JPH09127377A - 光モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 格別の調芯工程は不要であり、光モジュール
の封止も比較的容易であり、そして扱い易い光モジュー
ルおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】 光ファイバ６を介して発光素子或は受光
素子４に光を入出力する光モジュールにおいて、２本の
Ｖ溝３１を形成したＶ溝付取り付け基板３を具備し、Ｖ
溝３１を基準としてＶ溝付取り付け基板３に位置決め固
定される発光素子或は受光素子４を具備し、Ｖ溝付取り
付け基板３が取り付け固定されるパッケージ５を具備
し、２本のガイドピン１がＶ溝３１に嵌合整合した状態
においてパッケージ５の窓孔５１に取り付けこれを封止
する封止用ガラス窓２を具備する光モジュールおよびそ
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光モジュールお
よびその製造方法に関し、特に、光モジュールに対して
光を入出力する光コネクタの接続取り扱いを容易にする
光モジュールおよびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】 光モジュールの従来例を図３を参照し
て説明する。図３に示される光モジュールは、パッケー
ジ５内の所定位置に発光素子４を搭載した後、実際にこ
の発光素子４に電気端子４２を介して通電発光させて放
射光が光ファイバ芯線９に入射する状態をモニタしなが
ら入射光量が最大となる様に光ファイバ芯線９の調芯固
定をするというものである。４を受光素子とした場合、
光ファイバ芯線９を介して導入された光により受光素子
４を照射し、受光素子４への入射光量を電気端子４２を
介して得られる電気出力をモニタしながら入射光量が最
大となる様に光ファイバ芯線９の調芯固定をする。光フ
ァイバ芯線９の調芯固定は、光ファイバ芯線９をこれを
保護するパイプ内に封止材料１０により接着し、或はろ
う付けすることにより接着封止される。光ファイバ芯線
９はガラスより成るので、ろう付けする場合は光ファイ
バ芯線９にメタルコーティングを施すことが行なわれ
る。

【０００３】図４を参照して光モジュールの他の従来例
を説明する。発光素子或は受光素子４をパッケージ５内
に搭載した後、ガラス窓１３により封止する。この場
合、光ファイバ芯線９はフェルール２０にその中心を貫
通して取り付けられている。ファイバ芯線９の先端はフ
ェルール２０の先端中心に露出しているので、このフェ
ルール２０の先端をガラス窓１３に係合して発光素子或
は受光素子４との間の光の入出力光量が最大となる様に
ガラス窓１３の外側からモニタして光ファイバ芯線９の
調芯固定をする。

【０００４】図５を参照するに、上述の光モジュール
は、何れも、光ファイバ芯線９をテープ光ファイバ６の
形にして光モジュールから或る一定の長さに延伸し、そ
の端部に光コネクタ１５を取り付ける構成を採用するも
のである。この様に光モジュールからテープ光ファイバ
６が延伸している光モジュールは、一般に、ピグテール
型光モジュールと呼ばれている。光モジュールは、結
局、或る一定の長さに延伸するテープ光ファイバ６に光
コネクタ１５を結合し、これに他方の光コネクタ１６を
結合し、これを介して外部と光の入出力をすることにな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上の光モジュール
は、発光素子を実際に発光させ、或は受光素子に光を入
射して光ファイバの調芯固定を行うものであり、加工の
工数が多くなる。そして、光ファイバをパイプ内に固定
することは容易なことではない。また、光モジュールの
従来例は、何れも、ピグテール型になるが、テールとな
る光ファイバの余長取り扱い処理をしなければならず、
これは光モジュールのユーザーにとって扱い易い形態と
はいい難い。

【０００６】この発明は、上述の通りの解決されるべき
課題を解消した光モジュールおよびその製造方法を提供
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】光ファイバ６を介して発
光素子或は受光素子４に光を入出力する光モジュールに
おいて、２本のＶ溝３１を形成したＶ溝付取り付け基板
３を具備し、Ｖ溝３１を基準としてＶ溝付取り付け基板
３に位置決め固定される発光素子或は受光素子４を具備
し、Ｖ溝付取り付け基板３が取り付け固定されるパッケ
ージ５を具備し、２本のガイドピン１がＶ溝３１に嵌合
整合した状態においてパッケージ５の窓孔５１に取り付
けこれを封止する封止用ガラス窓２を具備する光モジュ
ールを構成した。

【０００８】そして、更に、ガイドピン１を介してパッ
ケージ５に結合する光コネクタ１５を具備する光モジュ
ールを構成した。また、光コネクタ１５はパッケージ５
のガイドピン１が嵌合する２本のガイドピン嵌合孔７を
有し、２本のガイドピン嵌合孔７の中心線の間の間隔は
２本のガイドピン１の中心線の間の間隔に等しく構成さ
れ、２本のガイドピン嵌合孔７を基準として光ファイバ
６を光コネクタ１５に取り付け、ガイドピン嵌合孔７お
よび光モジュールのガイドピン１を仲立ちとして光ファ
イバ芯線先端が発光素子或は受光素子４に正確に整合調
整したものである光モジュールを構成した。

【０００９】更に、発光素子或は受光素子４はアレイ型
素子であり、光ファイバ６は多芯テープ光ファイバであ
る光モジュールを構成した。ここで、光ファイバ６を介
して発光素子或は受光素子４に光を入出力する光モジュ
ールの製造方法において、Ｖ溝付取り付け基板３に２本
のＶ溝３１を形成し、Ｖ溝３１を基準として発光素子或
は受光素子４をＶ溝付取り付け基板３に位置決め固定
し、パッケージ５にＶ溝付取り付け基板３を固定し、封
止用ガラス窓２にガイドピン１をＶ溝３１に嵌合整合す
る状態に取り付け、ガイドピン１がＶ溝３１に嵌合整合
した状態において封止用ガラス窓２をパッケージ５の窓
孔５１に取り付けこれを封止する光モジュールの製造方
法を構成した。

【００１０】そして、先の光モジュールの製造方法にお
いて、更に、光コネクタ１５に光モジュールのガイドピ
ン１が嵌合する２本のガイドピン嵌合孔７を形成し、２
本のガイドピン嵌合孔７の中心線の間の間隔は２本のガ
イドピンの中心線の間の間隔に正確に等しく調整し、２
本のガイドピン嵌合孔７を基準として光ファイバ６を光
コネクタに取り付け、ガイドピン嵌合孔７および光モジ
ュールのガイドピン１を仲立ちとして光ファイバ芯線先
端を発光素子或は受光素子に正確に整合調整する光モジ
ュールの製造方法を構成した。

【００１１】また、先の光モジュールの製造方法におい
て、Ｖ溝付取り付け基板３はシリコンウェハに異方性エ
ッチングを施してＶ溝３１を形成する光モジュールの製
造方法を構成した。

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明は、位置合せ用のＶ溝を
有する取り付け基板上のＶ溝を基準に設定されている所
定の位置に発光素子或は受光素子を搭載する。封止用の
ガラス窓にはガイドピンが貫通固定されているが、この
ガイドピンのガラス窓への固定時には高精度の位置合せ
は不要である。ここで、ピン間の距離は精度良く制御し
て取り付けられている。このガラス窓は、ガイドピンを
取り付け基板上のＶ溝に置いた位置で、接着、ろう付け
或は熔接によりパッケージに固定される。

【００１３】ガラス窓はパッケージと面で接触するので
封止は容易である。そして、光コネクタは、そのガイド
ピン嵌合孔がガイドピンに嵌合して光モジュールに結合
されるので、光コネクタの光ファイバ芯線は、ガイドピ
ンおよびＶ溝を介して発光素子或は受光素子に対して高
精度に位置合せをすることができ、結合に際して光ファ
イバの調芯工程は不要となる。

【００１４】シリコンウェハを異方性エッチングしてＶ
溝を刻設することにより１μｍ以下の精度の加工をする
ことができる。

【００１５】

【実施例】この発明の実施例を図１を参照して説明す
る。図１は光モジュールの実施例の構成部品の斜視図で
ある。図１において、４は発光素子或は受光素子であ
り、アレイ型の素子より成る。このアレイ型発光素子或
は受光素子４は、互に平行な２本のＶ溝３１が形成され
た取り付け基板３の所定の位置に、その配列方向をＶ溝
３１に直交して配列位置決めして搭載される。このアレ
イ型発光素子或は受光素子４の位置決めは、２本のＶ溝
３１を基準にしてこれらとの間の所定の相互位置関係を
正確に満足するものでなければならない。この基準とな
るＶ溝３１とアレイ型発光素子或は受光素子４の間の相
互位置決めは、フォトリソグラフィー技術によりＶ溝３
１を刻設するときに形成される位置合わせマークを使用
することにより高精度に実施することができる。

【００１６】ここで、パッケージ５の側面に形成される
窓孔５１を閉塞する封止用ガラス窓２には、２本のガイ
ドピン１を平行にして貫通固定する。なお、窓孔５１に
対するガラス窓２の固定位置は特に高精度であることは
要せず、後で説明される通り２本のガイドピン１それぞ
れの一方の端部をＶ溝３１に嵌合した状態において窓孔
５１を閉塞することができさえすれば充分である。

【００１７】アレイ型発光素子或は受光素子４をＶ溝３
１に対して正確に相互位置決め搭載したＶ溝付取り付け
基板３は、パッケージ５の底面５２に接着固定される。
封止用ガラス窓２に貫通固定される２本のガイドピン１
それぞれの一方の端部をパッケージ５側面の窓孔５１か
ら挿入し、Ｖ溝３１にそれぞれ嵌合した状態において封
止用ガラス窓２をパッケージ５の側面に接着、ろう付け
或は熔接する。パッケージ５に蓋を熔接してパッケージ
５の封止は完了する。

【００１８】図２（ａ）はパッケージ５の封止が完了し
た光モジュールを示す。図示されるアレイ型発光素子或
は受光素子４は４個の素子より成る。これらの各素子は
配線４１を介して出力端子４２に接続している。そし
て、２本のガイドピン１の一方の端部をＶ溝３１にそれ
ぞれ嵌合した状態において、他方の端部をパッケージ５
外部に突出している。

【００１９】次いで、図２（ｂ）を参照して光モジュー
ルに嵌合結合する光コネクタ１５を説明する。光ファイ
バ６は光コネクタ１５先端において光ファイバ芯線９先
端を露出している。光ファイバ６は多芯のテープ光ファ
イバを使用すると好適である。ここで、７はパッケージ
５のガイドピン１が嵌合するガイドピン嵌合孔であり、
２本のガイドピン嵌合孔７の中心線の間の間隔は２本の
ガイドピン１の中心線の間の間隔に正確に等しく構成さ
れる。そして、２本のガイドピン嵌合孔７を基準として
光ファイバ６を光コネクタに取り付け、ガイドピン嵌合
孔７および光モジュールのガイドピン１を仲立ちとして
光ファイバ芯線９先端がアレイ型発光素子或は受光素子
４に正確に整合する様に予め調整する。

【００２０】光コネクタ１５の２本のガイドピン嵌合孔
７にパッケージ５の外部に突出するガイドピン１が嵌合
して両者は相互に結合する。結局、光ファイバ６の芯線
９とアレイ型発光素子或は受光素子４とは、Ｖ溝３１、
ガイドピン１、およびガイドピン嵌合孔７を基準として
整合位置合わせが行なわれることとなる。図１はこの発
明の１実施例に過ぎず、Ｖ溝およびガイドピンの形状は
図１に示される形状構造のものに限定されない。そし
て、組立ての手順も上述の手順の外に、先ず、ガイドピ
ン１をＶ溝に合わせて固定した後、封止用のガラス窓を
貫通固定することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上の通りであって、この発明は、Ｖ溝
付取り付け基板にＶ溝を形成し、Ｖ溝を基準として発光
素子或は受光素子をＶ溝付取り付け基板に正確に位置決
め固定し、パッケージにＶ溝付取り付け基板を固定し、
封止用ガラス窓にガイドピンをＶ溝に嵌合整合する状態
において取り付け、ガイドピンがＶ溝に嵌合整合した状
態において封止用ガラス窓をパッケージの窓孔に取り付
けこれを封止する。一方において、光コネクタは、２本
のガイドピン嵌合孔の中心線の間の間隔は２本のガイド
ピンの中心線の間の間隔に正確に等しく構成され、そし
て、２本のガイドピン嵌合孔を基準として光ファイバを
光コネクタに取り付け、ガイドピン嵌合孔および光モジ
ュールのガイドピンを仲立ちとして光ファイバ芯線先端
がアレイ型発光素子或は受光素子に正確に整合調整す
る。この様にして、光モジュールと光コネクタはＶ溝、
ガイドピン、およびガイドピン嵌合孔を基準として整合
位置合わせが行なわれ、発光素子或は受光素子と光ファ
イバの芯線の整合位置合わせをすることができるので、
格別の調芯工程は不要である。そして、光モジュールの
封止も比較的容易である。また、光コネクタが光モジュ
ールに直接接続するので、ピグテール型の如く無駄な光
ファイバが付属せず、テールとなる光ファイバの余長取
り扱い処理は不要であるので、光モジュールのユーザー
にとって扱い易い光モジュールである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による光モジュールを構成する部品を
示す斜視図。

【図２】この発明による光モジュールと光コネクタの平
面図。

【図３】光モジュールの従来例を示す斜視図。

【図４】光モジュールの他の従来例を示す斜視図。

【図５】従来のピグテール型光モジュールを示す図。

【符号の説明】

１ ガイドピン ２ ガラス窓 ３ Ｖ溝付取り付け基板 ４ 発光素子或は受光素子 ５ パッケージ ６ テープ光ファイバ ７ ガイドピン嵌合孔 ９ 光ファイバ芯線 １０ 封止材料 １５ 光コネクタ １６ 光コネクタ ２０ フェルール ３１ Ｖ溝 ５１ 窓孔

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ファイバを介して発光素子或は受光素
   子に光を入出力する光モジュールにおいて、 Ｖ溝を形成したＶ溝付取り付け基板を具備し、Ｖ溝を基
   準としてＶ溝付取り付け基板に位置決め固定される発光
   素子或は受光素子を具備し、Ｖ溝付取り付け基板が取り
   付け固定されるパッケージを具備し、ガイドピンをＶ溝
   に嵌合整合した状態に取り付けた封止用ガラス窓を具備
   し、ガイドピンがＶ溝に嵌合整合した状態においてパッ
   ケージの窓孔に取り付けこれを封止する封止用ガラス窓
   を具備することを特徴とする光モジュール。
2. 【請求項２】 請求項１に記載される光モジュールにお
   いて、 更に、ガイドピンを介してパッケージに結合する光コネ
   クタを具備することを特徴とする光モジュール。
3. 【請求項３】 請求項２に記載される光モジュールにお
   いて、 光コネクタはパッケージのガイドピンが嵌合する２本の
   ガイドピン嵌合孔を有し、２本のガイドピン嵌合孔の中
   心線の間の間隔は２本のガイドピンの中心線の間の間隔
   に等しく構成され、２本のガイドピン嵌合孔を基準とし
   て光ファイバを光コネクタに取り付け、ガイドピン嵌合
   孔および光モジュールのガイドピンを仲立ちとして光フ
   ァイバ芯線先端がアレイ型発光素子或は受光素子に正確
   に整合調整したものであることを特徴とする光モジュー
   ル。
4. 【請求項４】 請求項３に記載される光モジュールにお
   いて、発光素子或は受光素子はアレイ型素子であり、光
   ファイバは多芯テープ光ファイバであることを特徴とす
   る光モジュール。
5. 【請求項５】 光ファイバを介して発光素子或は受光素
   子に光を入出力する光モジュールの製造方法において、
   Ｖ溝付取り付け基板にＶ溝を形成し、Ｖ溝を基準として
   発光素子或は受光素子をＶ溝付取り付け基板に位置決め
   固定し、パッケージにＶ溝付取り付け基板を固定し、封
   止用ガラス窓にガイドピンをＶ溝に嵌合整合する状態に
   取り付け、ガイドピンがＶ溝に嵌合整合した状態におい
   て封止用ガラス窓をパッケージの窓孔に取り付けこれを
   封止することを特徴とする光モジュールの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載される光モジュールの製
   造方法において、 光コネクタにパッケージのガイドピンが嵌合する２本の
   ガイドピン嵌合孔を形成し、２本のガイドピン嵌合孔７
   の中心線の間の間隔は２本のガイドピンの中心線の間の
   間隔に正確に等しく調整し、２本のガイドピン嵌合孔を
   基準として光ファイバを光コネクタに取り付け、ガイド
   ピン嵌合孔および光モジュールのガイドピンを仲立ちと
   して光ファイバ芯線先端をアレイ型発光素子或は受光素
   子に正確に整合調整することを特徴とする光モジュール
   の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項５および請求項６の内の何れかに
   記載される光モジュールの製造方法において、Ｖ溝付取
   り付け基板はシリコンウェハに異方性エッチングを施し
   てＶ溝を形成することを特徴とする光モジュールの製造
   方法。