採用した場合に光モジュール 3 0から出力される光パワー (光フアイ バ 2 4 aの接合端面 3 6 a側先端からの出力光) を、 安全上の理由で意図的に抑 えることがある。 このような場合には、 パッケージ 3 3内にて発光素子 3 a用の マウント 2 8 aが当接される当接面 3 3 c、 3 3 gを、 発光素子 3 aとこれに対 面する光ファイバ 2 4 a先端面との調心が幾分かずれるように形成しておき、 適 切な調心ずれとなるようにマウント 2 8 aが位置決めされるようにする。
図 2 2 Cに示すように、 光ファイバ揷入穴 3 1のパッケージ 3 3外側に臨む端 部には、 テ一パ状に拡張された光ファイバ挿入口 3 1 bを備えることがより好ま しい。 これにより、 形成の完了した光ファイバ揷入穴 3 1への光ファイバ 2 4 a 、 2 4 bの挿入作業を容易に行うことができる。 光ファイバ挿入口としては、 図 2 2 Cに限定されず、 例えば、 図 2 3 A、 図 2 3 Bに示す構造も採用可能である 図 2 3 Aの光ファイバ挿入口 3 1 cはラッパ状であり、 光ファイバを光フアイ バ挿入穴 3 1へ円滑に誘い込むことができる。
図 2 3 Aの光ファイバ挿入口 3 I dは、 接合端面 3 6 aからやや内側に入った 所にて急激に径が縮小する形状のテーパ状であり、 接合端面 3 6 a近傍では、 光 ファイバ挿入穴 3 1よりも径の大きい丸穴になっている。 この光ファイバ揷入口 3 I dでは、 光ファイバ挿入穴 3 1に対する光ファイバの挿入方向が大きくずれ た場合でも、 光ファイバが光ファイバ揷入口 3 1 dに入り込んでその内面に当接 しさえすれば、 光ファイバ揷入口 3 1 dから外側へ飛び出ること無く全て光ファ ィバ挿入穴 3 1へ導くことができる。
これら光モジュール挿入口 3 1 b、 3 1 c , 3 1 dは、 いずれも、 スライ ドコ ァピン 3 1 aに突設したフランジ部によって簡単に成形することができる。 前記光モジュール 3 0によれば、 光ファイバ挿入穴 3 1と嵌合ビン穴 3 4とを 互いに平行に側壁部 3 2 (突出部 3 6を含む) に貫通させた構造であるので、 樹 脂の金型成形等によるパッケージ 3 3の形成では、 これら光ファイバ挿入穴 3 1 と嵌合ピン穴 3 との間の平行を高精度に確保することができる。 外部の光コネ クタ 1 O A (図 1 9 A、 図 1 9 B参照) を突出部 3 6に突き合わせ接続すると- 嵌合ピン穴 3 4への嵌合ビン 1 0 aの挿入 '嵌合による位置決め精度で、 光コネ クタ 1 O A側の光ファイバ 9 a、 9 bが光モジュール 3 0側の光ファイバ 2 4 a 、 2 4 bに対して高精度に位置決めされるため、 正確に突き合わせ接続すること ができる。
光ファイバ挿入穴 3 1だけでも、 光素子 3 a、 3 bに する光ファイバ 2 4 a 、 2 4 bの精度を確保することは可能であるが、 位置決め溝 3 7 a、 3 7 bを備 えた位置決め台 3 7を採用することで、 高い精度が一層容易に、 かつ確実に得ら れる。 また、 前記位置決め台 3 7の採用により、 パッケージ 3 3内での光素子 3 a、 3 bの位置が光ファイバ揷入穴 3 1から遠い場合でも、 優れた調心精度が確 実に得られ、 しかも、 押え部材による押え込みで、 振動等に対する光ファイバ 2 4 a、 2 4 bの位置ずれを防止でき、 精度を安定に維持できる。
また、 真円形の光ファイバ挿入穴 3 1による光ファイバ 2 4 a、 2 4 bの位置 決めは、 どの方向への芯ずれも生じにくいといった利点がある。 これにより、 光 ファイバ 2 4 a、 2 4 bが位置決め精度が安定に維持されることから、 長期の使 用によっても位置ずれ発生のおそれがなく、 光素子 3 a、 3 bと光ファイバ 2 4 a、 2 4 bとの間の位置ずれによって受光効率や出力光の伝送効率が低下すると いった不都合を防止できる。
なお、 この実施例でも、 例えば、 パヅケージの形状、 パッケージに内蔵される 光素子の種類等、 各種変更が可能であることは言うまでも無い。
光ファイバ挿入穴の形成数は、 前述の 2以外、 1あるいは 3以上であっても良 い。 例えば、 複数の発光素子あるいは複数の受光素子が搭載されたマウント (L Dアレイや P Dアレイが搭載されている) を採用した場合は、 各光素子の数に対 応して光ファイバ挿入穴を形成する必要がある。 複数の光素子が搭載されたマウ ントでは、 このマウン卜の位置決めにより複数の光素子のパッケージ内での位置 決めを一括して行える点で有利である。 位置決め溝付きの位置決め台を採用する 場合には、 光素子や光ファイバ挿入穴に対応させて、 位置決め台の形状や位置決 め溝の数等を調整することは言うまでも無い。
光ファイバ挿入穴や嵌合ピン穴の形成は、 金型成形に限定されず、 例えば、 レ 一ザビーム加工等によっても精密可能である。 この場合でも、 加工用レーザビー ムの位置決めは、 X Y Zの内の 1つのみで調整すれば済むことになり、 結局、 嵌 合ピン穴と光フアイバ挿入穴の相対位置関係の精度を確保できる。
(光ファイバ挿入治具)
光モジュール 3 0のように、 パッケージ側壁部に嵌合ピン穴と光ファイバ挿入 穴とが平行に貫通された光モジュールにて、 光素子に対して位置決めしてパッケ ージに内蔵される光ファイバは、 光ファイバ挿入穴から揷入されることが普通と なる。 そこで、 光ファイバ挿入穴への光ファイバの揷入を効率良く行える光ファ ィバ挿入治具を開発した。
光モジュール 3 0に適用される光ファイバ揷入治具 1 4 0を図 2 5 A〜図 2 6 Cを参照して説明する。
図 2 5 Aは光ファイバ挿入治具 1 4 0を示す斜視図、 図 2 5 Bは前記光フアイ バ揷入治具 1 4 0を用いた光ファイバ 2 4 a, 2 4 bの挿入作業を示す平面図で ある。
図 2 5 A、 図 2 5 Bに示すように、 光ファイバ挿入治具 1 4 0は、 ブロック状 の治具本体 1 4 1に、 嵌合ピン 1 4 2を組み込んだ構成になっている。 治具本体 1 4 1の一側部に形成された平坦な当接面 1 4 3の対向する両側からは前記嵌合 ピン 1 4 2が突出され、 これら嵌合ピン 1 4 2の間である当接面 1 4 3中央部に は、 該治具本体 1 4 1を貫通する光ファイバ挿入穴 1 4 4が開口されている。 こ の光フアイバ揷入穴 1 4 4は、 パッケージ側壁部 3 2側の光フアイパ揷入穴 3 1 と同一径の断面真円形であることが好ましく、 前記当接面 1 4 3からこれに対向 する反対側の作業面 1 4 5に至る直線上に延びている。 例えば、 径 1 2 5〃mの 光ファイバの挿入に対応する場合、 光ファイバ挿入穴 1 4 4は、 パッケージ 3 3 側の光ファイバ挿入穴 3 1とともに径 1 2 6〃m程度の真円形とすることが好ま しい。
この治具 1 4 0では、 パッケ一ジ側壁部 3 2側の 2本の光ファイノ、'揷入穴 3 1 に対応して、 治具本体 1 4 1にも 2本の光ファイバ揷入穴 1 4 4を形成している 。 各光ファイバ挿入穴 1 4 4は、 この治具 1 4 0をパッケージ側壁部 3 2側の接 合端面 3 6 aに当接した時に、 パッケージ側壁部 3 2側の光ファイバ挿入穴 3 1 と連通する必要があり、 光ファイバ揷入穴 3 1、 1 4 4同士の連通を確保するた め、 治具 1 4 0側の光ファィバ挿入穴 1 4 4間の離間距離は、 パッケージ 3 3側 の光ファイバ挿入穴 3 1同士の離間距離と精密に一致されることは言うまでも無 い。
一方、 当接面 1 4 3から突出された 2本の嵌合ピン 1 4 2は、 パッケージ側壁 部 3 2の一対の嵌合ピン穴 3 4に対して挿入嵌合されることで、 パッケージ側壁 部 3 2側の 2本の光ファイバ挿入穴 3 1に対応して各光ファイバ挿入穴 1 4 4を 精密に位置決めする機能を果たすものである。 したがって、 この嵌合ピン 1 4 2 も、 治具本体 1 4 1での固定位置は各嵌合ピン穴 3 4に精密に軸合わせされてい る必要がある。 嵌合ビン 1 4 2を嵌合ビン穴 3 4に挿入嵌合し、 治具本体 1 1 の当接面 1 4 3を、 パッケージ側壁部 3 2側の接合端面 3 6 aに当接させると、 治具 1 4 0側とパッケージ 3 3側の光ファィバ挿入穴 1 4 4、 3 1同士が連通す る。 ここで、 治具 1 4 0の作業面 1 4 5側から光ファイバ挿入穴 1 4 4に光ファ ィバ 2 4 a、 2 4 bを挿入すると、 この光ファイバ挿入穴 1 4 4を介してパヅケ —ジ 3 3側の光ファイバ挿入穴 3 1に光ファイバ 2 4 a、 2 4 bを挿入すること ができる。
治具本体 1 4 1を形成する素材としては、 各種採用可能である。
( a ) セラミックス、 ジルコニァ、 アルミナ等は、 高い硬度を有するとともに、 光ファイバ (裸ファイバ) との摺動抵抗が低い表面が容易に得られるため、 光フ アイバ挿入穴 1 4 4を介して、 パッケージ側壁部 3 2側の光ファイバ挿入穴 3 1 へ光ファイバを挿入する作業を円滑に進めることができる利点がある。
( b ) ガラス、 石英ガラス等は、 加工性に優れるため、 嵌合ビン穴 1 4 2、 平坦 な当接面 1 4 3、 光ファイバ挿入穴 1 4 4等を高精度に形成することができる利 点がある。 また、 例えば、 光ファイバ挿入穴 1 4 4への光ファイバの挿入を容易 にすることを目的として、 光ファイバ挿入穴 1 4 4の作業面 1 4 5側端部をテ一 パ状に拡張する等の加工も容易に行うことができる。 ( c ) 各種金属材料も加工性に優れるため、 嵌合ピン穴 1 4 2、 平坦な当接面 1 4 3、 光ファイバ挿入穴 1 4 4等を高精度に形成することができる利点がある。
( d ) プラスチック等の樹脂材料は、 加工が容易であるとともに、 安価であるた め、 低コスト化できるといった利点がある。 また、 プラスチック等の樹脂製のパ ヅケージ 3 3側に当接しても、 接合端面 3 6 a等を傷める心配が無いといった利 点もある。
各嵌合ビン 1 4 2は、 治具本体 1 4 1内に形成された嵌合ピン穴 1 4 6に接着 等により固定されており、 パッケージ 3 3側の嵌合ピン穴 3 4からの引き抜き作 業で治具本体 1 4 1から離^ έしないようになっている。
治具本体 1 4 1に形成される光ファイバ挿入穴 1 4 4や嵌合ピン穴 1 4 6は、 前述のように、 パッケージ側壁部 3 2に形成されている光ファイバ挿入穴 3 1や 嵌合ピン穴 3 4との位置闋係を精密に一致させる必要がある。 例えば、 プラスチ ック等の樹脂製の治具本体 1 4 1では、 パッケージ側壁部 3 2の光フアイバ挿入 穴 3 1や嵌合ピン穴 3 4を形成するスライ ドコアピン 3 1 a、 3 4 a (図 2 O A 参照) をそのまま使用して形成することで高い精度を得るようにしても良い。 また、 光ファイバ挿入穴 1 4 4と嵌合ピン穴 1 4 6との間は、 パッケージ側壁 部 3 2の光ファイバ挿入穴 3 1と嵌合ピン穴 3 4との間と同様に平行であること から、 金型による樹脂成形では、 スライ ドコアピン 3 1 a、 3 4 aの場合と同様 に、 同一方向へのピンの引き抜きにより平行度を確保することができる。
光ファイバ挿入穴 1 4 4の作業面 1 4 5側の端部には、 テ一パ状に拡張された 光ファイバ揷入口 1 4 7が形成されているから、 光ファイバ挿入穴 1 4 4への光 ファイバ 2 4 a、 2 4 bの挿入作業は前記光ファイバ挿入口 1 4 7から容易に行 うことができる。
図 2 6 Aは、 光ファイバ挿入口 1 4 7近傍を示す拡大図である。
図 2 6 Aにおいて、 光ファイバ挿入口 1 4 7は、 光ファイバ揷入穴 1 4 4の中 心軸線に対する傾斜角度 = 1〜8 5。 の内面を有するテーパ状の拡張部分であ り、 径 1 2 6〃mの光ファイバ揷入穴 1 4 4 (径 1 2 5〃mの光ファイバが揷入 される) に対して、 作業面 1 4 5における光ファイバ揷入口 1 4 7の開口径を 1 3 0〜1 0 0 程度の範囲で設定することが好ましく、 この範囲であれば、 光ファイバの挿入を円滑に行うことができる。
光ファイバ揷入口としては、 図 2 6 Aに限定されず、 例えば、 図 2 6 B、 図 2 6 Cに示す構造も採用可能である。
図 2 6 Bの光ファイバ挿入口 1 4 7 aはラッパ状であり、 光ファイバを光ファ ィバ揷入穴 1 4 4へ円滑に誘い込むことができる。
図 2 6 Cの光ファイバ挿入口 1 4 7 bは、 作業面 1 4 5からやや内側に入った 所にて急激に径が縮小する形状のテ一パ状であり、 接合端面 1 4 5近傍では、 光 ファイバ挿入穴 1 4 4よりも径の大きい丸穴になっている。 この光ファイバ挿入 口 1 4 7 bでは、 光ファイバ挿入穴 1 4 4に対する光ファイバの挿入方向が大き くずれた場合でも、 光ファイバが光ファイバ挿入口 1 4 7 bに入り込んでその内 面に当接しさえすれば、 光ファイバ挿入口 1 4 7 bから外側へ飛び出ること無く 確実に光ファイバ挿入穴 1 4 4へ導くことができる。
図 2 5 Bに示すように、 この光ファイバ挿入治具 1 4 0を用いて、 パッケージ 側壁部 3 2側の光ファイバ挿入穴 3 1に光ファイバ 2 4 a、 2 4 bを挿入するに は、 まず、 両側の嵌合ピン 1 4 2をパッケ一ジ側壁部 3 2両側の嵌合ピン穴 3 4 にそれぞれ挿入嵌合し、 さらなる治具 1 4 0のパッケージ側壁部 3 2側への押し 込みにより当接面 1 4 3を接合端面 3 6 aに当接する。 これにより、 嵌合ピン 1 4 2と嵌合ピン穴 3 4との嵌合により確保された位置決め精度によって、 治具 1 4 0の光ファイバ揷入穴 1 4 4とパッケージ側壁部 3 2の光ファイバ挿入穴 3 1 とが精密に位置決めされて連通されるから、 作業面 1 4 5から治具 1 4 0の光フ アイバ揷入穴 1 4 4に揷入した光ファイバ 2 4 a、 2 4 bをパッケージ 3 3に向 けて押し込んで行くことで、 この光ファイバ 2 4 a、 2 4 bを光ファイバ揷入穴 1 4 4を介してパッケージ 3 3側の光ファイバ挿入穴 3 1に挿入でき、 予め設定 した長さでの各光ファイバ 2 4 a、 2 4 bの押し込みにより、 最終的に、 その先 端を光素子 3 a, 3 b近傍の目的位置に到達させることができる。
光コネクタ 1 O A側の光ファイバ 9 a、 9 bとの突き合わせ接続に鑑みてパッ ケージ 3 3側の接合端面 3 6 aに行う研磨は、 治具 1 4 0を用いた光ファイバ 2 4 a、 2 4 bの挿入作業の完了後、 治具 1 4 0を取り外してから行う。
この光ファイバ挿入治具 1 4 0を用いた光ファイバ 2 4 a、 2 4 bの挿入作業 では、 治具本体 1 4 1の加工により形成した光ファイバ挿入口 1 4 7、 1 4 7 a 、 1 4 7 bによって、 微小な光ファイバ挿入穴 3 1に対する光ファイバ 2 4 a、
2 4 bの挿入作業性を確保できる。 これにより、 パッケージ 3 3側の光ファイバ 挿入穴 3 1の入口には面取り部等を形成する必要が無くなり、 パッケージ側壁部
3 2の構造を簡略にすることができ、 成形性も向上する。 構造の単純化により、 パッケージ 3 3を樹脂成形するための金型等も単純で済むようになるから、 製造 コストの低減、 製造能率の向上を実現できる。 しかも、 前述の成形性の向上によ り、 パッケージ 3 3側の光ファイバ挿入穴 3 1や嵌合ピン穴 3 4の形成精度や、 これらの間の相対位置関係の精度の安定、 精度向上をも期待できる。
また、 パッケージ 3 3側の光ファイバ揷入穴 3 1の入口への面取り部等の形成 が不要になることは、 面取り部等を形成した場合に生じる研磨作業性の低下の問 題を解消でき、 凹凸の少ない接合端面 3 6 aを効率良く研磨することができ、 研 磨の作業性を向上できるといつた利点もある。 治具本体 1 4 1に形成した光ファイバ揷入穴 1 4 4の本数は、 パッケージ 3 3 側の光ファイバ挿入穴 3 1と一致する 2本であるが、 治具本体には別の位置にも 光フアイバ挿入穴を形成して、 各種寸法の光モジュールに対応できるようにして も良い。
治具 1 4 0側の光ファイバ挿入穴 1 4 4への光ファイバの挿入を容易にするた めの構成として、 光ファイバ挿入穴の端部にテ一パ状に拡張した光ファイバ揷入 口を形成する構成を例示したが、 これに限定されず、 例えば、 光ファイバ揷入用 の漏斗状の治具を光ファイバ揷入穴端部に設置する等の構成も採用可能である。 いずれの構成にしても、 パッケージ側では無く、 治具側に適用することで、 パ'ノ ケージ側の加工等を極力避けるようにする。
また、 前述の例では、 治具本体 1 4 1を貫通していない嵌合ピン穴 1 4 6への 嵌合ピン 1 4 2の接着固定を例示したが、 嵌合ピンの固定方法としてはこれに限 定されず、 例えば、 治具本体を貫通した嵌合ピン穴に挿入嵌合した嵌合ピンを、 抜け止め部材を用いて抜け止めする構成も採用可能である。
なお、 この治具が適用される光モジュールのパッケージ形状、 パッケージに内 蔵される光素子の種類、 パッケージ内での配置位置等は、 変更可能であることは うまでも無い。
(光素子の封止)
光モジュールへの組み込みが完了した光素子 3 a、 3 bを樹脂で封止する場合 、 これら光素子 3 a、 3 bに対して位置決めされた光ファイバ先端をも含むよう にして封止用樹脂を注入等により設ける。 光モジュールでは、 内部の設計により 光素子間にマウントや突壁等が配置されるようにすることで、 例えば発光素子 3 aからの出力光が受光素子 3 bに直接入射しないように遮って、 クロストーク等 の不都合が生じないように対策をとるが、 反射による散乱光が受光素子 3 bに入 射することも確実に防止することが好ましい。 図 2 7、 図 2 8は、 受光素子 3 b への散乱光の入射をも防止する技術である。 なお、 この技術は、 前述の各実施例 のいずれにも適用可能である。
図 2 7は本発明の一実施形態の光モジュールの発光 ·受光部を示す平面図、 図 2 8は同断面図であり、 光ファイバ 6 2と半導体レ一ザ (L D ) 等である発光素 子 3 aとの間及び光ファイバ 6 3とホトダイオード (P D ) 等である受光素子 3 bとの間には、 それそれ個別に光透過性材料 6 4が充填され、 これら光透過性材 料 6 4、 6 4は光吸収性材料 6 5により全体を覆うように封止されている。 光透過性材料 6 4は、 発光素子 3 aからの出射光を吸収することなく透過させ るもので、 光ファイバ 6 2と発光素子 3 aとの間の結合効率、 及び光ファイバ 6 3と受光素子 3 bとの間の結合効率を向上させるためのものである。 この光透過 性材料 6 4としては、 空気より屈折率の大きな光透過性の有機高分子材料、 例え ば、 屈折率が 1 . 3〜1 . 5程度で光ファイバ 6 2、 6 3の屈折率 (石英ガラス の屈折率: 1 . 4 5 ) に近く、 しかも硬化後の硬度が低い (柔らかい) ものが良 く、 ゲル状のシリコーン系樹脂、 変性ァクリレート系樹脂等が好適に用いられる 光吸収性材料 6 5は、 発光素子 3 aからの散乱光が散逸して受光素子 3 b等へ 入射するのを防止するために、 発光素子 3 aからの出射光である長波長帯域のレ —ザ光を効率良く吸収するためのものである。 この光吸収性材料 6 5としては, 長波長帯域のレーザ光の吸収効率が高い有機高分子材料、 例えば、 耐湿特性に優 れた黒色樹脂である常温硬化型、 熱硬化型あるいは紫外線 (U V) 硬化型のェポ キシ系樹脂が好適に用いられる。
次に、 樹脂封止方法について説明する。
まず、 光ファイノ 6 2と発光素子 3 aとの間及び光ファイバ 6 3と受光素子 3 bとの間それぞれに液状の光透過性材料を充填し、 所定の温度で加熱、 もしくは U Vを照射することにより硬化し、 ゲル状の光透過性材料 6 4とした。
シリコーン系樹脂の場合、 加熱硬化が適用され、 その硬化条件は、 例えば、 1 1 0 ~ 1 5 0 °Cで 3 0分〜 1時間とした。
また、 変性ァクリレート系樹脂の場合、 U V照射硬化が適用され、 その硬化条 件は、 例えば、 1 0 0〜2 0 O mW/ c m2で 3 0秒〜 1分とした。
次いで、 光透過性材料 6 4、 6 4全体を覆うように、 液状もしくはゲル状の光 吸収性材料を塗布し、 所定の硬化条件で硬化させ、 ゲル状もしくは固体状の光吸 収性材料 6 5とした。
硬化条件は、 エポキシ系熱硬化性樹脂の場合、 8 0〜 1 0 0 °Cで 3 0分〜 1時 間とした。
以上により、 光ファイバ 6 2と発光素子 3 aとの間及び光ファイバ 6 3と受光 素子 3 bとの間それぞれを、 光透過性材料 6 4及び光吸収性材料 6 5を用いて樹 脂封止することができた。
この光モジュールでは、 光ファイバ 6 2と発光素子 3 aとの間及び光ファイバ 6 3と受光素子 3 bとの間それぞれを、 光透過性材料 6 4及び光吸収性材料 6 5 を用いて樹脂封止するので、 発光素子 3 aから出射した光のうちの一部が散乱光 となって光透過性材料 6 4を透過した後、 光吸収性材料 6 5により吸収され、 こ の光吸収性材料 6 5から外方へ散逸する虞が無い。 したがって、 発光素子 3 aか らの散乱光を光吸収性材料 6 5により吸収することで、 外方へ散逸するのを防止 することができる。
また、 外方から受光素子 3 bに対して光が入射した場合においても、 この入射 光は光吸収性材料 6 5により吸収されてしまい、 受光素子 3 bに入射することは 無レ、o 本実施形態の光モジュールによれば、 光ファイバ 6 2と発光素子 3 aとの間及 び光ファイバ 6 3と受光素子 3 bとの間に、 それそれ個別に光透過性材料 6 4を 充填し、 これら光透過性材料 6 4、 6 4を光吸収性材料 6 5により全体を覆うよ うに封止したので、
発光素子 3 aからの散乱光を光吸収性材料 6 5により吸収し、 外方へ散逸するの を防止することができる。
また、 外方から受光素子 3 bに対して光が入射した場合、 この入射光を光吸収 性材料 6 5により吸収し、 受光素子 3 bに入射するのを防止することができ、 受 光素子 3 bのクロストーク特性を向上させることができる。
以上により、 発光素子 3 aと受光素子 3 bを近接配置した場合においても、 発 光素子 3 aからの散乱光が受光素子 3 bに入射するのを防止することができ、 受 光素子 3 bのクロストーク特性を向上させることができる。
また、 前述の構成に限定されず、 例えば、 発光素子 3 a側の光ファイバ 6 2へ の外部光等の入射の心配が無いパッケージ内であれば、 光吸収性材料 6 5で受光 素子 3 b上の光透過性材料 6 4のみを覆っても、 同様にクロストーク特性を向上 させることが可能である。 光吸収性材料 6 5の充填量や充填後の形状、 光吸収性 材料 6 5の形状等は、 封止される発光素子 3 aゃ受光素子 3 bの形状 '大きさ等 に合わせて適宜変更可能である。
以上説明した様に、 少なくとも発光素子及び受光素子のいずれか一方を、 光吸 収性材料により封止する封止構造を採用することで、 前記発光素子からの散乱光 を光吸収性材料により吸収し、 外方へ散逸するのを防止することができる。 また 、 外方から受光素子に対して光が入射した場合、 この入射光を光吸収性材料によ り吸収し、 該受光素子に入射するのを防止することができ、 該受光素子のクロス トーク特性を向上させることができる。 以上により、 発光素子と受光素子を近接 配置した場合においても、 発光素子からの散乱光が受光素子に入射するのを防止 することができ、 受光素子のクロストーク特性を向上させることができる。
(レセプタクル付き光モジュール)
前記各実施例にて説明したように、 本発明に係る光モジュールでは、 パヅケ一 ジに内蔵の光素子と光ファイバとの位置決め精度に加えて、 外部の光コネクタに 対する光コネクタ部の位置決め精度、 すなわち、 外部光コネクタ側の光ファイバ とパッケージ側の光ファイバとの間の位置決め精度の確保も重要であり、 しかも 、 着脱作業性も確保されることが必要である。 このため、 この光モジュールと外 部の光コネクタとの間の接続では、 当該光モジュールを固定したレセプ夕クルと 、 外部光コネク夕を収納した光コネクタブラグとを接続する接続構造を採用する ことが好ましい。 ここで、 光モジュールには、 レセプ夕クルに対する位置決め精 度、 固定状態の安定性が確保されることが好ましい。 これを実現するための構成
( 2態様) を以下に示す。 なお、 以下の各態様にて説明する光モジュールは、 本 発明の光モジュールに属するものであり、 すなわち、 パッケージ内の位置決め構 造によってパッシブ方式で位置決めされた光素子を収納するものである。 第 2実 施例の光モジュール 1 2 0のパッケージ側壁部 1 2 1 aから両側に突出された部 分 (図 1 5八〜図1 5 C等参照) や、 第 3実施例の光モジュール 3 0のパッケ-- ジ側壁部 3 2から両側に突出された部分 (図 2 O A〜図 2 0 C等参照) は、 後述 する光モジュール 2 3 1と同様にアダプタ部 2 5 0 ( 2 3 2、 2 5 1 ) の溝 2 4 3に嵌め込まれる突部と同様に機能するものであり、 これら光モジュール 3 0、
1 2 0はアダプタ部 2 5 0 ( 2 3 2、 2 5 1 ) にそのまま組み込むことが可能で ある。
[第 1態様]
図 2 9は第 1態様のレセプ夕クル付き光モジュールを示す横断面図、 図 3 0は 同縦断面図、 図 3 1は図 3 0の A— A線に沿う断面図である。 図において、 符号 2 3 1は 2心の光モジュール、 2 3 2は光コネクタプラグ 2 1 3のフェルール 2 1 4が収納される光トランシーバのアダプタ部 (レセプ夕クル) である。
この光モジュール 2 3 1は、 アダプタ部 2 3 2の光接続側に対向配置された状 態で該アダプタ部 2 3 2に固定され、 光コネクタプラグ 2 1 3の光ファイバと光 モジュール 2 3 1の光ファイバとは互いに突き合わせた状態で光接続されている この光モジュール 2 3 1は、 図 3 2 A〜図 3 2 Cに示すようにレーザダイォー ド (L D ) やフォトダイオード (P D ) 等の光素子を内蔵したエポキシ樹脂等か らなるパッケージ 2 0 2の一端面 2 0 2 aに光ファイノ 2 0 3、 2 0 3が露出す るとともに、 これら光ファイバ 2 0 3、 2 0 3の両側には光接続するフェル一ル の位置決め用ピン (嵌合ピン) を挿入するための穴 2 0 4、 2 0 4が設けられ、 該パッケージ 2 0 2の下面 2 0 2 bには外部配線と電気的に接続するための多数 の接続端子 2 0 5、 2 0 5、 …が設けられている。
このパッケージ 2 0 2の一端面 2 0 2 a側の両側面 2 0 2 c、 2 0 2 cの端部 は、 外側に向かって突出する断面矩形状の突部 2 3 3とされ、 これら突部 2 3 3 、 2 3 3それそれの下端部は下方に向かって傾斜するテーパー部 2 3 3 aとされ ている。 突部 2 3 3、 2 3 3は、 位置決め部材としての機能と固定部材としての 機能を合わせ持つ。
この光モジュール 2 3 1を構成する材料としては、 寸法精度が高くかつ強度が 十分得られる材料、 例えば、 エポキシ樹脂、 A B S樹脂、 ポリカーボネート樹脂 、 液晶ポリマー (L C P ) 、 スルホン化ポリプロピレン (P P S ) 、 スルホン化 ポリエチレン (P E S ) 、 レキサン 3 4 1 4等の有機高分子材料が好適に用いら れる。 この光モジュール 2 3 1に要求される強度は、 アダプタ部 2 3 2に嵌合し た際に発生する押圧力の 2倍以上の圧力が加わった場合においても、 変形等が生 じないことが必要であり、 例えば、 コネクタ接続面積が 1 6 mm2の場合、 約 l k gである。
アダプタ部 2 3 2は、 図 3 3に示すように、 角筒状のハウジング 2 4 1の上面 に光コネクタプラグ 2 1 3のラッチ 2 1 5がその弾性力により係止される開口 2 1 6が形成され、 該ハウジング 2 4 1の光モジュール 2 3 1側の両端部は外方に 向かって延びる板部 2 4 2、 2 4 2とされ、 これら板部 2 4 2、 2 4 2それぞれ の内面の互いに対向する位置には、 光モジュール 2 3 1の突部 2 3 3を嵌合する ための上下方向に延在する溝 2 4 3が形成され、 これら溝 2 4 3、 2 4 3の下部 には光モジュール 2 3 1位置決め用の角柱状のストツバ部 2 4 4が設けられてい る。 これら溝 2 4 3、 2 4 3は、 突部 2 3 3、 2 3 3と同様、 位置決め部材とし ての機能と固定部材としての機能を合わせ持つ。
矩形板状の押え板 (固定部材) 2 4 5は、 弾性を有する硬質ゴム等からなるも ので、 その両端部を溝 2 4 3、 2 4 3に嵌め入れることで、 その弾性により光モ ジュール 2 3 1を押圧しハウジング 2 4 1内に固定する。
このアダプタ部 2 3 2を構成する材料は、 光モジュール 2 3 1と同質の材料が 好ましく、 例えば、 エポキシ樹脂、 A B S樹脂、 ポリカーボネート樹脂、 液晶ポ リマ一 (L C P ) 、 スルホン化ポリプロピレン (P P S ) 、 スルホン化ポリェチ レン (P E S ) 、 レキサン 3 4 1 4等の有機高分子材料が好適に用いられる。 このアダプタ部 2 3 2に要求される強度は、 光モジュール 2 3 1と同様、 嵌合 した際に発生する押圧力の 2倍以上の圧力が加わった場合においても、 変形等が 生じないことが必要であり、 例えば、 コネクタ接続面積が 1 6 mm2の場合、 約 1 k gである。
このレセプ夕クル付き光モジュールを組み立てるにほ、 まず、 図 3 5に示すよ うに、 接続端子 2 0 5を電気回路基板 1 4に半田付けして固定した光モジュール 2 3 1の突部 2 3 3、 2 3 3を上方からアダプタ部 2 3 2の溝 2 4 3、 2 4 3に 挿入し、 その後光モジュール 2 3 1を下方に移動させてその下面 2 0 2 bをスト ヅパ部 2 4 4上に載置する。 これにより、 光モジュール 2 3 1は両側部及び底部 がハウジング 2 4 1内の所定位置に位置決めされる。
次いで、 図 3 3のように、 押え板 2 4 5の両端部を上方からアダプタ部 2 3 2 の溝 2 4 3、 2 4 3に挿入し、 その弾性力により光モジュール 2 3 1を押圧する 。 この押え板 2 4 5の両端部を接着剤 2 4 6を用いて溝 2 4 3、 2 4 3に固定す る。 これにより、 光モジュール 2 3 1は上下左右がハウジング 2 4 1にがつちり と固定され、 位置ズレ等が生じない。 その結果、 光コネクタプラグ 2 1 3の光フ アイバと光モジュール 2 3 1の光ファイバとは互いに突き合わせた状態で安定化 される。
最後に、 このアダプタ部 2 3 2に光コネクタプラグ 2 1 3の先端部であるフエ ル一ル 2 1 4を挿入し、 ラッチ 2 1 5をその弾性力により開口 2 1 6に係止し、 組み立てを終了する。
このレセプ夕クル付き光モジュールでは、 光コネクタプラグ 2 1 3揷入時に該 光コネクタプラグ 2 1 3に加わる応力は、 光モジュール 2 3 1の突部 2 3 3、 2 3 3を介してハウジング 2 4 1に伝搬し支えられるので、 応力が特定の部分に集 中するのを防止することができる。
また、 光コネクタプラグ 2 1 3を上下左右に捻った場合においても、 光モジュ ール 2 3 1は上下左右がハウジング 2 4 1にがつちりと固定されているので、 位 置ズレ等が生じる虞が無く、 光ファイバの接続状態が安定化する。
本態様のレセプ夕クル付き光モジュールによれば、 光モジュール 2 3 1のパッ ケージ 2 0 2の両側面 2 0 2 c、 2 0 2 cの一端部に突部 2 3 3、 2 3 3を設け 、 アダプタ部 2 3 2のハウジング 2 4 1の板部 2 4 2、 2 4 2に突部 2 3 3を嵌 合するための溝 2 4 3を形成し、 さらに、 弾性により光モジュール 2 3 1を押圧 しハウジング 2 4 1内に固定する押え板 2 4 5を設けたので、 位置決め部材とし ての機能と固定部材としての機能を合わせ持つこととなり、 光モジュール 2 3 1 とアダプタ部 2 3 2との位置決めの精度及び接合強度を向上させることができ、 位置ズレ等が生じる虞が無い。 レたがって、 嵌合した際に発生する押圧力が加わ つた場合においても、 変形、 位置ズレ等が生じる虞が無くなり、 光ファイバ同士 の光接続を安定化させることができる。
[第 2態様]
図 3 4は本発明の第 2態様のアダプタ部 (レセプ夕クル) を示す斜視図であり 、 本態様のアダプタ部が上述した第 1態様のアダプタ部と異なる点は、 上述した 第 1態様のアダプタ部 2 3 2がハウジング 2 4 1の板部 2 4 2、 2 4 2に突部 2 3 3を嵌合するための溝 2 4 3を形成し、 光モジュール 2 3 1を押え板 2 4 5に より押圧し該押え板 2 4 5をアダプタ部 2 3 2に接着剤により固定する構成とし たのに対し、 本態様のアダプタ部 2 5 1では、 ハウジング 2 4 1の板部 2 4 2、 2 4 2の互いに対向する位置で、 しかも光モジュール 2 3 1の上端に接する位置 に、 溝 2 4 3と直交する方向でありかつ外方に延在する嵌合凹部 2 5 2を形成し 、 これら嵌合凹部 2 5 2、 2 5 2に弾性を有する断面略コの字型の押え部材 2 5
3を嵌め込む構成とした点である。
この押え部材 2 5 3は、 角柱状のクランプ本体 2 5 4の両端部に直角方向に延 びる角柱状の押え片 2 5 5が設けられ、 押え片 2 5 5の外側中央には前記嵌合凹 部 2 5 2に係止する爪 2 5 6が形成されている。 前記嵌合凹部 2 5 2には、 爪 2 5 6を係止するための溝 2 5 7が形成されている。 この押え部材 2 5 3を構成する材料としては、 硬質ゴム等の弾性を有しかつ硬 質の有機高分子材料が好適に用レ、られる。
このアダプタ部 2 5 1を用いてレセプ夕クル付き光モジュールを組み立てるに は、 まず図 3 5に示すように、 電気回路基板 1 4と固定された光モジュール 2 3 1の突部 2 3 3、 2 3 3を上方からアダプタ部 2 5 1の溝 2 4 3、 2 4 3に挿入 し、 その後光モジュール 2 3 1を下方に移動させてその下面 2 0 2 bをストッパ 部 2 4 4上に載置する。 次いで、 図 3 4のように押え部材 2 5 3を嵌合凹部 2 5 2 , 2 5 2に嵌め込み、 爪 2 5 6を嵌合凹部 2 5 2の溝 2 5 7に係止する。 このレセプ夕クル付き光モジュールでは、 弾性を有するクランプ本体 2 5 4が 光モジュール 2 3 1の上面を押圧するので、 光モジュール 2 3 1は上下左右がハ ウジング 2 4 1にがつちりと固定されることとなり、 位置ズレ等が生じない。 また、 押え部材 2 5 3は取り付け及び取り外しが簡単にできるので、 光モジュ —ル 2 3 1の交換が容易である。
第 1、 第 2態様は併用可能であり、 すなわち、 アダプタ部 2 5 0に組み込んだ 光モジュール 2 3 1を、 押え板 2 4 5と押え部材 2 5 3の両方を用いて固定する ことが可能である。 図 3 5では押え板 2 4 5及び押え部材 2 5 3を併用可能な構 造のアダプタ部 2 5 0を示しており、 このアダプタ部 2 5 0は、 第 1態様に適用 されるアダプタ部 2 3 2並びに第 2態様に適用されるアダプタ部 2 5 1を兼ねる ものである。 なお、 図 3 3及び図 3 4に図示した各アダプタ部 2 3 2、 2 5 1に は、 各態様の説明上必要な符号のみを付したが、 これら図 3 3、 3 4に示したァ ダブ夕部 2 3 2 , 2 5 1の形状は図 3 5のアダプタ部 2 5 0と揃えている。 各態 様は、 それそれ単独で成立可能であるから、 第 1態様のアダプタ部 2 3 2では第 2態様のアダプタ部 2 5 1のみに必要となる構成を備えることは必須では無く、 逆に、 第 2態様のアダプタ部 2 5 1では第 1態様のアダプタ部 2 3 2のみに必要 となる構成を備えることは必須では無い。
以上、 本発明のレセプタクル付き光モジュ一ルの各態様について図面に基づき 説明してきたが、 具体的な構成は上記各態様に限定されるものではなく、 本発明 の要旨を逸脱しない範囲で設計の変更等が可能である。
例えば、 溝 2 4 3の形状や数、 形成する位置、 押え板 2 4 5の形状や固定する 位置、 押え部材 2 5 3の形状や嵌合する位置等は、 固定される光モジュール 2 3 1の形状や大きさに合わせて適宜変更可能である。
このレセプタクル付き光モジュールによれば、 光モジュ一ルの側面もしくは底 面に突部を設け、 レセプ夕クルに前記突部を嵌め込むための溝を設け、 前記光モ ジュールの突部を前記レセプ夕クルの溝に嵌め込み、 該光モジュールを前記レセ プ夕クルに固定部材で固定したので、 光モジュールとレセプ夕クルとの位置決め の精度を向上させ、 光モジュールとレセプ夕クルの接合部の機械的強度を向上さ せることができ、 位置ズレ等が生じる虞が無くなる。
また、 光モジュールとレセプ夕クルとの間の接続部の構造が強固な構造になる ので、 ことにより、 この接続部に大きな外力が加わった様な場合においても、 変 形や破壊等が生じる虞が無い。
以上により、 レセプ夕クルと光モジュールの位置決めを正確に行うことができ 、 その結果、 位置ズレが生じる虞が無く、 光ファイバ同士の突き合わせを高精度 で行うことができ、 しかも、 外力が加わった場合においても変形や破壊が生じる 虞が無いレセプ夕クル付き光モジュールを提供することができる。 なお、 第 1実施例の光モジュールのフヱルール 5、 第 2実施例の光モジュール のパッケージ側壁部 1 2 1 a (特に突出部 1 2 1 c ) 、 第 3実施例の光モジュ一 ルのパッケージ側壁部 3 2 (特に突出部 3 6 ) は、 いずれも本発明の請求の範囲 第 1項記載の光コネクタ部に相当する。
前述の各実施例では、 パッケージ内の位置決め構造によってマウントを位置決 めする構成を例示したが、 光素子を直接位置決め構造に当接して位置決めする構 成も採用可能であることは言うまでも無い。

Claims

請求の範囲
1. 複数の光素子 (3 a、 3b) と、 外部の光コネクタに対して接続するため の光コネクタ部 (5、 32、 36、 121 a、 121 a) とが設けられたパヅケ ージ (12、 27、 33、 121) にて、 前記光コネクタ部に揷通固定された光 ファイノ、' (6、 24 a, 2 b, 62、 63、 124 a, 124b) の先端と前 記各光素子の発光面または受光面とを向かい合わせてなる光モジュールにおいて 前記パヅケージに、 前記光素子あるいは光素子を搭載したマウント (4、 26 a、 26 b、 42、 43、 52、 28 a、 28 b、 128 a, 128b) を当接 して位置決めするための壁等からなる位置決め構造を備え、 この位置決め構造に より、 前記光素子あるいは前記マウントに搭載された光素子が、 前記光コネクタ 部に揷通固定されている光ファ の前記パッケージ内側へ突出する先端に対す る所望の位置に位置決めされるようになっていることを特徴とする光モジュール (11、 30、 51、 120、 231) o
2. 前記光コネクタ部に揷通固定されている光ファ の前記ノ ッケージ内側 への突出部分を位置決め収容するための位置決め溝 ( 21 a、 37 a, 37 b、 123 a, 123b) を持つ位置決め台 (21、 27 c, 37、 122) と、 前 記位置決め構造とがー体成形されていることを特徴とする請求の範囲第 1項記載 の光モジュール。
3. 前記光コネクタ部が、 前記パッケージに別途設けられたフエルール (5) であることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の光モジュール。
4. 前記位置決め構造は、 パッケージの内壁から内向きに突出した位置決め用 突出部 (23、 24、 27 a、 27 b, 33 a、 33 h、 33 k, 121 e、 1 2 I f) で構成されたことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の光モジュール。
5. 前記位置決め構造は、 光素子を搭載したマウントの側面に接触して当該マ ゥントを位置決めするように形成された、 前記位置決め台の側面 (33 g、 12 1 k) で構成されたことを特徴とする請求の範囲第 2項記載の光モジュール。
6. 隣接する二面に連なる電極を形成したマウン卜の一方の面に光素子を取り 付けるとともに、 他方の面をパッケージのリード端子 (7、 8) に直接当てて、 当該リード端子に電気的に接続したことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の光 モジュール。
7. 発光素子と受光素子とを別々のマウントに取り付け、 この 2つのマウント の位置を前後にずらせたことを特徴とする請求の範囲第 6項記載の光モジュール
8. 前記光素子側の光ファ 124 a、 124 b) が、 ケ一ジ ( 12 1) 内の前記光素子近傍からパッケージ側壁部 (121 a) の光コネクタ (10 b) に対する接合端面 ( 121 d) にわたつて形成された位置決め台 (122) 上の位置決め溝 ( 123 a、 123b) に配置され、 押え部材 ( 125) によつ て押え込まれることで前記光素子に対して位置決めされるとともに、 前記接合端 面にて前記光コネクタ側の光ファイバに対して突き合わせ接続可能に位置決めさ れるようになっていることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の光モジュール ( 120) o
9. 前記押え部材は、 前記パッケージ側壁部を貫通する溝状の切込部 (121 b) に挿入されることで位置決めされるようになっていることを特徴とする請求 の範囲第 8項記載の光モジュ一ル。
10. 前記押え部材側部に設けられた係合部 (125b) が、 該押え部材の設 置位置の周囲のパッケージと係合することで、 前記押え部材の前記位置決め溝の 長手方向への位置ずれが規制されるようになつていることを特徴とする請求の範 囲第 8項記載の光モジュール。
1 1. パッケージ側壁部 (32、 36) に、 前記光コネクタ (10) との間に 架け渡すようにして配置される位置決め用の嵌合ピン (10 a) が挿入される嵌 合ビン穴 (34) と、 前記光素子と光結合される光ファイバ (24a、 24b) が挿入される光ファイバ挿入穴 (31) とが互いに平行に貫通されていることを 特徴とする請求の範囲第 1項記載の光モジュール (30) 。
12. 前記光ファイバ挿入穴は、 前記パッケージ側壁部外面 (36 a) 側に臨 む端部に、 テ一パ状に拡張された光ファイバ揷入口 (31 b、 31 c、 3 I d) を備えることを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載の光モジュール。
13. 前記発光素子及び受光素子それぞれを個別に光透過性材料 (63) によ り封止し、 さらに少なくとも発光素子及び受光素子のいずれか一方を、 前記光透 過性材料の外側に設けられる前記光吸収性材料 (64) により封止してなること を特徴とする請求の範囲第 1項記載の光モジュール。
14. 前記光吸収性材料は、 前記発光素子からの散乱光を吸収する有機高分子 材料であることを特徴とする請求の範囲第 13項記載の光モジュール。
15. 請求の範囲第 1項記載の光モジュールにて、 前記光素子をパッケージ内 に取り付ける光素子取り付け方法であって、
隣接する二面に連なる電極を形成したマウントの一方の面に光素子を取り付け るとともに、 他方の面をパッケージのリード端子に直接当てて、 前記他方の面の 電極と前記リード端子とを電気的に接続することを特徴とする光モジュールにお ける光素子取り付け方法。
16. 光コネクタ (213) が挿入されるレセプ夕クル (232、 250、 2 51) と請求の範囲第 1項記載の光モジュール (231) とを対向配置し、 前記 光コネクタの光ファイバと前記光モジュールの光ファイバとを互いに突き合わせ て光接続してなるレセプ夕クル付き光モジュールにおいて、 前記光モジュールの側面もしくは底面に突部 (2 3 3 ) を設け、
前記レセプ夕クルに前記突部を嵌め込むための溝 (2 4 3 ) を設け、 前記光モジュールの突部を前記レセプタクルの溝に嵌め込み、 該光モジュール を前記レセプ夕クルに固定部材 (2 4 5、 2 5 3 ) で固定してなることを特徴と するレセプ夕クル付き光モジュール。
1 7 . 前記固定部材は、 前記光モジュールを押圧するとともに、 接着剤 (2 4 6 ) を介して前記レセプ夕クルに固定されていることを特徴とする請求の範囲第 1 6項記載のレセプ夕クル付き光モジュール。
1 8 . 前記固定部材は、 弾性を有する断面略コの字型の押え部材 (2 5 3 ) か らなり、 前記レセプ夕クルに該押え部材を嵌合する嵌合凹部 (2 5 2 ) が形成さ れ、 該嵌合凹部に前記押え部材を嵌め込み、 該押え部材の弾性により前記光モジ ユールを押圧することを特徴とする請求の範囲第 1 6項記載のレセブ夕クル付き 光モジュール。
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