JPH09159882A - 光素子と光ファイバの結合構造及び結合方法 - Google Patents
光素子と光ファイバの結合構造及び結合方法Info
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- JPH09159882A JPH09159882A JP34587195A JP34587195A JPH09159882A JP H09159882 A JPH09159882 A JP H09159882A JP 34587195 A JP34587195 A JP 34587195A JP 34587195 A JP34587195 A JP 34587195A JP H09159882 A JPH09159882 A JP H09159882A
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Landscapes
- Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】光並列モジュールの生産性を向上する、光通信
モジュールにおける光素子と光ファイバの結合構造の提
供。 【解決手段】アレイ状の光素子４を実装した光基板５上
に透明な材質で作られた透明スペーサー３を載置し、そ
の上に円柱状の穴を光素子の間隔と等しく形成したファ
イバ整列用フェルール２を乗せる構造とし、光学結合は
ファイバ整列用フェルール２の穴に光ファイバ１を挿入
して透明スペーサー３に当接し、光素子との距離を固定
して、ファイバ整列用フェルール２をスライドさせるこ
とにより、光ファイバ１と光素子４を位置合わせし透明
樹脂６を用いて固定する。
モジュールにおける光素子と光ファイバの結合構造の提
供。 【解決手段】アレイ状の光素子４を実装した光基板５上
に透明な材質で作られた透明スペーサー３を載置し、そ
の上に円柱状の穴を光素子の間隔と等しく形成したファ
イバ整列用フェルール２を乗せる構造とし、光学結合は
ファイバ整列用フェルール２の穴に光ファイバ１を挿入
して透明スペーサー３に当接し、光素子との距離を固定
して、ファイバ整列用フェルール２をスライドさせるこ
とにより、光ファイバ１と光素子４を位置合わせし透明
樹脂６を用いて固定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信モジュール
に関し、特に光並列通信モジュールにおける光素子と光
ファイバとの結合構造に関する。
に関し、特に光並列通信モジュールにおける光素子と光
ファイバとの結合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバと光素子との結合に関する従
来技術としては、例えば特開平１−１２６６０８号公報
には光導波路の端部近傍に略垂直壁を持つ凹型の溝を設
けた光入出力装置の構成が提案されている。
来技術としては、例えば特開平１−１２６６０８号公報
には光導波路の端部近傍に略垂直壁を持つ凹型の溝を設
けた光入出力装置の構成が提案されている。
【０００３】図５は、上記公報に提案される光入出力装
置の構成を示す図であり、図５（Ａ）は上面図、図５
（Ｂ）は側面図をそれぞれ示している。図５に示すよう
に、光導波路ａ−１〜ａ−４が形成されたＳｉ基板ｆ上
に、異方性エッチングを用いて光導波路ａ−１〜ａ−４
と光ファイバｂ−１〜ｂ−４とが光学結合するように光
ファイバ固定用のＶ溝ｃ−１〜ｃ−４を形成し、これに
光ファイバを固定する構造であった。なお、ｄは垂直
溝、ｅはクラッド層、ｇはバッファ層をそれぞれ示して
いる。
置の構成を示す図であり、図５（Ａ）は上面図、図５
（Ｂ）は側面図をそれぞれ示している。図５に示すよう
に、光導波路ａ−１〜ａ−４が形成されたＳｉ基板ｆ上
に、異方性エッチングを用いて光導波路ａ−１〜ａ−４
と光ファイバｂ−１〜ｂ−４とが光学結合するように光
ファイバ固定用のＶ溝ｃ−１〜ｃ−４を形成し、これに
光ファイバを固定する構造であった。なお、ｄは垂直
溝、ｅはクラッド層、ｇはバッファ層をそれぞれ示して
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、光ファイバと光導波路を形成する際
に、微細かつ複雑な加工が必要とされている。
来技術においては、光ファイバと光導波路を形成する際
に、微細かつ複雑な加工が必要とされている。
【０００５】このため、高価な製造装置と加工技術が必
要とされ、さらに製造に時間がかかり、量産性に欠ける
という問題を有する。
要とされ、さらに製造に時間がかかり、量産性に欠ける
という問題を有する。
【０００６】従って、本発明の目的は、上記従来技術の
問題点を解消し、光通信用モジュールの製造、及び構造
に関し、特に並列光通信モジュールの生産性を向上する
光素子と光ファイバとの結合構造及び結合方法を提供す
ることにある。
問題点を解消し、光通信用モジュールの製造、及び構造
に関し、特に並列光通信モジュールの生産性を向上する
光素子と光ファイバとの結合構造及び結合方法を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、アレイ状に所定間隔で配列された複数の
光素子が実装された光基板と、アレイ状に配列された複
数本の光ファイバと、前記光素子と前記光ファイバとの
間に配設され、光信号を透過する材料で形成されてなる
透明スペーサーと、を備えたことを特徴とする光素子と
光ファイバの結合構造を提供する。
め、本発明は、アレイ状に所定間隔で配列された複数の
光素子が実装された光基板と、アレイ状に配列された複
数本の光ファイバと、前記光素子と前記光ファイバとの
間に配設され、光信号を透過する材料で形成されてなる
透明スペーサーと、を備えたことを特徴とする光素子と
光ファイバの結合構造を提供する。
【０００８】本発明は、好ましくは透明スペーサーにレ
ンズを備えたことを特徴とする。
ンズを備えたことを特徴とする。
【０００９】本発明においては、好ましくは、内径が前
記光ファイバの径より大の略円柱状の穴を前記光素子の
配置に対応して設けたファイバ整列用フェルールを前記
透明スペーサー上に載置したことを特徴とする。
記光ファイバの径より大の略円柱状の穴を前記光素子の
配置に対応して設けたファイバ整列用フェルールを前記
透明スペーサー上に載置したことを特徴とする。
【００１０】本発明の光素子と光ファイバの結合構造
は、微細かつ複雑な加工を削減し、組立時間を短縮でき
る構造とされている。より具体的には、本発明に係る、
光素子と光ファイバとの光学的結合方法においては、マ
ルチモードガラスファイバを使用する場合において、透
明スペーサーを光ファイバと光素子の間に挿入し、透明
スペーサーの厚さは光ファイバと光素子との距離を決定
する構造を有しており、透明スペーサー上に光素子の間
隔と等しく（光素子に対応して）、直径がファイバ系よ
り大きい円柱状の穴を設けたファイバ整列用フェルール
を載置し、光ファイバを円柱状の穴に挿入し、光ファイ
バの端面を透明スペーサーに突き当て、ファイバ整列用
フェルールを微調整して、光ファイバと光素子の位置合
わせを行い、透明樹脂で固定する。
は、微細かつ複雑な加工を削減し、組立時間を短縮でき
る構造とされている。より具体的には、本発明に係る、
光素子と光ファイバとの光学的結合方法においては、マ
ルチモードガラスファイバを使用する場合において、透
明スペーサーを光ファイバと光素子の間に挿入し、透明
スペーサーの厚さは光ファイバと光素子との距離を決定
する構造を有しており、透明スペーサー上に光素子の間
隔と等しく（光素子に対応して）、直径がファイバ系よ
り大きい円柱状の穴を設けたファイバ整列用フェルール
を載置し、光ファイバを円柱状の穴に挿入し、光ファイ
バの端面を透明スペーサーに突き当て、ファイバ整列用
フェルールを微調整して、光ファイバと光素子の位置合
わせを行い、透明樹脂で固定する。
【００１１】これにより、微細かつ複雑な加工と長い製
造時間を要するＶ溝基板を使用することなく簡易結合が
実現できる。
造時間を要するＶ溝基板を使用することなく簡易結合が
実現できる。
【００１２】また、ガラスファイバでなくプラスチック
光ファイバを使用した場合は、コアがガラスファイバの
約２０倍と大きいので、光素子との位置調整も非常に容
易になるという特徴がある。
光ファイバを使用した場合は、コアがガラスファイバの
約２０倍と大きいので、光素子との位置調整も非常に容
易になるという特徴がある。
【００１３】さらに、透明スペーサーの厚みを変えるこ
とにより、光素子と光ファイバの光学結合損失を一括に
調整できるという利点を有する。
とにより、光素子と光ファイバの光学結合損失を一括に
調整できるという利点を有する。
【００１４】このように、本発明によれば、透明スペー
サーは厚さにより光素子と光ファイバの距離を制限し、
光ファイバを透明スペーサーに当接すると、光素子に対
する光ファイバのＺ方向の距離は無調整で決定すること
が可能とされ、光学結合を簡易化できる。
サーは厚さにより光素子と光ファイバの距離を制限し、
光ファイバを透明スペーサーに当接すると、光素子に対
する光ファイバのＺ方向の距離は無調整で決定すること
が可能とされ、光学結合を簡易化できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して以下に詳細に説明する。
して以下に詳細に説明する。
【００１６】図１は、本発明の第１の実施の形態の構成
を示す図であり、図１（Ａ）は、分解斜視図、図１
（Ｂ）は、実装状態の断面図をそれぞれ示している。図
１を参照すると、本実施形態は、複数の光素子４がアレ
イ状に配設された光基板５上に透明スペーサー３を被
せ、透明スペーサー３の上に、円柱状の穴（貫通孔）を
光素子４の間隔と等しく形成したファイバ整列用フェル
ール２を載置する構造とされている。なお、透明スペー
サー３の光素子４の対向する面には光素子４を収容する
のに十分な寸法の凹部が設けられている。
を示す図であり、図１（Ａ）は、分解斜視図、図１
（Ｂ）は、実装状態の断面図をそれぞれ示している。図
１を参照すると、本実施形態は、複数の光素子４がアレ
イ状に配設された光基板５上に透明スペーサー３を被
せ、透明スペーサー３の上に、円柱状の穴（貫通孔）を
光素子４の間隔と等しく形成したファイバ整列用フェル
ール２を載置する構造とされている。なお、透明スペー
サー３の光素子４の対向する面には光素子４を収容する
のに十分な寸法の凹部が設けられている。
【００１７】光素子４と光ファイバ１との光学結合は、
図１（Ｂ）に示すように、ファイバ整列用フェルール２
の穴に光ファイバ１を挿入し、光ファイバ１の一端を透
明スペーサー３の端面に当接して光素子４との距離を固
定し、ファイバ整列用フェルール２を摺動（スライド）
しながら、光素子４とのＸＹ平面上の位置合わせを行
い、光学結合させる。位置合わせ後において全体の固定
は透明樹脂６を用いている。この構造により、光素子４
と光ファイバ１の光学結合のための位置合わせは、両者
をスライドするだけでよく簡易化できる。
図１（Ｂ）に示すように、ファイバ整列用フェルール２
の穴に光ファイバ１を挿入し、光ファイバ１の一端を透
明スペーサー３の端面に当接して光素子４との距離を固
定し、ファイバ整列用フェルール２を摺動（スライド）
しながら、光素子４とのＸＹ平面上の位置合わせを行
い、光学結合させる。位置合わせ後において全体の固定
は透明樹脂６を用いている。この構造により、光素子４
と光ファイバ１の光学結合のための位置合わせは、両者
をスライドするだけでよく簡易化できる。
【００１８】さらに、本発明の第１の実施形態の変形と
して、図１のガラス光ファイバ１の代わりに、プラスチ
ック光ファイバ７を用いた構成例を図２に示す。図２に
おいて、図１（Ｂ）と同一の要素には同一の参照符号を
付し、以下では図１に示した前記第１の実施形態との相
違点を説明する。
して、図１のガラス光ファイバ１の代わりに、プラスチ
ック光ファイバ７を用いた構成例を図２に示す。図２に
おいて、図１（Ｂ）と同一の要素には同一の参照符号を
付し、以下では図１に示した前記第１の実施形態との相
違点を説明する。
【００１９】図２を参照して、第１の実施形態の変形に
おいては、プラスチック光ファイバ７を用いている。プ
ラスチック光ファイバの特徴は光導波路であるコア径が
従来のマルチモードガラス光ファイバに比べ約２０倍の
直径１ｍｍであり、このため光素子４との位置合わせが
極めて容易である。
おいては、プラスチック光ファイバ７を用いている。プ
ラスチック光ファイバの特徴は光導波路であるコア径が
従来のマルチモードガラス光ファイバに比べ約２０倍の
直径１ｍｍであり、このため光素子４との位置合わせが
極めて容易である。
【００２０】図４は、ガラスファイバ（コア径５０μ
ｍ）とＬＥＤ（Light Emitting Diode）（８０μｍ径）
の相対ずれ量（Ｘ方向距離）に対する光学結合損失の関
係を測定した実測値を示す図である。相対ずれ量が２０
μｍで約１ｄＢの光学結合損失が発生している。
ｍ）とＬＥＤ（Light Emitting Diode）（８０μｍ径）
の相対ずれ量（Ｘ方向距離）に対する光学結合損失の関
係を測定した実測値を示す図である。相対ずれ量が２０
μｍで約１ｄＢの光学結合損失が発生している。
【００２１】この結果から、プラスチック光ファイバ
（コア径１０００μｍ）を用いれば１ｄＢの結合損失は
数百μｍのずれ量に相当するため、部品精度、位置精度
はそれほど重要でなくなり、複数個の光素子をアレイ状
に等間隔に実装した光基板を使用することができる。ま
た、光学結合が非常に容易になる等の利益がある。
（コア径１０００μｍ）を用いれば１ｄＢの結合損失は
数百μｍのずれ量に相当するため、部品精度、位置精度
はそれほど重要でなくなり、複数個の光素子をアレイ状
に等間隔に実装した光基板を使用することができる。ま
た、光学結合が非常に容易になる等の利益がある。
【００２２】次に、本発明の第２の実施形態を図面を参
照して説明する。図３は、本発明の第２の実施形態の構
成を示す図である。
照して説明する。図３は、本発明の第２の実施形態の構
成を示す図である。
【００２３】図３に示すように、本実施形態において
は、図１及び図２を参照して説明した前記第１の実施形
態の透明スペーサー３に加工が加えられ、光ファイバ１
と光素子４の間にレンズ８が配設された構造とされてい
る。
は、図１及び図２を参照して説明した前記第１の実施形
態の透明スペーサー３に加工が加えられ、光ファイバ１
と光素子４の間にレンズ８が配設された構造とされてい
る。
【００２４】光素子４から出力された光は、レンズ８の
集光作用により、効率よく光ファイバ１のコアと光学結
合される。また、レンズ８が最も集光する距離に、光素
子４もしくは光ファイバ１を位置決めするには、透明ス
ペーサー３の厚みの制御によって決定することができ
る。
集光作用により、効率よく光ファイバ１のコアと光学結
合される。また、レンズ８が最も集光する距離に、光素
子４もしくは光ファイバ１を位置決めするには、透明ス
ペーサー３の厚みの制御によって決定することができ
る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光ファイバと光素子との間に透明スペーサーを設けたこ
とにより、透明スペーサーは厚さにより光素子と光ファ
イバの距離を制限し、光ファイバを透明スペーサーに当
接すると、光素子に対する光ファイバのＺ方向の距離は
無調整で決定することが可能とされ、光ファイバと光素
子の位置調整を簡易化するという効果を有する。これに
より、光通信用モジュールの製造コストを削減し、組立
時間を短縮するという効果を有する。
光ファイバと光素子との間に透明スペーサーを設けたこ
とにより、透明スペーサーは厚さにより光素子と光ファ
イバの距離を制限し、光ファイバを透明スペーサーに当
接すると、光素子に対する光ファイバのＺ方向の距離は
無調整で決定することが可能とされ、光ファイバと光素
子の位置調整を簡易化するという効果を有する。これに
より、光通信用モジュールの製造コストを削減し、組立
時間を短縮するという効果を有する。
【００２６】また、本発明においては、光基板上に実装
される光素子としては、光素子アレイ（例えばＬＥＤア
レイ）の代わりに、基本的に、光素子単体を用いるよう
にしたものであり、これにより従来技術では光素子のバ
ラツキ等により規格外で使用できなかった光素子アレイ
から良品の光素子を切り離して使用することが可能とな
り、光素子の歩留まりを向上するという効果を有する。
される光素子としては、光素子アレイ（例えばＬＥＤア
レイ）の代わりに、基本的に、光素子単体を用いるよう
にしたものであり、これにより従来技術では光素子のバ
ラツキ等により規格外で使用できなかった光素子アレイ
から良品の光素子を切り離して使用することが可能とな
り、光素子の歩留まりを向上するという効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示す図であ
る。 （Ａ）分解斜視図である。 （Ｂ）断面図である。
る。 （Ａ）分解斜視図である。 （Ｂ）断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の変形例を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の第２の実施形態の構成を示す分解斜視
図である。
図である。
【図４】ガラスファイバとＬＥＤの位置ずれによる結合
損失を示す図である。
損失を示す図である。
【図５】従来技術を示す図である。 （Ａ）上面図である。 （Ｂ）側面図である。
１ 光ファイバ ２ ファイバ整列用フェルール ３ 透明スペーサー ４ 光素子 ５ 光基板 ６ 樹脂 ７ プラスチック光ファイバ ８ レンズ ａ−１〜ａ−４ 光導波路 ｂ−１〜ｂ−４ 光ファイバ ｃ−１〜ｃ−４ Ｖ溝 ｄ 垂直溝 ｅ クラッド ｆ Ｓｉ基板 ｇ バッファ層
Claims (4)
- 【請求項１】アレイ状に所定間隔で配列された複数の光
素子が実装された光基板と、 アレイ状に配列された複数本の光ファイバと、 前記光素子と前記光ファイバとの間に配設され、光信号
を透過する材料で形成されてなる透明スペーサーと、 を備えたことを特徴とする光素子と光ファイバの結合構
造。 - 【請求項２】アレイ状に所定間隔で配列された複数の光
素子が実装された光基板と、 アレイ状に配列された複数本の光ファイバと、 前記光素子と前記光ファイバとの間に配設され、光信号
を透過する材料で形成されてなる透明スペーサーと、 を備え、 前記透明スペーサーにレンズを備えたことを特徴とする
光素子と光ファイバの結合構造。 - 【請求項３】内径が前記光ファイバの径より大の略円柱
状の穴を前記光素子の配置に対応して設けたファイバ整
列用フェルールを前記透明スペーサー上に載置したこと
を特徴とする請求項１又は２記載の光素子と光ファイバ
の結合構造。 - 【請求項４】光基板上にアレイ状に所定間隔で配設され
た複数の光素子と、アレイ状に配列された複数本の光フ
ァイバと、を結合する方法であって、 前記光素子と光ファイバとの間に、光信号を透過する材
料で形成されてなり前記光素子と前記光ファイバとの距
離を画定する厚さを有する透明スペーサーを、備え、 前記透明スペーサー上に、内径が前記光ファイバの径よ
り大の略円柱状の穴を前記光素子の配置に対応して設け
たファイバ整列用フェルールを載置し、 前記光ファイバを前記ファイバ整列用フェルールの前記
略円柱状の穴に挿入して前記光ファイバの一端を前記透
明スペーサーの端面に当接し、 前記ファイバ整列用フェルールをＸ−Ｙ方向で微調整し
て前記光ファイバと前記光素子の位置合わせをした後に
透明樹脂で固定する、 ことを特徴とする光素子と光ファイバの結合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34587195A JPH09159882A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 光素子と光ファイバの結合構造及び結合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34587195A JPH09159882A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 光素子と光ファイバの結合構造及び結合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09159882A true JPH09159882A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18379562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34587195A Pending JPH09159882A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 光素子と光ファイバの結合構造及び結合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09159882A (ja) |
Cited By (8)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002202440A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | 光モジュールの実装構造及び実装方法 |
| WO2003001246A3 (en) * | 2000-12-26 | 2003-07-24 | Emcore Corp | Optical transmitter, receiver or transceiver module |
| US6623178B1 (en) | 1999-06-16 | 2003-09-23 | Seiko Epson Corporation | Optical module and method of manufacture thereof, semiconductor device, and optical transmission device |
| WO2004081630A1 (ja) * | 2003-03-13 | 2004-09-23 | Fujitsu Limited | 光伝送モジュール及びその製造方法 |
| JP2005043622A (ja) * | 2003-07-28 | 2005-02-17 | Toshiba Corp | 光半導体モジュール及びその製造方法 |
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