WO2019193706A1 - 光モジュール - Google Patents

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WO2019193706A1
WO2019193706A1 PCT/JP2018/014571 JP2018014571W WO2019193706A1 WO 2019193706 A1 WO2019193706 A1 WO 2019193706A1 JP 2018014571 W JP2018014571 W JP 2018014571W WO 2019193706 A1 WO2019193706 A1 WO 2019193706A1
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WO
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lens
light
optical module
adhesive resin
adhesive
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敬太 望月
義也 佐藤
瑞基 白尾
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三菱電機株式会社
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Publication date
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    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
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    • G—PHYSICS
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    • G02B7/025—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using glue
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
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    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
    • G02B6/422—Active alignment, i.e. moving the elements in response to the detected degree of coupling or position of the elements
    • G02B6/4226—Positioning means for moving the elements into alignment, e.g. alignment screws, deformation of the mount

Definitions

  • the present invention relates to an optical module including a light emitting unit, a light receiving unit, and a plurality of lenses.
  • a technology that integrates a plurality of functions in a single package is attracting attention.
  • a multi-lane integrated type optical transmission module that includes a plurality of semiconductor lasers that emit signal lights of different wavelengths and multiplexes the signal lights into one outgoing light can be given as an example.
  • a multi-lane integrated type optical receiver module in which signal light multiplexed with multiple wavelengths is demultiplexed into signal light of each wavelength, and a plurality of light receiving elements are integrated to convert the demultiplexed signal light into electrical signals. is there.
  • an optical transmission module in which a wavelength tunable semiconductor laser that outputs continuous light of an arbitrary wavelength and an optical modulator element typified by an MZ type phase modulator are integrated.
  • the main factor of the reduction in coupling efficiency is due to the mounting position shift of each functional component of the semiconductor laser or the optical modulator element, or the optical component of the lens, optical filter or optical fiber.
  • the coupling efficiency is significantly reduced by a slight positional shift of the lens in the input / output optical waveguide.
  • the coupling efficiency refers to the ratio of the amount of light incident on the light receiving unit with respect to the amount of light emitted from the light source.
  • the lens unit is fixed via a support member having adhesive surfaces on two different surfaces. This makes it possible to freely adjust the position of the lens unit with respect to the semiconductor laser and fix it.
  • Patent Document 2 discloses a technique that can freely adjust the position of a lens with respect to a semiconductor laser.
  • the adhesive fixing method for optical components described in Patent Document 2 it is possible to suppress the positional deviation of the optical components due to curing shrinkage by reducing the thickness of the adhesive resin under the lens.
  • the thickness of the resin cannot be set to “0”, it is difficult to completely suppress the lens position shift due to the volume variation.
  • the process and mechanism for adjusting the position of the lens and the pedestal are complicated and the mounting cost increases.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide an optical module capable of realizing high coupling efficiency using a simple lens mounting structure.
  • an optical module is provided between a light emitting unit that emits light, a light receiving unit that receives light emitted from the light emitting unit, and a light emitting unit and a light receiving unit,
  • the first lens and the second lens provided side by side in the optical axis direction of the light emitted from the light emitting unit, the light emitting unit and the light receiving unit are placed, and the first lens and the second lens are disposed via an adhesive resin.
  • the second adhesion which has two adhesion surfaces, the first adhesion direction which is the lamination direction of the first adhesion surface of the first lens and the adhesive resin, and the lamination direction of the second adhesion surface of the second lens and the adhesion resin
  • the direction is the direction perpendicular to the optical axis direction of the light, and the first contact
  • the orientation direction and the second adhesive surface plane faces facing different.
  • optical module According to the optical module according to the present invention, it is possible to realize a high coupling efficiency by using a simple lens mounting structure and suppressing a decrease in coupling efficiency.
  • direction is a concept indicating a three-dimensional straight line
  • direction is a concept including information on which direction the line is to be moved in addition to the direction information. That is, the “direction” is represented by a straight line having an opposite direction, and the “direction” is represented by an arrow having one arrow head.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an optical module 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the optical module 100 includes a first substrate 11 and a second substrate 12, and submount substrates 21 and 22 mounted on the first substrate 11 and the second substrate 12, respectively.
  • the submount substrates 21 and 22 are made of, for example, AIN or alumina.
  • a semiconductor laser 31 is provided on the submount substrate 21 mounted on the first substrate 11, and an optical modulator element 32 is provided on the submount substrate 22 mounted on the second substrate 12. Yes. That is, the semiconductor laser 31 is placed on the first substrate 11 via the submount substrate 21, and the optical modulator element 32 is placed on the second substrate 12 via the submount substrate 22.
  • the semiconductor laser 31 emits light 7 which is received by the light modulator element 32.
  • the optical axis direction L of the light 7 is a direction in which the optical axis of the light 7 extends and a direction in which the light 7 travels.
  • the first substrate 11, the second substrate 12, and the submount substrates 21, 22 constitute a base member.
  • a base member is not limited to when it consists of a some member, A single member may be sufficient.
  • the semiconductor laser 31 constitutes a light emitting part
  • the optical modulator element 32 constitutes a light receiving part.
  • a first lens 41 and a second lens 42 for optically coupling the semiconductor laser 31 and the light modulator element 32 are provided between the semiconductor laser 31 and the light modulator element 32.
  • the first lens 41 and the second lens 42 are arranged along the optical axis direction L of the light 7 emitted from the semiconductor laser 31, and the light 7 passes through the first lens 41 and the second lens 42.
  • the first lens 41 is attached to the first substrate 11, and the second lens 42 is attached to the second substrate 12.
  • a post 62 is provided on the second substrate 12.
  • an adhesive resin 51 is applied and provided on the lower surface side of the first lens 41, and the first lens 41 is directly bonded and fixed to the first substrate 11 through the adhesive resin 51.
  • the surface of the first lens 41 on the side where the adhesive resin 51 is provided is referred to as a first adhesive surface 41a.
  • the second lens 42 is bonded and fixed to the post 62 via an adhesive resin 52. That is, the second lens 42 is bonded to the second substrate 12 via the adhesive resin 52 and the post 62.
  • a surface of the second lens 42 on which the adhesive resin 52 is provided is referred to as a second adhesive surface 42a.
  • the direction in which the first bonding surface 41a of the first lens 41 faces is X1
  • the direction in which the first bonding surface 41a of the first lens 41 is bonded and fixed is the first bonding direction M1.
  • the direction in which the second bonding surface 42a of the second lens 42 faces is Y1
  • the direction in which the second bonding surface 42a of the second lens 42 is bonded and fixed is the second bonding direction M2.
  • Both the first bonding direction M1 and the second bonding direction M2 are perpendicular to the optical axis direction L of the light 7.
  • the direction X1 and the direction Y1 are different from each other by 90 °.
  • the post 62 constitutes a part of the base member.
  • the adhesion direction is a direction in which the lens adhesion surface and the adhesive resin for adhering and fixing the adhesion surface are laminated.
  • the first bonding direction M1 is a stacking direction of the first bonding surface 41a of the first lens 41 and the adhesive resin 51 for bonding and fixing the first bonding surface 41a.
  • the second bonding direction M2 is a stacking direction of the second bonding surface 42a of the second lens 42 and the adhesive resin 52 for bonding and fixing the second bonding surface 42a.
  • the first bonding direction M1 of the first lens 41 and the second bonding direction M2 of the second lens 42 are both perpendicular to the optical axis direction L of the light 7. is there. Further, the direction X1 facing the first adhesive surface 41a and the direction Y1 facing the second adhesive surface 42a are different from each other. As a result, even when the adhesive resins 51 and 52 change in volume due to shrinkage and changes over time of the adhesive resins 51 and 52 and the positions of the first lens 41 and the second lens 42 change, the incident light intensity Loss can be reduced. Therefore, it is possible to suppress a change in the coupling efficiency between the semiconductor laser 31 and the optical modulator element 32.
  • FIG. 2 shows a configuration of a conventional optical module 200 shown for comparison.
  • the components having the same reference numerals as those shown in FIG. 1 have the same or similar structure, and thus the description thereof is omitted.
  • the conventional optical module 200 is such that the direction X2 facing the first adhesive surface 41a of the first lens 41 and the direction Y2 facing the second adhesive surface 42a 'of the second lens 42 are the same. 100 is different.
  • the bonding direction M1 ′ of the first lens 41 of the optical module 200 and the bonding direction M2 ′ of the second lens 42 are the same as the first bonding direction M1 of the first lens 41 of the optical module 100. It is perpendicular to the optical axis direction L of the light 7. Specifically, in FIG. 2, the first lens 41 is fixed to the first substrate 11 by applying an adhesive resin 51 on the lower side in the direction X2, and the second lens 42 is also in the lower direction in the direction Y2. Adhesive resin 52 is applied to the side and fixed to the second substrate 12.
  • FIG. 3 A graph of the calculation result of the change in the coupling efficiency is shown in FIG.
  • the change in coupling efficiency in the conventional optical module 200 is ⁇ 0.3 dB.
  • the change in coupling efficiency is suppressed to ⁇ 0.23 dB.
  • the change in coupling efficiency in the conventional optical module 200 is ⁇ 0.5 dB
  • the change in coupling efficiency is ⁇ 0.4 dB. It is suppressed.
  • the conventional structure in which the lens moves in the same direction in the direction perpendicular to the optical axis direction L of the light 7 causes the greatest deterioration. Has improved.
  • the position fluctuation amount of the first lens 41 and the position fluctuation amount of the second lens 42 are the same value.
  • the adhesive resin changes both in curing and over time, it changes in the shrinking direction, and therefore the direction of position change is the direction in which the adhesive resins 51 and 52 are applied. In this calculation, only the cure shrinkage or change with time of the adhesive resins 51 and 52 is taken into account. However, for example, even when expansion at high temperature is considered, the adhesive resins 51 and 52 basically move in the same direction. The same result.
  • the configuration of the optical module 100 according to Embodiment 1 is not limited to the configuration shown in FIG.
  • a schematic diagram of a modification of the optical module 100 is shown in FIGS.
  • the first substrate 11 and the second substrate 12 may be a ceramic material such as alumina or AIN, a glass such as quartz, or a metal, and a TEC (Thermo-electric Cooler).
  • TEC Thermo-electric Cooler
  • Such a functional member may be used.
  • the optical module 100 has TECs 111 and 112 as the base members instead of the first substrate 11 and the second substrate 12
  • the semiconductor laser 31 and the TEC 111 and 112 are controlled by the temperature adjustment function of the TECs 111 and 112.
  • the light modulator element 32 can be driven at a more optimal temperature.
  • the expansion and contraction amounts of the adhesive resins 51 and 52 can be adjusted according to the temperature, and the positions of the first lens 41 and the second lens 42 can be made closer to the optimum positions.
  • the material of the submount substrates 21 and 22 is not limited to a ceramic material such as alumina or AIN.
  • the material of the submount substrates 21 and 22 may be glass such as quartz or metal.
  • the material of the submount substrates 21 and 22 as the base member is a material having a high thermal conductivity of approximately 100 W / m / K or more, such as metal or AIN, the semiconductor laser 31 and the optical modulator The heat of the element 32 can be efficiently released. Further, it is possible to prevent the adhesive resins 51 and 52 from being excessively expanded due to the influence of the temperature rise due to the heat generated by the semiconductor laser 31 and the optical modulator element 32.
  • the light emitting unit and the light receiving unit of the optical module 100 are not limited to the combination of the semiconductor laser 31 and the optical modulator element 32, and may be a combination of a semiconductor laser and an optical fiber, for example.
  • the combination of the light emitting unit and the light receiving unit may be a combination of a semiconductor laser and a light receiving element, or a combination of an optical fiber and a light receiving element.
  • the optical fiber 132 when the optical fiber 132 is used in the light receiving portion, it is necessary to provide the submount substrate 22 with a groove 22a having a V-shaped cross section and fix the optical fiber 132 in the groove 22a. is there. Further, the optical fiber 132 can be fixed to the metal submount substrate 22 by welding.
  • the post 62 may be formed integrally with the second substrate 12, or may be formed of a different member different from the second substrate 12.
  • the mounting process is simplified, and the cost can be reduced.
  • the position of the post 62 can be adjusted simultaneously when adjusting the positions of the first lens 41 and the second lens 42. Thereby, the thickness of the adhesive resin 52 can be reduced, and the variation amount of the second lens 42 due to the curing shrinkage of the adhesive resin 52 or a change with time can be suppressed small.
  • the post 62 When the post 62 is formed of a separate member, the post 62 can be fixed to the second substrate 12 by a method that does not use an adhesive resin, for example, welding or soldering. Thereby, it can prevent that the 2nd lens 42 is fluctuate
  • FIG. FIG. 6 is a schematic diagram of a configuration of an optical module 300 according to Embodiment 2 of the present invention. Since the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same or similar components, detailed description thereof will be omitted in the following description.
  • a post 61 is provided on the first substrate 11. Further, the first lens 41 is bonded and fixed to the post 61 through an adhesive resin 51 that is applied and provided on the first bonding surface 41 b of the first lens 41.
  • the post 61 constitutes a part of the base member.
  • the direction in which the first bonding surface 41b of the first lens 41 of the optical module 300 faces is X3, and the bonding direction of the first bonding surface 41b of the first lens 41 is the first bonding direction M3.
  • the first bonding direction M3 of the first lens 41 is the same direction as the second bonding direction M2 of the second lens 42 and is perpendicular to the optical axis direction L of the light 7. Further, the direction X3 facing the first adhesive surface 41b and the direction Y1 facing the second adhesive surface 42a are different from each other by 180 °.
  • the first bonding direction M3 of the first lens 41 and the second bonding direction M2 of the second lens 42 are the same direction, and the optical axis direction of the light 7 Perpendicular to L. Further, the direction X3 facing the first adhesive surface 41b and the direction Y1 facing the second adhesive surface 42a are different from each other by 180 °. Specifically, as shown in FIG. 6, the first bonding surface 41 b of the first lens 41 is located on the left side with respect to the direction in which the light 7 travels with the optical axis of the light 7 interposed therebetween.
  • the second adhesive surface 42a of the second lens 42 is located on the right side with respect to the direction in which the light 7 travels with the optical axis of the light 7 in between.
  • FIG. 7 shows a graph of the calculation result of the change in coupling efficiency.
  • the change in coupling efficiency in the conventional optical module 200 is ⁇ 0.3 dB.
  • the change in coupling efficiency is suppressed to ⁇ 0.08 dB.
  • the change in coupling efficiency in the conventional optical module 200 is ⁇ 0.5 dB
  • the change in coupling efficiency is ⁇ 0.12 dB. Is suppressed.
  • the position fluctuation amount of the first lens 41 and the position fluctuation amount of the second lens 42 are the same value as in FIG.
  • the adhesive resin changes in the shrinkage direction during the curing and the change over time
  • the position fluctuation direction is the application direction of the adhesive resins 51 and 52, that is, the first adhesion direction M3 and the second adhesion direction. It is assumed that it is M2.
  • the configuration of the optical module 300 is not limited to the second embodiment.
  • the first substrate 11 and the second substrate 12 may be a ceramic material such as alumina or AIN, a glass such as quartz, or a metal.
  • the base member may be a functional member such as TEC 311 or 312.
  • the material of the submount substrates 21 and 22 is not limited to a ceramic material such as alumina or AIN.
  • the light emitting unit and the light receiving unit of the optical module 300 are not limited to the combination of the semiconductor laser 31 and the optical modulator element 32, and may be a combination of a semiconductor laser and an optical fiber, for example.
  • the combination of the light emitting unit and the light receiving unit may be a combination of a semiconductor laser and a light receiving element, or a combination of an optical fiber and a light receiving element.
  • the posts 61 and 62 may be formed integrally with the second substrate 12, or may be formed of a different member different from the second substrate 12.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of a configuration of an optical module 400 according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the post 62 of the optical module 400 has a lens support portion 62a.
  • the lens support part 62 a is disposed on the upper part of the second lens 42.
  • the second lens 42 has a second adhesive surface 42b on the upper surface, and the second lens 42 is bonded to the lens support portion 62a in a state of being suspended by an adhesive resin 52 that is applied to the second adhesive surface 42b.
  • Fixed Similarly to the optical module 100, an adhesive resin 51 is applied to the first adhesive surface 41 a on the lower surface side of the first lens 41, and the first lens 41 is attached to the first substrate 11 via the adhesive resin 51. Directly bonded and fixed to.
  • the second bonding direction M5 is the vertical direction. That is, the first bonding direction M1 and the second bonding direction M5 are directions perpendicular to the optical axis direction L of the light 7. Further, the direction X1 facing the first adhesive surface 41a and the direction Y4 facing the second adhesive surface 42b are different from each other by 180 °. Thereby, in the optical module 400 according to the third embodiment, it is possible to suppress a change in the coupling efficiency between the semiconductor laser 31 and the optical modulator element 32 as in the optical modules 100 and 300.
  • the thickness of the adhesive resin 52 can be controlled with high precision.
  • the thicknesses of the first and second lenses 41 and 42 can be made equal by designing the thicknesses 51 and 52 to be uniform so that the amount of curing shrinkage of the adhesive resins 51 and 52 or changes with time.
  • the hanging structure by the post and the lens support portion is not limited to the case where the second lens 42 on the second substrate 12 side is bonded, and the first lens 41 on the first substrate 11 side is bonded to the lens support portion. Also good.
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a configuration of an optical module 500 according to Embodiment 4 of the present invention.
  • a plate-like post 562 is fixed to the second substrate 12 of the optical module 500.
  • the post 562 is disposed on the optical axis of the light 7. Further, the post 562 is provided so as to be positioned between the first lens 41 and the second lens 42 along the optical axis direction L of the light 7.
  • the post 562 is formed with a circular opening 562a through which the light 7 can pass.
  • a lens support 562b is attached to the upper end of the post 562.
  • a second adhesive surface 42 b on the upper surface side of the second lens 42 is directly bonded and fixed to the lens support portion 562 b via the adhesive resin 52.
  • the lens support portion 562b is a part of the post 562. Note that the post 562 and the lens support portion 562b constitute a part of the base member.
  • the first bonding direction M1 that the first bonding surface 41a of the first lens 41 faces and the second bonding of the second lens 42 are performed.
  • the second bonding direction M5 facing the surface 42b indicates the vertical direction. That is, the first bonding direction M1 and the second bonding direction M5 are directions perpendicular to the optical axis direction L of the light 7. Further, the direction X1 facing the first adhesive surface 41a and the direction Y4 facing the second adhesive surface 42b are different from each other by 180 °.
  • the post 562 is disposed between the first lens 41 and the second lens 42 along the optical axis direction L of the light 7. can do. Therefore, the space on the upper surface of the second substrate 12 can be made wider with respect to the lateral direction V perpendicular to the optical axis direction L of the light 7. Accordingly, since a plurality of lenses and semiconductor elements can be more densely arranged along the lateral direction V, the configuration of the optical module 500 can also be applied to a parallel integrated optical module, for example, a multi-lane integrated optical module. Can do.
  • the hanging structure by the post and the lens support portion is not limited to the case where the second lens 42 on the second substrate 12 side is bonded, and the first lens 41 on the first substrate 11 side is attached. You may make it adhere
  • FIG. FIG. 11 is a schematic diagram of a configuration of an optical module 600 according to Embodiment 5 of the present invention.
  • a rectangular parallelepiped post 662 is provided on the second substrate 12 of the optical module 600.
  • the post 662 is disposed between the first lens 41 and the second lens 42 along the optical axis direction L of the light 7.
  • the height of the post 662 is lower than the path of the light 7. Therefore, the post 662 does not prevent the light 7 from traveling.
  • An adhesive resin 651 is applied to the lower end of the first lens 41, and the first lens 41 is bonded and fixed to the submount substrate 21 via the adhesive resin 651. That is, the first lens 41 is fixed to the first substrate 11 via the adhesive resin 651 and the submount substrate 21.
  • the side surface of the first lens 41 on the side where the adhesive resin 651 is provided is referred to as a first adhesive surface 41c.
  • the first bonding direction M6 in which the first bonding surface 41c is bonded and fixed is the same direction as the optical axis direction L of the light 7. Further, the direction X5 facing the first bonding surface 41c is the direction facing the semiconductor laser 31 from which the light 7 is emitted.
  • An adhesive resin 652 is applied to the lower end of the second lens 42, and the second lens 42 is bonded and fixed to the post 662 through the adhesive resin 652. That is, the second lens 42 is fixed to the second substrate 12 via the adhesive resin 652 and the post 662.
  • the side surface of the second lens 42 on the side where the adhesive resin 652 is provided is defined as a second adhesive surface 42c.
  • the second bonding direction M7 to which the second bonding surface 42c is bonded is the same direction as the optical axis direction L of the light 7.
  • the direction Y ⁇ b> 5 that the second bonding surface 42 c of the second lens 42 faces is the direction facing the first lens 41. That is, the direction X5 facing the first adhesive surface 41c of the first lens 41 and the direction Y5 facing the second adhesive surface 42c of the second lens 42 are the same direction.
  • the first bonding direction M6 of the first bonding surface 41c of the first lens 41 and the second bonding direction M7 of the second bonding surface 42c of the second lens 42 are Both are in the same direction as the optical axis direction L of the light 7.
  • the adhesive resins 651 and 652 change in volume due to shrinkage and change over time of the adhesive resins 651 and 652
  • the positions of the first lens 41 and the second lens 42 change, the incident light intensity Loss can be reduced. Therefore, it is possible to suppress a change in the coupling efficiency between the semiconductor laser 31 and the optical modulator element 32. This is because the change in the coupling efficiency with respect to the position variation of the first lens 41 and the second lens 42 is minimized when the position of the first lens 41 and the second lens 42 varies in the optical axis direction L of the light 7. to cause.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a configuration of an optical module 700 according to Embodiment 6 of the present invention.
  • a plate-like post 762 is provided on the second substrate 12 of the optical module 700.
  • the post 762 is provided on one side of the upper surface of the second substrate 12 along the optical axis direction L of the light 7.
  • the post 762 extends to the vicinity of the area where the optical modulator element 32 is mounted.
  • the second lens 42 is bonded to the post 762 via an adhesive resin 52 that is applied and provided on the second bonding surface 42a. Further, the submount substrate 22 is in contact with the post 762.
  • the first bonding direction M1 of the first bonding surface 41a of the first lens 41 and the second bonding surface 42a of the second lens 42 are the same as in the optical module 100.
  • Each of the second bonding directions M2 is a direction perpendicular to the optical axis direction L of the light 7.
  • the direction X1 facing the first adhesive surface 41a and the direction Y2 facing the second adhesive surface 42a are different from each other by 90 °.
  • the post 762 extends along the optical axis direction L of the light 7 and is provided on one side of the upper surface of the second substrate 12. Therefore, the position of the light modulator element 32 with respect to the second substrate 12 can be determined by indirectly pressing the light modulator element 32 against the post 762 via the submount substrate 22. Therefore, since the optical modulator element 32 can be positioned with high accuracy with respect to the post 762, the position of the second lens 42 with respect to the post 762 can be determined with certainty. Therefore, the thickness of the adhesive resin 52 for fixing the second lens 42 can also be uniquely determined.
  • the thickness of the adhesive resin 51 is uniquely determined by the thicknesses of the semiconductor laser 31 and the submount substrate 21
  • the respective members are mounted by the simple method of pressing so that the thicknesses of the adhesive resins 51 and 52 are equal. It becomes possible.
  • the semiconductor laser 31 may be positioned by providing a post on the first substrate 11 and pressing the submount substrate 21 against the post. Further, when posts are provided on both the first substrate 11 and the second substrate 12, a post for pressing the submount substrate 21 on which the semiconductor laser 31 is placed and a submount substrate 22 on which the optical modulator element 32 is placed are provided. You may arrange
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing a modification of the optical module 700 shown in FIG.
  • a post auxiliary member 762 a can be attached to the post 762 of the optical module 700.
  • the optical modulator element 32 can be brought into direct contact with the post auxiliary member 762a of the post 762, so that position adjustment with higher accuracy is possible.

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Abstract

光モジュールは、発光部と受光部との間に設けられる第一レンズおよび第二レンズと、発光部および受光部が載置されるとともに、第一レンズおよび第二レンズが接着樹脂を介して固定される土台部材とを備える。第一レンズの第一接着面が接着樹脂を介して接着固定される第一接着方向と、第二レンズの第二接着面が接着樹脂を介して接着固定される第二接着方向とは、いずれも光の光軸方向に垂直な方向であり、第一接着面が面する向きと第二接着面が面する向きとは互いに異なる。これにより、接着樹脂の硬化収縮および経時変化に伴う体積変動によらずに、高い結合効率を実現することができる。

Description

光モジュール
　この発明は、発光部と受光部と複数のレンズとを備えた光モジュールに関する。
　光通信デバイスの小型・低消費電力・低コスト化の要求を満たす技術として、複数の機能を１つのパッケージ内に集積する技術が注目を集めている。例えば、異なる波長の信号光を出射する複数の半導体レーザを有し、信号光を１つの出射光に合波する多レーン集積型の光送信モジュールが例として挙げられる。また、多波長が多重化された信号光を各波長の信号光に分波し、分波された信号光を電気信号に変換する受光素子が複数集積された多レーン集積型の光受信モジュールもある。さらに、任意の波長の連続光を出力する波長可変半導体レーザと、ＭＺ型の位相変調器に代表される光変調器素子とを集積した光送信モジュールも存在する。
　光モジュールの分野の重要な課題の１つが、複数の機能部品間の光学的な結合を高効率に実現することである。ここで、結合効率低下の主要因は、半導体レーザまたは光変調器素子の各機能部品、あるいは、レンズ、光フィルタまたは光ファイバの光学部品の実装位置ずれに起因する。特に、半導体デバイスでは、入出射光導波路のスポットサイズが小さいため、入出射光導波路にあるレンズのわずかな位置ずれで結合効率が著しく低下する。レンズを接着樹脂で実装する場合、接着樹脂の硬化時の収縮、または経時変化による樹脂体積の変化は不可避である。
　なお、結合効率とは、光源からの出射光の光量に対して受光部に入射される光量の比率をいう。
　上記の課題を解決するため、特許文献１に記載される光学部品の接着固定方法および光学装置では、レンズを接着樹脂で固定する際に、接着樹脂の硬化収縮による変動量を予測して、予めオフセットしてレンズを光学装置に実装する。さらにレンズを固定する台座は、少なくとも２つの他の固定台座によって挟み込まれた状態となるように配置される。これにより、光学部品間の入射光強度のロスを少なくすることができる。
　また、特許文献２に記載される光学部品の接着固定方法では、異なる２つの面に接着面を有する支持部材を介して、レンズユニットを固定する。これにより、半導体レーザに対してレンズユニットを自由に位置調整して固定することが可能になる。
特開２００８－２５０００２号公報 特開２００７－２１９３３７号公報
　しかしながら、特許文献１に記載される光学部品の接着固定方法では、接着樹脂の体積変動によるレンズの実装位置の変動を抑制しているが、１つのレンズに対して２つの固定台座が必要であるため、レンズと台座との位置調整のための過程および機構が複雑で、実装コストが上昇してしまうという問題がある。
　また、特許文献２には、半導体レーザに対して自由にレンズの位置調整をすることができる技術が開示されている。特許文献２に記載される光学部品の接着固定方法では、レンズの下の接着樹脂の厚みを薄くすることで、硬化収縮に伴う光学部品の位置ずれを抑制することができる。しかし、樹脂の厚さを“０”にする事はできないため、体積変動に伴うレンズの位置ずれを完全に抑制することは難しい。また、樹脂の厚さを薄くするためには、粘度が低い樹脂を使用せざるを得ず、樹脂の選択の幅を狭めることにもなる。さらに、レンズと台座との位置調整のための過程および機構が複雑で、実装コストが上昇してしまうという問題がある。
　この発明は、このような問題を解決するためになされ、簡易なレンズの実装構造を用いた上で、高い結合効率を実現することができる光モジュールを提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、この発明に係る光モジュールは、光を出射する発光部と、発光部が出射した光を受光する受光部と、発光部と受光部との間に設けられ、発光部から出射された光の光軸方向に並んで設けられる第一レンズおよび第二レンズと、発光部および受光部が載置されるとともに、第一レンズおよび第二レンズが接着樹脂を介して固定される土台部材とを備え、第一レンズは、接着樹脂を介して土台部材に固定される第一接着面を有し、第二レンズは、接着樹脂を介して土台部材に固定される第二接着面を有し、第一レンズの第一接着面と接着樹脂との積層方向である第一接着方向と、第二レンズの第二接着面と接着樹脂との積層方向である第二接着方向とは、いずれも光の光軸方向に対して垂直な方向であり、第一接着面が面する向きと第二接着面が面する向きとは互いに異なる。
　この発明に係る光モジュールによれば、簡易なレンズの実装構造を用いた上で、結合効率の低下を抑制して、高い結合効率を実現することができる。
この発明の実施の形態１に係る光モジュールを示す概略図である。 従来の例に係る光モジュールを示す概略図である。 図１に示す光モジュールおよび図２に示す従来の光モジュールの結合効率の変化を比較するグラフである。 図１に示す光モジュールの変形例を示す概略図である。 図１に示す光モジュールの変形例を示す概略図である。 この発明の実施の形態２に係る光モジュールを示す概略図である。 図６に示す光モジュールおよび図２に示す従来の光モジュールの結合効率の変化を比較するグラフである。 図６に示す光モジュールの変形例を示す概略図である。 この発明の実施の形態３に係る光モジュールを示す概略図である。 この発明の実施の形態４に係る光モジュールを示す概略図である。 この発明の実施の形態５に係る光モジュールを示す概略図である。 この発明の実施の形態６に係る光モジュールを示す概略図である。 図１２に示す光モジュールの変形例を示す概略図である。
　以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
　なお、以下の説明において、「方向」とは３次元における直線を示す概念であり、「向き」とは、方向の情報に加えて、直線上をどちらに進むかの情報を含む概念である。すなわち、「方向」は、相対する向きを有する直線で表されるものであり、「向き」は、１個のアローヘッドを有する矢印で表されるものである。
　実施の形態１．
　図１は、この発明の実施の形態１に係る光モジュール１００の構成を示す概略図である。
　図１に示すように、この光モジュール１００は、第一基板１１および第二基板１２と、第一基板１１および第二基板１２の各々の上に実装されたサブマウント基板２１，２２とを有する。ここで、サブマウント基板２１，２２は、例えばＡＩＮまたはアルミナにより形成される。第一基板１１に実装されるサブマウント基板２１の上には半導体レーザ３１が設けられており、第二基板１２に実装されるサブマウント基板２２の上には光変調器素子３２が設けられている。すなわち、半導体レーザ３１はサブマウント基板２１を介して第一基板１１に載置されており、光変調器素子３２はサブマウント基板２２を介して第二基板１２に載置されている。半導体レーザ３１は光７を出射し、光７は光変調器素子３２によって受光される。ここで、光７の光軸方向Ｌは、光７の光軸が延びる方向であるとともに、光７が進行する方向である。
　なお、第一基板１１，第二基板１２およびサブマウント基板２１，２２は、土台部材を構成する。なお、土台部材は、複数の部材からなる場合に限定されず、単一の部材であってもよい。
　また、半導体レーザ３１は発光部を構成し、光変調器素子３２は受光部を構成する。
　半導体レーザ３１と光変調器素子３２との間には、半導体レーザ３１と光変調器素子３２とを光学的に結合するための第一レンズ４１および第二レンズ４２が設けられる。第一レンズ４１および第二レンズ４２は、半導体レーザ３１が出射する光７の光軸方向Ｌに沿って並べられ、光７は第一レンズ４１および第二レンズ４２を通過する。第一レンズ４１は第一基板１１に取り付けられ、第二レンズ４２は第二基板１２に取り付けられる。また、第二基板１２の上にはポスト６２が設けられている。ここで、第一レンズ４１の下面側には接着樹脂５１が塗布されて設けられ、第一レンズ４１は、接着樹脂５１を介して第一基板１１に直接、接着固定される。第一レンズ４１の、接着樹脂５１が設けられている側の面を第一接着面４１ａとする。また、第二レンズ４２は、接着樹脂５２を介してポスト６２に接着固定される。すなわち、第二レンズ４２は、接着樹脂５２およびポスト６２を介して第二基板１２に接合されている。第二レンズ４２の、接着樹脂５２が設けられている面を第二接着面４２ａとする。ここで、第一レンズ４１の第一接着面４１ａが面する向きをＸ１とし、第一レンズ４１の第一接着面４１ａが接着固定される方向を第一接着方向Ｍ１とする。また、第二レンズ４２の第二接着面４２ａが面する向きをＹ１とし、第二レンズ４２の第二接着面４２ａが接着固定される方向を第二接着方向Ｍ２とする。第一接着方向Ｍ１および第二接着方向Ｍ２は、どちらも光７の光軸方向Ｌに対して垂直である。また、向きＸ１と向きＹ１とは互いに９０°異なる向きである。
　なお、ポスト６２は土台部材の一部を構成する。
　また、接着方面とは、レンズの接着面と、接着面を接着固定するための接着樹脂との積層方向であるものとする。従って、第一接着方向Ｍ１は、第一レンズ４１の第一接着面４１ａと、第一接着面４１ａを接着固定するための接着樹脂５１との積層方向である。また、第二接着方向Ｍ２は、第二レンズ４２の第二接着面４２ａと、第二接着面４２ａを接着固定するための接着樹脂５２との積層方向である。
　以上より、この実施の形態１に係る光モジュール１００では、第一レンズ４１の第一接着方向Ｍ１および第二レンズ４２の第二接着方向Ｍ２は、いずれも光７の光軸方向Ｌに垂直である。また、第一接着面４１ａが面する向きＸ１と第二接着面４２ａが面する向きＹ１とは互いに異なっている。これにより、接着樹脂５１，５２の硬化時の収縮および経時変化によって接着樹脂５１，５２が体積変動し、第一レンズ４１および第二レンズ４２の位置が変動してしまった場合でも、入射光強度のロスを少なくすることができる。従って、半導体レーザ３１と光変調器素子３２との結合効率の変化を抑制することが可能になる。
　光モジュール１００の構造により半導体レーザ３１と光変調器素子３２との結合効率の変化を抑制できる効果について、以下に説明する。なお、図２は、比較のために示した従来の光モジュール２００の構成である。図１に記載された符号と同一の符号のものは、同一または同様の構造のものであるので説明を省略する。
　従来の光モジュール２００は、第一レンズ４１の第一接着面４１ａが面する向きＸ２と、第二レンズ４２の第二接着面４２ａ’が面する向きＹ２とが同一である点で、光モジュール１００とは異なる。なお、光モジュール２００の第一レンズ４１の接着の方向Ｍ１’および第二レンズ４２の接着の方向Ｍ２’は、光モジュール１００の第一レンズ４１の第一接着方向Ｍ１と同一の方向であり、光７の光軸方向Ｌに対して垂直である。具体的には、図２では、第一レンズ４１は向きＸ２である下側に接着樹脂５１が塗布されて第一基板１１に固定され、第二レンズ４２も、同様に、向きＹ２である下側に接着樹脂５２が塗布されて第二基板１２に固定されている。
　図１に示す光モジュール１００と、図２に示す従来の光モジュール２００とを比較した場合の、第一レンズ４１および第二レンズ４２の位置変動に伴う、半導体レーザ３１と光変調器素子３２との結合効率の変化の計算結果のグラフを図３に示す。
　図３に示すように、第一レンズ４１または第二レンズ４２のレンズ位置変動量が０．１μｍの時は、従来の光モジュール２００での結合効率の変化が－０．３ｄＢであるのに対し、この実施の形態１に係る光モジュール１００では、結合効率の変化は－０．２３ｄＢに抑えられている。また、レンズ位置変動量が０．１６μｍの時は、従来の光モジュール２００での結合効率の変化が－０．５ｄＢであるのに対し、光モジュール１００では結合効率の変化は－０．４ｄＢに抑えられている。
　以上より、光学結合の観点では、光７の光軸方向Ｌに垂直な方向において、同じ向きにレンズが動く従来の構造が最大の劣化の要因となるため、この実施の形態１では、劣化量が改善している。
　なお、図３に示す計算結果のグラフでは、第一レンズ４１の位置変動量と第二レンズ４２の位置変動量とは同じ値としている。また、一般的に、接着樹脂は硬化時の変化も経時的な変化も、収縮方向への変動であるため、位置変動の方向は接着樹脂５１，５２の塗布方向であるものとしている。また、本計算では接着樹脂５１，５２の硬化収縮または経時変化のみを考慮に入れたが、例えば高温時の膨張を考えた場合でも、基本的には接着樹脂５１，５２は同じ方向に動くため、同様の結果となる。
　なお、実施の形態１に係る光モジュール１００の構成は、図１に示す構成に限定されない。光モジュール１００の変形例の概略図を図４および５に示す。
　第一基板１１および第二基板１２は、アルミナまたはＡＩＮのようなセラミック材料であっても、石英のようなガラスであっても、金属であってもよく、また、ＴＥＣ（Ｔｈｅｒｍｏ－ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｏｌｅｒ）のような機能部材であってもよい。例えば、図４に示すように、光モジュール１００が、土台部材として、第一基板１１および第二基板１２の代わりにＴＥＣ１１１，１１２を有する場合、ＴＥＣ１１１，１１２の温度調整機能によって、半導体レーザ３１および光変調器素子３２をより最適な温度で駆動させることができる。また、温度によって接着樹脂５１、５２の膨張収縮量を調整して、第一レンズ４１および第二レンズ４２の位置をより最適な位置に近づけることもできる。
　また、サブマウント基板２１，２２の材料も、同様に、アルミナまたはＡＩＮのようなセラミック材料に限定されない。サブマウント基板２１，２２の材料は、石英のようなガラスであっても、金属であってもよい。また、土台部材としてのサブマウント基板２１，２２の材料が、金属またはＡＩＮのように概ね１００Ｗ／ｍ／Ｋ以上の高い熱伝導率を有する材料である場合には、半導体レーザ３１および光変調器素子３２の熱を効率よく逃がすことができる。また、半導体レーザ３１および光変調器素子３２の発熱による温度上昇の影響で接着樹脂５１，５２が余分に膨張してしまうことを防ぐこともできる。
　また、光モジュール１００の発光部および受光部も、半導体レーザ３１および光変調器素子３２の組み合わせに限定されず、例えば、半導体レーザおよび光ファイバの組み合わせでもよい。また、発光部および受光部の組み合わせは、半導体レーザおよび光受光素子の組み合わせ、または、光ファイバおよび光受光素子の組み合わせでもよい。ここで、図５に示すように、受光部に光ファイバ１３２を用いる場合、サブマウント基板２２に、Ｖ字形状の断面を有する溝２２ａを設けて、溝２２ａに光ファイバ１３２を固定する必要がある。また、光ファイバ１３２は、金属製のサブマウント基板２２に溶接固定することができる。
　また、ポスト６２は、第二基板１２と一体的に形成してもよく、また、第二基板１２とは異なる別部材で構成してもよい。ポスト６２と第二基板１２とを一体形成する場合は、実装工程が簡易になるため、コストを削減できる。また、ポスト６２を第二基板１２に対して別部材として固定する場合は、第一レンズ４１および第二レンズ４２の位置の調整時に、ポスト６２の位置も同時に調整することができる。これにより、接着樹脂５２の厚みを薄くすることができ、接着樹脂５２の硬化収縮または経時変化による第二レンズ４２の変動量を小さく抑えることができる。なお、ポスト６２を別部材で構成する際には、ポスト６２を、接着樹脂を用いない方法、例えば溶接またはハンダ接合によって、第二基板１２に固定することができる。これにより、第二レンズ４２が、接着樹脂５２の塗布方向、すなわち第二接着方向Ｍ２以外に対して変動することを防ぐことができ、光モジュール１００の結合効率の劣化を抑制できる。
　また、第一レンズ４１および第二レンズ４２の接着樹脂５１，５２の塗布方向および向きは図１に示すものに限定されず、光７の光軸方向Ｌに垂直であればよい。
　実施の形態２．
　図６は、この発明の実施の形態２に係る光モジュール３００の構成の概略図である。なお、図１の参照符号と同一の符号は同一または同様の構成要素であるので、以下の記載において、その詳細な説明は省略する。
　図６に示すように、第一基板１１の上にはポスト６１が設けられている。また、第一レンズ４１の第一接着面４１ｂに塗布されて設けられた接着樹脂５１を介して第一レンズ４１はポスト６１に接着固定されている。
　なお、ポスト６１は土台部材の一部を構成する。
　光モジュール３００の第一レンズ４１の第一接着面４１ｂが面する向きをＸ３とし、第一レンズ４１の第一接着面４１ｂの接着の方向を第一接着方向Ｍ３とする。第一レンズ４１の第一接着方向Ｍ３は、第二レンズ４２の第二接着方向Ｍ２と同一の方向であり、光７の光軸方向Ｌに対して垂直である。また、第一接着面４１ｂが面する向きＸ３と第二接着面４２ａが面する向きＹ１とは互いに１８０°異なる向きである。
　以上より、この実施の形態２に係る光モジュール３００では、第一レンズ４１の第一接着方向Ｍ３および第二レンズ４２の第二接着方向Ｍ２は、同一の方向であり、光７の光軸方向Ｌに垂直である。また、第一接着面４１ｂが面する向きＸ３と第二接着面４２ａが面する向きＹ１とは互いに１８０°異なっている。具体的には、図６に示すように、第一レンズ４１の第一接着面４１ｂは、光７の光軸を挟んで、光７が進行する向きに対して左側に位置する。一方、第二レンズ４２の第二接着面４２ａは、光７の光軸を挟んで、光７が進行する向きに対して右側に位置する。これにより、光モジュール３００では、接着樹脂５１，５２の収縮による第一レンズ４１および第二レンズ４２の位置ズレの影響が相殺され、結合効率の変動を、実施の形態１の光モジュール１００よりも効率よく抑制することが可能になる。
　図６に示す光モジュール３００と、図２に示す従来の光モジュール２００とを比較した場合の、第一レンズ４１および第二レンズ４２の位置変動に伴う、半導体レーザ３１と光変調器素子３２との結合効率の変化の計算結果のグラフを図７に示す。
　図７に示すように、第一レンズ４１または第二レンズ４２のレンズ位置変動量が０．１μｍの時は、従来の光モジュール２００での結合効率の変化が－０．３ｄＢであるのに対し、この実施の形態２に係る光モジュール３００では、結合効率の変化は－０．０８ｄＢに抑えられている。また、レンズ位置変動量が０．１６μｍの時は、従来の光モジュール２００での結合効率の変化が－０．５ｄＢであるのに対し、光モジュール３００では、結合効率の変化は－０．１２ｄＢに抑えられている。
　なお、図７に示す計算結果のグラフでは、図３と同様に、第一レンズ４１の位置変動量と第二レンズ４２の位置変動量とは同じ値としている。また、接着樹脂は硬化時の変化も経時的な変化も、収縮方向への変動であるため、位置変動の方向は接着樹脂５１，５２の塗布方向、すなわち第一接着方向Ｍ３および第二接着方向Ｍ２であるものとしている。
　なお、光モジュール３００の構成はこの実施の形態２に限定されない。
　第一基板１１および第二基板１２は、アルミナまたはＡＩＮのようなセラミック材料であっても、石英のようなガラスであっても、金属であってもよい。また、図８に示すように、土台部材はＴＥＣ３１１，３１２のような機能部材であってもよい。
　また、サブマウント基板２１，２２の材料も、同様に、アルミナまたはＡＩＮのようなセラミック材料に限定されない。
　また、光モジュール３００の発光部および受光部も、半導体レーザ３１および光変調器素子３２の組み合わせに限定されず、例えば、半導体レーザおよび光ファイバの組み合わせでもよい。また、発光部および受光部の組み合わせは、半導体レーザおよび光受光素子の組み合わせ、または、光ファイバおよび光受光素子の組み合わせでもよい。
　また、ポスト６１，６２は、第二基板１２と一体的に形成してもよく、また、第二基板１２とは異なる別部材で構成してもよい。
　実施の形態３．
　図９は、この発明の実施の形態３に係る光モジュール４００の構成の概略図である。
　図９に示すように、光モジュール４００のポスト６２は、レンズ支持部６２ａを有している。レンズ支持部６２ａは、第二レンズ４２の上部に配置される。第二レンズ４２は、上面に第二接着面４２ｂを有し、第二接着面４２ｂに塗布されて設けられる接着樹脂５２により、第二レンズ４２はレンズ支持部６２ａに吊り下げられた状態で接着固定される。また、光モジュール１００と同様に、第一レンズ４１の下面側の第一接着面４１ａには接着樹脂５１が塗布されて設けられ、第一レンズ４１は、接着樹脂５１を介して第一基板１１に直接、接着固定される。
　以上より、この実施の形態３に係る光モジュール４００では、第一レンズ４１の第一接着面４１ａが接着固定される第一接着方向Ｍ１と、第二レンズ４２の第二接着面４２ｂが接着固定される第二接着方向Ｍ５とは、いずれも上下方向を示している。すなわち、第一接着方向Ｍ１及び第二接着方向Ｍ５は、光７の光軸方向Ｌに対して垂直な方向である。また、第一接着面４１ａが面する向きＸ１と、第二接着面４２ｂが面する向きＹ４とは互いに１８０°異なる。これにより、この実施の形態３に係る光モジュール４００では、光モジュール１００，３００と同様に、半導体レーザ３１と光変調器素子３２との結合効率の変化を抑制することが可能になる。
　また、光モジュール４００では、ポスト６２の形状とサブマウント基板２２および光変調器素子３２の厚みとは高精度に形成可能であるため、接着樹脂５２の厚みを高精度に制御可能となり、接着樹脂５１，５２の厚みを均一に設計して、接着樹脂５１，５２の硬化収縮量または経時変化による第一レンズ４１および第二レンズ４２の変動量を等しくすることができる。
　なお、ポストおよびレンズ支持部による吊り下げ構造は、第二基板１２側の第二レンズ４２を接着させる場合に限定されず、第一基板１１側の第一レンズ４１をレンズ支持部に接着させてもよい。
　実施の形態４．
　図１０は、この発明の実施の形態４に係る光モジュール５００の構成の概略図である。
　図１０に示すように、光モジュール５００の第二基板１２には板形状のポスト５６２が固定されている。ポスト５６２は光７の光軸上に配置される。また、ポスト５６２は、光７の光軸方向Ｌに沿って、第一レンズ４１と第二レンズ４２との間に位置するように設けられている。また、ポスト５６２には、光７が通過可能な円形状の開口５６２ａが形成される。また、ポスト５６２の上端には、レンズ支持部５６２ｂが取り付けられる。レンズ支持部５６２ｂには、第二レンズ４２の上面側の第二接着面４２ｂが接着樹脂５２を介して直接、接着固定されている。なお、レンズ支持部５６２ｂは、ポスト５６２の一部である。
　なお、ポスト５６２及びレンズ支持部５６２ｂは、土台部材の一部を構成する。
　以上より、この実施の形態４に係る光モジュール５００では、光モジュール４００と同様に、第一レンズ４１の第一接着面４１ａが面する第一接着方向Ｍ１と、第二レンズ４２の第二接着面４２ｂが面する第二接着方向Ｍ５とは、いずれも上下方向を示している。すなわち、第一接着方向Ｍ１及び第二接着方向Ｍ５は、光７の光軸方向Ｌに対して垂直な方向である。また、第一接着面４１ａが面する向きＸ１と、第二接着面４２ｂが面する向きＹ４とは互いに１８０°異なる。これにより、この実施の形態４に係る光モジュール５００では、光モジュール１００，３００，４００と同様に、半導体レーザ３１と光変調器素子３２との結合効率の変化を抑制することが可能になる。
　また、ポスト５６２に光７が通過可能な開口５６２ａが形成されていることにより、ポスト５６２を、光７の光軸方向Ｌに沿って、第一レンズ４１と第二レンズ４２との間に配置することができる。そのため、光７の光軸方向Ｌに垂直な横方向Ｖに対して、第二基板１２の上面のスペースをより広く取ることができる。従って、複数のレンズおよび半導体素子を横方向Ｖに沿ってより密に配置することができるので、光モジュール５００の構成は、パラレル集積型の光モジュール、例えば多レーン集積光モジュールにも適用することができる。
　なお、光モジュール４００と同様に、ポストおよびレンズ支持部による吊り下げ構造は、第二基板１２側の第二レンズ４２を接着させる場合に限定されず、第一基板１１側の第一レンズ４１をレンズ支持部に接着させてもよい。
　実施の形態５．
　図１１は、この発明の実施の形態５に係る光モジュール６００の構成の概略図である。
　図１１に示すように、光モジュール６００の第二基板１２には直方体形状のポスト６６２が設けられている。ポスト６６２は、光７の光軸方向Ｌに沿って、第一レンズ４１と第二レンズ４２との間に配置される。ポスト６６２の高さは光７の進路よりも低くなっている。従って、ポスト６６２は光７の進行を妨げない。
　第一レンズ４１の下端には接着樹脂６５１が塗布されており、第一レンズ４１は接着樹脂６５１を介してサブマウント基板２１に接着固定される。すなわち、第一レンズ４１は、接着樹脂６５１及びサブマウント基板２１を介して第一基板１１に固定される。ここで、接着樹脂６５１が設けられている側の第一レンズ４１の側面を第一接着面４１ｃとする。第一接着面４１ｃが接着固定される第一接着方向Ｍ６は光７の光軸方向Ｌと同一の方向である。また、第一接着面４１ｃが面する向きＸ５は、光７が出射される半導体レーザ３１に対向する向きである。
　第二レンズ４２の下端には接着樹脂６５２が塗布されており、第二レンズ４２は接着樹脂６５２を介してポスト６６２に接着固定される。すなわち、第二レンズ４２は、接着樹脂６５２及びポスト６６２を介して第二基板１２に固定される。ここで、接着樹脂６５２が設けられている側の第二レンズ４２の側面を第二接着面４２ｃとする。第二接着面４２ｃが接着される第二接着方向Ｍ７は光７の光軸方向Ｌと同一の方向である。また、第二レンズ４２の第二接着面４２ｃが面する向きＹ５は、第一レンズ４１に対向する向きである。すなわち、第一レンズ４１の第一接着面４１ｃが面する向きＸ５と、第二レンズ４２の第二接着面４２ｃが面する向きＹ５とは同一の向きである。
　以上より、この実施の形態５に係る光モジュール６００では、第一レンズ４１の第一接着面４１ｃの第一接着方向Ｍ６および第二レンズ４２の第二接着面４２ｃの第二接着方向Ｍ７は、いずれも光７の光軸方向Ｌと同一の方向である。これにより、接着樹脂６５１，６５２の硬化時の収縮および経時変化によって接着樹脂６５１，６５２が体積変動し、第一レンズ４１および第二レンズ４２の位置が変動してしまった場合でも、入射光強度のロスを少なくすることができる。従って、半導体レーザ３１と光変調器素子３２との結合効率の変化を抑制することが可能になる。これは、第一レンズ４１および第二レンズ４２の位置変動に対する結合効率の変化は、第一レンズ４１および第二レンズ４２が光７の光軸方向Ｌに位置変動するときが最小となることに起因する。
　実施の形態６．
　図１２は、この発明の実施の形態６に係る光モジュール７００の構成を示す概略図である。
　図１２に示すように、光モジュール７００の第二基板１２には、板形状のポスト７６２が設けられている。ポスト７６２は、光７の光軸方向Ｌに沿って、第二基板１２の上面の一辺に設けられる。ポスト７６２は、光変調器素子３２が実装されている領域の近傍まで延長されている。第二レンズ４２は、第二接着面４２ａに塗布されて設けられる接着樹脂５２を介して、ポスト７６２に接着される。また、サブマウント基板２２はポスト７６２に当接している。
　以上より、この実施の形態６に係る光モジュール７００では、光モジュール１００と同様に、第一レンズ４１の第一接着面４１ａの第一接着方向Ｍ１および第二レンズ４２の第二接着面４２ａの第二接着方向Ｍ２は、いずれも光７の光軸方向Ｌに垂直な方向である。また、第一接着面４１ａが面する向きＸ１と、第二接着面４２ａが面する向きＹ２とは互いに９０°異なる。これにより、この実施の形態６に係る光モジュール７００では、実施の形態１に係る光モジュール１００と同様に、半導体レーザ３１と光変調器素子３２との結合効率の変化を抑制することが可能になる。
　また、ポスト７６２は、光７の光軸方向Ｌに沿って延長され、第二基板１２の上面の一辺に設けられている。そのため、光変調器素子３２を、サブマウント基板２２を介して間接的にポスト７６２に押し当てて当接させ、第二基板１２に対する光変調器素子３２の位置を決定することができる。従って、ポスト７６２に対して光変調器素子３２を高精度に位置決めすることができるため、ポスト７６２に対する第二レンズ４２の位置も確実に決めることができる。したがって、第二レンズ４２を固定するための接着樹脂５２の厚みも一意に決めることができる。一方、接着樹脂５１の厚みは、半導体レーザ３１およびサブマウント基板２１の厚みによって一意に決まるため、押し当てという簡易な方法で、接着樹脂５１，５２の厚みが等しくなるように各部材を実装することが可能となる。
　なお、第一基板１１にポストを設け、サブマウント基板２１をポストに押し当てることで、半導体レーザ３１の位置決めをしてもよい。
　また、第一基板１１および第二基板１２の両方にポストを設ける場合には、半導体レーザ３１が載ったサブマウント基板２１を押し当てるポストと、光変調器素子３２が載ったサブマウント基板２２を押し当てるポスト７６２とを、光７の光軸を挟んで互いに反対側に位置するように配置させてもよい。これにより、第一レンズ４１の接着の向きと第二レンズ４２の接着の向きとが１８０°異なる向きとなり、結合効率の変化をより確実に抑制することができる。
　さらに、図１３は、図１２に示す光モジュール７００の変形例を示す概略図である。図１３に示すように、光モジュール７００のポスト７６２にポスト補助部材７６２ａを取り付けることもできる。これにより、光変調器素子３２を直接、ポスト７６２のポスト補助部材７６２ａに当接させることができるようになるため、より高精度な位置調整が可能となる。
　７　光、１１　第一基板（土台部材）、１２　第二基板（土台部材）、２１，２２　サブマウント基板（土台部材）、３１　半導体レーザ（発光部）、３２　光変調器素子（受光部）、４１　第一レンズ、４１ａ，４１ｂ，４１ｃ　第一接着面、４２　第二レンズ、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ　第二接着面、５１，５２，６５１，６５２　接着樹脂、６２，５６２　ポスト（土台部材）、５６２ａ　開口、１００，３００，４００，５００，６００，７００　光モジュール、Ｌ　光の光軸方向、Ｍ１，Ｍ３，Ｍ６　第一接着方向、Ｍ２，Ｍ５　第二接着方向、Ｘ１，Ｘ３，Ｘ５　第一接着面が面する向き、Ｙ１，Ｙ４，Ｙ５　第二接着面が面する向き。

Claims (7)

  1. 　光を出射する発光部と、
    　前記発光部が出射した光を受光する受光部と、
    　前記発光部と前記受光部との間に設けられ、前記発光部から出射された光の光軸方向に並んで設けられる第一レンズおよび第二レンズと、
    　前記発光部および前記受光部が載置されるとともに、前記第一レンズおよび前記第二レンズが接着樹脂を介して固定される土台部材と
    　を備え、
    　前記第一レンズは、接着樹脂を介して前記土台部材に固定される第一接着面を有し、
    　前記第二レンズは、接着樹脂を介して前記土台部材に固定される第二接着面を有し、
    　前記第一レンズの前記第一接着面と接着樹脂との積層方向である第一接着方向と、前記第二レンズの前記第二接着面と接着樹脂との積層方向である第二接着方向とは、いずれも前記光の光軸方向に対して垂直な方向であり、
    　前記第一接着面が面する向きと前記第二接着面が面する向きとは互いに異なる
    　光モジュール。
  2. 　前記第一接着面が面する向きと前記第二接着面が面する向きとは互いに１８０°異なる、請求項１に記載の光モジュール。
  3. 　前記土台部材は、前記第一レンズと前記第二レンズとの間に設けられるポストを有し、
    　前記第一レンズの前記第一接着面または前記第二レンズの前記第二接着面のうち少なくとも一方は、前記ポストに接着樹脂を介して固定され、
    　前記ポストには前記光が通過可能な開口が形成される、
    　請求項１または２に記載の光モジュール。
  4. 　光を出射する発光部と、
    　前記発光部が出射した光が受光する受光部と、
    　前記発光部と前記受光部との間に設けられ、前記発光部から出射された光の光軸方向に並んで設けられる第一レンズおよび第二レンズと、
    　前記発光部および前記受光部が載置されるとともに、前記第一レンズおよび前記第二レンズが接着樹脂を介して固定される土台部材と
    　を備え、
    　前記第一レンズは、接着樹脂を介して前記土台部材に固定される第一接着面を有し、
    　前記第二レンズは、接着樹脂を介して前記土台部材に固定される第二接着面を有し、
    　前記第一レンズの前記第一接着面と接着樹脂との積層方向である第一接着方向と、前記第二レンズの前記第二接着面と接着樹脂との積層方向である第二接着方向とは、いずれも前記光の光軸方向と同一の方向である
    　光モジュール。
  5. 　前記土台部材はポストを有し、
    　前記第一レンズの前記第一接着面または前記第二レンズの前記第二接着面のうち少なくとも一方は、前記ポストに接着樹脂を介して固定され、
    　前記発光部または前記受光部は、前記ポストに当接されることにより位置決めされる、
    　請求項１～４のいずれか一項に記載の光モジュール。
  6. 　前記土台部材は、温度調整機能を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の光モジュール。
  7. 　前記土台部材は、１００Ｗ／ｍ／Ｋ以上の熱伝導率を有する請求項１～６のいずれか一項に記載の光モジュール。
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