JP3697802B2 - 光モジュール - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ通信に用いられる光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ通信に用いられる光部品の一つに光モジュールがある。
【０００３】
図４は光モジュールの従来例を示す外観斜視図である。
【０００４】
光ファイバ１が導波路素子２に融着接続され、導波路素子２が非金属弾性体を介して台座３に固定されている。光ファイバ１は金属製のパッケージ４内に形成されたスロット５に樹脂で固定されている。パッケージ４の側面には長手方向に沿って素子固定用基準壁６が形成されている。導波路素子２はこの素子固定用基準壁６に押しあてられている。
【０００５】
図５は光モジュールの他の従来例を示す外観斜視図である。
【０００６】
同図に示すように光ファイバ１が導波路素子２に融着接続され、導波路素子２が非金属弾性体を介して台座３に固定されている。光ファイバ１はパッケージ４内に形成されたスロット５内に樹脂で固定されている。尚、融着部７から３〜５ｍｍまでの光ファイバ１の被覆は除去されている。
【０００７】
図６は光モジュールの他の従来例を示す外観斜視図である。
【０００８】
導波路アレイ部８を有する導波路素子２は丸みを帯びた長方形の台座３ａに導波路アレイ部８ごと接着固定されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで図４に示した光モジュールは、導波路素子２の長手方向の位置に対する基準がないため、目視により導波路素子２をパッケージ４の中心になるように位置合わせを行った後固定していた。そのため導波路素子２を固定した後、導波路素子２の位置を測定すると、固定位置の許容範囲からはみ出ていることがあった。
【００１０】
また、図５に示した光モジュールは、光ファイバ１を固定するスロット５が０．５ｍｍ以下と細く、機械加工によりパッケージ４に形成されるため、目に見えない金属のバリが残っており、実装中にそのバリが飛散し、被覆が除去された光ファイバ１に傷が付いたり、プルーフ試験で光ファイバ１が破断してしまうことがあった。また、導波路素子２には目視では確認できないほど小さいカケ等の脆い部分が製造工程で発生することがある。外部からの衝撃や振動によりこれらの脆い部分からガラスが飛散して光ファイバ１に傷を付けることがあり、長期信頼性の保証が困難である。
【００１１】
さらに図６に示した光モジュールは、導波路アレイ部８まで台座３ａに固定されるが、導波路アレイ部８は応力に敏感であるため、導波路素子２の光学特性が固定前と比較すると変化する。特に中心波長が最大０．３２ｎｍ（平均０．０５ｎｍ）も移動することがある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、信頼性の高い光モジュールを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、金属パッケージと、該金属パッケージ上に形成された台座と、該台座に非金属弾性体を介して固定された導波路素子と、該導波路素子に固定された光ファイバとを備え、該光ファイバが上記金属パッケージの長手方向に形成されたスロットに固定されている光モジュールであって、
上記金属パッケージは、該金属パッケージの側面に長手方向に沿って形成された素子固定用基準壁と、上記導波路素子の長手方向の前後であり、かつ上記スロットから離間した位置に設けられ上記導波路素子の長手方向の移動を規制する凸状のストッパとを備えたものである。
【００１４】
上記構成に加え本発明は、ストッパの間隔が、導波路素子の長手方向の長さ以上であり、導波路素子の長さに２ｍｍを加えた値以下であるのが好ましい。
【００１９】
本発明によれば、導波路素子が素子固定用基準壁と前後二つのストッパとで固定される場合には導波路素子の固定位置が規制されるので、許容固定位置の範囲からはみ出ることがなく、位置精度が高くなり信頼性が向上する。
【００２０】
ストッパの間隔が、導波路素子の長手方向の長さ以上であり、導波路素子の長さに２ｍｍを加えた値以下である場合には、ＪＩＳ規格で定められている最も厳しい振動試験を行っても共振せずに耐えられるようになり、信頼性が向上する。
【００２１】
光ファイバの被覆が除去された部分を樹脂でコーティングした場合には、光ファイバの被覆が除去された部分が保護されるので、実装中に光ファイバに傷が付くことがなくなり、プルーフ試験で光ファイバが破断することがなくなり、信頼性が向上する。
【００２２】
導波路素子が導波路アレイ部以外の部分で台座に接着固定されている場合には、導波路アレイ部が台座に固定されていないので、台座に加わった応力が導波路アレイ部に加わることがなくなり、光学特性の変化が防止され、信頼性が向上する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２４】
図１は本発明の一実施の形態を示す外観斜視図である。尚、従来例と同様の部材には共通の符号を用いた。
【００２５】
図１に示すように光ファイバ１が導波路素子２に融着接続され、導波路素子２が非金属弾性体を介して台座３に固定されている。台座３はパッケージ４と一体的に形成されていてもよく、また別体に形成されてねじ止め等により固定されていてもよい。非金属弾性体としては、シリコーン系樹脂の接着剤が好ましい。光ファイバ１はパッケージ４内に形成されたスロット５内に樹脂で固定されている。パッケージ４の側面には長手方向に沿って素子固定用基準壁６が形成されている。素子固定用基準壁６の前後（光ファイバ側）にはストッパ１０ａ，１０ｂが設けられ、導波路素子２が素子固定用基準壁６に押しあてられている。
【００２６】
ストッパ１０ａ，１０ｂの間隔Ｓは、導波路素子２の長手方向の長さＬ以上、導波路素子２の長さに２ｍｍを加えた値以下である。
【００２７】
ここで、ストッパ１０ａ，１０ｂの間隔Ｓが導波路素子２の長さＬより狭いと、導波路素子２を素子固定用規準壁６に押しあてることができなくなってしまう。また、導波路素子２の長さＬに２ｍｍを加えた値以上の値になると、導波路素子２が許容固定範囲からはみ出してしまい、融着部７からスロット５までの距離と融着部１２からスロット１３までの距離が不均等となってしまう。そのため、ＪＩＳ等で示されている最も厳しい振動試験（１０〜２０００Ｈｚ）を行うと、融着部７（１２）からスロット５（１３）までの距離が長い方の光ファイバ１が共振し、ついには光ファイバ１が融着部で破断してしまう。
【００２８】
以上の点よりストッパ１０ａ，１０ｂの間隔Ｓは導波路素子２の長手方向の長さＬ以上であり、導波路素子２の長さＬに２ｍｍを加えた値以下でなければならない。
【００２９】
本発明の光モジュールは、素子固定用規準壁６の長手方向の前後に、導波路素子２が前後方向に移動するのを規制するためのストッパ１０ａ，１０ｂが設けられているので、パッケージ４を１０〜２０００Ｈｚの範囲で振動試験を行っても光ファイバ１が共振することがなく、しかも融着部７，１２で光ファイバ１が破断することがなかった。
【００３０】
以上において、本発明の光モジュールは、導波路素子を確実に許容された位置に固定することができ、外部からの振動に強い光モジュールを提供することができる。
【００３１】
図２は本発明の光モジュールの他の実施の形態を説明するための説明図であり、図２（ａ）は処理前を示し、図２（ｂ）は処理後を示している。尚、説明を簡単にするため金属パッケージは省略されている。
【００３２】
導波路素子２に融着された光ファイバ１は、融着部７から３〜５ｍｍまでの部分１ａが除去されている（図２（ａ））。
【００３３】
光ファイバ１の被覆が除去された部分１ａに、ヤング率が０．１Ｋｇｆ／ｍｍ2 以下の樹脂１５がコーティングされる。コーティングは光ファイバ１を導波路素子２に融着した直後に行われる（図２（ｂ））。
【００３４】
被覆が除去された光ファイバ１に樹脂１５をコーティングしたところ、実装中に光ファイバ１が傷付くことがなく、プルーフ試験で光ファイバ１が破断することもなく、長期的な信頼性を保証することができる。
【００３５】
図３は本発明の光モジュールの他の実施の形態を説明するための説明図であり、図３（ａ）は導波路素子の外観斜視図であり、図３（ｂ）は導波路素子の平面図である。尚、説明を簡単にするため金属パッケージは省略されている。
【００３６】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すようにコの字形状の台座１６上に導波路素子２として導波路アレイ素子がシリコーン系樹脂の接着剤により接着固定されている。導波路素子２は導波路アレイ部８以外の部分で台座１６に接着固定されている。
【００３７】
このような光モジュールは、導波路アレイ部８が台座１６に固定されていないので、台座１６に応力が加わっても導波路アレイ部８に応力が加わることがなくなり、光学特性の劣化が防止され、信頼性が向上する。
【００３８】
尚、コの字形状の台座１６を用いる代わりに従来と同様の台座上にコの字形状に接着剤を塗布してもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００４０】
(1) 導波路素子が素子固定用基準壁と前後二つのストッパとで固定される場合には導波路素子の固定位置が規制されるので、許容固定位置の範囲からはみ出たり、光ファイバが振動で破断することがなくなり、信頼性が向上する。
【００４１】
(2) 光ファイバの被覆が除去された部分を樹脂でコーティングした場合には、光ファイバの被覆が除去された部分が保護されるので、実装中に光ファイバに傷が付くことがなくなり、プルーフ試験で光ファイバが破断することがなくなり、信頼性が向上する。
【００４２】
(3) 導波路素子が導波路アレイ部以外の部分で台座に接着固定されている場合には、導波路アレイ部が台座に固定されていないので、台座に加わった応力が導波路アレイ部に加わることがなくなり、光学特性の変化が防止され、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の光モジュールの他の実施の形態を説明するための説明図である。
【図３】本発明の光モジュールの他の実施の形態を説明するための説明図である。
【図４】光モジュールの従来例を示す外観斜視図である。
【図５】光モジュールの他の従来例を示す外観斜視図である。
【図６】光モジュールの他の従来例を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
１ 光ファイバ
２ 導波路素子
４ パッケージ
６ 素子固定用基準壁
８ 導波路アレイ部
１０ａ，１０ｂ ストッパ
１６ 台座
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ通信に用いられる光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ通信に用いられる光部品の一つに光モジュールがある。
【０００３】
図４は光モジュールの従来例を示す外観斜視図である。
【０００４】
光ファイバ１が導波路素子２に融着接続され、導波路素子２が非金属弾性体を介して台座３に固定されている。光ファイバ１は金属製のパッケージ４内に形成されたスロット５に樹脂で固定されている。パッケージ４の側面には長手方向に沿って素子固定用基準壁６が形成されている。導波路素子２はこの素子固定用基準壁６に押しあてられている。
【０００５】
図５は光モジュールの他の従来例を示す外観斜視図である。
【０００６】
同図に示すように光ファイバ１が導波路素子２に融着接続され、導波路素子２が非金属弾性体を介して台座３に固定されている。光ファイバ１はパッケージ４内に形成されたスロット５内に樹脂で固定されている。尚、融着部７から３〜５ｍｍまでの光ファイバ１の被覆は除去されている。
【０００７】
図６は光モジュールの他の従来例を示す外観斜視図である。
【０００８】
導波路アレイ部８を有する導波路素子２は丸みを帯びた長方形の台座３ａに導波路アレイ部８ごと接着固定されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで図４に示した光モジュールは、導波路素子２の長手方向の位置に対する基準がないため、目視により導波路素子２をパッケージ４の中心になるように位置合わせを行った後固定していた。そのため導波路素子２を固定した後、導波路素子２の位置を測定すると、固定位置の許容範囲からはみ出ていることがあった。
【００１０】
また、図５に示した光モジュールは、光ファイバ１を固定するスロット５が０．５ｍｍ以下と細く、機械加工によりパッケージ４に形成されるため、目に見えない金属のバリが残っており、実装中にそのバリが飛散し、被覆が除去された光ファイバ１に傷が付いたり、プルーフ試験で光ファイバ１が破断してしまうことがあった。また、導波路素子２には目視では確認できないほど小さいカケ等の脆い部分が製造工程で発生することがある。外部からの衝撃や振動によりこれらの脆い部分からガラスが飛散して光ファイバ１に傷を付けることがあり、長期信頼性の保証が困難である。
【００１１】
さらに図６に示した光モジュールは、導波路アレイ部８まで台座３ａに固定されるが、導波路アレイ部８は応力に敏感であるため、導波路素子２の光学特性が固定前と比較すると変化する。特に中心波長が最大０．３２ｎｍ（平均０．０５ｎｍ）も移動することがある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、信頼性の高い光モジュールを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、金属パッケージと、該金属パッケージ上に形成された台座と、該台座に非金属弾性体を介して固定された導波路素子と、該導波路素子に固定された光ファイバとを備え、該光ファイバが上記金属パッケージの長手方向に形成されたスロットに固定されている光モジュールであって、
上記金属パッケージは、該金属パッケージの側面に長手方向に沿って形成された素子固定用基準壁と、上記導波路素子の長手方向の前後であり、かつ上記スロットから離間した位置に設けられ上記導波路素子の長手方向の移動を規制する凸状のストッパとを備えたものである。
【００１４】
上記構成に加え本発明は、ストッパの間隔が、導波路素子の長手方向の長さ以上であり、導波路素子の長さに２ｍｍを加えた値以下であるのが好ましい。
【００１９】
本発明によれば、導波路素子が素子固定用基準壁と前後二つのストッパとで固定される場合には導波路素子の固定位置が規制されるので、許容固定位置の範囲からはみ出ることがなく、位置精度が高くなり信頼性が向上する。
【００２０】
ストッパの間隔が、導波路素子の長手方向の長さ以上であり、導波路素子の長さに２ｍｍを加えた値以下である場合には、ＪＩＳ規格で定められている最も厳しい振動試験を行っても共振せずに耐えられるようになり、信頼性が向上する。
【００２１】
光ファイバの被覆が除去された部分を樹脂でコーティングした場合には、光ファイバの被覆が除去された部分が保護されるので、実装中に光ファイバに傷が付くことがなくなり、プルーフ試験で光ファイバが破断することがなくなり、信頼性が向上する。
【００２２】
導波路素子が導波路アレイ部以外の部分で台座に接着固定されている場合には、導波路アレイ部が台座に固定されていないので、台座に加わった応力が導波路アレイ部に加わることがなくなり、光学特性の変化が防止され、信頼性が向上する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２４】
図１は本発明の一実施の形態を示す外観斜視図である。尚、従来例と同様の部材には共通の符号を用いた。
【００２５】
図１に示すように光ファイバ１が導波路素子２に融着接続され、導波路素子２が非金属弾性体を介して台座３に固定されている。台座３はパッケージ４と一体的に形成されていてもよく、また別体に形成されてねじ止め等により固定されていてもよい。非金属弾性体としては、シリコーン系樹脂の接着剤が好ましい。光ファイバ１はパッケージ４内に形成されたスロット５内に樹脂で固定されている。パッケージ４の側面には長手方向に沿って素子固定用基準壁６が形成されている。素子固定用基準壁６の前後（光ファイバ側）にはストッパ１０ａ，１０ｂが設けられ、導波路素子２が素子固定用基準壁６に押しあてられている。
【００２６】
ストッパ１０ａ，１０ｂの間隔Ｓは、導波路素子２の長手方向の長さＬ以上、導波路素子２の長さに２ｍｍを加えた値以下である。
【００２７】
ここで、ストッパ１０ａ，１０ｂの間隔Ｓが導波路素子２の長さＬより狭いと、導波路素子２を素子固定用規準壁６に押しあてることができなくなってしまう。また、導波路素子２の長さＬに２ｍｍを加えた値以上の値になると、導波路素子２が許容固定範囲からはみ出してしまい、融着部７からスロット５までの距離と融着部１２からスロット１３までの距離が不均等となってしまう。そのため、ＪＩＳ等で示されている最も厳しい振動試験（１０〜２０００Ｈｚ）を行うと、融着部７（１２）からスロット５（１３）までの距離が長い方の光ファイバ１が共振し、ついには光ファイバ１が融着部で破断してしまう。
【００２８】
以上の点よりストッパ１０ａ，１０ｂの間隔Ｓは導波路素子２の長手方向の長さＬ以上であり、導波路素子２の長さＬに２ｍｍを加えた値以下でなければならない。
【００２９】
本発明の光モジュールは、素子固定用規準壁６の長手方向の前後に、導波路素子２が前後方向に移動するのを規制するためのストッパ１０ａ，１０ｂが設けられているので、パッケージ４を１０〜２０００Ｈｚの範囲で振動試験を行っても光ファイバ１が共振することがなく、しかも融着部７，１２で光ファイバ１が破断することがなかった。
【００３０】
以上において、本発明の光モジュールは、導波路素子を確実に許容された位置に固定することができ、外部からの振動に強い光モジュールを提供することができる。
【００３１】
図２は本発明の光モジュールの他の実施の形態を説明するための説明図であり、図２（ａ）は処理前を示し、図２（ｂ）は処理後を示している。尚、説明を簡単にするため金属パッケージは省略されている。
【００３２】
導波路素子２に融着された光ファイバ１は、融着部７から３〜５ｍｍまでの部分１ａが除去されている（図２（ａ））。
【００３３】
光ファイバ１の被覆が除去された部分１ａに、ヤング率が０．１Ｋｇｆ／ｍｍ2 以下の樹脂１５がコーティングされる。コーティングは光ファイバ１を導波路素子２に融着した直後に行われる（図２（ｂ））。
【００３４】
被覆が除去された光ファイバ１に樹脂１５をコーティングしたところ、実装中に光ファイバ１が傷付くことがなく、プルーフ試験で光ファイバ１が破断することもなく、長期的な信頼性を保証することができる。
【００３５】
図３は本発明の光モジュールの他の実施の形態を説明するための説明図であり、図３（ａ）は導波路素子の外観斜視図であり、図３（ｂ）は導波路素子の平面図である。尚、説明を簡単にするため金属パッケージは省略されている。
【００３６】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すようにコの字形状の台座１６上に導波路素子２として導波路アレイ素子がシリコーン系樹脂の接着剤により接着固定されている。導波路素子２は導波路アレイ部８以外の部分で台座１６に接着固定されている。
【００３７】
このような光モジュールは、導波路アレイ部８が台座１６に固定されていないので、台座１６に応力が加わっても導波路アレイ部８に応力が加わることがなくなり、光学特性の劣化が防止され、信頼性が向上する。
【００３８】
尚、コの字形状の台座１６を用いる代わりに従来と同様の台座上にコの字形状に接着剤を塗布してもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
【００４０】
(1) 導波路素子が素子固定用基準壁と前後二つのストッパとで固定される場合には導波路素子の固定位置が規制されるので、許容固定位置の範囲からはみ出たり、光ファイバが振動で破断することがなくなり、信頼性が向上する。
【００４１】
(2) 光ファイバの被覆が除去された部分を樹脂でコーティングした場合には、光ファイバの被覆が除去された部分が保護されるので、実装中に光ファイバに傷が付くことがなくなり、プルーフ試験で光ファイバが破断することがなくなり、信頼性が向上する。
【００４２】
(3) 導波路素子が導波路アレイ部以外の部分で台座に接着固定されている場合には、導波路アレイ部が台座に固定されていないので、台座に加わった応力が導波路アレイ部に加わることがなくなり、光学特性の変化が防止され、信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の光モジュールの他の実施の形態を説明するための説明図である。
【図３】本発明の光モジュールの他の実施の形態を説明するための説明図である。
【図４】光モジュールの従来例を示す外観斜視図である。
【図５】光モジュールの他の従来例を示す外観斜視図である。
【図６】光モジュールの他の従来例を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
１ 光ファイバ
２ 導波路素子
４ パッケージ
６ 素子固定用基準壁
８ 導波路アレイ部
１０ａ，１０ｂ ストッパ
１６ 台座
Claims (2)
- 金属パッケージと、該金属パッケージ上に形成された台座と、該台座に非金属弾性体を介して固定された導波路素子と、該導波路素子に固定された光ファイバとを備え、該光ファイバが上記金属パッケージの長手方向に形成されたスロットに固定されている光モジュールであって、
上記金属パッケージは、該金属パッケージの側面に長手方向に沿って形成された素子固定用基準壁と、上記導波路素子の長手方向の前後であり、かつ上記スロットから離間した位置に設けられ上記導波路素子の長手方向の移動を規制する凸状のストッパとを備えたことを特徴とする光モジュール。 - 上記ストッパの間隔が、上記導波路素子の長手方向の長さ以上であり、上記導波路素子の長さに２ｍｍを加えた値以下である請求項１に記載の光モジュール。
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