JP7381174B2 - 光モジュール - Google Patents
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Description
レンズは光学素子ホルダと一体になった光学部品であり、光学部品は対向した2つの台座によって挟持されて、2つの台座上に接着剤により固定され、2つの台座が接着剤により固定基台に固定されている。
その結果、レンズ素子を介して結合される光学素子間に結合効率差が生じてしまう恐れがある。
実施の形態1に係る光モジュールを図1から図4に基づいて説明する。
実施の形態1に係る光モジュールは、光通信デバイス分野において、光ファイバを接続するために使用される。
実施の形態1に係る光モジュールは、第1の光学素子20から出射された複数の光がレンズアレイ40の複数のレンズ素子41~44によって集光されて第2の光学素子30に光結合される。
基台10は、水平面11である平面に段差又は凹凸が多少あっても、第1の光学素子20と第2の光学素子30とレンズアレイ40が固定できる平面であればよい。
この例では、光軸をL1からL4の4本を示しており、光軸に沿って第1の光学素子20から出射される光が第2の光学素子30へ伝搬される光路が形成される。
第1の光学素子20は、基台10の水平面11に直接固定される、あるいは、セラミック基板などのサブマウントに実装された状態で基台10の水平面11に直接固定される
第1の光学素子20は、基台10の水平面11における他端側へアレイ状に光を出射する複数の光軸L1から光軸L4を有する、例えば、面発光型半導体レーザである。
第2の光学素子30は、第1の光学素子20からアレイ状に出射された光をアレイ状に受光する、例えば、面受光型フォトダイオードである。
光軸L1~L4は縦方向に沿った軸であり、複数の光軸L1~L4は横方向に並行に配列される。
レンズアレイ40は、第1の光学素子20及び第2の光学素子30の複数の光軸L1~L4に対応して横方向に並行して配置された複数のレンズ素子41~44を有し、全体形状として直方体の形状をなす。
複数のレンズ素子41~44の芯(中心)それぞれは、対応した第1の光学素子20及び第2の光学素子30の光軸L1~L4上にある。
複数のレンズ素子41~44それぞれは、第1の光学素子20から出射された光を集光して第2の光学素子30へ導く凸レンズであり、第1の光学素子20から第2の光学素子30へ光結合する。
干渉抑制部47は、レンズアレイ40の底面の横方向中央に設けられ、第1の接着面45及び第2の接着面46に対して基台10の水平面11側に突出した、底面の幅(縦方向)と同じ幅を持つ突起部である。
干渉抑制部47は、レンズアレイ40の底面に別体として構成したものを示しているが、レンズアレイ40の底面に一体として形成したものでもよい。一体として形成される場合は、レンズアレイ40の成形時に同時に成形される。
また、3つ以上の複数の接着面を配置した場合、干渉抑制部47は隣接する接着面の間それぞれに設けられる突起部である。
接着剤層51、52は、粘度を持ち、硬化されることにより、レンズアレイ40の接着面45、46と基台10の水平面11とを接着する接着樹脂によって形成される。
接着剤層51、52は、接着面45、46と同じ数である。
まず、図2に示すように、レンズアレイ40の複数の接着面45、46の内の第1の接着面45に接着樹脂51aを塗布する。
続いて、図3に示すように、レンズアレイ40の複数の接着面45、46の内の第2の接着面46に、接着樹脂51aの塗布量と同じ塗布量の接着樹脂52aを塗布する。
その結果、レンズアレイ40は、横方向に長くとも、基台10の水平面11に対して横方向に傾くことがなく、つまり、レンズアレイ40の複数のレンズ素子41~44の芯(中心)それぞれが基台10の水平面11に平行な平面に位置し、対応した第1の光学素子20及び第2の光学素子30の光軸L1~L4上に位置する。
比較例は、実施の形態1に係る光モジュールに対して、干渉抑制部47をなくしたものである。
比較例において、実施の形態1に係る光モジュールと同様に、レンズアレイ40を基台10の水平面11に実装する場合、まず、図5に示すように、レンズアレイ40の第1の接着面45に接着樹脂51aを塗布し、続いて、図6に示すように、レンズアレイ40の第2の接着面46に、接着樹脂51aの塗布量と同じ塗布量の接着樹脂52aを塗布する。
実施の形態2に係る光モジュールを図8に基づいて説明する。
実施の形態2に係る光モジュールは、実施の形態1に係る光モジュールにおける干渉抑制部47である突起部の横断面が長方形であるのに対して、下辺が長い台形とした点が実施の形態1に係る光モジュールと相違し、その他の点については同じである。
図8中、図1から図4に付された符号と同一符号は同一又は相当部分を示す。
実施の形態3に係る光モジュールを図9から図11に基づいて説明する。
実施の形態3に係る光モジュールは、実施の形態1に係る光モジュールが、レンズアレイ40において、第1の接着面45が横方向の一側辺側に位置する底面であり、第2の接着面46が横方向の他側辺側に位置する底面であるのに対して、第1の接着面45が基台10の水平面11に対向する面に対して基台10の水平面11側にレンズアレイ40における横方向の一側辺側に位置する底面から突出した突起部48における基台10の水平面11に対向する面であり、第2の接着面46が基台10の水平面11に対向する面に対して基台10の水平面11側にレンズアレイ40における横方向の他側辺側に位置する底面から突出した突起部49における基台10の水平面11に対向する面である点が相違する。
すなわち、実施の形態3に係る光モジュールは、接着面が形成される突起部48、49を設けた点と干渉抑制部47が実施の形態1に係る光モジュールと異なるだけであり、その他の構成要素については同じである。
図9から図11中、図1から図4に付された符号と同一符号は同一又は相当部分を示す。
突起部48、49における接着面45、46は、それぞれ同じ面積である。
突起部48、49は、レンズアレイ40の底面に別体として構成したものを示しているが、レンズアレイ40の底面に一体として形成したものでもよい。一体として形成される場合は、レンズアレイ40の成形時に同時に成形される。
3つ以上の複数の突起部を配置した場合、干渉抑制部47は隣接する突起部の間に位置する空間部である。
すなわち、図10に示すように、レンズアレイ40の複数の突起部48、49における複数の接着面45、46の内の第1の接着面45に接着樹脂51aを塗布し、次いで、第2の接着面46に、接着樹脂51aの塗布量と同じ塗布量の接着樹脂52aを塗布する。
その結果、レンズアレイ40は、横方向に長くとも、基台10の水平面11に対して横方向に傾くことがなく、つまり、レンズアレイ40の複数のレンズ素子41~44の芯(中心)それぞれが基台10の水平面11に平行な平面に位置し、対応した第1の光学素子20及び第2の光学素子30の光軸L1~L4上に位置する。
実施の形態4に係る光モジュールを図12及び図13に基づいて説明する。
実施の形態4に係る光モジュールは、実施の形態3に係る光モジュールにおける複数の突起部48,49の基台10の水平面11に対向する面を内側にへこんだ球面の一部とし、この球面の一部を接着面45、46とした点が実施の形態3に係る光モジュールと相違し、その他の点については同じである。
図12及び図13中、図9から図11に付された符号と同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (6)
- 平面を有する基台と、
前記基台の平面上にそれぞれが対向して配置され、並行した複数の光軸をそれぞれが対応して有し、前記複数の光軸に光を出射する半導体発光素子と前記半導体発光素子から前記複数の光軸に出射された光を受光する半導体受光素子、
前記半導体発光素子と前記半導体受光素子との間の前記基台の平面上に配置され、前記半導体発光素子及び前記半導体受光素子の複数の光軸に対応して並行して配置された複数のレンズ素子を有し、前記半導体発光素子と前記半導体受光素子とを前記複数のレンズ素子が光結合させるレンズアレイとを備え、
前記レンズアレイは、前記基台の平面に対向する面に、前記複数のレンズ素子が並行して配置された方向に並んで位置する複数の接着面と、前記複数の接着面の隣接する接着面との間に接着剤の干渉抑制部を有し、
前記レンズアレイの複数の接着面と前記基台の平面とを接着し、前記レンズアレイを前記基台の平面に固定する複数の接着剤層を備えた光モジュール。 - 前記半導体発光素子と前記半導体受光素子の複数の光軸は、前記基台の平面に対して平行な平面上に位置する、請求項1に記載の光モジュール。
- 前記レンズアレイの干渉抑制部は、前記複数の接着面に対して前記基台の平面側に突出した突起部である請求項1又は請求項2に記載の光モジュール。
- 前記突起部は、前記基台の平面に接する接合平面を有する請求項3に記載の光モジュール。
- 前記レンズアレイの接着面は、前記基台の平面に対向する面に対して前記基台の平面側に突出した突起部における前記基台の平面に対向する面であり、
前記レンズアレイの干渉抑制部は、隣接する前記突起部の間に位置する空間部である請求項1又は請求項2に記載の光モジュール。 - 前記突起部における前記基台の平面に対向する面は、内側にへこんだ面である請求項5に記載の光モジュール。
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