特許 7552083 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】

(24)【登録日】2024-09-09

(45)【発行日】2024-09-18

(54)【発明の名称】光モジュール

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/32 20060101AFI20240910BHJP

   G02B 6/12 20060101ALI20240910BHJP

   G02B 6/125 20060101ALI20240910BHJP

【ＦＩ】

G02B6/32

G02B6/12 301

G02B6/125

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020102414

(22)【出願日】2020-06-12

(65)【公開番号】P2021196478

(43)【公開日】2021-12-27

【審査請求日】2023-05-22

(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】黒川 宗高

(72)【発明者】

【氏名】古川 将人

(72)【発明者】

【氏名】藤村 康

【審査官】奥村 政人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０３２６２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００２／００２８０４６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ６／１２－ ６／１４

Ｇ０２Ｂ ６／２６－ ６／２７

Ｇ０２Ｂ ６／３０－ ６／３４

Ｇ０２Ｂ ６／４２－ ６／４３

Ｇ０２Ｆ １／００－ １／１２５

Ｇ０２Ｆ １／２１－ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

平面状の第１面を有するベースと、
第１方向に延びる平板状の外形を有し、平面状の第２面、及び前記第２面の反対側に位置する平面状の第３面を有する基板と、
前記第１方向に延びる平板状の外形を有し、平面状の第４面、及び前記第４面の反対側に位置する平面状の第５面を有し、前記第５面の前記第１方向における一端において前記第１方向と交差する第２方向に沿って並ぶ２つのポートを有する光回路素子と、
互いに同一の形状を有する２つのレンズが前記第２方向に沿って形成されたアレイレンズと、
を備え、
前記ベースの前記第１面は、前記基板の前記第２面と第１半田材によって接合されており、
前記基板の前記第３面は、互いに前記第１方向に沿って配置された金属製の第１パターン及び第２パターンを有し、
前記第１パターン及び前記第２パターンは、前記光回路素子の前記第４面と第２半田材によって接合されており、
前記アレイレンズは、前記２つのレンズの一方が前記光回路素子の前記２つのポートの一方と光学的に結合するとともに、前記２つのレンズの他方が前記光回路素子の前記２つのポートの他方と光学的に結合するように、前記ベースの前記第１面の面上に固定されており、
前記２つのポート、前記第１パターン、及び前記第２パターンを前記第５面の法線方向から見たときに、前記第１パターンは、前記第１方向において前記第２パターンより前記光回路素子の前記一端の近くに配置されるとともに前記第２方向において前記２つのポートの間にのみ配置されている、
光モジュール。

【請求項2】

前記基板及び前記光回路素子を前記法線方向から見たときに、前記光回路素子は、前記基板の内側に含まれている、
請求項１に記載の光モジュール。

【請求項3】

前記基板の前記第２面と前記第３面との距離は、３００μｍ以上且つ６００μｍ以下であり、
前記光回路素子の前記第４面と前記第５面との距離は、５０μｍ以上且つ２００μｍ以下であり、
前記第１パターンの前記第２方向の幅は、前記２つのポートの間の距離の２０％以上且つ８０％以下である、
請求項１または請求項２に記載の光モジュール。

【請求項4】

前記第３面にて前記第１方向に延びる直線であって、前記第１パターンおよび前記第２パターンと交差する仮想線において、前記法線方向から平面視したとき、
前記第１パターンと交差する部分の長さは、０．３ｍｍ以上且つ０．６ｍｍ以下であり、
前記第２パターンと交差する部分の長さは、０．３ｍｍ以上且つ０．６ｍｍ以下である、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光モジュール。

【請求項5】

前記基板の材料は、窒化アルミニウムを含んでおり、
前記第１半田材及び前記第２半田材のそれぞれの材料は、金錫を含んでおり、
前記光回路素子の材料は、リン化インジウムを含む、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光モジュール。

【請求項6】

前記第２パターンは、前記第２パターンの前記第２方向の両端から前記第１方向に沿って前記第１パターンに向かって延びるサイド部をさらに有し、
前記サイド部は、前記光回路素子及び前記基板を前記法線方向から見たとき、前記光回路素子と重なる重なり領域を有し、
前記第２半田材は、前記第２パターン上において前記重なり領域を含むよう形成されている、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光モジュール。

【請求項7】

前記サイド部の前記第１方向における前記２つのポートとの距離Ｌｓは、前記第１パターンの前記第１方向の長さをＬ１としたとき、０．５×Ｌ１より大きく、かつ、１．５×Ｌ１より小さい値となっている、
請求項６に記載の光モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の一側面は、光モジュールに関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ＰＬＣチップを備えた光モジュールが記載されている。光モジュールは、入力光導波路アレイ、ＶＯＡアレイ及び出力光導波路を有する第１のＰＬＣチップと、入力光導波路アレイ、ＡＷＧ及び出力光導波路を有する第２のＰＬＣチップとを備える。第１のＰＬＣチップの入力光導波路アレイは光モジュールの外部に位置する光ファイバアレイに光結合し、第２のＰＬＣチップの出力光導波路は光ファイバアレイの反対側に延び出す光ファイバに光結合する。第１のＰＬＣチップ及び第２のＰＬＣチップの下方には、基板、第１のマウント及び第２のマウントが設けられる。第１のマウント及び第２のマウントは、共に基板上に配置されている。第１のマウントは、第１の固定ネジによって基板に固定されると共に、第２の固定ネジによって第２のマウントに接近又は離間する方向に移動可能に固定される。第２のマウントは、第３の固定ネジによって基板に固定されると共に、第４の固定ネジによって第１のマウントに接近又は離間する方向に移動可能に固定される。第１のマウントの基板からの高さは第２のマウントの基板からの高さよりも高くなっており、第１のマウントの上には第１のＰＬＣチップが固定されている。第２のＰＬＣチップは、第２のマウントから浮くように配置されており、第２のマウントに盛られた弾性接着剤によって第２のマウントに保持されている。

【0003】

特許文献２には、半導体製のＭＭＩカプラと、ＭＭＩカプラから引き出された半導体製の光導波路を含む光ハイブリッド素子と、光ハイブリッド素子を搭載するキャリアとを備えた光モジュールが記載されている。光モジュールには信号光及び局発光が入力し、入力された信号光及び局発光は２個の光ハイブリッド素子のそれぞれに振り分けられる。光ハイブリッド素子は、半導体基板を用いたＰＤ集積型マルチモードハイブリッドである。光ハイブリッド素子は光電流を生成するＰＤ（Photo Diode）を備え、ＰＤによって生成された光電流は光ハイブリッド素子の外部に設けられたアンプによって電圧信号に変換される。２つの光ハイブリッド素子のそれぞれは、信号光が入力する信号光ポート、及び局発光が入力する局発光ポートを有する。信号光ポート及び局発光ポートのそれぞれは、光モジュールのパッケージの内部に配置された第１レンズ系、第２レンズ系、第３レンズ系及び第４レンズ系のそれぞれに光結合する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－２６５１８８号公報

【文献】特開２０１７－３２６２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、２つのポートを有する光回路素子と、当該２つのポートのそれぞれに光結合する複数のレンズが形成されたアレイレンズとを備えた光モジュールにおいて、各ポートと各レンズとの光の結合効率を高めることが求められる。光モジュールでは、キャリアの上に基板及び上記の光回路素子が固定されており、光回路素子は半田材料を介して基板上に固定される。光回路素子を固定する基板の材料としては熱伝導率が高い材料が用いられることが多く、基板の材料と光回路素子の材料とは互いに異なっている。従って、基板の線膨張係数と光回路素子の線膨張係数とが互いに異なることにより、半田材料の加熱及び冷却に伴う温度変化時に２つのポートの間隔が変化しうる。光モジュールでは、半田材料によって光回路素子を実装するときに半田材料を加熱及び冷却するため、このときに２つのポートの間隔が変化することが想定される。２つのポートの間隔が変化すると、アレイレンズの各レンズを調心するときに２つのポートの一方がレンズに対してずれるので、光の結合損失を招来する可能性がある。また、温度変化に伴って光学的結合及び光学的特性が不安定となる懸念がある。

【0006】

本開示の一側面は、温度変化に対して光回路素子のポートとアレイレンズとの間の光学的結合を安定化して安定な光学的特性を得ることができる光モジュールを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一側面に係る光モジュールは、平面状の第１面を有するベースと、第１方向に延びる平板状の外形を有し、平面状の第２面、及び第２面の反対側に位置する平面状の第３面を有する基板と、第１方向に延びる平板状の外形を有し、平面状の第４面、及び第４面の反対側に位置する平面状の第５面を有し、第５面の第１方向における一端において第１方向と交差する第２方向に沿って並ぶ２つのポートを有する光回路素子と、互いに同一の形状を有する２つのレンズが第２方向に沿って形成されたアレイレンズと、を備え、ベースの第１面は、基板の第２面と第１半田材によって接合されており、基板の第３面は、互いに第１方向に沿って配置された金属製の第１パターン及び第２パターンを有し、第１パターン及び第２パターンは、光回路素子の第４面と第２半田材によって接合されており、アレイレンズは、２つのレンズの一方が光回路素子の２つのポートの一方と光学的に結合するとともに、２つのレンズの他方が光回路素子の２つのポートの他方と光学的に結合するように、ベースの第１面の面上に固定されており、２つのポート、第１パターン、及び第２パターンを第５面の法線方向から見たときに、第１パターンは、第１方向において第２パターンより光回路素子の一端の近くに配置されるとともに第２方向において２つのポートの間に配置されている。

【発明の効果】

【0008】

本開示の一側面によれば、温度変化に対して光回路素子のポートとアレイレンズとの間の光学的結合を安定化して安定な光学的特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係る光モジュールの内部構造を示す平面図である。

【図2】図２は、図１の光モジュールの光学部品、アレイレンズ及び光回路素子を示す斜視図である。

【図3】図３は、図２の光回路素子及び基板を示す斜視図である。

【図4】図４は、図３の基板を示す斜視図である。

【図5】図５は、図３の基板を示す平面図である。

【図6】図６は、図３の基板の変形例を示す平面図である。

【図7】図７は、基板の第２パターンのサイド部の長さと温度変化によるポート間の間隔の変動量との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。本開示の一実施形態に係る光モジュールは、平面状の第１面を有するベースと、第１方向に延びる平板状の外形を有し、平面状の第２面、及び第２面の反対側に位置する平面状の第３面を有する基板と、第１方向に延びる平板状の外形を有し、平面状の第４面、及び第４面の反対側に位置する平面状の第５面を有し、第５面の第１方向における一端において第１方向と交差する第２方向に沿って並ぶ２つのポートを有する光回路素子と、互いに同一の形状を有する２つのレンズが第２方向に沿って形成されたアレイレンズと、を備え、ベースの第１面は、基板の第２面と第１半田材によって接合されており、基板の第３面は、互いに第１方向に沿って配置された金属製の第１パターン及び第２パターンを有し、第１パターン及び第２パターンは、光回路素子の第４面と第２半田材によって接合されており、アレイレンズは、２つのレンズの一方が光回路素子の２つのポートの一方と光学的に結合するとともに、２つのレンズの他方が光回路素子の２つのポートの他方と光学的に結合するように、ベースの第１面の面上に固定されており、２つのポート、第１パターン、及び第２パターンを第５面の法線方向から見たときに、第１パターンは、第１方向において第２パターンより光回路素子の一端の近くに配置されるとともに第２方向において２つのポートの間に配置されている。

【0011】

この光モジュールでは、ベースの平面状の第１面に基板の第２面が載せられており、基板の第２面の反対側の第３面に光回路素子の第４面が載せられる。基板の第３面には金属製の第１パターンが形成されており、第１パターンは第２半田材によって光回路素子の第４面に接合される。光回路素子は第１方向に沿って並ぶ２つのポートを備えており、２つのポートのそれぞれはベースの第１面に固定されるレンズアレイの各レンズと光結合する。光回路素子の第５面の法線方向から見たときに、基板と光回路素子の間に介在する第１パターン及び第２半田材は、第２方向において２つのポートの内側に配置される。従って、基板と光回路素子とは、第５面の法線方向から見たときにおける２つのポートの内側の部分で固定される。よって、第２半田材の領域が第５面の法線方向から見たときにおける２つのポートの内側に位置するので、第２半田材の加熱及び冷却に伴って温度変化が生じたときに、２つのポートの間隔が変わることを抑制することができる。従って、アレイレンズの各レンズを調心するときに各レンズが各ポートからずれる事態を抑制することができるので、光の結合損失を抑制することができる。その結果、温度変化に伴う光モジュールにおける光学的結合及び光学的特性を安定させることができる。

【0012】

また、基板及び光回路素子を法線方向から見たときに、光回路素子は、基板の内側に含まれていてもよい。

【0013】

また、基板の第２面と第３面との距離は、３００μｍ以上且つ６００μｍ以下であり、光回路素子の第４面と第５面との距離は、５０μｍ以上且つ２００μｍ以下であり、第１パターンの第２方向の幅は、２つのポートの間の距離の２０％以上且つ８０％以下であってもよい。この場合、第１パターンの幅が２つのポートの間の距離の８０％以下であることにより、温度変化に伴う２つのポートの間の距離の変動を抑制することができる。また、第１パターンの幅が２つのポートの間の距離の２０％以上であることにより、温度変化によって生じる光回路素子の反りをより確実に抑制することができる。

【0014】

また、第３面にて第１方向に延びる直線であって、第１パターンおよび第２パターンと交差する仮想線において、第５面の法線方向から平面視したとき、第１パターンと交差する部分の長さは、０．３ｍｍ以上且つ０．６ｍｍ以下であり、第２パターンと交差する部分の長さは、０．３ｍｍ以上且つ０．６ｍｍ以下であってもよい。

【0015】

また、基板の材料は、窒化アルミニウムを含んでおり、第１半田材及び第２半田材のそれぞれの材料は、金錫を含んでおり、光回路素子の材料は、リン化インジウムを含んでもよい。この場合、基板の材料が窒化アルミニウムを含むことにより、基板の熱伝導率を高くすると共に基板の放熱性能を高めることができる。また、第２半田材の材料が金錫を含むことにより、第２半田材の融点を高めて信頼性を高めることができる。

【0016】

また、第２パターンは、第２パターンの第２方向の両端から第１方向に沿って第１パターンに向かって延びるサイド部をさらに有し、サイド部は、光回路素子及び基板を法線方向から見たとき、光回路素子と重なる重なり領域を有し、第２半田材は、第２パターン上において重なり領域を含むよう形成されていてもよい。

【0017】

また、サイド部の第１方向における２つのポートとの距離Ｌｓは、第１パターンの第１方向の長さをＬ１としたとき、０．５×Ｌ１より大きく、かつ、１．５×Ｌ１より小さい値となっていてもよい。

【0018】

［本願発明の実施形態の詳細］
本開示の実施形態に係る光モジュールの具体例を、以下で図面を参照しながら説明する。本発明は、以降の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示され、特許請求の範囲と均等の範囲内における全ての変更が含まれることが意図される。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、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易のため、一部を簡略化しており、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。

【0019】

図１は、本実施形態に係る光モジュール１の内部構造を示す平面図である。光モジュール１は、略直方体状のパッケージ２と、信号光入力ポート３と、局発光入力ポート４とを備える。信号光入力ポート３及び局発光入力ポート４は、パッケージ２の一端面２ｂに設けられている。信号光入力ポート３は、例えば、パッケージ２の外部においてシングルモードファイバに接続されており、このシングルモードファイバから受信信号光（ＳＩＧｎａｌ；以下では信号光という）を受ける。局発光入力ポート４は、例えば、偏波保持ファイバに接続されており、この偏波保持ファイバから局発発振光（Ｌｏｃａｌ；以下では局発光という）を受ける。光モジュール１は光学部品５、第１アレイレンズ６、第２アレイレンズ７及び光ハイブリッド素子１０を備える。光学部品５は、例えば、コリメートレンズ、ミラー、可変光減衰器、半波長板（λ／２板）、スキュー調整素子、偏光子、偏光ビームスプリッタ等のビームスプリッタ、及びパワーモニタ用フォトダイオード（モニタ用ＰＤ）を含む。信号光入力ポート３に入力した信号光、及び局発光入力ポート４に入力した局発光は、それぞれ、光学部品５を構成する各光部品によって第１アレイレンズ６及び第２アレイレンズ７のそれぞれに振り分けられ、第１アレイレンズ６及び第２アレイレンズ７の各レンズにおいて集光されて光ハイブリッド素子１０のそれぞれに入射する。例えば、信号光入力ポート３に入力した信号光が、偏波多重されているとき、信号光に含まれる第１偏波成分（Ｘ偏波光）が光学部品５から光ハイブリッド素子１０の一方に入射され、信号光に含まれ、第１偏波成分と直交する第２偏波成分（Ｙ偏波光）が光学部品５から光ハイブリッド素子１０の他方に入射される。なお、ここでいうＸ偏波及びＹ偏波は、便宜的に２つの偏波モードがあることを示しているだけであって、後述のＸ方向及びＹ方向との関連を表しているわけではない。

【0020】

光ハイブリッド素子１０は、例えば、リン化インジウム（インジウムリン（ＩｎＰ）とも称される）によって構成された半導体基板を含む矩形板状のＰＤ集積型マルチモードハイブリッドである。光ハイブリッド素子１０の厚さは、例えば、５０μｍ以上且つ２００μｍ以下である。光ハイブリッド素子１０に集積されたＰＤによって光電流が生成され、この光電流は光ハイブリッド素子１０の外部に設けられたアンプ８によって電圧信号に変換される。アンプ８によって変換された電圧信号は、パッケージ２からパッケージ２の外方に延びる複数の端子９のいずれかから出力される。アンプ８は、例えば、トランスインピーダンスアンプである。

【0021】

図２は、光学部品５、第１アレイレンズ６、第２アレイレンズ７、アンプ８及び光ハイブリッド素子１０を示す斜視図である。光ハイブリッド素子１０は、例えば、信号光と局発光とを光結合する平面導波路によって形成されたＭＭＩ（Multi Mode Interference）カプラを含む９０°ハイブリッド１５を備えた光回路素子である。光ハイブリッド素子１０は、２つの光入力ポート１１（ポート）を備える。２つの光入力ポート１１は、光ハイブリッド素子１０内に形成されたそれぞれの光導波路１４を介して９０°ハイブリッド１５と光学的に接続されている。すなわち、外部から光入力ポート１１に入力された光は、光導波路１４を伝搬して９０°ハイブリッド１５に入力される。２つの光入力ポート１１のそれぞれには信号光及び局発光のそれぞれが入力し、入力した信号光及び局発光は９０°ハイブリッド１５によって干渉及び分離して４つの出力光（ＩＰ：In-Phase Positive、ＩＮ：In-Phase Negative、ＱＰ：Quadrature Positive、ＱＮ：Quadrature Negative）となる。このように、光ハイブリッド素子１０に内蔵された９０°ハイブリッド１５は、受信信号光の０°成分の正位相及び逆位相、並びに９０°成分の正位相及び逆位相、の４つの出力光を生成する。

【0022】

図３は、光モジュール１の内部に搭載される光ハイブリッド素子１０の積層構造を示す斜視図である。図２及び図３に示されるように、光ハイブリッド素子１０は基板２０を介してベース３０に搭載されている。ベース３０は矩形板状とされている。例えば、ベース３０の厚さは１．０ｍｍ以上且つ２．０ｍｍ以下であり、光ハイブリッド素子１０の厚さ、及び基板２０の厚さよりも厚い。ベース３０の材料は、例えば、セラミックを含んでいる。ベース３０は平面状の第１面３１を有し、第１面３１には光学部品５、第１アレイレンズ６、第２アレイレンズ７及び基板２０が搭載されている。例えば、第１面３１の法線方向から見たときに、基板２０はベース３０の内側に収まっており、光ハイブリッド素子１０は基板２０の内側に収まっている。すなわち、光ハイブリッド素子１０は、基板２０から第１面３１に平行な方向に突出（オーバーハング）した形状とはされていない。光ハイブリッド素子１０が、基板２０からオーバーハングした形状を有する場合、オーバーハングしている部分は基板２０によって支えられずに、オーバーハングしている部分と第１面３１との間は中空となる。ベース３０の第１面３１には基板２０以外に光学部品５が搭載されるため、第１面３１の面積は、第１面３１に平行な基板２０の面（例えば、後述する第２面２１、第３面２２）の面積より広い。従って、ベース３０の厚さは、光ハイブリッド素子１０の厚さよりも厚いが、第１面３１が基板２０よりも面積が広い。ベース３０は、矩形板状の形状を有する。

【0023】

第１アレイレンズ６は２つのレンズ６ｂを有する。２つのレンズ６ｂは、光ハイブリッド素子１０の２つの光入力ポート１１に光ハイブリッド素子１０の長手方向に対向している。光ハイブリッド素子１０の長手方向は、例えば、光入力ポート１１に入力される光の光軸方向と同じである。第２アレイレンズ７は、２つのレンズ７ｂを有する。２つのレンズ７ｂは、光ハイブリッド素子１０の２つの光入力ポート１１に光ハイブリッド素子１０の長手方向に対向している。第１アレイレンズ６は、２つのレンズ６ｂのそれぞれが光ハイブリッド素子１０の２つの光入力ポート１１のそれぞれと光学的に結合するように、ベース３０の第１面３１上に固定されている。例えば、２つのレンズ６ｂは、光ハイブリッド素子１０の長手方向（例えば、後述するＸ方向）と交差する方向（例えば、後述するＹ方向）に並んでベース３０の第１面３１の上に配置される。２つのレンズ７ｂは、２つのレンズ６ｂと同じ方向に並んでベース３０の第１面３１の上に配置される。２つのレンズ６ｂの間隔は、２つの光入力ポート１１の間隔と同じになるように設定される。ここでいう間隔は、例えば、２つのレンズ６ｂのそれぞれの光軸間の距離である。２つのレンズ６ｂの光軸のベース３０の第１面３１からの距離（高さ）は、光入力ポート１１の第１面３１からの距離（高さ）と同じになるように設定、調整される。２つのレンズ７ｂの光軸のベース３０の第１面３１からの距離（高さ）についても、２つのレンズ６ｂの光軸のベース３０の第１面３１からの距離（高さ）と同様に設定、調整される。第１アレイレンズ６及び第２アレイレンズ７の材料は、例えば、ガラス又はシリコンである。第１アレイレンズ６及び第２アレイレンズ７は、例えば互いに同一の構成とすることが可能であるため、以下の説明では第１アレイレンズ６及び第２アレイレンズ７をアレイレンズ６，７と称する。

【0024】

図４は、基板２０を示す斜視図である。図３及び図４に示されるように、基板２０は矩形板状とされており、例えば、基板２０の厚さは３００μｍ以上且つ６００μｍ以下である。基板２０の材料は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ：アルミナ）を含んでいる。基板２０は、平面状の第２面２１、及び第２面２１の反対側に位置する平面状の第３面２２を有し、第２面２１は第１半田材４１を介してベース３０の第１面３１に接合されている。例えば、第３面２２は、第２面２１と平行な平面である。上述の基板２０の厚さは、第２面２１と第３面２２との距離に相当する。第３面２２には第２半田材４２を介して光ハイブリッド素子１０が接合されている。第１半田材４１及び第２半田材４２の材料は、例えば、共に金錫（ＡｕＳｎ）である。この場合、第１半田材４１及び第２半田材４２の線膨張係数は例えば、１７．５×１０^－６（／Ｋ）である。光ハイブリッド素子１０は、メタライズされた平面状の第４面１２と、第４面１２の反対側に位置する第５面１３とを有する。第４面１２は、基板２０の第３面２２と第２半田材４２を介して接合される。例えば、第５面１３は、第４面１２と平行な平面である。また、基板２０の第３面２２は第１パターン２３と第２パターン２４とを有し、第１パターン２３及び第２パターン２４は共に金属製である。第１パターン２３及び第２パターン２４は、例えば、チタン（Ti）、プラチナ(pt)、金(Au)の少なくともいずれか一つ、あるいはそれらの合金を含んでいてもよい。なお、基板２０の第２面２１も、例えば、チタン（Ti）、プラチナ(pt)、金(Au)の少なくともいずれか一つ、あるいはそれらの合金によってメタライズされていてもよい。図３に示すように、長手方向において、第１パターン２３は、第２パターン２４よりも２つの光入力ポート１１に近い位置に配置されている。すなわち、第１パターン２３と光入力ポート１１との間の距離は、第２パターンと光入力ポート１１との間の距離よりも短い。また、第１パターン２３は、第２パターン２４より光ハイブリッド素子１１の長手方向の一端（例えば、光入力ポートの設けられている側）の近くに配置され、第２パターン２４は、第１パターン２３より光ハイブリッド素子１１の長手方向の他端の近くに配置される。

【0025】

第１パターン２３及び第２パターン２４のそれぞれには、光ハイブリッド素子１０の形状に合わせて第２半田材４２がそれぞれに蒸着形成される。なお、第２半田材４２は、クリーム状になっていて、光ハイブリッド素子１０を基板２０に接合するときにクリーム半田のようにメタルマスクによって第１パターン２３及び第２パターン２４の上に所定の形状になるように塗布されてもよい。第２半田材４２は加熱によって溶融する。第１半田材４１及び第２半田材４２の加熱は、例えば、金属製の熱伝導部材（加熱治具）をベース３０、基板２０、及び光ハイブリッド素子１０のそれぞれの第１半田材４１又は第２半田材４２に近接する部位に接触させ、熱伝導部材を加熱して接触部位を介して熱を伝導することにより行う。この第２半田材４２の加熱溶融によって第１パターン２３及び第２パターン２４のそれぞれと光ハイブリッド素子１０の第４面１２とが互いに接合される。第２半田材４２は、溶融して第４面１２と接合したときにＸ方向およびＹ方向に広がるが、接合した状態の第２半田材４２の形状は、法線方向（Ｚ方向）から平面視したときに第１パターンの内側に収まっていることが好ましい。第２パターン２４のＹ方向の長さ（幅）Ｗ２が、光ハイブリッド素子１０のＹ方向の長さ（幅）Ｗ４よりも大きいとき、第２半田材４２は、Ｚ方向から平面視したとき第４面１２と第２パターン２４とが重なる領域（重なり領域）を含むように蒸着形成（あるいは塗布）される。重なり領域に塗布された第２半田材４２は、溶融して第４面１２と接合したときに重なり領域よりも広がる。よって、第２パターン２４が第２半田材４２を介して第４面１２に接合する部分では、第２半田材４２は重なり領域よりも広くなる。従って、この状態の第２パターン２４上の第２半田材４２のＹ軸方向の長さ（幅）Ｗ３は、光ハイブリッド素子１０のＹ軸方向の幅Ｗ４よりも大きい。例えば、幅Ｗ３は、幅Ｗ４よりも１００μｍ以上大きくてもよい。例えば、第２半田材４２の領域のＹ方向の両端でそれぞれ５０μｍ以上大きくてもよい。従って、第２パターン２４上の第２半田材４２の幅Ｗ３は、第２パターンの幅Ｗ２よりも小さく、光ハイブリッド素子１０の幅Ｗ４は、幅Ｗ３よりも小さい。溶融した第２半田材４２は、加熱を止めて温度が低下すると固化し、光ハイブリッド素子１０は基板２０に強固に固定される。この光ハイブリッド素子１０が基板２０に接合されている状態にて、第２半田材４２の厚さは、例えば、５μｍ以上且つ１０μｍ以下である。この厚さは、光ハイブリッド素子１０が基板２０に接合されたとき、第１パターン２３及び第２パターン２４と光ハイブリッド素子１０の第４面１２との距離に相当する。

【0026】

ところで、基板２０に光ハイブリッド素子１０を接合するときには、第２半田材４２を加熱溶融するため、例えば、ＡｕＳｎの融点である２８０℃から常温の２５℃までの温度変化を伴う。前述したように、光ハイブリッド素子１０の材料がＩｎＰ、基板２０の材料がアルミナである場合、光ハイブリッド素子１０の線膨張係数は例えば４．５×１０^－６（／Ｋ）、基板２０の線膨張係数は例えば７．２×１０^－６（／Ｋ）である。よって、２つの光入力ポート１１の間隔が０．５ｍｍである場合に２８０℃から２５℃まで温度が変化すると、
（７．２－４．５）×１０^－６×０．５（ｍｍ）×（２８０－２５）＝－０．３４（μｍ）
となり、２つの光入力ポート１１の間隔が３４μｍ収縮してしまう。

【0027】

ここで、線膨張係数の差をΔａ、２つの光入力ポート１１の間隔をＬ、第２半田材４２の融点と室温（２５℃）との温度差をΔＴ、第２半田材４２の融点から室温に温度が下がるときの２つの光入力ポート１１の間隔の収縮量をΔＬとすると、ΔＬは以下の式で表される。
ΔＬ＝Δａ×Ｌ×ΔＴ
以上のΔＬの値が大きいと、２つの光入力ポート１１のいずれか一方とアレイレンズ６，７との結合損失を招来する可能性がある。例えば、２つのレンズ６ｂの一方と２つの光入力ポート１１の一方とについて、それぞれの光軸が重なるように調芯したとき、２つのレンズ６ｂの間隔が上述の温度変化の影響をほどんど受けないとすると、２つのレンズ６ｂの他方と２つの光入力ポート１１の他方とはそれぞれの光軸が互いにΔＬずれてしまい、結合効率が低下し得る。これに対し、本実施形態に係る光ハイブリッド素子１０及び基板２０では、上記の問題を解決可能であり、アレイレンズ６，７と光ハイブリッド素子１０との光学結合について、例えば結合損失の許容値である－０．３ｄＢよりも結合損失を低減させることができる。

【0028】

図５は、第３面２２の法線方向において光ハイブリッド素子１０のある側から見たときの基板２０を示す平面図である。図５では、基板２０に搭載される光ハイブリッド素子１０を破線で示している。以下では、図４及び図５に示されるように、光ハイブリッド素子１０及び基板２０の長手方向をＸ方向（第１方向）、基板２０の幅方向をＹ方向（第２方向）、基板２０の厚さ方向をＺ方向とすると共に、光ハイブリッド素子１０の第５面１３の法線方向（Ｚ方向）から見たときにおける各部の位置関係について説明する。例えば、光ハイブリッド素子１０のＸ方向の長さは２．０ｍｍ以上且つ５．０ｍｍ以下であり、光ハイブリッド素子１０のＹ方向の幅は１．０ｍｍ以上且つ３．０ｍｍ以下である。図５に示される平面視において、第１パターン２３及び第２パターン２４は共に９０°ハイブリッド１５から長手方向に離れた位置に形成されている。

【0029】

第１パターン２３は９０°ハイブリッド１５のＸ方向の一方側（図２における光学部品５側）に形成され、第２パターン２４は９０°ハイブリッド１５の長手方向（Ｘ方向）の他方側（図２におけるアンプ８側）に形成される。すなわち、長手方向（Ｘ方向）において第１パターン２３と第２パターン２４との間に９０°ハイブリッド１５が配置されるように第１パターン２３及び第２パターン２４が形成される。このように、基板２０の第１パターン２３及び第２パターン２４が９０°ハイブリッド１５から離れた位置に形成される場合、光ハイブリッド素子１０の第１パターン２３及び第２パターン２４との接合に伴う９０°ハイブリッド１５への応力を緩和することができる。第１パターン２３と９０°ハイブリッド１５とのＸ方向の距離を距離Ｘ１、９０°ハイブリッド１５と第２パターン２４とのＸ方向の距離を距離Ｘ２とすると、距離Ｘ１及び距離Ｘ２の値が大きくなるほど９０°ハイブリッド１５への応力緩和の効果が顕著となる。距離Ｘ１及び距離Ｘ２は、例えば、０．２ｍｍ以上とすることが好ましい。

【0030】

Ｚ方向から基板２０を見たときに、第１パターン２３は、Ｙ方向（第２方向）において２つの光入力ポート１１の間に配置される。２つの光入力ポート１１はＹ方向に沿って並んでおり、例えば、２つの光入力ポート１１は光ハイブリッド素子１０の基準線Ｅに対して互いに線対称となる位置に配置されていてもよい。基準線Ｅは、光ハイブリッド素子１０のＹ方向の中央を通ると共にＸ方向に延びる仮想線である。例えば、基準線Ｅは、光ハイブリッド素子１０のＹ方向における中心線である。なお、基準線Ｅは、第３面にてＸ方向に延びる直線であって、第１パターンおよび第２パターンと交差する直線（仮想線）であってもよい。Ｙ方向に沿って並ぶ２つの光入力ポート１１の間隔（ピッチ）をＰ１、第１パターン２３のＹ方向の幅をＷ１とすると、例えば、Ｗ１の値はＰ１の値の２０％以上且つ８０％以下である。一例として、Ｐ１は０．５ｍｍであり、Ｗ１は０．１ｍｍ以上且つ０．４ｍｍ以下である。なお、上述の第２半田材４２の溶融・固化による温度変化に伴う２つの光入力ポート１１の間隔の変動を抑える観点では第１パターン２３のＹ方向の幅Ｗ１は小さい方が好ましい。但し、光入力ポート１１に生じうるＺ方向への反りを抑える観点では第１パターン２３のＹ方向の幅Ｗ１は小さすぎない方が好ましい。例えば、光ハイブリッド素子１０の厚さは、５０μｍ以上且つ２００μｍ以下であるが、比較的薄いため、光ハイブリッド素子１０は温度変化により応力を受けてＺ方向に反りを生じ得る。そのような反りによって、第１面３１からのアレイレンズ６，７のＺ方向の位置（高さ）と光入力ポート１１のＺ方向の位置（高さ）との間にずれが生じると、結合損失を増加させる要因となる。そこで、本発明者らは、２つの光入力ポート１１の間に第１パターン２３を配置することで、光ハイブリッド素子１０の反りを抑えられることを見出した。

【0031】

第１パターン２３のＸ方向の長さをＬ１とすると、長さＬ１は、第１パターン２３と９０°ハイブリッド１５との距離Ｘ１と光ハイブリッド素子１０における９０°ハイブリッド１５のＸ方向の位置とによって定められる。例えば、長さＬ１は、０．３ｍｍ以上且つ０．６ｍｍ以下である。なお、光入力ポート１１と９０°ハイブリッド１５とは２つの光導波路１４を介して接続されており、９０°ハイブリッド１５に２つの光導波路１４が接続されている部分において２つの光導波路１４のＹ方向の間隔は、２つの光入力ポート１１の間隔よりも小さくなっている。従って、２つの光導波路１４は、２つの光入力ポート１１から９０°ハイブリッド１５に向かうにつれて互いに近接する。第１パターン２３の長さＬ１は、第１パターン２３が２つの光導波路１４から所定の距離以上離れているように設定される。

【0032】

第２パターン２４は、例えば、長方形状の形状を有する。第２パターン２４のＹ方向の長さ（幅）Ｗ２は、光ハイブリッド素子１０のＹ方向の長さ（幅）Ｗ４よりも大きくされてもよい。Ｚ方向から基板２０を見たときに、光ハイブリッド素子１０と第２パターン２４とが重なる部分が第２半田材４２によって接合される。第２パターン２４のＸ方向の長さＬ２は、第２パターン２４と９０°ハイブリッド１５との距離Ｘ２と光ハイブリッド素子１０における９０°ハイブリッド１５のＸ方向の位置とによって定められる。例えば、長さＬ２は、０．３ｍｍ以上である。長さＬ２は、例えば、長さＬ１と同様に０．６ｍｍ以下とされてもよい。なお、第２パターン２４は、Ｚ方向から基板２０を見たときに上述の光ハイブリッド素子１０と重なる領域を少なくとも有していればよく、光ハイブリッド素子１０と重ならない部分の形状は、基板２０のＹ方向の縁の近くまで延びていなくてもよい。また、第２パターン２４の光ハイブリッド素子１０と重ならない部分の形状は、長方形状でなくてもよい。例えば、第２パターン２４のＸ方向に平行な２辺は、Ｘ方向に傾斜していてもよく、第２パターン２４は、そのような２辺を含む台形状の形状を有していてもよい。

【0033】

（変形例）
次に、本実施形態の変形例について説明する。本実施形態の変形例は、上述の本実施形態において基板２０に替えて基板２０Ａを有している。基板２０Ａは、第２パターン２４の代わりに第２パターン２４Ａを有している点で基板２０と異なっている。以下、上述の本実施形態と相違する点を中心に説明する。図６に示すように、基板２０Ａの第２パターン２４Ａは、Ｚ方向から見たときに図２における光学部品５側に光ハイブリッド素子１０と重ならない部分を有するコの字型の形状を有している。すなわち、第２パターン２４Ａは、第２パターン２４に対して、第２パターン２４のＹ方向の両端から光学部品５側にＸ方向に沿って延びるサイド部Ｓをさらに有している。また、第２パターン２４の上に形成される第２半田材４２の形状は、Ｚ方向から見たときにサイド部Ｓにおいても光ハイブリッド素子１０に対して後述する重なり領域を含んでおり、コの字型となっている。

【0034】

サイド部Ｓは、Ｚ方向から基板２０を見たときに光ハイブリッド素子１０と重なる領域（重なり領域）を有する。この重なり領域は、第２半田材４２を介して光ハイブリッド素子１０の第４面１２と接合される。従って、第２パターン２４Ａにおいて、Ｚ方向から見たときに光ハイブリッド素子１０と重なる部分は、コの字型の形状を有しており、そのコの字型の部分が第２半田材４２を介して光ハイブリッド素子１０の第４面１２と接合される。サイド部Ｓの光学部品５側の端Ｓａは、例えば、Ｘ方向に沿って第１パターン２３のアンプ８側の辺の位置まで延びている。Ｚ方向から基板２０を見たときに、第２パターン２４Ａはコの字部分の内側に９０°ハイブリッド１５を含み、９０°ハイブリッド１５を囲むように形成されている。従って、９０°ハイブリッド１５に対応する第４面１２の領域は、第２パターン２４Ａと接合されないようになっている。サイド部Ｓは、９０°ハイブリッド１５からＹ方向に距離Ｙ１及び距離Ｙ２だけ離れている。あるいは、サイド部Ｓは、Ｙ方向において距離Ｙ１及び距離Ｙ２の間隔をあけて９０°ハイブリッド１５を中に挟むように形成されている。距離Ｙ１及び距離Ｙ２の値が大きくなるほど９０°ハイブリッド１５への応力緩和の効果が顕著となる。距離Ｙ１及び距離Ｙ２は、例えば、０．２ｍｍ以上とすることが好ましい。距離Ｙ１の長さは、距離Ｙ２の長さと同じ値に設定されてもよい。

【0035】

図７は、基板２０Ａの第２パターン２４Ａのサイド部Ｓの長さと温度変化による光入力ポート１１間の間隔（ピッチ）の変動量との関係を示す図である。図７は、基板２０Ａの第３面２２の上に光ハイブリッド素子１０を搭載した状態で、上述の温度変化に対する２つの光入力ポート１１の間隔（ピッチ）の変動量をシミュレーションした結果に基づいている。図７のグラフの横軸は、基板２０Ａの光学部品５側の端から第２パターン２４Ａの端Ｓａまでの長さＬｓを表している。長さＬｓは、例えば、長手方向（Ｘ方向）における２つの光入力ポート１１と第２パターン２４Ａのサイド部Ｓの端Ｓａとの間の距離に等しい。なお、サイド部Ｓの長さＬ３は、長さＬｓ＝０としたときに最も長くなり、長さＬｓを長くして行き長さＬｓが最大値に達すると、サイド部Ｓの長さＬ３は０となる（長さＬ３が０のとき、第２パターン２４Ａは第２パターン２４と同じになる）。図７のグラフの縦軸は、２つの光入力ポート１１のピッチ変動量ΔＰ１を表している。ピッチ変動量ΔＰ１＝０は、２８０℃から室温（２５℃）まで基板２０Ａの温度が変化したときに、ピッチＰ１が変動しないことを意味する。ΔＰ１＝０より下側はΔＰ１が負値となり、温度変化に対してピッチＰ１が小さくなる、すなわち狭くなることを表す。ΔＰ１＝０より上側はΔＰ１が正値となり、温度変化に対してピッチＰ１が大きくなる、すなわち広くなることを表す。ピッチ変動量ΔＰ１は、絶対値が小さいほど好ましい。曲線Ａは、基板２０Ａが第１パターン２３及び第２パターン２４Ａによって光ハイブリッド素子１０の第４面１２と接合される場合の結果を示している。曲線Ｂは、基板２０Ａから第１パターン２３が除かれて、第２パターン２４Ａだけが光ハイブリッド素子１０の第４面１２と接合される場合（比較例）の結果を示している。なお、Ｚ方向から見たとき、サイド部Ｓは、光ハイブリッド素子１０と重なる領域を有し、第２パターン２４Ａと光ハイブリッド素子１０との重なり領域の形状は、光入力ポート１１側が開いたコの字型となっている。したがって、第２パターン２４上に形成される第２半田材４２の形状は、そのコの字型の重なり領域を含むようにコの字型状に形成される。例えば、第２パターン２４上に形成される第２半田材４２のＹ方向の長さ（幅）Ｗ３は、光ハイブリッド素子１０のＹ方向の長さ（幅）Ｗ４よりも大きい。また、幅Ｗ３は、第２パターン２４ＡのＹ方向の長さ（幅）Ｗ２よりも小さい。なお、サイド部Ｓと光ハイブリッド素子１０との重なり領域のＹ方向の長さ（幅）は、例えば、５０μｍ以上であってもよい。

【0036】

曲線Ａ及び曲線Ｂともに、長さＬｓを変えるとピッチ変動量ΔＰ１が変化することを示している。これは、サイド部Ｓが光ハイブリッド素子１０と接合する長さＬ３が変わると、それによって光入力ポート１１の受ける応力が変わることに起因している。曲線Ａ及び曲線Ｂともに、長さＬｓが０から増えていくと暫くは増加し、長さＬｓが第１パターン２３の長さＬ１よりも大きくなると減少していく。曲線Ｂは、ΔＰ１が正値をとったままで、長さＬｓを最大にするとΔＰ＝０となる。これは、光ハイブリッド素子１０の光学部品５側が基板２０Ａとは接合されておらず、中空に浮いた状態となっているために応力の影響を受けないことに起因する。しかし、この状態では、光ハイブリッド素子１０は、基板２０Ａにしっかりと固定されないので実際にはこの状態にすることはできない。曲線Ａは、曲線Ｂに比べて全体的に負側に位置している。曲線Ａでは、長さＬｓを最大値にしたとき（サイド部Ｓが無い場合に相当する）よりも長さＬｓを小さくしていくと、ピッチ変動量ΔＰ１は０に近づいていき、絶対値は小さくなる。長さＬｓを第１パターン２３の長さＬ１付近の値にすると、ピッチ変動量ΔＰ１＝０とすることができる。従って、サイド部Ｓの長さＬ３を適当な大きさにすることによってピッチ変動量ΔＰ１が最小となるように抑えることができる。例えば、長さＬｓの大きさを第１パターン２３の長手方向（Ｘ方向）の長さＬ１の０．５～１．５倍の範囲内で調整することでピッチ変動量ΔＰ１の絶対値が小さくなるようにすることができる。

【0037】

次に、本実施形態に係る光モジュール１から得られる作用効果について詳細に説明する。光モジュール１では、ベース３０の平面状の第１面３１に基板２０の第２面２１が載せられており、基板２０の第２面２１の反対側の第３面２２に光ハイブリッド素子１０の第４面１２が載せられる。基板２０の第３面２２には金属製の第１パターン２３が形成されており、第１パターン２３は第２半田材４２によって光ハイブリッド素子１０の第４面１２に接合される。光ハイブリッド素子１０はＹ方向に沿って並ぶ２つの光入力ポート１１を備えており、２つの光入力ポート１１のそれぞれはベース３０の第１面３１に固定されるアレイレンズ６，７の各レンズ６ｂ，７ｂと光結合する。ここで、光結合とは、例えばレンズ６ｂの光学部品５側から入射した光が、レンズ６ｂによって光入力ポート１１に集光され、光入力ポートに入力される光の強度がレンズ６ｂの光学部品５側から入射する光の強度に対して所定の値以上となっている状態を表す。光入力ポートに入力される光の強度のレンズ６ｂの光学部品５側から入射する光の強度に対する比率（割合）は、例えば結合効率によって表される。結合効率が大きくなるほど損失（結合損失）は小さくなるため、結合効率は大きい値となることが好ましい。光結合が所望通りに得られていることによって光モジュール１の内部で光信号が適切に伝達され、光モジュール１は所定の機能及び性能を発揮することができる。

【0038】

光ハイブリッド素子１０の第５面１３の法線方向であるＺ方向から見たときに、基板２０と光ハイブリッド素子１０の間に介在する第１パターン２３、及び第１パターン２３内に含まれる第２半田材４２は、Ｙ方向において２つの光入力ポート１１の内側に配置される。従って、基板２０と光ハイブリッド素子１０とは、Ｚ方向から見たときにおける２つの光入力ポート１１の内側の部分で固定される。よって、第１パターン２３内に含まれる第２半田材４２の領域がＺ方向から見たときにおける２つの光入力ポート１１の内側に位置する。よって、第２半田材４２の加熱及び冷却に伴って温度変化が生じたときにおける２つの光入力ポート１１の間隔が変動することを抑制することができる。従って、アレイレンズ６，７の各レンズ６ｂ，７ｂを調心するときに各レンズ６ｂ，７ｂが各光入力ポート１１からずれる事態を抑制することができるので、光の結合損失を低減することができる。その結果、温度変化に伴う光モジュール１における光学的結合及び光学的特性を安定化させることができる。

【0039】

また、前述したように、ベース３０の厚さは、例えば、１．０ｍｍ以上且つ２．０ｍｍ以下であり、光ハイブリッド素子１０の厚さ、及び基板２０の厚さよりも厚い。よって、例えば、基板２０を第１半田材４１を介してベース３０の第１面３１に接合するとき、第１半田材４１を溶融・固化するためにベース３０は温度変化を受けるが、ベース３０の厚さが大きいためベース３０の反りが起こり難く、温度変化に伴うアレイレンズ６，７のそれぞれにおける２つのレンズ６ｂ，７ｂのＺ方向の位置の変化は無視できるほど小さい。従って、アレイレンズ６，７と光ハイブリッド素子１０の光入力ポート１１との光学結合は、２つの光入力ポート１１の間の距離の温度変化による収縮を抑えることによって安定化される。

【0040】

また、２つの光入力ポート１１の間の距離（ピッチＰ１）を０．５ｍｍとし、２つの光入力ポート１１の内側に第１パターン２３が配置される実施形態（実施例）の光モジュール１で、基板２０の材料を窒化アルミとした場合で、２８０℃から２５℃までの温度変化を与えるシミュレーションを行った。その結果、実施形態では２つの光入力ポート１１の間隔の収縮が０．２μｍ以下に抑えられた。このように、２つの光入力ポート１１の間隔の収縮量を低減させることができる。

【0041】

基板２０の第２面２１と第３面２２との距離（基板２０のＺ方向への厚さ）は、３００μｍ以上且つ６００μｍ以下であり、光ハイブリッド素子１０の第４面１２と第５面１３との距離（光ハイブリッド素子１０のＺ方向への厚さ）は、５０μｍ以上且つ２００μｍ以下であり、第１パターン２３のＹ方向への幅Ｗは、２つの光入力ポート１１の間の距離（ピッチＰ１）の２０％以上且つ８０％以下であってもよい。この場合、第１パターン２３の幅Ｗが２つの光入力ポート１１の間の距離の８０％以下であることにより、温度変化に伴う２つの光入力ポート１１の間の距離のＹ方向の変動をより確実に低減することができる。また、第１パターン２３の幅Ｗが２つの光入力ポート１１の間の距離の２０％以上であることにより、温度変化によって生じる光ハイブリッド素子１０の反りをより確実に低減することができる。光ハイブリッド素子１０の反りを抑えることによって、２つの光入力ポート１１のレンズ６ｂ，７ｂに対するＺ方向の位置のずれを抑え、２つの光入力ポート１１とレンズ６ｂ，７ｂとの光学的結合を安定化することができる。

【0042】

また、基板２０の材料は、窒化アルミニウムを含んでおり、第２半田材４２の材料は、金錫を含んでおり、光ハイブリッド素子１０の材料は、リン化インジウムを含んでもよい。この場合、基板２０の材料が窒化アルミニウムを含むことにより、基板２０の熱伝導率を高くすると共に基板２０の放熱性能を高めることができる。また、第２半田材４２の材料が金錫を含むことにより、第２半田材４２の融点を高めて信頼性を高めることができる。

【0043】

また、変形例に係る光モジュールは、コの字型の形状を有する第２パターン２４Ａが形成された基板２０Ａを備え、Ｚ方向から見たときに第２パターン２４Ａは、コの字部分の内側に９０°ハイブリッド１５を含み、９０°ハイブリッド１５を囲むように形成されている。第２パターン２４Ａは、第２パターン２４に対してＹ方向に延びるサイド部Ｓを有する。Ｚ方向から基板２０Ａを見たとき、サイド部Ｓと光ハイブリッド素子１０とは重なり領域を有し、光ハイブリッド素子１０は重なり領域が第２半田材４２によってサイド部Ｓに接続されることにより基板２０により確実に固定される。サイド部Ｓと光ハイブリッド素子１０との重なり領域のＹ方向の長さ（幅）は、例えば５０μｍ以上とされてもよい。このように、９０°ハイブリッド１５を囲むように第２パターン２４Ａが配置されていることにより、９０°ハイブリッド１５への応力をより効果的に緩和することができる。

【0044】

以上、本開示に係る光モジュールの実施形態について説明した。しかしながら、本発明は前述した実施形態に限定されない。すなわち、本発明が特許請求の範囲に記載された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。例えば、前述の実施形態では、基板２０が第１パターン２３及び第２パターン２４の２つのパターンを有する例について説明した。しかしながら、基板に形成されるパターンの態様は第１パターン２３及び第２パターン２４に限られず適宜変更可能である。また、光学部品５の各光部品の構成も適宜変更可能である。更に、前述の実施形態では、Ｐ１は０．５ｍｍであり、Ｗは０．１ｍｍ以上且つ０．４ｍｍ以下であり、長さＬ１は０．３ｍｍ以上且つ０．６ｍｍ以下である光モジュール１について説明した。しかしながら、光モジュールの各部の大きさ、形状、材料及び配置態様は適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0045】

１…光モジュール、２…パッケージ、２ｂ…一端面、３…信号光入力ポート、４…局発光入力ポート、５…光学部品、６…第１アレイレンズ（アレイレンズ）、６ｂ，７ｂ…レンズ、７…第２アレイレンズ（アレイレンズ）、８…アンプ、９…端子、１０…光ハイブリッド素子（光回路素子）、１１…光入力ポート（ポート）、１２…第４面、１３…第５面、１４…光導波路、１５…９０°ハイブリッド、２０、２０Ａ…基板、２１…第２面、２２…第３面、２３…第１パターン、２４、２４Ａ…第２パターン、３０…ベース、３１…第１面、４１…第１半田材、４２…第２半田材、Ｓ…サイド部、Ｅ…基準線、Ｗ１、Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４…幅、Ｘ１…距離、Ｘ２…距離。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】