特開 2016-166929 光モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-166929(P2016-166929A)

(43)【公開日】2016年9月15日

(54)【発明の名称】光モジュール

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/42 20060101AFI20160819BHJP

   G02B 6/32 20060101ALI20160819BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/42

   G02B6/32

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-45893(P2015-45893)

(22)【出願日】2015年3月9日

(71)【出願人】

【識別番号】000154325

【氏名又は名称】住友電工デバイス・イノベーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100153110

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100131037

【弁理士】

【氏名又は名称】坪井 健児

(74)【代理人】

【識別番号】100099069

【弁理士】

【氏名又は名称】佐野 健一郎

(72)【発明者】

【氏名】岡田 毅

【テーマコード（参考）】

2H137

【Ｆターム（参考）】

2H137AA01

2H137AB01

2H137AB05

2H137AB06

2H137BA02

2H137BA12

2H137BA20

2H137BB02

2H137BB12

2H137BB22

2H137BC02

2H137BC12

2H137BC32

2H137CA07

2H137CA15A

2H137CA15C

2H137CA15D

2H137CA45

2H137CA66

2H137CA77

2H137CB07

2H137CB25

2H137CB26

2H137CB32

2H137CB33

2H137CB35

2H137CC08

(57)【要約】      （修正有）

【課題】受光素子または発光素子を有する光ユニットと該光ユニットが固定されるハウジングとを備える光モジュールであって、受光素子または発光素子の位置の変化が光ユニットの固定前後で小さいモジュールを提供する。
【解決手段】光モジュール１は、信号光を受信するＰＤ２ａを有する光受信ユニット２と、光受信ユニット２が固定されるハウジング５と、を備えるものであって、光受信ユニット２のハウジング５への固定面は、ＰＤ２ａの受光面と同一平面上にある。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

信号光を受信または送信する光素子を有する光ユニットと、該光ユニットが固定されるハウジングと、を備える光モジュールであって
前記光ユニットの前記ハウジングへの固定面は、前記光素子の受光面または発光面と同一平面上にある、光モジュール。

【請求項2】

前記ハウジングは、前記光ユニットに対向するレンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダと前記光ユニットとを連結するジョイントスリーブとを有し、前記固定面は前記ジョイントスリーブを固定する面である、請求項１に記載の光モジュール。

【請求項3】

前記光ユニットは、前記信号光を透過する平板窓を有する、請求項２に記載の光モジュール。

【請求項4】

前記レンズホルダと前記ジョイントスリーブとは貫通溶接され、前記ジョイントスリーブと前記受信モジュールとは隅肉溶接されている、請求項２または３に記載の光モジュール。

【請求項5】

前記光ユニットとは異なる波長の信号光を受信または送信する光素子を搭載する別の光ユニットをさらに備える、請求項１〜４のいずれか１に記載の光モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光モジュールに関し、特に、互いに波長の異なる複数の信号光を一の光ファイバを介して送信及び／または受信する光通信すなわち光波長多重通信や一心双方向通信等に用いられる光モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

光通信装置の分野では、敷設された光ファイバを有効利用するために光ファイバを通過する光信号が他の波長の光信号と干渉しないことを利用し、光波長多重通信や一心双方向通信を行っている。これらの光通信等のために、現在１０Ｇｂｐｓやそれ以上の速度で動作する光モジュールが普及している。高速受信を行うためには、受信用ＰＤ（フォトダイオード）、ＡＰＤ（アバランシェ・フォトダイオード）などの受光素子の寄生容量を減らす必要がある。受光素子の受光部はＰＩＮ構造になっており寄生容量を持つ。そのために、受光部の面積をφ３０μｍやφ２０μｍといったように小さくし寄生容量の低減化が図られる。

【0003】

受光素子を有する光受信ユニットの組立は、受光部の面積が狭くされるにつれ、高精度の調芯と高精度の固定が必要である。固定は、ＹＡＧ溶接や樹脂固定で行われるが、樹脂固定は樹脂の硬化収縮があるため硬化前後で調芯ずれを招き、またＹＡＧ溶接は溶接時にずれを生ずる。高精度の調芯はジョイントスリーブ（Ｊスリーブ）を用いて３軸の調芯を行う必要がある。

【0004】

図７は、従来の光モジュール（例えば特許文献１）を説明するための図であり、図７（Ａ）は光モジュールが有する光受信ユニットの溶接固定前の様子を、図７（Ｂ）は同溶接固定後の様子をそれぞれ示す。図７（Ａ）の光モジュール１００は、光受信ユニット１０１と、不図示の光送信ユニット、光ファイバ結合ユニット等を有する一心双方向通信用のモジュールである。光モジュール１００は、さらに、レンズ１０４ａを保持するレンズホルダ１０４を有し、該レンズホルダ１０４に光受信ユニット１０１や光送信ユニット、光結合ユニット等が取り付けられている。

【0005】

光モジュール１００では、保持リング１０２に保持された光受信ユニット１０１をＪスリーブ１０３の内面に摺動させて光軸方向すなわち光軸Ｐの方向の調芯を行い、その後に保持リング１０２とＪスリーブ１０３とを貫通溶接している。さらに、光モジュール１００では、Ｊスリーブ１０３の下面を、レンズホルダ１０４の実装面１０４ｂ上で摺動させて、光軸Ｐに垂直面内の調芯を行った後、ＹＡＧレーザを用いた隅肉溶接によってＪスリーブ１０３の下部をレンズホルダ１０４と固定する。このようにして光モジュール１００では高精度の調芯を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６−３５１６０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、光モジュール１００では、光受信ユニット１０１が、より具体的には受光素子１０１ａの受光面１０１ｂが、調芯後かつ隅肉溶接前において、光軸Ｐに対して垂直であったにも関わらず、隅肉溶接後には、図７（Ｂ）に示すように光軸Ｐに対して非垂直な状態になることがある。また、寸法誤差によっては、溶接前において図７（Ｂ）のように非垂直な状態であったのが溶接後において図７（Ａ）のように垂直となる場合もある。

【0008】

上述のように、溶接前後で光軸に対する受光素子の受光面の搭載角度が変化すると、光モジュール１００のような構成では、受光素子の受光面の位置が隅肉溶接前後で大きく変化してしまう。光モジュール１００の構成では、受光素子１０１ａに代えて発光素子を用いた場合も同様の問題は発生しうる。

【0009】

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、受光素子または発光素子を有する光ユニットと該光ユニットが固定されるハウジングとを備える光モジュールであって、受光素子または発光素子の位置の変化が光ユニットの固定前後で小さいモジュールを提供することをその目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の光モジュールは、信号光を受信または送信する光素子を有する光ユニットと、該光ユニットが固定されるハウジングと、を備えるものであって、光ユニットのハウジングへの固定面は、光素子の受光面または発光面と同一平面上にある。

【0011】

ハウジングが、光ユニットに対向するレンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダと光ユニットとを連結するジョイントスリーブとを有し、上記固定面はジョイントスリーブを固定する面である場合に好適に用いられる。

【0012】

光ユニットが、信号光を透過する平板窓を有する構成であってもよい。レンズホルダとジョイントスリーブとは貫通溶接され、ジョイントスリーブと受信モジュールとは隅肉溶接される構成も可能である。光モジュールは、光ユニットとは異なる波長の信号光を受信または送信する光素子を搭載する別の光ユニットをさらに備えていてもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明の光モジュールによれば、光ユニットの固定前後での受光素子または発光素子の位置ズレを小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係る光モジュールの一例を示す斜視図である。

【図2】図１の光モジュールの要部断面図である。

【図3】図１の光モジュールの一部の分解断面図である。

【図4】光受信ユニット、第２レンズホルダ、第２Ｊスリーブを相互に溶接した状態の断面図である。

【図5】固定前後の光受信ユニットの様子を示す断面図である。

【図6】本発明の効果を説明する図である。

【図7】従来の光モジュールを説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照しながら、本発明の光モジュールに係る好適な実施の形態について説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内ですべての変更が含まれることを意図する。また、以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。

【0016】

図１乃至図３は、本発明に係る光モジュールの一例を説明するための図である。図１は光モジュールの斜視図、図２は送信用光通信ユニットを省略した状態での図１に示した光モジュールの要部断面図、図３は図１の光モジュールの一部の分解断面図である。図１の光モジュール１は、１本の光ファイバで光信号を送受信する一芯双方向光モジュールであり、受信用信号光（以下、Ｒｘ光）を受信する光受信ユニット２、送信用信号光（Ｔｘ光）を送信する光送信ユニット３、光ファイバケーブルに付属する光コネクタが装着される光結合ユニット４を備える。また、光モジュール１は、これらユニット２〜４が取り付けられるハウジング５を備える。

【0017】

光受信ユニット２は、Ｒｘ光を受光するためにＰＤ（Photodiode）２ａ（後述の図４参照）等を搭載し、上記光コネクタの光ファイバの光軸と９０°をなす軸の延長線上に位置する。光送信ユニット３は、Ｔｘ光を出力するためにＬＤ（Laser Diode）等を搭載し、上記光コネクタの光ファイバの光軸の延長線上に位置する。図の例では、光送信ユニット３は、箱型の筐体から成る所謂バタフライパッケージを有するものであるが、光受信ユニット２と同様に円筒状の同軸型パッケージを有するものであってもよい。

【0018】

光結合ユニット４は、図２に示すように、第１レンズホルダ６ａと第１Ｊスリーブ６ｂを介して調芯されてハウジング５に対して固定される。調芯方法及び光結合ユニット４の詳細は後述する。第１レンズホルダ６ａは第１集光レンズ６ｃを保持するものであり、第１Ｊスリーブ６ｂは、第１レンズホルダ６ａを覆い、第１レンズホルダ６ａと光結合ユニット４を連結する。

【0019】

ハウジング５は、図３に示すように、円筒状のハウジング本体７と、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）フィルタ８ａを保持するフィルタホルダ８と、第２集光レンズ９ａを保持する第２レンズホルダ９と、第２レンズホルダ９と光受信ユニット２とを連結する第２Ｊスリーブ１０とを有する。これら第２レンズホルダ９と第２Ｊスリーブ１０を介してハウジング本体７と光受信ユニット２とは調芯されて固定される。第２集光レンズ９ａは非球面レンズが好ましい。球レンズでは収差がありＰＤ２ａの受光径が２０μｍなどと小さい場合にその受光径の大きさまでＲｘ光を絞れないためである。

【0020】

以上の光モジュール１では、光送信ユニット３からのＴｘ光は、ＷＤＭフィルタ８ａと第１集光レンズ６ｃを透過し後述の結合ファイバ４ｅに光結合され、一方、結合ファイバ４ｅから出射されたＲｘ光は第１集光レンズ６ｃを透過した後にＷＤＭフィルタ８ａで反射され第２集光レンズ９ａにより集光され光受信ユニット２に受光される。この光モジュール１では、光受信ユニット２の固定の際に角度ズレが生じるので以下の構造を採用している。

【0021】

図４は、光受信ユニット２、第２レンズホルダ９、第２Ｊスリーブ１０を相互に溶接した状態の断面図である。図５は、固定前後の光受信ユニット２の様子を示す断面図であり、図５（Ａ）は固定前の様子を示し、図５（Ｂ）は固定後の様子を示す。

【0022】

光受信ユニット２は、図４に示すように、Ｒｘ光を受光するＰＤ２ａの他に、リードピン２ｂが設けられたステム２ｃを有し、ＰＤ２ａはサブマウント２ｄを介してステム２ｃ上に実装されている。リードピン２ｂはＰＤ２ａからの電気信号の取り出し等に用いられる。ステム２ｃの実装面はキャップ２ｅにより覆われ、該キャップ２ｅ及びステム２ｃにより光受信ユニット２は気密封止されている。

【0023】

サブマウント２ｄは例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）製である。キャップ２ｅは抵抗溶接によりステム２ｃに固定されている。キャップ２ｅにはＲｘ光を透過する平板窓２ｆが設けられている。

【0024】

第２Ｊスリーブ１０は、筒状に形成されており、その内孔１０ａの一方端から第２レンズホルダ９を収納し、他方端から光受信ユニット２を収納する。第２Ｊスリーブ１０と第２レンズホルダ９とは貫通溶接により固定される。第２Ｊスリーブ１０と光受信ユニット２との固定は、第２Ｊスリーブ１０の光受信ユニット２側の端面１０ｂと光受信ユニット２のキャップ２ｅのフランジ２ｇとを隅肉溶接することにより行われる。

【0025】

光受信ユニット２のＺ方向の調芯（光軸と平行方向の調芯）は第２レンズホルダ９を第２Ｊスリーブ１０の内孔１０ａ内で摺動させることにより行う。光受信ユニット２のＸＹ方向の調芯（光軸と直交する平面内での調芯）は、フランジ２ｇの端面２ｈと第２Ｊスリーブ１０の端面１０ｂとを接触させた状態で、光受信ユニット２を第２Ｊスリーブ１０上で摺動させることにより行う。これが可能となるように第２Ｊスリーブ１０の内面と光受信ユニット２のキャップ２ｅとの間に隙間が設けられている。

【0026】

光受信ユニット２では、第２Ｊスリーブ１０に対する固定面であるフランジ２ｇの端面２ｈがＰＤ２ａの受光面２ｉと同一平面上にある。したがって、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、第２Ｊスリーブ１０と光受信ユニット２との隅肉溶接前後で、光受信ユニット２すなわちＰＤ２ａの光軸Ｐに対する搭載角度が変化しても、ＰＤ２ａの受光面２ｉの位置ズレが非常に少ない。そのため、高速通信用に接合容量を減らすべく受光面２ｉを小さくしても確実に調芯することができる。

【0027】

図６は、本発明の効果を説明する図である。
摺動面であるフランジ２ｇの端面２ｈからＰＤ２ａの受光面２ｉまでの距離をＬ、溶接前後での上記端面２ｈの光軸方向の位置ズレをｄ、フランジ２ｇの外径をＤとする。溶接時のＰＤ２ａの搭載角度のズレθ及びＰＤ２ａの位置ズレ（ｄｘ、ｄｙ）は、以下の式で表わされる。

【0028】

θ＝ｔａｎ−１（ｄ／Ｄ）
ｄｘ＝Ｄ／２＊（１−ｃｏｓθ）＋Ｌ＊ｓｉｎθ
ｄｙ＝Ｄ／２＊ｓｉｎθ＋Ｌ＊（１−ｃｏｓθ）

【0029】

ｄ＜＜Ｄであるので、ｓｉｎθ〜θ、ｃｏｓθ〜１である。したがって、（ｄｘ、ｄｙ）＝（Ｌ＊θ、Ｄ／２＊θ）となる。

【0030】

上述の光モジュール１においては、フランジ２ｇの端面２ｈがＰＤ２ａの受光面２ｉと同一平面上にあり、上記距離Ｌが０であるため、隅肉溶接前後でのＰＤ２ａの受光面２ｉの位置ズレが非常に少なくなる。

【0031】

なお、ステム２ｃの外径＜キャップ２ｅのフランジ２ｇの外径＜第２Ｊスリーブ１０の端面１０ｂの外径の関係であることが好ましい。これはフランジ２ｇと上記端面１０ｂとの溶接の際にレーザ溶接を用いており、上述の関係であれば、ステム２ｃ、キャップ２ｅがレーザ光を遮らないからである。

【0032】

キャップ２ｅのフランジ２ｇの厚さは０．３ｍｍ以上が好ましい。通常、フランジの厚さは０．２ｍｍであり、このように薄いとステムーキャップ間の抵抗溶接の際に変形し、フランジの端面とＰＤの受光面との間の距離が変化してしまうからである。さらに、キャップ２ｅのフランジ２ｇの幅は調芯代と隅肉溶接のため０．５ｍｍ以上が好ましい。

【0033】

図２及び図３に戻り、光結合ユニット４およびハウジング５について説明する。光結合ユニット４は、光コネクタのフェルールを受納するスリーブ４ａと、スリーブ４ａの根元側すなわちハウジング５側にその先端半分が挿入されるスタブ４ｂと、スタブ４ｂの根元側を保持するブッシュ４ｃ、これらスリーブ４ａ、スタブ４ｂ、ブッシュ４ｃを覆うカバー４ｄを含む。

【0034】

スタブ４ｂは、その中心に結合ファイバ４ｅを保持しており、スタブ４ｂの先端と光コネクタのフェルールの先端がスリーブ４ａ内にて当接することで物理接触（ＰＣ：Physical Contact）を実現し、結合ファイバ４ｅと光コネクタの光ファイバ（以下、外部光ファイバ）とがフレネル反射を生ずる界面を形成することなく光結合する。結合ファイバ４ｅのハウジング５側の端部に対して光受信ユニット２、光送信ユニット３それぞれを光結合させることで、両ユニット２，３と外部ファイバとの光結合が実現する。また、スタブ４ｂの後述の第１Ｊスリーブ６ｂ側の端面は、結合ファイバ４ｅの先端も含め、その光軸に対して所定の角度に加工されている。光送信ユニット３が出射した光が当該端面で反射され、再度光送信ユニット３に戻るのを防ぐためである。

【0035】

光結合ユニット４とハウジング５とは、第１Ｊスリーブ６ｂと第１レンズホルダ６ａを介して固定される。第１Ｊスリーブ６ｂは、第１レンズホルダ６ａを覆う。第１レンズホルダ６ａは第１集光レンズ６ｃを保持しており、第１集光レンズ６ｃは、光送信ユニット３の出射光を、スタブ４ｂに保持された結合ファイバ４ｅの端面に集光する。第１レンズホルダ６ａはハウジング５に隅肉溶接される。この場合、外部光ファイバから出力されるＲｘ光が光受信ユニット２に到達し、そこで反射されて受光経路と全く同様の経路を通って再び外部光ファイバ中を伝搬する効果（ＯＲＬ：Optical Return Loss）が懸念される場合がある。そのような場合には、第２レンズホルダ９ａの中心軸と、ＷＤＭフィルタ８ａで反射した受信光の中心軸をオフセットさせることで、上記ＯＲＬ効果を低減することができる。

【0036】

第１Ｊスリーブ６ｂと第１レンズホルダ６ａとは、両者が重なる部分を貫通溶接することで固定される。両者の重なり度によりＺ方向の調芯を実施する。この場合、第１集光レンズ６ｃの焦点に結合ファイバ４ｅの端面が位置するとは限らない。焦点に位置させた場合、光送信ユニット３が出射するＴｘ光について、結合ファイバ４ｅに最大効率で結合し、外部光ファイバに入射するＴｘ光の強度が仕様値を超える場面も想定される。仕様値範囲内に出力光強度を設定するために、第１Ｊスリーブ６ｂと第１レンズホルダ６ａとの重なり度を調整し、結合ファイバ４ｅの端面位置を第１集光レンズ６ｃの焦点位置からオフセットすることが行われる（デフォーカスチューニングともいう）。

【0037】

なお、ＸＹ方向の調芯は、第１Ｊスリーブ６ｂの光結合ユニット４側の端面上にて光結合ユニット４をスライドさせることで行う。ＸＹ方向の調芯後、第１Ｊスリーブ６ｂと光結合ユニット４とは隅肉溶接される。

【0038】

光送信ユニット３は、ハウジング５の光結合ユニット４とは反対側に固定される。光結合ユニット４の光軸と光送信ユニット３の光軸とは、第１レンズホルダ６ａの上述のオフセット装着が無い場合には概ね一致する（一直線上にある）。光送信ユニット３にはその出射側には不図示のコリメートレンズが装着されており、光送信ユニット３から出射されたＴｘ光はほぼコリメート光になる（完全な点光源ではないので準コリメート光である）。

【0039】

光モジュール１においてコリメート光学系を採用するのは、ハウジング５に搭載されているＷＤＭフィルタ８ａの波長分別特性を維持するためである。波長分別特性は、ＷＤＭフィルタ８ａへの入射角度に依存する。Ｔｘ光とＲｘ光の波長が近接している場合、ＷＤＭフィルタ８ａへの両光の入射角度は概ね±０．５°以内としなければならない。

【0040】

光モジュール１では、ＷＤＭフィルタ８ａはフィルタホルダ８に搭載され、フィルタホルダ８はハウジング本体７の一側面から挿入され該本体７に装着される。ＷＤＭフィルタ８ａの光送信ユニット３、光受信ユニット２、光結合ユニット４それぞれの光軸に対する角度を精密に規定するために、ハウジング本体７とフィルタホルダ８との相対的な角度を以下のようにして規定している。すなわち、ハウジング本体７に形成された斜面７ｂとフィルタホルダ８に形成された斜面８ｂとを利用して上記相対的な角度を規定している。この構造では、斜面７ｂと斜面８ｂとの間には隙間は不要であり、隙間が必要となる嵌め合わせによる従前の方法に比べ、ＷＤＭフィルタ８ａの搭載角度を精密に規定することができる。

【0041】

フィルタホルダ８の一端面に光受信ユニット２は固定される。光モジュール１では、上述のように、フィルタホルダ８とハウジング本体７との間でＷＤＭフィルタ８ａの角度を精密に決定する機構を採用している。そして、光受信ユニット２はフィルタホルダ８の一端面に固定されるので、ＷＤＭフィルタ８ａの角度が入力光の光軸（光結合ユニット４の光軸）に対して４５°の角度が正確に規定されれば、ＷＤＭフィルタ８ａで反射された入力光は法線角度で（光受信ユニット２の光軸に平行に）、光受信ユニット２内のＰＤ２ａに入射する。

【0042】

なお、上述の光モジュール１の調芯手順は以下の通りである。

【0043】

（手順１）
フィルタホルダ８をハウジング本体７にセットし両者を固定する。フィルタホルダ８のハウジング本体７に対する回転角度を一意に決定するために、フィルタホルダ８とハウジング本体７とに斜面８ｂ、７ｂが形成されている。フィルタホルダ８の斜面８ｂをハウジング本体７の斜面７ｂに落とし込むことで、フィルタホルダ８の回転角度が一意に決定される。その状態でフィルタホルダ８とハウジング本体７とを溶接固定する。

【0044】

（手順２）
ハウジング本体７へ光送信ユニット３を固定する。具体的には、光送信ユニット３をハウジング本体７の一端面（光結合ユニット４が取り付けられる面とは反対の面）に隅肉溶接で固定する。固定箇所は設計標準位置である。すなわち調芯は行わない。

【0045】

（手順３）
第１レンズホルダ６ａ及び第１Ｊスリーブ６ｂを介して光結合ユニット４をハウジング本体７に固定する。具体的には、まず、ハウジング本体７の光送信ユニット３とは反対側の面における所定位置に第１レンズホルダ６ａを搭載する。そして、第１レンズホルダ６ａと連動するモニタファイバ（不図示）を結合ファイバ４ｅに相当する位置にセットし、光送信ユニット３に搭載されたＬＤが出射するＴｘ光を第１レンズ６ｃによりモニタファイバを介して検知する。検知強度が最大となる位置で第１レンズホルダ６ａをハウジング本体７に隅肉溶接により固定する。

【0046】

次いで、磁力により第１Ｊスリーブ６ｂを第１レンズホルダ６ａに対して仮固定しておき、第１Ｊスリーブ６ｂ端面上にて光結合ユニット４をスライドさせて最高光結合位置を見出し、当該位置で第１Ｊスリーブ６ｂと光結合ユニット４を隅肉溶接で固定する。そして、第１Ｊスリーブ６ｂと第１レンズホルダ６ａの重なり代を調整する。この時、結合ファイバ４ｅの端面への集光度が最大になる位置ではなく、結合ファイバ４ｅにＰＣ接触して外部に牽き出される外部ファイバからの出力光強度が所定値となる位置で、両者の重なり度を調整する。第１集光レンズ６ｃの焦点が結合ファイバ４ｅの終端に一致した場合には、外部に取り出される光強度が所定値を超えるときがある。このとき、レーザ光に対する安全基準を上回る出力になり得る。ゆえに、敢えて焦点を端面上ではなくオフセットさせ、この安全基準を満足するようにしている。所定値の得られる両者の重なり度で第１Ｊスリーブ６ｂと第１レンズホルダ６ａとを貫通溶接する。その後、上記貫通溶接を終了した光結合ユニット４を、第１Ｊスリーブ６ｂの端面上でスライドさせて光結合ユニット４と第１集光レンズ６ｃとの間の最大光結合効率を与える位置を見出す。当該位置で光結合ユニット４を第１Ｊスリーブ６ｂに隅肉溶接する。

【0047】

（手順４）
第２レンズホルダ９をフィルタホルダ８の端面に隅肉溶接により固定する。この時、調芯は行わず、フィルタホルダ８の所定の位置に第２レンズホルダ９を溶接する。

【0048】

（手順５）
光受信ユニット２と第２Ｊスリーブ１０とを一体化し、第２レンズホルダ９と第２Ｊスリーブ１０との重ね代を調整する。外部光ファイバを介して試験光を光受信ユニット２に照射し、光受信ユニット２のＰＤ２ａでその強度を観測しつつ、両者の重なり代を調整することでＺ調芯を行う。フィルタホルダ８の回転角度が一意に決定されていることから、光受信ユニット２のＸＹ調芯を行わずとも、光受信ユニット２内のＰＤ２ａには試験光が入射する（少なくともＺ調芯を可能にする程度の強度の光をＰＤ２ａは観測することができる）。観測される試験光の光強度が最大となる位置において、第２Ｊスリーブ１０と第２レンズホルダ９とを貫通溶接する。

【0049】

（手順６）
次いで、光受信ユニット２と第２Ｊスリーブ１０との間のＸＹ調芯を実施する。光受信ユニット２の第２Ｊスリーブ１０への挿入部分は、第２Ｊスリーブ１０の内孔１０ａの内径より小さく設計されている。すなわち、光受信ユニット２の上記挿入部分と第２Ｊスリーブ１０の内壁との間には隙間が生じている。この隙間の大きさの範囲内で光受信ユニット２を第２Ｊスリーブ１０に対してスライドさせ、観測される試験光の光強度が最大となる位置を探索する。そして、上記最大となる位置において、光受信ユニット２と第２Ｊスリーブ１０とを隅肉溶接により固定する。

【0050】

以上により、光モジュール１が完成する。

【0051】

手順６の調芯の際、光受信ユニット２は第２Ｊスリーブ１０に対して回転させない。光受信ユニット２のステム２ｃにはリードピン２ｂが固定されている。リードピン２ｂは光モジュール１が搭載される回路基板に固定されるところ、第２Ｊスリーブ１０すなわちステム２ｃが回転した場合には、リードピン２ｂの上記回路基板に対する位置が変動してしまい好ましくない。

【0052】

一般的に光受信ユニットでは、キャップに平板の窓材ではなくレンズを有するものもある。その場合、傾いた入射光の光軸に対しては、ステムを（キャップに装着されているレンズの）光軸に対して回転させることで、ステム上のＰＤを光軸に整合させることが行われる。しかし、本光モジュール１では、上述のようにステム２ｃの回転が制限されているため、傾いた光軸に対しては、第１Ｊスリーブ１０の内壁と光受信ユニット２のキャップ２ｅとの間の隙間を広く設定することによりＸＹ調芯範囲を広くして対応する。

【0053】

この場合、第１Ｊスリーブ１０と光受信ユニット２との隅肉溶接に伴い、光受信ユニット２が第１Ｊスリーブ１０に対して溶接後に傾きを生ずることがある。隅肉溶接は隅部を一旦局所的に溶かした後に固化させる方法であるので、融解−固化の間に第２Ｊスリーブ１０あるいは光受信ユニット２のフランジ２ｇの外周形状が不均一になる場合がある。この場合、第２Ｊスリーブ１０の端面１０ｂに対して調芯した光受信ユニット２が、第２Ｊスリーブ１０に対して傾斜して取り付けられる可能性が増す。この場合であっても、光モジュール１ではＰＤ２ａの受光面２ｉとフランジ２ｇの端面２ｈとが一致されているので、光受信ユニット２に入射した光がＰＤ２ａを外すことがない。

【0054】

信号速度が１０Ｇｂｐｓを超えるような極めて高速な動作領域では、ＰＤの高速応答を担保するために、その受光面を、受光効率を大きく低下させない程度に小さく（狭く）する必要がある。その場合、光受信ユニットの回転が規制されている条件下では、ＸＹ調芯代を大きくする必要がある。本光モジュールでは、ＸＹ調芯代を大きく設定することにより生ずる溶接時の傾斜に対しては、溶接面をＰＤ受光面の延長に採ることにより、微傾斜が生じたとしてもＰＤ受光面に適切に入力光が光結合する系とした。

【符号の説明】

【0055】

１…光モジュール、２…光受信ユニット、２ａ…ＰＤ、２ｂ…リードピン、２ｃ…ステム、２ｅ…キャップ、２ｆ…平板窓部材、２ｇ…フランジ、２ｈ…端面、２ｉ…受光面、３…光送信
ユニット、４…光結合ユニット、４ｅ…結合ファイバ、５…ハウジング、６ａ…第１レンズホルダ、６ｂ…第１Ｊスリーブ、６ｃ…第１集光レンズ、７…ハウジング本体、７ｂ…斜面、８…フィルタホルダ、８ａ…ＷＤＭフィルタ、８ｂ…斜面、９…第２レンズホルダ、９ａ…第２集光レンズ、１０…第２Ｊスリーブ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】