特許 6597427 光モジュールの製造方法

(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】6597427

(24)【登録日】2019年10月11日

(45)【発行日】2019年10月30日

(54)【発明の名称】光モジュールの製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/01 20060101AFI20191021BHJP

   G02B 6/42 20060101ALI20191021BHJP

   G02B 6/32 20060101ALI20191021BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/01 F

   G02B6/42

   G02B6/32

   G02F1/01 C

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-52615(P2016-52615)

(22)【出願日】2016年3月16日

(65)【公開番号】特開2017-167345(P2017-167345A)

(43)【公開日】2017年9月21日

【審査請求日】2018年10月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100136722

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼木 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100174399

【弁理士】

【氏名又は名称】寺澤 正太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100182006

【弁理士】

【氏名又は名称】湯本 譲司

(72)【発明者】

【氏名】佐伯 智哉

(72)【発明者】

【氏名】藤村 康

(72)【発明者】

【氏名】山路 和宏

(72)【発明者】

【氏名】渡部 徹

(72)【発明者】

【氏名】黒川 宗高

【審査官】 山本 貴一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０７９０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２１５５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１０１５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２０９４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２１１２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２１０４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０３１８９５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１３００２１０２（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ １／０１

Ｇ０２Ｂ ６／３２，６／４２

Ｈ０１Ｓ ５／０２２

ＪＳＴＰｌｕｓ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１信号光を出力する第１出力ポート、及び第２信号光を出力する第２出力ポートを備えた光学部品と、前記第１信号光及び前記第２信号光を合波する合波器と、前記合波器によって合波された光を外部に出力する信号光出力部と、を含み、前記第１信号光の第１光路及び前記第２信号光の第２光路のそれぞれに、第１レンズ及び第２レンズがこの順で前記光学部品に近い側から配置される光モジュールの製造方法であって、
前記第１信号光及び前記第２信号光をコリメート光に変換する位置を基準位置として、各前記第１レンズを、前記基準位置よりも所定距離だけ前記光学部品に近づけて配置する第１工程と、
前記信号光出力部から出力する光の強度が最大となる位置に各前記第２レンズを配置する第２工程と、
前記第１光路に配置された前記第２レンズ、及び前記第２光路に配置された前記第２レンズのうち、一方の前記第２レンズを透過して前記信号光出力部から出力する光の強度は、他方の前記第２レンズを透過して前記信号光出力部から出力する光の強度よりも大きく、前記一方の前記第２レンズを透過した光の強度が前記他方の前記第２レンズを透過した光の強度に合うように、前記一方の前記第２レンズを移動させる第３工程と、
を備えた光モジュールの製造方法。

【請求項2】

前記第２工程及び前記第３工程は、前記信号光出力部を模した治具を前記信号光出力部の配置予定位置に配置し、前記治具を介して光の強度を測定する工程を含む、
請求項１に記載の光モジュールの製造方法。

【請求項3】

前記第３工程では、前記一方の前記第２レンズを前記第１レンズに近づける、
請求項１又は２に記載の光モジュールの製造方法。

【請求項4】

前記合波器によって合波された光の光路上における前記合波器と前記信号光出力部との間に位置しており、前記合波された光を遮断するシャッタを有する光減衰器を更に備え、
前記第３工程では、前記一方の前記第２レンズを前記第１レンズから遠ざける、
請求項１又は２に記載の光モジュールの製造方法。

【請求項5】

前記第２工程では、前記他方の前記第２レンズを前記第１レンズから遠ざける、
請求項４に記載の光モジュールの製造方法。

【請求項6】

前記光学部品は、変調器であり、
前記変調器に与えるバイアスを調整し、前記第１出力ポートのみから光を出力させた状態で前記第１光路上の前記第２レンズを移動させ、前記第２出力ポートのみから光を出力させた状態で前記第２光路上の前記第２レンズを移動させる、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光モジュールの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光モジュールの製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、半導体レーザと、コリメータ光学系と、集束レンズとを備えた合波用レーザ光源装置が記載されている。コリメータ光学系は、半導体レーザ側に配置される第１レンズ、及び集光レンズ側に配置される第２レンズを備えている。第２レンズの焦点距離は第１レンズの焦点距離よりも長く、第２レンズは、光軸方向及び光軸に垂直な方向に移動可能となっている。コリメータ光学系及び集光レンズの調芯は、第２レンズを移動させることによって行われる。

【0003】

特許文献２には、波長可変半導体レーザと半導体光変調器とを備えたバタフライ型の光モジュールが記載されている。この光モジュールでは、波長可変半導体レーザと半導体光変調器とが並列に配置されており、波長可変半導体レーザからの光を半導体光変調器が変調する。波長可変半導体レーザからの光出力方向と、半導体光変調器への光入力方向とは逆方向に設定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１−１０１５１１号公報

【特許文献2】特開２００９−１４６９９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前述した光変調器には複数の光導波路が設けられており、各光導波路は光損失を伴う。光損失の大きさは光導波路ごとに異なるので、光変調器が出力する複数の信号光の強度にはばらつきが生じる。また、変調器の出力側の光学系でも光損失が生じるので、このばらつきがさらに拡大されることが懸念される。

【0006】

本発明は、光変調器が出力する複数の信号光の強度のばらつきを低減する光モジュールの製造方法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】

【0007】

本発明の一形態に係る光モジュールの製造方法は、第１信号光を出力する第１出力ポート、及び第２信号光を出力する第２出力ポートを備えた光学部品と、第１信号光及び第２信号光を合波する合波器と、合波器によって合波された光を外部に出力する信号光出力部と、を含み、第１信号光の第１光路及び第２信号光の第２光路のそれぞれに、第１レンズ及び第２レンズがこの順で光学部品に近い側から配置される光モジュールの製造方法であって、第１信号光及び第２信号光をコリメート光に変換する位置を基準位置として、各第１レンズを、基準位置よりも所定距離だけ光学部品に近づけて配置する第１工程と、信号光出力部から出力する光の強度が最大となる位置に各第２レンズを配置する第２工程と、第１光路に配置された第２レンズ、及び第２光路に配置された第２レンズのうち、一方の第２レンズを透過して信号光出力部から出力する光の強度は、他方の第２レンズを透過して信号光出力部から出力する光の強度よりも大きく、一方の第２レンズを透過した光の強度が他方の第２レンズを透過した光の強度に合うように、一方の第２レンズを移動させる第３工程と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一形態では、光変調器が出力する複数の信号光の強度のばらつきを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係る光モジュールを示す斜視図である。

【図2】図１の光モジュールの内部構造を示す図である。

【図3】図１の光モジュールの変調器を示す図である。

【図4】図３の変調器の出力側の光学系を示す図である。

【図5】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１の光モジュールの調芯手順を示す図である。

【図6】（ａ），（ｂ）は、図６の調芯手順の続きを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照しながら実施形態に係る光モジュールの製造方法を詳細に説明する。図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0011】

図１は、本実施形態に係る光モジュール１の外観を示す斜視図である。図２は、光モジュール１の内部構造を示す図である。光モジュール１は、コヒーレント光通信に対応できる光トランシーバに搭載される光モジュールである。コヒーレント光通信では、光の位相について、その０°成分及び９０°成分のそれぞれも１ビットの情報として扱う。すなわち、０°及び９０°それぞれの位相成分を１ビットの信号として扱うので、一本の光ファイバで同一波長の光について同時に２ビットの情報が伝送可能となる。

【0012】

更に、光モジュール１では、位相情報に加えて、光の偏波方向についても独立の情報単位として扱う。すなわち、Ｘ方向偏波及びＹ方向偏波のそれぞれについて二つの位相を情報単位として扱うので、一本の光ファイバで同一波長の光について同時に４ビットの情報が伝送可能となる。このように、光モジュール１では位相情報と偏光情報を情報単位として扱う。光モジュール１には、位相情報を再生するための局発光を出力する波長可変レーザダイオード（ＬＤ）４１と、位相情報及び偏波情報を光信号化するための変調器１１が搭載される。波長可変ＬＤ４１は第１の連続光（Continuous Wave：ＣＷ）光Ｌ１、及び第２のＣＷ光Ｌ２を出力する。変調器１１と波長可変ＬＤ４１はハウジング２に収容される。

【0013】

光モジュール１は、矩形箱状のハウジング２と、ハウジング２の一側面に設けられた光結合部３を備えている。ハウジング２は、ハウジング本体２ａと、ハウジング本体２ａを覆う蓋体２ｂを備えている。光結合部３は、局発光（Ｌｏｃａｌ光）を出力する局発光出力部３ａと、信号光（Ｓｉｇｎａｌ光）を出力する信号光出力部３ｂを備えている。局発光出力部３ａには偏波保持ファイバＰが接続され、局発光出力部３ａから出力した局発光は偏波保持ファイバＰによって取り出される。信号光出力部３ｂにはシングルモードファイバＦが接続され、信号光出力部３ｂから出力した信号光はシングルモードファイバＦによって取り出される。信号光出力部３ｂはレンズ３ｃを内蔵しており、信号光出力部３ｂから出力する信号光はレンズ３ｃによってシングルモードファイバＦの端面に集光される。

【0014】

ハウジング２の前壁２ｃには局発光出力部３ａ及び信号光出力部３ｂが設けられており、前壁２ｃから伸び出す二つの側壁２ｄ、２ｆにはそれぞれリード端子４ａ、４ｂが設けられている。リード端子４ａ，４ｂは、ＤＣ信号用及び接地（ＧＮＤ）用のリード端子である。また、二つの側壁２ｄ，２ｆを接続する後壁２ｅには、電極パッド５が設けられている。この電極パッド５は、ＲＦ信号用の電極パッドである。

【0015】

光モジュール１は、変調器ユニット１０と、光源ユニット４０と、波長検知ユニット５０を備えている。変調器ユニット１０は半導体で構成された変調器１１を含み、光源ユニット４０は波長可変ＬＤ４１を含む。変調器ユニット１０は、一方の側壁２ｆに沿って設けられている。光源ユニット４０は、他方の側壁２ｄに沿って設けられている。波長検知ユニット５０は、側壁２ｄに沿って設けられ、且つ光源ユニット４０に対して前壁２ｃ側に設けられている。

【0016】

波長検知ユニット５０は、２個のビームスプリッタ（ＢＳ）５１，５２、２個のモニタフォトダイオード（ＰＤ）５３，５４及びエタロンフィルタ５５を備えている。波長可変ＬＤ４１が出力したＣＷ光Ｌ２は、まず、ＢＳ５１によって二分され、その一方はＢＳ５１を透過してエタロンフィルタ５５を透過した後にモニタＰＤ５３に入力する。他方は、ＢＳ５１によって光軸を９０°曲げられた後にＢＳ５２に向かい、ＢＳ５２により更に二分され、その一方はモニタＰＤ５４に入力する。他方は、ＢＳ５２によって光軸を９０°曲げられた後に局発光出力部３ａに向かう。

【0017】

更に、光モジュール１は、変調器ユニット１０に半導体ＬＤ４１が出力するＣＷ光Ｌ１を結合する結合ユニット２０，３０と、変調器ユニット１０が出力した光を信号光出力部３ｂに結合する出力ユニット６０を備える。結合ユニット２０は、第１レンズ２１と、第２レンズ２２と、ミラー２３を備える。結合ユニット３０から出力したＣＷ光Ｌ１は、その光軸をミラー２３によって９０°曲げられ、第２レンズ２２及び第１レンズ２１を透過して変調器１１の入力ポートに入力する。

【0018】

図３は、変調器１１の内部構造を示す。変調器１１は、４つのマッハツェンダ（Mach-Zehnder：ＭＺ）変調素子１２，１３，１４，１５を有する。変調器１１は、３つの１：２カプラ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを有し、入力ポートから入力したＣＷ光Ｌ１を各ＭＺ変調素子１２〜１５に均等に分配する。ＣＷ光Ｌ１は、その光軸が導波路に沿って９０°曲げられた後、１：２カプラ１１ａで二分され、それぞれの分岐光が更に１：２カプラ１１ｂ，１１ｃで二分されて各ＭＺ変調素子１２〜１５に入力する。各ＭＺ変調素子１２〜１５の出力側には、変調光を合波する２つの２：２カプラ１１ｄ、１１ｅが設けられる。

【0019】

ＭＺ変調素子１２〜１５は、同様の形態、機能を備えている。ＭＺ変調素子１２〜１５は、それぞれ電極１２ａ〜１５ａを有する。また、電極１２ａ，１３ａには、ＭＺ変調素子１２，１３の各出力光に９０°の位相差を与える静バイアスが印加される。電極１４ａ，１５ａ、カプラ１１ｅ、及びＭＺ変調素子１４，１５の出力光についても同様である。このように、ＭＺ変調素子１２〜１５の出力光は位相多重される。カプラ１１ｄによって合波された光は出力ポート１６ａから出力し、カプラ１１ｅによって合波された光は出力ポート１６ｂから出力する。また、ＭＺ変調素子１２〜１５の各電極に与えるバイアス電圧を調整することにより、２つの出力ポート１６ａ，１６ｂのうち、実質一方のみから信号光を取り出すことが可能である。

【0020】

図４は、出力ポート１６ａ，１６ｂのそれぞれから出力する信号光を信号光出力部３ｂに結合する出力ユニット６０を示す。出力ユニット６０は、２個の第１レンズ６１、２個の第２レンズ６２、Ｓｉブロック６３、２個のアイソレータ６４、偏波合成（Polarization beam combiner：ＰＢＣ）ユニット６５、可変光減衰器（Variable Optical Attenuator：ＶＯＡ）６６、ＢＳ６７、及びモニタＰＤ６８を備える。

【0021】

第１レンズ６１は、第２レンズ６２よりも変調器１１に近い側に配置される。出力ポート１６ａから出力された信号光Ｅ１、及び出力ポート１６ｂから出力された信号光Ｅ２は、それぞれ第２レンズ６２により信号光出力部３ｂに結合する。第２レンズ６２の光軸に沿った方向の位置を調整することにより、光結合効率が変化する。調整の具体的方法は後述される。Ｓｉブロック６３は、信号光Ｅ１，Ｅ２のＰＢＣユニット６５に至るまでの光路差を補償する素子である。

【0022】

２個のアイソレータ６４は、信号光Ｅ１，Ｅ２の偏波面について９０°の差を与える。例えば、一方のアイソレータ６４のみの出力側にλ／２板を挿入すると、当該λ／２板を透過した光の偏波面は他方のアイソレータ６４を透過した光の偏波面に対して９０°回転する。すなわち、２つのアイソレータ６４の信号光の偏波面が互いに直交する。この偏光状態を維持したまま２つの信号光Ｅ１，Ｅ２はＰＢＣユニット６５に入力し、ＰＢＣユニット６５は、信号光Ｅ１，Ｅ２を偏波合成して信号光Ｌ３を出力する。

【0023】

ＰＢＣユニット６５は、ミラー６５ａと、光学多層膜で構成されたＰＢＣ素子６５ｂを有する。信号光Ｅ１については、ＰＢＣユニット６５内でミラー６５ａにより、その光軸が９０°曲げられてＰＢＣ素子６５ｂに至る。信号光Ｅ２については、変調器１１から直線的にＰＢＣ素子６５ｂに至る。よって、信号光Ｅ１については、ミラー６５ａからＰＢＣ素子６５ｂに至るまでの光路分、信号光Ｅ２よりも長い光路となる。従って、Ｓｉブロック６３を信号光Ｅ２の光路に挿入することにより、２つの信号光Ｅ１，Ｅ２におけるＰＢＣ素子６５ｂに至るまでの光路長を実質等しくしている。

【0024】

ＰＢＣユニット６５から出力した信号光Ｌ３はＶＯＡ６６に入射する。本光モジュール１に搭載されたＶＯＡ６６の遮光領域（シャッタ）はその直径が大凡０．５ｍｍであり、外部から与えたバイアス電圧によりその遮光領域が移動することにより明／暗状態を作り出す。ＶＯＡ６６を通過する光ビームの径をＶＯＡ６６の遮光領域より大きくするとシャッタの全開状態を形成することができず、ＶＯＡ６６の損失が増加する。一方、ビーム径が遮光領域よりも十分に小さい場合には、バイアス電圧に対する遮光特性が急峻になり好ましくない。本光モジュール１では、変調器１６の二つの出力ポート１６ａ、１６ｂから出射された光ビームは、それそれ、第１、第２レンズ６１，６２により実質的なコリメート光に変換された後ＶＯＡ６６に入射するが、ＶＯＡ６６通過時のコリメート光の径は大凡０．５ｍｍに設定されている。

【0025】

ＶＯＡ６６から出力した信号光Ｌ３はＢＳ６７に入射し、ＢＳ６７に入射した信号光Ｌ３の一部は、ＢＳ６７で反射してモニタＰＤ６８に入射する。モニタＰＤ６８は、信号光Ｅ３の強度をモニタし、このモニタの結果から変調器１１内部の各素子の状態が把握可能となる。ＢＳ６７を透過した信号光Ｌ３は、信号光出力部３ｂを介して光モジュール１の外部に出力する。

【0026】

以上、変調器１１は入力したＣＷ光Ｌ１を位相変調した二つの信号光を出力する。すなわち、変調器１１は、ＣＷ光Ｌ１を２つのＣＷ光に分割し、分割したそれぞれのＣＷ光について、０°成分（In-Phase）と９０°成分（Quadrature）の相対的な位相差を与え、位相多重したこれら２つの変調光を信号光Ｅ１，Ｅ２として出力する。そして、変調器１１と信号光出力部３ｂの間に配置された出力ユニット６０によって、信号光Ｅ１，Ｅ２は、偏波多重され一つの位相偏波多重光として信号光出力部３ｂから出力される。

【0027】

ここで、変調器１１の内部の各導波路では光損失を伴い、各第１レンズ６１、各第２レンズ６２、及びＰＢＣユニット６５についても信号光出力部３ｂに対し光結合効率の変動要因となり得る。更に、変調器１１内部の各導波路に伴う光損失の大きさは異なる（一様とならない）のが一般的である。従って、２つの信号光Ｅ１，Ｅ２の信号光出力部３ｂにおける強度、具体的には、信号光出力部３ｂに光結合した単一モードファイバＦを介して得られる光強度に差を生じてしまう。

【0028】

そこで、本実施形態では、２つの第２レンズ６２のうち、シングルモードファイバＦに結合する光の強度が大きい一方の第２レンズ６２を光軸方向にオフセットし、当該光の強度を、他方の第２レンズ６２を透過する光の強度と一致させることによって、第２レンズ６２の調芯を行う。以下では、変調器１１の出力側の光学系の詳細、及び実装手順について説明する。

【0029】

変調器１１の出力側の光学系は、第１レンズ６１、第２レンズ６２、及び第３レンズ３ｃを含む３レンズ系となっており、本実施形態において第１レンズ６１は信号光Ｅ１，Ｅ２を発散させる。第２レンズ６２はその初期位置において信号光Ｅ１，Ｅ２をコリメート光に変換し、第３レンズ３ｃは信号光Ｅ１，Ｅ２を集光してシングルモードファイバＦの端面に結合する。例えば、第１レンズ６１の倍率は４である。第２レンズ６２の倍率は１である。第３レンズ３ｃの倍率は１である。この３レンズ系では、２つのレンズ６１，６２の倍率を、出力ポート１６ａ，１６ｂのフィールド径（ＭＦＤ）に対してシングルモードファイバＦに最適に結合する４倍とし、他のレンズ６２，３ｃの倍率を１倍とした。

【0030】

第１レンズ６１、第２レンズ６２及び第３レンズ３ｃの実装手順としては、最も高い位置精度が求められる第１レンズ６１を実装した後に第２レンズ６２を実装する。これにより、倍率が低い第２レンズ６２を補償用のレンズとして使用することができる。ここで、例えば一つのレンズのみでコリメート光を得る（第２レンズが省略された）レンズ系では、一つのコリメートレンズの位置ずれを０．３μｍ以下とすることが求められるのに対し、二つのレンズ（第１レンズ、第２レンズ）の組み合わせによりコリメート光を生成するレンズ系の場合には第２レンズ６２の位置ずれを１．５μｍ以下とすれば所望の結合効率を実現できる。

【0031】

光モジュール１では、第１レンズ６１及び第２レンズ６２を例えば紫外線硬化樹脂によって固定する。具体的には、まず紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して第１レンズ６１を固定する。ここで、紫外線硬化樹脂は、硬化に伴い１μｍ程度収縮する。この収縮で第１レンズ６１の調芯状態が変化し、光の結合効率が劣化する。第２レンズ６２についても、第１レンズ６１の場合と同様、硬化に伴う紫外線硬化樹脂の収縮が懸念されるが、前述したように、第２レンズ６２の位置ずれを１．５μｍ以下とすれば所望の結合効率を実現できるので、紫外線硬化樹脂の収縮による位置ずれは実質上問題とならない。

【0032】

次に、本実施形態の３レンズ系及び出力ユニット６０の実装手順について説明する。まず、第１レンズ６１、第２レンズ６２、及び第３レンズ３ｃ以外の光学部品を、それらの設計位置に搭載する。このとき搭載する光学部品は、光を透過又は反射するのみで、コリメート光が透過又は反射する限りにおいて、変調器１１と信号光出力部３ｂとの光結合効率に大きな影響を与えない部品である。

【0033】

次に、変調器１１に与えるバイアス電圧を調整し、変調器１１の一方の出力ポート１６ａのみから信号光Ｅ１を出力する。以下では、出力ポート１６ａからＰＢＣユニット６５までの信号光Ｅ１の光路を第１光路Ｒ１、出力ポート１６ｂからＰＢＣユニット６５までの信号光Ｅ２の光路を第２光路Ｒ２とする。そして、第１光路Ｒ１上の第１、第２レンズをそれぞれ第１レンズ６１ａ及び第２レンズ６２ａ、第２光路Ｒ２上の第１、第２レンズをそれぞれ第１レンズ６１ｂ及び第２レンズ６２ｂとする。

【0034】

まず、第１光路Ｒ１上の第１レンズ６１ａの調芯を行う第１工程を実行する。そして、図５（ａ）に示されるように、ハウジング２に対する遠点（ハウジング２から１０００ｍｍ程度離れた箇所）に赤外線カメラ７０を配置して、この赤外線カメラ７０上に投影される信号光Ｅ１のフィールドパターンを確認しながら、信号光Ｅ１がコリメート光となる第１レンズ６１ａの基準位置を決定する。そして、この基準位置から第１レンズ６１ａを光軸に沿って所定距離（例えば９０μｍ）出力ポート１６ａに近づけて、第１レンズ６１ａからの信号光Ｅ１を発散光とする。以上の調芯を、第２光路Ｒ２の第１レンズ６１ｂにも行う。

【0035】

次に、図５（ｂ）に示されるように、第２レンズ６２ａの初期位置を決定する第２工程を実行する。この第２工程では、遠点に配置された赤外線カメラ７０を用いて第２レンズ６２ａの初期位置を決定する。具体的には、赤外線カメラ７０によって第２レンズ６２ａから出力される信号光Ｅ１のフィールドパターンを確認し、赤外線カメラ７０に到達する信号光Ｅ１がコリメート光となる位置に、第２レンズ６２ａを移動する。第２レンズ６２ｂに対しても同様の調芯を行う。

【0036】

そして、図５（ｃ）に示されるように、治具８０を信号光出力部３ｂの設計位置に配置する。この治具８０は、第３レンズ３ｃとシングルモードファイバＦを模した集光レンズ８１及び光ファイバ８２を備えており、集光レンズ８１及び光ファイバ８２の位置関係は、第３レンズ３ｃ及びシングルモードファイバＦの位置関係と同一である。

【0037】

治具８０を配置した後には、光ファイバ８２を介して得られる光の強度を測定し、当該強度が最大となる第２レンズ６２ａ，６２ｂの位置を特定する。この段階では、第２レンズ６２ａ，６２ｂを固定しない。この段階では、２つの第２レンズ６２ａ，６２ｂのうち、どちらが光ファイバ８２への結合強度が大きいかを確認する。以下では、第２レンズ６２ａよりも第２レンズ６２ｂの方が光ファイバ８２への結合強度が大きいものとして説明する。

【0038】

図６（ａ）に示されるように、光ファイバ８２への光結合強度が小さい第２レンズ６２ａを調芯し、この第２レンズ６２ａを、光ファイバ８２への光結合強度が最大となる位置に固定する。このとき、当該第２レンズ６２ａを紫外線硬化樹脂によって固定する。

【0039】

続いて、図６（ｂ）に示されるように、光ファイバ８２への光結合強度が大きい第２レンズ６２ｂの調芯を行う。このとき、第２レンズ６２ｂから光ファイバ８２への光結合強度が、第２レンズ６２ａから光ファイバ８２への光結合強度に一致する第２レンズ６２ｂの搭載位置を見出す。その後、第２レンズ６２ｂを紫外線硬化樹脂によって固定する。

【0040】

第２レンズ６２ａ，６２ｂの固定を行った後には、治具８０をハウジング２の前壁２ｃから外す。そして、第３レンズ３ｃ及びシングルモードファイバＦを備えた正規の信号光出力部３ｂを前壁２ｃに取り付け、ハウジング２に対する信号光出力部３ｂの調芯を行った後に信号光出力部３ｂをハウジング２に固定する。具体的には、信号光Ｅ１のみを出力ポート１６ａから出力し、信号光出力部３ｂを前壁２ｃ上でスライドさせて光軸に垂直な面内での調芯を行う。次いで、当該面内における第３レンズ３ｃとシングルモードファイバＦの調芯を行う。この第３レンズ３ｃの調芯とシングルモードファイバＦの調芯を繰り返してシングルモードファイバＦを介して観測する光の強度が最大となる信号光出力部３ｂの位置を見出し、当該位置で信号光出力部３ｂをハウジング２にＹＡＧ溶接によって固定する。このとき、第２レンズ６２ａから得られる光出力の強度は、第２レンズ６２ｂから得られる光出力の強度と同程度となっている。

【0041】

次に、本実施形態に係る光モジュール１の製造方法の効果について説明する。本実施形態に係る光モジュール１の製造方法は、信号光Ｅ１，Ｅ２をコリメート光に変換する位置を基準位置として、第１レンズ６１ａ，６１ｂを、当該基準位置よりも所定距離だけ変調器１１に近づけて配置している。従って、各第１レンズ６１ａ，６１ｂからの信号光Ｅ１，Ｅ２は共に発散光となる。この場合、第１レンズ６１ａと第２レンズ６２ａの距離、及び第１レンズ６１ｂと第２レンズ６２ｂの距離を短くすることができるので、光モジュール１の小型化に寄与する。

【0042】

また、本実施形態の製造方法では、第２レンズ６２ａ、６２ｂをそれぞれ基準位置（その透過光が実質コリメート光となる位置）に搭載し、一方の第２レンズ６２ｂを透過して信号光出力部３ｂから出力される光の強度が、他方の第２レンズ６２ａを透過して信号光出力部３ｂから出力される光の強度よりも大きい場合、第２レンズ６２ｂを透過した光の強度が第２レンズ６２ａを透過した光の強度に合致する位置に、第２レンズ６２ｂを移動させる。すなわち、強度が大きい一方の第２レンズ６２ｂをオフセットし、第２レンズ６２ｂを通る信号光Ｅ２の強度を、強度が小さい他方の第２レンズ６２ａを通る信号光Ｅ１の強度に一致させる。従って、二つの信号光Ｅ１，Ｅ２の信号光出力部３を介して得られる強度の差を補償することができる。

【0043】

ところで、仮に変調器１１へのバイアス電圧の調整を行わずに出力ポート１６ａ，１６ｂから信号光Ｅ１，Ｅ２を出力する場合は、ＭＺ変調素子１２〜１５で位相状態を制御できていないため、信号光Ｅ１，Ｅ２の出力状態が最大であるとは限らない。この場合、前述した第２レンズ６２ａ，６２ｂの調芯を行っても、実使用状態で信号光Ｅ１，Ｅ２の強度が一致しないということが生じうる。

【0044】

この対策としては、変調器１１へのバイアス電圧を調整し、出力ポート１６ａのみから光を出力させた状態で第２レンズ６２ａを移動し、出力ポート１６ｂのみから光を出力させた状態で第２レンズ６２ｂを移動する。具体的には、２つの第２レンズ６２ａ，６２ｂのうちどちらの結合効率が高いかを確認する工程では、変調器１１へのバイアス電圧の制御を行い、変調器１１内の各導波路における最大出力状態及び最小出力（消光）状態となる条件を決定しておく。最小出力状態となる条件を決定する理由としては、強度が大きい一方の第２レンズ６２ｂの調芯時に、先に調芯を終えている第２レンズ６２ａを通る信号光Ｅ１が存在すると、信号光Ｅ２の正確な強度調整ができなくなる。このような場合に、信号光Ｅ１の出力を最小とする必要があるからである。

【0045】

前述したように、光モジュール１は、結合効率を調整するために第２レンズ６２ｂをコリメート光が得られる初期搭載位置からオフセットしている。ここで、第２レンズ６２ｂをオフセットする方向としては、第１レンズ６１ｂに近づける方向と、第１レンズ６１ｂから遠ざける方向の２種類がある。

【0046】

第２レンズ６２ｂを第１レンズ６１ｂに近づけると、第２レンズ６２ｂを透過する信号光Ｅ２は発散光となる。この場合、第２レンズ６２ｂと第３レンズ３ｃとの結合状態が第２レンズ６２ｂの移動量に応じて単調に変化する（オフセット量の増加に伴って強度が単調に減少する）。このため、ＹＡＧ溶接をするときの信号光出力部３ｂの調芯を安定して行うことができる。具体的には、ＹＡＧ溶接時には僅かに調芯ずれが生じるが、この調芯ずれを見込んだ上で第２レンズ６２ｂの位置を決定することができ、信号光出力部３ｂの調芯及び固定を安定して行うことができる。

【0047】

一方、第２レンズ６２ｂを第１レンズ６１ｂから遠ざけると、信号光Ｅ２は集束光となる。この場合、第２レンズ６２ｂのオフセット量に応じて、信号光Ｅ２が第３レンズ３ｃに結合する前に焦点を結ぶ場合がある。第２レンズ６２ｂを第１レンズ６１ｂから遠ざけると、最初は結合効率が増加し、第２レンズ６２ｂからの信号光Ｅ２がコリメート光となる位置で結合効率が最大となり、更に第２レンズ６２ｂを第１レンズ６１ｂから遠ざけると、その後は結合効率が低下する。結合効率がこのように変化するため、信号光出力部３ｂの調芯溶接時にタクトタイムが増加したり調芯位置のばらつきが生じたりする可能性がある。但し、第２レンズ６２ｂを第１レンズ６１ｂから遠ざける場合には、シングルモードファイバＦの結合トレランスを拡大することができる（シングルモードファイバＦの端面上のビーム径を小さくできる）という利点がある。

【0048】

また、前述した第３工程において、強度が大きい一方の第２レンズ６２ｂを第１レンズ６１ｂから遠ざけてもよい。更に、第２工程において、他方の第２レンズ６２ａを第１レンズ６１ａから遠ざけてもよい。これにより、各第２レンズ６２ａ，６２ｂと信号光出力部３ｂの間に位置するＶＯＡ６６のシャッタにおけるビームの有効径が小さい場合であっても、シャッタの位置でビーム径を絞ることができる。

【0049】

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は前述した各実施形態に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において種々の変形及び変更が可能であることは、当業者によって容易に認識される。

【符号の説明】

【0050】

１…光モジュール、２…ハウジング、２ａ…ハウジング本体、２ｂ…蓋体、２ｃ…前壁、２ｄ，２ｆ…側壁、２ｅ…後壁、３…光結合部、３ａ…局発光出力部、３ｂ…信号光出力部、３ｃ…第３レンズ、４ａ，４ｂ…リード端子、５…電極パッド、１０…変調器ユニット、１１…変調器、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ…カプラ、１２，１３，１４，１５…ＭＺ変調素子、１６ａ…出力ポート（第１出力ポート）、１６ｂ…出力ポート（第２出力ポート）、２０，３０…結合ユニット、２１…第１レンズ、２２…第２レンズ、２３…プリズムミラー、４０…光源ユニット、４１…波長可変ＬＤ、５０…波長検知ユニット、５１，５２…ＢＳ、５３，５４…モニタＰＤ、５５…エタロンフィルタ、６０…出力ユニット、６１，６１ａ，６１ｂ…第１レンズ、６２，６２ａ，６２ｂ…第２レンズ、６３…Ｓｉブロック、６４…アイソレータ、６５…ＰＢＣユニット（合波器）、６５ａ…ミラー、６５ｂ…ＰＢＣ素子、６６…ＶＯＡ（光減衰器）、７０…赤外線カメラ、８０…治具、８１…集光レンズ、８２…光ファイバ、Ｅ１…信号光（第１信号光）、Ｅ２…信号光（第２信号光）、Ｅ３，Ｌ３…信号光、Ｆ…シングルモードファイバ、Ｌ１，Ｌ２…ＣＷ光、Ｐ…偏波保持ファイバ、Ｒ１…第１光路、Ｒ２…第２光路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】