特許 5909838 光モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5909838

(24)【登録日】2016年4月8日

(45)【発行日】2016年4月27日

(54)【発明の名称】光モジュール

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/42 20060101AFI20160414BHJP

【ＦＩ】

   G02B6/42

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-65544(P2012-65544)

(22)【出願日】2012年3月22日

(65)【公開番号】特開2013-195921(P2013-195921A)

(43)【公開日】2013年9月30日

【審査請求日】2015年2月19日

(73)【特許権者】

【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】100099069

【弁理士】

【氏名又は名称】佐野 健一郎

(72)【発明者】

【氏名】岡田 毅

【審査官】 林 祥恵

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０１２８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０１２６４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０５７４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０１２８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０２１８８５７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０５１２７０７５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ６／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つの光通信ユニットがその光軸がファイバ軸に対して平行ではない所定の方向で、モジュール本体に対して溶接により取り付けられて成る光モジュールであって、
前記モジュール本体は、前記所定の方向に貫通する貫通孔が設けられ、該貫通孔に両端が前記モジュール本体から露出するように挿通固定された挿通部材を備え、
前記挿通部材の一方の端部は、前記光通信ユニットを調心し溶接する際の前記モジュール本体を把持固定する把持部として形成され、他方の端部は、前記光通信ユニットとの調心溶接部として形成されていることを特徴とする光モジュール。

【請求項2】

前記光通信ユニットは、ジョイントスリーブを介して前記モジュール本体に取り付けられ、前記ジョイントスリーブの接合面が、前記挿通部材の前記調心溶接部の接合面より広いことを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。

【請求項3】

前記挿通部材の把持部は、その断面が円または円弧を含む柱形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の光モジュール。

【請求項4】

前記挿通部材の前記調心溶接部は、前記把持部の断面を構成する円または円弧の中心を通り長手方向に沿った軸上の点を中心とする円または円弧を含む円形鍔状に形成されてい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。

【請求項5】

前記モジュール本体には、光軸がファイバ軸に対して平行ではない所定の方向で取り付けられる前記光通信ユニットを含む複数の光通信ユニットが取り付けられており、前記複数の光通信ユニットはそれぞれ波長が異なる複数の信号光を送信または受信し、前記挿通部材には、前記波長の異なる複数の信号光を分波する波長分波フィルタが設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項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、光通信で信号光を送受信する複数の光通信ユニットを備えた光モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

光通信用の光モジュールとして、１本の光ファイバで上りと下りの信号光を送受信する一心双方向光モジュール（例えば、特許文献１参照）等といった、光電変換素子を内蔵した光通信ユニットを複数備えたものが知られている。
図６に示す光モジュール１００は、その一例を示す模式図で、受信用の１つの光通信ユニット１０１と、２つの送信用の光通信ユニット１０２，１０３と、光ファイバ１０４ａに接続されたファイバ保持部材１０４とが、金属製で略円筒形状のモジュール本体１０５に取り付けられている。モジュール本体１０５には、各光通信ユニット１０１，１０２，１０３と光ファイバ１０４ａとを光結合させるために、レンズ１０６や波長分波フィルタ（ＷＤＭフィルタ）１０７，１０８等が配設されている。

【0003】

この光モジュール１００では、送信用の光通信ユニット１０３が、その光軸がファイバ軸Ｃと一致する形態でモジュール本体１０５に取り付けられ、受信用の光通信ユニット１０１及び送信用の光通信ユニット１０２が、その光軸Ｄがファイバ軸Ｃと直交する形態でモジュール本体１０５に取り付けられている。なお、送信用の光通信ユニット１０２，１０３のモジュール本体１０５への取り付けは、光軸方向への調心を可能とするジョイントスリーブ（以下、Ｊスリーブと言う）１０９を介して行われる。

【0004】

各光通信ユニット１０１〜１０３は、それぞれの光路が調心されてからＹＡＧレーザ等の溶接装置により、モジュール本体１０５に固定される。
ここで、Ｊスリーブ１０９を介してモジュール本体１０５に取り付けられる送信用の光通信ユニット１０２の調心方法とその固定方法を説明する。まず、調心に際して、モジュール本体１０５が溶接装置等の第１のチャック１１０で把持され、送信用の光通信ユニット１０２がキャップ部１０２ｂにＪスリーブ１０９が嵌合された状態で、溶接装置の移動可能な第２のチャック１１１により把持される。なお、光通信ユニット１０２の把持は、例えば、光通信ユニット１０２のステム１０２ａの部分を掴んで把持する。

【0005】

この後、チャック１１０，１１１を移動制御して、光通信ユニット１０２をモジュール本体１０５に対して、ＸＹＺ方向に相対的に移動させて調心する。まず、光通信ユニット１０２の光軸ＤのＺ方向の調心が行われ、送信用の光通信ユニット１０２とＪスリーブ１０９との嵌合口Ｐの複数個所で溶接される。次いで、光通信ユニット１０２をＪスリーブ１０９と共にモジュール本体１０５の側面に形成された接合面１０５ｂ上で摺接させて、光軸Ｄと直交するＸＹの面方向に調心する。この調心の終了後、チャックと連動して移動するＹＡＧレーザヘッド等により、光通信ユニット１０３に結合されたＪスリーブ１０９の端面（接合面）が、その周縁Ｑの複数個所で、モジュール本体１０５の接合面１０５ｂに対して溶接固定される。

【0006】

もう１つの送信用の光通信モジュール１０３のモジュール本体１０５への取り付けも同様に、光軸方向への調心を可能とするＪスリーブ１０９を介して行われる。この光通信ユニット１０３は、図示しないチャックによって把持され、光軸（ファイバ軸Ｃ）のＺ方向の調心が行われた後、接合面１０５ｃ上で摺接させて光軸と直交するＸＹの面方向に調心し、接合面１０５ｃに対して溶接固定する。

【0007】

なお、受光用の光通信モジュール１０１は、光軸方向の高精度の調心は必要でなく、光軸方向と直交するＸＹの面方向の調心のみで取り付けることができる。したがって、受光用の光通信モジュール１０１は、Ｊスリーブを用いることなくパッケージの接合面をモジュール本体１０５の側面に形成された接合面１０５ａに、ＸＹの面方向の調心の後に溶接固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００９−２０５４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上述の方法において、送信用の光通信ユニット１０２のパッケージを構成するステム１０２ａと光学窓付きキャップ１０２ｂとの実装精度（±５０μｍ）や、上記キャップ１０２ｂとＪスリーブ１０９との間の遊び（数十μｍ）の影響で、モジュール本体１０５の接合面１０５ｂとＪスリーブ１０９との溶接の際に、所定の位置でＹＡＧレーザ光を照射（溶接）することができないことがある。その場合、溶接する周縁Ｑの溶接位置にばらつきが生じ、溶接時に生じる応力の偏りが原因となって光通信ユニット１０２の光軸がズレて光結合特性が低下する場合や、十分な固定強度が得られない場合がある。

【0010】

本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたもので、光通信ユニットをその光軸がファイバ軸に対して平行ではない角度となるようモジュール本体に対して調心し溶接固定する際に、調心によってモジュール本体１０５と光通信ユニット１０２との相対的な位置が個々にばらついたとしても、所定の位置で溶接が行なえ、光軸ズレや強度不足が生じにくい光モジュールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明による光モジュールは、少なくとも１つの光通信ユニットがその光軸がファイバ軸に対して平行ではない所定の方向で、モジュール本体に対して溶接により取り付けられて成る光モジュールであって、モジュール本体は、所定の方向に貫通する貫通孔が設けられ、該貫通孔に両端がモジュール本体から露出するように挿通固定された挿通部材を備える。そして、挿通部材の一方の端部は、光通信ユニットを調心し溶接する際のモジュール本体を把持固定する把持部として形成され、他方の端部は、光通信ユニットとの調心溶接部として形成されていることを特徴とする。

【0012】

上記の光通信ユニットは、ジョイントスリーブを介してモジュール本体に取り付けられ、ジョイントスリーブの接合面が、調心溶接部の接合面より広く形成されていることが好ましい。また、上記の挿通部材の把持部は、その断面が円または円弧を含む柱形状であり、挿通部材の調心溶接部は、把持部の断面を構成する円または円弧の中心を通り長手方向に沿った軸上の点を中心とする円または円弧を含む円形鍔状に形成されているのが好ましい。
なお、モジュール本体には、光軸がファイバ軸に対して平行ではない所定の方向で取り付けられる上記の光通信ユニットを含む複数の光通信ユニットが取り付けられており、複数の光通信ユニットはそれぞれ波長が異なる複数の信号光を送信または受信し、挿通部材には、波長の異なる複数の信号光を分波する波長分波フィルタが設けられているようにするとよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、モジュール本体と光通信ユニットとの光路を調心し、これに引続いてＹＡＧレーザ光等を用いて溶接固定するに際して、挿通部材の把持部を把持することで、この把持部を基準に調心溶接部が位置決めされて保持される。この結果、光通信ユニットやジョイントスリーブの位置ズレや誤差の影響を受けることなく、調心溶接部の予め設定されている所定位置で、調心された光通信ユニットと精度よく溶接固定することができる。また、ジョイントスリーブを挿通部材の溶接部に対して容易に均等な溶接を行なうことができ、溶接時に生じる応力の偏りによる軸ズレを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の光モジュールの一例を説明する図である。

【図2】図１の光モジュールの組み立て前の状態を示す図である。

【図3】本発明の光モジュールの他の例を説明する図である。

【図4】本発明の光モジュールに用いる挿通部材の一例を示す図である。

【図5】本発明の光モジュールの調心と溶接の方法を説明する図である。

【図6】従来の光モジュールを説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１〜３により、本発明による光モジュールの概略を説明する。図に示す光モジュール１は、１本の光ファイバで光信号を送受信する１心双方向光モジュールの例である。この光モジュール１は、受信用の光通信ユニット２、第１の送信用の光通信ユニット３、第２の送信用の光通信ユニット４または４’、ファイバ保持部材５またはスリーブ５’、集光レンズ６、第１及び第２のＷＤＭフィルタ７，８、モジュール本体９、挿通部材１０、ジョイントスリーブ（以下、Ｊスリーブと言う）１１または１１’、を備える。

【0016】

図１に示す光モジュールにおいて、受信用光通信ユニット２、第１の送信用光通信ユニット３、第２の送信用光通信ユニット４は、それぞれ複数のリードピン（図示省略）が取付けられたステム２ａ〜４ａに光学窓付きキャップ２ｂ〜４ｂが固定された同軸型のパッケージ２ｃ〜４ｃを有し、該パッケージ２ｃ〜４ｃ内に半導体受光素子（ＰＤ：Photo Diode）や半導体発光素子（ＬＤ：Laser Diode）等の光電変換素子を有する。上記の光学窓は、平板ガラスやレンズから成る。また、モジュール本体９は、金属製の筺体内に集光レンズ６やＷＤＭフィルタ７，８等を収納して成る。
上記の各光通信ユニット２〜４は、その光路が調心されてモジュール本体９にレーザ溶接等により取り付けられ、モジュール本体９の一方の端部にファイバ保持部材５に結合された光ファイバ５ａを接続して光モジュール１とされる。

【0017】

受信用光通信ユニット２は、例えば、その光軸Ｄ１がモジュール本体９の側面に形成された接合面９ａに、ファイバ保持部材５の光ファイバ５ａの光軸方向であるファイバ軸Ｃに交差するように取り付けられる。
この受信用光通信ユニット２は、光ファイバ５ａから出射される第１の波長の信号光を、第１のＷＤＭフィルタ７で反射させ、パッケージ２ｃ内のＰＤで受光する。ＰＤにより受光され電気信号に変換された信号は、リードピンを介して外部へ送出される。

【0018】

第１の送信用光通信ユニット３は、その光軸Ｄ２がモジュール本体９の側面に形成された接合面９ｂに、光ファイバ５ａの光軸方向であるファイバ軸Ｃと交差するように、後述する挿通部材１０とＪスリーブ１１を介して取り付けられる。
この第１の送信用光通信ユニット３のパッケージ３ｃ内のＬＤから上記第１の波長とは異なる波長（第２の波長）を有する信号光が出射される。この信号光は、第２のＷＤＭフィルタ８により反射された後、集光レンズ６で集光され、次いで、第１のＷＤＭフィルタ７を透過し、ファイバ保持部材５の光ファイバ５ａを介して外部に伝達される。第１の送信用光通信ユニット３のＬＤは、リードピンと電気的に接続されており、当該リードピンを介して外部からの電気信号を受ける。

【0019】

第２の送信用光通信ユニット４は、モジュール本体９の光ファイバ５ａが接続された反対側の端部に形成された接合面９ｃに、その光軸がファイバ軸Ｃに一致するようにＪスリーブ１１を介して取り付けられる。
この第２の受信用光通信ユニット４は、パッケージ４ｃ内のＬＤから上記第１、第２の波長とは異なる波長（第３の波長）を有する信号光が出射される。この信号光は、第２のＷＤＭフィルタ８を透過した後、集光レンズ６で集光され、次いで、第１のＷＤＭフィルタ７を透過し、ファイバ保持部材５の光ファイバ５ａを介して外部に伝達される。第２の送信用光通信ユニット４のＬＤは、リードピンと電気的に接続されており、当該リードピンを介して外部からの電気信号を受ける。

【0020】

ファイバ保持部品５は、例えば、光ファイバ５ａを保持するジルコニア製フェルールを金属製のリング状部材へ圧入して組み立てられたもので、光ファイバ５ａを保持し、その端面は斜め研磨される場合がある。なお、ファイバ保持部品５は、後述の図３に示すように、光ファイバケーブルの端部に設けられた光コネクタが着脱可能に挿着されるスリーブ５’を取り付けた形態であってもよい。

【0021】

第１及び第２のＷＤＭフィルタ７，８は、光の波長に基づいて選択的に透過または反射するフィルタである。また、図では、集光レンズ６は第１のＷＤＭフィルタ７と第２のＷＤＭフィルタ８の間に配置されているが、光学系の構成はこれに限定されず、第１のＷＤＭフィルタ７とファイバ保持部品５との間に配置された形態であってもよい。また、第１のＷＤＭフィルタ７と第２のＷＤＭフィルタ８の間に、信号光の戻り光を阻止するアイソレータ（図示省略）が配置される場合もある。

【0022】

モジュール本体９は、ファイバ軸Ｃに交差するように貫通孔が設けられ、該貫通孔に挿通固定された挿通部材１０を有している。この挿通部材１０は、例えば、ステンレス等の金属材料の円柱状部材を加工して成るもので、ファイバ軸Ｃに平行でない所定の方向（例えば、直交方向）に取り付けられる第１の送信用光通信ユニット３の光軸Ｄ２に一致する方向で挿通され、モジュール本体９にレーザ溶接等により固定される。

【0023】

挿通部材１０の具体例については後述するが、挿通部材１０の両端部は、モジュール本体から露出するように挿通固定される。そして、挿通部材１０の光送信ユニットが取り付けられる側と反対側に露出する一方の端部は、第１の送信用光通信ユニット３を調心し溶接する際に、溶接装置等にモジュール本体９を把持固定する把持部１０ａとされる。この把持部１０ａは、その断面形状が円または円弧を有する柱形状に形成にされる。

【0024】

挿通部材１０の送信用光通信ユニットが取り付けられる側に露出する他方の端部は、第１の送信用光通信ユニット３（Ｊスリーブ１１を介して）との調心用の平坦な接合面と溶接部を備える調心溶接部１０ｂとされる。この調心溶接部１０ｂは、上記の把持部の中心軸上にある点を中心とする円または円弧を含む円形鍔状に形成される。なお、把持部の中心軸とは、把持部の断面を構成する円または円弧の中心を通る柱形状の把持部の軸を通って挿通部材１０の長手方向に沿った軸を言う。

【0025】

図２は、モジュール本体９に光通信ユニット２〜４を取り付ける前の状態を示している。受信用光通信ユニット２は、モジュール本体９の側面に形成された平坦な接合面９ａに対して、その光軸と直交するＸＹ方向に調心した後、その接合部の周縁の複数個所がＹＡＧレーザ等で溶接固定される。

【0026】

第１の送信用光通信ユニット３は、Ｊスリーブ１１を介して取り付けられる。Ｊスリーブ１１は、第１の送信用光通信ユニット３に嵌合される嵌合孔１１ａと挿通部材１０の調心溶接部１０ｂに接合される平坦な接合面（端面）１１ｂを有している。第１の送信用光通信ユニット３のＺ方向（光軸方向）の調心は、上記の嵌合孔１１ａの嵌合量を調整することで行われ、調心の後、Ｊスリーブ１１の嵌合口Ｐ（図１参照）の複数個所がＹＡＧレーザ等で溶接固定される。挿通部材１０の調心溶接部１０ｂは、モジュール本体９の側面の接合面９ｂに係止するように露出していて、平坦な接合面１０ｃを有している。

【0027】

Ｊスリーブ１１の接合面１１ｂと調心溶接部１０ｂの接合面１０ｃとで、送信用光通信ユニット３のＸＹ方向の調心が行われた後、調心溶接部１０ｂの周縁Ｑ（図１参照）の複数個所がＹＡＧレーザ等で溶接固定される。
なお、Ｊスリーブ１１の接合面１１ｂは、調心溶接部１０ｂの接合面１０ｃより大きい面となるように形成されていて、Ｊスリーブ１１の接合面１１ｂから調心溶接部１０ｂの接合面１０ｃがはみ出ないように相対移動して調心されるようにするのが好ましい。

【0028】

このときＪスリーブ１１は磁力等によって、調心を妨げないように可動で、かつ、その接合面１１ｂが調心溶接部１０ｂの接合面１０ｃと常に接するように保持された状態で、上記のＸＹ方向の調心が行なわれる。Ｚ方向の調心は、第１の送信用光通信ユニットとＪスリーブ１１の嵌合孔１１ａとの嵌合量を調整して行い、適正な位置で第１の送信用光通信ユニットとＪスリーブ１１は互いにレーザ溶接等で固定される。

【0029】

第２の送信用光通信ユニット４は、第１の送信用光通信ユニット３と同様に、Ｊスリーブ１１を介してモジュール本体９の一方の端部に形成された平坦な接合面９ｃに取り付けられる。まず、第２の送信用光通信ユニット４の光軸は、ファイバ軸Ｃと一致する方向であるので、この方向（Ｚ方向）にＪスリーブ１１を介して調心され、複数個所がＹＡＧレーザ等で溶接固定される。次いで、その光軸と直交するＸＹ方向に調心した後、同様に接合部の周縁の複数個所がＹＡＧレーザ等で溶接固定される。ここで、Ｚ方向の調心を適切なＸＹ平面内の位置で行うためにＸ，Ｙ，Ｚの調心を組み合わせて行ってもよい。また、ＸＹ方向を調心した後の溶接の際に、Ｊスリーブの接合面１１ｂと、挿通部材の接合面１０ｃとの間に予め適切な隙間を設けた状態で溶接を行ってもよい。

【0030】

図３は、他の光モジュールの例を示すもので、図１、２で説明したファイバ保持部材５に代えて、光ファイバコードに取り付けられた光コネクタ（図示省略）を接続するスリーブ５’を設けるようにしてもよい。
また、図１、２では第２の送信用の光通信ユニット４は、第１の送信用の光通信ユニット３と同様な円筒状のパッケージを備えたもので説明したが、矩形の箱型のパッケージからなる送信用の光通信ユニット４’としてもよい。この送信用の光通信ユニット４’は、第２の送信用の光通信ユニット４と同様なＪスリーブ１１’を介して取り付けられる。

【0031】

図４は、上述した挿通部材１０の一例を示す図である。挿通部材１０は、溶接装置等のチャックで把持される把持部１０ａの中心と、調心溶接部１０ｂの中心とが一致するように形成される。すなわち、調心溶接部１０ｂは、把持部１０ａの中心を基準に、円形または円の一部が欠如した円弧で、平坦な円形鍔状に形成される。
また、挿通部材１０の把持部１０ａは、その断面が円かまたは円弧を有する柱形状で形成されていることが好ましい。把持部１０ａをそのような柱形状とすることにより、例えば、チャックによって正確に把持でき、一度目の溶接後に、モジュール本体９を所定角度だけ回転させて、再度溶接するような場合にも、所定の位置関係でＹＡＧレーザ光を照射することができる。

【0032】

また、後述する複数のレーザヘッドからの出射光の光軸が、上記の円または円弧の中心を通る軸上の点を通るように設置しておくことで所定位置へ溶接することができる。複数のレーザヘッドを等間隔に配置することによって、溶接部に生じる応力が互いに打ち消しあって光軸ズレを抑えることができる。挿通部材１０の形状を上記のように同軸の円筒が組み合わさったようにすることでＮＣ旋盤等によって高精度の加工が容易に行なうことができる。

【0033】

なお、挿通部材１０には、モジュール本体９に挿通された状態で、第１,２の送信用光通信ユニット３，４と光ファイバ５ａとの間の信号光の光路を妨げることがないように、中央部に凹所１０ｄ、調心溶接部１０ｂ側に貫通孔１０ｅが形成されている。また、凹所１０ｄには、第２のＷＤＭフィルタ８が取り付けられる斜面１０ｆが設けられ、第２のＷＤＭフィルタ８が第１の送信用光通信ユニット３からの信号光を光ファイバ５ａに向けて反射する角度で取り付けられる。
上記のように挿通部材１０を利用して、ＷＤＭフィルタなどを保持することにより、組み立てを容易とし低コスト化を図ることも可能となる。

【0034】

図５は、上述した挿通部材を備えた光モジュールで、モジュール本体に光通信ユニットを調心して溶接固定する装置と方法の一例を説明する図である。
図５（Ａ）は、調心・溶接装置２０（以下、装置と言う）の一例を、説明を容易にするために模式的に示した図である。装置２０は、装置の上下方向のＺ方向に移動調整される第１のチャック２２と、装置の水平方向のＸ，Ｙ，Ｒ方向に移動調整される第２のチャック２３を有している。

【0035】

第１のチャック２２は、基台２１に設置された支持体２２ａで支持された把持アーム２２ｂと２２ｃを有し、支持体２２ａに沿うＺ方向に移動制御される。
第２のチャック２３は、基台２１上に載置された水平駆動機構２４上に設けられていて、装置２０の基台２１の面方向に沿うＸ，Ｙ，Ｒ方向に移動制御される。なお、水平駆動機構２４は、Ｘ方向の移動ステージ２４ａ、Ｙ方向の移動ステージ２４ｂ、Ｒ方向（水平回転）の移動ステージ２４ｃからなる。水平駆動機構２４は、例えば、パルスステージで構成するのが好ましい。

【0036】

また、装置２０は、ＹＡＧレーザなどの溶接機構２６を備え、該溶接機構２６は、例えば、基台２１に設置された支持体２６ａより支持される溶接アーム２６ｂと、該溶接アームに保持されたレーザヘッド２６ｃを有している。レーザヘッド２６ｃは、上記の第１のチャック２２と位置関係が関連づけられていて、第１のチャック２２のＺ方向の移動制御に連動して、同様にＺ方向に移動制御される。

【0037】

図２で説明したモジュール本体９に、第１の送信用光通信ユニット３を取り付ける場合、まず、挿通部材１０が予め挿通・固定されたモジュール本体９に光ファイバ５ａが接続された状態で、装置２０に載置する。この装置２０へのモジュール本体９の載置は、挿通部材１０の把持部１０ａを第１のチャック２２で把持して保持するもので、モジュール本体９を吊り下げ支持する形態となる。また、光ファイバ５ａには、調心状態をモニタするためのパワーメータ２５を接続する。

【0038】

第１の送信用光通信ユニット３は、Ｊスリーブ１１を嵌合させ光軸方向に移動可能な状態で保持して、ステム３ａの部分を第２のチャック２３で把持する。第１のチャック２２は磁石を備えており、その磁力でＪスリーブ１１の接合面１１ｂは、調心溶接部１０ｂの接合面１０ｃと接触して接合が保持されるが、互いの接合面が摺接して相対的に移動可能とされる。

【0039】

上記のチャックによる保持の後、第１の送信用光通信ユニット３内に実装されているＬＤを発光させて、その出力光をパワーメータ２５でモニタする。
まず、第１のチャック２２でモジュール本体９をＺ方向に調整し、第２のチャック２３で把持された第１の送信用光通信ユニットをＸＹ方向に調整して、パワーメータ２５の出力が所定の値になるように第１の送信用光通信ユニット３の位置を調心する。

【0040】

例えば、パワーメータ２５の出力が最大になるようにＸＹ方向の調整を行なった後、所定の光出力が得られるようにＺ方向の調整を行なうことができる。
この調心の後、モジュール本体９と共にＺ方向に移動して位置調整されたＪスリーブ１１と第２のチャック２３側に保持されている第１の送信用光通信ユニット３とは、ＹＡＧレーザ等により溶接されて、その嵌合位置が固定される。

【0041】

次いで、第２のチャック２３で把持された第１の送信用光通信ユニット３を、水平駆動機構２４によりＸ，Ｙ方向の水平面方向に再度調整し、パワーメータ２５の出力が最大になるように第１の送信用光通信ユニット３の光軸方向と直交する方向の位置を調心する。この調心は、第１の送信用光通信ユニット３に嵌合固定されているＪスリーブ１１と挿通部材１０の調心溶接部１０ｂの接合面が、互いに接触が保持された状態で摺接移動することで行われる。この調心の後、挿通部材１０の調心溶接部１０ｂが、その周縁の複数個所でＪスリーブ１１の接合面に溶接固定される。
しかしながら、所定の光結合効率が得られるように、ＸＹ方向の調整およびＺ方向の調整は、上記の手順に限定するものではない。

【0042】

挿通部材１０の調心溶接部１０ｂとＪスリーブ１１との溶接は、図５（Ｂ）に示すように、円形鍔状に形成された調心溶接部１０ｂの周縁の均等な間隔の複数個所で、装置２０の溶接機構２６により行われる。溶接機構２６のレーザヘッド２６ｃは、第１のチャック２２で把持された把持部１０ａを中心に、例えば、複数設けられており、上述したように第１のチャック２２との相対的位置関係が関連付けられている。

【0043】

このため、第１のチャック２２の把持アーム２２ｂ，２２ｃにより挿通部材１０の把持部１０ａが把持された状態においては、レーザヘッド２６ｃは、把持部１０ａと一体加工されている調心溶接部１０ｂに対しても、所定の位置関係が維持されている。すなわち、第１のチャック２２で、第１の送信用光通信ユニット３とＺ方向（光軸方向）の調心を行った場合は、レーザヘッド２６ｃも周方向位置を維持して共にＺ方向に移動される。
この結果、予め設定された調心溶接部１０ｂの複数の所定の位置に、ＹＡＧレーザを確実に照射（溶接）することが可能となり、精度のよい溶接固定を行うことができる。

【0044】

一方、第２のチャック２３で把持された第１の送信用光通信ユニット３に結合されたＪスリーブ１１は、面方向（Ｘ，Ｙ方向）の調心のため移動調整される。この場合も、レーザヘッド２６ｃは、挿通部材１０の調心溶接部１０ｂとの相対的な位置関係は変化しない。この結果、Ｊスリーブ１１に対する挿通部材１０の調心溶接部１０ｂとのレーザヘッド２６ｃによる溶接位置関係が一定に保たれ、調心溶接部１０ｂの周縁の複数個所で均等に溶接することができる。

【0045】

なお、Ｊスリーブ１１の接合面（端面）１１ｂは、挿通部材１０の調心溶接部１０ｂの接合面１０ｃより広く形成されている。調心の結果、Ｊスリーブ１１の中心（第１の送信用光通信ユニット３の中心でもある）と挿通部材１０の中心にバラツキが生じても、調心溶接部１０ｂがＪスリーブ１１の端面から、外にはみ出ることなく確実に溶接することができる。

【0046】

上述の如く、本発明による光モジュール１は、装置２０の第１のチャック２２により把持される箇所（把持部１０ａ）と溶接される箇所（調心溶接部１０ｂ）とが一体加工された挿通部材１０である。すなわち、単一の挿通部材１０に把持部１０ａと調心溶接部１０ｂとを一体に設けたので、把持部１０ａと調心溶接部１０ｂの位置関係を精度よく作製することができる。さらに、第１のチャック２２と溶接のレーザヘッドの相対位置が固定されていて、第１のチャック２２に対して調心溶接部１０ｂが一定の位置関係となっているため、予め設定された所定の位置にＹＡＧレーザを照射することができ、溶接ムラの発生を防ぐことができる。そのため、光通信ユニットは、溶接時の応力の偏りによる光軸のズレが生じることがなく精度良く取り付けられ、均一な品質の光モジュールとすることができる。

【0047】

なお、本発明で用いる挿通部材を光軸方向の調心を必要としない第１の受信用光通信ユニットの取り付けに用いてもよい。
また、本発明による光モジュールを、１つの受信用光通信ユニットと２つの送信用光通信ユニットを備えた例で説明したが、例えば、モジュール本体の端部側に配した第２の送信用光通信ユニットを受信用光通信ユニットで置きかえて、２つの受信用光通信ユニットと１つの送信用光通信ユニットを備えた光モジュールとすることもできる。すなわち、１つ以上の受信用光通信ユニットと、１つ以上の送信用光通信ユニットからなる１心双方向の光モジュールに適用することができる。

【符号の説明】

【0048】

１…光モジュール、２…受信用光通信ユニット、３…第１の送信用光通信ユニット、４，４’…第２の送信用光通信ユニット、５…ファイバ保持部材、５’…スリーブ、５ａ…光ファイバ、６…集光レンズ、７，８…ＷＤＭフィルタ、９…モジュール本体、１０…挿通部材、１０ａ…把持部、１０ｂ…調心溶接部、１０ｃ…接合面、１１，１１’…ジョイントスリーブ（Ｊスリーブ）、１１ａ…嵌合孔、１１ｂ…接合面、２０…調心・溶接装置、２１…基台、２２…第１のチャック、２３…第２のチャック、２４…水平駆動機構、２５…パワーメータ、２６…溶接機構。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】