JP2004184663A

JP2004184663A - Optical module

Info

Publication number: JP2004184663A
Application number: JP2002350826A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Nawae; 周一縄江; Atsushi Ichihara; 淳市原
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2004-07-02
Anticipated expiration: 2022-12-03
Also published as: JP3947460B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical module of which the positional relation between an optical element and an optical transmission member is adjusted with accuracy without deteriorating the optical element, and the coupling efficiency is high, and further the reliability of the optical element or the like is increased. <P>SOLUTION: For example, the optical element 2 and an optical transmission anchor block 3a are stuck on a substrate 1, and the optical element 2 is coupled to the optical transmission member 3, which 3 is stuck to the optical transmission anchor block 3a. In this invention, the substrate 1 has a through-hole 13 between the optical element sticking part 16 and the optical transmission member sticking part 17. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光素子と光伝送体を組み込む光モジュールに関する。さらに詳しくは、光素子と光伝送体との位置関係が精度よく調整され、かつ、信頼性の向上が図られた光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば幹線系伝送路における中継点に使われ、信号を増幅する役割を果たすＥＤＦＡ（光ファイバアンプ）などに、励起光源として、半導体レーザチップと光ファイバを組み込んだ光モジュールが用いられている。この種の光モジュールは、図４に示されるような構造になっている。すなわち、筐体１１内のペルチェ素子１２上に基板１が配置されており、基板１には、サブマウント７を介して半導体レーザチップ２１、光伝送体固定台３ａを介して光ファイバ３１、受光素子固定台６ａを介して受光素子６が基板１に固着されている。そして、光伝送体固定台３ａと光ファイバ３１は、ハンダ材５を用いて固定されている（特許文献１参照）。一方、この種の光モジュールでは、半導体レーザチップ２１の負荷を減らすため、半導体レーザチップ２１と光ファイバ３１との結合効率は８０％以上にすることが求められており、それを達成するためには、光ファイバ３１の位置精度は、±０．２μｍ程度以下にする必要がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−３３３４７２号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の光モジュールでは、光ファイバの固着をハンダ付けにより行っているため、位置ずれが生じた場合に再度ハンダ材を溶融することによって補正することができるという利点があるが、ハンダ材を用いる弊害として、光ファイバ固着時にハンダ材を溶融する際の熱が半導体レーザチップに伝わることになり、半導体レーザチップの特性を劣化させる惧れがある。
【０００５】
また、半導体レーザチップなどの光素子と、光ファイバなどの光伝送体との精密な位置合せの方法として、本発明者らはレーザマイクロメータにより固着の際のずれ量の絶対値を測定することにより、光素子と光伝送体との位置合せを簡単に精度良く行う方法を発明し、特願２００２−３２０７２２により開示しているが、基板が透過性基板でない場合には、レーザマイクロメータから出射された平行光線が基板で反射され、受光部へ光が透過せず、基板と平行方向（Ｘ方向）のずれ量を測定することができず、完全な位置合せをすることができない。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、光素子を劣化させることなく光素子と光伝送体との位置関係が精度よく合せられ、結合効率が高く、かつ、光素子などの信頼性を高くした光モジュールを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による光モジュールは、基板上に光素子が固着され、該光素子と光伝送体とを結合させ該光伝送体が前記基板上に固着される光モジュールであって、前記基板が、光素子固着部と光伝送体固着部との間に貫通孔を有する基板からなっている。
【０００８】
ここで光素子とは、半導体レーザや発光ダイオードなどの発光デバイス、フォトダイオードなどの受光デバイスの他、発光デバイスや受光デバイスと結合されるレンズまたはこれらの結合体や光導波路などの光伝送体と正確な位置合せをして組み立てるものを含む意味であり、光伝送体とは、光ファイバなどの光伝送路の他、光伝送路と結合されるアイソレータや集光レンズなどからなる光学部品組立体を含む意味である。
【０００９】
また、基板上に固着とは、基板上に直接固着する場合の他、固定台やサブマウントなどを介して基板上に固着する場合も含む意味である。さらに、固着部とは、基板と直接固着される場合には、基板側の固着部をいい、サブマウントや固定台などを介して基板と固着される場合には、サブマウントや固定台と基板との固着面の基板側の固着部をいう。
【００１０】
このように、基板の光素子固着部と光伝送体固着部との間に貫通孔を設けることによって、ハンダ付けの際に発生する熱が、光素子側へ伝わりにくくなり、光素子の熱による劣化も防ぐことができる。すなわち、ハンダ付けの際に発生した熱は、貫通孔があるため、最短距離で光素子へ伝わらず光素子まで熱が到達するのに時間がかかり、光素子へ熱が伝わりにくくなる。一方、光素子が半導体レーザチップのように動作により熱が発生する場合は、サブマウントを介して直下の基板へ伝わり、ペルチェ素子などにより一定温度にされた基板で吸収され、光素子の熱を必要以上に高くする惧れはない。
【００１１】
さらに、レーザマイクロメータのような光透過型の測定器などを用いて、光素子と光伝送体との位置合せを行う場合にも、貫通孔を通して光を透過させることができることになり、光素子と光伝送体とのＹ方向の位置関係のみならずＸ方向（図１参照）の位置関係を精度良く合せ、位置精度がよくなる。すなわち、ハンダ材で光伝送体を固着する前にレーザマイクロメータを用いて貫通孔に対向するようにレーザマイクロメータを設置することができ、レーザマイクロメータ出射部から出射された平行光線が貫通孔を透過し、レーザマイクロメータ受光部へ到達できることになり、Ｘ方向の最適位置も測定することができ、ハンダ材により固着後に、再度レーザマイクロメータを用いてＸ方向の位置を測定し、Ｘ方向のずれ量を検出して補正を行うことができるようになり、位置精度が高くなり、結合効率が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の光モジュールを図１（ａ）〜（ｂ）を参照しながら説明する。本発明による光モジュールは、図１（ａ）にその一実施形態である光モジュールの説明図が示されるように、たとえば基板１上に光素子２と光伝送体固定台３ａとが固着され、光素子２と光伝送体３とを結合させ光伝送体３が光伝送体固定台３ａに固着されている。本発明では、基板１が、光素子固着部１６と光伝送体固着部１７との間に貫通孔１３を有する基板からなっていることに特徴がある。
【００１３】
基板１は、光素子固着部１６と光伝送体固着部１７との間に貫通孔１３を有する絶縁性基板からなっている。なお、図１に示される例では、光素子２は、サブマウント７を介して、光伝送体３は光伝送体固定台３ａを介して固着されている。また、基板１は、ＡｌＮやＳｉＣなどの熱伝導率のよい基板からなることが放熱性の観点から好ましいが、これに限定されるものではなく、熱伝導率の劣るＡｌ_２Ｏ_３、石英基板やガラスセラミックス基板などでもよい。また、基板の大きさは、たとえば、Ｘ方向は６ｍｍ程度、Ｙ方向は１ｍｍ程度、Ｚ方向は８ｍｍ程度の大きさからなっているが、この大きさに限定されない。ここにＺ方向とは、光素子２と光伝送体３を結ぶ光軸方向をいい、Ｙ方向とは、光素子２が固着された基板１の面と垂直方向をいい、Ｘ方向とは、Ｙ方向およびＺ方向と垂直方向をいう（図１参照）。
【００１４】
貫通孔１３は、光素子固着部１６と光伝送体固着部１７の間に基板１を貫通するように形成されている。このように形成されることにより、たとえば、光伝送体３を光伝送体固定台３ａにハンダ付けにより固着する際、熱が光素子２に伝わるのに時間がかかり、光素子２の温度上昇を防ぐことができ、光素子の特性を劣化させない。また、このような観点からも、貫通孔１３の大きさは、大きい方がハンダ付けの際の熱が光素子２側へさらに伝わりにくくなる点でも好ましいが、基板１の強度との関係で０．５ｍｍ程度の幅（Ｗ）で基板１の幅の５０％程度の長さ（Ｌ）以下に形成される。そして、貫通孔１３は、後述するように、Ｘ方向の位置合せの際、レーザマイクロメータ出射部１０ａから出射される平行光線を透過させることが好ましく、平行光線を透過させることができる幅（Ｗ）を有し、長さ（Ｌ）は、ビームの幅よりも小さくなるように形成することが位置合せの際、基板１の貫通孔１３の端部を基準として、光伝送体３の位置を相対的に測定できる点で望ましい。
【００１５】
光伝送体固定台３ａは、ガラスセラミックス、ムライト（Ａｌ_２Ｏ_３とＭｇＯを混合したもの）、石英など放熱の悪いものを用いることが望ましい。すなわち、後述するように、光ファイバ３１などの光伝送体３を用いて光伝送体固定台３ａにハンダ材５で固着する場合、ハンダ材５を溶融すると共に光伝送体３を固着するためにホットピンセットなどを用いて加熱することになるが、光伝送体固定台３ａおよび基板１を介して、光素子２にも熱が伝わることになる。そのため、光素子２の特性が劣化する可能性があり、それを防ぐために光伝送体固定台３ａに放熱の悪い材料を用いることで、ハンダ材５を溶融する際の熱が光素子２側へ伝わりにくくすることができる。
【００１６】
光素子２は、半導体レーザや発光ダイオードなどの発光デバイス、フォトダイオードなどの受光デバイスの他、発光デバイスや受光デバイスと結合されるレンズまたはこれらの結合体や光導波路などの光伝送体と正確な位置合せをして組み立てるものをいい、たとえば、図１（ａ）に示される例では、光素子２として半導体レーザチップ２１を用いており、ＥＤＦＡの励起光源としては、９８０ｎｍ帯ＩｎＧａＡｓ系の高出力半導体レーザが用いられる。
【００１７】
光素子２は、一般的にはＡｌＮなどの熱伝導性のよいサブマウント７上に別途光素子２を図示しないハンダ材でダイボンディングされ、光素子２がダイボンディングされたサブマウント７が基板１上の予め決められた位置にＡｕ−Ｓｎ合金などの図示しないハンダ材を用いて固着されており、この場合の光素子固着部１６は、サブマウント７と基板１の間の基板１側の固着部となる。なお、基板１上にサブマウント７を先に固着しておき、その上に光素子２をダイボンディングすることも可能であり、サブマウント７を介することなく、直接光素子２が基板１上に固着されてもよく、この場合には光素子２と基板１との間の、基板１側の固着部となる。
【００１８】
また、光素子２の他の例として、たとえば図２（ａ）に示されるように、半導体レーザチップ２１とレンズ２２とを一体的に結合した結合体であってもよい。結合体は、半導体レーザチップ２１とレンズ２２がサブマウント７上に形成されており、レンズ２２は、半導体レーザチップ２１から出射される光を集光し平行光線とし、光伝送体３、たとえば後述の光学部品組立体３２へ伝送させるためのものである。具体的には、図２（ａ）に示されるようにサブマウント７上に、ＹＡＧ溶接などによりレンズブラケット２２ａなどが形成され、その後、半導体レーザチップ２１が固着されると共に、レンズブラケット２２ａにレンズ２２が接着剤などで固着されることにより、形成される。なお、レンズが直接サブマウント７上に設けられていてもよい。さらに、光素子２がこれら以外のもの、たとえばキャンパッケージの半導体レーザ、光導波路、複数のレンズなどと半導体レーザチップ２１などの発光デバイスを組み合せた結合体などでもよく、さらに、発光デバイスの代わりにフォトダイオードなどの受光デバイスでもよい。
【００１９】
サブマウント７は、熱伝導性のよいものが光素子２の駆動時に光素子２から発せられる熱を基板１側へ放熱しやすいため好ましいが、これに限定されることはなく、たとえばシリコン基板上に酸化膜が形成されたサブマウントであってもよい。
【００２０】
また、サブマウント７表面、または基板１上には受光素子６が設けられている。受光素子６は、サブマウント７に内蔵されていてもよいし、基板１上のいずれかの場所に受光素子固定台６ａを介して個別に設けられていてもよい。すなわち、光素子２から出射される光の一部を受光できる位置に設置されていればよい。受光素子６は光素子２から出射される光を受けることで、光素子２の光出力をモニターし、光出力を一定に保つようにオートパワーコントロール駆動（以下、ＡＰＣ駆動という）を行うためのものであり、ＳｉやＩｎＧａＡｓなどからなるフォトダイオードが一般に用いられる。
【００２１】
光伝送体３は、光ファイバ３１などの光伝送路の他、光伝送路と結合されるアイソレータや集光レンズなどからなる光学部品組立体３２をいい、図１に示される例では、石英からなる光ファイバ３１を用いており、光伝送体固定台３ａ上に載置され、かつ、その一端部が貫通孔１３上を通過し、光素子２と後述する結合方法によって結合されるように固定されており、この場合の光伝送体固着部１７は、光伝送体固定台３ａと基板１との間の、基板１側の固着部をいう。また、光伝送体固定台３ａを設けることなく、直接基板１に光伝送体３が固定されてもよく、この場合には、光伝送体３と基板１との間の、基板１側の固着部をいう。直接光ファイバ３１を用いる場合、先端くさび形レンズドファイバを用いることが、さらに結合効率を上げられる点で望ましい。すなわち、先端くさび形レンズドファイバは、Ｙ方向が球面レンズとなっており、たとえば光素子２として半導体レーザチップ２１を用いている場合、一般的にＹ方向の光放射角が大きくなるが、このファイバを用いれば結合効率は落ちない。
【００２２】
さらに、光伝送体３としてメッキ付きの光ファイバを用いる場合には、光ファイバ３１を事前に加熱することが位置精度をあげるためにも望ましい。すなわち、たとえばＮｉ／Ａｕメッキされた光ファイバ３１は、メッキによって応力がかかっており、熱を与えると光ファイバ３１のＹ方向の位置が１０μｍ程度変形することを本発明者らは見出し、一度光ファイバ３１を熱することでメッキの応力が緩和され、再度熱してもほとんど変動しないことをさらに見出した。そのため、メッキ付きの光ファイバ３１を用いる場合、たとえば１５０〜４００℃で１０〜６０秒程度、好ましくは３００℃で３０秒程度の加熱処理を予め行うことが位置合せ時のずれ量をさらに減らすことができる点で望ましい。
【００２３】
光伝送体３の他の例として、光ファイバに接続する光学部品組立体３２であってもよい。たとえば、図２（ｂ）に示されるように、光学部品組立体３２は、コリメートレンズ３２ａ、アイソレータ３２ｂ、集光レンズ３２ｃ、スリーブ３２ｄ、フェルール３２ｅなどを筒３２ｆ内に組合せたものからなり、光素子２から出射される光を集光し、光学部品組立体３２の一端部に結合される光ファイバ３１などへ伝送させるためのものである。なお、光学部品組立体３２は、上述の構成以外の構成でもよい。すなわち、半導体レーザチップ２１から出射される光を伝送する構成となっており、レーザマイクロメータ１０の光を透過または屈折させない構成となっているものであればよく、たとえば、ＢＫ７（ボロンシリケートクラウンガラス）や石英などからなるロッドレンズなどの単一のレンズのようなものでも、レーザマイクロメータ１０の光を透過または屈折させない構成となっていればよい。
【００２４】
ペルチェ素子１２は、光素子２を駆動する際に発生する熱を吸収することにより基板１上の温度コントロールを行うものであり、一般的にはｐ形とｎ形の熱電素子を複数個、電気的に直列に配置され、その両側をセラミック基板で挟み込んだ構造からなり、基板１上のサーミスタ１５でモニターされた温度に基づいて制御されるものである。また、サーミスタ１５とは、熱に敏感な抵抗体であり、ＭｏやＣｏを主体とする遷移金属酸化物を焼結した半導体の感熱素子であり、サーミスタ１５で検出された温度をモニタしてペルチェ素子１２にフィードバックすることにより基板１の温度を一定に制御するものである。
【００２５】
つぎに、貫通孔１３を有する基板１を用いた場合のＸ方向の位置合せ、および本発明の光モジュールの製法について図１（ｂ）を参照しながら説明する。
【００２６】
図１（ｂ）に示されるように、半導体レーザチップ２１などが組み立てられた基板１をたとえばペルチェ素子などの温度一定の作業台１４上に載置し、光ファイバ３１からなる光伝送体３の一端部を筐体１１の側壁の貫通孔を通して半導体レーザチップ２１と対向するようにＸＹＺ方向に０．１μｍ以下の微調整が可能なＸＹＺステージなどの駆動機構８により固定する。なお、作業台１４にも、基板１の貫通孔１３に対応する部分に貫通孔が設けられている。そして、半導体レーザチップ２１を駆動すると共に、光ファイバ３１を駆動機構８により移動させて、半導体レーザチップ２１との結合が最適位置になるように位置調整をする。位置調整は、光ファイバ３１を光伝送体固定台３ａ上に配設し、半導体レーザチップ２１をＡＰＣ駆動する。一方、光ファイバ３１の他端部側に図示しない光出力測定器を設置しておき、光ファイバ３１内に光を入射させ、光ファイバ３１より伝達される出力をモニターし、最適位置になるよう光ファイバ３１のＸＹ方向を駆動機構８により調整することにより行う。なお、Ｚ方向は、位置ずれに対して鈍感であるため、駆動機構８を用いるまでもなく調整可能であるが、駆動機構８を用いて調整してもよい。
【００２７】
そして、その最適位置に合せた状態でレーザマイクロメータ１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）を用いて、Ｘ方向の絶対位置を測定する。なお、Ｙ方向についても同様にレーザマイクロメータ１０（１０ｄ、１０ｅ、１０ｃ）を用いて測定することができる。レーザマイクロメータ１０（１０ａ〜１０ｅ）とは、高精度寸法管理を可能とする非接触の高精度レーザ測長センサであり、レーザ発振器から出射されたレーザビームを高速回転しているポリゴンミラーで反射させ、コリメータレンズにより平行光線とする出射部１０ａ、１０ｄ、平行光線を集光レンズにより受光素子に集める受光部１０ｂ、１０ｅおよび受光部での受けた光を寸法に変換し表示する処理制御部１０ｃからなり、出射部１０ａ、１０ｄから出射された平行光線が測定物を高速で走査し、受光部１０ｂ、１０ｅで受光し、測定物に遮られることによる光の明暗に応じて、それを処理制御部１０ｃで寸法として表示するものであり、分解能は、０．０２μｍ程度であり、測定精度は、０．１μｍ程度を有するものである。
【００２８】
このレーザマイクロメータ１０を用いることにより、ハンダ材５で固着後のずれ量の絶対値を検出することができ、補正の際に光素子２との相対位置を再度検出することなく、正確に位置合せをすることができる。たとえば、図１（ｂ）に示されるように、Ｘ方向の測定では、貫通孔１３に対向するようにＹ方向にレーザマイクロメータ１０の出射部１０ａと受光部１０ｂとを設置し、出射部１０ａから出射された平行光線が貫通孔１３を透過し、受光部１０ｂへ到達し、処理制御部１０ｃでＸ方向の寸法に変換する。同様にＹ方向については、レーザマイクロメータ１０（１０ｄ、１０ｅ、１０ｃ）をＸ方向に設置し、Ｙ方向の寸法に変換する。さらにＸ方向の絶対位置の測定については、たとえば図３（ａ）に基板断面図（図１（ｂ）のＡ−Ａ方向断面図で、レーザマイクロメータ１０ａ、１０ｂを主体とした図）が示されるように、基板の貫通孔の幅（Ｌ）よりも幅の広い平行光線を出射部１０ａから出射し、受光部１０ｂにおいては、基板１の影になる箇所、および光ファイバ３１の影になる箇所は受光しないことになるため、貫通孔１３の端を基準として、光ファイバ３１の相対的位置（図３（ａ）の距離Ｂ）の測定が可能となる。なお、レーザマイクロメータ１０のビーム幅の端部を基準とすることも可能であるが、レーザマイクロメータ１０が少しでも動くと、測定値にくるいが生じるため、上述の貫通孔の端部を基準とした位置（Ｂ）を測定するのが好ましい。なお、Ｙ方向についても、図３（ｂ）の基板断面図（図１（ｂ）のＡ−Ａ方向断面図でレーザマイクロメータ１０ｄ、１０ｅを主体とした図）に示されるように、基板１の表面を基準として距離Ｃを測定することができる。
【００２９】
つぎに、位置調整された光ファイバ３１を光伝送体固定台３ａにハンダ材５により固着する。ハンダ材５による固着は、光ファイバ３１の周りにハンダ材５をセットし、ホットピンセットなどを用いてたとえば３００℃程度で加熱処理を行うことによってハンダ材５を溶融し、その後冷却することにより行う。なお、ハンダ材５は、図１（ａ）〜（ｂ）に示される例では、Ａｕ−Ｓｎ合金（Ａｕ８０ａｔ％含有）を用いているが、これらに限定されるものではなく、Ａｕ−Ｓｎ合金のＡｕ含有率を変えたものやＳｎ−Ｐｂ合金やＩｎなども用いることができる。このようにハンダ材５を用いることにより、ＹＡＧレーザを用いた溶接による固着とは異なり、簡単に固着を解除でき、再度固着することができる。すなわち、ＹＡＧレーザを用いて固着してしまうと位置ずれが生じている場合の補正が難しく、また、精度も悪く、再調整にも限界があるのに対して、ハンダ材５を用いれば何度でも補正できる。
【００３０】
つぎに、ハンダ材５によって固着した後、光ファイバ３１のＸ方向の位置をレーザマイクロメータ１０により測定して最適位置として記憶されている値とのずれ量Δｄを検出する。そして、光ファイバ３１の固着部を溶融して検出されたＸ方向のずれ量Δｄだけ、駆動機構８により最適位置から光ファイバ３１をずらせて再度固着する。再固着によっても、設定位置よりΔｄ近傍のずれが発生するため、予めΔｄだけずらせて設定しておくことにより、最適位置付近で光ファイバ３１が固着されることになる。この再固着後の光ファイバ３１のＸ方向の位置を測定し、最適位置からのずれ量が大きい場合は、再度同じ調整を繰り返す。熱履歴の再現性がない（同じ温度を印加してもずれ量が異なる）場合に、調整後でもずれ量が発生する場合があるからである。なお、Ｙ方向の位置合せについても同様に行う。そして、最後に光ファイバ３１、半導体レーザチップ２１を搭載した基板１を筐体１１の中のペルチェ素子１２上に組み込み、窒素雰囲気中で筐体１１に蓋を閉め密封する。
【００３１】
このように従来なら位置合せを行っても、実際には、位置合せ後に行う光ファイバなどの光伝送体を固着する時に位置ずれを生じてしまうため、それを補正する必要があり、ＹＡＧレーザによる溶接で光ファイバなどを固着する場合には、その複数回の補正が困難であり、一方、補正を可能とすべく、ハンダ材を用いて固着する場合にも、ハンダ材が溶融する際に、加熱処理などにより位置ずれしてしまい、光ファイバなどのずれの方向およびその絶対量が分からないため、完全な位置合せを行うことができないのに対して、本発明によれば、基板に貫通孔が設けられているため、光ファイバ３１などの光伝送体３のＸ方向の位置調整にも、レーザマイクロメータを用いて、最初に最適な位置を決定し、ハンダ材で固着後、最適位置からのずれ量を検出することができる。すなわち、光伝送体と光素子との間に貫通孔を設けた基板を用いることにより、図１（ｂ）に示されるようにレーザマイクロメータ出射部１０ａから出射された光は、光伝送体３の位置を認識しながら、貫通孔１３を透過してレーザマイクロメータ受光部１０ｂへ到達することになり、Ｘ方向の最適位置およびそのずれ量を正確に測定することができ、光素子と光伝送体との結合効率を高めることができる。
【００３２】
さらに、この貫通孔が設けられることにより、ハンダ付けの際の熱は光素子側に伝達しづらく、動作時における光素子から発生する熱は基板直下に設けられるペルチェ素子などにより吸収されて温度上昇を防止することができる。
【００３３】
前述の各例では、光素子２として半導体レーザチップ２１、光伝送体３として光ファイバ３１を用いた例であるが、これらに限定されることはなく、上述のその他の光素子や光伝送体を用いた場合でも同様に、熱による光素子の劣化を防ぎ、かつ、正確な位置合せを行うことができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、基板が、光素子固着部と光伝送体固着部との間に貫通孔を有する基板からなることによって、ハンダ付けの際に発生する熱による光素子を劣化させることがなく、また組立の際にＹ方向のみならずＸ方向についても光素子と光伝送体との位置精度を少ない工数で正確に合せることができるため、非常に高特性で信頼性の高いが光モジュールを安価に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光モジュールの筐体内部、およびＸ方向ならびにＹ方向の位置合せを説明する斜視説明図である。
【図２】本発明による他の実施形態に係る光素子および光伝送体を説明する側面説明図である。
【図３】本発明による基板を用いた光伝送体の位置合せ方法を説明する断面説明図である。
【図４】従来の光モジュールの筐体内部の斜視説明図である。
【符号の説明】
１基板
２光素子
３光伝送体
１３貫通孔
１６光素子固着部
１７光伝送体固着部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical module incorporating an optical element and an optical transmitter. More specifically, the present invention relates to an optical module in which a positional relationship between an optical element and an optical transmission body is adjusted with high accuracy and reliability is improved.
[0002]
[Prior art]
For example, an optical module incorporating a semiconductor laser chip and an optical fiber as an excitation light source is used in an EDFA (optical fiber amplifier) used as a relay point in a trunk line transmission line and playing a role of amplifying a signal. This type of optical module has a structure as shown in FIG. That is, the substrate 1 is disposed on the Peltier element 12 in the housing 11, and the substrate 1 is provided with the semiconductor laser chip 21 via the submount 7, the optical fiber 31 via the optical transmitter fixing base 3 a, The light receiving element 6 is fixed to the substrate 1 via the element fixing base 6a. The optical transmission body fixing base 3a and the optical fiber 31 are fixed using a solder material 5 (see Patent Document 1). On the other hand, in this type of optical module, in order to reduce the load on the semiconductor laser chip 21, the coupling efficiency between the semiconductor laser chip 21 and the optical fiber 31 is required to be 80% or more. In other words, the positional accuracy of the optical fiber 31 needs to be about ± 0.2 μm or less.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-333472 (FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described optical module, since the optical fiber is fixed by soldering, there is an advantage that when a positional shift occurs, it can be corrected by melting the solder material again, but there is an advantage that the use of the solder material is disadvantageous. As a result, heat when the solder material is melted when the optical fiber is fixed is transmitted to the semiconductor laser chip, and there is a concern that the characteristics of the semiconductor laser chip may be deteriorated.
[0005]
In addition, as a method for precise alignment between an optical element such as a semiconductor laser chip and an optical transmission body such as an optical fiber, the present inventors use a laser micrometer to measure the absolute value of the amount of displacement at the time of fixing. And invented a method for simply and accurately aligning an optical element and an optical transmitter, which is disclosed in Japanese Patent Application No. 2002-320722. However, when the substrate is not a transmissive substrate, light is emitted from a laser micrometer. The reflected parallel light is reflected by the substrate, the light does not transmit to the light receiving unit, the amount of displacement in the direction parallel to the substrate (X direction) cannot be measured, and perfect alignment cannot be performed.
[0006]
The present invention has been made in view of such a situation, and the positional relationship between an optical element and an optical transmission body is accurately adjusted without deteriorating the optical element, the coupling efficiency is high, and an optical element or the like is used. An object is to provide an optical module with high reliability.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An optical module according to the present invention is an optical module in which an optical element is fixed on a substrate, the optical element is coupled to an optical transmitter, and the optical transmitter is fixed on the substrate. It consists of a substrate having a through hole between the element fixing portion and the optical transmission member fixing portion.
[0008]
Here, the optical element refers to a light emitting device such as a semiconductor laser or a light emitting diode, a light receiving device such as a photodiode, a lens coupled to the light emitting device or the light receiving device, or an optical transmission body such as a combination thereof or an optical waveguide. The term "optical transmission body" includes an optical transmission path such as an optical fiber, and an optical component assembly including an isolator and a condenser lens coupled to the optical transmission path. It is a meaning including.
[0009]
In addition, the term “fixed on the substrate” means not only a case where the substrate is fixed directly on the substrate but also a case where the substrate is fixed on the substrate via a fixing base or a submount. Further, the fixing portion refers to a fixing portion on the substrate side when directly fixing to the substrate, and when being fixed to the substrate via a submount or a fixing base, the submount or the fixing base and the substrate are fixed. Of the fixing surface on the substrate side.
[0010]
Thus, by providing the through hole between the optical element fixing portion of the substrate and the optical transmitter fixing portion, the heat generated at the time of soldering becomes difficult to be transmitted to the optical element side, and the heat generated by the optical element Deterioration can also be prevented. That is, since the heat generated at the time of soldering has the through holes, it takes time for the heat to reach the optical element without being transmitted to the optical element at the shortest distance, and it is difficult for the heat to be transmitted to the optical element. On the other hand, when the optical element generates heat by operation like a semiconductor laser chip, the heat is transmitted to the substrate immediately below via the submount, and is absorbed by the substrate kept at a constant temperature by a Peltier element or the like, and the heat of the optical element is removed. There is no fear that it will be higher than necessary.
[0011]
Further, even when the optical element and the optical transmitter are aligned using a light transmission type measuring device such as a laser micrometer, the light can be transmitted through the through hole, and the optical element can be transmitted. The positional relationship in the X direction (see FIG. 1) as well as the positional relationship in the X direction (see FIG. 1) between the optical transmitter and the optical transmission body are accurately matched, and the positional accuracy is improved. That is, the laser micrometer can be installed so as to face the through hole using a laser micrometer before the optical transmission body is fixed with the solder material, and the parallel light beam emitted from the laser micrometer emission part is transmitted through the through hole. Can be transmitted to the laser micrometer light receiving portion, and the optimum position in the X direction can also be measured. After fixing with the solder material, the position in the X direction is measured again using the laser micrometer, and the X direction is measured. Can be detected and corrected, the positional accuracy can be increased, and the coupling efficiency can be improved.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an optical module according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the optical module according to the present invention, for example, an optical element 2 and an optical transmitter fixing base 3a are fixed on a substrate 1 as shown in FIG. The optical element 2 and the optical transmitter 3 are coupled to each other, and the optical transmitter 3 is fixed to the optical transmitter fixing base 3a. The present invention is characterized in that the substrate 1 is a substrate having a through hole 13 between the optical element fixing portion 16 and the optical transmission member fixing portion 17.
[0013]
The substrate 1 is formed of an insulating substrate having a through hole 13 between the optical element fixing portion 16 and the optical transmission member fixing portion 17. In the example shown in FIG. 1, the optical element 2 is fixed via the submount 7 and the optical transmission body 3 is fixed via the optical transmission body fixing base 3a. The substrate 1 is preferably made of a substrate having good thermal conductivity, such as AlN or SiC, from the viewpoint of heat dissipation, but is not limited thereto, and is not limited thereto, and Al ₂ O ₃ or quartz substrate having poor thermal conductivity is preferable. Or a glass ceramic substrate. The size of the substrate is, for example, about 6 mm in the X direction, about 1 mm in the Y direction, and about 8 mm in the Z direction, but is not limited to this size. Here, the Z direction refers to the direction of the optical axis connecting the optical element 2 and the optical transmitter 3, the Y direction refers to the direction perpendicular to the surface of the substrate 1 to which the optical element 2 is fixed, and the X direction refers to A direction perpendicular to the Y direction and the Z direction (see FIG. 1).
[0014]
The through hole 13 is formed so as to penetrate the substrate 1 between the optical element fixing part 16 and the optical transmission body fixing part 17. With this configuration, for example, when the optical transmission body 3 is fixed to the optical transmission body fixing base 3a by soldering, it takes time for the heat to be transmitted to the optical element 2 and the temperature of the optical element 2 rises. It is possible to prevent deterioration of the characteristics of the optical element. Also, from such a viewpoint, it is preferable that the size of the through-hole 13 is larger as the size of the through-hole 13 becomes more difficult to transmit the heat at the time of soldering to the optical element 2 side. It is formed with a width (W) of about 0.5 mm and a length (L) of about 50% of the width of the substrate 1 or less. Then, as described later, it is preferable that the through-hole 13 transmits a parallel light beam emitted from the laser micrometer emission unit 10a during alignment in the X direction, and a width (W) capable of transmitting the parallel light beam. ), And the length (L) is set to be smaller than the width of the beam when the alignment is performed. This is desirable because it can be measured relatively.
[0015]
It is desirable that the optical transmission body fixing base 3a be made of glass ceramics, mullite (a mixture of Al ₂ O ₃ and MgO), quartz, or the like, which has poor heat radiation. That is, as described later, when the solder member 5 is used to fix the optical transmission member 3 to the optical transmission member fixing base 3 a using the optical transmission member 3 such as the optical fiber 31, it is necessary to melt the solder material 5 and fix the optical transmission member 3. Although heating is performed using hot tweezers or the like, heat is also transmitted to the optical element 2 via the optical transmission body fixing base 3a and the substrate 1. Therefore, there is a possibility that the characteristics of the optical element 2 may be deteriorated. In order to prevent the deterioration, by using a material having poor heat radiation for the optical transmission body fixing base 3a, heat generated when the solder material 5 is melted is transmitted to the optical element 2 side. It can be difficult to transmit.
[0016]
The optical element 2 is a light emitting device such as a semiconductor laser or a light emitting diode, a light receiving device such as a photodiode, a lens coupled to the light emitting device or the light receiving device, or an optical transmission body such as a combination thereof or an optical waveguide. 1A, for example, a semiconductor laser chip 21 is used as the optical element 2, and a 980 nm band InGaAs-based high output is used as an EDFA pumping light source. A semiconductor laser is used.
[0017]
The optical element 2 is generally die-bonded with a solder material (not shown) on a submount 7 having good thermal conductivity, such as AlN, and the submount 7 to which the optical element 2 is die-bonded is mounted on the substrate 1. The optical element fixing portion 16 is fixed to a predetermined position above using a solder material (not shown) such as an Au-Sn alloy. In this case, the optical element fixing portion 16 is fixed between the submount 7 and the substrate 1 on the substrate 1 side. Department. It is also possible to fix the sub-mount 7 on the substrate 1 first and then bond the optical element 2 to the sub-mount 7, so that the optical element 2 is directly mounted on the substrate 1 without passing through the sub-mount 7. It may be fixed, and in this case, it becomes a fixing portion between the optical element 2 and the substrate 1 on the substrate 1 side.
[0018]
Further, as another example of the optical element 2, for example, as shown in FIG. 2A, a combined body in which the semiconductor laser chip 21 and the lens 22 are integrally combined may be used. In the combined body, a semiconductor laser chip 21 and a lens 22 are formed on a submount 7. The lens 22 collects light emitted from the semiconductor laser chip 21 into parallel rays, and converts the light to a light transmitting body 3, for example, described later. Is transmitted to the optical component assembly 32 of FIG. Specifically, as shown in FIG. 2A, a lens bracket 22a and the like are formed on the submount 7 by YAG welding or the like, and then the semiconductor laser chip 21 is fixed and the lens is mounted on the lens bracket 22a. 22 is formed by being fixed with an adhesive or the like. Note that a lens may be provided directly on the submount 7. Further, the optical element 2 may be other than these, for example, a combination of a semiconductor laser in a can package, an optical waveguide, a plurality of lenses and a light emitting device such as a semiconductor laser chip 21, or the like. A light receiving device such as a photodiode may be used.
[0019]
The submount 7 is preferably of a type having good thermal conductivity because heat generated from the optical element 2 can be easily radiated to the substrate 1 when the optical element 2 is driven, but is not limited thereto. May be a submount having an oxide film formed thereon.
[0020]
The light receiving element 6 is provided on the surface of the submount 7 or on the substrate 1. The light receiving elements 6 may be built in the submount 7, or may be individually provided at any place on the substrate 1 via the light receiving element fixing base 6a. That is, it is only necessary that the light emitting device be installed at a position where a part of the light emitted from the optical element 2 can be received. The light receiving element 6 receives the light emitted from the optical element 2, monitors the optical output of the optical element 2, and performs auto power control driving (hereinafter, referred to as APC driving) so as to keep the optical output constant. And a photodiode made of Si, InGaAs or the like is generally used.
[0021]
The optical transmission body 3 refers to an optical component assembly 32 including an optical transmission path such as an optical fiber 31 and an isolator and a condenser lens coupled to the optical transmission path. In the example shown in FIG. The optical fiber 31 is mounted on the optical transmission body fixing base 3a, and one end of the optical fiber 31 passes through the through hole 13 and is fixed to the optical element 2 by a coupling method described later. In this case, the optical transmitter fixing portion 17 refers to a fixing portion on the substrate 1 side between the optical transmitter fixing base 3a and the substrate 1. Further, the optical transmitter 3 may be directly fixed to the substrate 1 without providing the optical transmitter fixing base 3a. In this case, the fixing of the optical transmitter 3 and the substrate 1 on the substrate 1 side is performed. Part. When the direct optical fiber 31 is used, it is preferable to use a wedge-shaped lensed fiber in that the coupling efficiency can be further increased. That is, the tip wedge-shaped lensed fiber has a spherical lens in the Y direction. For example, when the semiconductor laser chip 21 is used as the optical element 2, the light emission angle in the Y direction generally increases. The use of fibers does not reduce the coupling efficiency.
[0022]
Further, when a plated optical fiber is used as the optical transmission body 3, it is desirable to heat the optical fiber 31 in advance in order to increase the positional accuracy. That is, for example, the present inventors have found that the Ni / Au-plated optical fiber 31 is stressed by plating, and that when heat is applied, the position of the optical fiber 31 in the Y direction is deformed by about 10 μm. It has further been found that the heating of the fiber 31 alleviates the stress of the plating and hardly changes even if the fiber 31 is heated again. Therefore, in the case of using the optical fiber 31 with plating, for example, it is necessary to perform a heat treatment in advance at 150 to 400 ° C. for about 10 to 60 seconds, preferably at 300 ° C. for about 30 seconds to further reduce the amount of misalignment during alignment. Is desirable.
[0023]
As another example of the optical transmission body 3, an optical component assembly 32 connected to an optical fiber may be used. For example, as shown in FIG. 2B, the optical component assembly 32 is formed by combining a collimator lens 32a, an isolator 32b, a condenser lens 32c, a sleeve 32d, a ferrule 32e, and the like in a cylinder 32f. The light emitted from the element 2 is collected and transmitted to an optical fiber 31 or the like coupled to one end of the optical component assembly 32. Note that the optical component assembly 32 may have a configuration other than the above-described configuration. In other words, any structure may be used as long as it is configured to transmit light emitted from the semiconductor laser chip 21 and not to transmit or refract light from the laser micrometer 10. For example, BK7 (boron silicate crown glass) ) Or a single lens such as a rod lens made of quartz or the like, as long as it has a configuration that does not transmit or refract the light of the laser micrometer 10.
[0024]
The Peltier element 12 controls the temperature on the substrate 1 by absorbing heat generated when the optical element 2 is driven. Generally, the Peltier element 12 includes a plurality of p-type and n-type thermoelectric elements. It is arranged in series, and has a structure in which both sides are sandwiched between ceramic substrates, and is controlled based on the temperature monitored by the thermistor 15 on the substrate 1. The thermistor 15 is a resistor sensitive to heat, is a semiconductor heat-sensitive element obtained by sintering a transition metal oxide mainly composed of Mo or Co, and monitors the temperature detected by the thermistor 15 to monitor the Peltier. The temperature of the substrate 1 is controlled to be constant by feeding back to the element 12.
[0025]
Next, the alignment in the X direction when the substrate 1 having the through holes 13 is used, and the method of manufacturing the optical module of the present invention will be described with reference to FIG.
[0026]
As shown in FIG. 1B, the substrate 1 on which the semiconductor laser chip 21 and the like are assembled is placed on a worktable 14 having a constant temperature, such as a Peltier element, and One end is fixed by a drive mechanism 8 such as an XYZ stage capable of fine adjustment of 0.1 μm or less in the XYZ directions so as to face the semiconductor laser chip 21 through a through hole in the side wall of the housing 11. Note that the worktable 14 is also provided with a through hole at a portion corresponding to the through hole 13 of the substrate 1. Then, the semiconductor laser chip 21 is driven, and the optical fiber 31 is moved by the driving mechanism 8 to adjust the position so that the coupling with the semiconductor laser chip 21 is at the optimum position. For position adjustment, the optical fiber 31 is disposed on the optical transmission body fixing base 3a, and the semiconductor laser chip 21 is APC-driven. On the other hand, a light output measuring device (not shown) is installed on the other end side of the optical fiber 31 to allow light to enter the optical fiber 31 and monitor the output transmitted from the optical fiber 31 so that the optical fiber 31 is located at an optimum position. The adjustment is performed by adjusting the XY directions of the optical fiber 31 by the driving mechanism 8. Note that the Z direction is insensitive to displacement, and therefore can be adjusted without using the driving mechanism 8, but may be adjusted using the driving mechanism 8.
[0027]
Then, the absolute position in the X direction is measured using the laser micrometer 10 (10a, 10b, 10c) in a state where the position is adjusted to the optimum position. The measurement in the Y direction can be similarly performed using the laser micrometer 10 (10d, 10e, 10c). The laser micrometer 10 (10a to 10e) is a non-contact high-precision laser measuring sensor that enables high-precision dimensional control, and reflects a laser beam emitted from a laser oscillator by a polygon mirror rotating at high speed. The light emitting units 10a and 10d, which collimate the collimated lenses into parallel light beams, the light receiving units 10b and 10e which collect the parallel light beams to the light receiving element by the condenser lens, and the processing control unit 10c which converts the light received by the light receiving units into dimensions and displays them. The parallel light beams emitted from the emission units 10a and 10d scan the object at high speed, are received by the light receiving units 10b and 10e, and are processed and controlled according to the brightness of the light that is blocked by the object. It is displayed as a dimension in the portion 10c, the resolution is about 0.02 μm, and the measurement accuracy is about 0.1 μm.
[0028]
The use of the laser micrometer 10 makes it possible to detect the absolute value of the displacement amount after the solder material 5 is fixed, and to accurately detect the position without correcting the relative position with the optical element 2 at the time of correction. Can be matched. For example, as shown in FIG. 1B, in the measurement in the X direction, the emission unit 10a and the light reception unit 10b of the laser micrometer 10 are installed in the Y direction so as to face the through hole 13, and the emission unit 10a Are transmitted through the through-hole 13 and reach the light receiving unit 10b, where they are converted into dimensions in the X direction by the processing control unit 10c. Similarly, in the Y direction, the laser micrometer 10 (10d, 10e, 10c) is installed in the X direction, and converted into a dimension in the Y direction. Further, for the measurement of the absolute position in the X direction, for example, FIG. 3A shows a cross-sectional view of the substrate (a cross-sectional view in the AA direction of FIG. 1B, mainly showing the laser micrometers 10a and 10b). As described above, a parallel light beam having a width larger than the width (L) of the through hole of the substrate is emitted from the emission unit 10a, and the light receiving unit 10b becomes a shadow of the substrate 1 and a shadow of the optical fiber 31. Since the portion does not receive light, the relative position of the optical fiber 31 (the distance B in FIG. 3A) can be measured with reference to the end of the through hole 13. Note that it is possible to use the end of the beam width of the laser micrometer 10 as a reference. However, if the laser micrometer 10 moves even a little, the measured value will be rounded. It is preferable to measure the reference position (B). In the Y direction, as shown in the cross-sectional view of the substrate in FIG. 3B (the cross-sectional view in the AA direction of FIG. 1B mainly showing the laser micrometers 10d and 10e), the substrate 1 The distance C can be measured with reference to the surface of.
[0029]
Next, the optical fiber 31 whose position has been adjusted is fixed to the optical transmission body fixing base 3a with the solder material 5. The fixation by the solder material 5 is performed by setting the solder material 5 around the optical fiber 31 and performing a heat treatment at, for example, about 300 ° C. using hot tweezers to melt the solder material 5 and then cool it. . In the example shown in FIGS. 1A and 1B, the solder material 5 uses an Au—Sn alloy (containing 80 at% of Au), but is not limited thereto. Of which the Au content is changed, an Sn—Pb alloy, In, or the like can also be used. By using the solder material 5 as described above, unlike the fixing by welding using a YAG laser, the fixing can be easily released and the fixing can be performed again. In other words, if the fixing is performed using the YAG laser, it is difficult to correct the positional deviation, and the accuracy is poor. But it can be corrected.
[0030]
Next, after fixing with the solder material 5, the position of the optical fiber 31 in the X direction is measured by the laser micrometer 10 to detect a deviation amount Δd from the value stored as the optimum position. Then, the fixing portion of the optical fiber 31 is melted, and the optical fiber 31 is shifted from the optimum position by the driving mechanism 8 by the amount of deviation Δd detected in the X direction, and is fixed again. Since the re-fixing also causes a shift in the vicinity of Δd from the set position, the optical fiber 31 is fixed in the vicinity of the optimum position by shifting the set position by Δd in advance. The position in the X direction of the optical fiber 31 after the re-fixing is measured, and if the deviation from the optimum position is large, the same adjustment is repeated again. This is because, when there is no reproducibility of the thermal history (the amount of deviation differs even when the same temperature is applied), the amount of deviation may occur even after adjustment. Note that the alignment in the Y direction is performed similarly. Finally, the substrate 1 on which the optical fiber 31 and the semiconductor laser chip 21 are mounted is mounted on the Peltier element 12 in the housing 11, and the housing 11 is closed and sealed in a nitrogen atmosphere.
[0031]
As described above, even if the positioning is conventionally performed, the positioning error actually occurs when the optical transmission medium such as the optical fiber is fixed after the positioning, and it is necessary to correct the positional deviation. When an optical fiber or the like is fixed by welding, it is difficult to make corrections a plurality of times.On the other hand, when fixing using a solder material to enable the correction, when the solder material is melted, According to the present invention, complete misalignment cannot be performed because the misalignment due to heat treatment or the like and the direction and absolute amount of misalignment of the optical fiber or the like are not known. In order to adjust the position of the optical transmission body 3 such as the optical fiber 31 in the X direction, a laser micrometer is first used to determine the optimal position, and after fixing with a solder material, Nozomi It is possible to detect the amount. That is, by using a substrate provided with a through hole between the optical transmitter and the optical element, the light emitted from the laser micrometer emitting unit 10a as shown in FIG. The laser beam passes through the through hole 13 and reaches the laser micrometer light receiving portion 10b while recognizing the position of the optical element. Therefore, the optimum position in the X direction and the shift amount thereof can be accurately measured. The coupling efficiency with the body can be increased.
[0032]
Further, by providing the through holes, heat during soldering is difficult to be transmitted to the optical element side, and heat generated from the optical element during operation is absorbed by a Peltier element or the like provided immediately below the substrate to raise the temperature. Can be prevented.
[0033]
In each of the above-described examples, the semiconductor laser chip 21 is used as the optical element 2 and the optical fiber 31 is used as the optical transmitter 3. However, the present invention is not limited to these, and the other optical elements and optical transmitters described above are used. Similarly, when the optical element is used, deterioration of the optical element due to heat can be prevented, and accurate alignment can be performed.
[0034]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the substrate is formed of a substrate having a through hole between the optical element fixing portion and the optical transmitter fixing portion, the optical element does not deteriorate due to heat generated at the time of soldering. In addition, during assembly, not only in the Y direction but also in the X direction, the positional accuracy between the optical element and the optical transmission body can be accurately adjusted with a small number of man-hours. It can be obtained at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective explanatory view illustrating the inside of a housing of an optical module according to the present invention, and alignment in an X direction and a Y direction.
FIG. 2 is an explanatory side view illustrating an optical element and an optical transmission body according to another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory cross-sectional view illustrating a method for aligning an optical transmitter using a substrate according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory perspective view of the inside of a housing of a conventional optical module.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Optical element 3 Optical transmission body 13 Through-hole 16 Optical element fixing part 17 Optical transmission fixing part

Claims

An optical module in which an optical element is fixed on a substrate, the optical element and an optical transmitter are coupled, and the optical transmitter is fixed on the substrate, wherein the substrate has an optical element fixing portion and an optical transmitter. An optical module comprising a substrate having a through-hole between itself and a fixing part.