(57)【要約】  優れた信頼性を有する光モジュールを製造することができる光モジュールの製造方法を提供する。  光モジュール１の製造方法は、光ファイバ１０が２ヶ所の固定部（ファイバマウント３０、パイプ部５１）に固定された光モジュールの製造方法であって、光ファイバ１０の一部をファイバマウント３０に固定する第１固定工程Ｐ３と、それぞれの固定部と接続されている基台２０を光モジュール１の保証温度の上限以上に加熱した状態で、光ファイバ１０を引っ張ってテンションを与えると共に、光ファイバ１０の他の一部をパイプ部５１に固定する第２固定工程Ｐ４とを備える。
2012140958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバが２ヶ所の固定部に固定された光モジュールの製造方法であって、
前記光ファイバの一部を一方の固定部に固定する第１固定工程と、
それぞれの固定部と接続されている基台を光モジュールの保証温度の上限以上に加熱した状態で、前記光ファイバを引っ張ってテンションＦを与えると共に、前記光ファイバの他の一部を他方の固定部に固定する第２固定工程と、
を備え、
前記保証温度の上限をｔmaxとし、前記第２固定工程において加熱される前記基台の温度をｔbaseとし、前記基台の等価的な線膨張係数をｋ１とし、前記光ファイバの線膨張係数をｋ２とし、前記光ファイバの断面積をＡとし、前記光ファイバのヤング率をＥとし、前記テンションをＦとするときに、
【数１】
2012140958.tif 000006
を満たすことを特徴とする光モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記一方の固定部がファイバマウントであり、前記他方の固定部が筐体の一部であることを特徴とする請求項１に記載の光モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記第２固定工程において、前記基台を前記保証温度の上限よりも高い温度に加熱して、前記基台が前記保証温度の上限と同じ温度となったときに前記光ファイバにテンションが与えられないように前記光ファイバを引張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し、特に、優れた信頼性を有する光モジュールを製造することができる光モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体レーザ素子から出力されたレーザ光を光ファイバのコアに入力する光モジュールが知られている。この光モジュールにおいては、一般的に、封止された筐体内において、半導体レーザ素子が配置されており、半導体レーザ素子と光ファイバの端部との相対的位置が正確に合わされて、光ファイバが筐体内のファイバマウント上に固定されている。この光ファイバは、筐体の外部に導出されているため、通常、光ファイバは、上記のファイバマウント以外に、筐体にも固定されている。【０００３】
下記特許文献１には、このような光モジュールが記載されている。この光モジュールにおいては、筐体内において光ファイバの先端がファイバマウント上に固定され、さらに筐体の一部であるパイプ部の貫通孔内に光ファイバの一部が固定されて、光ファイバは、筐体内から筐体外に導出されている。この光モジュールにおいては、パイプ部の中心軸とファイバマウントの上面とが、同一平面上に配置されていない。このため、光ファイバのパイプ部に固定された部分と、光ファイバの先端との間において、光ファイバが撓むように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第００／１００４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の光モジュールにおいては、パイプ部の中心軸とファイバマウントの上面との段差に応じて、光ファイバの撓み量が定められている。しかし、この光モジュールにおいては、筐体内において必要以上に光ファイバが撓んでしまう可能性がある。このように必要以上に光ファイバが撓んでしまうと、長期間の使用により、光ファイバに小さなクラック等が入り、光モジュールの信頼性を低下させる事がある。また、筐体内における光ファイバの撓み量が少なすぎると、光モジュールの温度が高くなったときに、ファイバマウントが配置されている基台が熱膨張して、ファイバマウントとパイプ部との距離が大きくなり、光ファイバに対して引っ張り応力が与えられ、光ファイバが断線してしまう虞がある。【０００６】
そこで、本発明は、優れた信頼性を有する光モジュールを製造することができ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】
本発明は、光ファイバが２ヶ所の固定部に固定された光モジュールの製造方法であって、前記光ファイバの一部を一方の固定部に固定する第１固定工程と、それぞれの固定部と接続されている基台を光モジュールの保証温度の上限以上に加熱した状態で、前記光ファイバを引っ張ってテンションを与えると共に、前記光ファイバの他の一部を他方の固定部に固定する第２固定工程と、を備え、前記保証温度の上限をｔmaxとし、前記第２固定工程において加熱される前記基台の温度をｔbaseとし、前記基台の等価的な線膨張係数をｋ１とし、前記光ファイバの線膨張係数をｋ２とし、前記光ファイバの断面積をＡとし、前記光ファイバのヤング率をＥとし、前記テンションをＦとするときに、
【数１】
2012140958.tif 000003
を満たすことを特徴とするものである。【０００８】
光モジュールにおいては、保管時における環境温度や、動作時における発熱により、光モジュールの保証温度範囲内で基台の温度が変動し、基台が熱膨張・伸縮する場合がある。光ファイバを用いる光モジュールにおいては、基台の熱膨張係数は、光ファイバの熱膨張係数よりも大きい。しかし、本発明による光モジュールの製造方法においては、光ファイバの一部を一方の固定部に固定し、光ファイバに上記条件を満たす正のテンションを与えてファイバを直線的にすることにより、予期せぬファイバのたわみによる過大な曲げ応力がかかることを防止し、さらに光モジュールの保証温度の上限以上に基台を加熱することで、基台を熱膨張させた状態で、他方の固定部に光ファイバの他の一部を固定するため、製造された光モジュールは、保証温度の範囲内において、光ファイバには常に圧縮応力が掛かり、断線してしまうような引っ張り応力が掛かることを防止することができる。この圧縮応力により、光ファイバが撓むことがあるが、撓み量は、基台の熱収縮に基づいた量でしかなく、撓み量を小さくすることができるので、必要以上に光ファイバが撓むことを防止できる。このように本発明の光モジュールの製造方法により製造された光モジュールは、光ファイバが断線することや、光ファイバにクラックが入ることを防止でき、優れた信頼性を有することができる。【０００９】
なお、本明細書において、「保証温度」とは、光モジュールが保管や使用されるときに、光モジュールの動作が保証される温度を意味し、「テンションを与える」とは、光ファイバを直線状に張ることを意味する。【００１０】
また、この光モジュールの製造方法においては、第１固定工程と、第２固定工程の少なくとも一部を同時に行っても良い。【００１１】
また、上記光モジュールの製造方法において、前記一方の固定部がファイバマウントであり、前記他方の固定部が筐体の一部であることとしても良い。【００１２】
このような光モジュールの製造方法によれば、光ファイバの一端側が筐体内のファイバマウントに固定され、光ファイバが筐体内から筐体外に導出された光モジュールを製造することができる。【００１３】
また、上記光モジュールの製造方法の前記第２固定工程において、前記基台を前記保証温度の上限よりも高い温度に加熱して、前記基台が前記保証温度の上限と同じ温度となったときに前記光ファイバにテンションが与えられないように、前記光ファイバを引張ることが好ましい。【００１４】
このような光ファイバの製造方法によれば、光モジュールの保証温度内において、光ファイバにテンションがかかることを防止することができ、より優れた信頼性とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、優れた信頼性を有する光モジュールを製造することができる光モジュールの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光モジュールを示す図である。
【図２】光モジュールにおける光ファイバの長手方向に垂直な断面の構造を示す図である。
【図３】図１のIII−III線における断面の構造を示す図である。
【図４】図１の光モジュールの製造方法の工程を示すフローチャートである。
【図５】第１固定工程後の様子を示す図である。
【図６】第２固定工程の様子を示す図である。
【図７】基台の温度と光ファイバに与えられるテンションとの関係を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る光モジュールを示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る光モジュールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る光モジュールの製造方法の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る光モジュールを示す図である。
【００１９】
図１に示すように光モジュール１は、基台２０と、基台２０上に配置されているファイバマウント３０、及び、レーザマウント４０と、レーザマウント４０上に配置されている半導体レーザ素子４５と、ファイバマウント３０上に一部が固定されている光ファイバ１０と、基台２０と接続され、光ファイバの他の一部を固定している筐体５０と、を主な構成として備える。このように本実施形態の光モジュール１は、光ファイバ１０が、２ヶ所の固定部（ファイバマウント３０及び筐体５０の一部）に固定された光モジュールであり、半導体レーザ素子４５から出力されるレーザ光を光ファイバ１０により筐体５０の外部に出力する光モジュールである。なお、図１において、筐体５０は、一部のみ記載している。
【００２０】
筐体５０は、略直方体の外枠にパイプ部５１が接続された構造をしており、基台２０は、筐体５０の一部（底部）を構成している。パイプ部５１に設けられた貫通孔５２は、筐体５０内と筐体５０外とを空間的に接続している。また、筐体５０は、図示しない機構により、外枠が開いて内部が露出するように構成されている。この筐体５０のパイプ部５１に接続された部分は、特に制限されないが、例えば、ステンレスやアルミ合金等の板材が加工されることで、形成されている。
【００２１】
基台２０は、例えば、金属やセラミック製の板状の部材から構成されている。基台２０を構成する材料が金属である場合、この金属としては、特に制限されないが、例えば、銅、銅タングステンを挙げることができ、基台２０を構成する材料がセラミックである場合、このセラミックとしては、特に制限されないが、例えば、窒化アルミ（ＡｌＮ）やアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等を挙げることができる。なお、光ファイバ１０を構成する石英の線膨張係数は、０．５１×１０−６（１／℃）程度であるが、基台２０の材料の線膨張係数は、これより大きい。具体的には、銅は、１６．８×１０−６（１／℃）、銅タングステン（Ｗ90%）は、６．５×１０−６（１／℃）、ＡｌＮは、４．５×１０−６（１／℃）、Ａｌ２Ｏ３は、７．０×１０−６（１／℃）である。
【００２２】
基台２０上に配置されているレーザマウント４０は、略直方体の形状をしており、図示しないはんだ材料により基台２０上に固定されている。このレーザマウント４０を構成する材料としては、特に制限されないが、例えば、ＡｌＮやＡｌ２Ｏ３等のセラミックを挙げることができ、中でも、熱伝導性に優れる観点からＡｌＮが好ましい。また、基台２０とレーザマウント４０とが同様のセラミックから成る場合には、基台２０とレーザマウント４０とが一体成型により形成されても良い。
【００２３】
半導体レーザ素子４５は、レーザマウント４０上に図示しないはんだ材料により固定されている。この半導体レーザ素子４５においては、複数の半導体層が積層されており、これらの半導体層により共振器構造が形成されている。そして、半導体レーザ素子４５の光ファイバ側の面から、例えば、波長が９００ｎｍ帯のレーザ光を出力する。
【００２４】
基台２０上に配置されているファイバマウント３０は、略直方体の形状をしており、レーザマウントと同様にして、基台２０上に固定されている。このファイバマウント３０を構成する材料としては、特に制限されないが、例えば、レーザマウント４０を構成する材料と同様の材料を挙げることができ、中でも、熱伝導性に優れる観点からＡｌＮが好ましい。また、基台２０とファイバマウント３０とが同様のセラミックから成る場合には、基台２０とファイバマウント３０とが一体成型により形成されても良い。また、ファイバマウント３０の基台２０側と反対側の面には、固定部材としての紫外線硬化樹脂３５が固定されている。
【００２５】
図２は、光モジュール１における光ファイバ１０の長手方向に垂直な断面の構造を示す図である。図２に示すように、光ファイバ１０は、コア１１と、コア１１の外周面を囲むクラッド１２とから構成されている。クラッド１２の屈折率はコア１１の屈折率よりも低くされており、コア１１は、例えば、ゲルマニウム等の屈折率を上げるドーパントが添加されたガラスから成り、クラッド１２は、例えば、何らドーパントが添加されない純粋な石英から構成される。また、特に図示しないが、クラッド１２は、光モジュール１の外部においては、紫外線硬化樹脂等から成る被覆層で被覆されている。
【００２６】
この光ファイバ１０は、紫外線硬化樹脂３５を貫通しており、先端付近の一部が紫外線硬化樹脂３５に固定されている。そして、光ファイバ１０の端面は、半導体レーザ素子４５の出射面に対向しており、半導体レーザ素子４５から出力されるレーザ光がコア１１に入力するように配置されている。
【００２７】
図３は、図１にIII−III線における断面の構造を示す図である。図１、図３に示すように、光ファイバ１０は、筐体５０のパイプ部５１の貫通孔５２内を貫通して、筐体５０内から筐体５０外に導出されている。また、パイプ部５１には、貫通孔５２と垂直な方向に穴５３が設けられており、この穴５３から紫外線硬化樹脂５５が充てんされている。そして、光ファイバ１０は、貫通孔５２内において、この紫外線硬化樹脂５５により、覆われており、貫通孔５２内に固定されている。
【００２８】
こうして、光ファイバ１０は、ファイバマウント３０、及び、筐体５０の一部であるパイプ部５１に固定されている。
【００２９】
このような光モジュール１は、図示しない外部からの電力の供給により、半導体レーザ素子４５からレーザ光が出力される。出力されたレーザ光は、光ファイバ１０のコア１１に入力して、コア１１を伝播して、光モジュール１の外部に出力される。
【００３０】
また、光モジュール１は、所定の保証温度範囲が設定されており、この保証温度の上限以下の環境温度で保管され、この保証温度の上限より高い温度にならないように使用される。このような光モジュール１の保証温度の上限は、レーザ出力の温度依存性が大きい半導体レーザ素子４５の特性に応じて、例えば、８５℃とされる。一方、光モジュール１の保証温度の下限は、例えば、−２０℃とされる。
【００３１】
次に、光モジュール１の製造方法について説明する。
【００３２】
図４は、図１の光モジュール１の製造方法の工程を示すフローチャートである。図４に示すように、光モジュール１の製造方法は、光ファイバ１０及び光ファイバ１０が接続されていない光モジュール半製体を準備する準備工程Ｐ１と、光ファイバ１０の端部をパイプ部５１の貫通孔５２を通じて筐体５０内に配置する配置工程Ｐ２と、光ファイバ１０の先端付近の一部をファイバマウント３０上に固定する第１固定工程Ｐ３と、光ファイバ１０の他の一部をパイプ部５１の貫通孔５２内に固定する第２固定工程Ｐ４とを備える。
【００３３】
（準備工程Ｐ１）
まず、光ファイバ１０を準備する。この光ファイバのクラッド径は１２５ｕｍである。光ファイバ１０が被覆層により被覆されている場合は、少なくとも筐体５０内に挿入される部分の被覆層を剥離する。さらに光ファイバ１０が接続されていない光モジュール半製体を準備する。この光モジュール半製体において、筐体５０の内部が露出していない場合は、以降の工程を行うために筐体５０を開いて、筐体５０内のファイバマウント３０等が露出するようにしておく。この筐体５０の基台２０は例えば銅で形成されている。
【００３４】
（配置工程Ｐ２）
次に、光ファイバ１０の先端をパイプ部５１の貫通孔５２から筐体５０内に挿入する。そして、光ファイバ１０の端面と半導体レーザ素子４５の出射面とが対向し、半導体レーザ素子４５から出力されるレーザ光が光ファイバ１０のコア１１に入力するように正確に位置合わせをして、光ファイバ１０を配置する。このとき光ファイバ１０の一部は、ファイバマウント３０上に配置され、光ファイバ１０の他の一部は、パイプ部５１の貫通孔５２内に配置される。
【００３５】
（第１固定工程Ｐ３）
次に、ファイバマウント３０上に配置された光ファイバ１０の一部をファイバマウント３０上に固定する。具体的には、配置工程Ｐ２において、ファイバマウント３０上に光ファイバ１０の一部が配置された状態で、紫外線硬化樹脂３５の前駆体である紫外線硬化性樹脂を光ファイバ１０とファイバマウント３０の上面とを接続するように塗布する。
【００３６】
その後、紫外線硬化性樹脂に紫外線を照射して、紫外線硬化性樹脂を硬化させる。こうして、図５に示すように、光ファイバ１０の一部が、ファイバマウント３０に紫外線硬化樹脂３５により固定された状態となる。
【００３７】
（第２固定工程Ｐ４）
図６は、第２固定工程Ｐ４の様子を示す図である。図６に示すように、第２固定工程Ｐ４においては、基台２０をヒーター６１により加熱する。このとき基台２０の温度が、光モジュール１の保証温度の上限以上であるｔbaseとなるようにする。こうして、基台２０は、ヒーター６１による熱により保証温度の上限における大きさ以上に膨張する。このときのヒーター６１による基台２０の温度は、光モジュール１の保証温度の上限以上であって、半導体レーザ素子４５を固定するためのはんだ材料等に影響を与えない温度であれば、特に限定されないが、例えば、上記の様に保証温度の上限が８５℃とされる場合に、１００〜１５０℃とされる。このようにヒーター６１により基台２０を加熱することにより、ヒーター６１の設定温度をコントロールして、自由に基台２０の温度をコントロールすることができる。
【００３８】
そして、熱により基台２０が膨張している状態で、光ファイバ１０を図６の矢印Ａで示す方向に引っ張って、光ファイバ１０にテンションＦをかける。このように光ファイバ１０にテンションをかけることにより、光ファイバ１０は撓まずに直線状に張られた状態となる。このように光ファイバ１０を撓まずに直線状に張られた状態にすることにより、光ファイバ１０に予期せぬたわみによる過大な曲げ応力がかかることを防止できる。
【００３９】
この基台２０の温度がｔbaseである状態から保証温度の上限ｔmaxとなった時に光ファイバ１０のテンションが０以下となるようなテンションＴ０を、当該基台２０の線膨張係数及び光ファイバ１０の線膨張係数から求め、そのテンションＴ０で光ファイバ１０を引っ張ったまま、後述の様に光ファイバ１０をパイプ部５１の貫通孔５２内に固定する。このように光ファイバ１０を固定した場合の基台２０の温度と光ファイバ１０のテンションとの関係は、図７に示すようになる。図７において、温度ｔmax以下では、テンション０と示されているが、これは、光ファイバ１０に圧縮応力が掛かっている、若しくは光ファイバ１０が圧縮応力により撓んでいる状態である。すなわち、上述の条件で第２固定工程を行うことにより、保証温度範囲全域で、光ファイバ１０に圧縮応力が掛かり、引っ張り応力が掛かることを防止されていることがわかる。
【００４０】
光ファイバ１０の線膨張係数と基台２０の線膨張係数はそれぞれ予め分かっているので、保証温度下限において許容される光ファイバ１０の撓み量と、第２固定工程の温度ｔbaseと、この温度の時に許容される光ファイバ１０のテンションとから、温度ｔbaseとこの固定時のテンションＦとを設定する。このように設定された条件で、第２固定工程を行うことにより、保証温度の範囲全域において、光モジュール１の温度、すなわち、基台２０の温度が変動しても、光ファイバ１０が断線してしまうような引っ張り応力が光ファイバ１０にかかることを防止することができる。また、ファイバが撓む場合でも撓み量は、予め分かっている基台の熱収縮に基づいた量でしかなく、ファイバにクラック等が入るような撓みが発生することを防止できる。例えば、本実施形態において、光ファイバに与えるテンションＦは、例えば、１００ｇ重〜２００ｇ重とされる。
【００４１】
例えば、基台２０の等価的な線膨張係数をｋ１、光ファイバ１０の線膨張係数をｋ２、固定温度をｔbase、保証温度の上限をｔmaxとした場合、ファイバに与えるテンションＦが、
【数２】
2012140958.tif 000004
（但し、Ａはファイバの断面積、Ｅはファイバのヤング率を表す。）
を満たすように設定すれば、保証温度範囲全域において、光ファイバ１０に引っ張りテンションが掛かることを防止でき、かつ、圧縮応力による撓み量も予め算出することができるので、保証温度範囲全域において、撓みが許容限度を越えることを防止することができる。なお、図７に示すような基台２０の温度と光ファイバ１０のテンションとの関係は、
【数３】
2012140958.tif 000005
と設定することにより実現することができる。なお、筐体５０の構造によっては、基台２０以外の筐体５０から光ファイバ１０のテンションに作用を及ぼす場合もある。この意味で、基台２０以外の筐体５０からの寄与も含めて、ｋ１を基台２０の等価的な線膨張係数と表している。
【００４２】
第２固定工程においては、光ファイバ１０を上記所定のテンションに引っ張って、固定作業を行うため、ファイバマウントもしくは筐体の一部に光ファイバ１０を単に置き、何もテンションを掛け無い場合と比較して、精度の高いテンション管理を行うことができる。このように光ファイバ１０の固定時に正確にテンションを設定できるので、光モジュール１の保証温度範囲内において、光ファイバ１０に掛かる応力を所定の範囲にばらつき無く納めることができるため、光モジュール１の信頼性を向上させることができる。
【００４３】
次に光ファイバ１０にテンションＦを与えている状態で、光ファイバ１０をパイプ部５１の貫通孔５２内に固定する。具体的には、パイプ部５１に形成された穴５３から、紫外線硬化樹脂５５の前駆体である紫外線硬化性樹脂を貫通孔５２内に充填する。この時点で、貫通孔５２内には、既に光ファイバ１０が挿入されているため、貫通孔５２内における光ファイバ１０は、充填された紫外線硬化性樹脂で覆われる。そして、パイプ部５１の貫通孔内に紫外線が照射されて、紫外線硬化性樹脂が硬化して、図３に示すように光ファイバ１０がパイプ部５１の貫通孔５２内に固定される。紫外線の照射は、パイプと平行な方向からコリメートされたＵＶ光を入射すれば良い。なお、パイプ部５１の貫通孔５２内に紫外線硬化性樹脂を充填してから、光ファイバ１０にテンションを与えても良い。
【００４４】
そして、紫外線硬化樹脂５５を硬化させ、その後、ヒーターから光モジュール１を離し、徐々に光モジュール１の温度を低下させる。また、必要に応じて筐体５０を閉じ、筐体５０内を気密封止する。なお、筐体５０を閉じるのは、第１固定工程Ｐ３と第２固定工程Ｐ４の間であっても良い。
【００４５】
こうして、図１に示す光モジュール１を得る。
【００４６】
以上説明したように、光モジュールにおいては、保管時における環境温度や、動作時における発熱により、光モジュール１の保証温度範囲内で基台２０の温度が変動し、基台２０が熱膨張する場合がある。しかし、本発明による光モジュール１の製造方法においては、ファイバマウント３０に光ファイバ１０の一部を固定し、光モジュール１の保証温度の上限以上に基台２０を加熱することで、基台２０を熱膨張させて、さらに、光ファイバ１０にテンションを与えた状態で、パイプ部５１の貫通孔５２内に光ファイバ１０を固定するため、製造された光モジュール１は、保証温度の範囲内において、基台２０の温度が変動しても、光ファイバ１０が断線してしまうようなテンションが、光ファイバ１０にかかることを防止することができる。また、光モジュール１の温度が低い状態においては、光ファイバ１０が撓むことがあるが、撓み量は、基台２０の熱収縮に基づいた量でしかなく、撓み量を小さくすることができるので、必要以上に光ファイバ１０が撓むことを防止できる。このように本実施形態の光モジュール１の製造方法により製造された光モジュール１は、光ファイバ１０が断線することや、光ファイバ１０にクラックが入ることを防止でき、優れた信頼性を有することができる。
【００４７】
なお、上記実施形態においては、第１固定工程Ｐ３の後に、第２固定工程Ｐ４を行っているが、第１固定工程Ｐ３と第２固定工程Ｐ４の少なくとも一部を同時に行っても良い。
【００４８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図８は、本発明の第２実施形態に係る光モジュール２を示す平面図である。
【００４９】
図８に示すように、本実施形態の光モジュール２においては、光ファイバ１の一部が、はんだ３６によりファイバマウント３０上に固定されると共に、他の一部が、はんだ５６によりパイプ部５１の貫通孔５２内に固定されている点において、第１実施形態の光モジュール１と異なる。
【００５０】
このため、ファイバマウント３０の基台２０側と反対側の面には、ボンディングパッド３１が形成されている。ボンディングパッド３１は、はんだ３６が固定可能な材料であれば特に限定されないが、本実施形態においては、ファイバマウント３０側にチタン（Ｔｉ）層が積層されており、Ｔｉ層上に白金（Ｐｔ）層が積層されており、Ｐｔ層上に金（Ａｕ）層が積層されており、このＡｕ層の表面が、ボンディングパッド３１のファイバマウント３０側と反対側の表面とされている。そして、はんだ３６は、ボンディングパッド３１上に固定されると共に、ボンディングパッド３１上の光ファイバ１０を覆っている。こうして光ファイバ１０は、はんだ３６によりファイバマウント上に固定されている。
【００５１】
また、光ファイバ１０が挿入されているパイプ部５１の貫通孔５２内には、パイプ部５１の穴５３からはんだ５６が充填されており、貫通孔５２内において、光ファイバ１０は、はんだ５６により覆われて、貫通孔５２内に固定されている。
【００５２】
このはんだ３６、５６としては、例えば、金錫系の共晶はんだを挙げることができ、Ａｕと錫（Ｓｎ）の比としては、Ａｕ８０％−Ｓｎ２０％や、Ａｕ１０％−Ｓｎ９０％を挙げることができる。はんだ３６がＡｕ８０％−Ｓｎ２０％である場合、はんだ３６の融点は約２８０度とされる。
【００５３】
なお、光ファイバ１０は、ボンディングパッド３１上、及び、貫通孔５２内において、図示しないメタライズ層により被覆されており、このメタライズ層がはんだ３６、５６に固定されている。このメタライズ層は、はんだ３６、５６に濡れやすく、固定され易い構成とされており、特に限定されないが、例えば、Ｎｉ層とＡｕ層の積層体から成り、Ｎｉ層がクラッド１２の外周面を被覆しており、Ａｕ層がＮｉ層の外周面を被覆している。また、Ｎｉ層、Ａｕ層の厚さは、特に限定されないが、例えば、Ｎｉ層が２μｍ〜３μｍであり、Ａｕ層が０．１μｍ〜０．２μｍとされる。このようにメタライズ層の表面がＡｕ層により構成されることにより、フラックスが無くとも、メタライズ層のはんだ濡れ性が高くなるため好ましい。
【００５４】
このような光モジュール２の製造は次の様に行う。
【００５５】
（準備工程Ｐ１）
まず、第１実施形態と同様に準備工程Ｐ１を行う。ただし、光ファイバが接続されていない光モジュール半製体を準備するときに、ファイバマウント３０上にボンディングパッド３１を設ける。ボンディングパッド３１の形成は、蒸着法、スパッタ法、めっき法等の成膜加工により設ければ良い。また、後の配置工程Ｐ２を行った際に、光ファイバ１０におけるボンディングパッド３１上に位置する部分、及び、パイプ部５１の貫通孔５２内に位置する部分にメタライズ層を形成する。メタライズ層の形成は、めっき法により設けられることが好ましい。めっき法によれば、側面の形状が円筒状である光ファイバ１０の側面に対して、より均一な厚さでメタライズ層を設けることができるためである。
【００５６】
（配置工程Ｐ２）
次に配置工程Ｐ２を行う。このとき、準備工程Ｐ１において形成した光ファイバ１０のそれぞれのメタライズ層が、ボンディングパッド３１上、及び、パイプ部５１の貫通孔５２内に位置するようにして、光ファイバ１０を配置する。
【００５７】
（第１固定工程Ｐ３）
次に第１固定工程Ｐ３を行う。第１固定工程Ｐ３においては、まず、光ファイバ１０と隣り合うようにして、ボンディングパッド３１上にはんだ３６の塊を配置する。その後、レーザ光をファイバマウント３０に照射して、ファイバマウント３０を加熱する。このファイバマウント３０の熱により、ボンディングパッド３１上のはんだ３６が融解して、ボンディングパッド３１全体に広がると共に、光ファイバ１０のメタライズ層を被覆する。そして、レーザ光の照射を止めることにより、ファイバマウント３０の温度が低下して、光ファイバ１０の一部が、ファイバマウント３０上に固定される。
【００５８】
（第２固定工程Ｐ４）
次に第２固定工程Ｐ４を行う。第２固定工程Ｐ４においては、パイプ部５１の穴５３上にはんだ５６の塊を配置する。その後、高周波誘導加熱によりパイプ部５１を加熱する。そして、本実施形態においては、この高周波誘導加熱により、基台２０を同時に加熱する。そして、基台２０の温度が光モジュール２の保証温度の上限以上となった状態において、第１実施形態と同様にして、光ファイバ１０にテンションＦを与える。そして、この高周波誘導加熱により、穴５３上のはんだ５６を融解させて、はんだ５６をパイプ部５１の貫通孔５２内に充填する。その後、加熱を停止して、はんだ５６が固化することにより、光ファイバ１０は、パイプ部５１に固定される。
【００５９】
こうして、図８に示す光モジュール２を得る。
【００６０】
本実施形態のように、第２固定工程Ｐ４において、はんだ５６を融解する熱により基台２０を加熱することにより、他の手段で基台２０を加熱する必要が無く、製造工程を簡易にすることができる。
【００６１】
なお、本実施形態においては、高周波誘導加熱により第２固定工程Ｐ４を行ったが、抵抗加熱やレーザ光による加熱で、第２固定工程Ｐ４の加熱を行っても良い。また、本実施形態においては、はんだ５６を融解する熱により基台２０を加熱するものとしたが、第１実施形態と同様にして、ヒーターにより、基台２０を加熱しても良い。又、基台２０の熱とはんだ５６を融解する熱による組み合わせによる加熱であっても良い。
【００６２】
また、第１固定工程Ｐ３において、レーザ光をファイバマウント３０に照射して、ファイバマウント３０の熱によりはんだ３６を融解したが、第１固定工程Ｐ３においても、抵抗加熱ではんだ３６を融解しても良く、また、高周波誘導加熱によりはんだ３６を融解しても良い。
【００６３】
また、第２固定工程Ｐ４において光ファイバに与えられるテンションＦは、加熱前から与えられても良い。
【００６４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図９を参照して詳細に説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については、特に説明する場合を除き、同一の参照符号を付して重複する説明は省略する。図９は、本発明の第３実施形態に係る光モジュール３を示す平面図である。
【００６５】
図８に示すように、本実施形態の光モジュール３においては、光ファイバ１の一部が、熱硬化性樹脂３７によりファイバマウント３０上に固定されると共に、他の一部が、熱硬化性樹脂５７によりパイプ部５１の貫通孔５２内に固定されている点において、第１実施形態の光モジュール１と異なる。
【００６６】
このような光モジュール３の製造は次の様に行う。
【００６７】
（準備工程Ｐ１、配置工程Ｐ２）
まず、第１実施形態と同様に準備工程Ｐ１を行う。そして、第１実施形態と同様にして配置工程Ｐ２を行う。
【００６８】
（第１固定工程Ｐ３）
次に、ファイバマウント３０上に配置された光ファイバ１０の一部をファイバマウント上に固定する。具体的には、配置工程Ｐ２において、ファイバマウント３０上に光ファイバ１０が配置された状態で、未硬化状態の熱硬化性樹脂を光ファイバ１０とファイバマウント３０の上面とを接続するように塗布する。
【００６９】
その後、未硬化状態の熱硬化性樹脂をヒーターにより加熱して、熱硬化性樹脂を硬化させる。こうして、光ファイバ１０の一部が、ファイバマウント３０に熱硬化性樹脂３７により固定された状態となる。
【００７０】
（第２固定工程Ｐ４）
次に未硬化状態の熱硬化性樹脂をパイプ部５１に形成された穴５３から、貫通孔５２内に充填し、貫通孔５２内における光ファイバ１０を、熱硬化性樹脂で覆う。そして、ヒーターにより、パイプ部５１を加熱すると共に、基台２０を加熱し、基台２０の温度が光モジュール２の保証温度の上限以上となった状態において、第１実施形態と同様にして、光ファイバ１０にテンションＦを与える。
【００７１】
なお、本実施形態のように、熱硬化性樹脂を硬化させるための熱により基台２０を光モジュールの保証温度の上限以上にする場合、熱硬化性樹脂５７の硬化温度は、光モジュール２の保証温度の上限より高い温度とされる。そして、このテンションは、未硬化状態の熱硬化性樹脂が硬化する前に与えられる必要があるため、テンションは、加熱前から与えられることが好ましい。
【００７２】
こうして硬化した熱硬化性樹脂５７により光ファイバ１０がパイプ部５１の貫通孔５２内に固定され、図９に示す光モジュールを得る。
【００７３】
本実施形態のように、第２固定工程Ｐ４において、未硬化状態の熱硬化樹脂を硬化させる熱により基台２０を加熱することにより、他の手段で基台２０を加熱する必要が無く、製造工程を簡易にすることができる。
【００７４】
なお、本実施形態においては、ヒーターにより第２固定工程Ｐ４を行ったが、他の手段により熱硬化性樹脂を加熱しても良い。さらに、熱硬化性樹脂を硬化させるヒーターとは別のヒーターを用いて、基台２０を加熱しても良い。
【００７５】
また、第１固定工程Ｐ３においても、他の手段により熱硬化性樹脂を硬化させても良い。
【００７６】
以上、本発明について、第１、第２実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７７】
上記実施形態においては、半導体レーザ素子から出力されるレーザ光を光ファイバにより出力する光モジュールを例に説明したが、本発明は、これに限らず、２ヶ所の固定部に光ファイバが固定される光モジュールの製造方法であれば、他の光モジュールにも適用可能である。例えば、２ヶ所の固定部に光ファイバが固定されるタイプのＬｉＮｂＯ３変調器等の光モジュールにも用いることができる。
【００７８】
また、第１固定工程Ｐ３や、第２固定工程Ｐ４において、光ファイバ１０を固定する部材は、上記実施形態における部材以外であっても良く、例えば、ガラスフリットや熱可塑性樹脂を用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上説明したように、本発明によれば、優れた信頼性を有する光モジュールを製造することができる光モジュールの製造方法が提供される。
【符号の説明】
【００８０】
１、２、３・・・光モジュール
１０・・・光ファイバ
１１・・・コア
１２・・・クラッド
１５・・・メタライズ層
２０・・・基台
３０・・・ファイバマウント
３１・・・ボンディングパッド
３５・・・紫外線硬化樹脂
３６，５６・・・はんだ
３７・・・熱硬化性樹脂
４０・・・レーザマウント
４５・・・半導体レーザ素子
５０・・・筐体
５１・・・パイプ部
５２・・・貫通孔
５３・・・穴
５５・・・紫外線硬化樹脂
５７・・・熱硬化性樹脂
６１・・・ヒーター
Ｐ１・・・準備工程
Ｐ２・・・配置工程
Ｐ３・・・第１固定工程
Ｐ４・・・第２固定工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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