JP2002156547A - 光回路モジュール及びその組立方法 - Google Patents

光回路モジュール及びその組立方法

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JP2002156547A
JP2002156547A JP2000354816A JP2000354816A JP2002156547A JP 2002156547 A JP2002156547 A JP 2002156547A JP 2000354816 A JP2000354816 A JP 2000354816A JP 2000354816 A JP2000354816 A JP 2000354816A JP 2002156547 A JP2002156547 A JP 2002156547A
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lens
sleeve
optical signal
circuit module
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JP2000354816A
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Gyohon Shu
暁凡 朱
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化、コストと挿入損失の低減、及び接着
等による固定作業の容易化を図った光回路モジュール及
びその組立方法を提供すること。 【解決手段】 光回路モジュールは、光ファイバ22,
23を保持するキャピラリ24と、光機能素子25と、
光ファイバ22からの光信号を平行光にして光機能素子
25に入射させるコリメータレンズ26とを備える。同
レンズ26は、スリーブ27の一端面27aに当接させ
た光機能素子25の反射面25aに焦点が一致する位置
でスリーブ27内に固定されている。キャピラリ24、
コリメータレンズ26、及び光機能素子25の全ての部
品を1つのスリーブ27に固定するようにしたので、部
品点数が少なくなり、モジュール全体が小型になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信に用いられ
る光回路モジュール、特に、コリメータを有する光回路
モジュール及びその組立方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、コリメータを有する光回路モジュ
ールとして、特開平09-230169公報やU.S.P.5,555,330号
公報に開示されたものが知られている。
【0003】前者の公報に開示された光回路モジュール
にあっては、2本の光ファイバと両光ファイバの素線を
保持するキャピラリとがフェルールに接着され、同フェ
ルールはスリーブに、同スリーブはレンズ及び光ろ波器
を取り付けた第1のレンズホルダに、同レンズホルダは
凸ブロックに、そして、同凸ブロックは筐体にそれぞれ
溶接で固定される。また、この光回路モジュールは、2
本の光ファイバの一方から出射された励起光をレンズで
平行光にして光ろ波器へ出射し、同光ろ波器で反射され
た励起光を他方の光ファイバに入射させるようになって
いる。そして、この光回路モジュールでは、励起光を他
方の光ファイバに結合するために、スリーブと第1のレ
ンズホルダを調整するとともに、同レンズホルダと凸ブ
ロックを調整する。
【0004】一方、上記後者の公報に開示されて光回路
モジュールは、2本の光ファイバを保持するガラスキャ
ピラリと、同キャピラリの端面に一端面が固定されたレ
ンズと、同レンズの他端面に固定されたフィルタとを備
えている。この光回路モジュールでは、ガラスキャピラ
リの端面にレンズの一端面が熱硬化性樹脂で接着されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記前者の
従来技術では、部品点数が多いために、モジュール全体
が大型化しかつコストが増大してしまうとともに、接着
や溶接で固定する個所が多く、煩雑である。また、光機
能素子である光ろ波器をレンズの焦点に設置していない
ために、結合損失が大きい。
【0006】一方、上記後者の従来技術では、2本の光
ファイバを保持するガラスキャピラリの端面とレンズの
一端面とを熱硬化性樹脂で接着するので、ガラスキャピ
ラリとレンズとの間の光路中に接着剤が入り込む虞があ
る。このため、接着剤がその光路中に入り込まないよう
に注意しながら接着作業を行う必要があり、接着作業が
困難である。また、接着信頼性も低い。
【0007】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、小型化、コストと挿入損失の低
減、及び接着等による固定作業の容易化と信頼性向上を
図った光回路モジュール及びその組立方法を提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に係る発明は、光信号を出射する光信号出
射手段と、光機能素子と、光信号出射手段と光機能素子
との間に配置され、光信号出射手段からの光信号を平行
光にして光機能素子に入射させるレンズと、光機能素子
で反射されレンズで集光された光信号を検出する光信号
検出手段とを備える光回路モジュールであって、前記光
機能素子は1つのスリーブの一端面に固定されており、
前記レンズは、前記スリーブの一端面に当接させた前記
光機能素子の反射面に焦点が一致する位置で前記スリー
ブ内に固定されており、そして、前記光信号出射手段及
び光信号検出手段は、前記光機能素子の反射面で反射さ
れ前記レンズで集光された光信号を前記光信号検出手段
に結合させる位置で、前記スリーブ内に固定されている
ことを特徴とする光回路モジュールである。
【0009】この発明によれば、光信号出射手段、レン
ズ、光機能素子及び光信号検出手段の全ての部品を1つ
のスリーブに固定するようにしたので、部品点数が少な
くなり、モジュール全体が小型になる。
【0010】また、光信号出射手段、レンズ、及び光信
号検出手段は、光機能素子の反射面に対して同素子と同
じスリーブ上で位置決めされているので、光機能素子
は、それらの部品に対して最適な位置で固定されている
ことになる。このため、光機能素子で反射された光信号
を光信号検出手段に最適に結合することができる。これ
により、光信号出射手段と光信号検出手段との結合損失
が低減され、挿入損失が低減される。
【0011】そして、光機能素子は、上記従来技術(U.
S.P.5,555,330号公報)のようにレンズの端面に直接固
定されるのではなく、その反射面がレンズの端面から同
レンズの焦点距離だけ離れた位置で、スリーブの一端面
に接着等により固定されている。このため、接着剤がレ
ンズと光機能素子との間の光路中に入り込む虞がない。
これにより、接着剤が光路中に入り込まないように注意
しながら接着作業を行う必要がなく、接着等による固定
作業が容易になる。同様に、光信号出射手段と光信号検
出手段もレンズの他端面から同焦点距離だけ離れてい
る。
【0012】したがって、小型化、コストと挿入損失の
低減、及び接着等による固定作業の容易化を図ることが
できる。請求項2に係る発明は、請求項1に記載の光回
路モジュールにおいて、前記光信号出射手段としての少
なくとも1本の入射側光ファイバと、前記光信号検出手
段としての少なくとも1本の出射側光ファイバと、これ
らの光ファイバが保持されたキャピラリとを備え、同キ
ャピラリは、前記光機能素子で反射され前記レンズで集
光された光信号を前記出射側光ファイバに結合させる位
置で前記スリーブ内に固定されていることを特徴とす
る。
【0013】この発明によれば、入射側光ファイバから
レンズへ出射され、光機能素子で反射され、さらにレン
ズで集光された光信号を、出射側光ファイバに最適に結
合することができる。これにより、入射側光ファイバと
出射側光ファイバとの結合損失が低減され、挿入損失を
低減することができる。
【0014】また、スリーブに対するキャピラリの固定
を、上記従来技術のようにキャピラリとレンズを接着剤
で直接固定するのではなく、光ファイバのレンズ側端部
から離れた位置で、キャピラリの外周とスリーブの内周
を接着する等の方法で行うことができる。このため、接
着剤が、キャピラリとレンズとの間の光路中に入り込む
虞がない。これによって、接着剤が光路中に入り込まな
いように注意しながら接着作業を行う必要がなく、接着
等による固定作業が容易になる。
【0015】請求項3に係る発明は、請求項2に記載の
光回路モジュールにおいて、前記キャピラリの外径を前
記スリーブの内径よりも、調芯代の隙間分だけ小さくし
たことを特徴とする。
【0016】この発明によれば、キャピラリは、レンズ
の中心軸方向への位置調整に加えて、同中心軸に対する
位置や傾きも前記調芯代の隙間分だけ調整可能になる。
ただし、通常、傾き調整は不要である。これにより、光
機能素子をスリーブの一端面に接着等により予め固定し
た状態で、キャピラリの前記中心軸方向への位置と同中
心軸に対する位置を調整するだけで、光機能素子で反射
された光信号を出射側光ファイバに結合させることがで
きる。なお、調芯後は、キャピラリをスリーブに接着等
により固定する。この調芯方法は特に光機能素子が既に
固定している場合やレンズ端面を反射面として利用する
場合に必要である。
【0017】請求項4に係る発明は、請求項2又は請求
項3に記載の光回路モジュールにおいて、前記キャピラ
リは、チューブを介して前記スリーブに固定されること
を特徴とする。
【0018】この発明によれば、キャピラリは、前記位
置を調整して調芯作業を終了した後に、チューブを介し
てスリーブに接着等により固定することができる。した
がって、スリーブに対するキャピラリの接着等による固
定の信頼性を向上させることができる。
【0019】請求項5に係る発明は、請求項2〜4のい
ずれか一項に記載の光回路モジュールにおいて、前記キ
ャピラリは、2本の光ファイバが保持された2芯キャピ
ラリであることを特徴とする。
【0020】この発明によれば、光回路モジュールとし
ての2芯コリメータモジュールを作る場合に、小型化、
コストと挿入損失の低減、及び接着等による固定作業の
容易化を図ることができる。
【0021】請求項6に係る発明は、請求項2〜4のい
ずれか一項に記載の光回路モジュールにおいて、前記キ
ャピラリは、少なくとも3本の光ファイバが保持された
多芯キャピラリであることを特徴とする。
【0022】この発明によれば、光回路モジュールとし
て、少なくとも3本の光ファイバを有する多芯コリメー
タモジュールを作る場合にも、小型化、コストと挿入損
失の低減、及び接着等による固定作業の容易化を図るこ
とができる。例えば、複数種類の波長の光を含む光信号
から2種類以上の波長の光を分離する場合、少なくとも
3本の光ファイバが必要になるが、これらの光ファイバ
が1つのキャピラリに保持される場合にも、上記作用効
果が得られる。
【0023】請求項7に係る発明は、請求項6に記載の
光回路モジュールにおいて、前記光機能素子は、特定波
長域の光を反射する第1の光機能素子と、同光機能素子
に積層され、同光機能素子の透過光を反射する第2の光
機能素子とを含むことを特徴とする。
【0024】この発明によれば、光回路モジュールとし
て、2種類の光機能素子を有する多芯コリメータモジュ
ールを作る場合に、スリーブの一端面に固定された第1
の光機能素子に第2の光機能素子を積層することによ
り、小型化、コストと挿入損失の低減、及び接着等によ
る固定作業の容易化を図ることができる。
【0025】請求項8に係る発明は、請求項1に記載の
光回路モジュールにおいて、前記光信号出射手段として
の少なくとも1つの入射側導波路と、前記光信号検出手
段としての少なくとも1つの出射側導波路とが形成され
た1つの導波路基板を備え、同導波路基板は、前記光機
能素子で反射され前記レンズで集光された光信号を前記
出射側導波路に結合させる位置で前記スリーブ内に固定
されていることを特徴とする。
【0026】この発明によれば、入射側導波路からレン
ズへ出射され、光機能素子で反射され、さらにレンズで
集光された光信号を、出射側導波路に最適に結合するこ
とができる。これにより、入射側導波路と出射側導波路
との結合損失が低減され、挿入損失を低減することがで
きる。
【0027】また、スリーブに対する導波路基板の固定
を、レンズの端部から離れた位置で、導波路基板の外周
とスリーブの内周を接着する等の方法で行うことができ
る。このため、接着剤が、入射側及び出射側導波路とレ
ンズとの間の光路中に入り込む虞がない。これによっ
て、接着剤が光路中に入り込まないように注意しながら
接着作業を行う必要がなく、接着等による固定作業が容
易になる。
【0028】請求項9に係る発明は、請求項8に記載の
光回路モジュールにおいて、前記導波路基板は、前記ス
リーブの内面に合致する曲面に形成された外面を有する
とともに、断面が矩形状或いは半円弧状に形成されてい
ることを特徴とする。
【0029】請求項10に係る発明は、請求項1に記載
の光回路モジュールにおいて、前記光信号出射手段とし
ての少なくとも1つの入射側光ファイバと、前記光信号
検出手段としての少なくとも1つの受光素子と、前記入
射側光ファイバが保持されたキャピラリと、前記受光素
子のチップが実装された保持部材とを備え、同保持部材
及び前記キャピラリは、前記光機能素子で反射され前記
レンズで集光された光信号を前記受光素子に結合させる
位置で前記スリーブ内に固定されていることを特徴とす
る。
【0030】この発明によれば、入射側光ファイバから
レンズへ出射され、光機能素子で反射され、さらにレン
ズで集光された光信号を、受光素子に最適に結合するこ
とができる。これにより、光ファイバと受光素子との結
合損失が低減され、挿入損失を低減することができる。
【0031】また、スリーブに対するキャピラリ及び保
持部材の固定を、レンズの端部から離れた位置で、キャ
ピラリ及び保持部材の外周とスリーブの内周を接着する
等の方法で行うことができる。このため、接着剤が、入
射側光ファイバ及び受光素子とレンズとの間の光路中に
入り込む虞がない。これによって、接着剤が光路中に入
り込まないように注意しながら接着作業を行う必要がな
く、接着等による固定作業が容易になる。
【0032】請求項11に係る発明は、請求項1に記載
の光回路モジュールにおいて、前記光信号出射手段とし
ての少なくとも1つの発光素子と、前記光信号検出手段
としての少なくとも1つの出射側光ファイバと、前記発
光素子のチップが実装された保持部材と、前記出射側光
ファイバが保持されたキャピラリとを備え、同キャピラ
リ及び前記保持部材は、前記光機能素子で反射され前記
レンズで集光された光信号を前記出射側光ファイバに結
合させる位置で前記スリーブ内に固定されていることを
特徴とする。
【0033】この発明によれば、発光素子からレンズへ
出射され、光機能素子で反射され、さらにレンズで集光
された光信号を、出射側光ファイバに最適に結合するこ
とができる。これにより、発光素子と出射側光ファイバ
との結合損失が低減され、挿入損失を低減することがで
きる。
【0034】また、スリーブに対する保持部材及びキャ
ピラリの固定を、レンズの端部から離れた位置で、保持
部材及びキャピラリの外周とスリーブの内周を接着する
等の方法で行うことができる。このため、接着剤が、発
光素子及び出射側光ファイバとレンズとの間の光路中に
入り込む虞がない。これによって、接着剤が光路中に入
り込まないように注意しながら接着作業を行う必要がな
く、接着等による固定作業が容易になる。
【0035】請求項12に係る発明は、請求項1に記載
の光回路モジュールにおいて、前記光信号出射手段とし
ての少なくとも1つの発光素子と、前記光信号検出手段
としての少なくとも1つの受光素子と、前記発光素子及
び受光素子の各チップが実装された1つの保持部材とを
備え、同保持部材は、前記光機能素子で反射され前記レ
ンズで集光された光信号を前記受光素子に結合させる位
置で前記スリーブ内に固定されていることを特徴とす
る。
【0036】この発明によれば、発光素子からレンズへ
出射され、光機能素子で反射され、さらにレンズで集光
された光信号を、受光素子に最適に結合することができ
る。これにより、発光素子と受光素子との結合損失が低
減され、挿入損失を低減することができる。
【0037】また、スリーブに対する保持部材の固定
を、コリメータレンズの端部から離れた位置で、保持部
材の外周とスリーブの内周を接着する等の方法で行うこ
とができる。このため、接着剤が、発光素子及び受光素
子とレンズとの間の光路中に入り込む虞がない。これに
よって、接着剤が光路中に入り込まないように注意しな
がら接着作業を行う必要がなく、接着等による固定作業
が容易になる。
【0038】請求項13に係る発明は、請求項1〜12
のいずれか一項に記載の光回路モジュールにおいて、前
記光機能素子の透過光を集光する第2のレンズと、同レ
ンズからの光が入射する少なくとも1本の光ファイバを
保持する第2のキャピラリとが第2のスリーブ内に、収
容されたコリメータが固定されていることを特徴とす
る。
【0039】この発明によれば、第2のコリメータを固
定するだけで、追加機能を有する光回路モジュールを簡
単に作ることができる。請求項14に係る発明は、請求
項1〜13のいずれか一項に記載の光回路モジュールの
組立方法であって、前記レンズを、その焦点が前記スリ
ーブの一端面と一致する位置で前記スリーブ内に固定す
る工程と、この固定後、前記光信号検出手段で検出され
る光信号の強度が最大になるように、前記レンズの中心
軸に対する前記光機能素子の傾きを調整するとともに、
前記光信号出射手段及び光信号検出手段の、前記中心軸
方向の位置を調整する工程と、この調整後に、前記光機
能素子をスリーブの一端面に固定するとともに、前記光
信号出射手段及び光信号検出手段を前記スリーブ内に固
定する工程とを備えることを特徴とする光回路モジュー
ルの組立方法である。
【0040】この発明によれば、光信号出射手段、レン
ズ、光機能素子及び光信号検出手段の全ての部品を1つ
のスリーブに固定するようにしたので、部品点数が少な
くなり、モジュール全体が小型になる。
【0041】また、光信号出射手段、レンズ、及び光信
号検出手段を、光機能素子の反射面に対して同素子と同
じスリーブ上で位置決めするので、光機能素子は、それ
らの部品に対して最適な位置で固定されることになる。
このため、光機能素子で反射された光信号を光信号出射
手段に最適に結合することができる。これにより、光信
号出射手段と光信号検出手段との結合損失が低減され、
挿入損失が低減される。
【0042】そして、光機能素子を、上記従来技術のよ
うにレンズの端面に直接固定されるのではなく、スリー
ブの一端面に接着等により固定する。このため、接着剤
がレンズと光機能素子との間の光路中に入り込む虞がな
い。これにより、接着剤が光路中に入り込まないように
注意しながら接着作業を行う必要がなく、接着等による
固定作業が容易になる。したがって、小型化、コストと
挿入損失の低減、及び接着等による固定作業の容易化を
図ることができる。
【0043】請求項15に係る発明は、請求項1〜13
のいずれか一項に記載の光回路モジュールの組立方法で
あって、前記光機能素子を、その反射面を前記スリーブ
の一端面に当接させて同スリーブに固定するかまたは前
記レンズ端面に直接、当接させて固定するとともに、前
記レンズを、その焦点が前記スリーブの前記端面と一致
する位置で前記スリーブ内に固定する工程と、前記光信
号検出手段で検出される光信号の強度が最大になるよう
に、前記光信号出射手段及び光信号検出手段の、前記レ
ンズの中心軸方向の位置及び同中心軸に対する位置を調
整する工程と、この調整後に、前記光信号出射手段及び
光信号検出手段とを前記スリーブに固定する工程とを備
えることを特徴とする光回路モジュールの組立方法であ
る。
【0044】この発明によれば、上記請求項14に記載
の発明が奏する上記作用効果に加えて、光機能素子とレ
ンズをスリーブに予め固定することができる。
【0045】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した光回路
モジュール及びその組立方法に係る各実施形態を図面に
基づいて説明する。
【0046】[第1の実施形態]第1の実施形態に係る
光回路モジュール及びその組立方法を、図1〜図3に基
づいて説明する。この光回路モジュール21は、2本の
光ファイバ22,23を保持するキャピラリ24と、光
機能素子25と、キャピラリ24と光機能素子25との
間に配置され、光ファイバ22からの光信号を平行光に
して光機能素子25に入射させるレンズ26とを備え
る。本実施形態では、レンズとして屈折率分布型ロッド
レンズを採用しているが、特にこれに限定されるもので
はない。
【0047】2本の光ファイバ22,23の一方22
は、光信号を出射する光信号出射手段としての入射側光
ファイバである。同光ファイバ22には、他の光学素子
等から送られる光信号(入射光)を伝送してその出射端
からレンズ26へ出射する。その他方の光ファイバ23
は、光機能素子25の反射面25aで反射されレンズ2
6で集光された光信号を検出する光信号検出手段として
の出射側光ファイバである。同光ファイバ23の入射端
に入射したレンズ26からの光信号は、同ファイバ23
により伝送され、その出射端から他の光学素子へ出射さ
れる。
【0048】光機能素子25として、各種のフィルタ、
部分反射鏡、或いは全反射鏡等が使用される。同光機能
素子25は、1つのスリーブ27の一端面27aに固定
されている。このスリーブ27は、例えば円筒体であ
る。
【0049】レンズ26は、スリーブ27の一端面27
aに当接させた光機能素子25の反射面25aに焦点が
一致する位置でスリーブ27内に固定されている。本例
では、レンズ26の端面からその焦点までの距離d1
(図3(a)参照)は、例えば約0.25mmである。また、
本例では、光機能素子25の反射面25aは、同素子2
5の表面になっているが、光機能素子25の反射面がそ
の裏面側になる場合もある。
【0050】また、キャピラリ24は、光機能素子25
の反射面25aで反射されレンズ26で集光された光信
号を出射側光ファイバ23に結合させる位置、すなわち
その光信号を同光ファイバ23に入射させる位置でスリ
ーブ27内に固定されている。本例では、光ファイバ2
2,23は、図2に示すように、各光ファイバ22,2
3のコアの中心C1,C2がキャピラリ24の中心Cに
関して対称になるような位置でかつ互いに平行になるよ
うにキャピラリ24に保持されている。
【0051】そして、レンズ26の両端面のうち、一端
面(キャピラリ側端面)26aは、光ファイバへの戻り
光を低減するために斜めに形成されている。この斜め角
度として、中心軸28に垂直な面から8度がよく用いら
れる。レンズ26の他端面(光機能素子側端面)26b
は、同レンズ26の中心軸28に垂直な平坦面である。
また、キャピラリ24の一端面24a(レンズ側端面)
は、レンズ26の一端面26aと略同じ角度で斜めに形
成されている。また、キャピラリ24の端面24aに
は、入射側光ファイバ22の出射端と出射側光ファイバ
23の入射端とがそれぞれ開口している。そして、キャ
ピラリ24の端面24aとレンズ26の一端面26aと
の間には、同レンズ26の焦点距離に相当する空気間隔
を設けてある。
【0052】このような空気間隔を設けてあるため、レ
ンズ26のレンズ長Z1(その中心軸28上での長さ)
は、1/4ピッチより僅かに短くなっている。次に、上
記構成を有する光回路モジュール21の組立方法につい
て説明する。
【0053】この組立方法は、以下の工程(A)〜
(C)を備える。 (A)レンズ26を、図3(a)で示すように、その焦
点がスリーブ27の一端面27aと一致する位置でスリ
ーブ27内に固定する工程。
【0054】(B)この固定後、キャピラリ24をスリ
ーブ27内に挿入し、出射側光ファイバ23の出射端か
ら出射される光信号の強度(光信号検出手段としての光
ファイバ23で検出される光信号の強度)が最大になる
ように、レンズ26の中心軸28に対する光機能素子2
5の傾きを調整するとともに、キャピラリ24の、中心
軸28方向の位置を調整する工程。
【0055】(C)この調整後に、光機能素子25をス
リーブ27の一端面27aに固定するとともに、キャピ
ラリ24をスリーブ27内に固定する工程。なお、上記
工程(A)では、レンズ26を、その他端面26bから
スリーブ27の一端面27aまでの距離d1が同レンズ
26の焦点距離になるような位置でスリーブ27内に固
定する。
【0056】また、上記工程(B)では、出射側光ファ
イバ23の出射端から出射される光信号を図示しないフ
ォトダイオード等の受光素子で受光し、同受光素子の出
力をモニタしながら、その出力が最大になるように、光
機能素子25とキャピラリ24の調整を行う。この調整
のうち、光機能素子25の前記傾き調整は、X軸まわり
の角度θxと、Y軸まわりの角度θyについて行う。こ
うした調整を行う際には、光機能素子25及びキャピラ
リ24をそれぞれ図示しない治具で保持しながら行う。
【0057】また、上記工程(C)において、光機能素
子25をスリーブ27の一端面27aに接着等で接合し
て固定する場合、その接合部に予め塗布しておいた紫外
線硬化性樹脂等の接着剤に光を照射することにより行
う。同様に、キャピラリ24をスリーブ27内に接着等
で接合して固定する場合、キャピラリ24の外周面に予
め塗布しておいた紫外線硬化性樹脂等の接着剤に光を照
射することにより行う。
【0058】以上のように構成された第1の実施形態に
よれば、以下の作用効果を奏する。 (イ)2本の光ファイバ22,23を保持するキャピラ
リ24、レンズ26、及び光機能素子25の全ての部品
を1つのスリーブ27に固定するようにしたので、部品
点数が少なくなり、モジュール全体が小型になる。
【0059】(ロ)キャピラリ24及びレンズ26を、
光機能素子25の反射面25aに対して同素子25と同
じスリーブ27上で位置決めするので、光機能素子25
は、それらの部品24,26に対して最適な位置で固定
されることになる。このため、光機能素子25で反射さ
れレンズ26で集光された光信号を出射側光ファイバ2
3に最適に結合することができる。これにより、入射側
光ファイバ22と出射側光ファイバ23との結合損失が
低減され、挿入損失が低減される。
【0060】(ハ)接着剤がレンズ26と光機能素子2
5及びキャピラリとの間の光路中に入り込む虞がない。
これにより、接着剤がその光路中に入り込まないように
注意しながら接着作業を行う必要がなく、接着等による
固定作業が容易になる。
【0061】(ニ)上記(イ)〜(ハ)の作用効果が得
られるので、光回路モジュールとしての2芯コリメータ
を作る場合に、小型化、コストと挿入損失の低減、及び
接着等による固定作業の容易化を図ることができる。
【0062】(ホ)レンズ26を前記位置でスリーブ2
7内に固定しておくことにより、光機能素子25の反射
面25aをスリーブ27の一端面27aに当接させる
と、反射面25aがレンズ26の焦点と一致する。この
ため、レンズ26の中心軸28に対する光機能素子25
の傾き調整を、同光機能素子25の反射面25aを前記
焦点に略一致させた状態で行うことができ、調芯作業を
精度良く、しかも簡単に行うことができる。
【0063】(ヘ)キャピラリ24の端面24aを斜め
に形成してあるので、光ファイバ22への戻り光を低減
することができる。 [第2の実施形態]次に、第2の実施形態に係る光回路
モジュール及びその組立方法を、図4(a),(b)に
基づいて説明する。
【0064】本実施形態では、キャピラリ24外周とス
リーブ27内周の間に、調芯代としての隙間ができるよ
うにキャピラリ24の外径をスリーブ27の内径よりも
小さくしてある。これにより、キャピラリ24のスリー
ブ27内での位置を、中心軸28方向の位置及び中心軸
28に対する傾きの両方について調整できる。また、キ
ャピラリ24は、スリーブ27内で前記位置と傾きを調
整した後、チューブ30を介してスリーブ27端面に固
定されるようになっている。
【0065】次に、本実施形態に係る光回路モジュール
21の組立方法について説明する。この組立方法は、以
下の工程(A)〜(C)を備える。 (A)光機能素子25を、その反射面25aをスリーブ
27の一端面27aに当接させて同スリーブ27に固定
するとともに、レンズ26を、その焦点がスリーブ27
の一端面27aと一致する位置でスリーブ27内に固定
する工程(図4(a)参照)。
【0066】(B)出射側光ファイバ23の出射端から
出射される光信号の強度が最大になるように、キャピラ
リ24の、前記中心軸28方向の位置及び同中心軸28
に対する位置を調整する工程。
【0067】(C)この調整後に、キャピラリ24の外
径に近い内径を持つチューブ30を介してスリーブ27
の端面に固定する工程。なお、上記工程(C)におい
て、チューブ30の内周面とスリーブ27に面した端面
に予め塗布しておいた紫外線硬化性樹脂等の接着剤に光
を照射し、これによりスリーブ27に固定されるように
する。
【0068】第2の実施形態によれば、以下の作用効果
を奏する。 (ト)上記作用効果(イ)〜(ニ)及び(ヘ)に加え
て、光機能素子25とコリメータレンズ26をスリーブ
27に予め固定することができる。
【0069】[第3の実施形態]次に、第3の実施形態
に係る光回路モジュール及びその組立方法を、図5に基
づいて説明する。
【0070】本実施形態では、図1〜図3に示す上記第
1の実施形態に係る光回路モジュール21において、光
機能素子25からの透過光を受けるために、1芯コリメ
ータ40を固定したものである。こうして光回路モジュ
ール21と1芯コリメータ40とを組み合せることによ
り、光回路モジュール41が構成される。
【0071】1芯コリメータ40は、光回路モジュール
21のキャピラリ24及びレンズ26を通って光機能素
子25に入射した光信号の透過光を集光する第2のレン
ズ42と、同レンズ42で集光される光が入射する1本
の光ファイバ43を保持する第2のキャピラリ44とが
第2のスリーブ45内に収容されている。
【0072】ここで、光機能素子25は、キャピラリ2
4及びレンズ26を通って光機能素子25に入射した光
信号(例えば波長がλ1〜λnの光成分を含む光信号)
のうち、例えば波長λ1の光成分が反射され、残りの光
成分が透過するような特性を有している。
【0073】次に、光回路モジュール41の組立方法に
ついて説明する。この組立方法は、以下の工程(A)〜
(C)を備える。 (A)レンズ42を第2のスリーブ45内に固定する工
程。
【0074】(B)この固定後に、光ファイバ43の出
射端から出射される光信号の強度が最大になるように、
第2のキャピラリ44の、中心軸28A方向の位置及び
同中心軸28Aに対する光回路モジュール21の傾きを
調整する工程。
【0075】(C)この調整後に、第2のキャピラリ4
4を第2のスリーブ45に固定するとともに、第2のス
リーブ45の一端面を光機能素子25の透過光出射面2
5bに固定する工程。ここで、代わりに別の部材を介し
て第2のスリーブ45を光回路モジュール21に固定し
てもよい。
【0076】なお、固定は、その接合面に予め塗布して
おいた紫外線硬化性樹脂等の接着剤に光を照射すること
により行う。第3の実施形態によれば、以下の作用効果
を奏する。
【0077】(チ)光回路モジュール21に1芯コリメ
ータ40を固定するだけで、追加機能を有する光回路モ
ジュール41を簡単に作ることができる。 [第4の実施形態]次に、第4の実施形態に係る光回路
モジュール及びその組立方法を、図6及び図7に基づい
て説明する。
【0078】本実施形態に係る光回路モジュール21A
では、図1に示す上記第1の実施形態のキャピラリ24
に代えて、4本の光ファイバ51〜54が保持された4
芯キャピラリ24Aを用いている。また、光機能素子2
5に、第2の光機能素子55を積層してある。光機能素
子25は、複数の波長λ1〜λnの光成分を含む光信号
(以下、混合光という)が入射される場合に、混合光か
ら特定波長、例えばλ1の光成分を反射するようになっ
ている。また、光機能素子55は、光機能素子25を透
過した混合光(波長λ2〜λnの光成分を含む)から特
定波長、例えばλ2の光信号を反射するようになってい
る。こうして2種類の光機能素子25,55を用いるこ
とにより、混合光から、特定波長、例えばλ1,λ2の
光成分を分離し、波長λ1,λ2の各光信号を個別に取
り出せるようになっている。
【0079】このため、本実施形態で用いる4本の光フ
ァイバ51〜54のうちの2本51,54は第1の光信
号(λ1の光信号)用であり、残りの2本52,53は
第2の光信号(λ2の光信号)用である。すなわち、光
ファイバ51はλ1用の入射側光ファイバ、52はλ2
用の入射側光ファイバ、光ファイバ54はλ1用の出射
側光ファイバ、そして、光ファイバ53はλ2の出射側
光ファイバである。また、これら4本の光ファイバ51
〜54は、図7に示すように、キャピラリ24Aの中心
に形成された断面が正方形のファイバ保持孔56内に、
中心孔Cに関して対称な位置に保持されている。
【0080】このような構成を有する光回路モジュール
21Aでは、入射側光ファイバ51,52を通り、レン
ズ26を介して光機能素子25にそれぞれ入射する混合
光のうちの波長λ1の光信号は、光機能素子25で反射
され、レンズ26を介して出射側光ファイバ54に結合
するようになっている。また、光機能素子25を透過し
た混合光(λ2〜λnの光成分を含む)のうちのλ2の
光信号は、光機能素子55で反射されて光機能素子25
を再び透過し、さらに、レンズ26を介して出射側光フ
ァイバ53に結合するようになっている。
【0081】第4の実施形態によれば、以下の作用効果
を奏する。 (リ)光回路モジュールとして、少なくとも4本の光フ
ァイバ51〜54を有する4芯コリメータモジュールを
作る場合にも、小型化、コストと挿入損失の低減、及び
接着等による固定作業の容易化を図ることができる。
【0082】なお、本例では、光機能素子55を光機能
素子25に固定する前に、λ1の光信号が出射側光ファ
イバ54に結合しかつλ2の光信号が出射側光ファイバ
53に結合するように、キャピラリ24Aの前記位置及
び傾きと光機能素子55の傾きとを調整する必要があ
る。
【0083】[第5の実施形態]次に、第5の実施形態に
係る光回路モジュール及びその組立方法を、図8及び図
9に基づいて説明する。
【0084】本実施形態に係る光回路モジュール21B
では、図1に示す上記第1の実施形態のキャピラリ24
に代えて、光信号出射手段としての入射側導波路60
と、光信号検出手段としての出射側導波路61と、両導
波路60,61が形成された導波路基板62とを備えて
いる。
【0085】導波路基板62は、光機能素子25で反射
されレンズ26で集光された光信号を出射側導波路61
に結合させる位置でスリーブ27内に固定されている。
したがって、本例の光回路モジュールでは、入射側導波
路60を通ってレンズ26に入射した光信号は、同レン
ズ26で平行光にされて光機能素子25で反射され、さ
らにレンズ26で集光されて出射側導波路61に入射
し、同出射側導波路61を通って他の光学素子等へ出射
されるようになっている。
【0086】また、導波路基板62は、表面付近に両導
波路60,61が形成された平板状の部材であり、その
両側面62a、62bはスリーブ27の内周面に合致す
る曲面に形成されている。
【0087】第5の実施形態によれば、以下の作用効果
を奏する。 (ヌ)上記第1の実施形態と同様に上記(イ)〜(ヘ)
の作用効果を奏することができる。
【0088】(ル)導波路基板62の両側面62a、6
2bを、スリーブ27の内周面に合致する曲面に形成し
てあるので、導波路基板62をスリーブ27内に挿入し
てその両側面を接着等で固定する際に、導波路基板62
をスリーブ27内に確実に固定することができる。
【0089】なお、上記第5の実施形態において、平板
状の導波路基板62に代えて、図10に示すように、ス
リーブ27の内周面に合致する半球状の曲面を有する半
円柱状の導波路基板62Aを用いてもよい。
【0090】[第6の実施形態]次に、第6の実施形態
に係る光回路モジュール及びその組立方法を、図11及
び図12に基づいて説明する。
【0091】本実施形態に係る光回路モジュール21C
では、図1に示す上記第1の実施形態のキャピラリ24
に代えて、光信号出射手段としての発光素子70と、光
信号検出手段としての受光素子71と、両素子70,7
1の各チップが実装された保持部材72とを備えてい
る。発光素子70として例えば発光ダイオードが使用さ
れ、受光素子71として例えばフォトダイオードが使用
されている。
【0092】保持部材72は、光機能素子25で反射さ
れレンズ26で集光された光信号を受光素子71に結合
させる位置でスリーブ27内に固定されている。したが
って、本例の光回路モジュールでは、発光素子70から
出射されレンズ26に入射した光信号は、同レンズ26
で平行光にされて光機能素子25で反射され、さらにレ
ンズ26で集光されて受光素子71に入射し、この入射
光の強度に応じた電気信号が電線73より出力されるよ
うになっている。
【0093】また、保持部材72は、表面に両素子7
0,71の各チップが実装された平板状の部材であり、
その両側面72a、72bはスリーブ27の内周面に合
致する曲面に形成されている。
【0094】第6の実施形態によれば、以下の作用効果
を奏する。 (ヲ)上記第1の実施形態と同様に上記(イ)〜(ヘ)
の作用効果を奏することができる。
【0095】(ワ)保持部材72の両側面72a、72
bを、スリーブ27の内周面に合致する曲面に形成して
あるので、保持部材72をスリーブ27内に挿入してそ
の両側面を接着等で固定する際に、保持部材72をスリ
ーブ27内に確実に固定することができる。
【0096】[変形例]なお、以上説明した各実施形態
は、以下のように構成を変更して実施することができ
る。
【0097】・図1〜図3に示す上記第1の実施形態に
おいて、キャピラリ24をスリーブ27に挿入した状態
で、キャピラリ24の中心Cが中心軸28と一致しかつ
光ファイバ22,23のコアの中心軸C1,C2が中心
軸28と平行になるように、キャピラリ24とスリーブ
27を精度良く加工するのが好ましい。この場合、中心
C1,C2軸が中心軸28に関して対称でかつ同軸28
と平行になるので、上記工程(C)におけるキャピラリ
24の傾き調整を省略でき、キャピラリ24の、中心軸
28方向の位置のみを調整すればよく、その分だけ調芯
作業がより簡単になる。
【0098】・図4に示す上記第2の実施形態におい
て、チューブ30を用いずに、キャピラリ24Aの外周
面とスリーブ27の内周面との間の隙間に樹脂等を充填
してその隙間を埋めるようにしてもよい。
【0099】・上記第1,第2の実施形態、図6,図8
及び図11にそれぞれ示す上記第4,第5,及び第6実
施形態において、図5に示す上記第3の実施形態の1芯
コリメータ40をそれぞれ付加してもよい。
【0100】・図6に示す上記第4の実施形態におい
て、入射側光ファイバ51,52を1本にして入射側光
ファイバを共用するようにしてもよい。この場合、光フ
ァイバを第4の実施形態よりも1本少なくすることがで
きる。
【0101】・第4の実施形態において、5本以上の光
ファイバを保持する多芯キャピラリを、キャピラリ24
Aに代えて用いることもできる。 ・図8に示す上記第5の実施形態において、光信号出射
手段としての少なくとも1本の入射側光ファイバを有す
るキャピラリと、光信号検出手段としての少なくとも1
つの出射側導波路61を有する導波路基板62とを、ス
リーブ27内に配置する構成にしてもよい。この場合、
キャピラリは導波路基板を含むことになる。
【0102】・上記第5の実施形態において、光信号出
射手段としての少なくとも1つの入射側導波路60を有
する導波路基板62と、光信号検出手段としての少なく
とも1本の出射側光ファイバを有するキャピラリとを、
スリーブ27内に配置する構成にしてもよい。
【0103】・図11に示す上記第6の実施形態におい
て、光信号出射手段としての少なくとも1本の入射側光
ファイバを有するキャピラリと、光信号検出手段として
の少なくとも1つの受光素子71を有する保持部材72
とを、スリーブ27内に配置する構成にしてもよい。
【0104】・上記第6の実施形態において、光信号出
射手段としての少なくとも1つの発光素子70を有する
保持部材72と、光信号検出手段としての少なくとも1
本の出射側光ファイバを有するキャピラリとを、スリー
ブ27内に配置する構成にしてもよい。
【0105】・図11に示す上記第6の実施形態におい
て、保持部材72に、光信号出射手段として、λ1〜λ
nの光信号をそれぞれ出射する複数個の発光ダイオード
のチップと、光信号検出手段として、λ1〜λnの光信
号をそれぞれ受光するフォトダイードアレイのチップと
を実装するように構成することもできる。この場合、λ
1〜λnの光信号の各強度を個別に検出したn種類の電
気信号を出力することができる。
【0106】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型化、コストと挿入損失の低減、及び接着等による固
定作業の容易化と信頼性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1の実施形態に係る光回路モジュールの縦
断面図。
【図2】 図1のA−A線に沿う断面図。
【図3】 (a),(b)は図1の光回路モジュールの
組立方法の説明図。
【図4】 (a)は第2の実施形態に係る光回路モジュ
ールの縦断面図、(b)は同モジュールの組立方法の説
明図。
【図5】 第3の実施形態に係る光回路モジュールの縦
断面図。
【図6】 第4の実施形態に係る光回路モジュールの縦
断面図。
【図7】 図6のB−B線に沿う断面図。
【図8】 第5の実施形態に係る光回路モジュールの縦
断面図。
【図9】 図8のC−C線に沿う断面図。
【図10】 第5の実施形態の変形例を示す図9と同様
の断面図。
【図11】 第6の実施形態に係る光回路モジュールの
縦断面図。
【図12】 図11のD−D線に沿う断面図。
【符号の説明】
21,21A,21B,21C…光回路モジュール、2
2,51,52…光信号出射手段としての入射側光ファ
イバ、23,53,54…光信号検出手段としての出射
側光ファイバ、24,24A…キャピラリ、25,55
…光機能素子、25a…反射面、26…レンズ、27…
スリーブ、27a…一端面、28,28A…中心軸、3
0…チューブ、40…1芯コリメータ、41…光回路モ
ジュール、42…第2のコリメータレンズ、43…光フ
ァイバ、44…第2のキャピラリ、60…光信号出射手
段としての入射側導波路、61…光信号検出手段として
の出射側導波路、62…導波路基板、70…光信号出射
手段としての発光素子、71…光信号検出手段としての
受光素子、72…保持部材。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光信号を出射する光信号出射手段と、光
    機能素子と、光信号出射手段と光機能素子との間に配置
    され、光信号出射手段からの光信号を平行光にして光機
    能素子に入射させるレンズと、光機能素子で反射されレ
    ンズで集光された光信号を検出する光信号検出手段とを
    備える光回路モジュールであって、前記光機能素子は1
    つのスリーブの一端面に固定されており、前記レンズ
    は、前記スリーブの一端面に当接させた前記光機能素子
    の反射面に焦点が一致する位置で前記スリーブ内に固定
    されており、そして、前記光信号出射手段及び光信号検
    出手段は、前記光機能素子の反射面で反射され前記レン
    ズで集光された光信号を前記光信号検出手段に結合させ
    る位置で、前記スリーブ内に固定されていることを特徴
    とする光回路モジュール。
  2. 【請求項2】 前記光信号出射手段としての少なくとも
    1本の入射側光ファイバと、前記光信号検出手段として
    の少なくとも1本の出射側光ファイバと、これらの光フ
    ァイバが保持されたキャピラリとを備え、同キャピラリ
    は、前記光機能素子で反射され前記レンズで集光された
    光信号を前記出射側光ファイバに結合させる位置で前記
    スリーブ内に固定されていることを特徴とする請求項1
    に記載の光回路モジュール。
  3. 【請求項3】 前記キャピラリの外径を前記スリーブの
    内径よりも、調芯代の隙間分だけ小さくしたことを特徴
    とする請求項2に記載の光回路モジュール。
  4. 【請求項4】 前記キャピラリは、チューブを介して前
    記スリーブに固定されることを特徴とする請求項2又は
    請求項3に記載の光回路モジュール。
  5. 【請求項5】 前記キャピラリは、2本の光ファイバが
    保持された2芯キャピラリであることを特徴とする請求
    項2〜4のいずれか一項に記載の光回路モジュール。
  6. 【請求項6】 前記キャピラリは、少なくとも3本の光
    ファイバが保持された多芯キャピラリであることを特徴
    とする請求項2〜4のいずれか一項に記載の光回路モジ
    ュール。
  7. 【請求項7】 前記光機能素子は、特定波長域の光を反
    射する第1の光機能素子と、同光機能素子に積層され、
    同光機能素子の透過光を反射する第2の光機能素子とを
    含むことを特徴とする請求項6に記載の光回路モジュー
    ル。
  8. 【請求項8】 前記光信号出射手段としての少なくとも
    1つの入射側導波路と、前記光信号検出手段としての少
    なくとも1つの出射側導波路とが形成された1つの導波
    路基板を備え、同導波路基板は、前記光機能素子で反射
    され前記レンズで集光された光信号を前記出射側導波路
    に結合させる位置で前記スリーブ内に固定されているこ
    とを特徴とする請求項1に記載の光回路モジュール。
  9. 【請求項9】 前記導波路基板は、前記スリーブの内面
    に合致する曲面に形成された外面を有するとともに、断
    面が矩形状或いは半円弧状に形成されていることを特徴
    とする請求項8に記載の光回路モジュール。
  10. 【請求項10】 前記光信号出射手段としての少なくと
    も1つの入射側光ファイバと、前記光信号検出手段とし
    ての少なくとも1つの受光素子と、前記入射側光ファイ
    バが保持されたキャピラリと、前記受光素子のチップが
    実装された保持部材とを備え、同保持部材及び前記キャ
    ピラリは、前記光機能素子で反射され前記レンズで集光
    された光信号を前記受光素子に結合させる位置で前記ス
    リーブ内に固定されていることを特徴とする請求項1に
    記載の光回路モジュール。
  11. 【請求項11】 前記光信号出射手段としての少なくと
    も1つの発光素子と、前記光信号検出手段としての少な
    くとも1つの出射側光ファイバと、前記発光素子のチッ
    プが実装された保持部材と、前記出射側光ファイバが保
    持されたキャピラリとを備え、同キャピラリ及び前記保
    持部材は、前記光機能素子で反射され前記レンズで集光
    された光信号を前記出射側光ファイバに結合させる位置
    で前記スリーブ内に固定されていることを特徴とする請
    求項1に記載の光回路モジュール。
  12. 【請求項12】 前記光信号出射手段としての少なくと
    も1つの発光素子と、前記光信号検出手段としての少な
    くとも1つの受光素子と、前記発光素子及び受光素子の
    各チップが実装された1つの保持部材とを備え、同保持
    部材は、前記光機能素子で反射され前記レンズで集光さ
    れた光信号を前記受光素子に結合させる位置で前記スリ
    ーブ内に固定されていることを特徴とする請求項1に記
    載の光回路モジュール。
  13. 【請求項13】 前記光機能素子の透過光を平行光にす
    る第2のレンズと、同レンズからの光が入射する少なく
    とも1本の光ファイバを保持する第2のキャピラリとが
    第2のスリーブ内に、収容されたコリメータが固定され
    ていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項
    に記載の光回路モジュール。
  14. 【請求項14】 請求項1〜13のいずれか一項に記載
    の光回路モジュールの組立方法であって、 前記レンズを、その焦点が前記スリーブの一端面と一致
    する位置で前記スリーブ内に固定する工程と、 この固定後、前記光信号検出手段で検出される光信号の
    強度が最大になるように、前記レンズの中心軸に対する
    前記光機能素子の傾きを調整するとともに、前記光信号
    出射手段及び光信号検出手段の、前記中心軸方向の位置
    を調整する工程と、 この調整後に、前記光機能素子をスリーブの一端面に固
    定するとともに、前記光信号出射手段及び光信号検出手
    段を前記スリーブ内に固定する工程とを備えることを特
    徴とする光回路モジュールの組立方法。
  15. 【請求項15】 請求項1〜13のいずれか一項に記載
    の光回路モジュールの組立方法であって、 前記光機能素子を、その反射面を前記スリーブの一端面
    に当接させて同スリーブに固定するかまたは前記レンズ
    端面に直接、当接させて固定するとともに、前記レンズ
    を、その焦点が前記スリーブの前記端面と一致する位置
    で前記スリーブ内に固定する工程と、 前記光信号検出手段で検出される光信号の強度が最大に
    なるように、前記光信号出射手段及び光信号検出手段
    の、前記レンズの中心軸方向の位置及び同中心軸に対す
    る位置を調整する工程と、 この調整後に、前記光信号出射手段及び光信号検出手段
    とを前記スリーブに固定する工程と備えることを特徴と
    する光回路モジュールの組立方法。
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