JP4089611B2

JP4089611B2 - 光モジュール

Info

Publication number: JP4089611B2
Application number: JP2003420582A
Authority: JP
Inventors: 浩紀佐々木
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2023-12-18
Also published as: JP2005181584A

Description

本発明は，光通信機器等に好適な，光ファイバ群を含む光モジュールに関するものである。

従来，シリコンを基板として，半導体製造工程で用いられるフォトリソおよびエッチング技術を用いて，レンズ直径が光ファイバ直径と同等の１２５μｍという極めて微小なマイクロレンズを製造する方法が知られている（下記特許文献１参照。）。また，このようなマイクロレンズを複数個アレイ状に並べ，その間を接続して一体化した構成のレンズアレイを作製することができる（下記特許文献２，図３参照。）。上記マイクロレンズを複数個並列に配置したもの，あるいは上記レンズアレイを用い，例えば並列配置された複数の光ファイバからなる光ファイバ群と組み合わせて，光モジュールを構成できる。このような光モジュールでは，レンズ間隔を一例として約２５０μｍと極めて狭ピッチに設定できる。よって，このような光モジュールは，単芯のモジュールを複数個集積して構成したものよりも，飛躍的に小型化が可能である。

特開２００２−３２３６０３号公報特開２００２−３２８２０４号公報

上記のような光モジュールでは，組み合わせる光ファイバ群もまた狭ピッチに構成されるが，その場合，以下のような問題が生じることになる。狭ピッチの光ファイバ群を実装する際，それぞれの光ファイバの先端を光軸方向に高精度に位置合わせして固定する必要があるが，これは難しい。光ファイバ群が個別の光ファイバにより構成される場合は，一芯ずつ光軸方向の位置決めをした後，固定していく方法が考えられる。しかし，この方法では，光ファイバのピッチが約２５０μｍと極めて小さいため，隣り合う光ファイバに固定用の接着剤が回り込んでしまい，不具合が生じる。また，光ファイバ群が狭ピッチで固定一体化された光ファイバからなる光ファイバリボンの場合もまた，以下のような不都合が生じる。光ファイバリボンを実装する際は，各光ファイバの先端を劈開してカットすることになる。しかし，カットするとその先端は不揃いになり，複数の光ファイバの先端の光軸方向の位置精度を数〜１０μｍ程度の範囲に抑えることは非常に難しい。以上述べたように，光ファイバ群が個別の光ファイバからなる場合も，光ファイバリボンからなる場合も，光ファイバ群の各光ファイバの先端を光軸方向に高精度に合わせて固定することは困難である。その結果，狭ピッチの光ファイバ群を備えた光モジュールでは，各光ファイバごとに構成されるチャンネル間の光出力がばらついてしまうという問題が生じていた。

そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，狭ピッチの光ファイバ群が光軸方向に高精度に位置合わせされた新規かつ改良された光モジュールを提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，支持基板上に整列して設けられた溝群と；溝群の各溝に配置された光ファイバからなる光ファイバ群と；溝に配置され，光ファイバの先端が当接されて光ファイバの光軸方向の位置決めを行う位置決め部材と；を備えることを特徴とする光モジュールが提供される。かかる構成によれば，位置決め部材に光ファイバの先端を当接することにより，狭ピッチの光ファイバ群であっても，光ファイバの光軸方向の位置決めを高精度に行うことができる。

その際に，複数の光素子からなる光素子群と，光素子と光ファイバとを光結合するレンズ部を有するレンズ素子と，をさらに備えるよう構成してもよい。

また，本発明の別の観点によれば，支持基板上に整列して設けられた溝群と；溝群の各溝に配置された光ファイバからなる光ファイバ群と；溝に配置され，一方の面には光ファイバの先端が当接されて光ファイバの光軸方向の位置決めを行い，他方の面にはレンズ部が形成された位置決め部材と；を備えることを特徴とする光モジュールが提供される。かかる構成によれば，位置決め部材は，光ファイバの光軸方向の位置決め機能と，レンズ機能の両方を備えることができる。他にレンズ素子を設ける必要がないため，部品点数が削減でき，実装工程や，コストを軽減できる。

上記構成の光モジュールにおいて，光結合された光ファイバの当接する面と光素子とは光学的に共役の位置に配置されていることが好ましい。ここで，光学的に共役とは，光学系において物体と像の関係にあることを意味する。よって，光素子から出た光は，光結合の対象である光ファイバの当接する面に集光する。これにより，高効率の光結合を実現できる。なお，光素子には，例えばレーザダイオードのような発光素子や，フォトダイオードなような受光素子を用いることができる。

その際に，光ファイバの当接する面の位置と前記光素子の位置とは，前記位置決め部材の屈折率を考慮して決められていることが好ましい。屈折率を考慮することにより，実質的に光学的光路長を考慮することができ，より効率の良い光結合を実現できる。

また，本発明の別の観点によれば，支持基板上に整列して設けられた第１の溝群と；第１の溝群と所定距離離れて対向するよう支持基板上に整列して設けられた第２の溝群と；第１の溝群の各溝に配置された光ファイバからなる第１の光ファイバ群と；第２の溝群の各溝に配置された光ファイバからなる第２の光ファイバ群と；第１の溝群の溝に配置され，第１の光ファイバ群の光ファイバの先端が当接されて光ファイバの光軸方向の位置決めを行う第１の位置決め部材と；第２の溝群の溝に配置され，第２の光ファイバ群の光ファイバの先端が当接されて光ファイバの光軸方向の位置決めを行う第２の位置決め部材と；を備えることを特徴とする光モジュールが提供される。かかる構成によれば，位置決め部材に光ファイバの先端を当接することにより，狭ピッチの光ファイバ群であっても，光ファイバの光軸方向の位置決めを高精度に行うことができる。また，これらの２つの光ファイバ群を光結合させれば，高精度に位置決め配置された光ファイバ群同士の光結合を実現できる。

また，本発明の別の観点によれば，支持基板上に整列して設けられた第１の溝群と；第１の溝群と所定距離離れて対向するよう支持基板上に整列して設けられた第２の溝群と；第１の溝群の各溝に配置された光ファイバからなる第１の光ファイバ群と；第２の溝群の各溝に配置された光ファイバからなる第２の光ファイバ群と；第１の溝群の溝に配置され，一方の面には第１の光ファイバ群の光ファイバの先端が突き当てられて光ファイバの位置決めを行い，他方の面にはレンズ部が形成された第１の位置決め部材と；第２の溝群の溝に配置され，一方の面には第２の光ファイバ群の光ファイバの先端が突き当てられて光ファイバの位置決めを行い，他方の面にはレンズ部が形成された第２の位置決め部材と；を備えることを特徴とする光モジュールが提供される。かかる構成によれば，位置決め部材に光ファイバの先端を当接することにより，狭ピッチの光ファイバ群であっても，光ファイバの光軸方向の位置決めを高精度に行うことができる。また，これらの２つの光ファイバ群を光結合させれば，高精度に位置決め配置された光ファイバ群同士の光結合を実現できる。さらに，位置決め部材は，光ファイバの光軸方向の位置決め機能と，レンズ機能の両方を備えることができる。

上記の第１の位置決め部材と前記第２の位置決め部材を有する構成の光モジュールにおいて，第１の位置決め部材と前記第２の位置決め部材との間の光路には，光機能素子が配置されるよう構成してもよい。光機能素子としては，例えば，アイソレータ，偏向子，波長板，フィルタ等が考えられる。

また，上記構成の光モジュールにおいて，光ファイバ群を溝群に押圧する押圧部材をさらに備え，支持基板上面から位置決め部材上端までの高さは，支持基板上面から押圧部材上端までの高さより高いかまたは略同一であるよう構成することが好ましい。かかる構成によれば，押圧部材を設けることにより，光ファイバの浮きや移動を防ぐことができ，確実に所望の位置に実装できる。通常，光ファイバを溝に配置した後，接着剤で固定する。位置決め部材と押圧部材の高さをこのように設定することにより，接着剤が流出するのを位置決め部材により防ぐことができる。

以上のように本発明によれば，狭ピッチの光ファイバ群が光軸方向に高精度に位置合わせされた光モジュールを提供することができる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

本発明の典型的な態様にかかる光モジュールでは，溝群と，光ファイバ群と，位置決め部材とを有する。溝群は，支持基板上に整列して一方向に並ぶよう設けられた複数の溝からなる。光ファイバ群は，この溝群の各溝に配置された光ファイバからなり，溝群同様に整列して一方向に並ぶよう配置されている。位置決め部材は，溝群の溝にその一部が位置するよう配置され，光ファイバの先端が当接される当接部を有する。この当接部に光ファイバを当接させて配置することにより，光ファイバの光軸方向の位置決めが高精度に行われる。

本発明の第１の実施の形態にかかる光モジュールの構成について，図１を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施の形態にかかる光モジュール１００の平面図である。光モジュール１００は，複数のＶ溝１１０が形成された基板１０９と，複数の光ファイバ１２０と，ファイバストッパ１３０と，レンズアレイ１４０と，光源アレイ１５０と，を有する。

基板１０９は，例えばシリコン結晶基板からなる支持基板である。基板１０９の上面の一端から途中までには，８つのＶ溝１１０が所定のピッチで整列して高精度に形成されて設けられており，これらはＶ溝群を構成している。Ｖ溝１１０はＶ字形状の横断面を有する。表面実装される部材をＶ溝１１０に載置することにより，光軸に垂直な方向の位置決めが可能になる。本実施の形態では，Ｖ溝１１０は直径１２５μｍの光ファイバを載置可能な寸法を有し，Ｖ溝群のピッチは２５０μｍである。

光ファイバ１２０は，各Ｖ溝１１０に配置されており，このような整列配置された８つの光ファイバ１２０は光ファイバ群を構成している。光ファイバ群のピッチはＶ溝群のピッチと同じである。本実施の形態では，光ファイバ１２０として直径１２５μｍのシングルモードファイバを用いている。

ファイバストッパ１３０は，光ファイバ１２０の先端が当接されて光ファイバ１２０の光軸方向の位置決めを行う位置決め部材である。ファイバストッパ１３０の一例を図２に示す。図２はファイバストッパ１３０の部分斜視図を示す。図２に示すファイバストッパ１３０は主に，Ｖ溝１１０に配置される複数の張出部１３２と，複数の張出部１３２を接続した略直方体形状の取扱部１３４とを有する。張出部１３２は略蒲鉾形をしており，取扱部１３４の下部から張り出すように，Ｖ溝群と同ピッチで列状に設けられている。取扱部１３４の上面は，ファイバストッパ１３０を取り扱いやすいように，平面になっている。ファイバストッパ１３０を正面から見ると，横長の長方形の下辺に複数の略半円が所定ピッチで接合した形状となる。

略蒲鉾形の張出部１３２の外径は，光ファイバ１２０の外径と等しくなるよう構成されている。この構成により，光ファイバ１２０をＶ溝１１０に配置するのと同様に，張出部１３２をＶ溝１１０に配置して，ファイバストッパ１３０を基板１０９上に実装することができる。図２の点線は，ファイバストッパ１３０をＶ溝１１０に配置した場合のＶ溝１１０の外形を一部示したものである。

張出部１３２の略蒲鉾形の端面，および端面に続く取扱部１３４の面は，光ファイバ１２０の先端が当接されて光ファイバ１２０の光軸方向の位置決めを行う面である。以下，このように光ファイバが当接される面を光ファイバ当接面と呼ぶ。なお，必ずしも光ファイバの先端面全体がファイバストッパ１３０に当接している必要はなく，光の経路であるコアの部分がファイバストッパ１３０に当接していればいい。よって，ファイバストッパ１３０の形状は図２に限定されるものではなく，他の形状も可能である。

ファイバストッパ１３０は，例えば，シリコン結晶基板を材質とし，半導体技術で用いられるフォトリソ・エッチング技術を用いて，ファイバストッパ１３０に対応する形状のパターンをフォトマスクパターンとして用いてエッチングを行うことにより大量に高精度にかつ安価に作製可能である。

後述するように，光ファイバは位置決めされた後，接着剤で固定される。この接着剤は光ファイバ当接面にも多少回り込む。よって光効率を向上させるために，ファイバストッパ１３０の光ファイバ当接面には，ファイバストッパ１３０の材質の屈折率と接着剤の屈折率との差を考慮した反射防止膜を形成しておくことが好ましい。また，ファイバストッパ１３０の光ファイバ当接面と反対側の面には，ファイバストッパ１３０の材質の屈折率と空気の屈折率との差を考慮した反射防止膜を形成しておくことが好ましい。

レンズアレイ１４０は，前述の特許文献２の図３に示すものと同様の構成を有し，基板表面に列状に形成された複数のレンズ部１４２を一体化した構成を有するレンズ素子である。レンズアレイ１４０は，図２に示すファイバストッパ１３０と同様の外形を有し，片方の面にレンズ部１４２が形成されている。レンズアレイ１４０のレンズ部１４２が形成される面および位置は，ファイバストッパ１３０の光ファイバ１２０の先端が当接される面および位置にほぼ相当する。本実施の形態では，レンズ部１４２は，円形形状をしており，光源アレイ１５０と対向する面に設けられており，回折光学素子からなる。また，レンズアレイ１４０は，ファイバストッパ１３０の張出部１３２と同様の形状を有するため，この部分をＶ溝１１０に配置することにより，レンズアレイ１４０を基板１０９上に高精度に実装できる。

このような構成を有するレンズアレイ１４０は，例えばシリコン結晶基板を材質とし，半導体技術で用いられるフォトリソ・エッチング技術を用いて，所定のパターンを用いてレンズ部１４２を形成した後，レンズアレイ１４０に対応する形状のパターンをフォトマスクパターンとして用いてエッチングを行うことにより大量に高精度にかつ安価に作製可能である。

光源アレイ１５０は，発光素子であるレーザダイオード（以下ＬＤという）１５２が複数，Ｖ溝群と同ピッチで整列配置されて一体化された光素子群である。

図１に示すように基板１０９上には，光ファイバ１２０，ファイバストッパ１３０，レンズアレイ１４０，光源アレイ１５０が光軸方向にこの順に配置されている。本実施の形態では，Ｖ溝１１０，光ファイバ１２０，ファイバストッパ１３０の張出部１３２，レンズアレイ１４０のレンズ部１４２，ＬＤ１５２の数は全て８つであり，これらは同一ピッチで構成されている。各光ファイバ１２０は各レンズ部１４２により各ＬＤ１５２と光結合している。詳述すると，上記構成の光モジュール１００では，光源アレイ１５０の各ＬＤ１５２から出射したそれぞれの発散光は，レンズアレイ１４０の各レンズ部１４２により集光されてファイバストッパ１３０を経由した後，各光ファイバ１２０に入射する。このように，光モジュール１００は，全体として８つの光結合した組，すなわち８つのチャンネルを有する。

光ファイバ１２０からなる光ファイバ群を位置決めして実装する際には以下のように行う。まず，ファイバストッパ１３０の各張出部１３２がＶ溝群の各Ｖ溝１１０に当接するように，ファイバストッパ１３０を配置する。このとき，光軸に垂直な方向の位置決めは，張出部１３２がＶ溝に接することで行われる。光軸方向の位置決めは，マーカー等を用いた画像認識技術を利用して高精度に行うことができる。ファイバストッパ１３０が適正な位置に実装されたら，ファイバストッパ１３０を接着剤で基板１０９に固定する。

その後，ファイバストッパ１３０に全ての光ファイバ１２０の先端を当接させて光軸方向の位置決めを行い，接着剤で基板１０９に固定する。接着剤は，例えば，ＵＶ（紫外線）硬化樹脂タイプのものを使用できる。その際，光ファイバの浮きや移動を防ぐため，光ファイバ群を溝群に押圧する押圧部材を用いることが好ましい。図３に押圧部材を用いた場合の要部側面図を示す。押圧部材１２６は光ファイバ群の上に配置され，光ファイバ群を一括に下方へ押圧する。ここで，基板１０９上面からファイバストッパ１３０上端までの高さは，基板１０９上面から押圧部材１２６上端までの高さより高いかまたは略同一であることが好ましい。このような構成にすれば，接着剤がファイバストッパ１３０を越えて流出することを防止できる。なお，押圧部材１２６は後述の実施の形態でも適用されるが，図３以外の図では，光モジュールの構成を明確にするために押圧部材１２６の図示を省略している。

ファイバストッパ１３０の配置位置について図４（ａ），図４（ｂ）を参照しながら説明する。図４（ａ），図４（ｂ）は説明のために，１つのＬＤ１５２と１つのレンズ部１４２の周辺を部分的に拡大して図示している。図４（ａ）に示すように，ＬＤ１５２を出射した光束はレンズ部１４２により集光点Ｉに集光される。レンズ部１４２による結像光学系を考えると，ＬＤ１５２が物点，集光点Ｉが像点の関係になる。つまり，ＬＤ１５２の位置と集光点Ｉの位置とは光学的に共役の位置にある。なお，実際にはＬＤ１５２の発光点が物点であるが，ＬＤ１５２のサイズは微小なため，ここではＬＤ１５２を物点として説明を進める。高効率な結合のためには，集光点Ｉに光ファイバ１２０の先端，すなわちファイバストッパ１３０の光ファイバ当接面を配置すればよい。図４（ａ）は，レンズアレイ１４０から集光点Ｉまでが空気の場合であり，ＬＤからレンズ部までの距離をＬ１，レンズアレイ１４０の光ファイバ側の面から集光点Ｉまでの距離をＬ２としている。

次に，図４（ｂ）に示すように，集光点にファイバストッパ１３０の光ファイバ当接面がくるようにファイバストッパ１３０を配置することを考える。ファイバストッパ１３０の屈折率は空気の屈折率と異なるため，図４（ｂ）の状態でのレンズアレイ１４０の光ファイバ側の面から集光点（光ファイバ当接面）までの距離はＬ２とならない。ファイバストッパ１３０の屈折率を考慮すること，実質的には光学的光路長を考慮することが必要になる。結果として，レンズアレイ１４０からファイバストッパ１３０までの距離Ｌ２’が下式（１）の値をとれば，ファイバストッパ１３０の光ファイバ当接面に集光点が位置し，高効率の光結合を実現できる。ここで，ファイバストッパ１３０の厚みをＴ，屈折率をｎとしている。
Ｌ２’＝Ｌ２−Ｔ／ｎ（１）
上述したファイバストッパ１３０の配置に関する考察は，以降の他の実施の形態についても同様に適用される。

本実施の形態の光モジュールでは，光ファイバ群に対して，共通のファイバストッパ１３０を設けて，各光ファイバの先端をファイバストッパ１３０に突き当てて配置し，固定している。これにより，狭ピッチで並列配置された複数の光ファイバの先端を光軸方向に数ミクロン精度で位置決め固定できるという効果が得られる。また，押圧部材１２６を用いて光ファイバ群を一括固定しているため，光ファイバ群を高精度に実装固定できる。本実施の形態によれば，小型化とともに，高精度な実装が達成された光モジュールを提供できる。

次に，本発明の第２の実施の形態にかかる光モジュールについて，図５を参照しながら説明する。図５は本発明の第２の実施の形態にかかる光モジュール２００の平面図である。光モジュール２００は，光ファイバと光ファイバの光結合を図ったものであり，光機能素子を中心にして，その両側に，第１の実施の形態の光モジュール１００と同様のＶ溝群，光ファイバ群，ファイバストッパ，レンズアレイを設けたものである。第１の実施の形態と同様の構成については一部重複説明を省略する。光モジュール２００は，複数のＶ溝が形成された基板２０９と，複数の光ファイバと，ファイバストッパ２３０，２３１と，レンズアレイ２４０，２４１と，光機能素子２６０と，を有する。

基板２０９は，例えばシリコン結晶基板からなる。基板２０９の中心には光機能素子２６０が配置され，その一側には８つのＶ溝２１０，他側には８つのＶ溝２１１が所定のピッチで整列して高精度に形成されて設けられており，これらはそれぞれＶ溝群を構成している。Ｖ溝２１０，２１１は表面実装される部材の位置決め載置に用いられるものであり，Ｖ字形状の横断面を有する。本実施の形態では，Ｖ溝２１０，２１１は直径１２５μｍの光ファイバを載置可能な寸法を有し，Ｖ溝群のピッチは２５０μｍである。

光ファイバ２２０は，各Ｖ溝２１０に配置されており，このような整列配置された８つの光ファイバ２２０は光ファイバ群を構成している。また，光ファイバ２２１は，各Ｖ溝２１１に配置されており，このような整列配置された８つの光ファイバ２２１は光ファイバ群を構成している。本実施の形態では，光ファイバ２２０，２２１に直径１２５μｍのシングルモードファイバを用い，両光ファイバ群のピッチは２５０μｍである。

ファイバストッパ２３０，２３１は図２に示すファイバストッパ１３０と同じ構成を有する。ファイバストッパ２３０は，光ファイバ２２０の先端が当接されて光ファイバ２２０の光軸方向の位置決めを行う位置決め部材である。また，ファイバストッパ２３１は，光ファイバ２２１の先端が当接されて光ファイバ２２１の光軸方向の位置決めを行う位置決め部材である。ファイバストッパ２３０，２３１はそれぞれＶ溝２１０，２１１に配置され，接着剤で固定される。

ファイバストッパ２３０，２３１の光ファイバ当接面には，ファイバストッパの材質と接着剤の屈折率差を考慮した反射防止膜を形成しておくことが好ましい。ファイバストッパ２３０，２３１の光ファイバ当接面と反対側の面には，ファイバストッパの材質と空気の屈折率差を考慮した反射防止膜を形成しておくことが好ましい。

レンズアレイ２４０，２４１は，レンズアレイ１４０と同様の構成を有するがレンズ部の光学性能のみ異なる。レンズアレイ２４０，２４１のレンズ部２４２，２４３は，光ファイバからの光束を平行光にするよう設計されている。レンズアレイ２４０，２４１はそれぞれＶ溝２１０，２１１に配置されている。

光機能素子２６０は，例えばアイソレータ，偏向子，波長板，フィルタ等の素子である。

図５に示すように基板２０９上には，光ファイバ２２０，ファイバストッパ２３０，レンズアレイ２４０，光機能素子２６０，レンズアレイ２４１，ファイバストッパ２３１，光ファイバ２２１がこの順に配置されている。各光ファイバ２２０はレンズアレイ２４０，２４１が有する各レンズ部により各光ファイバ２４１と光結合している。全体として，８つの光結合した組，すなわち８つのチャンネルが構成されている。上記構成の光モジュール２００では，例えば各光ファイバ２２０から出射したそれぞれの発散光は，ファイバストッパ２３０を経由してレンズアレイ２４０の各レンズ部により平行光に変換された後，光機能素子２６０を透過し，レンズアレイ２４０の各レンズ部により収束光に変換されてファイバストッパ２３１を経由した後，各光ファイバ２２１に入射する。

本実施の形態によれば，第１の実施の形態と同様に，狭ピッチで並列配置された複数の光ファイバの先端を光軸方向に数ミクロン精度で位置決め固定できるという効果が得られる。また，本実施の形態では，小型化とともに，高精度な実装が達成され，光ファイバと光ファイバを光結合させた光モジュールを提供できる。

次に，本発明の第３の実施の形態にかかる光モジュールについて，図６を参照しながら説明する。図６は本発明の第３の実施の形態にかかる光モジュール３００の平面図である。光モジュール３００は，第１の実施の形態の光モジュール１００におけるファイバストッパ１３０とレンズアレイ１４０の代わりにこれらを一体化した構成のファイバストッパ３３０を有する。本実施の形態と第１の実施の形態の相違点はこの点のみであるため，以下この相違点に着目して説明し，第１の実施の形態と同様の構成については重複説明を省略する。

ファイバストッパ３３０は，図２に示すファイバストッパ１３０を光軸方向に厚くした外形形状を有する。ファイバストッパ３３０の一方の面は，ファイバストッパ１３０同様に光ファイバの先端が当接されて光ファイバの光軸方向の位置決めを行う面である。ファイバストッパ３３０の他方の面には，レンズアレイ１４０のレンズ部１４２と同様のレンズ部３４２が形成されている。ファイバストッパ３３０はＶ溝１１０に配置され，接着剤で固定される。

ファイバストッパ３３０の光ファイバ当接面には，ファイバストッパの材質と接着剤の屈折率差を考慮した反射防止膜を形成しておくことが好ましい。ファイバストッパ３３０のレンズ部が形成されている面には，ファイバストッパの材質と空気の屈折率差を考慮した反射防止膜を形成しておくことが好ましい。

上記構成の光モジュール３００では，光源アレイ１５０の各ＬＤ１５２から出射したそれぞれの発散光は，ファイバストッパ３３０の各レンズ部３４２により光ファイバ当接面が集光点となるよう収束光に変換されてファイバストッパ１３０内を進行した後，各光ファイバ１２０に入射する。

以上より，本実施の形態によれば，第１の実施の形態と同様に，狭ピッチで並列配置された複数の光ファイバの先端を光軸方向に数ミクロン精度で位置決め固定でき，小型化とともに，高精度な実装が達成された光モジュールを提供できる。さらに，本実施の形態では，ファイバストッパとレンズアレイを一体化することにより，第１の実施の形態に比べ部品点数を低減でき，部品の実装工程も削減できる。

次に，本発明の第４の実施の形態にかかる光モジュールについて，図７を参照しながら説明する。図７は本発明の第４の実施の形態にかかる光モジュール４００の平面図である。本実施の形態の光モジュール４００では，第２の実施の形態の光モジュール２００のファイバストッパ２３０とレンズアレイ２４０の代わりにこれらを一体化した構成のファイバストッパ４３０を用い，第２の実施の形態の光モジュール２００のファイバストッパ２３１とレンズアレイ２４１の代わりにこれらを一体化した構成のファイバストッパ４３１を用いている。本実施の形態と第２の実施の形態の相違点はこの点のみであるため，以下この相違点に着目して説明し，第２の実施の形態と同様の構成については重複説明を省略する。

ファイバストッパ４３０，４３１は，図２に示すファイバストッパ１３０を光軸方向に厚くした外形形状を有する。ファイバストッパ４３０の一方の面は，光ファイバ２２０の先端が当接されて光ファイバの光軸方向の位置決めを行う面である。ファイバストッパ４３０の他方の面には，レンズアレイ２４０のレンズ部と同様のレンズ部４４２が形成されている。ファイバストッパ４３１の一方の面は，光ファイバ２２１の先端が当接されて光ファイバの光軸方向の位置決めを行う面である。ファイバストッパ４３１の他方の面には，レンズアレイ２４１のレンズ部と同様のレンズ部４４３が形成されている。つまり，ファイバストッパ４３０，４３１は，第３の実施の形態のファイバストッパ３３０と同様の構成を有する。ファイバストッパ４３０，４３１はそれぞれＶ溝２１０，２１１に配置され，接着剤で固定される。

ファイバストッパ４３０，４３１の光ファイバ当接面には，ファイバストッパの材質と接着剤の屈折率差を考慮した反射防止膜を形成しておくことが好ましい。ファイバストッパ４３０，４３１の光ファイバ当接面と反対側の面には，ファイバストッパの材質と空気の屈折率差を考慮した反射防止膜を形成しておくことが好ましい。

上記構成の光モジュール４００では，例えば，各光ファイバ２２０から出射したそれぞれの発散光は，ファイバストッパ４３０内を進行した後，各レンズ部４４２により平行光に変換された後，光機能素子２６０を透過し，ファイバストッパ４３１の各レンズ部４４３により光ファイバ当接面が集光点となるよう収束光に変換されてファイバストッパ４３１内を進行した後，各光ファイバ２２１に入射する。

以上より，本実施の形態によれば，第２の実施の形態と同様に，狭ピッチで並列配置された複数の光ファイバの先端を光軸方向に数ミクロン精度で位置決め固定でき，小型化とともに，高精度な実装が達成され，光ファイバと光ファイバを光結合させた光モジュールを提供できる。さらに，本実施の形態では，ファイバストッパとレンズアレイを一体化することにより，第２の実施の形態に比べ，部品点数を低減でき，部品の実装工程も削減できる。

次に図８，図９を参照しながら，比較例について説明する。図８，図９はそれぞれ，ファイバストッパを用いない構成の光モジュール８０，９０の平面図である。光モジュール８０は，図１に示す光モジュール１００からファイバストッパ１３０を取り去った構成を有する。光モジュール９０は，図５に示す光モジュール２００からファイバストッパ２３０，２３１を取り去った構成を有する。ただし，光モジュール８０，９０においても，光ファイバの先端に集光点が位置するよう配置するため，部材間の距離は光モジュール１００，２００のものから若干異なる。光モジュール８０，９０も光モジュール１００，２００同様に，個別の光ファイバがそれぞれＶ溝に狭ピッチで配置されている。光モジュール８０，９０では，光ファイバ先端を当接させる部材が何もないため，光ファイバの先端を高精度に位置決めして固定することは困難である。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

第１，第３の実施の形態では，光素子として発光素子を用いた場合を説明したが，発光素子の代わりにフォトダイオード等の受光素子を用いて，光源アレイの代わりに受光素子アレイを用いて光モジュールを構成してもよい。ファイバストッパやレンズアレイの形状は上記説明のものに限定されない。例えば，ファイバストッパの張出部の半円形状を，逆三角形状にしたものや，台形形状にしたものでも適用可能である。Ｖ溝，光ファイバ，ファイバストッパの張出部，レンズアレイのレンズ部，ＬＤの数は上記説明のものに限定されず，任意の数を選択できる。また，これらの数は必ずしも同数である必要はない。Ｖ溝群等のピッチは上記説明のものに限定されず，光ファイバの外径サイズ等に応じて，任意に設定可能である。

本発明は，光通信機器に用いられる光モジュール等に適用可能である。

本発明の第１の実施の形態にかかる光モジュールの平面図である。本発明の第１の実施の形態にかかるファイバストッパの部分斜視図である。本発明の第１の実施の形態にかかる光モジュールの要部側面図である。本発明の第１の実施の形態にかかるファイバストッパの配置位置を説明するための図である。本発明の第２の実施の形態にかかる光モジュールの平面図である。本発明の第３の実施の形態にかかる光モジュールの平面図である。本発明の第４の実施の形態にかかる光モジュールの平面図である。比較例の光モジュールの平面図である。比較例の光モジュールの平面図である。

符号の説明

１００光モジュール
１０９基板
１１０Ｖ溝
１２０光ファイバ
１２６押圧部材
１３０ファイバストッパ
１３２張出部
１３４取扱部
１４０レンズアレイ
１４２レンズ部
１５０光源アレイ
１５２ＬＤ

Claims

表面を有し，前記表面側に溝群が整列して設けられた支持基板と；
前記表面上に配置された複数の光素子からなる光素子群と；
前記溝群の各溝に配置された光ファイバからなる光ファイバ群と；
複数の第１張出部と前記複数の第１張出部を接続する第１取扱部とを有し，前記複数の第１張出部が前記溝群の各溝にそれぞれ配置され，前記光ファイバの先端が当接されて前記光ファイバの光軸方向の位置決めを行う位置決め部材と；
前記光素子群の各光素子と前記光ファイバ群の各光ファイバとをそれぞれ光結合する複数のレンズ部と複数の第２張出部と前記複数の第２張出部を接続する第２取扱部とを有し，前記複数の第２張出部が前記溝群の各溝にそれぞれ配置され，前記光素子群と前記位置決め部材との間に配置されたレンズ素子と；
を備えることを特徴とする光モジュール。
光結合された前記光ファイバの当接する面と前記光素子とは光学的に共役の位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
前記光ファイバの当接する面の位置と前記光素子の位置とは，前記位置決め部材の屈折率を考慮して決められていることを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
前記光素子は発光素子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光モジュール。
前記光素子は受光素子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光モジュール。
前記光ファイバ群を前記溝群に押圧する押圧部材をさらに備え，前記支持基板上面から前記位置決め部材上端までの高さは，前記支持基板上面から前記押圧部材上端までの高さより高いことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光モジュール。
表面を有し，第１の溝群と，前記第１の溝群と所定距離離れて対向するように設けられた第２の溝群とが前記表面側に整列して設けられた支持基板と；
前記支持基板の前記表面側の前記第１の溝群と前記第２の溝群との間に配置される光機能素子と；
前記第１の溝群の各溝に配置された光ファイバからなる第１の光ファイバ群と；
前記第２の溝群の各溝に配置された光ファイバからなる第２の光ファイバ群と；
複数の第１張出部と前記複数の第１張出部を接続する第１取扱部とを有し，前記複数の第１張出部が前記第１の溝群の各溝にそれぞれ配置され，前記第１の光ファイバ群の光ファイバの先端が当接されて前記光ファイバの光軸方向の位置決めを行う第１の位置決め部材と；
複数の第２張出部と前記複数の第２張出部を接続する第２取扱部とを有し，前記複数の第２張出部が前記第２の溝群の各溝にそれぞれ配置され，前記第２の光ファイバ群の光ファイバの先端が当接されて前記光ファイバの光軸方向の位置決めを行う第２の位置決め部材と；
前記光機能素子と前記第１の光ファイバ群の各光ファイバとをそれぞれ光結合する複数の第１レンズ部と複数の第３張出部と前記複数の第３張出部を接続する第３取扱部とを有し，前記複数の第３張出部が前記第１の溝群の各溝にそれぞれ配置され，前記光機能素子と前記第１の位置決め部材との間に配置された第１のレンズ素子と；
前記光機能素子と前記第２の光ファイバ群の各光ファイバとをそれぞれ光結合する複数の第２レンズ部と複数の第４張出部と前記複数の第４張出部を接続する第４取扱部とを有し，前記複数の第４張出部が前記第２の溝群の各溝にそれぞれ配置され，前記光機能素子と前記第２の位置決め部材との間に配置された第２のレンズ素子と；
を備えることを特徴とする光モジュール。
前記光ファイバ群を配置されている前記溝群に押圧する押圧部材をさらに備え，前記支持基板上面から前記位置決め部材上端までの高さは，前記支持基板上面から前記押圧部材上端までの高さより高いことを特徴とする請求項７に記載の光モジュール。