JP7623152B2

JP7623152B2 - 光デバイスおよび光学部品

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Publication number: JP7623152B2
Application number: JP2021018844A
Authority: JP
Inventors: 悠介稲葉; 拓也古川; 良尾坪
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2021-02-09
Filing date: 2021-02-09
Publication date: 2025-01-28
Anticipated expiration: 2041-02-09
Also published as: JP2022121878A

Description

本発明は、光デバイスおよび光学部品に関する。

従来、筐体内に複数の光学部品が収容された光デバイスが知られている（特許文献１）。この種の光デバイスにおいて、光学部品は、筐体または当該筐体内の別の部材に、接着剤によって接着される場合がある。

特開２０１１－１７１６０６号公報

近年の光デバイスの小型化に伴い、筐体内において各光学部品の周辺のスペースが狭くなってきている。このような状況において、例えば、光学部品の周辺のスペースに対して接着剤の量が多いことにより、当該接着剤が、接着する対象としての光学部品と隣接した別の部品にまで到達した状態となるのは、好ましくない。かと言って、接着剤の量が少なく、光学部品の接着強度が低下するのも好ましくない。

そこで、本発明の課題の一つは、例えば、より少量の接着剤により所要の接着強度を得ることができるなど、改善された光学部品の接着構造を実現することが可能な新規な光デバイスおよび光学部品を得ること、である。

本発明の光デバイスは、例えば、筐体と、前記筐体、または当該筐体内に収容されるとともに当該筐体と固定された部材に設けられた実装面と、前記実装面と面した第一面と、当該第一面とは異なる方向を向いた第二面と、を有し、少なくとも前記実装面と前記第一面との間に介在した接着剤を介して接着された光学部品であって、前記第一面および前記第二面のうち少なくとも一方の面に前記接着剤が接した第一凹部および前記接着剤が接した第一凸部のうち少なくとも一方が設けられた、光学部品と、を備える。

前記光デバイスにあっては、前記第一凹部または前記第一凸部は、前記光学部品の前記第一面および前記第二面のうち少なくとも一方を含む複数の面に設けられてもよい。

前記光デバイスにあっては、前記第一面および前記第二面のうち少なくとも一方の面に、前記第一凹部として、溝が設けられてもよい。

前記光デバイスにあっては、前記溝として、複数の溝が設けられてもよい。

前記光デバイスにあっては、前記複数の溝が互いに交差してもよい。

前記光デバイスにあっては、前記第一面および前記第二面のうち少なくとも一方の面に、前記第一凸部として、複数の突起が設けられてもよい。

前記光デバイスにあっては、前記第一面および前記第二面のうち少なくとも一方の面に、前記第一凹部として、当該第一凹部が設けられた面とは異なる面に開放された第一凹部が設けられてもよい。

前記光デバイスにあっては、前記第一面および前記第二面のうち少なくとも一方の面に、前記第一凹部として、溝が設けられ、前記溝の長手方向の端部が、当該溝が設けられた面とは異なる面において開放されてもよい。

前記光デバイスにあっては、前記第一面および前記第二面のうち少なくとも一方の面に、前記第一凹部および前記第一凸部を含み、前記光学部品の表面の他の部位よりも面粗度が大きい粗面が設けられてもよい。

前記光デバイスは、前記筐体内に収容され、前記実装面上に固定され、前記第二面と間隔をあけて面した別の部品を備え、当該別の部品と間隔をあけて面した前記第二面に、前記接着剤が接した第一凹部および前記接着剤が接した第一凸部のうち少なくとも一方が設けられもよい。

前記光デバイスにあっては、前記実装面に、前記接着剤が接した第二凹部および前記接着剤が接した第二凸部のうち少なくとも一方が設けられてもよい。

前記光デバイスにあっては、前記実装面に、前記第一面に設けられた前記第一凸部を収容した第二凹部、および前記第一面に設けられた前記第一凹部に収容された第二凸部のうち少なくとも一方が設けられてもよい。

前記光デバイスにあっては、前記第一凸部の高さまたは前記第一凹部の深さが、２０［μｍ］以上かつ２００［μｍ］以下であってもよい。

前記光デバイスにあっては、前記接着剤は、エポキシ樹脂を含む材料で作られてもよい。

前記光デバイスにあっては、前記光学部品は、レンズ、ミラー、ビームスプリッタ、コンバイナ、光アイソレータ、およびフィルタ、のうちいずれか一つであってもよい。

本発明の光デバイスは、例えば、光デバイスに取り付けられる光学部品であって、他の部材の実装面と面し当該実装面と接着される第一面と、前記第一面とは異なる方向を向いた第二面と、を有し、前記第二面内で前記第一面と隣接した領域および前記第一面のうち少なくとも一方に、凹部または凸部が設けられる。

本発明によれば、例えば、改善された光学部品の接着構造を実現することが可能な新規な光デバイスおよび光学部品を得ることができる。

図１は、第１実施形態の光デバイスの上蓋を外した状態を示す例示的かつ模式的な平面図である。図２は、第１実施形態の光デバイスの図１のII－II位置における例示的かつ模式的な断面図（側面図）である。図３は、第１実施形態の光デバイスの一部の図１のIII－III位置における例示的かつ模式的な断面図である。図４は、第１実施形態の光デバイスの一部の図１のIV－IV位置における例示的かつ模式的な断面図である。図５は、第２実施形態の光デバイスの一部の図３と同等位置における例示的かつ模式的な断面図である。図６は、第２実施形態の光デバイスの一部の図４と同等位置における例示的かつ模式的な断面図である。図７は、第３実施形態の光デバイスの一部の図３と同等位置における例示的かつ模式的な断面図である。図８は、第４実施形態の光デバイスの一部の図４と同等位置における例示的かつ模式的な断面図である。図９は、第５実施形態の光デバイスの一部の図４と同等位置における例示的かつ模式的な断面図である。図１０は、第６実施形態の光デバイスの一部の図４と同等位置における例示的かつ模式的な断面図である。図１１は、第７実施形態の光デバイスの一部の図３と同等位置における例示的かつ模式的な断面図である。図１２は、第８実施形態の光デバイスの一部の図３と同等位置における例示的かつ模式的な断面図である。図１３は、第８実施形態の光デバイスの一部の図４と同等位置における例示的かつ模式的な断面図である。図１４は、第８実施形態の光デバイスに含まれるレンズの底面の例示的かつ模式的な平面図である。図１５は、第９実施形態の光デバイスに含まれるレンズの底面の例示的かつ模式的な平面図である。図１６は、第１０実施形態の光デバイスに含まれるレンズの底面の例示的かつ模式的な平面図である。図１７は、第１１実施形態の光デバイスの一部の図３と同等位置における例示的かつ模式的な断面図である。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

以下に示される複数の実施形態は、同様の構成を備えている。よって、各実施形態の構成によれば、当該同様の構成に基づく同様の作用および効果が得られる。また、以下では、それら同様の構成には同様の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される場合がある。

本明細書において、序数は、部位や、方向等を区別するために便宜上付与されており、優先順位や順番を示すものではない。

また、各図において、Ｘ方向を矢印Ｘで表し、Ｙ方向を矢印Ｙで表し、Ｚ方向を矢印Ｚで表す。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに交差するとともに互いに直交している。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態の光デバイス１００の上蓋１ｄ（図２参照）を外した状態を示す平面図である。また、図２は、図１のII－II位置における光デバイス１００の断面図（側面図）である。光デバイス１００は、半導体レーザモジュールである。

図１に示されるように、光デバイス１００は、筐体１を備えている。筐体１は、出力ポート１ａと、四つの側壁１ｂと、底壁１ｃと、上蓋１ｄと、を備えている。

底壁１ｃは、Ｚ方向の反対方向の端部に位置した板状の部材である。底壁１ｃは、Ｚ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。底壁１ｃは、例えば、銅タングステン（ＣｕＷ）や、銅モリブデン（ＣｕＭｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）のような、熱伝導率が高い材料で作られる。

側壁１ｂは、それぞれ、板状の部材である。また、側壁１ｂは、それぞれ、底壁１ｃと略直交するとともに、Ｘ方向またはＹ方向と交差するとともに直交し、Ｚ方向に延びている。

Ｘ方向の端部に位置する側壁１ｂには、出力ポート１ａが設けられている。出力ポート１ａにはレンズ２が収容されている。また、出力ポート１ａは、外部に出力光を出力する光ファイバ３を支持している。

上蓋１ｄは、Ｚ方向の端部に位置した板状の部材である。上蓋１ｄは、Ｚ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。上蓋１ｄは、底壁１ｃと略平行である。

出力ポート１ａ、側壁１ｂ、および上蓋１ｄは、例えば、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金や、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）のような、熱膨張係数が低い材料で作られる。

筐体１内の収容室は、例えば、気密封止されている。筐体１内には、例えば、窒素ガスのような不活性ガスが収容されてもよい。この場合、窒素ガスは、気体の一例である。

筐体１内には、ペルチェモジュール１０や、チップオンサブマウント４、レンズ５、光アイソレータ６、ビームスプリッタ７、フォトダイオード８、波長ロッカ９、フォトダイオード９１，９２、レンズ２０Ａのような部品が収容されている。これら部品のうち、チップオンサブマウント４、レンズ５、光アイソレータ６、ビームスプリッタ７、フォトダイオード８、波長ロッカ９、フォトダイオード９１，９２、およびレンズ２０Ａは、光学部品の一例である。光学部品は、例えば、光を出力したり、光を受光したり、光を伝送したり、光に作用を与えたりする部品である。なお、筐体１内には、上述した部品以外の部品が収容されてもよい。

ペルチェモジュール１０は、電流を流す方向に応じて吸熱または発熱を行う。ペルチェモジュール１０は、熱電モジュールであり、温度調整機構の一例である。

図２に示されるように、ペルチェモジュール１０は、第一基板１０ａと、第二基板１０ｂと、複数の熱電素子１０ｃと、配線パターン１０ｄと、を有している。

第一基板１０ａおよび第二基板１０ｂは、セラミックなどの熱伝導性が高い絶縁性の材料で作られている。

第一基板１０ａのＺ方向の端部の表面１０ａ１は、Ｚ方向を向き、Ｚ方向と交差するとともにＸ方向およびＹ方向に延びている。チップオンサブマウント４や、レンズ５、光アイソレータ６、ビームスプリッタ７、フォトダイオード８、波長ロッカ９、フォトダイオード９１，９２、レンズ２０Ａのような光学部品は、表面１０ａ１上に実装され、当該表面１０ａ１に支持されている。また、これら光学部品と第一基板１０ａとは、熱的に接続されている。表面１０ａ１は、部品の実装面の一例である。Ｚ方向は、第一方向の一例である。なお、表面１０ａ１には、光学部品ではない部品が実装されてもよい。言い換えると、表面１０ａ１は、光学部品ではない部品を支持してもよい。

また、第二基板１０ｂのＺ方向の反対方向の端部の裏面１０ｂ１は、Ｚ方向の反対方向を向き、Ｚ方向と交差するとともにＸ方向およびＹ方向に延びている。裏面１０ｂ１は、底壁１ｃと固定されている。第二基板１０ｂと底壁１ｃとは、熱的に接続されている。裏面１０ｂ１は、筐体１へのペルチェモジュール１０の取付面である。ペルチェモジュール１０は、筐体１に固定された部材の一例である。

熱電素子１０ｃは、第一基板１０ａと第二基板１０ｂとの間に設けられた柱状の半導体素子である。熱電素子１０ｃは、Ｐ型半導体またはＮ型半導体、例えば、ビスマステルル系の半導体で作られる。複数の熱電素子１０ｃは、第一基板１０ａおよび第二基板１０ｂに設けられた配線パターン１０ｄによってＰＮ接合を形成する状態で直列に接続されている。配線パターン１０ｄを介して直列に接続された複数の熱電素子１０ｃを含む回路には、不図示の配線から電力が供給される。当該回路、すなわちペルチェモジュール１０は、当該電力の電流の向きに応じて、吸熱または発熱する。

表面１０ａ１に支持されたチップオンサブマウント４や、レンズ５、光アイソレータ６、ビームスプリッタ７、フォトダイオード８、波長ロッカ９、フォトダイオード９１，９２、レンズ２０Ａのような光学部品は、ペルチェモジュール１０によって冷却あるいは加熱される。

チップオンサブマウント４は、レーザ素子４ａと、サブマウント４ｂと、を有している。レーザ素子４ａは、半導体レーザ素子であり、例えば、波長可変光源である。サブマウント４ｂは、レーザ素子４ａを支持している。サブマウント４ｂは、熱伝導性が高い絶縁性の材料で作られている。レーザ素子４ａと第一基板１０ａとは、サブマウント４ｂを介して熱的に接続されている。チップオンサブマウント４は、発光ユニットの一例である。

レーザ素子４ａは、外部から不図示の配線から供給された電力によって作動し、レーザ光Ｌ１を出力ポート１ａ側に出力するとともに、レーザ光Ｌ２を出力ポート１ａとは反対側に出力する。レーザ光Ｌ１のパワーとレーザ光Ｌ２のパワーとは比例関係にある。

図１に示されるように、レーザ光Ｌ１は、レンズ５、光アイソレータ６、ビームスプリッタ７、およびレンズ２を介して、光ファイバ３へ導かれ、当該光ファイバ３と結合される。また、レーザ光Ｌ２は、レンズ２０Ａを介して、波長ロッカ９へ入力される。

レンズ５は、レーザ光Ｌ１をコリメートする。

光アイソレータ６はコリメートされたレーザ光Ｌ１をビームスプリッタ７に透過するとともに、当該ビームスプリッタ７からの光の戻りを阻止する。

ビームスプリッタ７は、レーザ光Ｌ１の大部分をレンズ２へ出力し、レーザ光Ｌ１の一部をフォトダイオード８へ出力する。レンズ２はビームスプリッタ７からのレーザ光Ｌ１を集光し光ファイバ３に結合させる。

フォトダイオード８は、ビームスプリッタ７からのレーザ光を受光し、受光強度に応じた検出信号を出力する。検出信号は、不図示の配線を介して制御器に入力される。制御器は、フォトダイオード８からの検出信号に基づいて、レーザ素子４ａの作動を制御する。

また、レンズ２０Ａは、レーザ光Ｌ２をコリメートする。

波長ロッカ９は、レーザ光Ｌ２を２つに分岐する。レーザ光Ｌ２の分岐光のうちの一つは、フォトダイオード９１へ入力され、もう一つは、波長に対して透過特性が周期的に変化するエタロンフィルタ（不図示）を介してフォトダイオード９２へ入力される。波長ロッカ９は、例えば、石英系ガラスを構成材料とした平面光波回路（planar lightwave circuit：ＰＬＣ）によって構成される。

フォトダイオード９１，９２は、波長ロッカ９からのレーザ光を受光し、受光強度に応じた検出信号を出力する。フォトダイオード９１，９２の検出信号は、それぞれ、レーザ光Ｌ２の強度と波長とを示す。検出信号は、不図示の配線を介して制御器に入力される。

制御器は、フォトダイオード９１，９２からの検出信号に基づいて、レーザ素子４ａの作動を制御する。波長ロッカ９およびフォトダイオード９１，９２は、波長検出機構を構成する部品である。

図３は、光デバイス１００の一部の図１のIII－III位置における断面図であり、図４は、光デバイス１００の一部の図１のIV－IV位置における断面図である。

図３，４の断面図（側面図）には、ペルチェモジュール１０の一部とレンズ２０Ａとが含まれている。図３，４に示されるように、レンズ２０Ａは、接着剤３０を介して、ペルチェモジュール１０の表面１０ａ１と接着されている。表面１０ａ１は、接着面とも称されうる。

レンズ２０Ａは、ボディ２１と、レンズ部２２と、を有している。レンズ部２２は、ボディ２１のＺ方向の中間位置に、設けられている。ボディ２１およびレンズ部２２は、同じ材料によって、一体に成形されている。ボディ２１およびレンズ部２２は、例えば、シリコンや、合成樹脂材料、光学ガラス材料等によって作られうる。レーザ光は、レンズ部２２を、Ｘ方向またはＸ方向の反対方向に、屈折しながら透過する。

レンズ２０Ａは、Ｚ方向の反対方向の端部に、表面１０ａ１と面した底面２０ａを有している。底面２０ａは、Ｚ方向の反対方向を向き、Ｚ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。底面２０ａは、表面１０ａ１とＺ方向に間隔をあけて面するとともに、当該表面１０ａ１と略平行である。底面２０ａは、レンズ２０Ａの表面の一部である。

接着剤３０は、少なくとも表面１０ａ１と底面２０ａとの間に介在している。接着剤３０は、例えば、エポキシ樹脂を含む材料で作られる。接着剤３０は、電磁波硬化性、熱硬化性、あるいは湿度硬化性を有してもよい。底面２０ａは、接着面とも称されうる。また、底面２０ａは、第一面の一例である。

なお、レンズ２０Ａは、Ｚ方向の端部に、頂面２０ｂを有している。頂面２０ｂは、Ｚ方向を向き、Ｚ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＹ方向に延びている。

また、レンズ２０Ａは、図４に示されるように、Ｘ方向の端部およびＸ方向の反対方向の端部に、それぞれ、側面２０ｃを有している。側面２０ｃのうち、Ｘ方向の端部に位置した側面２０ｃ１は、Ｘ方向を向き、Ｘ方向と交差するとともに直交し、Ｙ方向およびＺ方向に延びている。また、側面２０ｃのうち、Ｘ方向の反対方向の端部に位置した側面２０ｃ１は、Ｘ方向の反対方向を向き、Ｘ方向と交差するとともに直交し、Ｙ方向およびＺ方向に延びている。側面２０ｃは、レンズ２０Ａの表面の一部である。また、側面２０ｃは、底面２０ａとは異なる方向を向いた第二面の一例である。

図３に示されるように、側面２０ｃ１のうち、底面２０ａと隣接した領域、例えば、側面２０ｃ１のうちＺ方向の中間位置よりも底面２０ａに近い位置には、溝２０ｅが設けられている。溝２０ｅは、Ｘ方向の反対方向に凹み、Ｘ方向に開放され、Ｙ方向に延びている。また、溝２０ｅは、側面２０ｃ１のＹ方向の両端部間に渡って延びており、当該溝２０ｅのＹ方向およびＹ方向の反対方向の端部２０ｅ１は、それぞれ、側面２０ｄにおいて、Ｘ方向またはＸ方向の反対方向に開放されている。溝２０ｅは、第一凹部の一例である。側面２０ｄは、溝２０ｅが設けられた面としての側面２０ｃ１とは異なる面の一例である。また、Ｙ方向およびＹ方向の反対方向は、溝２０ｅの長手方向の一例である。

溝２０ｅは、例えば、ダイシングのような切削加工により設けることができる。また、レンズ２０Ａが金型に入れた流動素材から製造される場合、当該金型に溝２０ｅを形成する突起が設けられてもよい。

当該溝２０ｅが設けられた側面２０ｃ１は、図１，２に示されるように、チップオンサブマウント４のサブマウント４ｂのＸ方向の反対方向の端部の側面４ｂ１と隙間をあけて面している。チップオンサブマウント４は、別の部品の一例である。

また、図３に示されるように、レンズ２０Ａは、Ｙ方向の端部およびＹ方向の反対方向の端部に、それぞれ、側面２０ｄを有している。Ｙ方向の端部に位置した側面２０ｄは、Ｙ方向を向き、Ｙ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＺ方向に延びている。また、Ｙ方向の反対方向の端部に位置した側面２０ｄは、Ｙ方向の反対方向を向き、Ｙ方向と交差するとともに直交し、Ｘ方向およびＺ方向に延びている。側面２０ｄは、レンズ２０Ａの表面の一部である。また、側面２０ｄは、底面２０ａとは異なる方向を向いた第二面の一例である。

このような構成を有したレンズ２０Ａは、例えば、次のような工程で、表面１０ａ１上に接着される。まず、表面１０ａ１上に流動性を有した未硬化状態の接着剤３０が塗布される。次に、例えば把持工具やロボットによって仮保持されたレンズ２０Ａが、表面１０ａ１に近づけられ、底面２０ａ、側面２０ｃ，２０ｄのうち底面２０ａと隣接した領域、および溝２０ｅが、流動性を有した状態の接着剤３０に浸けられる。次に、流動性を有した状態の接着剤３０に浸けられた状態で、レンズ２０Ａにおいて所定の光路が得られるよう、仮保持されたレンズ２０Ａが位置決めされる。次に、時間の経過、あるいは電磁波、熱、もしくは湿度等の印加により、接着剤３０が硬化する。接着剤３０が硬化した後、把持工具やロボットによる仮保持が解除される。

本実施形態では、接着剤３０によりレンズ２０Ａと表面１０ａ１とが接着された状態において、接着剤３０は、底面２０ａ、側面２０ｃ，２０ｄのうち底面２０ａと隣接した領域、および溝２０ｅ（当該溝２０ｅを形成する面）と、接している。すなわち、本実施形態では、溝２０ｅが設けられている分、溝２０ｅが設けられていない構成と比べて、レンズ２０Ａの表面（外面）のうち接着剤３０と接している領域の面積が大きい。したがって、本実施形態によれば、例えば、溝２０ｅが設けられていない構成に比べて、接着剤３０による表面１０ａ１とレンズ２０Ａとの接着強度を高めることができる、という利点が得られる。

ここで、溝２０ｅの深さは、所要の接着強度を得るという観点等から、例えば、２０［μｍ］以上かつ２００［μｍ］以下であるのが好ましいことが判明している。

また、上述した工程において、流動性を有した状態の接着剤３０にレンズ２０Ａを浸けた際、当該流動性を有した状態の接着剤３０は、表面張力（分子間力）等によって溝２０ｅ内に流入する。よって、接着剤３０は、表面１０ａ１上の塗布面積よりも縮小した状態で固化する。したがって、本実施形態によれば、例えば、表面１０ａ１を接着剤３０が覆う面積をより小さくすることができ、ひいては、筐体１内で光学部品をより集積して配置しやすくなる、という利点が得られる。

さらに、溝２０ｅは、上述したように、チップオンサブマウント４の側面４ｂ１と面した側面２０ｃ１に設けられている。よって、流動性を有した状態の接着剤３０にレンズ２０Ａを浸けた際、表面１０ａ１上に位置した接着剤３０のうち側面４ｂ１の近くに位置している部位は、溝２０ｅ内に向けて、当該側面４ｂ１から離れる方向に流動することになる。また、接着剤３０が溝２０ｅ内に流動する作用は、溝２０ｅに近いほど強くなる。したがって、チップオンサブマウント４と面した側面２０ｃ１に溝２０ｅが設けられた構成によれば、例えば、接着剤３０がチップオンサブマウント４に到達した状態で固化するのを抑制しやすい、という利点が得られる。チップオンサブマウント４は、レンズ２０Ａの周辺に位置した別の部品の一例である。

また、溝２０ｅのＹ方向およびＹ方向の反対方向の端部２０ｅ１は、上述したように、当該溝２０ｅが設けられた側面２０ｃ１とは異なる側面２０ｄにおいて、開放されている。仮に、溝２０ｅの端部２０ｅ１が開放されず、閉じられていたとすると、レンズ２０Ａを流動性を有した接着剤３０に浸ける段階で、溝２０ｅ内に存在していた気泡が、溝２０ｅ内に閉じ込められ、残存する虞がある。この点、本実施形態によれば、流動性を有した接着剤３０は、端部２０ｅ１が開放されている分、当該溝２０ｅ内でＹ方向およびＹ方向の反対方向に流動しやすくなり、その分、気泡は接着剤３０によって溝２０ｅ内から押し出され、当該溝２０ｅ内には残存し難くなる。よって、本実施形態によれば、例えば、溝２０ｅ内での気泡の残存による接着剤３０の接着強度の低下を抑制しやすくなる、という利点が得られる。

なお、本実施形態では、側面２０ｃ１において溝２０ｅが設けられたが、溝２０ｅのような凹部に替えて一つまたは複数の凸部が設けられた場合においても、同様の効果が得られる。この場合、凸部は、突起あるいは凸条であってもよい。当該凸部は、第一凸部の一例である。また、凹部（第一凹部）は、例えば一つまたは複数の有底孔のような、溝２０ｅとは異なる凹部であってもよい。

［第２実施形態］
図５は、第２実施形態の光デバイス１００の一部の図３と同等位置における断面図であり、図６は、第２実施形態の光デバイス１００の一部の図４と同等位置における断面図である。本実施形態の光デバイス１００は、第１実施形態のレンズ２０Ａに替えて、レンズ２０Ｂを備えている。

レンズ２０Ｂの側面２０ｃ１には、複数の溝２０ｅが設けられている。複数の溝２０ｅには、Ｚ方向に互いに離間してＹ方向に延びた複数の溝２０ｅ－１と、Ｙ方向に互いに離間してＺ方向に延びた複数の溝２０ｅ－２と、を含んでいる。これら複数の溝２０ｅは、互いに接続されている。また、Ｙ方向に延びた溝２０ｅ－１の端部２０ｅ１は、側面２０ｄにおいて開放されている。

また、本実施形態では、側面２０ｃ１のうち複数の溝２０ｅで囲まれた部位は、溝２０ｅの底面に対して相対的に突出した突起２０ｆを構成している。突起２０ｆは、第一凸部の一例である。

このような構成によれば、第１実施形態と比べて、溝２０ｅの数が多くかつ溝２０ｅの長さが長くなる分、レンズ２０Ａの表面（外面）のうち接着剤３０と接している領域の面積がより大きくなる。したがって、本実施形態によれば、例えば、接着剤３０による表面１０ａ１とレンズ２０Ａとの接着強度をより高めることができる、という利点が得られる。

また、複数の溝２０ｅが互いに交差していることにより、例えば、気泡が溝２０ｅからより抜けやすくなり、溝２０ｅ内での気泡の残存による接着剤３０の接着強度の低下をより一層抑制しやすくなる、という利点が得られる。

［第３実施形態］
図７は、第３実施形態の光デバイス１００の一部の図３と同等位置における断面図である。本実施形態の光デバイス１００は、第１実施形態のレンズ２０Ａに替えて、レンズ２０Ｃを備えている。

レンズ２０Ｂの側面２０ｃ１には、複数の溝２０ｅが設けられている。複数の溝２０ｅは、Ｙ方向とＺ方向との間の方向に延びた複数の溝２０ｅと、Ｙ方向の反対方向とＺ方向との間の方向に延びた複数の溝２０ｅと、を含んでいる。これら複数の溝２０ｅは、互いに接続されている。また、Ｙ方向の端部およびＹ方向の反対方向の端部に位置する溝２０ｅの端部２０ｅ１は、側面２０ｄにおいて開放されている。

本実施形態によっても、溝２０ｅの数がより多くかつ溝２０ｅの長さがより長くなる分、例えば、接着剤３０による表面１０ａ１とレンズ２０Ａとの接着強度をより高めることができる、という利点が得られる。

［第４実施形態］
図８は、第４実施形態の光デバイス１００の一部の図４と同等位置における断面図である。本実施形態の光デバイス１００は、第１実施形態のレンズ２０Ａに替えて、レンズ２０Ｄを備えている。

レンズ２０Ｄは、複数の側面２０ｃ１，２０ｃ２において、溝２０ｅが設けられている。

［第５実施形態］
図９は、第５実施形態の光デバイス１００の一部の図４と同等位置における断面図である。本実施形態の光デバイス１００は、第１実施形態のレンズ２０Ａに替えて、レンズ２０Ｅを備えている。

レンズ２０Ｅは、側面２０ｃ１および複数の側面２０ｄにおいて、溝２０ｅが設けられている。

［第６実施形態］
図１０は、第６実施形態の光デバイス１００の一部の図４と同等位置における断面図である。本実施形態の光デバイス１００は、第１実施形態のレンズ２０Ａに替えて、レンズ２０Ｆを備えている。

レンズ２０Ｆは、複数の側面２０ｃ１および複数の側面２０ｄにおいて、溝２０ｅが設けられている。

［第７実施形態］
図１１は、第７実施形態の光デバイス１００の一部の図３と同等位置における断面図である。本実施形態の光デバイス１００は、第１実施形態のレンズ２０Ａに替えて、レンズ２０Ｇを備えている。

レンズ２０Ｇは、側面２０ｃ１において、粗面２０ｇが設けられている。粗面２０ｇは、側面２０ｃ１に設けられた凹凸構造であり、複数の微少な凹部（第一凹部）および複数の微少な凸部（第一凸部）を含んでいる。粗面２０ｇは、レンズ２０Ｇの表面の他の部位、すなわち当該粗面２０ｇ以外の領域よりも面粗度が大きい領域である。粗面２０ｇは、接着剤３０と接する位置、例えば、側面２０ｃ１のうちＺ方向の中間位置よりも底面２０ａに近い位置が含まれるように、設けられる。また、粗面２０ｇは、例えば、微粒子ブラストや、ケミカルエッチング等によって形成されうる。

本実施形態では、粗面２０ｇが設けられている分、粗面２０ｇが設けられていない構成と比べて、レンズ２０Ａの表面（外面）のうち接着剤３０と接している領域の面積が大きい。したがって、本実施形態によれば、例えば、粗面２０ｇが設けられていない構成に比べて、接着剤３０による表面１０ａ１とレンズ２０Ａとの接着強度を高めることができる、という利点が得られる。

なお、本実施形態では、側面２０ｃ１のうち粗面２０ｇが設けられた部位に、溝２０ｅが設けられているが、溝２０ｅは必須ではない。また、粗面２０ｇは、側面２０ｃ２，２０ｄや、底面２０ａに設けられてもよいし、底面２０ａおよび側面２０ｃ，２０ｄのうちの複数の面に設けられてもよい。

［第８実施形態］
図１２は、第８実施形態の光デバイス１００の一部の図３と同等位置における断面図であり、図１３は、第８実施形態の光デバイス１００の一部の図４と同等位置における断面図である。本実施形態の光デバイス１００は、第１実施形態のレンズ２０Ａに替えて、レンズ２０Ｈを備えている。また、図１４は、レンズ２０Ｈの底面２０ａの平面図である。

図１２～１４に示されるように、レンズ２０Ｈにあっては、底面２０ａに複数の溝２０ｅが設けられている。複数の溝２０ｅは、Ｘ方向に延びた溝２０ｅと、Ｙ方向に延びた溝２０ｅと、を含み、いずれもＺ方向の反対方向に開放されている。これら複数の溝２０ｅは、底面２０ａの中央で交差し、互いに接続されている。各溝２０ｅの長手方向の端部２０ｅ１は、側面２０ｃ，２０ｄのうちいずれかにおいて開放されている。また、底面２０ａは、溝２０ｅの底面に対して相対的に突出した突起２０ｆを構成している。

本実施形態のように、底面２０ａに溝２０ｅが設けられた構成においても、上記実施形態のように側面２０ｃ，２０ｄに溝２０ｅが設けられた構成と同様の効果が得られる。

［第９実施形態］
図１５は、第９実施形態のレンズ２０Ｉの底面２０ａの平面図である。本実施形態の光デバイス１００は、第１実施形態のレンズ２０Ａに替えて、レンズ２０Ｉを備えている。

本実施形態では、底面２０ａには、上記第８実施形態の溝２０ｅと同様の溝２０ｅ－３と、中央部において凹んだ凹部２０ｅ－４と、が設けられている。凹部２０ｅ－４は、底面２０ａの外周に対して一定距離内側に位置した四角形状の開口を有した、有底孔である。凹部２０ｅ－４の周囲の底面２０ａは、当該凹部２０ｅ－４の底面に対して相対的に突出し、等幅の壁のような突起２０ｆ（凸条）を構成している。この場合、溝２０ｅ－３は、当該突起２０ｆに設けられ、凹部２０ｅ－４を側面２０ｃ，２０ｄにおいてＸ方向、Ｘ方向の反対方向、Ｙ方向、またはＹ方向の反対方向に開放する切欠として機能している。溝２０ｅ－３および凹部２０ｅ－４は、第一凹部の一例である。

本実施形態のように、底面２０ａに凹部２０ｅ－４が設けられた構成においても、上記第８実施形態と同様の効果が得られる。

［第１０実施形態］
図１６は、第１０実施形態のレンズ２０Ｊの底面２０ａの平面図である。本実施形態の光デバイス１００は、第１実施形態のレンズ２０Ａに替えて、レンズ２０Ｊを備えている。

本実施形態では、底面２０ａには、Ｚ方向の反対方向に一定の高さで突出した複数の円柱状の突起２０ｆが設けられている。複数の突起２０ｆは、マトリクス状に配置されている。本実施形態では、底面２０ａは、突起２０ｆの頂面に対して相対的に凹んだ凹部を構成している。この場合の凹部は、Ｘ方向、Ｘ方向の反対方向、Ｙ方向、およびＹ方向の反対方向において、開放されている。なお、突起２０ｆの形状は、円柱状には限定されない。

突起２０ｆは、切削加工や、型における凹部の形成等により、形成することができる。

本実施形態のように、底面２０ａに突起２０ｆが設けられた構成においても、底面２０ａに溝２０ｅあるいは凹部２０ｅ－４が設けられた第７実施形態や第８実施形態と同様の効果が得られる。

［第１１実施形態］
図１７は、第１１実施形態の光デバイス１００の一部の図３と同等位置における断面図である。本実施形態の光デバイス１００は、第１実施形態のレンズ２０Ａに替えて、レンズ２０Ｋを備えている。

本実施形態では、底面２０ａには、その中央において、Ｚ方向の反対方向に突出した一つの突起２０ｆが設けられている。突起２０ｆは、角柱状の形状を有している。底面２０ａは、突起２０ｆの頂面に対して相対的に凹んだ凹部を構成している。この場合の凹部も、Ｘ方向、Ｘ方向の反対方向、Ｙ方向、およびＹ方向の反対方向において、開放されている。なお、突起２０ｆの形状は、例えば円柱状のような、角柱状とは異なる形状を有していてもよい。

また、本実施形態では、表面１０ａ１に、接着剤３０を収容する凹部１０ｅが設けられている。凹部１０ｅ（当該凹部１０ｅを形成する面）は、接着剤３０と接している。本実施形態では、凹部１０ｅが設けられている分、凹部１０ｅが設けられていない構成と比べて、表面１０ａ１のうち接着剤３０と接している領域の面積が大きい。したがって、本実施形態によれば、例えば、凹部１０ｅが設けられていない構成に比べて、接着剤３０による表面１０ａ１とレンズ２０Ａとの接着強度を高めることができる、という利点が得られる。凹部１０ｅは、第二凹部の一例である。

さらに、本実施形態では、凹部１０ｅには、突起２０ｆが部分的に収容されている。この場合、凹部１０ｅを、突起２０ｆに対する緩やかな位置決めとして利用することができる。このような位置決め構造は、例えば、上述した所要の光路を得るための位置決めの前段階における仮位置決めや仮置き時の目印等に、利用することができる。

なお、本実施形態では、表面１０ａ１において凹部１０ｅが設けられたが、凹部１０ｅに替えて一つまたは複数の凸部が設けられた場合においても、同様の効果が得られる。この場合、凸部は、突起あるいは凸条であってもよい。当該凸部は、第二凸部の一例である。また、その場合、レンズ２０Ｋの底面２０ａには、当該凸部を収容する凹部が設けられてもよい。この場合、当該凹部は、第一凹部の一例である。

以上、本発明の実施形態が例示されたが、上記実施形態は一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、等のスペック（構造や、種類、方向、型式、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等）は、適宜に変更して実施することができる。

例えば、第一凹部あるいは第一凸部が設けられる光学部品は、実施形態のレンズには限定されず、例えば、他のレンズや、ミラー、ビームスプリッタ、コンバイナ、光アイソレータ、フィルタのような、他の光学部品であってもよい。

また、第一凹部や第一凸部が光学部品の第二面に設けられる場合、当該第一凹部や第一凸部は、当該第二面において、第一面と隣接した領域だけ、例えば第二面の第一方向の中央よりも第一面に近い領域だけに、設けられる必要はなく、第二面の第一方向の中央位置よりも第一面から遠い側を含むように設けられてもよい。

また、第一凹部または第一凸部は、第一面および第二面の双方に設けられてもよい。

また、接着剤の塗布は、実装面上に光学部品を仮置きした後に塗布されてもよい。この場合においても、より大きな接着面積や、気泡の抜けに関して、上記実施形態と同様の効果が得られる。

また、実装面は、筐体に設けられてもよいし、筐体に固定されたペルチェモジュール以外の部品または部材に設けられてもよい。

１…筐体
１ａ…出力ポート
１ｂ…側壁
１ｃ…底壁
１ｄ…上蓋
２…レンズ
３…光ファイバ
４…チップオンサブマウント（別の部品）
４ａ…レーザ素子
４ｂ…サブマウント
４ｂ１…側面
５…レンズ
６…光アイソレータ
７…ビームスプリッタ
８…フォトダイオード
９…波長ロッカ
１０…ペルチェモジュール
１０ａ…第一基板
１０ａ１…表面
１０ｂ…第二基板
１０ｂ１…裏面
１０ｃ…熱電素子
１０ｄ…配線パターン
１０ｅ…凹部（第二凹部）
２０Ａ～２０Ｋ…レンズ
２０ａ…底面（第一面）
２０ｂ…頂面
２０ｃ，２０ｃ１，２０ｃ２，２０ｄ…側面（第二面）
２０ｅ，２０ｅ－１，２０ｅ－２，２０ｅ－３…溝（第一凹部）
２０ｅ－４…凹部（第一凹部）
２０ｅ１…端部
２０ｆ…突起
２０ｇ…粗面
２１…ボディ
２２…レンズ部
３０…接着剤
９１，９２…フォトダイオード
１００…光デバイス
Ｌ１，Ｌ２…レーザ光
Ｘ…方向
Ｙ…方向
Ｚ…方向（第一方向）

Claims

筐体と、
前記筐体、または当該筐体内に収容されるとともに当該筐体と固定された部材に設けられ第一方向を向いた実装面と、
前記実装面と面した第一面と、前記第一方向と交差した第二方向を向いた第二面と、を有し、少なくとも前記実装面と前記第一面との間に介在した接着剤を介して接着された光学部品であって、前記第二面に前記接着剤が接し当該第二面に沿って延びた凹溝が設けられた、光学部品と、
を備え、
前記実装面と前記第一面とは互いに離れ、
前記凹溝として、前記実装面に略沿って延びた凹溝が設けられた、光デバイス。
前記凹溝として、複数の凹溝が設けられた、請求項１に記載の光デバイス。
前記複数の凹溝が互いに交差した、請求項２に記載の光デバイス。
前記凹溝として、前記実装面に略沿って延び長手方向の端部が前記第一面および前記第二面とは異なる面に開放された凹溝が設けられた、請求項１～３のうちいずれか一つに記載の光デバイス。
前記凹溝として、長手方向の端部が前記第一面に開放された凹溝が設けられた、請求項１～４のうちいずれか一つに記載の光デバイス。
前記凹溝の深さが、２０［μｍ］以上かつ２００［μｍ］以下である、請求項１～５のうちいずれか一つに記載の光デバイス。
前記筐体内に収容され、前記実装面上に固定され、前記第二面と間隔をあけて面した別の部品を備えた、請求項１～６のうちいずれか一つに記載の光デバイス。
前記実装面に、前記接着剤が接した第二凹部および前記接着剤が接した第二凸部のうち少なくとも一方が設けられた、請求項１～７のうちいずれか一つに記載の光デバイス。
前記第一面に、前記第二凹部に収容された第一凸部、および第二凸部を収容した第一凹部のうち少なくとも一方が設けられた、請求項８に記載の光デバイス。
前記接着剤は、エポキシ樹脂を含む材料で作られた、請求項１～９のうちいずれか一つに記載の光デバイス。
前記光学部品は、レンズ、ミラー、ビームスプリッタ、コンバイナ、光アイソレータ、およびフィルタ、のうちいずれか一つである、請求項１～１０のうちいずれか一つに記載の光デバイス。
筐体と、
前記筐体、または当該筐体内に収容されるとともに当該筐体と固定された部材に設けられ第一方向を向いた実装面と、
前記実装面と面した第一面と、前記第一方向と交差した第二方向を向いた第二面と、を有し、少なくとも前記実装面と前記第一面との間に介在した接着剤を介して接着された光学部品であって、前記第二面に前記接着剤が接し当該第二面に沿って延びた凹溝が設けられた、光学部品と、
を備え、
前記実装面と前記第一面とは互いに離れ、
前記凹溝として、複数の凹溝が設けられた、光デバイス。
前記複数の凹溝が互いに交差した、請求項１２に記載の光デバイス。
請求項１～１３のうちいずれか一つの光デバイスに取り付けられる前記光学部品。