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JP4089611B2 - Optical module - Google Patents
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JP4089611B2 - Optical module - Google Patents

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Description

本発明は,光通信機器等に好適な,光ファイバ群を含む光モジュールに関するものである。   The present invention relates to an optical module including an optical fiber group suitable for an optical communication device or the like.

従来,シリコンを基板として,半導体製造工程で用いられるフォトリソおよびエッチング技術を用いて,レンズ直径が光ファイバ直径と同等の125μmという極めて微小なマイクロレンズを製造する方法が知られている(下記特許文献1参照。)。また,このようなマイクロレンズを複数個アレイ状に並べ,その間を接続して一体化した構成のレンズアレイを作製することができる(下記特許文献2,図3参照。)。上記マイクロレンズを複数個並列に配置したもの,あるいは上記レンズアレイを用い,例えば並列配置された複数の光ファイバからなる光ファイバ群と組み合わせて,光モジュールを構成できる。このような光モジュールでは,レンズ間隔を一例として約250μmと極めて狭ピッチに設定できる。よって,このような光モジュールは,単芯のモジュールを複数個集積して構成したものよりも,飛躍的に小型化が可能である。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a method for manufacturing an extremely small microlens having a lens diameter of 125 μm, which is the same as an optical fiber diameter, using a photolithographic and etching technique used in a semiconductor manufacturing process with silicon as a substrate (the following patent document). 1). In addition, a lens array having a configuration in which a plurality of such microlenses are arranged in an array and connected therebetween can be manufactured (see Patent Document 2 and FIG. 3 below). An optical module can be configured by using a plurality of the microlenses arranged in parallel or the lens array in combination with, for example, an optical fiber group including a plurality of optical fibers arranged in parallel. In such an optical module, the lens interval can be set to a very narrow pitch of about 250 μm as an example. Therefore, such an optical module can be remarkably reduced in size compared to a configuration in which a plurality of single-core modules are integrated.

特開2002−323603号公報JP 2002-323603 A 特開2002−328204号公報JP 2002-328204 A

上記のような光モジュールでは,組み合わせる光ファイバ群もまた狭ピッチに構成されるが,その場合,以下のような問題が生じることになる。狭ピッチの光ファイバ群を実装する際,それぞれの光ファイバの先端を光軸方向に高精度に位置合わせして固定する必要があるが,これは難しい。光ファイバ群が個別の光ファイバにより構成される場合は,一芯ずつ光軸方向の位置決めをした後,固定していく方法が考えられる。しかし,この方法では,光ファイバのピッチが約250μmと極めて小さいため,隣り合う光ファイバに固定用の接着剤が回り込んでしまい,不具合が生じる。また,光ファイバ群が狭ピッチで固定一体化された光ファイバからなる光ファイバリボンの場合もまた,以下のような不都合が生じる。光ファイバリボンを実装する際は,各光ファイバの先端を劈開してカットすることになる。しかし,カットするとその先端は不揃いになり,複数の光ファイバの先端の光軸方向の位置精度を数〜10μm程度の範囲に抑えることは非常に難しい。以上述べたように,光ファイバ群が個別の光ファイバからなる場合も,光ファイバリボンからなる場合も,光ファイバ群の各光ファイバの先端を光軸方向に高精度に合わせて固定することは困難である。その結果,狭ピッチの光ファイバ群を備えた光モジュールでは,各光ファイバごとに構成されるチャンネル間の光出力がばらついてしまうという問題が生じていた。   In the optical module as described above, the group of optical fibers to be combined is also configured with a narrow pitch, but in this case, the following problems occur. When mounting a narrow pitch optical fiber group, it is necessary to align and fix the tip of each optical fiber with high precision in the optical axis direction, but this is difficult. When the optical fiber group is composed of individual optical fibers, a method of fixing after positioning in the optical axis direction one by one is considered. However, in this method, since the pitch of the optical fiber is as small as about 250 μm, the fixing adhesive wraps around the adjacent optical fiber, causing a problem. In addition, the following inconvenience also occurs in the case of an optical fiber ribbon composed of optical fibers in which optical fiber groups are fixed and integrated at a narrow pitch. When mounting an optical fiber ribbon, the tip of each optical fiber is cleaved and cut. However, when cut, the tips become uneven, and it is very difficult to suppress the positional accuracy of the tips of a plurality of optical fibers in the range of several to 10 μm. As described above, regardless of whether the optical fiber group is composed of individual optical fibers or optical fiber ribbons, it is not possible to fix the tip of each optical fiber in the optical fiber group with high accuracy in the optical axis direction. Have difficulty. As a result, in an optical module having a group of optical fibers with a narrow pitch, there has been a problem that the optical output between channels configured for each optical fiber varies.

そこで,本発明は,このような問題に鑑みてなされたもので,その目的とするところは,狭ピッチの光ファイバ群が光軸方向に高精度に位置合わせされた新規かつ改良された光モジュールを提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a new and improved optical module in which a narrow pitch optical fiber group is aligned with high accuracy in the optical axis direction. Is to provide.

上記課題を解決するために,本発明のある観点によれば,支持基板上に整列して設けられた溝群と;溝群の各溝に配置された光ファイバからなる光ファイバ群と;溝に配置され,光ファイバの先端が当接されて光ファイバの光軸方向の位置決めを行う位置決め部材と;を備えることを特徴とする光モジュールが提供される。かかる構成によれば,位置決め部材に光ファイバの先端を当接することにより,狭ピッチの光ファイバ群であっても,光ファイバの光軸方向の位置決めを高精度に行うことができる。   In order to solve the above-described problem, according to one aspect of the present invention, a groove group provided in alignment on a support substrate; an optical fiber group including optical fibers disposed in each groove of the groove group; And a positioning member that positions the optical fiber in the direction of the optical axis by abutting the tip of the optical fiber. According to such a configuration, the optical fiber can be positioned in the optical axis direction with high accuracy even in a narrow pitch optical fiber group by contacting the tip of the optical fiber with the positioning member.

その際に,複数の光素子からなる光素子群と,光素子と光ファイバとを光結合するレンズ部を有するレンズ素子と,をさらに備えるよう構成してもよい。   In that case, you may comprise further providing the optical element group which consists of a some optical element, and the lens element which has a lens part which optically couples an optical element and an optical fiber.

また,本発明の別の観点によれば,支持基板上に整列して設けられた溝群と;溝群の各溝に配置された光ファイバからなる光ファイバ群と;溝に配置され,一方の面には光ファイバの先端が当接されて光ファイバの光軸方向の位置決めを行い,他方の面にはレンズ部が形成された位置決め部材と;を備えることを特徴とする光モジュールが提供される。かかる構成によれば,位置決め部材は,光ファイバの光軸方向の位置決め機能と,レンズ機能の両方を備えることができる。他にレンズ素子を設ける必要がないため,部品点数が削減でき,実装工程や,コストを軽減できる。   According to another aspect of the present invention, a groove group arranged in alignment on the support substrate; an optical fiber group composed of optical fibers disposed in each groove of the groove group; An optical module is provided comprising: a front end of the optical fiber abutting on the surface of the optical fiber to position the optical fiber in the optical axis direction; and a positioning member having a lens portion formed on the other surface. Is done. According to this configuration, the positioning member can have both a positioning function in the optical axis direction of the optical fiber and a lens function. Since there is no need to provide another lens element, the number of parts can be reduced, and the mounting process and cost can be reduced.

上記構成の光モジュールにおいて,光結合された光ファイバの当接する面と光素子とは光学的に共役の位置に配置されていることが好ましい。ここで,光学的に共役とは,光学系において物体と像の関係にあることを意味する。よって,光素子から出た光は,光結合の対象である光ファイバの当接する面に集光する。これにより,高効率の光結合を実現できる。なお,光素子には,例えばレーザダイオードのような発光素子や,フォトダイオードなような受光素子を用いることができる。   In the optical module configured as described above, it is preferable that the abutting surface of the optically coupled optical fiber and the optical element are disposed at optically conjugate positions. Here, optically conjugate means that there is a relationship between an object and an image in the optical system. Therefore, the light emitted from the optical element is collected on the abutting surface of the optical fiber to be optically coupled. As a result, highly efficient optical coupling can be realized. For example, a light emitting element such as a laser diode or a light receiving element such as a photodiode can be used as the optical element.

その際に,光ファイバの当接する面の位置と前記光素子の位置とは,前記位置決め部材の屈折率を考慮して決められていることが好ましい。屈折率を考慮することにより,実質的に光学的光路長を考慮することができ,より効率の良い光結合を実現できる。   At this time, it is preferable that the position of the optical fiber contact surface and the position of the optical element are determined in consideration of the refractive index of the positioning member. By considering the refractive index, the optical path length can be substantially taken into account, and more efficient optical coupling can be realized.

また,本発明の別の観点によれば,支持基板上に整列して設けられた第1の溝群と;第1の溝群と所定距離離れて対向するよう支持基板上に整列して設けられた第2の溝群と;第1の溝群の各溝に配置された光ファイバからなる第1の光ファイバ群と;第2の溝群の各溝に配置された光ファイバからなる第2の光ファイバ群と;第1の溝群の溝に配置され,第1の光ファイバ群の光ファイバの先端が当接されて光ファイバの光軸方向の位置決めを行う第1の位置決め部材と;第2の溝群の溝に配置され,第2の光ファイバ群の光ファイバの先端が当接されて光ファイバの光軸方向の位置決めを行う第2の位置決め部材と;を備えることを特徴とする光モジュールが提供される。かかる構成によれば,位置決め部材に光ファイバの先端を当接することにより,狭ピッチの光ファイバ群であっても,光ファイバの光軸方向の位置決めを高精度に行うことができる。また,これらの2つの光ファイバ群を光結合させれば,高精度に位置決め配置された光ファイバ群同士の光結合を実現できる。   According to another aspect of the present invention, the first groove group provided in alignment on the support substrate; and provided in alignment on the support substrate so as to face the first groove group at a predetermined distance from each other. A second optical fiber disposed in each groove of the second groove group; a second optical fiber disposed in each groove of the second groove group; a second optical fiber disposed in each groove of the second groove group; A first positioning member disposed in the groove of the first groove group and positioned in the optical axis direction of the optical fiber by contacting the tip of the optical fiber of the first optical fiber group; A second positioning member disposed in the groove of the second groove group and positioned in the optical axis direction of the optical fiber by contacting the tip of the optical fiber of the second optical fiber group. An optical module is provided. According to such a configuration, the optical fiber can be positioned in the optical axis direction with high accuracy even in a narrow pitch optical fiber group by contacting the tip of the optical fiber with the positioning member. Further, if these two optical fiber groups are optically coupled, optical coupling between the optical fiber groups positioned and arranged with high accuracy can be realized.

また,本発明の別の観点によれば,支持基板上に整列して設けられた第1の溝群と;第1の溝群と所定距離離れて対向するよう支持基板上に整列して設けられた第2の溝群と;第1の溝群の各溝に配置された光ファイバからなる第1の光ファイバ群と;第2の溝群の各溝に配置された光ファイバからなる第2の光ファイバ群と;第1の溝群の溝に配置され,一方の面には第1の光ファイバ群の光ファイバの先端が突き当てられて光ファイバの位置決めを行い,他方の面にはレンズ部が形成された第1の位置決め部材と;第2の溝群の溝に配置され,一方の面には第2の光ファイバ群の光ファイバの先端が突き当てられて光ファイバの位置決めを行い,他方の面にはレンズ部が形成された第2の位置決め部材と;を備えることを特徴とする光モジュールが提供される。かかる構成によれば,位置決め部材に光ファイバの先端を当接することにより,狭ピッチの光ファイバ群であっても,光ファイバの光軸方向の位置決めを高精度に行うことができる。また,これらの2つの光ファイバ群を光結合させれば,高精度に位置決め配置された光ファイバ群同士の光結合を実現できる。さらに,位置決め部材は,光ファイバの光軸方向の位置決め機能と,レンズ機能の両方を備えることができる。   According to another aspect of the present invention, the first groove group provided in alignment on the support substrate; and provided in alignment on the support substrate so as to face the first groove group at a predetermined distance from each other. A second optical fiber disposed in each groove of the second groove group; a second optical fiber disposed in each groove of the second groove group; a second optical fiber disposed in each groove of the second groove group; 2 optical fiber groups; disposed in the grooves of the first groove group, the tip of the optical fiber of the first optical fiber group is abutted on one surface to position the optical fiber, and on the other surface Is positioned in the groove of the second groove group, and the tip of the optical fiber of the second optical fiber group is abutted against one surface to position the optical fiber. And a second positioning member having a lens portion formed on the other surface. Yuru is provided. According to such a configuration, the optical fiber can be positioned in the optical axis direction with high accuracy even in a narrow pitch optical fiber group by contacting the tip of the optical fiber with the positioning member. Further, if these two optical fiber groups are optically coupled, optical coupling between the optical fiber groups positioned and arranged with high accuracy can be realized. Further, the positioning member can have both a positioning function in the optical axis direction of the optical fiber and a lens function.

上記の第1の位置決め部材と前記第2の位置決め部材を有する構成の光モジュールにおいて,第1の位置決め部材と前記第2の位置決め部材との間の光路には,光機能素子が配置されるよう構成してもよい。光機能素子としては,例えば,アイソレータ,偏向子,波長板,フィルタ等が考えられる。   In the optical module having the first positioning member and the second positioning member, an optical functional element is arranged in the optical path between the first positioning member and the second positioning member. It may be configured. Examples of the optical functional element include an isolator, a deflector, a wave plate, and a filter.

また,上記構成の光モジュールにおいて,光ファイバ群を溝群に押圧する押圧部材をさらに備え,支持基板上面から位置決め部材上端までの高さは,支持基板上面から押圧部材上端までの高さより高いかまたは略同一であるよう構成することが好ましい。かかる構成によれば,押圧部材を設けることにより,光ファイバの浮きや移動を防ぐことができ,確実に所望の位置に実装できる。通常,光ファイバを溝に配置した後,接着剤で固定する。位置決め部材と押圧部材の高さをこのように設定することにより,接着剤が流出するのを位置決め部材により防ぐことができる。   The optical module having the above configuration further includes a pressing member that presses the optical fiber group against the groove group, and is the height from the upper surface of the support substrate to the upper end of the positioning member higher than the height from the upper surface of the support substrate to the upper end of the pressing member? Or it is preferable to comprise so that it may be substantially the same. According to such a configuration, by providing the pressing member, the optical fiber can be prevented from floating and moving, and can be reliably mounted at a desired position. Usually, the optical fiber is placed in the groove and then fixed with an adhesive. By setting the heights of the positioning member and the pressing member in this way, it is possible to prevent the adhesive from flowing out by the positioning member.

以上のように本発明によれば,狭ピッチの光ファイバ群が光軸方向に高精度に位置合わせされた光モジュールを提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an optical module in which a narrow-pitch optical fiber group is aligned with high accuracy in the optical axis direction.

以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

本発明の典型的な態様にかかる光モジュールでは,溝群と,光ファイバ群と,位置決め部材とを有する。溝群は,支持基板上に整列して一方向に並ぶよう設けられた複数の溝からなる。光ファイバ群は,この溝群の各溝に配置された光ファイバからなり,溝群同様に整列して一方向に並ぶよう配置されている。位置決め部材は,溝群の溝にその一部が位置するよう配置され,光ファイバの先端が当接される当接部を有する。この当接部に光ファイバを当接させて配置することにより,光ファイバの光軸方向の位置決めが高精度に行われる。   An optical module according to a typical aspect of the present invention includes a groove group, an optical fiber group, and a positioning member. The groove group is composed of a plurality of grooves provided on the support substrate so as to be aligned in one direction. The optical fiber group is composed of optical fibers arranged in each groove of the groove group, and is arranged so as to be aligned and aligned in one direction like the groove group. The positioning member is disposed so that a part of the positioning member is positioned in the groove of the groove group, and has a contact portion with which the tip of the optical fiber is contacted. By placing the optical fiber in contact with the contact portion, the optical fiber is positioned with high accuracy in the optical axis direction.

本発明の第1の実施の形態にかかる光モジュールの構成について,図1を参照しながら説明する。図1は本発明の第1の実施の形態にかかる光モジュール100の平面図である。光モジュール100は,複数のV溝110が形成された基板109と,複数の光ファイバ120と,ファイバストッパ130と,レンズアレイ140と,光源アレイ150と,を有する。   The configuration of the optical module according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a plan view of an optical module 100 according to the first embodiment of the present invention. The optical module 100 includes a substrate 109 on which a plurality of V grooves 110 are formed, a plurality of optical fibers 120, a fiber stopper 130, a lens array 140, and a light source array 150.

基板109は,例えばシリコン結晶基板からなる支持基板である。基板109の上面の一端から途中までには,8つのV溝110が所定のピッチで整列して高精度に形成されて設けられており,これらはV溝群を構成している。V溝110はV字形状の横断面を有する。表面実装される部材をV溝110に載置することにより,光軸に垂直な方向の位置決めが可能になる。本実施の形態では,V溝110は直径125μmの光ファイバを載置可能な寸法を有し,V溝群のピッチは250μmである。   The substrate 109 is a support substrate made of, for example, a silicon crystal substrate. From one end of the upper surface of the substrate 109 to the middle, eight V-grooves 110 are arranged with a predetermined pitch and formed with high accuracy, and these constitute a V-groove group. The V groove 110 has a V-shaped cross section. By mounting the surface-mounted member on the V-shaped groove 110, positioning in the direction perpendicular to the optical axis becomes possible. In the present embodiment, the V-groove 110 has a dimension capable of mounting an optical fiber having a diameter of 125 μm, and the pitch of the V-groove group is 250 μm.

光ファイバ120は,各V溝110に配置されており,このような整列配置された8つの光ファイバ120は光ファイバ群を構成している。光ファイバ群のピッチはV溝群のピッチと同じである。本実施の形態では,光ファイバ120として直径125μmのシングルモードファイバを用いている。   The optical fiber 120 is disposed in each V-groove 110, and the eight optical fibers 120 arranged in this way constitute an optical fiber group. The pitch of the optical fiber group is the same as the pitch of the V-groove group. In the present embodiment, a single mode fiber having a diameter of 125 μm is used as the optical fiber 120.

ファイバストッパ130は,光ファイバ120の先端が当接されて光ファイバ120の光軸方向の位置決めを行う位置決め部材である。ファイバストッパ130の一例を図2に示す。図2はファイバストッパ130の部分斜視図を示す。図2に示すファイバストッパ130は主に,V溝110に配置される複数の張出部132と,複数の張出部132を接続した略直方体形状の取扱部134とを有する。張出部132は略蒲鉾形をしており,取扱部134の下部から張り出すように,V溝群と同ピッチで列状に設けられている。取扱部134の上面は,ファイバストッパ130を取り扱いやすいように,平面になっている。ファイバストッパ130を正面から見ると,横長の長方形の下辺に複数の略半円が所定ピッチで接合した形状となる。   The fiber stopper 130 is a positioning member that positions the optical fiber 120 in the optical axis direction by contacting the tip of the optical fiber 120. An example of the fiber stopper 130 is shown in FIG. FIG. 2 shows a partial perspective view of the fiber stopper 130. The fiber stopper 130 shown in FIG. 2 mainly has a plurality of overhang portions 132 arranged in the V-groove 110 and a substantially rectangular parallelepiped-shaped handling portion 134 connecting the plurality of overhang portions 132. The overhang portion 132 has a substantially bowl shape, and is provided in a row at the same pitch as the V groove group so as to overhang from the lower portion of the handling portion 134. The upper surface of the handling part 134 is flat so that the fiber stopper 130 can be easily handled. When the fiber stopper 130 is viewed from the front, a plurality of substantially semicircles are joined to the lower side of the horizontally long rectangle at a predetermined pitch.

略蒲鉾形の張出部132の外径は,光ファイバ120の外径と等しくなるよう構成されている。この構成により,光ファイバ120をV溝110に配置するのと同様に,張出部132をV溝110に配置して,ファイバストッパ130を基板109上に実装することができる。図2の点線は,ファイバストッパ130をV溝110に配置した場合のV溝110の外形を一部示したものである。   The outer diameter of the substantially hook-shaped protruding portion 132 is configured to be equal to the outer diameter of the optical fiber 120. With this configuration, the fiber stopper 130 can be mounted on the substrate 109 by disposing the protruding portion 132 in the V groove 110 in the same manner as the optical fiber 120 is disposed in the V groove 110. A dotted line in FIG. 2 shows a part of the outer shape of the V groove 110 when the fiber stopper 130 is arranged in the V groove 110.

張出部132の略蒲鉾形の端面,および端面に続く取扱部134の面は,光ファイバ120の先端が当接されて光ファイバ120の光軸方向の位置決めを行う面である。以下,このように光ファイバが当接される面を光ファイバ当接面と呼ぶ。なお,必ずしも光ファイバの先端面全体がファイバストッパ130に当接している必要はなく,光の経路であるコアの部分がファイバストッパ130に当接していればいい。よって,ファイバストッパ130の形状は図2に限定されるものではなく,他の形状も可能である。   The substantially bowl-shaped end surface of the overhanging portion 132 and the surface of the handling portion 134 following the end surface are surfaces on which the tip of the optical fiber 120 is abutted to position the optical fiber 120 in the optical axis direction. Hereinafter, the surface on which the optical fiber contacts is referred to as an optical fiber contact surface. It is not always necessary that the entire front end surface of the optical fiber is in contact with the fiber stopper 130, and it is only necessary that the core portion that is the optical path is in contact with the fiber stopper 130. Therefore, the shape of the fiber stopper 130 is not limited to that shown in FIG. 2, and other shapes are possible.

ファイバストッパ130は,例えば,シリコン結晶基板を材質とし,半導体技術で用いられるフォトリソ・エッチング技術を用いて,ファイバストッパ130に対応する形状のパターンをフォトマスクパターンとして用いてエッチングを行うことにより大量に高精度にかつ安価に作製可能である。   The fiber stopper 130 is made of, for example, a silicon crystal substrate as a material, and a large amount of etching is performed by using a photolithographic etching technique used in semiconductor technology and a pattern having a shape corresponding to the fiber stopper 130 as a photomask pattern. It can be manufactured with high accuracy and at low cost.

後述するように,光ファイバは位置決めされた後,接着剤で固定される。この接着剤は光ファイバ当接面にも多少回り込む。よって光効率を向上させるために,ファイバストッパ130の光ファイバ当接面には,ファイバストッパ130の材質の屈折率と接着剤の屈折率との差を考慮した反射防止膜を形成しておくことが好ましい。また,ファイバストッパ130の光ファイバ当接面と反対側の面には,ファイバストッパ130の材質の屈折率と空気の屈折率との差を考慮した反射防止膜を形成しておくことが好ましい。   As will be described later, the optical fiber is positioned and then fixed with an adhesive. This adhesive also slightly wraps around the optical fiber contact surface. Therefore, in order to improve the light efficiency, an antireflection film that takes into consideration the difference between the refractive index of the material of the fiber stopper 130 and the refractive index of the adhesive is formed on the optical fiber contact surface of the fiber stopper 130. Is preferred. Further, it is preferable to form an antireflection film in consideration of the difference between the refractive index of the material of the fiber stopper 130 and the refractive index of air on the surface opposite to the optical fiber contact surface of the fiber stopper 130.

レンズアレイ140は,前述の特許文献2の図3に示すものと同様の構成を有し,基板表面に列状に形成された複数のレンズ部142を一体化した構成を有するレンズ素子である。レンズアレイ140は,図2に示すファイバストッパ130と同様の外形を有し,片方の面にレンズ部142が形成されている。レンズアレイ140のレンズ部142が形成される面および位置は,ファイバストッパ130の光ファイバ120の先端が当接される面および位置にほぼ相当する。本実施の形態では,レンズ部142は,円形形状をしており,光源アレイ150と対向する面に設けられており,回折光学素子からなる。また,レンズアレイ140は,ファイバストッパ130の張出部132と同様の形状を有するため,この部分をV溝110に配置することにより,レンズアレイ140を基板109上に高精度に実装できる。   The lens array 140 is a lens element having a configuration similar to that shown in FIG. 3 of the aforementioned Patent Document 2 and having a configuration in which a plurality of lens portions 142 formed in a row on the substrate surface are integrated. The lens array 140 has the same outer shape as the fiber stopper 130 shown in FIG. 2, and a lens portion 142 is formed on one surface. The surface and position where the lens portion 142 of the lens array 140 is formed substantially correspond to the surface and position where the tip of the optical fiber 120 of the fiber stopper 130 contacts. In the present embodiment, the lens portion 142 has a circular shape, is provided on a surface facing the light source array 150, and is composed of a diffractive optical element. Further, since the lens array 140 has the same shape as the protruding portion 132 of the fiber stopper 130, the lens array 140 can be mounted on the substrate 109 with high accuracy by arranging this portion in the V groove 110.

このような構成を有するレンズアレイ140は,例えばシリコン結晶基板を材質とし,半導体技術で用いられるフォトリソ・エッチング技術を用いて,所定のパターンを用いてレンズ部142を形成した後,レンズアレイ140に対応する形状のパターンをフォトマスクパターンとして用いてエッチングを行うことにより大量に高精度にかつ安価に作製可能である。   The lens array 140 having such a structure is made of, for example, a silicon crystal substrate, a lens portion 142 is formed using a predetermined pattern using a photolithographic etching technique used in semiconductor technology, and then the lens array 140 is formed on the lens array 140. By performing etching using a pattern having a corresponding shape as a photomask pattern, it can be manufactured in large quantities with high accuracy and at low cost.

光源アレイ150は,発光素子であるレーザダイオード(以下LDという)152が複数,V溝群と同ピッチで整列配置されて一体化された光素子群である。   The light source array 150 is an optical element group in which a plurality of laser diodes (hereinafter referred to as LDs) 152 as light emitting elements are aligned and integrated at the same pitch as the V groove group.

図1に示すように基板109上には,光ファイバ120,ファイバストッパ130,レンズアレイ140,光源アレイ150が光軸方向にこの順に配置されている。本実施の形態では,V溝110,光ファイバ120,ファイバストッパ130の張出部132,レンズアレイ140のレンズ部142,LD152の数は全て8つであり,これらは同一ピッチで構成されている。各光ファイバ120は各レンズ部142により各LD152と光結合している。詳述すると,上記構成の光モジュール100では,光源アレイ150の各LD152から出射したそれぞれの発散光は,レンズアレイ140の各レンズ部142により集光されてファイバストッパ130を経由した後,各光ファイバ120に入射する。このように,光モジュール100は,全体として8つの光結合した組,すなわち8つのチャンネルを有する。   As shown in FIG. 1, on a substrate 109, an optical fiber 120, a fiber stopper 130, a lens array 140, and a light source array 150 are arranged in this order in the optical axis direction. In the present embodiment, the number of the V-groove 110, the optical fiber 120, the protruding portion 132 of the fiber stopper 130, the lens portion 142 of the lens array 140, and the LD 152 are all eight, and these are configured at the same pitch. . Each optical fiber 120 is optically coupled to each LD 152 by each lens unit 142. More specifically, in the optical module 100 having the above-described configuration, each divergent light emitted from each LD 152 of the light source array 150 is collected by each lens portion 142 of the lens array 140 and passes through the fiber stopper 130, and then each light. The light enters the fiber 120. As described above, the optical module 100 as a whole has eight optically coupled sets, that is, eight channels.

光ファイバ120からなる光ファイバ群を位置決めして実装する際には以下のように行う。まず,ファイバストッパ130の各張出部132がV溝群の各V溝110に当接するように,ファイバストッパ130を配置する。このとき,光軸に垂直な方向の位置決めは,張出部132がV溝に接することで行われる。光軸方向の位置決めは,マーカー等を用いた画像認識技術を利用して高精度に行うことができる。ファイバストッパ130が適正な位置に実装されたら,ファイバストッパ130を接着剤で基板109に固定する。   The positioning and mounting of the optical fiber group consisting of the optical fibers 120 is performed as follows. First, the fiber stopper 130 is arranged so that each overhanging portion 132 of the fiber stopper 130 abuts on each V groove 110 of the V groove group. At this time, the positioning in the direction perpendicular to the optical axis is performed by the protruding portion 132 being in contact with the V-groove. Positioning in the optical axis direction can be performed with high accuracy using an image recognition technique using a marker or the like. When the fiber stopper 130 is mounted at an appropriate position, the fiber stopper 130 is fixed to the substrate 109 with an adhesive.

その後,ファイバストッパ130に全ての光ファイバ120の先端を当接させて光軸方向の位置決めを行い,接着剤で基板109に固定する。接着剤は,例えば,UV(紫外線)硬化樹脂タイプのものを使用できる。その際,光ファイバの浮きや移動を防ぐため,光ファイバ群を溝群に押圧する押圧部材を用いることが好ましい。図3に押圧部材を用いた場合の要部側面図を示す。押圧部材126は光ファイバ群の上に配置され,光ファイバ群を一括に下方へ押圧する。ここで,基板109上面からファイバストッパ130上端までの高さは,基板109上面から押圧部材126上端までの高さより高いかまたは略同一であることが好ましい。このような構成にすれば,接着剤がファイバストッパ130を越えて流出することを防止できる。なお,押圧部材126は後述の実施の形態でも適用されるが,図3以外の図では,光モジュールの構成を明確にするために押圧部材126の図示を省略している。   Thereafter, the tips of all optical fibers 120 are brought into contact with the fiber stopper 130 to perform positioning in the optical axis direction, and are fixed to the substrate 109 with an adhesive. As the adhesive, for example, a UV (ultraviolet) curable resin type can be used. At that time, in order to prevent the optical fiber from floating or moving, it is preferable to use a pressing member that presses the optical fiber group against the groove group. The principal part side view at the time of using a pressing member for FIG. 3 is shown. The pressing member 126 is disposed on the optical fiber group and presses the optical fiber group downward in a lump. Here, the height from the upper surface of the substrate 109 to the upper end of the fiber stopper 130 is preferably higher than or substantially the same as the height from the upper surface of the substrate 109 to the upper end of the pressing member 126. With such a configuration, it is possible to prevent the adhesive from flowing out beyond the fiber stopper 130. Although the pressing member 126 is also applied to the embodiments described later, the illustration of the pressing member 126 is omitted in the drawings other than FIG. 3 in order to clarify the configuration of the optical module.

ファイバストッパ130の配置位置について図4(a),図4(b)を参照しながら説明する。図4(a),図4(b)は説明のために,1つのLD152と1つのレンズ部142の周辺を部分的に拡大して図示している。図4(a)に示すように,LD152を出射した光束はレンズ部142により集光点Iに集光される。レンズ部142による結像光学系を考えると,LD152が物点,集光点Iが像点の関係になる。つまり,LD152の位置と集光点Iの位置とは光学的に共役の位置にある。なお,実際にはLD152の発光点が物点であるが,LD152のサイズは微小なため,ここではLD152を物点として説明を進める。高効率な結合のためには,集光点Iに光ファイバ120の先端,すなわちファイバストッパ130の光ファイバ当接面を配置すればよい。図4(a)は,レンズアレイ140から集光点Iまでが空気の場合であり,LDからレンズ部までの距離をL1,レンズアレイ140の光ファイバ側の面から集光点Iまでの距離をL2としている。   The arrangement position of the fiber stopper 130 will be described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). 4 (a) and 4 (b) partially enlarge the periphery of one LD 152 and one lens unit 142 for the sake of explanation. As shown in FIG. 4A, the light beam emitted from the LD 152 is condensed at the condensing point I by the lens unit 142. Considering the imaging optical system by the lens unit 142, the LD 152 has an object point and the condensing point I has an image point relationship. That is, the position of the LD 152 and the position of the focusing point I are optically conjugate positions. Actually, the light emission point of the LD 152 is an object point, but since the size of the LD 152 is very small, the description will be given here with the LD 152 as the object point. For highly efficient coupling, the tip of the optical fiber 120, that is, the optical fiber contact surface of the fiber stopper 130 may be disposed at the condensing point I. FIG. 4A shows the case where the lens array 140 to the condensing point I is air, and the distance from the LD to the lens unit is L1, the distance from the optical fiber side surface of the lens array 140 to the condensing point I. Is L2.

次に,図4(b)に示すように,集光点にファイバストッパ130の光ファイバ当接面がくるようにファイバストッパ130を配置することを考える。ファイバストッパ130の屈折率は空気の屈折率と異なるため,図4(b)の状態でのレンズアレイ140の光ファイバ側の面から集光点(光ファイバ当接面)までの距離はL2とならない。ファイバストッパ130の屈折率を考慮すること,実質的には光学的光路長を考慮することが必要になる。結果として,レンズアレイ140からファイバストッパ130までの距離L2’が下式(1)の値をとれば,ファイバストッパ130の光ファイバ当接面に集光点が位置し,高効率の光結合を実現できる。ここで,ファイバストッパ130の厚みをT,屈折率をnとしている。
L2’=L2−T/n (1)
上述したファイバストッパ130の配置に関する考察は,以降の他の実施の形態についても同様に適用される。
Next, as shown in FIG. 4B, it is considered that the fiber stopper 130 is arranged so that the optical fiber contact surface of the fiber stopper 130 comes to the condensing point. Since the refractive index of the fiber stopper 130 is different from the refractive index of air, the distance from the optical fiber side surface of the lens array 140 to the condensing point (optical fiber contact surface) in the state of FIG. Don't be. It is necessary to consider the refractive index of the fiber stopper 130 and, in effect, the optical path length. As a result, if the distance L2 ′ from the lens array 140 to the fiber stopper 130 takes the value of the following formula (1), the condensing point is located on the optical fiber contact surface of the fiber stopper 130, and high-efficiency optical coupling is achieved. realizable. Here, the thickness of the fiber stopper 130 is T, and the refractive index is n.
L2 '= L2-T / n (1)
The above-described consideration regarding the arrangement of the fiber stopper 130 is similarly applied to the other embodiments described below.

本実施の形態の光モジュールでは,光ファイバ群に対して,共通のファイバストッパ130を設けて,各光ファイバの先端をファイバストッパ130に突き当てて配置し,固定している。これにより,狭ピッチで並列配置された複数の光ファイバの先端を光軸方向に数ミクロン精度で位置決め固定できるという効果が得られる。また,押圧部材126を用いて光ファイバ群を一括固定しているため,光ファイバ群を高精度に実装固定できる。本実施の形態によれば,小型化とともに,高精度な実装が達成された光モジュールを提供できる。   In the optical module of the present embodiment, a common fiber stopper 130 is provided for the optical fiber group, and the tip of each optical fiber is disposed so as to abut against the fiber stopper 130 and fixed. As a result, it is possible to obtain an effect that the tips of a plurality of optical fibers arranged in parallel at a narrow pitch can be positioned and fixed in the optical axis direction with an accuracy of several microns. Further, since the optical fiber group is fixed together using the pressing member 126, the optical fiber group can be mounted and fixed with high accuracy. According to the present embodiment, it is possible to provide an optical module in which high-precision mounting is achieved with downsizing.

次に,本発明の第2の実施の形態にかかる光モジュールについて,図5を参照しながら説明する。図5は本発明の第2の実施の形態にかかる光モジュール200の平面図である。光モジュール200は,光ファイバと光ファイバの光結合を図ったものであり,光機能素子を中心にして,その両側に,第1の実施の形態の光モジュール100と同様のV溝群,光ファイバ群,ファイバストッパ,レンズアレイを設けたものである。第1の実施の形態と同様の構成については一部重複説明を省略する。光モジュール200は,複数のV溝が形成された基板209と,複数の光ファイバと,ファイバストッパ230,231と,レンズアレイ240,241と,光機能素子260と,を有する。   Next, an optical module according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a plan view of an optical module 200 according to the second embodiment of the present invention. The optical module 200 is an optical fiber-to-optical fiber optical coupling. The optical function element is centered on both sides of the optical module, and a V-groove group and light similar to the optical module 100 of the first embodiment are provided on both sides. A fiber group, a fiber stopper, and a lens array are provided. A part of the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted. The optical module 200 includes a substrate 209 formed with a plurality of V grooves, a plurality of optical fibers, fiber stoppers 230 and 231, lens arrays 240 and 241, and an optical functional element 260.

基板209は,例えばシリコン結晶基板からなる。基板209の中心には光機能素子260が配置され,その一側には8つのV溝210,他側には8つのV溝211が所定のピッチで整列して高精度に形成されて設けられており,これらはそれぞれV溝群を構成している。V溝210,211は表面実装される部材の位置決め載置に用いられるものであり,V字形状の横断面を有する。本実施の形態では,V溝210,211は直径125μmの光ファイバを載置可能な寸法を有し,V溝群のピッチは250μmである。   The substrate 209 is made of, for example, a silicon crystal substrate. An optical functional element 260 is arranged at the center of the substrate 209, and eight V grooves 210 are arranged on one side, and eight V grooves 211 are arranged on the other side with a predetermined pitch and are formed with high accuracy. Each of these constitutes a V-groove group. V-grooves 210 and 211 are used for positioning and mounting a surface-mounted member and have a V-shaped cross section. In the present embodiment, the V-grooves 210 and 211 have dimensions capable of mounting an optical fiber having a diameter of 125 μm, and the pitch of the V-groove group is 250 μm.

光ファイバ220は,各V溝210に配置されており,このような整列配置された8つの光ファイバ220は光ファイバ群を構成している。また,光ファイバ221は,各V溝211に配置されており,このような整列配置された8つの光ファイバ221は光ファイバ群を構成している。本実施の形態では,光ファイバ220,221に直径125μmのシングルモードファイバを用い,両光ファイバ群のピッチは250μmである。   The optical fiber 220 is arranged in each V-groove 210, and the eight optical fibers 220 arranged in this way constitute an optical fiber group. Further, the optical fibers 221 are disposed in the respective V grooves 211, and the eight optical fibers 221 arranged in this way constitute an optical fiber group. In the present embodiment, single-mode fibers having a diameter of 125 μm are used for the optical fibers 220 and 221, and the pitch of both optical fiber groups is 250 μm.

ファイバストッパ230,231は図2に示すファイバストッパ130と同じ構成を有する。ファイバストッパ230は,光ファイバ220の先端が当接されて光ファイバ220の光軸方向の位置決めを行う位置決め部材である。また,ファイバストッパ231は,光ファイバ221の先端が当接されて光ファイバ221の光軸方向の位置決めを行う位置決め部材である。ファイバストッパ230,231はそれぞれV溝210,211に配置され,接着剤で固定される。   The fiber stoppers 230 and 231 have the same configuration as the fiber stopper 130 shown in FIG. The fiber stopper 230 is a positioning member that positions the optical fiber 220 in the optical axis direction by contacting the tip of the optical fiber 220. The fiber stopper 231 is a positioning member that positions the optical fiber 221 in the optical axis direction by contacting the tip of the optical fiber 221. The fiber stoppers 230 and 231 are disposed in the V grooves 210 and 211, respectively, and fixed with an adhesive.

ファイバストッパ230,231の光ファイバ当接面には,ファイバストッパの材質と接着剤の屈折率差を考慮した反射防止膜を形成しておくことが好ましい。ファイバストッパ230,231の光ファイバ当接面と反対側の面には,ファイバストッパの材質と空気の屈折率差を考慮した反射防止膜を形成しておくことが好ましい。   It is preferable to form an antireflection film in consideration of the refractive index difference between the material of the fiber stopper and the adhesive on the optical fiber contact surfaces of the fiber stoppers 230 and 231. It is preferable to form an antireflection film in consideration of the difference in refractive index between the fiber stopper material and air on the surface of the fiber stoppers 230 and 231 opposite to the optical fiber contact surface.

レンズアレイ240,241は,レンズアレイ140と同様の構成を有するがレンズ部の光学性能のみ異なる。レンズアレイ240,241のレンズ部242,243は,光ファイバからの光束を平行光にするよう設計されている。レンズアレイ240,241はそれぞれV溝210,211に配置されている。   The lens arrays 240 and 241 have the same configuration as the lens array 140, but differ only in the optical performance of the lens unit. The lens portions 242 and 243 of the lens arrays 240 and 241 are designed to make the light beam from the optical fiber into parallel light. The lens arrays 240 and 241 are disposed in the V grooves 210 and 211, respectively.

光機能素子260は,例えばアイソレータ,偏向子,波長板,フィルタ等の素子である。   The optical functional element 260 is, for example, an element such as an isolator, a deflector, a wave plate, and a filter.

図5に示すように基板209上には,光ファイバ220,ファイバストッパ230,レンズアレイ240,光機能素子260,レンズアレイ241,ファイバストッパ231,光ファイバ221がこの順に配置されている。各光ファイバ220はレンズアレイ240,241が有する各レンズ部により各光ファイバ241と光結合している。全体として,8つの光結合した組,すなわち8つのチャンネルが構成されている。上記構成の光モジュール200では,例えば各光ファイバ220から出射したそれぞれの発散光は,ファイバストッパ230を経由してレンズアレイ240の各レンズ部により平行光に変換された後,光機能素子260を透過し,レンズアレイ240の各レンズ部により収束光に変換されてファイバストッパ231を経由した後,各光ファイバ221に入射する。   As shown in FIG. 5, an optical fiber 220, a fiber stopper 230, a lens array 240, an optical functional element 260, a lens array 241, a fiber stopper 231 and an optical fiber 221 are arranged in this order on a substrate 209. Each optical fiber 220 is optically coupled to each optical fiber 241 by each lens portion included in the lens arrays 240 and 241. As a whole, eight optically coupled sets, that is, eight channels are formed. In the optical module 200 configured as described above, for example, each divergent light emitted from each optical fiber 220 is converted into parallel light by each lens unit of the lens array 240 via the fiber stopper 230, and then the optical functional element 260 is used. The light is transmitted, converted into convergent light by each lens portion of the lens array 240, passes through the fiber stopper 231, and then enters each optical fiber 221.

本実施の形態によれば,第1の実施の形態と同様に,狭ピッチで並列配置された複数の光ファイバの先端を光軸方向に数ミクロン精度で位置決め固定できるという効果が得られる。また,本実施の形態では,小型化とともに,高精度な実装が達成され,光ファイバと光ファイバを光結合させた光モジュールを提供できる。   According to the present embodiment, as in the first embodiment, it is possible to obtain an effect that the tips of a plurality of optical fibers arranged in parallel at a narrow pitch can be positioned and fixed with an accuracy of several microns in the optical axis direction. Further, in this embodiment, miniaturization and high-precision mounting are achieved, and an optical module in which an optical fiber and an optical fiber are optically coupled can be provided.

次に,本発明の第3の実施の形態にかかる光モジュールについて,図6を参照しながら説明する。図6は本発明の第3の実施の形態にかかる光モジュール300の平面図である。光モジュール300は,第1の実施の形態の光モジュール100におけるファイバストッパ130とレンズアレイ140の代わりにこれらを一体化した構成のファイバストッパ330を有する。本実施の形態と第1の実施の形態の相違点はこの点のみであるため,以下この相違点に着目して説明し,第1の実施の形態と同様の構成については重複説明を省略する。   Next, an optical module according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a plan view of an optical module 300 according to the third embodiment of the present invention. The optical module 300 has a fiber stopper 330 having a configuration in which these are integrated instead of the fiber stopper 130 and the lens array 140 in the optical module 100 of the first embodiment. Since this is the only difference between the present embodiment and the first embodiment, the following description will be made with a focus on this difference, and the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted. .

ファイバストッパ330は,図2に示すファイバストッパ130を光軸方向に厚くした外形形状を有する。ファイバストッパ330の一方の面は,ファイバストッパ130同様に光ファイバの先端が当接されて光ファイバの光軸方向の位置決めを行う面である。ファイバストッパ330の他方の面には,レンズアレイ140のレンズ部142と同様のレンズ部342が形成されている。ファイバストッパ330はV溝110に配置され,接着剤で固定される。   The fiber stopper 330 has an outer shape in which the fiber stopper 130 shown in FIG. 2 is thickened in the optical axis direction. One surface of the fiber stopper 330 is a surface that, like the fiber stopper 130, abuts the tip of the optical fiber and positions the optical fiber in the optical axis direction. A lens portion 342 similar to the lens portion 142 of the lens array 140 is formed on the other surface of the fiber stopper 330. The fiber stopper 330 is disposed in the V groove 110 and is fixed with an adhesive.

ファイバストッパ330の光ファイバ当接面には,ファイバストッパの材質と接着剤の屈折率差を考慮した反射防止膜を形成しておくことが好ましい。ファイバストッパ330のレンズ部が形成されている面には,ファイバストッパの材質と空気の屈折率差を考慮した反射防止膜を形成しておくことが好ましい。   It is preferable to form an antireflection film in consideration of the difference in refractive index between the material of the fiber stopper and the adhesive on the optical fiber contact surface of the fiber stopper 330. An antireflection film is preferably formed on the surface of the fiber stopper 330 on which the lens portion is formed in consideration of the difference in refractive index between the material of the fiber stopper and air.

上記構成の光モジュール300では,光源アレイ150の各LD152から出射したそれぞれの発散光は,ファイバストッパ330の各レンズ部342により光ファイバ当接面が集光点となるよう収束光に変換されてファイバストッパ130内を進行した後,各光ファイバ120に入射する。   In the optical module 300 configured as described above, each divergent light emitted from each LD 152 of the light source array 150 is converted into convergent light by each lens portion 342 of the fiber stopper 330 so that the optical fiber contact surface becomes a condensing point. After traveling through the fiber stopper 130, it enters each optical fiber 120.

以上より,本実施の形態によれば,第1の実施の形態と同様に,狭ピッチで並列配置された複数の光ファイバの先端を光軸方向に数ミクロン精度で位置決め固定でき,小型化とともに,高精度な実装が達成された光モジュールを提供できる。さらに,本実施の形態では,ファイバストッパとレンズアレイを一体化することにより,第1の実施の形態に比べ部品点数を低減でき,部品の実装工程も削減できる。   As described above, according to the present embodiment, as in the first embodiment, the tips of a plurality of optical fibers arranged in parallel at a narrow pitch can be positioned and fixed with accuracy of several microns in the optical axis direction. Therefore, it is possible to provide an optical module that achieves high-precision mounting. Furthermore, in the present embodiment, by integrating the fiber stopper and the lens array, the number of components can be reduced as compared with the first embodiment, and the component mounting process can also be reduced.

次に,本発明の第4の実施の形態にかかる光モジュールについて,図7を参照しながら説明する。図7は本発明の第4の実施の形態にかかる光モジュール400の平面図である。本実施の形態の光モジュール400では,第2の実施の形態の光モジュール200のファイバストッパ230とレンズアレイ240の代わりにこれらを一体化した構成のファイバストッパ430を用い,第2の実施の形態の光モジュール200のファイバストッパ231とレンズアレイ241の代わりにこれらを一体化した構成のファイバストッパ431を用いている。本実施の形態と第2の実施の形態の相違点はこの点のみであるため,以下この相違点に着目して説明し,第2の実施の形態と同様の構成については重複説明を省略する。   Next, an optical module according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a plan view of an optical module 400 according to the fourth embodiment of the present invention. In the optical module 400 of the present embodiment, a fiber stopper 430 having a configuration in which these are integrated instead of the fiber stopper 230 and the lens array 240 of the optical module 200 of the second embodiment is used. Instead of the fiber stopper 231 and the lens array 241 of the optical module 200, a fiber stopper 431 having a configuration in which these are integrated is used. Since this is the only difference between the present embodiment and the second embodiment, the following description will be made with a focus on this difference, and a duplicate description of the same configuration as the second embodiment will be omitted. .

ファイバストッパ430,431は,図2に示すファイバストッパ130を光軸方向に厚くした外形形状を有する。ファイバストッパ430の一方の面は,光ファイバ220の先端が当接されて光ファイバの光軸方向の位置決めを行う面である。ファイバストッパ430の他方の面には,レンズアレイ240のレンズ部と同様のレンズ部442が形成されている。ファイバストッパ431の一方の面は,光ファイバ221の先端が当接されて光ファイバの光軸方向の位置決めを行う面である。ファイバストッパ431の他方の面には,レンズアレイ241のレンズ部と同様のレンズ部443が形成されている。つまり,ファイバストッパ430,431は,第3の実施の形態のファイバストッパ330と同様の構成を有する。ファイバストッパ430,431はそれぞれV溝210,211に配置され,接着剤で固定される。   The fiber stoppers 430 and 431 have an outer shape in which the fiber stopper 130 shown in FIG. 2 is thickened in the optical axis direction. One surface of the fiber stopper 430 is a surface on which the tip of the optical fiber 220 is abutted to position the optical fiber in the optical axis direction. A lens portion 442 similar to the lens portion of the lens array 240 is formed on the other surface of the fiber stopper 430. One surface of the fiber stopper 431 is a surface on which the tip of the optical fiber 221 is abutted to position the optical fiber in the optical axis direction. A lens portion 443 similar to the lens portion of the lens array 241 is formed on the other surface of the fiber stopper 431. That is, the fiber stoppers 430 and 431 have the same configuration as the fiber stopper 330 of the third embodiment. The fiber stoppers 430 and 431 are disposed in the V grooves 210 and 211, respectively, and fixed with an adhesive.

ファイバストッパ430,431の光ファイバ当接面には,ファイバストッパの材質と接着剤の屈折率差を考慮した反射防止膜を形成しておくことが好ましい。ファイバストッパ430,431の光ファイバ当接面と反対側の面には,ファイバストッパの材質と空気の屈折率差を考慮した反射防止膜を形成しておくことが好ましい。   It is preferable to form an antireflection film in consideration of the difference in refractive index between the material of the fiber stopper and the adhesive on the optical fiber contact surfaces of the fiber stoppers 430 and 431. It is preferable to form an antireflection film in consideration of the difference in refractive index between the fiber stopper material and air on the surface of the fiber stoppers 430 and 431 opposite to the optical fiber contact surface.

上記構成の光モジュール400では,例えば,各光ファイバ220から出射したそれぞれの発散光は,ファイバストッパ430内を進行した後,各レンズ部442により平行光に変換された後,光機能素子260を透過し,ファイバストッパ431の各レンズ部443により光ファイバ当接面が集光点となるよう収束光に変換されてファイバストッパ431内を進行した後,各光ファイバ221に入射する。   In the optical module 400 having the above configuration, for example, each divergent light emitted from each optical fiber 220 travels through the fiber stopper 430 and then converted into parallel light by each lens unit 442, and then the optical function element 260 is changed. The light is transmitted, converted into convergent light by each lens portion 443 of the fiber stopper 431 so that the optical fiber contact surface becomes a condensing point, travels through the fiber stopper 431, and then enters each optical fiber 221.

以上より,本実施の形態によれば,第2の実施の形態と同様に,狭ピッチで並列配置された複数の光ファイバの先端を光軸方向に数ミクロン精度で位置決め固定でき,小型化とともに,高精度な実装が達成され,光ファイバと光ファイバを光結合させた光モジュールを提供できる。さらに,本実施の形態では,ファイバストッパとレンズアレイを一体化することにより,第2の実施の形態に比べ,部品点数を低減でき,部品の実装工程も削減できる。   As described above, according to the present embodiment, as in the second embodiment, the tips of a plurality of optical fibers arranged in parallel at a narrow pitch can be positioned and fixed with accuracy of several microns in the optical axis direction. High-precision mounting is achieved, and an optical module in which an optical fiber and an optical fiber are optically coupled can be provided. Furthermore, in this embodiment, by integrating the fiber stopper and the lens array, the number of parts can be reduced and the mounting process of the parts can be reduced as compared with the second embodiment.

次に図8,図9を参照しながら,比較例について説明する。図8,図9はそれぞれ,ファイバストッパを用いない構成の光モジュール80,90の平面図である。光モジュール80は,図1に示す光モジュール100からファイバストッパ130を取り去った構成を有する。光モジュール90は,図5に示す光モジュール200からファイバストッパ230,231を取り去った構成を有する。ただし,光モジュール80,90においても,光ファイバの先端に集光点が位置するよう配置するため,部材間の距離は光モジュール100,200のものから若干異なる。光モジュール80,90も光モジュール100,200同様に,個別の光ファイバがそれぞれV溝に狭ピッチで配置されている。光モジュール80,90では,光ファイバ先端を当接させる部材が何もないため,光ファイバの先端を高精度に位置決めして固定することは困難である。   Next, a comparative example will be described with reference to FIGS. FIGS. 8 and 9 are plan views of optical modules 80 and 90 having a configuration in which no fiber stopper is used, respectively. The optical module 80 has a configuration in which the fiber stopper 130 is removed from the optical module 100 shown in FIG. The optical module 90 has a configuration in which the fiber stoppers 230 and 231 are removed from the optical module 200 shown in FIG. However, in the optical modules 80 and 90, the distance between the members is slightly different from that of the optical modules 100 and 200 because the condensing point is disposed at the tip of the optical fiber. In the optical modules 80 and 90, as in the optical modules 100 and 200, individual optical fibers are arranged in a V-groove at a narrow pitch. In the optical modules 80 and 90, since there is no member that contacts the tip of the optical fiber, it is difficult to position and fix the tip of the optical fiber with high accuracy.

以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

第1,第3の実施の形態では,光素子として発光素子を用いた場合を説明したが,発光素子の代わりにフォトダイオード等の受光素子を用いて,光源アレイの代わりに受光素子アレイを用いて光モジュールを構成してもよい。ファイバストッパやレンズアレイの形状は上記説明のものに限定されない。例えば,ファイバストッパの張出部の半円形状を,逆三角形状にしたものや,台形形状にしたものでも適用可能である。V溝,光ファイバ,ファイバストッパの張出部,レンズアレイのレンズ部,LDの数は上記説明のものに限定されず,任意の数を選択できる。また,これらの数は必ずしも同数である必要はない。V溝群等のピッチは上記説明のものに限定されず,光ファイバの外径サイズ等に応じて,任意に設定可能である。   In the first and third embodiments, the case where a light emitting element is used as an optical element has been described. However, a light receiving element such as a photodiode is used instead of a light emitting element, and a light receiving element array is used instead of a light source array. An optical module may be configured. The shapes of the fiber stopper and the lens array are not limited to those described above. For example, the semicircular shape of the protruding portion of the fiber stopper may be an inverted triangle shape or a trapezoidal shape. The number of V-grooves, optical fibers, fiber stopper overhangs, lens array lens portions, and LDs is not limited to that described above, and any number can be selected. Also, these numbers do not necessarily have to be the same. The pitch of the V-groove group or the like is not limited to that described above, and can be arbitrarily set according to the outer diameter size of the optical fiber.

本発明は,光通信機器に用いられる光モジュール等に適用可能である。   The present invention is applicable to an optical module or the like used for an optical communication device.

本発明の第1の実施の形態にかかる光モジュールの平面図である。1 is a plan view of an optical module according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態にかかるファイバストッパの部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view of the fiber stopper concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態にかかる光モジュールの要部側面図である。It is a principal part side view of the optical module concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態にかかるファイバストッパの配置位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the arrangement position of the fiber stopper concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態にかかる光モジュールの平面図である。It is a top view of the optical module concerning the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態にかかる光モジュールの平面図である。It is a top view of the optical module concerning the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態にかかる光モジュールの平面図である。It is a top view of the optical module concerning the 4th Embodiment of this invention. 比較例の光モジュールの平面図である。It is a top view of the optical module of a comparative example. 比較例の光モジュールの平面図である。It is a top view of the optical module of a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

100 光モジュール
109 基板
110 V溝
120 光ファイバ
126 押圧部材
130 ファイバストッパ
132 張出部
134 取扱部
140 レンズアレイ
142 レンズ部
150 光源アレイ
152 LD
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Optical module 109 Board | substrate 110 V groove | channel 120 Optical fiber 126 Press member 130 Fiber stopper 132 Overhang part 134 Handling part 140 Lens array 142 Lens part 150 Light source array 152 LD

Claims (8)

表面を有し,前記表面側に溝群が整列して設けられた支持基板と;
前記表面上に配置された複数の光素子からなる光素子群と;
前記溝群の各溝に配置された光ファイバからなる光ファイバ群と;
複数の第1張出部と前記複数の第1張出部を接続する第1取扱部とを有し,前記複数の第1張出部が前記溝群の各溝にそれぞれ配置され,前記光ファイバの先端が当接されて前記光ファイバの光軸方向の位置決めを行う位置決め部材と;
前記光素子群の各光素子と前記光ファイバ群の各光ファイバとをそれぞれ光結合する複数のレンズ部と複数の第2張出部と前記複数の第2張出部を接続する第2取扱部とを有し,前記複数の第2張出部が前記溝群の各溝にそれぞれ配置され,前記光素子群と前記位置決め部材との間に配置されたレンズ素子と;
を備えることを特徴とする光モジュール。
A support substrate having a surface and having a group of grooves arranged on the surface side;
A group of optical elements comprising a plurality of optical elements disposed on the surface;
An optical fiber group comprising optical fibers disposed in each groove of the groove group;
A plurality of first overhanging portions and a first handling portion connecting the plurality of first overhanging portions, wherein the plurality of first overhanging portions are respectively disposed in the grooves of the groove group, and the light A positioning member for positioning the optical fiber in the optical axis direction by contacting the tip of the fiber;
A second handle for connecting a plurality of lens portions, a plurality of second projecting portions, and the plurality of second projecting portions for optically coupling the optical elements of the optical element group and the optical fibers of the optical fiber group, respectively. A lens element arranged between each of the optical element group and the positioning member, wherein the plurality of second projecting parts are respectively disposed in the grooves of the groove group;
An optical module comprising:
光結合された前記光ファイバの当接する面と前記光素子とは光学的に共役の位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の光モジュール。   The optical module according to claim 1, wherein the abutting surface of the optical fiber optically coupled to the optical element is disposed at an optically conjugate position. 前記光ファイバの当接する面の位置と前記光素子の位置とは,前記位置決め部材の屈折率を考慮して決められていることを特徴とする請求項2に記載の光モジュール。   The optical module according to claim 2, wherein the position of the surface on which the optical fiber abuts and the position of the optical element are determined in consideration of the refractive index of the positioning member. 前記光素子は発光素子であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光モジュール。   The optical module according to claim 1, wherein the optical element is a light emitting element. 前記光素子は受光素子であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光モジュール。   The optical module according to claim 1, wherein the optical element is a light receiving element. 前記光ファイバ群を前記溝群に押圧する押圧部材をさらに備え,前記支持基板上面から前記位置決め部材上端までの高さは,前記支持基板上面から前記押圧部材上端までの高さより高いことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光モジュール。   A pressing member that presses the optical fiber group against the groove group, and a height from the upper surface of the support substrate to the upper end of the positioning member is higher than a height from the upper surface of the support substrate to the upper end of the pressing member. The optical module according to any one of claims 1 to 5. 表面を有し,第1の溝群と,前記第1の溝群と所定距離離れて対向するように設けられた第2の溝群とが前記表面側に整列して設けられた支持基板と;
前記支持基板の前記表面側の前記第1の溝群と前記第2の溝群との間に配置される光機能素子と;
前記第1の溝群の各溝に配置された光ファイバからなる第1の光ファイバ群と;
前記第2の溝群の各溝に配置された光ファイバからなる第2の光ファイバ群と;
複数の第1張出部と前記複数の第1張出部を接続する第1取扱部とを有し,前記複数の第1張出部が前記第1の溝群の各溝にそれぞれ配置され,前記第1の光ファイバ群の光ファイバの先端が当接されて前記光ファイバの光軸方向の位置決めを行う第1の位置決め部材と;
複数の第2張出部と前記複数の第2張出部を接続する第2取扱部とを有し,前記複数の第2張出部が前記第2の溝群の各溝にそれぞれ配置され,前記第2の光ファイバ群の光ファイバの先端が当接されて前記光ファイバの光軸方向の位置決めを行う第2の位置決め部材と;
前記光機能素子と前記第1の光ファイバ群の各光ファイバとをそれぞれ光結合する複数の第1レンズ部と複数の第3張出部と前記複数の第3張出部を接続する第3取扱部とを有し,前記複数の第3張出部が前記第1の溝群の各溝にそれぞれ配置され,前記光機能素子と前記第1の位置決め部材との間に配置された第1のレンズ素子と;
前記光機能素子と前記第2の光ファイバ群の各光ファイバとをそれぞれ光結合する複数の第2レンズ部と複数の第4張出部と前記複数の第4張出部を接続する第4取扱部とを有し,前記複数の第4張出部が前記第2の溝群の各溝にそれぞれ配置され,前記光機能素子と前記第2の位置決め部材との間に配置された第2のレンズ素子と;
を備えることを特徴とする光モジュール。
A support substrate having a surface, a first groove group, and a second groove group provided so as to face the first groove group at a predetermined distance away from each other; ;
An optical functional element disposed between the first groove group and the second groove group on the surface side of the support substrate;
A first optical fiber group comprising optical fibers disposed in each groove of the first groove group;
A second optical fiber group comprising optical fibers disposed in each groove of the second groove group;
A plurality of first overhanging portions and a first handling portion connecting the plurality of first overhanging portions, wherein the plurality of first overhanging portions are respectively disposed in the respective grooves of the first groove group; , A first positioning member for positioning the optical fiber in the optical axis direction by abutting the tip of the optical fiber of the first optical fiber group;
A plurality of second overhanging portions and a second handling portion for connecting the plurality of second overhanging portions, wherein the plurality of second overhanging portions are respectively disposed in the grooves of the second groove group. , A second positioning member for positioning the optical fiber in the optical axis direction by contacting the tip of the optical fiber of the second optical fiber group;
A plurality of first lens parts, a plurality of third projecting parts, and a plurality of third projecting parts for optically coupling the optical functional element and the optical fibers of the first optical fiber group, respectively. And a plurality of third projecting portions disposed in the grooves of the first groove group, and disposed between the optical functional element and the first positioning member. Lens elements of
A plurality of second lens portions, a plurality of fourth projecting portions, and a plurality of fourth projecting portions for optically coupling the optical functional element and the optical fibers of the second optical fiber group, respectively. A plurality of fourth overhanging portions arranged in each groove of the second groove group, and arranged between the optical functional element and the second positioning member. Lens elements of
An optical module comprising:
前記光ファイバ群を配置されている前記溝群に押圧する押圧部材をさらに備え,前記支持基板上面から前記位置決め部材上端までの高さは,前記支持基板上面から前記押圧部材上端までの高さより高いことを特徴とする請求項7に記載の光モジュール。   A pressing member that presses the groove group in which the optical fiber group is disposed is further provided, and a height from the upper surface of the supporting substrate to the upper end of the positioning member is higher than a height from the upper surface of the supporting substrate to the upper end of the pressing member. The optical module according to claim 7.
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