JPH085876A - 光伝送用モジュール及びそれに用いられるレンズホルダ部材 - Google Patents

光伝送用モジュール及びそれに用いられるレンズホルダ部材

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JPH085876A
JPH085876A JP16457594A JP16457594A JPH085876A JP H085876 A JPH085876 A JP H085876A JP 16457594 A JP16457594 A JP 16457594A JP 16457594 A JP16457594 A JP 16457594A JP H085876 A JPH085876 A JP H085876A
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JP
Japan
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lens
component
holder member
lens holder
optical
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JP16457594A
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English (en)
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Hideaki Nojiri
英章 野尻
Makoto Ogusu
誠 小楠
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】レーザ溶接時のずれが生じず、組み立て作業中
においてレンズホルダを所望の位置に精密に設定出来る
レンズホルダ部材及びそれを用いた光伝送用モジュール
である。 【構成】1端から光ファイバを外部に取り出せるパッケ
ージ形の光伝送用モジュールには、半導体光素子と、ボ
ールレンズ1により半導体光素子と光学的に結合された
光ファイバと、半導体光素子及びボールレンズ1を保持
するステムなどが包含される。レンズホルダ部材がレン
ズ1を保持する第1部品2とこれを調整固定する為の第
2部品3とからなる。第2部品3の対向する側面部13
が第1部品2の側面と隙間なく接触する様に弾性変形出
来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバ通信等に使
用される光半導体デバイスと光ファイバとを結合する光
伝送用モジュール及びそれに用いられるレンズホルダ等
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光ファイバ通信システムの実用化におい
ては、光源、受信機、光増幅器等と言った光導波路素子
と情報伝達媒体としての光ファイバとを光学的に結合さ
せた光モジュールが用いられている。この様なモジュー
ルにおいては、高信頼性を持ち、光導波路と光ファイバ
の結合が効率良く行なわれ(高効率)、低コストである
ことが必要である。しかも、その結合が経時変化の少な
い様に形成される事も重要である。以下に、光通信シス
テム実用上重要な光モジュールについて説明する。
【0003】従来採用されている光導波路素子と光ファ
イバとの結合方法としては、種々の方法がある。その一
例を図4に示す。図4に示す様な従来技術では、2レン
ズ結合により半導体レーザ105の出力光を光ファイバ
109に入射させる。図4において、101のステム
に、半導体レーザ105、ボールレンズホルダ102、
ホルダ受け103、サーミスタ111、ホトデイテクタ
106がそれぞれ固定される。また、104は第1レン
ズであるボールレンズ、107は光線軸、110は第1
レンズ104により平行化されたレーザ光を通過させる
為の貫通孔、108は光ファイバに結像させる為の第2
レンズ、109は光ファイバである。ペルチェ素子とモ
ジュールは不図示である。
【0004】この様な構成で全体がモジュールに納めら
れる。この際、前記構成において、半導体レーザ光を平
行ビーム化するボールレンズ104を光線軸107上に
整列させてステム101に固定する方法としては、以下
のものがある。図5も用いて説明する。
【0005】1.半導体レーザ素子105をステム10
1に固定する。 2.半導体レーザ素子105を外部電極(モジュールに
ある為に不図示)と電気的に接続する。 3.レーザ素子105をレーザ発光させる。 4.ボールレンズホルダ102とホルダ受け103を一
体化してマニピュレータ(不図示)を用いて微動させ
る。 5.ボールレンズ104によるレーザ光の平行度を測定
する。 6.ステム101にホルダ受け103をレーザ溶接11
2する(図5のレーザ溶接部5参照)。 7.マニピュレータを用いてボールレンズホルダ102
のz軸方向を徴調節して、再度レーザ溶接6を行なう。
【0006】上記の様な工程により、半導体レーザ10
5と第1レンズ104が最適条件で光結合され、ステム
101に固定される事になる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、レンズホルダ102とホルダ受け103をレ
ーザ溶接6して固定する際、図5で示すようにホルダ受
け103とレンズホルダ102の部品間に隙間120が
生じると、溶接時のヒートショックにより最適な位置か
らずれてしまう事が多かった。この問題を回避する為に
は、嵌め合い部品の寸法を精度良く加工せねばならな
い。しかし、実際に部品を作成する上では歩留りも悪く
なり、若干でも寸法精度が異なるとレーザ溶接時の照
射、融解、収縮凝固の過程により固定後にずれが生じた
り、レンズホルダ102がホルダ受け103に入り難か
ったり、レンズホルダ102がホルダ受け103を押し
広げてしまう為に固定部分に隙間を作ってしまうといっ
た欠点があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、レンズ
ホルダを固定する為のレンズホルダ受けの側面を湾曲さ
せて内側に倒し込んだ形態にする事で、レンズホルダの
側面が常にレンズホルダ受けの側面と接触する構造とし
た。この様な構造にする事で、嵌め合い部品の寸法精度
に大きめの誤差が生じても、その誤差を吸収してレンズ
ホルダとホルダ受けの部品間には隙間が生じなくなる。
【0009】即ち、本発明の光伝送用モジュ−ルは、半
導体レーザ素子と該半導体レーザ素子を光ファイバへ光
学的に結合させる為のレンズと該レンズを保持する為の
レンズホルダ部材と該レンズホルダ部材を搭載する為の
ステムと該ステムの温度制御をする為の電子式冷却素子
との上記5つの要素が包含され、一端から前記光ファイ
バを外部に取り出せるパッケージ形の光伝送用モジュー
ルにおいて、上記レンズホルダ部材がレンズを保持する
第1部品とこれを調整固定する為の第2部品とからな
り、該第2部品の側面が第1部品の側面と隙間なく接触
する様に弾性変形出来る事を特徴とする。
【0010】また、本発明の光伝送用モジュ−ルは、半
導体光素子と該半導体光素子を光ファイバへ光学的に結
合させる為のレンズと該レンズを保持する為のレンズホ
ルダ部材とを有し、一端から前記光ファイバを外部に取
り出せるパッケージ形の光伝送用モジュールにおいて、
上記レンズホルダ部材がレンズを保持する第1部品とこ
れを調整固定する為の第2部品とからなり、該第2部品
の対向する側面部が第1部品の側面と隙間なく接触する
様に弾性変形出来る事を特徴とする。
【0011】更に、本発明のレンズホルダ部材は、光導
波路素子と情報媒体としての光ファイバとを光学的に結
合させた光モジュールの一部を成すレンズを保持する為
のレンズホルダ部材において、レンズを保持する第1部
品とこれを調整固定する為の第2部品とからなり、該第
2部品の対向する側面部が第1部品の側面と隙間なく接
触する様に弾性変形出来る様に形成されている事を特徴
とする。
【0012】より具体的には、前記第2部品の両側面部
の中心部分が内側に湾曲して倒れ込み、且つ側面部の上
部及び下部が拡がっている形状をしていたり、前記第2
部品において湾曲している中心部分が平坦化していた
り、前記第2部品の材料として鉄/クロムの合金を用い
ていたりする。
【0013】また、本発明の光通信ネットワークによれ
ば、複数の端末が光ネットワ−ク上に配置され、複数の
端末に上記光伝送用モジュ−ルが組み込まれている事を
特徴とする。
【0014】
【実施例1】以下、図1を用いて本発明の第1実施例に
ついて説明する。図1において、1はボールレンズ、2
は第1部品である所のボールレンズホルダ、3は第2部
品である所のホルダ受け、4はホルダ受け3をステムに
固定する為の張り出し部、5はホルダ受け3とステムを
溶接固定している箇所を示す。本実施例では、第1レン
ズとしてボールレンズ1を用いたが、これに限るもので
はなくロッドレンズ、非球面レンズ等でも同様に扱うこ
とが出来る。
【0015】次に、本実施例を用いた場合のレンズホル
ダ2とホルダ受け3の固定方法について、図2を用いて
説明する。 1、図2(a)の様に最初はレンズホルダ2とホルダ受
け3は別部品になっている。 2、図2(b)の様にレンズホルダ2とホルダ受け3を
嵌め合わせ、仮組みをする。この状態ではホルダ受け3
の両側面部13は図中の矢印の方向10に広がり、レン
ズホルダ2を挟みつける様になる。 3、半導体レーザ素子105をステム101に固定する
(図4参照)。 4、外部電極とレーザ105を電気的に接続する(不図
示)。 5、半導体レーザ105をレーザ発光させる。 6、図2(b)の様に仮組みしたレンズホルダ2、ホル
ダ受け3をマニピュレ−タ(不図示)を用いてステム1
01上でX、Y、Z軸上を微動させる(図4参照)。 7、ボ−ルレンズ1によるレーザ光の平行度を測定す
る。 8、この状態でZ軸方向に関して設定してあるレーザ溶
接ヘッド(不図示)を光軸方向(Y軸)にスキャンし
て、張り出し部分4のステム101に接触する部分を固
定する(図4参照)。 9、再度レンズホルダ2をY、Z軸に対して調整してレ
ーザ光の平行度を測定する。 10、この状態でホルダ受け3のくびれた部分、即ち図
2(b)で示す矢印部分16をレーザ溶接して、レンズ
ホルダ2とホルダ受け3を固定する。
【0016】以上本実施例について説明してきたが、そ
の効果としては、次の様な事が挙げられる。 1、ホルダ受け3の両側面部13にくびれた部分16を
設けることで、レンズホルダ2をZ軸方向から押し下げ
ると、くびれた部分16が開き、これによりX、Y軸を
固定しながら高さ(Z軸)調整を行う事が可能となっ
た。 2、ホルダ受け3にくびれた部分16を持たせた為に、
レンズホルダ2との間に隙間が生じない。 3、レンズホルダ受け3のくびれた部分16をレーザ溶
接6で固定するので、レンズホルダ2のヒートショック
によるずれや回転を防ぐ事が可能となった。 4、レンズホルダ受け3へのレーザ溶接アライメント
が、くびれた部分16に位置調整をすれば良いのでアラ
イメント時間が短縮された。
【0017】
【実施例2】図3を用いて本発明の別の実施例について
説明する。第1実施例ではホルダ受け3の両側面部13
のくびれの形状が円弧の凸状で、ボールレンズホルダ2
を保持する形になっていたが、本実施例ではくびれの部
分16が平面になっており、レンズホルダ2が面で押さ
えられる事で、保持がより堅固になった。また、レーザ
溶接時にも溶接ポイント6の位置合わせがより容易とな
り、ヒートショックによる位置ずれが仮組み時よりも、
より生じにくくなるという効果がある。その他は、第1
実施例と同じである。
【0018】
【発明の効果】以上説明した構成の本発明によって得ら
れる効果は以下の通りである。 (1)レンズホルダやホルダ受けに作製寸法公差があっ
ても隙間を生じる事がなくなり、レーザ溶接時のずれが
生じなくなった。 (2)組み立て作業中においてレンズホルダを所望の位
置に精密に設定出来る為、作業性も向上した。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の第1実施例を示す図。
【図2】図2は本発明の第1実施例の組み立ての様子を
示す図。
【図3】図3は本発明の別の実施例を示す図。
【図4】従来例である2レンズ結合系の説明図。
【図5】従来のレンズホルダとホルダ受けの組み立て
図。
【符号の説明】
1、104:第1レンズ(ボールレンズ) 2、102:レンズホルダ 3、103:レンズホルダ受け 4:ホルダ受けの溶接固定部 5:ステムとレンズホルダのレーザ溶接固定ポイント 6:レンズホルダとホルダ受けのレーザ溶接固定ポイン
ト 10:ホルダ受けの開く方向 13:レンズホルダ受けの側面部 16:ホルダ受けのくびれ部 101:ステム 105:レーザチップ 106:ホトデイテクタ 107:光線軸 108:第2レンズ(ロッドレンズ) 109:光ファイバ 110:レーザ光の貫通孔 111:サ−ミスタ 120:レンズホルダとホルダ受けの隙間
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年8月8日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
【図4】
【図1】
【図2】
【図5】

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体レーザ素子と該半導体レーザ素子を
    光ファイバへ光学的に結合させる為のレンズと該レンズ
    を保持する為のレンズホルダ部材と該レンズホルダ部材
    を搭載する為のステムと該ステムの温度制御をする為の
    電子式冷却素子との上記5つの要素が包含され、一端か
    ら前記光ファイバを外部に取り出せるパッケージ形の光
    伝送用モジュールにおいて、上記レンズホルダ部材がレ
    ンズを保持する第1部品とこれを調整固定する為の第2
    部品とからなり、該第2部品の側面が第1部品の側面と
    隙間なく接触する様に弾性変形出来る事を特徴とする光
    伝送用モジュ−ル。
  2. 【請求項2】前記第2部品の両側面の中心部分が内側に
    湾曲して倒れ込み、且つ側面の上部が拡がっている形状
    をしている事を特徴とする請求項1記載の光伝送用モジ
    ュ−ル。
  3. 【請求項3】前記第2部品において湾曲している中心部
    分が平坦化している事を特徴とする請求項2記載の光伝
    送用モジュ−ル。
  4. 【請求項4】半導体光素子と該半導体光素子を光ファイ
    バへ光学的に結合させる為のレンズと該レンズを保持す
    る為のレンズホルダ部材とを有し、一端から前記光ファ
    イバを外部に取り出せるパッケージ形の光伝送用モジュ
    ールにおいて、上記レンズホルダ部材がレンズを保持す
    る第1部品とこれを調整固定する為の第2部品とからな
    り、該第2部品の対向する側面部が第1部品の側面と隙
    間なく接触する様に弾性変形出来る事を特徴とする光伝
    送用モジュ−ル。
  5. 【請求項5】前記第2部品の両側面部の中心部分が内側
    に湾曲して倒れ込み、且つ側面部の上部及び下部が拡が
    っている形状をしている事を特徴とする請求項4記載の
    光伝送用モジュ−ル。
  6. 【請求項6】前記第2部品において湾曲している中心部
    分が平坦化している事を特徴とする請求項5記載の光伝
    送用モジュ−ル。
  7. 【請求項7】前記第2部品の材料として鉄/クロムの合
    金を用いた事を特徴とする請求項4記載の光伝送用モジ
    ュ−ル。
  8. 【請求項8】光導波路素子と情報媒体としての光ファイ
    バとを光学的に結合させた光モジュールの一部を成すレ
    ンズを保持する為のレンズホルダ部材において、レンズ
    を保持する第1部品とこれを調整固定する為の第2部品
    とからなり、該第2部品の対向する側面部が第1部品の
    側面と隙間なく接触する様に弾性変形出来る様に形成さ
    れている事を特徴とするレンズホルダ部材。
  9. 【請求項9】前記第2部品の両側面部の中心部分が内側
    に湾曲して倒れ込み、且つ側面部の上部及び下部が拡が
    っている形状をしている事を特徴とする請求項8記載の
    レンズホルダ部材。
  10. 【請求項10】前記第2部品において湾曲している中心
    部分が平坦化している事を特徴とする請求項9記載のレ
    ンズホルダ部材。
  11. 【請求項11】前記第2部品の材料として鉄/クロムの
    合金を用いた事を特徴とする請求項8記載のレンズホル
    ダ部材。
  12. 【請求項12】複数の端末が光ネットワ−ク上に配置さ
    れ、複数の端末に請求項1または4記載の光伝送用モジ
    ュ−ルが組み込まれている事を特徴とする光通信ネット
    ワーク。
JP16457594A 1994-06-23 1994-06-23 光伝送用モジュール及びそれに用いられるレンズホルダ部材 Pending JPH085876A (ja)

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