JP3866172B2 - 光モジュール及びファイバシート - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は光モジュール及び光モジュールの組み立てに使用するファイバシートに関する。
【0002】
光モジュール、光部品を実装したプリント配線板、光伝送装置内等で、光配線用として予め光部品間の接続関係に対応して樹脂シート上に光ファイバが布線されたファイバシートが利用される。
【0003】
本発明は、ファイバシートを介して光部品間の光ファイバを短尺で融着接続することで、光ファイバのフォーミング作業の削除、融着接続の効率化を可能にする光モジュールの構造に関する。
【0004】
【従来の技術】
光増幅器等の光モジュールの組み立てにおいて、従来は各光部品の光ファイバを接続点まで引き回し、更にフォーミングして融着接続していた。光部品数が多くなるにつれて光ファイバの引き回し作業が複雑になると同時に、接続点の増加、接続ファイバ間の位置調整等で接続作業を煩雑にしていた。
【0005】
そこで、光モジュール組み立ての効率化を図るためにファイバシートを使用した光モジュールが検討されている。しかし、従来のファイバシートは、樹脂シートに粘着剤を塗布し、光ファイバを粘着剤に接着しながら布線し、その後もう1枚の樹脂シートで挟み込んで構成され、樹脂シートの全面に粘着剤が塗布されているため、樹脂シート内部の光ファイバは固定されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、ファイバシートを使用しない光モジュールの組み立てにおいては、光部品数が多くなるにつれて光ファイバの引き回し作業が複雑になると同時に、接続点の増加、接続ファイバ間の位置調整等で接続作業が煩雑になる。また、その煩雑さが接続作業の自動化を困難にしている。
【0007】
ファイバシートを使用して光モジュールを組み立てる場合、ファイバシートから出ている光ファイバと光部品からの光ファイバを接続する際、実装上の制限及び作業性の観点から、光ファイバ長を短くするのが好ましい場合がある。
【0008】
その際、光ファイバ長のばらつきによって発生する光ファイバの余長は、接続部のファイバ曲がり及び/又はストレスの発生源となるため、余長を調整して収納することが必要になる。しかし、従来のファイバシートでは、シート内で光ファイバが完全に固定されているため、布線後の光ファイバの余長調整が不可能である。
【0009】
よって、本発明の目的は、ファイバシートを使用することにより、光ファイバのフォーミング作業の削除及び融着接続の効率化を可能にした光モジュールを提供することである。
【0010】
本発明の他の目的は、光ファイバ接続後の光ファイバの余長を調整可能なファイバシートを提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面によると、基板と;前記基板上に実装された光部品と;前記光部品に光を入出力するための第1光ファイバと;片面に粘着剤層を有する第1樹脂シートと、該第1樹脂シートの粘着剤層上に布線された第2光ファイバと、該第2光ファイバを挟み込むように前記第1樹脂シートに被せられた第2樹脂シートとを含んだファイバシートとを具備し;前記基板は複数のファイバ位置決め溝が形成された側壁を有しており、前記第1光ファイバは該ファイバ位置決め溝中に挿入されて基板から突出しており、前記ファイバシートはU形状をしており、前記基板が該ファイバシートに包囲されるように配置され、前記第1光ファイバは前記光部品の片側又は両側から伸長し且つ前記基板の片側又は両側から突出して前記第2光ファイバに融着接続されていることを特徴とする光モジュールが提供される。
【0012】
好ましくは、光モジュールは更に基板及びファイバシートが収容されるケースを含んでいる。複数の光部品は少なくとも一つの励起用レーザダイオードを含んでおり、基板は該レーザダイオード搭載部分に穴を有している。レーザダイオードはこの穴を介してケースに固定されている。
【0015】
本発明の他の側面によると、片面に粘着剤層を有する第1樹脂シートと;前記第1樹脂シートの粘着剤層上に布線された光ファイバと;前記光ファイバを挟み込むように前記第1樹脂シート上に被せられた第2樹脂シートとを具備し;前記第1樹脂シートはその縁部近傍に粘着剤が塗布されていない部分を有しており、該部分で前記光ファイバに曲線部分があるように光ファイバを布線して前記光ファイバの余長処理を可能にしたことを特徴とするファイバシートが提供される。
【0016】
本発明の更に他の側面によると、片面に粘着剤層を有する第1樹脂シートと;前記第1樹脂シートの粘着剤層上に布線された光ファイバと;前記光ファイバを挟み込むように前記第1樹脂シート上に被せられた第2樹脂シートとを具備し;前記第1樹脂シートはその縁部近傍に穴を有しており、該穴部分で前記光ファイバに曲線部分があるように光ファイバを布線して前記光ファイバの余長処理を可能にしたことを特徴とするファイバシートが提供される。
【0022】
【発明の実施の形態】
図1を参照すると、本発明実施形態の光モジュール2の斜視図が示されている。図2は金属ケースを取り除いた状態の光モジュール2の斜視図である。図1に示されるように、光モジュール2は複数の放熱フィン6を有する例えばアルミニウム等から形成された金属ケース4中に収容されている。
【0023】
図2に示すように、光部品搭載用基板8は一対の側壁8a,8bを有している。各側壁8a,8bには複数のファイバ位置決め用溝10が形成されている。基板8は例えば合成樹脂から形成されている。好ましくは、各側壁8a,8bに形成されたファイバ位置決め用の溝10の底部は概略同一平面上に存在する。
【0024】
基板8上には、励起用レーザダイオード12、モニタ用フォトダイオード14、光カプラ16、光アイソレータ18等の光部品が搭載されている。
【0025】
レーザダイオード12及びフォトダイオード14はその一端に光記号入力又は出力用の光ファイバ20が接続されており、光カプラ16及び光アイソレータ18はその両端に光ファイバ20が接続されている。
【0026】
これらの光ファイバ20は基板8の側壁8a,8bに形成されたファイバ位置決め溝10中に挿入されて位置決めされている。好ましくは、前述したように各ファイバ位置決め用の溝10の底部は同一平面上に存在し、光ファイバ20は一直線上に整列して溝10から突出することになる。
【0027】
図3に示すように、基板8のレーザダイオード搭載部には穴22が形成され、フォトダイオード搭載部には穴24が形成されている。よって、レーザダイオード12及びフォトダイオード14はこれらの穴22,24中に挿入されて、金属ケース4にねじ止め固定される。
【0028】
これは、レーザダイオード12及びフォトダイオード14は発熱部品であり、基板8が樹脂から形成されて放熱性がよくないため、レーザダイオード12及びフォトダイオード14を金属ケース4に直接固定して、その放熱性を向上したものである。
【0029】
26はU形状ファイバシートであり、基板8の少なくとも2以上の辺を包囲するように配置されている。ファイバシート26は、図4に示すように片面に粘着剤層30を有する第1樹脂シート28と、第1樹脂シート28の粘着剤層30上に布線された複数の光ファイバ32と、光ファイバ32を挟み込むように第1樹脂シート28上に被せられた第2樹脂シート34から構成される。
【0030】
樹脂シート28,34は例えばポリイミドフィルムから形成され、粘着剤層30は例えばゴム系のエラストマ、ロジン等から構成される。光ファイバ32は、予め光部品12,14,16,18間の接続関係に対応して第1樹脂シート28上に布線されている。
【0031】
各光部品12,14,16,18に接続された光ファイバ20はファイバ位置決め溝10中に挿入され、基板8から突出するファイバの長さが所定長さ、例えば約15mmになるように切断した。更に、ファイバシート26から突出する光ファイバ32も所定長さ、例えば15mmになるように切断した。
【0032】
更に、ジグを使用して、光ファイバ20及び32の端部を一括で被覆除去し、端面カット後、光ファイバ20と光ファイバ32の端面を突き合わせて融着接続した。35は融着接続点である。
【0033】
各融着接続点35は、光部品搭載基板8の両側に直線状に配置されているため、特に図示しないがテープ状保護体で挟み込み、一括補強した。
【0034】
図6(A)は他の実施形態のファイバシート26Aの断面図を示している。図6(B)はその斜視図である。本実施形態のファイバシート26Aは、第2樹脂シート34上に粘着剤層36が形成されている。
【0035】
この粘着剤層36上に光ファイバ38を布線することにより、後工程で取り付ける光部品の接続作業性、光モジュール補修時の光ファイバ再布線の作業性及び収納性を向上できる。
【0036】
上側粘着剤層36に布線された光ファイバ38も高さ位置が下側の光ファイバ32とほぼ同じであるため、光部品の光ファイバ20との接続作業性はほぼ同等である。
【0037】
図7(A)は更に他の実施形態のファイバシート26Bの断面図を示している。ファイバシート26Bは樹脂シート34上に粘着剤層36を厚く塗布し、光ファイバ38上に樹脂シート39を接着したものである。
【0038】
図7(B)は更に他の実施形態のファイバシート26Cの斜視図を示している。本実施形態のファイバシート26Cは、樹脂シート41で光ファイバ38の上部部分を覆ったものである。
【0039】
光部品12〜18の光ファイバ20とファイバシート26の光ファイバ32は融着接続されているので、従来のコネクタ接続に比べて、接続損失が小さくなると共に小型化が可能である。
【0040】
再び図5を参照すると、ファイバシート26の下側にはErドープ光ファイバモジュール(EDFモジュール)50が配置され、特に図示しないがその入出力光ファイバをファイバシート26の粘着剤層30に布線固定した。EDFモジュール50は、図8に示すようにリール52にErドープ光ファイバ54を巻回して構成されている。
【0041】
上述したように、光部品12〜18からの光ファイバ20とファイバシート26の光ファイバ32を、各々約15mmの長さで引き出し融着接続した。この時、±0.5mmの余長ばらつきが発生した。この余長ばらつきを吸収するファイバシートの構造について以下に説明する。
【0042】
図9はファイバ余長処理構造の第1実施形態を示しており、ファイバシート26Aの第1樹脂シート28はその縁部近傍に粘着剤が塗布されていない部分40を有している。
【0043】
この40部分を除いて第1樹脂シート28上には粘着剤層30が形成されている。この粘着剤が塗布されていない部分40において、曲率半径Rが33mmの出口付近曲率部32aを形成するように光ファイバ32を布線した。即ち、粘着剤が塗布されていない部分の領域内で光ファイバが一直線になることなく曲線部分を少なくとも有するように光ファイバ32を布線した。
【0044】
粘着剤が塗布されていない部分40とファイバシート26Aのエッジとの間には幅Wの出口付近接着部42が設けられている。本実施形態では幅Wは約5mmとした。
【0045】
光部品12〜18からの全ての光ファイバ20とファイバシート26からの全ての光ファイバ32の融着接続完了後、約±0.5mmの余長ばらつきが発生したとする。このままでは光ファイバ20,32の融着接続部近辺にストレスがかかり、損失が増加する。
【0046】
そこで、各光ファイバ20,32間の融着接続終了後、ファイバシート26Aの出口付近接着部42をヒーターで約90度に加熱した。これにより粘着力が弱まり、ストレスによって光ファイバ32が移動し、余長ばらつきによって発生していたファイバ曲がりを解消することができる。
【0047】
融着接続が失敗した場合には、粘着剤が塗布されていない部分40が設けられているため、ファイバシート26Aからある程度光ファイバ32を引き出すことができ、再び光ファイバ20と光ファイバ32の融着接続を行うことができる。
【0048】
粘着剤が塗布されていない部分40の形成方法としては、粘着剤不要部に予めダミーシートを貼り付け、その上から全面に粘着剤を塗布後ダミーシートを剥がすことにより形成することができる。
【0049】
図10を参照すると、本発明第2実施形態の余長処理構造が示されている。本実施形態のファイバシート26Bは、第1樹脂シート28の縁部近傍に穴44を有している。
【0050】
この穴44部分で、図7に示した第1実施形態と同様に、出口付近曲率部32aを形成する。本実施形態も上述した第1実施形態と同様に余長ばらつきを吸収することができる。
【0051】
図11は本発明第3実施形態の余長処理構造を示している。本実施形態のファイバシート26Cは、粘着剤を塗布しない第1樹脂シート28上に、符号46で示すように部分的に粘着剤を塗布しながら光ファイバ32を布線することで作成したファイバシートである。
【0052】
本実施形態のファイバシート20Cによっても、上述した第1及び第2実施形態と同様に、余長ばらつきを吸収してファイバ曲がりを解消することができる。
【0053】
本発明は以下の付記を含むものである。
【0054】
(付記1) 基板と;
前記基板上に実装された光部品と;
前記光部品に光を入出力するための第1光ファイバと;
片面に粘着剤層を有する第1樹脂シートと、該第1樹脂シートの粘着剤層上に布線された第2光ファイバと、該第2光ファイバを挟み込むように前記第1樹脂シートに被せられた第2樹脂シートとを含んだファイバシートとを具備し;
前記ファイバシートの前記第2光ファイバは該ファイバシートから突出し、かつ前記第1光ファイバに接続されていることを特徴とする光モジュール。
【0055】
(付記2) 前記基板及び前記ファイバシートが収容されるケースを更に具備し、
前記光部品は少なくとも一つの励起用レーザダイオードを含んでおり、前記基板は該レーザダイオード搭載部分に穴を有しており、該レーザダイオードは前記穴を介して前記ケースに固定されている付記1記載の光モジュール。
【0056】
(付記3) 前記基板は複数のファイバ位置決め溝が形成された側壁を有しており、前記第1光ファイバは該ファイバ位置決め溝中に挿入されて基板から突出している付記1記載の光モジュール。
【0057】
(付記4) 前記ファイバシートはU形状をしており、前記基板が該ファイバシートに包囲されるように配置され、前記第1光ファイバは前記光部品の両側から伸長し且つ前記基板の両側から突出して前記第2光ファイバに接続されている付記1記載の光モジュール。
【0058】
(付記5) 前記ファイバシートの前記第1樹脂シートはその縁部近傍に粘着剤が塗布されていない部分を前記第2光ファイバの経路に対応して有している付記1記載の光モジュール。
【0059】
(付記6) 前記ファイバシートの前記第1樹脂シートはその縁部近傍に前記第2光ファイバの数に対応する数の穴を有しており、これらの穴部分で前記第2光ファイバの余長処理がされている付記1記載の光モジュール。
【0060】
(付記7) 前記ファイバシートはその上面及び下面の少なくとも何れか一方に第2粘着剤層を有している付記1記載の光モジュール。
【0061】
(付記8) 片面に粘着剤層を有する第1樹脂シートと;
前記第1樹脂シートの粘着剤層上に布線された光ファイバと;
前記光ファイバを挟み込むように前記第1樹脂シート上に被せられた第2樹脂シートとを具備し;
前記第1樹脂シートはその縁部近傍に粘着剤が塗布されていない部分を有しており、該部分で前記光ファイバの余長処理を可能にしたことを特徴とするファイバシート。
【0062】
(付記9) 片面に粘着剤層を有する第1樹脂シートと;
前記第1樹脂シートの粘着剤層上に布線された光ファイバと;
前記光ファイバを挟み込むように前記第1樹脂シート上に被せられた第2樹脂シートとを具備し;
前記第1樹脂シートはその縁部近傍に穴を有しており、該穴部分で前記光ファイバの余長処理を可能にしたことを特徴とするファイバシート。
【0063】
(付記10) 光ファイバの布線ルートに沿って間欠的に粘着剤の塗布された第1樹脂シートと;
前記第1樹脂シート上の粘着剤に沿って布線された光ファイバと;
前記光ファイバを挟み込むように前記第1樹脂シート上に被せられた第2樹脂シートと;
を具備したことを特徴とするファイバシート。
【0064】
(付記11) 片面に粘着剤層を有する第1樹脂シートと;
前記第1樹脂シートの粘着剤層上に布線された光ファイバと;
前記光ファイバを挟み込むように前記第樹脂シート上に被せられた第2樹脂シートと;
それぞれ突出方向に延長した直線が交わるように、前記ファイバシートから異なる方向に突出した第1及び第2光ファイバ端子とを具備し、;
前記第1光ファイバ端子と前記第2光ファイバ端子は、前記ファイバシート内に布線された前記光ファイバの一端と他端に相当することを特徴とするファイバシート。
【0065】
(付記12) ファイバシートであって、
片面に粘着剤層を有する第1樹脂シートと;
前記第1樹脂シートの粘着剤層上に布線された光ファイバと;
前記光ファイバを挟み込むように前記第1樹脂シート上に被せられた第2樹脂シートと;
前記ファイバシートから閉領域の方向に向けて突出した複数の光ファイバ端子とを具備し;
前記ファイバシートは前記閉領域の全部又は一部を取り囲む形状を有しており、
前記光ファイバ端子は、前記ファイバシート内に布線された前記光ファイバへの光信号の入力又は出力用の端子に相当することを特徴とするファイバシート。
【0066】
(付記13) 片面に粘着剤層を有する第1樹脂シートと;
前記第1樹脂シートの第1粘着剤層上に布線された第1光ファイバと;
前記第1光ファイバを挟み込むように前記第1樹脂シート上に被せられた第2樹脂シートと;
前記第2樹脂シート上に塗布された第2粘着剤層と;
前記第2粘着剤層上に布線された第2光ファイバと;
を具備したことを特徴とするファイバシート。
【0067】
(付記14) 前記第2光ファイバ上に被せられた第3樹脂シートを更に具備した付記13記載のファイバシート。
【0068】
(付記15) 片面に粘着剤層を有する第1樹脂シートと;
前記第1樹脂シートの粘着剤層上に布線された光ファイバと;
前記光ファイバを挟み込むように前記第1樹脂シート上に被せられた第2樹脂シートとを具備し;
前記布線された光ファイバは曲線部分と直線部分を有しており、該曲線部分の少なくとも一部分で前記光ファイバは前記第1樹脂シートに接着されておらず、前記直線部分の少なくとも一部分で前記第1樹脂シートに接着固定されていることを特徴とするファイバシート。
【0069】
【発明の効果】
本発明の光モジュールは以上詳述したように構成したので、光ファイバの引き回し作業が不要になると同時に、位置合わせが用意になるため、複数本の光ファイバの融着接続の自動化を達成することができる。また、コネクタ接続に比べて光ファイバの接続損失が小さくなるため、特性劣化がなくなると共に光モジュールの小型化を達成できる。
【0070】
更に、ファイバシートに光ファイバの余長ばらつきを吸収する構造を設けたため、余長ばらつきによって発生する光ファイバのストレスを解消することができ、融着接続部の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施形態の光モジュール斜視図である。
【図2】金属ケースを取り除いた状態の光モジュール斜視図である。
【図3】光部品搭載基板の斜視図である。
【図4】ファイバシートの断面図である。
【図5】テープ保護体及びEDFモジュールを有する光モジュールの斜視図である。
【図6】図6(A)はファイバシートの他の実施形態の断面図、図6(B)はその斜視図である。
【図7】図7(A)はファイバシートの更に他の実施形態の断面図、図7(B)はファイバシートの更に他の実施形態の斜視図である。
【図8】EDFモジュールの一部破断斜視図である。
【図9】光ファイバの余長処理構造の第1実施形態を示す図である。
【図10】光ファイバの余長処理構造の第2実施形態を示す図である。
【図11】光ファイバの余長処理構造の第3実施形態を示す図である。
【符号の説明】
2 光モジュール
4 金属ケース
6 フィン
8 光部品搭載基板
10 ファイバ位置決め溝
12 励起用レーザダイオード
14 フォトダイオード
16 光カプラ
18 光アイソレータ
20 光ファイバ
26 ファイバシート
28 第1樹脂シート
30 粘着剤層
32 光ファイバ
34 第2樹脂シート
40 粘着剤が塗布されていない部分
42 出口付近接着部
44 穴
45 粘着剤塗布部
Claims (5)
- 基板と;
前記基板上に実装された光部品と;
前記光部品に光を入出力するための第1光ファイバと;
片面に粘着剤層を有する第1樹脂シートと、該第1樹脂シートの粘着剤層上に布線された第2光ファイバと、該第2光ファイバを挟み込むように前記第1樹脂シートに被せられた第2樹脂シートとを含んだファイバシートとを具備し;
前記基板は複数のファイバ位置決め溝が形成された側壁を有しており、前記第1光ファイバは該ファイバ位置決め溝中に挿入されて基板から突出しており、
前記ファイバシートはU形状をしており、前記基板が該ファイバシートに包囲されるように配置され、前記第1光ファイバは前記光部品の片側又は両側から伸長し且つ前記基板の片側又は両側から突出して前記第2光ファイバに融着接続されていることを特徴とする光モジュール。 - 前記基板及び前記ファイバシートが収容されるケースを更に具備し、
前記光部品は少なくとも一つの励起用レーザダイオードを含んでおり、前記基板は該レーザダイオード搭載部分に穴を有しており、該レーザーダイオードは前記穴を介して前記ケースに固定されている請求項1記載の光モジュール。 - 前記ファイバシートの前記第1樹脂シートはその縁部近傍に粘着剤が塗布されていない部分を前記第2光ファイバの経路に対応して有している請求項1記載の光モジュール。
- 片面に粘着剤層を有する第1樹脂シートと;
前記第1樹脂シートの粘着剤層上に布線された光ファイバと;
前記光ファイバを挟み込むように前記第1樹脂シート上に被せられた第2樹脂シートとを具備し;
前記第1樹脂シートはその縁部近傍に粘着剤が塗布されていない部分を有しており、該部分で前記光ファイバに曲線部分があるように光ファイバを布線して前記光ファイバの余長処理を可能にしたことを特徴とするファイバシート。 - 片面に粘着剤層を有する第1樹脂シートと;
前記第1樹脂シートの粘着剤層上に布線された光ファイバと;
前記光ファイバを挟み込むように前記第1樹脂シート上に被せられた第2樹脂シートとを具備し;
前記第1樹脂シートはその縁部近傍に穴を有しており、該穴部分で前記光ファイバに曲線部分があるように光ファイバを布線して前記光ファイバの余長処理を可能にしたことを特徴とするファイバシート。
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