JP2009020542A - 一心双方向光モジュールのジョイントフォルダ - Google Patents

Abstract

【課題】 一心双方向光モジュールの部品点数が少なく、小型化が可能で、組立て誤差が少なく、高精度の組立てが可能なジョイントフォルダを提供する。
【解決手段】 一心双方向光モジュールの筐体１そのものに、多重波長の光を双方向に伝送する光ファイバ９の光ファイバ固定部３と、送信光λ１を発光する半導体レーザ１２の半導体レーザ固定部４と、受信光λ２を受信するフォトダイオード１４のフォトダイオード固定部５とを一体に形成し、光ファイバ９、半導体レーザ１２、フォトダイオード１４を光学的に結合する筐体１の光路空間部に、多重波長を分離する光学フィルタ８の固定面７を一体に形成し、この固定面７に光学フィルタ８を貼り付けるようにした。
【選択図】 図２

Description

この発明は、一心双方向光モジュールを組立てる際に、多重波長の光を双方向に伝送する光ファイバと、送信光を発光する半導体レーザと、受信光を受信するフォトダイオードと、多重波長を分離する光学フィルタとを固定するために使用するジョイントフォルダに関するものである。

ＦＴＴＨ（Fiber to the home）に代表される光ファイバ通信における光加入者系では、一本の光ファイバに１．３μｍ帯と１．５５μｍ帯の２波長で送受信を行う波長多重方式が主流になっている。
このような波長多重方式に使用される一心双方向光モジュールとして、従来、特許文献１及び特許文献２に示される構造のものがある。

ＥＰＣ６４４６９９Ａ１ ＵＳＰ５８４１５６２

これらの文献に示された一心双方向光モジュールは、多重波長の光を双方向に伝送する光ファイバと、送信光を発光する半導体レーザと、受信光を受信するフォトダイオードと、多重波長を分離する光学フィルタを有し、これらの構成部品を、それぞれ個別の固定部材を介して筐体に固定する構造になっている。

したがって、従来の一心双方向光モジュールは、筐体に各構成部品を固定するための固定部材が個別に必要であり、部品点数が多く、小型化しにくいという問題や、筐体に対する各固定部材の位置調整が困難で、組立て誤差も生じやすく、高精度のものを得るためには、コストが掛かるという問題がある。

そこで、この発明は、部品点数が少なく、より小型化することが可能で、しかも組立て誤差が少なく、高精度の組立てが可能な一心双方向光モジュールのジョイントフォルダを提供しようとするものである。

この発明は、上記の課題を解決するために、一心双方向光モジュールのジョイントフォルダの構成として、筐体そのものに、多重波長の光を双方向に伝送する光ファイバの光ファイバ固定部と、送信光を発光する半導体レーザの半導体レーザ固定部と、受信光を受信するフォトダイオードのフォトダイオード固定部とを一体に形成し、光ファイバ、半導体レーザ、フォトダイオードを光学的に結合する筐体の光路空間部に、多重波長を分離する光学フィルタの固定面を一体に形成するという構成を採用したものである。

このように、一つの筐体に、光学フィルタの固定面と、一心双方向光モジュールの構成部材の固定部とを一体に形成することにより、筐体以外の固定部材が不要となり、各構成部材の固定部の位置も予め精度よく加工しておくことができるので、部品点数を減少させることができ、コストの削減と小型化が行え、組立て誤差も少なく、高精度の組立てが可能になる。

上記光学フィルタの固定面を、光ファイバの光軸に対して傾斜する傾斜面にすることにより、光ファイバ固定部に対し、半導体レーザ固定部を直線配置し、フォトダイオード固定部を直交配置し、あるいは、反対に、フォトダイオード固定部を直線配置し、半導体レーザ固定部を直交配置することができる。

上記半導体レーザ固定部を、光ファイバの光軸と同軸の円筒面により形成し、フォトダイオード固定部を、上記円筒面の軸に対して平行な平面により形成し、この平面に、傾斜溝を形成し、この傾斜溝の傾斜面を、光学フィルタの固定面とすることができる。

以上のように、この発明によれば、一つの筐体に、光学フィルタの固定面と、一心双方向光モジュールの構成部材の固定部とを一体に形成することにより、筐体以外の固定部材が不要となるので、部品点数を減少させることができ、コストの削減と小型化が行える。
また、一心双方向光モジュールの各構成部材の固定部の位置が、旋盤等による精密加工により、予め精度よく決めることができるので、調心作業も簡単で、組立て誤差も少なく、高精度の組立てが可能となる。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）（ｂ）は、この発明のジョイントフォルダの第１の実施形態を示している。

このジョイントフォルダは、ステンレススチール材料を、旋盤により加工した基本形が円筒形の筐体１からなり、円筒形の軸心に光路孔２を形成している。

上記円筒形の筐体１には、一端に光ファイバ固定部３が形成され、他端に半導体レーザ固定部４が形成されている。

光ファイバ固定部３は、円筒形の軸心に対して直交するフェルールホルダー固定面３ａと光ファイバフェルールの挿入孔３ｂとからなる。

半導体レーザ固定部４は、図１（ｂ）、図２に示すように、半導体レーザ１２のスリーブ１３の外周面が嵌る大きさの内周面を有する固定孔４ａからなり、この固定孔４ａの内端から上記光路孔２までは次第に径が小さくなる円錐面４ｂに形成されている。あるいは段差をつけて次第に径が小さくなるようにしてよい。

上記光ファイバ固定部３の挿入孔３ｂと半導体レーザ固定部４の固定孔４ａとは、光路孔２の軸心と一致するように旋盤により正確に加工されている。

上記円筒形の筐体１の外周面には、円筒形の軸心と平行に切削加工した平面が形成され、この平面をフォトダイオード固定部５にしている。

このフォトダイオード固定部５を形成する平面には、フォトダイオード１４のレンズを収容する凹部６を形成している。

上記フォトダイオード固定部５を形成する平面には、ほぼ４５度の角度で光路孔２に達する傾斜溝が形成され、この傾斜溝の傾斜面を、光学フィルタ８を貼り付ける光学フィルタ固定面７にしている。

一心双方向光モジュールの組立ては、次のようにして行う。
まず、光学フィルタの固定面７に、例えば、半導体レーザ１２から発信される１．３μｍ帯の送信光λ１を透過し、光ファイバ９から入射する１．５５μｍ帯の受信光λ２を反射する性質を有する光学フィルタ８を接着剤により貼り付ける。

この光学フィルタ８としては、１００μｍ程度の厚みのガラス基板上に、ＭｇＦ、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｉＯ_２等の多層膜を蒸着やＣＶＤ法により積層して形成したものを使用することができる。この多層膜の光学フィルタ８は、傾斜面の固定面７に直接貼り付けることができるので、光軸との角度を正確に保つことができる。また、光学フィルタ８の多層膜を１０〜５０μｍ程度の厚みのポリイミド膜上に形成した場合には補強するための透明なガラス基板の省略が可能となり、コストの低減を図ることができる。

光ファイバ９は、光ファイバフェルール１０とフェルールホルダー１１を有する、先端を斜めにカットしたピグテール型及びフェルールにファイバアセンブリしたレセプタクル型のものを使用することができる。

半導体レーザ１２の筐体１への固定は、送信光λ１の強度が所定の強度になるように、半導体レーザ１２のスリーブ１３を、半導体レーザ固定部４の固定孔４ａ内で、回転及び軸心方向に移動させることにより調心し、スリーブ１３を固定孔４ａに溶接することにより行われる。このあと、光ファイバ９の筐体１への固定は、光ファイバフェルール１０の先端を、光ファイバ固定部３の挿入孔３ｂに挿入し、フェルールホルダー１１を、フェルールホルダー固定面３ａ上で調心し、溶接することにより行われる。

次に、フォトダイオード１４の筐体１への固定は、フォトダイオード固定部５の平面上で、フォトダイオード１４を移動させ、光ファイバから９からの受信光λ２の感度が最大になるように、光軸調心をし、フォトダイオード固定部５の平面に溶接することにより行われる。
以上のようにして、一心双方向光モジュールの組立てが完了する。

次に、図３は、この発明の第２の実施形態を示している。この実施形態は、半導体レーザ固定部４の固定孔４ａに、半導体レーザ１２のレンズ付きキャップ１５を直接嵌め入れ、第１の実施形態の半導体レーザ１２のスリーブ１３を省略するようにした例であり、その他の構成は第１の実施形態と同様である。

上記第１の実施形態と第２の実施形態では、光ファイバ固定部３に対し、半導体レーザ固定部４を直線配置し、フォトダイオード固定部５を直交配置したが、反対に、フォトダイオード固定部５を直線配置し、半導体レーザ固定部４を直交配置することもできる。その場合も、半導体レーザ固定部４は、軸心方向の調心が可能なように円筒面に形成し、フォトダイオード固定部５は、平面上での調心が可能なように平面に形成する。

（ａ）は、この発明に係る一心双方向光モジュールのジョイントフォルダの斜視図、（ｂ）はその縦断面図である。 図１のジョイントフォルダを使用して組み立てた一心双方向光モジュールの縦断面図である。 第２の実施形態のジョイントフォルダを使用して組み立てた一心双方向光モジュールの縦断面図である。

符号の説明

１ 筐体
２ 光路孔
３ 光ファイバ固定部
３ａ フェルールホルダー固定面
３ｂ 挿入孔
４ 半導体レーザ固定部
４ａ 固定孔
４ｂ 円錐面
５ フォトダイオード固定部
６ 凹部
７ 固定面
８ 光学フィルタ
９ 光ファイバ
１０ 光ファイバフェルール
１１ フェルールホルダー
１２ 半導体レーザ
１３ スリーブ
１４ フォトダイオード
１５ キャップ

Claims (7)

1. 多重波長の光を双方向に伝送する光ファイバの光ファイバ固定部と、送信光を発光する半導体レーザの半導体レーザ固定部と、受信光を受信するフォトダイオードのフォトダイオード固定部とを一体に形成した筐体からなり、光ファイバ、半導体レーザ、フォトダイオードを、光学的に結合する筐体の光路空間部に、多重波長を分離する光学フィルタの固定面を一体に形成した一心双方向光モジュールのジョイントフォルダ。
2. 上記光学フィルタの固定面が、光ファイバの光軸に対して傾斜する傾斜面である請求項１記載の一心双方向光モジュールのジョイントフォルダ。
3. 上記光ファイバ固定部に対し、半導体レーザ固定部を直線配置し、フォトダイオード固定部を直交配置した請求項１又は２記載の一心双方向光モジュールのジョイントフォルダ。
4. 上記半導体レーザ固定部を、光ファイバの光軸と同軸の円筒面により形成し、フォトダイオード固定部を、上記円筒面の軸に対して平行な平面により形成した請求項３記載の一心双方向光モジュールのジョイントフォルダ。
5. 上記フォトダイオード固定部を形成する平面に、光路空間部の光路孔に達する傾斜溝を形成し、この傾斜溝の傾斜面を、光学フィルタの固定面とした請求項４記載の一心双方向光モジュールのジョイントフォルダ。
6. 上記光ファイバ固定部に対し、半導体レーザ固定部を直交配置し、フォトダイオード固定部を直線配置した請求項１又は２記載の一心双方向光モジュールのジョイントフォルダ。
7. 請求項１〜６のジョイントフォルダを使用し、光学フィルタの固定面に多重波長を分離する光学フィルタを貼り付け、光ファイバ固定部に光ファイバを固定し、半導体レーザ固定部に半導体レーザを固定し、フォトダイオード固定部にフォトダイオードを固定した一心双方向光モジュール。

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