JPH03237407A - 光結合モジュールの作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、半導体光素子と光ファイバとを結合するた
めの光通信用の光結合モジュールの作製方法に関するも
のである。

（従来の技術） 光通信システムにおける光発光素子または光受光素子で
ある半導体素子と光伝送路である光ファイバとを結合さ
せる光結合モジュールは、光通信システムを構成する上
で重要なデバイスの１つである。

従来、光結合モジュールとしては、例えば、実願昭６２
−１９６２５８号（昭和６２年１２月２３日出願）の「
光結合器の光学レンズ固定構造」に記載されている。

この様な光結合モジュールは、箱型パッケージ２１内（
第２図参照）に半導体発光素子２２が配置され、その半
導体発光素子２２の光軸を中心軸とする孔部２３が箱型
パッケージ２１に設けられている。そして、その孔部２
３の周辺と円筒状リング部材２４がレーザ溶接により接
合され、さらにその円筒状リング部材２４と光ファイバ
を保持した光フアイバ保持部材２５とがレーザ溶接によ
り接合されている。尚、これらの接合は、半導体発光素
子２２の出力光を光ファイバ２６に効率良く結合される
ために例えば球レンズ２７を用いてその出力光を集光さ
せ、その集光点に光ファイバ２６の入射端面３２が位置
するようにそれぞれ接合されといる。

（発明が解決しようとする課題） 一般に、光結合モジュールの接合手順としては、まず半
導体発光素子２２の出力光の集光転である最適位置に光
ファイバ２６の入射端面３２を配置し、円筒状リング部
材２４の端面２９と光フアイバ保持部材２５の側面３１
を接合する。次に孔部２３の端面２８と円筒状リング部
材２４の他端面３０を接合する。

ここで、この端面２９と側面３１を接合する際、接合部
（第２図の接合部（２−１））での溶融後の固着による
収縮力のために円筒状リング部材２４は、第２図中のＸ
軸方向にずれる。このため、孔部２３の端面２８と円筒
状リング部材２４の他端面３０の間に隙間を生じる。こ
のため、孔部２３の端面２８と円筒状リング部材２４の
他端面３０を接合した際には、その隙間弁だけ光フアイ
バ保持部材２５が押し込まれ、光ファイバ２６の入射端
面３２の位置が、最適位置からずれる。これにより、半
導体発光素子２２の出力光は、効率良く光ファイバ２６
に結合しなくなり、光結合モジュールの出力光の劣化を
招くという大きな問題を生じる。

（課題を解決するための手段） 本発明の光結合モジュールの作製方法は、半導体光素子
と光ファイバとを結合する光結合モジュールの作製方法
において、箱型部材内に固定されている前記半導体光素
子の光軸を中心軸とする孔部を前記箱型部材に設け、前
記光ファイバを前記半導体光素子と前記光ファイバとの
光結合効率が最大となる前記光ファイバの最適位置から
光軸方向の所望の位置まで移動させた後に、前記光ファ
イバの保持部材と円筒状のリング部材とをレーザ溶接に
より接合し、次に前記光ファイバを最適位置まで戻した
後に、前記円筒状リング部材と前記箱型部材の孔部周辺
とをレーザ溶接により接合することを特徴とする。

（作用） 本発明の光結合モジュールは、まず光フアイバ保持部材
と円筒状リング部材とを接合する前に、半導体光素子と
光ファイバとの光結合効率が最大となる最適位置がら従
来例で説明した円筒状リング部材のずれ量分だけ光ファ
イバをＸ軸方向（第２図中）に移動しておく。そして、
光フアイバ保持部材と円筒状リング部材とを接合する。

次に、その光ファイバを前記ずれ量分だけＸ軸方向と逆
方向に移動させ、光ファイバを最適位置まで戻した後に
、円筒状リング部材と箱型部材の孔部の周辺とをレーザ
溶接により接合す・る。このように、予め円筒状リング
部材ずれ量を見込んで光ファイバをＸ軸方向（第２図中
）に移動させ接合することにより、光ファイバのＸ軸方
向の移動量と円筒状リング部材のずれ量が一致する。す
なわち、その後光ファイバを前記ずれ量分だけＸ軸方向
と逆方向に移動させることにより、円筒状リング部材の
他端面と孔部の端面との間に隙間を生じさせず、しかも
、光ファイバの位置を最適位置まで戻す事が出来る。こ
れにより、円筒状リング部材と箱型部材の孔部とを接合
した際には、従来のようにファイバ保持部材が押し込ま
れないため、光ファイバの入ｔｔｆａ面の位置からずれ
る事はない。これにより、半導体発光素子の出力光は、
接合後でも効率良く光ファイバに結合し、光結合モジュ
ールの出力光の劣化を招くことは無い。また、レーザ溶
接により接合しているため信頼性の高い光結合モジュー
ルが得られる。

（実施例） 以下、本発明について、図面を参照して説明する。第１
図（ａ）〜（ｅ）は、本発明の光結合モジュールの作製
方法の手順を示す一実施例を説明するための平面である
。第１図（ａ）に示すように箱型パッケージｌ内に発振
波長１．５５ｐｍの半導体発光素子２が配置され、その
半導体発光素子２の光軸を中心軸とする直径５ｍｍの孔
部３が箱型パッケージ１に設けられている。その孔部３
の端面８にはステンレス材から戒る外径８ｍｍ、内径３
ｍｍ、長さ１０ｍｍの円筒状リング部材４の他端面９が
接している。また、円筒状リング部材４内には、コア径
１０ｐｍの光ファイバ６を保持した外径３ｍｍ弱のステ
ンレス材から成るファイバ保持部材５が挿入されている
。尚、光ファイバ６の入射端面１２は半導体発光素子２
と光ファイバ６との光結合効率が最大となる最適位置に
配置されており、ガラス材料からなる外径２ｍｍの球レ
ンズを用いて結合されている。第１図（ａ）〜（ｅ）中
の一点鎖線はこの最適位置を示す。このような構成で、
まず、第１図（ｂ）に示すように円筒状リング部材のず
れ量（約２０Ｐｍ）を見込んで光ファイバ６をＸ軸方向
（第１図中）約２０ｐｍ移動する。次に、円筒状リング
部材４の端面１０とファイバ保持部材５の側面１１をレ
ーザ溶接より接合する。ここで、接合部での溶融後の固
着による収縮量のために円筒状リング部材４は、Ｘ軸方
向にずれる（ずれ量：約２０ｐｍ、第１図（Ｃ））。次
に、ファイバ保持部材５を前記ずれ量分だけＸ軸方向に
逆方向に移動させ、光ファイバ６に入射端面１２を最適
位置まで戻す（第１図（ｄ））ことにより、円筒状リン
グ部材４の他端面９と孔部３の端面８との間の隙間をな
くす。そして最後に、円筒状リング部材４の他端面９と
孔部３の端面８とをレーザ溶接により接合する（第１図
（ｅ））。このように、端面８と他端面９の間に隙間を
生じないため、孔部３の端面８と円筒状リング部材４の
端面９を接合してもファイバ保持部材５は押し込まれず
、光ファイバ６の入射端面１２は最適位置に一致した状
態で保持される。これにより、半導体発光素子の出力光
は、接合後でも効率良く光ファイバに結合し、光結合モ
ジュールの出力光の劣化を招くことは無い。尚、レーザ
溶接により接合しているため信頼性の高い光結合モジュ
ールが得られる。このような手順で光結合モジュールを
製作した結果、接合前後で出力光劣化０．１ｄｂ以下と
良好な光結合モジュールが得られた。

尚、上記実施例では、円筒状リング部材４およびファイ
バ保持部材５の材質としてステンレス材を用いたが、こ
れに限定されず、接合可能な材料であれば良く例えば銅
等でも良い。

また、本実施例では、発振波長１．５５ｐｍの半導体発
光素子２を用いたが、これに限定されず、例えば発振波
長１３ｐｍの半導体発光素子でも良く、さらには半導体
受光素子、半導体光増幅器等でも良い。

（発明の効果） 以上述べた通り、半導体光素子と光ファイバを効率よく
結合させることができる信頼性の高い先光結合モジュー
ルが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施例を示す図。第
２図は従来例を示す図。 １、１２：箱型パッケージ、２．２２：半導体発光素子
、３．２３：孔部、４．２４：円筒状リング部材、５．
２５：ファイバ保持部材、６．２６：光ファイバ、７．
２７：球レンズ、１１、３１：側面、８．９．１０．２
８．２９．３０：端面、１２．３２：入射端面。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体光素子と光ファイバとを結合する光結合モジュー
   ルの作製方法において、箱型部材内に固定されている前
   記半導体光素子の光軸を中心軸とする孔部を前記箱型部
   材に設け、前記光ファイバを前記半導体光素子と前記光
   ファイバとの光結合効率が最大となる前記光ファイバの
   最適位置から光軸方向の所望の位置まで移動させた後に
   、前記光ファイバの保持部材と円筒状のリング部材とを
   レーザ溶接により接合し、次に前記光ファイバを最適位
   置まで戻した後に、前記円筒状リング部材と前記箱型部
   材の孔部周辺とをレーザ溶接により接合することを特徴
   とする光結合モジュールの作製方法。