特許 7502533 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(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-10

(45)【発行日】2024-06-18

(54)【発明の名称】光モジュール

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/30 20060101AFI20240611BHJP

【ＦＩ】

G02B6/30

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023124896

(22)【出願日】2023-07-31

【審査請求日】2023-07-31

(73)【特許権者】

【識別番号】591230295

【氏名又は名称】ＮＴＴイノベーティブデバイス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中西 智浩

(72)【発明者】

【氏名】田中 克也

(72)【発明者】

【氏名】小澤 利幸

(72)【発明者】

【氏名】冨田 大司

(72)【発明者】

【氏名】山田 貴

【審査官】牧 隆志

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／０８０６９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／２３５０４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／０１５１９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／２５５３２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１８１０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２８７９２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／００７７０１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１８６３９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０４８８０７７６（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ６／３０

Ｇ０２Ｂ ６／２４、６／３６

Ｇ０２Ｂ ６／４２－６／４３

Ｇ０２Ｂ ６／１０－６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

デバイス基板に集積されたシリコンチップと光ファイバの接続部に用いる部品であって、
平板状の上部、並びに前記上部に略垂直な第１の側部および第２の側部と、
前記上部、前記第１の側部、および前記第２の側部により形成された凹部と、
前記凹部内の前記上部の所定の位置に形成された、当該上部に略垂直な押し当て部と、

前記第２の側部の開口部に載置された前記光ファイバが通る中空部を有するチューブと
を備え、
前記押し当て部は、前記チューブの一部が当接し、前記光ファイバと接触しない位置に形成されている、部品。

【請求項2】

前記押し当て部は、前記チューブの一部と１箇所で当接するように形成されている、請求項１に記載の部品。

【請求項3】

前記押し当て部は、前記チューブの一部と２箇所で当接するように形成されている、請求項１に記載の部品。

【請求項4】

前記チューブの一部と前記２箇所で当接する前記押し当て部は、前記上部側が連結されている、請求項３に記載の部品。

【請求項5】

前記押し当て部と前記開口部との間に形成された接着剤収容部をさらに備えた、請求項１に記載の部品。

【請求項6】

前記接着剤収容部は前記押し当て部が形成された面よりも更に切削され形成されている、請求項５に記載の部品。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか一項に記載の部品を備えた光モジュールであって、
前記デバイス基板と、
前記シリコンチップの表面に形成された導波路と
を備え、
前記シリコンチップの端面において前記導波路と前記光ファイバとが光結合された、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、より詳細には、光デバイスと光ファイバの接続部に用いる部品および当該部品を備えた光モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ネットワーク内の光送受信モジュールには小型化、低消費電力化、および伝送速度の増大が求められている。小型のシリコンチップ上に光送信回路や光受信回路を集積し、これを増幅器等の電子回路と共にパッケージ化したデジタルコヒーレント用の光モジュール（Coherent Optical SubAssembly：ＣＯＳＡ）はそれを実現するデバイスとして期待されている。

【0003】

図１に、従来のＣＯＳＡ１００を示す。図１（ａ）は上面方向からの斜視図、図１（ｂ）は下面方向からの斜視図、図１（ｃ）はＣＯＳＡ１００の入出力部の下面方向からの斜視図、図１（ｄ）は断面線Ｉｄ－ＩｄにおけるＣＯＳＡ１００の入出力部の断面図である。なお、ＣＯＳＡ１００を構成するデバイス基板１０のＢＧＡ（ball grid array）側を下面と称している。

【0004】

図１に示すように、ＣＯＳＡ１００は、シリコンフォトニクス技術を活用した導波路を含むシリコンチップ２３を集積したデバイス基板１０と、これらを保護するリッド３０とを有している。図１には、シリコンチップ２３の表面に形成された導波路と光学的に接続される光ファイバ２０も示されている。なお、シリコンチップ２３は、導波路が形成された表面がデバイス基板１０の下面側を向くように、集積されている。

【0005】

光ファイバ２０が、ファイバブロック２１を介して、シリコンチップ２３の導波路と接続するように、ファイバブロック２１は、シリコンチップ２３に直接固定されている。図１（ｄ）に示すように、ファイバブロック２１はリッド３０に接触することなくリッド３０との間にわずかな隙間を有している。図１において、光ファイバ２０は、複数の光ファイバが整列したテープ芯線を示している。光ファイバ２０の各芯線の先端は、ファイバブロック２１のＶ溝に沿って配列されている。図１には、ファイバブロック２１のＶ溝と対向して配置されたファイバ保護樹脂２４も示されている。Ｖ溝とファイバ保護樹脂２４との間に光ファイバ２０が固定されている。各芯線の先端は、Ｖ溝を通ってファイバブロック２１の端面まで延伸している。シリコンチップ２３の端面と、ファイバブロック２１の端面とが対向して接続固定されている。尚、シリコンチップ２３の端面における反射を防止するためにシリコンチップ２３に端面付近における導波路の向きは、当該端面に対して垂直にならないように（Ｘ方向にならないよう）なっている。光ファイバ２０の延伸方向もまた、シリコンチップ２３の端面に対して垂直にならないようになっている。

【0006】

図１に示すリッド３０は、シリコンチップ２３の表面に形成された導波路と光ファイバ２０との結合部を保護するための光ファイバ結合部保護部３１を有している。

【0007】

図２に、従来の光ファイバ結合部保護部３１を示す。図２（ａ）は図１（ｃ）と同様のＣＯＳＡ１００の入出力部の下面方向からの斜視図、図２（ｂ）は断面線ＩＩｂ－ＩＩｂにおける光ファイバ２０の延伸方向の断面図、図２（ｃ）は光ファイバ結合部保護部３１の一部の下面方向の平面図、および図２（ｄ）は断面線ＩＩｄ－ＩＩｄにおける光ファイバ結合部保護部３１の一部の断面図である。

【0008】

光ファイバ結合部保護部３１は、平板状の上部３１ａ、並びにファイバブロックの周囲３方向に上部３１ａに略垂直な側部３１ｂおよび側部３１ｃを有する。図２（ａ）に示すように、上部３１ａ、側部３１ｂ、および側部３１ｃにより形成される空間にファイバブロック２１は収容されている。側部３１ｃは、光ファイバ２０を通すための開口部を有している。

【0009】

光ファイバ２０は延伸方向に垂直な方向の力に弱い。したがって、図２に示すように、光ファイバ２０が直接開口部に接触しないように光ファイバ２０を保護するためのチューブ２２が備えられている。光ファイバ２０は、チューブ２２を通ってファイバブロック２１に固定される。

【0010】

チューブ２２の内径は光ファイバ２０の各芯線の直径の合計よりも十分大きい。したがって、チューブ２２は光ファイバ２０の延伸方向に自在に移動可能である。このため、チューブ２２は、移動しないように光ファイバ結合部保護部３１に固定される。

【0011】

図３は、図２（ａ）の断面線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける側部３１ｃの開口部の断面図である。開口部は、上部３２ａおよび側部３２ｂを有する。チューブ２２は、開口部を通るように配置され、チューブ２２と開口部との間に挿入された接着剤４０により接着固定されている。

【0012】

図４は、光ファイバ結合部保護部３１の側部３１ｃの開口部の下面拡大図である。チューブ２２を開口部に接着固定するための接着剤４０は、図４における（１）から（４）の順に注入される。初めに（１）～（２）で示す三角形の先端の位置から側部３２ｂとチューブ２２との間に流動性の接着剤４０を注入し、チューブ２２を仮固定して図３に示す状態とする。次いで（３）～（４）で示す三角形の先端の位置から接着剤４０を追加して、チューブ２２の上部および開口部外側に接着剤４０を注入しフィレット４０ａおよび４０ｂを形成する。図４の破線の四角形はチューブ２２の上部３２ａの反対側のフィレット４０ａを示し、一点破線の台形はチューブ２２の側部３１ｃ（３２ｂ）の開口部の外側のフィレット４０ｂを示している。光ファイバ２０は、チューブ２２の内側（中空部）を通って側部３１ｃの開口部の外側から内側に延伸する。チューブ２２の中空部から出た光ファイバ２０の被覆を除去した部分（側部３１ｃの開口部の外側から内側に位置するむき出しの芯線）が、ファイバブロック２１のＶ溝とファイバ保護樹脂２４との間に挟まれた状態で固定される。

【0013】

光モジュールの作製においてファイバブロック２１側のチューブ２２の先端を位置決めし開口部に固定する工程は、重要な工程である。ファイバブロック２１とチューブ２２の先端との距離が短すぎると、後工程のリフロー工程での熱の影響で光ファイバ結合部保護部３１が膨張収縮しチューブ２２の先端が動くことでファイバブロック２１に圧力を及ぼすことになる。その結果、シリコンチップ２３の表面に形成された導波路と光ファイバ２０との結合損失が生じる可能性が高まる。これとは反対に、ファイバブロック２１とチューブ２２の先端との距離が長すぎると、例えばチューブ２２の先端が開口部内に位置する場合は、接着剤４０によるチューブ２２の固定が不十分で信頼性低下を招く可能性がある。さらに、ファイバブロック２１とチューブ２２との間のむき出しの光ファイバ２０に接着剤４０が付着し、あるいはチューブ２２の中空部に流れ込んだ接着剤４０によりチューブ２２と光ファイバ２０とが接着し固定され、その後のリフロー工程で発生する光ファイバ結合部保護部３１の膨張収縮の応力により、光ファイバ２０が破損する可能性もある。

【0014】

これを防止するためには、所定の長さを有するチューブ２２の先端を所定の位置に位置決めする必要がある。たとえば、所定の長さ（たとえば、３．６±０．３ｍｍ）を有するチューブ２２の一方の先端とファイバブロック２１との間の間隔が、所定の範囲（たとえば、０．２５ｍｍから０．５ｍｍ）であるかどうかを確認する必要がある。同時に、チューブ２２のもう一方の先端が光ファイバ結合部保護部３１の側部３１ｃの開口部の外側の所定の範囲（たとえば、２ｍｍ以下）であるかどうかも確認する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

そのため、ファイバブロック２１側のチューブ２２の先端を位置決めする工程、および接着剤４０でチューブ２２を光ファイバ結合部保護部３１の開口部に固定する工程は、顕微鏡下の繊細な作業となり効率が著しく悪かった。

【0016】

本願発明は、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、容易に適切な位置にチューブを接着固定するため光デバイス用の部品および当該部品を備えた光モジュールを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0017】

本発明の一実施形態にかかる部品は、光デバイス基板に集積されたシリコンチップと光ファイバの接続部に用いる部品である。この部品は、平板状の上部、並びに上部に略垂直な第１の側部および第２の側部と、上部、第１の側部、および第２の側部により形成された凹部と、凹部内の上部の所定の位置に形成された、当該上部に略垂直な押し当て部と、第２の側部の開口部に載置された光ファイバが通る中空部を有するチューブとを備え、押し当て部は、チューブの一部が当接し、光ファイバと接触しない位置に形成されている。

【0019】

一実施形態にかかる部品において押し当て部は、チューブの一部と１箇所で当接するように形成されている。

【0020】

一実施形態にかかる部品において押し当て部は、チューブの一部と２箇所で当接するように形成されている。

【0021】

一実施形態にかかる部品においてチューブの一部と２箇所で当接する押し当て部は、上部側が連結されている。

【0022】

一実施形態にかかる部品は、押し当て部と開口部との間に形成された接着剤収容部をさらに備える。

【0023】

一実施形態にかかる部品において接着剤収容部は押し当て部が形成された面よりも更に切削され形成されている。

【0024】

本発明の一実施形態にかかる光モジュールは、前述した部品のいずれかと、光デバイス基板と、シリコンチップの表面に形成された導波路とを備え、シリコンチップの端面において導波路と光ファイバとが光結合されている。

【発明の効果】

【0025】

以上説明したように、本発明の一実施形態によれば、光デバイス用の部品の押し当て部により、光デバイス用の部品の予め定められた位置にチューブを容易に接着固定することが可能となる。また、押し当て部を有する光デバイス用の部品を備えた光モジュールを効率よく製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】従来のデジタルコヒーレント用の光モジュール（Coherent Optical SubAssembly：ＣＯＳＡ）を示す図であり、（ａ）は上面方向からの斜視図、（ｂ）は下面方向からの斜視図、（ｃ）はＣＯＳＡの入出力部の下面方向からの斜視図、（ｄ）はＩｄ－Ｉｄ断面線におけるＣＯＳＡの入出力部の断面図である。

【図2】従来の光ファイバ結合部保護部を示す図であり、（ａ）はＣＯＳＡの入出力部の下面方向からの斜視図、（ｂ）はＩＩｂ－ＩＩｂ断面線における光ファイバの延伸方向の断面図、（ｃ）は光ファイバ結合部保護部の一部の下面方向の平面図、（ｄ）はＩＩｄ－ＩＩｄ断面線における光ファイバ結合部保護部の一部の断面図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面線における従来の光ファイバ結合部保護部の側部の開口部の断面図である。

【図4】従来の光ファイバ結合部保護部の側部の開口部の上面拡大図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る光モジュール（ＣＯＳＡ）の光ファイバ結合部保護部を示す図であり、（ａ）はＣＯＳＡの入出力部の下面方向からの斜視図、（ｂ）はＶｂ－Ｖｂ断面線における光ファイバの延伸方向の断面図、（ｃ）は光ファイバ結合部保護部の一部の下面方向の平面図、（ｄ）はＶｄ－Ｖｄ断面線における光ファイバ結合部保護部の一部の断面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係るＣＯＳＡの光ファイバ結合部保護部の押し当て部の第１の実施例を示す図であり、（ａ）は下面方向の平面図、（ｂ）はＶＩｂ－ＶＩｂ断面線における断面図であり、（ｃ）はＶＩｃ－ＶＩｃ断面線における断面図である。

【図7】本発明の一実施形態に係るＣＯＳＡの光ファイバ結合部保護部の押し当て部の第２の実施例を示す図であり、（ａ）は下面方向の平面図、（ｂ）はＶＩＩｂ－ＶＩＩｂ断面線における断面図であり、（ｃ）はＶＩＩｃ－ＶＩＩｃ断面線における断面図である。

【図8】本発明の一実施形態に係るＣＯＳＡの光ファイバ結合部保護部の押し当て部の第３の実施例を示す図であり、（ａ）は下面方向の平面図、（ｂ）は断面図であり、（ｃ）はＶＩＩＩｃ－ＶＩＩＩｃ断面線における断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。同一または類似の符号は同一または類似の要素を示し、繰り返しの説明を調略する場合がある。以下の説明における材料および数値は、例示であり、他の材料および数値を用いて本発明を実施することができる。以下、光デバイスとして、デジタルコヒーレント用の光モジュール（ＣＯＳＡ）を例示する。本発明の要旨を逸脱しない範囲で、ＣＯＳＡ以外の任意の光デバイスにおいて本発明を実施することができることは言うまでもない。なお、以降の説明においては、光モジュール１００においてリッド３０側を上方向、デバイス基板１０側を下方向として表現する。

【0028】

図５は、本発明の一実施形態に係るＣＯＳＡの光ファイバ結合部保護部３１を示す図である。光ファイバ結合部保護部３１は、図１を参照して説明したリッド３０の一部を構成する。光ファイバ結合部保護部３１は、上述したようにシリコンチップ２３の表面に形成された導波路と光ファイバ２０との結合部を保護する光デバイス用の部品である。光ファイバ結合部保護部３１は、シリコンチップ２３を集積したデバイス基板１０を保護するリッド３０と一体形成されていてもよく、個別に形成されていてもよい。

【0029】

保護するリッド３０は、金属平板を削り出し加工することによって形成することができる。リッド３０と光ファイバ結合部保護部３１とを個別に形成する際は、リッド３０が金属の場合には光ファイバ結合部保護部３１の材料はセラミックや樹脂を用いることもできる。シリコンチップ２３を集積したデバイス基板１０からの放熱を考慮してリッド３０は熱伝導率の高い金属が好ましい。本実施形態においては、光ファイバ結合部保護部３１は、金属平板を削り出し加工によりリッド３０と一体で形成されるものとする。

【0030】

本実施形態の光ファイバ結合部保護部３１もまた、従来の光ファイバ結合部保護部３１と同様に、平板状の上部３１ａ、並びにファイバブロックを取り囲むように上部３１ａに略垂直な側部３１ｂおよび側部３１ｃを有する。図５（ａ）に示すように、上部３１ａ、側部３１ｂ、および側部３１ｃにより形成される空間（凹部）にファイバブロック２１が収容される。ファイバブロック２１は上部３１ａに接することはなく両者の間には隙間がある。側部３１ｃは開口部を有している。開口部は、チューブ２２の直径と同程度の開口を有している。また、図５（ｄ）においては、チューブ２２が収納される開口部の光ファイバ２０の延伸方向から見た形状を矩形としていが、Ｕ字形状としてもよい。さらにチューブ２２に相対する開口部側壁は光ファイバ２０の延伸方向に平行な面であっても良いし、内側から外側に向かって広がる形状であっても良い。後者の場合、注入した接着剤４０が内側の上部３１ａに漏れ出ることを抑制する効果が高い。

【0031】

図５に示すように、本実施形態の光ファイバ結合部保護部３１は、開口部を有する側部３１ｃの近傍に、上部３１ａに略垂直な押し当て部５０が形成されている点で、図２に示す従来の光ファイバ結合部保護部３１と異なる。

【0032】

押し当て部５０は、チューブ２２の端が予め定められた位置（すなわち、チューブ２２の端の適切な位置）となるように形成されている。側部３１ｃの外部から開口部を通じて側部３１ｃの内部にチューブ２２を挿入し、チューブ２２の少なくとも一部が押し当て部５０に突き当たった位置でチューブ２２を固定することになる。チューブ２２の端が押し当て部５０に当接した状態では、チューブ２２の端は、側部３１ｃの開口部よりも光ファイバ結合部保護部３１の内側に位置し、他端は側部３１ｃの外部に位置することになる。そのため、顕微鏡下で繊細な位置決めを行う必要は無く、短時間で容易に精度の高い位置決めを行うことができる。この状態で接着剤４０により側部３１ｃの開口部にチューブ２２を接着することで、開口部の厚み全域にチューブ２２は固定されるため、上述した接着固定が不十分なことに起因する信頼性低下の問題が解決する。

【0033】

チューブ２２の接着の際の余剰な接着剤は開口部と押し当て部５０の間の上部３１ａに落下することになる。落下した接着剤がファイバブロック２１と上部３１ａとの間の隙間に侵入し、ファイバブロック２１と上部３１ａとが固定されてしまうと、リフロー工程の際のリッド３０の膨張に伴い、ファイバブロック２１とシリコンチップ２３との結合部に力が加わり、光軸ずれやファイバブロック２１の固定強度を劣化させる恐れがある。そのため、落下した余剰な接着剤がファイバブロック２１側へ侵入することを防止することが望ましい。

【0034】

本実施形態においては、切削により押し当て部５０を形成する際に、押し当て部５０の両端が側部３１ｃと接した状態となるようにしている。これにより、上部３１ａに押し当て部５０と側部３１ｃとによる閉じた領域（以下、接着剤収容部５１）を形成している。図５（ｄ）に示すように、余剰な接着剤が落下する領域を壁で囲うことで落下した接着剤の広がりを防止できる。接着剤収容部５１は、押し当て部５０と側部３１ｃの開口部との間に形成されている。接着剤収容部５１の外壁は、少なくとも押し当て部５０と、開口部が形成された領域の側部３１ｃを含んでいる。すなわち、押し当て部５０の開口部側の部分とそれに対向する側部３１ｃの開口部の部分は、接着剤収容部５１の一部を構成している。図５（ｄ）では押し当て部５０は開口部を囲むように形成され、その両端は側部３１ｃの一部と接している。切削により接着剤収容部５１を作製する際に接着剤収容部５１の側壁の一部を押し当て部５０としたと言い換えることもできる。

【0035】

なお、落下した接着剤が上部３１ａ上を広がり、ファイバブロック２１と上部３１ａとの隙間に侵入することを防止するという観点から、押し当て部５０と開口部が形成された領域との間をより深く切削する（上部３１ａの裏面からの厚みを薄くする）ことで溝を形成し、当該溝が接着剤収容部５１の少なくとも一部となるようしてもよい。当該溝については、後述する。

【0036】

接着剤収容部５１の構造は例えば以下の例を挙げることができる。側部３１ｃの開口部の厚みＨ１（上部３１ａの裏面から開口部の下面までの厚み）は、０．９ｍｍとしている。側部３１ｃの接着剤収容部５１の厚みＨ２（上部３１ａ裏面から接着剤収容部５１の下面までの厚み）は、０．６ｍｍとしている。押し当て部５０の厚みＨ３（上部３１ａの裏面から押し当て部５０の先端までの厚み）は、１．１５ｍｍとしている。側部３１ｃの凹部の厚みＨ４（側部３１ｃの下面から開口部の下面までの厚み）は、１．０５ｍｍとしている。

【0037】

チューブ２２の長さ（光ファイバ２０の延伸方向）は２．０ｍｍである。チューブ２２の外径は０．９ｍｍである。チューブ２２の内径は０．８２ｍｍである。チューブ２２の厚さは０．０４ｍｍである。側部３１ｃの開口部の幅は、１．２ｍｍである。チューブ２２と開口部の間隔は０．１５ｍｍである。

【0038】

側部３１ｃの開口部の長さＬ１（光ファイバ２０の延伸方向）は１．７５ｍｍである。押し当て部５０の開口部側の部分と側部３１ｃの開口部との間隔Ｌ２（接着剤収容部５１の光ファイバ２０の延伸方向の間隔）は０．６ｍｍである。押し当て部５０の長さＬ３（光ファイバ２０の延伸方向）は０．２～０．３ｍｍである。押し当て部５０とファイバブロック２１との間隔Ｌ４は、０．３４７ｍｍである。

【0039】

チューブ２２の端が押し当て部５０に当接した状態では、図４を参照して説明した態様でチューブ２２と側部３１ｃとの隙間に接着剤４０を挿入する際に、余剰な接着剤が接着剤収容部５１に流れ落ちることになる。押し当て部５０まで光ファイバ２０はチューブ２２で覆われているため、余剰の接着剤４０は押し当て部５０に到達する前にチューブ２２の両側から開口部近傍に落下するため、ファイバブロック２１とチューブ２２との間のむき出しの光ファイバ２０に接着剤４０が付着すること、あるいはチューブ２２の中空部に接着剤４０が流れ込むこと（すなわち、中空部において接着剤４０によりチューブ２２と光ファイバ２０とが接着されること）は、無くなる。

【0040】

このように、本実施形態の光ファイバ結合部保護部３１によれば、ファイバブロック２１側のチューブ２２の先端を位置決めする工程、および接着剤４０でチューブ２２を光ファイバ結合部保護部３１の側部３１ｃの開口部に固定する工程が容易になる。

【0041】

以下、図６から図８を参照して実施例１から３に係る光ファイバ結合部保護部３１を説明する。

【0042】

（実施例１）
図６は、本発明の一実施形態に係るＣＯＳＡの光ファイバ結合部保護部３１を示す図である。図６（ａ）は光ファイバ結合部保護部３１の一部の下面側から見た概略平面図である。図６（ｂ）はＶＩｂ－ＶＩｂ断面線における光ファイバ結合部保護部３１の一部の概略断面図である。図６（ｃ）はＶＩｃ－ＶＩｃ断面線における断面図である。矩形状の押し当て部５０は、光ファイバ結合部保護部３１の内側に開口部と離間した位置に、上部３１ａに略垂直に形成されている。側部３１ｃと押し当て部５０との間に接着剤収容部５１が形成されている。押し当て部５０は、接着剤収容部５１の側壁の一部を構成している。図６（ｂ）に示すように、接着剤収容部５１は、図より５（ｄ）に示す例よりも深くなるように（上部３１ａの上面３１ＴＳからの厚みが薄くなるよう）切削されている。図６では、矩形形状の押し当て部５０の幅Ｗは、開口部の幅と同じにしているが、チューブ２２の一部が当接する幅であれば、開口部の幅よりも狭くてよいが、チューブ２２の直径よりも広い方が良い。チューブ２２から落下した余剰な接着剤が押し当て部５０の脇を抜けてファイバブロック２１側に広がることを防止するためである。また、幅Ｗの中心が光ファイバ結合部保護部３１の開口部の中心となるように配置しているが、チューブ２２の一部が当接する位置であれば、開口部の中心となるように配置する必要はない。

【0043】

押し当て部５０と開口部の位置関係の一例は以下の通りである。側部３１ｃの開口部の厚みＨ１（光ファイバ結合部保護部３１の上面３１ＴＳから開口部の位置３１ｃＢＳまでの厚み）は０．９ｍｍであり、押し当て部５０の厚みＨ３（光ファイバ結合部保護部３１の上面３１ＴＳから押し当て部５０の先端５０ＢＳまでの厚み）は１．１５ｍｍである。したがって、図６に示すように、側部３１ｃの開口部にチューブ２２を挿入する際に、チューブ２２の端の一部が押し当て部５０に当接して止まる。一方、チューブ２２の内径は０．８２ｍｍで厚さは０．０４ｍｍであり、光ファイバ２０は当接部と対向するチューブ２２内側を通るため、押し当て部５０の先端から十分離れた位置を通過することができる。押し当て部５０の厚みＨ３が大きすぎると、押し当て部５０の先端と光ファイバ２０が接触する恐れがあるため、押し当て部５０の先端はチューブ２２の中心程度の高さに位置するのが望ましい。このようにして、ファイバブロック２１は、シリコンチップ２３の端面に光結合された状態で固定される。

【0044】

チューブ２２の端の一部が押し当て部５０に当接した状態で、図４を参照して説明したように接着剤４０を用いて、チューブ２２を光ファイバ結合部保護部３１の開口部に仮固定し、その後にフィレット４０ａおよび４０ｂを形成する。押し当て部５０に当接したチューブ２２の端は、予め決められた適切な位置（すなわち、接着剤４０の付着を防止できる位置）にあるため、顕微鏡下での位置決めは必要ない。また、チューブ２２が押し当て部５０に当接した状態では、開口部から押し当て部５０までのチューブ２２の長さは十分あるので、余剰の接着剤４０は押し当て部５０に到達することなくチューブ２２両側から開口部近傍の接着剤収容部５１に流れ落ちるため、接着剤４０が光ファイバ２０に付着することはない。実施例１の押し当て部５０は、光ファイバ２０の延伸方向に直交する面が幅広背低の矩形であるが、以下に例示するように他の形状とすることもできる。

【0045】

（実施例２）
図７を参照して、光ファイバ２０の延伸方向に直交する面が幅狭背高の矩形の押し当て部５０ａを説明する。図６の実施例１の構成は１つの押し当て部５０を有するのに対して、実施例２の構成は、２つの柱上の押し当て部５０ａを有する点で、実施例１の構成と異なる。図７は、本発明の一実施形態に係るＣＯＳＡの光ファイバ結合部保護部３１を示す図である。図７（ａ）は光ファイバ結合部保護部３１の一部の下面側の概略平面図である。図７（ｂ）はＶＩＩｂ－ＶＩＩｂ断面線における光ファイバ結合部保護部３１の一部の断面図である。図７（ｃ）はＶＩＩｃ－ＶＩＩｃ断面線における断面図である。

【0046】

図７に示すように、２つの押し当て部５０ａは、光ファイバ結合部保護部３１の開口部を有する側部３１ｃと離間したデバイス基板１０（不図示）側の位置に、光ファイバ結合部保護部３１の上部３１ａに略垂直に形成されている。本実施例２では余剰な接着剤が落下する領域を含む押し当て部５０ａと開口部との間を切削し上部３１ａに接着剤収容部５１が形成されている。本実施例２では２つの柱上の押し当て部５０ａは矩形の平板状に切削された部分で連結されており、それらは接着剤収容部５１の側壁の一部を構成している。

【0047】

２つの柱上の押し当て部５０ａの間隔は、チューブ２２の断面における水平方向の両端に２つの押し当て部５０ａの一部が当接するような間隔を有している。２つの押し当て部５０ａのそれぞれの当接部は開口部からの距離が同じに形成されているため、２か所で当接状態のチューブ２２は光ファイバ２０と平行に配置されることになる。チューブ２２を２か所で押さえることによりチューブ２２の傾きを防止できるため、光ファイバ２０と平行にチューブ２２を配置できる利点がある。このため、チューブ２２と光ファイバ２０との接触を防止できる。２つの押し当て部５０ａは同じ幅Ｗａを有するが、互いに異なる幅を有していてもよい。また、２つの押し当て部５０ａの間隔の中心が光ファイバ結合部保護部３１の開口部の中心となるように２つの押し当て部５０ａを配置している。ただし、チューブ２２の一部が２つの押し当て部５０ａの少なくとも一方に当接する位置であれば、２つ押し当て部５０ａの間隔の中心が光ファイバ結合部保護部３１の開口部の中心とならなくてもよい。また、本実施例２では２つの押し当て部５０ａの間に連結部を有しているが連結部の形状や大きさは光ファイバ２０の接触しなければ矩形に限定されるものではない。連結部が無くても良いが落下接着剤が広がる恐れがある場合は接着剤収容部５１の深さを増す必要がある。

【0048】

２つの押し当て部５０ａの先端５０ＢＳはチューブ２２の下側（光ファイバ２０に近い側）近傍の位置にあり連結部の下面（３１ａに接していない面）は開口部のＨ１と同程度の厚みを有している。（本実施例２の一例は次の通りである。側部３１ｃの開口部の厚みＨ１（光ファイバ結合部保護部３１の上面３１ＴＳから開口部の位置３１ｃＢＳまでの厚み）は０．９ｍｍであり、上面３１ＴＳから押し当て部５０ａの先端５０ａＢＳまでの厚みＨ３ａは１．８ｍｍである。２つの押し当て部５０ａの間隔はチューブ２２の内径と外径の間程度（０．８２ｍｍ～０．９ｍｍ程度）が適当である。チューブ２２は楕円形状のため左右方向に少し伸びるためである。したがって、本実施例２の構造においては、図７に示すように、側部３１ｃの開口部にチューブ２２を挿入する際に、チューブ２２の両側部は２つの押し当て部５０ａに同時に当接して止まる。一方、チューブ２２の中空部に挿入された光ファイバ２０は、２つの押し当て部５０ａの間を通過することができる。このようにして、光ファイバ２０の先端に固定されたファイバブロック２１の端面とシリコンチップ２３の端面との間で光結合させることができる。

【0049】

本実施例２においても、実施例１と同様の効果があるが、接着剤収容部本実施例２には、さらに、２つの押し当て部５０ａにチューブ２２を当接させる構成により、当接工程においてチューブ２２の配置を光ファイバ２０と平行にできる利点があるばかりでなく、１箇所の当接に比べ押し当て工程を容易に精度よく、そして確実性高く行うことができる。

【0050】

（実施例３）
図８を参照して、実施例２の変形形態である実施例３を説明する。図８（ａ）は光ファイバ結合部保護部３１の一部の下面側の概略平面図である。図８（ｂ）はＶＩＩＩｂ－ＶＩＩＩｂ断面線における光ファイバ結合部保護部３１の一部の断面図である。図８（ｃ）はＶＩＩＩｃ－ＶＩＩＩｃ断面線における断面図である。図８に示すようにＬ字形状状または鉤状の押し当て部でも良い。上部３１ａに略垂直な柱状の中央部が押し当て部５０ａとなり、上部３１ａに略水平な部分が接着剤収容部５１の一部を構成するようにしてもよい。

【0051】

（その他の変形例）
図６の実施例１では押し当て部５０の先端５０ＢＳを矩形で示したが、押し当て部５０は開口部を囲うような形状としてもよい。この場合、落下する接着剤が接着剤収容部５１内に落下するような形状とすれば良く、落下した接着剤が広がる恐れはない。図６の実施例１では押し当て部５０ａの幅をチューブ２２の外径より広くすることで落下する接着剤の広がりを防止できる。この例の変形例として、押し当て部５０の幅を側部３１ｂまで拡張して落下する接着剤の広がりを防止の役割を増強してもよい。このとき、拡張する部分は平面でも曲面を有する形状でも良く、中央部（幅Ｗの部分）と拡張部分の角度は９０度から１８０度までであれば落下接着剤広がり防止の役割を有する。また、図７および図８の変形例として柱状の押し当て部５０ａの幅を側部３１ｂまで拡張して落下する接着剤の広がりを防止の役割を増強してもよい。このとき、拡張する部分は、平面でも曲面を有する形状でも良く、柱状の押し当て部５０ａ（幅Ｗａの部分）と拡張部分の角度は９０度から１８０度までであれば落下接着剤広がり防止の役割を有する。

【符号の説明】

【0052】

１００ 光モジュール（ＣＯＳＡ）
１０ デバイス基板
２０ 光ファイバ
２１ ファイバブロック
２２ チューブ
２３ シリコンチップ
２４ ファイバ保護樹脂
３０ リッド
３１ 光ファイバ結合部保護部
３１ａ 上部
３１ｂ 側部
３１ｃ 開口部を有する側部
３２ａ 上部
３２ｂ 側部
４０ 接着剤
４０a、４０ｂ フィレット
５０、５０ａ 押し当て部
５１ 接着剤収容部

【要約】

【課題】容易に適切な位置にチューブを接着固定するため光デバイス用の部品および当該部品を備えた光モジュールを提供する。
【解決手段】平板状の上部（３１ａ）、並びに上部に略垂直な第１の側部（３１ｂ）および第２の側部（３１ｃ）と、上部、第１の側部、および第２の側部により形成された、光ファイバ（２０）を保持するファイバブロック（２１）を収容する凹部であり、第２の側部が光ファイバを延伸方向に引き出すための開口部を有している、凹部と、を備えたデバイス基板（１０）に集積されたシリコンチップ（２３）と光ファイバ（２０）の接続部に用いる部品において、上部に形成された、当該上部に略垂直な押し当て部（５０）であり、光ファイバが通る中空部を有するチューブ（２２）の端が当接する、押し当て部とを備えた。
【選択図】図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】