(57)【要約】【課題】  波長多重分割フィルタを搭載する構造の作成に特殊な加工が不要となる光モジュールを提供する。【解決手段】  本発明の光モジュールは、単一の光ファイバと光学的に結合する光モジュールであり、第１の光デバイス、第２の光デバイス、ＷＤＭフィルタ、及び、本体部を備えている。ＷＤＭフィルタは、第１の波長の光を透過し第１の光デバイスと光ファイバとを光学的に結合させ、第２の波長の光を反射し第２の光デバイスと光ファイバとを光学的に結合させる。本体部は、第１の光デバイス、第２の光デバイス、及び、ＷＤＭフィルタを搭載するためのものであり、筒状をなしている。本体部の内孔を画成する面は、内孔の一部をテーパー状とする斜面を含んでいる。波長多重分割フィルタは、この斜面に搭載されている【選択図】  図２
2010054984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の光ファイバと光学的に結合する光モジュールであって、
第１の光デバイス及び第２の光デバイスと、
第１の波長の光を透過し前記第１の光デバイスと前記光ファイバとを光学的に結合させ、前記第２の波長の光を反射し前記第２の光デバイスと前記光ファイバとを光学的に結合させる波長多重分割フィルタと、
前記第１の光デバイス、前記第２の光デバイス、及び、前記波長多重分割フィルタを搭載する筒状の本体部と、
を備え、
前記本体部の内孔を画成する面は、該内孔の一部をテーパー状とする斜面を含んでおり、
前記波長多重分割フィルタは、前記斜面に搭載されている、
光モジュール。
【請求項２】
前記本体部は、第１の孔、該第１の孔より小径の第２の孔、前記第１の孔と前記第２の孔とを接続する接続孔を提供しており、
前記第１の孔、前記第２の孔、及び前記接続孔は同軸状に設けられており、
前記斜面は、前記接続孔を画成しており、
前記第１の光デバイスは、前記第１の孔内に配置されており、
前記第２の光デバイスは、前記本体部の側壁に支持されており、該側壁に設けられた側孔であって前記第２の孔まで延びる側孔を介して前記波長多重分割フィルタに光学的に結合されている、
請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記本体部は、前記光ファイバと前記第２の孔内に位置する前記波長多重分割フィルタとを光学的に結合する光通過孔を提供しており、
前記光通過孔の軸線は、前記第２の孔の軸線からオフセットしている、
請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記本体部は、前記第１の孔と前記接続孔との間に、前記接続孔に連続し且つ前記第１の孔より小径の中間孔を提供しており、
前記波長多重分割フィルタの一端部は、前記斜面と前記中間孔を画成する面との境界に当接している、
請求項１〜３の何れか一項に記載の光モジュール。
【請求項５】
単一の光ファイバと光学的に結合する双方向光モジュールを製造する方法であって、
第１の孔と、該第１の孔より小径の第２の孔と、該第１の孔と該第２の孔との間に位置する接続孔と、該第２の孔に対して該第１の孔と反対側に位置し、該第１の孔、該第２の孔、及び該接続孔の共通の軸線からオフセットしている光通過孔とを、本体部にドリルで形成する工程と、
ベースと、該ベースに支持されており前記第１の孔の径より小さい径をもつ胴部と、該胴部の中心軸線に対して傾斜する斜面をもつ先端部とを有する治具の該斜面上に、波長多重分割フィルタを配置する工程と、
前記波長多重分割フィルタの表面の一部に接着剤を塗布する工程と、
前記治具の胴部を覆うように前記先端部から前記本体部を被せる工程と、
前記光通過孔から前記波長多重分割フィルタを観察して、該波長多重分割フィルタと前記本体部との位置合わせを行う工程と、
前記接続孔を画成する前記本体部の斜面に前記波長多重分割フィルタを前記接着剤により接着する工程と、
を含む方法。
【請求項６】
前記接着剤が、紫外線硬化型且つ熱硬化型の接着剤である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記治具の前記ベースにはアライメントマークが設けられており、
前記位置合わせを行う工程では、該アライメントマークに対して前記本体部の方向が決定される、
請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
前記波長多重分割フィルタは、一対の端部を有しており、該一対の端部のうちの一方を含む領域で前記本体部の前記斜面に接着され、且つ、前記光通過孔から該波長多重分割フィルタを観察した場合に該光通過孔の境界と前記一対の端部のうち他方とが重なるときに、前記本体部の前記斜面に対して所定の接着長が確保される長さを有している、請求項５〜７の何れか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールに関するものであり、特に、光送信機能と光受信機能とを単一の光ファイバに対して備える一芯双方向光モジュールに好適な新規な構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、一芯双方向光モジュールが開示されている。この光モジュールは、単一の光ファイバに対して、波長１．３１μｍでの光送信機能と、波長１．４８μｍ又は１．５５μｍでの光受信機能と、を備えている。図１は、従来の一芯双方向光モジュールを概略的に示す図である。図１の（Ａ）には、従来の一心双方向光モジュールを分解して示す斜視図が示されており、図１の（Ｂ）には、従来の一心双方向光モジュールにおけるＷＤＭ（波長多重分割）ユニットを破断して示す斜視図が示されている。
【０００３】
図１に示す光モジュール１００は、光送信デバイス１１０、光受信デバイス１２０、及び、ＷＤＭ（波長多重分割）ユニット１３０を備えている。光送信デバイス１１０は、半導体レーザを内蔵しており、光受信デバイス１２０は、フォトダイオードを搭載している。光送信デバイス１１０及び光受信デバイス１２０は、同軸形状のＷＤＭユニット１３０を介して組立てられている。ＷＤＭユニット１３０の先端には、光コネクタを受容するスリーブ、又は、外部機器とピグテールによる光結合が意図される場合にはピグテールユニット１４０が装着される。
【０００４】
図１の（Ｂ）に示すように、ＷＤＭユニット１３０内には、ＷＤＭフィルタ１３２、及び、カットフィルタ１３４が装着されている。光送信デバイス１１０から出射された光は、当該光送信デバイス１１０の先端に装着されているレンズ１１２により集光され、ＷＤＭフィルタ１３２を透過してピグテールユニット１４０内の光ファイバに結合する。一方、ピグテールユニット１４０内の光ファイバから出射した光はＷＤＭフィルタ１３２により反射されて、ＷＤＭユニット１３０の側面に装着された光受信デバイス１２０に向かう。なお、図１には描かれていないが、光受信デバイス１２０の先端にもレンズがセットされており、ピグテールユニット１４０を出射してＷＤＭフィルタ１３２で反射された受信光は、当該レンズで集光されて光受信デバイス１２０内のフォトダイオードに入射する。
【０００５】
図１の（Ｂ）に示すように、ＷＤＭユニット１３０は円筒状の部材である。ＷＤＭユニット１３０の一方側の開口１３０ａ内には送信デバイス１１０が受納されている。ＷＤＭユニット１３０の他方側の端面１３０ｂは、ピグテールユニット１４０を搭載するために平坦に加工されている。
【０００６】
ＷＤＭユニット１３０には、開口１３０ａに連続して、一方側から他方側へと向かう順に径を小さくした三つの内孔１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅが形成されている。光送信デバイス１１０から出射された光は、これらの内孔１３０ｃ，１３０ｄ，１３０ｅを通過して、ＷＤＭフィルタ１３２に向かう。
【０００７】
ＷＤＭユニット１３０の側面、即ち、内孔１３０ｃ〜１３０ｅの反対側には、ＷＤＭフィルタ１３２を搭載するための斜面１３０ｆが形成されている。即ち、斜面１３０ｆは、ＷＤＭユニット１３０の内孔１３０ｃ〜１３０ｅの一部を画成する面ではなく、ＷＤＭユニット１３０の側面の一部を画成している。
【０００８】
この斜面１３０ｅは、ピグテールユニット１４０内のファイバの光軸と送信デバイス1１０の光軸とを結ぶ軸に対して、略４５°の角度に傾斜させる必要がある。これは、送信デバイス１１０の出射光を光ファイバに結合させ、また、光ファイバからの受信光を受光デバイス１２０内のフォトダイオードに結合させるためである。
【特許文献１】特開２００５−０９９４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＷＤＭフィルタ１３２を光学多層膜にて形成した場合には、光の入射角が、当該フィルタ１３２の反射特性、透過特性に影響を与える。光モジュール１００では、ＷＤＭフィルタ１３２には、波長１．３１μmの光を略１００％透過し、且つ、波長１．４８〜１．５５μｍの波長の光を略１００％反射する特性が要求される。したがって、光（出射光、入射光）の光軸に対して、ＷＤＭフィルタ１３２の光軸の角度が精密に調整されなければならない。
【００１０】
図１に示す光モジュール１００では、斜面１３０ｆ、即ち、ＷＤＭフィルタ１３２の搭載面１３０ｆが、ＷＤＭユニット１３０の外部から精密研削（フライス加工）等により形成されている。すなわち、従来は、ＷＤＭユニット１３０を研削ドリル等に対して斜め（４５°）にセットした上で平面加工することで、この斜面を形成していた。このように、従来の双方向光モジュールでは、ＷＤＭフィルタを搭載するための構造を、アセンブリ外部から特殊な工法を用いて加工する必要があった。
【００１１】
本発明は、波長多重分割フィルタを搭載する構造の作成に特殊な加工が不要となる光モジュール、及び、当該光モジュールの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の光モジュールは、単一の光ファイバと光学的に結合する光モジュールであり、第１の光デバイス、第２の光デバイス、波長多重分割フィルタ（ＷＤＭフィルタ）、及び、本体部を備えている。ＷＤＭフィルタは、第１の波長の光を透過し第１の光デバイスと光ファイバとを光学的に結合させ、第２の波長の光を反射し第２の光デバイスと光ファイバとを光学的に結合させる。本体部は、第１の光デバイス、第２の光デバイス、及び、ＷＤＭフィルタを搭載するためのものであり、筒状をなしている。本体部の内孔を画成する面は、内孔の一部をテーパー状とする斜面を含んでいる。波長多重分割フィルタは、この斜面に搭載されている。
【００１３】
筒状の本体部の内孔はドリル加工等によって簡易に製造可能である。また、このドリルのテーパー状の先端面を利用することで簡易にテーパー状の内孔を形成することが可能である。このテーパー状の内孔を画成する本体部の斜面にＷＤＭフィルタを搭載することによって、波長多重分割フィルタを搭載する構造の作成に特殊な加工が不要となる。
【００１４】
本発明の光モジュールは以下の構成を有し得る。即ち、本体部は、第１の孔、該第１の孔より小径の第２の孔、第１の孔と第２の孔とを接続する接続孔を提供している。第１の孔、第２の孔、及び接続孔は同軸状に設けられている。上記の斜面は、接続孔を画成している。第１の光デバイスは、第１の孔内に配置されている。第２の光アセンブリは、本体部の側壁に支持されており、当該側壁に設けられた側孔であって第２の孔まで延びる側孔を介して波長多重分割フィルタに光学的に結合されている。
【００１５】
本体部は、光ファイバと第２の孔に位置する波長多重分割フィルタとを光学的に結合する光通過孔を提供しており、光通過孔の軸線は、第２の孔の軸線からオフセットしていることが好適である。
【００１６】
本体部は、第１の孔と接続孔との間に接続孔に連続し且つ第１の孔より小径の中間孔を提供しており、波長多重分割フィルタの一端部は、斜面面と中間孔を画成する面との境界に当接していることが好適である。この構成によれば、波長多重分割フィルタの位置決めが容易となる。
【００１７】
本発明の別の側面は、単一の光ファイバと光学的に結合する双方向光モジュールを製造する方法に関するものである。本製造方法は、（ａ）第１の孔と、該第１の孔より小径の第２の孔と、該第１の孔と該第２の孔との間に位置する接続孔と、該第２の孔に対して該第１の孔と反対側に位置し、該第１の孔、該第２の孔、及び該接続孔の共通の軸線からオフセットしている光通過孔とを、本体部にドリルで形成する工程と、（ｂ）ベースと、該ベースに支持されており第１の孔の径より小さい径をもつ胴部と、該胴部の中心軸線に対して傾斜する斜面をもつ先端部とを有する治具の該斜面上に波長多重分割フィルタを配置する工程と、（ｃ）波長多重分割フィルタの表面の一部に接着剤を塗布する工程と、（ｄ）治具の胴部を覆うように先端部から本体部を被せる工程と、（ｅ）光通過孔から波長多重分割フィルタを観察して、該波長多重分割フィルタと本体部との位置合わせを行う工程と、（ｆ）接続孔を画成する本体部の斜面に波長多重分割フィルタを接着剤により接着する工程と、を含む。
【００１８】
本製造方法によれば、ＷＤＭユニットに特殊な加工が不要な本体部を用いて、当該本体部の内孔の斜面に波長多重分割フィルタを精度良く装着することが可能である。
【００１９】
本製造方法では、接着剤として紫外線硬化型且つ熱硬化型の接着剤を用いることができる。このような接着剤は、本体部と波長多重分割フィルタとの位置合わせを行った後に、硬化させることができるので、本体部への波長多重分割フィルタの装着をより容易なものとすることができる。
【００２０】
本製造方法では、治具のベースにアライメントマークを設けておき、位置合わせを行う工程では、アライメントマークに対して本体部の方向を決定することができる。これにより、本体部と波長多重分割フィルタとの回転方向における位置合わせを容易に達成することが可能である。
【００２１】
また、本製造方法では、波長多重分割フィルタが、一対の端部を有しており、当該一対の端部のうちの一方を含む領域で本体部の斜面に接着され、且つ、光通過孔から波長多重分割フィルタを観察した場合に光通過孔の境界と一対の端部のうち他方とが重なるときに、本体部の斜面に対して所定の接着長が確保される長さを有していることが好適である。
【００２２】
かかる長さを有する波長多重分割フィルタによれば、光通過孔から波長多重分割フィルタを観察しつつ本体部と波長多重分割フィルタとの位置合わせを行うことによって、本体部に対する波長多重分割フィルタの接着長を容易に所定の長さとすることができる。このように接着長を定めることによって、ドリル加工された斜面に装着された波長多重分割フィルタの角度を容易に所望の角度とすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、波長多重分割フィルタを搭載する構造の作成に特殊な加工が不要となる光モジュール、及び、当該光モジュールの製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００２５】
図２は、一実施形態に係る光モジュールを分解し、且つ、一部破断して示す斜視図である。図２に示す光モジュール１０は、第１の光デバイス１２、第２の光デバイス１４、ＷＤＭユニット１６、及び、ピグテールユニット１８を備えている。
【００２６】
本例では、第１の光デバイス１２は、光送信デバイスであり、半導体レーザといった発光素子を有している。本例の第１の光デバイス１２は、第１の波長の光を出射する。第１の波長とは、例えば、１．３１μｍの波長である。
【００２７】
第２の光デバイス１４は、光受信デバイスであり、フォトダイオードといった受光素子を有しており、ピグテールユニット１８から出射される第２の波長の光を受光する。第２の波長とは、例えば、１．４８μｍ又は１．５５μｍの波長である。
【００２８】
なお、本発明の光モジュールは、光デバイスの数に応じてＷＤＭフィルタを設けることによって複数の光デバイスを備えることができる。また、複数の光デバイスは、光送信デバイス及び光受信デバイスの何れであってもよい。
【００２９】
光モジュール１０では、ＷＤＭユニット１６に第１の光デバイス１２及び第２の光デバイス１４が搭載されている。第２の光デバイス１４は、第１の光デバイス１２とピグテールユニット１８の光ファイバとを結ぶ光軸に対して交差する方向においてＷＤＭユニット１６に装着されている。
【００３０】
ＷＤＭユニット１６内には、ＷＤＭフィルタ２０、及び、カットフィルタ２２が搭載されている。ＷＤＭフィルタ２０は、第１の波長の光を透過し、第２の波長の光を透過する特性を有している。また、カットフィルタ２２は、第１の波長の光を遮断し、第２の波長の光を透過する特性を有している。これら特性に関しては、図１に示した従来の光モジュールと同様である。
【００３１】
本光モジュール１０では、ＷＤＭフィルタ２０を搭載するための構造が、従来の光モジュールと異なっている。図３は、その一端側から見た場合の一実施形態に係るＷＤＭユニットの平面図を示している。図４は、一実施形態に係るＷＤＭユニットの縦断面図である。
【００３２】
図３及び図４に示すように、ＷＤＭユニット１６は、本体部２４を有している。本体部２４には、上述したＷＤＭフィルタ２０及びカットフィルタ２２が搭載されている。本体部２４は、筒状の部材であり、当該本体部２４には、第１の孔２４ａ、第２の孔２４ｂ、接続孔２４ｃ、及び光通過孔２４ｄが形成されている。第１の孔２４ａ、接続孔２４ｃ、及び第２の孔２４ｂは、同軸に設けられている（Ｚ１軸を共有している）。
【００３３】
第１の孔２４ａは、図２に示すように、本体部２４の一端側に位置している。この第１の孔２４ａは、第１の光デバイス１２を受納する空間となっている。第１の孔２４ａの径は、第２の孔２４ｂの径より大きく、これら第１の孔２４ａと第２の孔２４ｂとの間には、接続孔２４ｃが位置している。したがって、接続孔２４ｃは、テーパー状の孔となっている。この接続孔２４ｃを画成する斜面２４ｅに、ＷＤＭフィルタ２０が搭載されている。当該ＷＤＭフィルタ２０は、第２の孔２４ｂの内部にまで延在している。
【００３４】
第１の孔２４ａ、第２の孔２４ｂ、接続孔２４ｃ、及び光通過孔２４ｄは、通常の切削加工（ドリル加工）のみで形成可能である。即ち、これらの孔を本体部２４に形成する際には、まず、小径の第２の孔２４ｂを小径ドリルで形成する。次いで、第２の孔２４ｂをガイド孔として、大径の第１の孔２４ａを、大径ドリルで形成する。この第１の孔２４ａの加工は、本体部２４の中程で停止させる。この停止位置は、ドリルの研削精度程度で構わない。また、第１の孔２４ａの形成には、先端のテーパー角が所定の角度を有するドリルを用いる。
【００３５】
以上のような二段階のドリル加工により、第１の孔２４ａ、第２の孔２４ｂ、及び接続孔２４ｃを、本体部２４の内部に形成することができる。接続孔２４ｃのテーパー角、即ち、斜面２４ｅが軸線Ｚ１に対して成す角度は、ドリルの先端テーパー角により実質的に決定される。この角度を有する斜面２４ｅに接着剤を用いてＷＤＭフィルタ２０を貼り付けることにより、本体部２４の側面に特別な加工を施すことなく、ＷＤＭフィルタ２０を所定の角度で本体部２４に実装することが可能となる。
【００３６】
また、本体部２４には、上述したように光通過孔２４ｄが形成されている。光通過孔２４ｄは、第２の孔２４ｂに連続しており、本体部２４の他端まで形成されている。この光通過孔２４ｄの径は、第２の孔２４ｂの径より小さくなっている。
【００３７】
また、光通過孔２４ｄの中心軸線Ｚ２は、第１の孔２４ａ、第２の孔２４ｂ、及び接続孔２４ｃの軸線Ｚ１に対してオフセットされている。即ち、図３及び図４に示すように、光通過孔２４ｄを画成する面のうち、カットフィルタ２２が装着されている側の面は、第２の孔２４ｂを画成する面に連続している。一方、光通過孔２４ｄを画成する面のうち、カットフィルタ２２が装着されている側とは反対側の面は、第２の孔２４ｂを画成する面に段差２４ｆを介して繋がっている。
【００３８】
光通過孔２４ｄの中心軸線Ｚ２が第１の孔２４ａ及び第２の孔２４ｂとはオフセットされている理由は以下の通りである。第１の光デバイス１２からの光は、レンズ１２ａの光軸に対して角度をもって出射される。これは、第１の光デバイス１２から出射された光が反射光となって再び第１の光デバイス１２に入射して雑音源となることを避けるためである。このように第１の光デバイス１２から出射される光を効率よくピグテールユニット１８に結合させるために、光通過孔２４ｄの軸線Ｚ２は、第１の孔２４ａ、第２の孔２４ｂ、及び接続孔２４ｃの軸線Ｚ１からオフセットされている。ＷＤＭフィルタ２０は、この軸線Ｚ２上に位置するように第２の孔２４ｂの内部にまで延び、且つ、斜面２４ｅに装着されている。
【００３９】
また、本体部２４には、当該本体部２４の側面から第２の孔２４ｂまで延びる側孔２４ｇが形成されている。この側孔２４ｇ内に第２の光デバイス１４が挿入されることによって、第２の光デバイス１４は、本体部２４の側壁に支持されている。また、側孔２４ｇ内には、第２の孔２４ｂと第２の光デバイス１４との間で、当該側孔２４ｇを塞ぐように、カットフィルタ２２が設けられている。具体的には、側孔２４ｇは、本体部２４の側面から第２の孔２４ｂに向けて順に径が小さくなる複数の孔を含んでいる。カットフィルタ２２は、当該複数の孔のうち連続する二つの孔によって提供される段面に装着されている。
【００４０】
以下、本体部２４とＷＤＭフィルタ２０との位置関係について、より詳細に説明する。図５は、本体部の一部とＷＤＭフィルタとを拡大して示す断面図である。図６は、ＷＤＭフィルタと本体部との接触状態を示す図である。図６の（Ａ）には、第２の孔２４ｂを画成する面と斜面２４ｅとの境界に対するＷＤＭフィルタ２０の接触状態が示されている。図６の（Ｂ）には、ＷＤＭフィルタ２０の一端部における斜面２４ｅとの接触状態が示されている。
【００４１】
本体部２４の接続孔２４ｃはドリル加工により形成されるので、その水平断面は円形である。即ち、斜面２４ｅの水平断面は円形である。また、第２の孔２４ｂを画成する面と斜面２４ｅとの境界での斜面２４ｅの曲率は、ＷＤＭフィルタ２０の一端部との接触位置を含む水平断面での斜面２４ｅの曲率とは異なっている。即ち、後者の曲率は、前者の曲率より大きくなっている。
【００４２】
ＷＤＭフィルタ２０は、本例では、矩形の平面形状を有する板状の光学部品であり、ＷＤＭフィルタ２０を構成する面のうち、斜面２４ｅに対面する面２０ａは、略平面である。ＷＤＭフィルタ２０は、一対の第１の端部を含んでおり、また、当該第１の端部に対して交差する方向に延びる一対の第２の端部を含んでいる。
【００４３】
図６の（Ａ）に示すように、ＷＤＭフィルタ２０は、第２の孔２４ｂを画成する面と斜面２４ｅとの境界では、斜面２４ｅに対して、一対の第２の端部における二点Ｐ１及びＰ２で点接触する。また、点Ｐ１及びＰ２を含む水平断面において、ＷＤＭフィルタ２０と斜面２４ｅとの間には、ギャップＧ１が発生する。ＷＤＭフィルタ２０と斜面２４ｅとの間のギャップＧ１の距離Ｌ１は、第２の孔２４ｂを画成する面との境界における斜面２４ｅの径と、ＷＤＭフィルタ２０の幅Ｗｆとによって定まる。したがって、第２の孔２４ｂを画成する面との境界における斜面２４ｅの径が１．６ｍｍであり、ＷＤＭフィルタ２０の幅Ｗｆが０．８５ｍｍである場合には、距離Ｌ１は約７０μｍとなる。
【００４４】
また、図６の（Ｂ）に示すように、ＷＤＭフィルタ２０は、一対の第１の端部のうちの一方においても、その両側の二点Ｐ３及びＰ４で斜面２４ｅと点接触する。したがって、ＷＤＭフィルタ２０の一端部と斜面２４ｅとの間にもギャップＧ２が発生する。このように、ＷＤＭフィルタ２０の一対の第１の端部間を通る中心軸線と本体部２４の軸線Ｚ１との位置関係がねじれを生じない限り、ＷＤＭフィルタ２０は四点で斜面２４ｅと接触する。
【００４５】
図７は、本体部の中心軸線に平行な断面におけるＷＤＭフィルタと本体部との位置関係を示す図である。図７の（Ａ）には、ＷＤＭフィルタ２０の中央を通過する断面におけるＷＤＭフィルタ２０と本体部２４との位置関係が示されており、図７の（Ｂ）には、ＷＤＭフィルタ２０の一対の第２の端部のうち一方を含む断面におけるＷＤＭフィルタ２０と本体部２４との位置関係が示されている。
【００４６】
図７に示すように、斜面２４ｅは、ドリル先端の形状を反映して僅かに凹面となっている。また、図７の（Ａ）に示すように、ＷＤＭフィルタ２０の中央部と斜面２４ｅとの間には、斜面２４ｅの円形の水平断面形状を反映して、５０〜１００μｍにわたるギャップＧ１〜Ｇ２が発生している。
【００４７】
一方、図７の（Ｂ）に示すように、ＷＤＭフィルタ２０の一対の第２の縁部においては、斜面２４ｅの凹面形状を反映して中央にギャップが発生しているが、その大きさは約５μｍと僅かである。後述するように、ＷＤＭフィルタ２０は斜面２４ｅに接着剤を用いて装着されるが、この５μｍのギャップは接着剤の塗布厚程度の値であり、接着剤により充填されてしまう。したがって、ＷＤＭフィルタ２０は、ボイドを生じることなく本体部２４に装着され得る。
【００４８】
以下、ＷＤＭフィルタ２０を本体部２４に装着した場合の位置的誤差について詳述する。図５及び図６に示すように、第１の孔２４ａを形成する際に用いたドリル先端のテーパー角をαとし、第２の孔２４ｂの径をＲとし、ＷＤＭフィルタ２０の幅、即ち、一対の第２の端部間の距離をＷｆとし、ＷＤＭフィルタ２０と斜面２４ｅとの重なり長、即ち、ＷＤＭフィルタ接着長をＬａとすると、軸線Ｚ１に対するＷＤＭフィルタ２０の傾斜角θ（フィルタ搭載角度）、及び、そのバラツキの幅は、以下の式で表される。
θ／θ０〜Ａ１・Δα／α＋Ａ２・ΔＲ／Ｒ＋Ａ３・ΔＷｆ／Ｗｆ＋Ａ４・ΔＬａ／Ｌａ
【００４９】
実際にドリルを用いて第１の孔２４ａ及び接続孔２４ｃを加工する場合には、後述するようにドリル先端角αは一様に定まらないが、ここでは、任意の縦断面を想定した場合の斜面２４ｅの両端を結ぶ直線と軸線Ｚ１とが成す角をαとして採用した。また、上式において、バラツキの寄与を与える係数Ａ１〜Ａ４は、実際の体系に基づいて計算した理論値とした。なお、上式において、Δを付した要素は、対応するパラメータのバラツキを示している。また、θ０は、目標とするＷＤＭフィルタ搭載角であり、４２．２°である。
【００５０】
上式を用いて、パラメータα、Ｒ、Ｗｆ、及びＬａについて対応のバラツキを含めて計算を行い、フィルタ搭載角度θを導出した結果を、図８に示す。図８は、ＷＤＭフィルタ接着長Ｌａとフィルタ搭載角θとの関係を、Ｗｆ及びαをパラメータとして示している。即ち、図８は、目標のフィルタ角度４２．２°に対して、バラツキの大きいパラメータであるドリル先端のテーパー角α及びＷＤＭフィルタの幅Ｗｆをパラメータとして、ＷＤＭフィルタ接着長Ｌａとフィルタ搭載角θとの関係を示している。なお、図８では、テーパー角αを３９±０．５°とし、幅Ｗｆを０．８５±０．０５ｍｍとしている。これら二つのパラメータα及びＷｆは、ＷＤＭユニット１６に本質的に起因するバラツキ要因である。これに対して、図８は、ＷＤＭフィルタの接着長Ｌａを横軸にとっており、当該Ｌａを０．４７５ｍｍ〜０．５７５ｍｍとしている。即ち、図８は、α及びＷｆをパラメータとし、ＷＤＭフィルタの接着長Ｌａを０．５２５ｍｍに対して±５０μｍのバラツキとしてＷＤＭフィルタの搭載角度θのバラツキを求めたものである。
【００５１】
ピグテールユニット１８に対する第１の光デバイス１２及び第２の光デバイス１４の光結合効率、特に第２の光デバイス１４との間の効率を考慮すると、ＷＤＭフィルタ２０の搭載角度に許容されるバラツキは、目標とする４２．２°に対して±１．５°である。図８に示すように、種々のパラメータのバラツキを考慮したフィルタ搭載角度θは、目標とするフィルタ搭載角度４２．２度に対して、±１．１度の範囲に収まっている。したがって、斜面２４ｅにＷＤＭフィルタ２０を搭載する光モジュール１０は、十分に仕様を満足できるものである。
【００５２】
以下、本光モジュールの１０の製造方法について説明する。本製造方法は、接着長のバラツキを、上述した±５０μｍの範囲とするものである。本製造方法では、まず、本体部２４を上述したようにドリル加工することによって、当該本体部２４に、第１の孔２４ａ、第２の孔２４ｂ、接続孔２４ｃ、及び、側孔２４ｇといった孔が形成される。
【００５３】
次いで、本製造方法では、ＷＤＭフィルタが治具上に搭載される。図９は、ＷＤＭフィルタを搭載するための治具を示す斜視図である。図１０は、ＷＤＭフィルタを搭載するための治具の一部を拡大して示す斜視図である。図９及び図１０に示すように、ＷＤＭフィルタ２０を搭載するための治具３０は、ベース３０ａ、胴部３０ｂ、及び先端部３０ｃを有している。
【００５４】
ベース３０ａは、板状の部分であり、その主面上に沿って本体部２４を移動させることができる。また、ベース３０ａの主面上には、アライメントマーカー３０ｆが形成されている。このアライメントマーカー３０ｆは、後述するように本体部２４の回転方向の位置合わせのために用いられる。
【００５５】
ベース３０ａには、胴部３０ｂが支持されている。胴部３０ｂは、中心軸線Ｚ３方向に延びる柱状をなしており、第１の孔２４ａより小さい径を有している。この胴部３０ｂは、ベース３０ａの主面に直行する方向に延びている。
【００５６】
胴部３０ｂの先端側には、先端部３０ｃが設けられている。先端部３０ｃは、斜面３０ｄを有している。この斜面３０ｄは、胴部３０ｂの中心軸線Ｚ３に対して傾斜する面である。この斜面３０ｄの傾斜角は、ＷＤＭユニット１６の本体部２４の斜面２４ｅの角度に対応する角度である。また、先端部３０ｃには、斜面３０ｄに直行する当接面３０ｅが設けられている。
【００５７】
本製造方法では、このような構造の治具３０の斜面３０ｄにＷＤＭフィルタ２０が搭載される。また、斜面３０ｄ上に配置された際に、ＷＤＭフィルタ２０は一端部の端面が当接面３０ｅに当接することによって、ＷＤＭフィルタ２０は、治具３０上に安定して搭載される。なお、当接面３０ｅの幅はＷＤＭフィルタ２０の幅に略一致しており、これによって、ＷＤＭフィルタ２０を、その幅方向において、治具３０に対して位置合わせすることができる。
【００５８】
図１１は、ＷＤＭユニットの本体部を治具に被せる工程を示す図である。本製造方法では、次いで、図１１に示すように、ＷＤＭフィルタ２０の一端部側の表面上に接着剤３２が塗布される。そして、図１１に示すように、本体部２４が、胴部３０ｂを覆うように、先端部３０ｃ側から、胴部３０ｂ及び先端部３０ｃに被せされる。
【００５９】
次いで、本製造方法では、ＷＤＭフィルタ２０と本体部２４との位置合わせが行われる。この位置合わせは、回転方向におけるＷＤＭフィルタ２０と本体部２４との位置合わせ、及び、ＷＤＭフィルタ２０の本体部２４の斜面２４ｅに対する位置合わせとを含んでいる。
【００６０】
図１２は、ＷＭＤユニットの本体部とＷＤＭフィルタとの回転方向における位置合わせを行う工程を示す図である。図１２に示すように、本体部２４の先端の面には、マーカー２４ｊ（図２も参照のこと）が形成されている。このマーカー２４ｊ及びアライメントマーカー３０ｆの相対的な位置関係は、当該マーカー２４ｊ及びアライメントマーカー３０ｆが一直線上に並んだときに、治具３０上に搭載されたＷＤＭフィルタ２０が本体部２４に対して回転方向に所定の位置に配置されるような、位置関係となっている。かかるマーカー２４ｊ及びアライメントマーカー３０ｆを用いて、治具３０のベース３０ａの主面上で本体部２４を回転させることにより、ＷＤＭフィルタ２０と本体部２４との回転方向の位置決めが達成される。
【００６１】
図１３は、ＷＤＭフィルタの本体部の斜面に対する位置合わせを行う工程を示す図である。図１２に示すようにＷＤＭフィルタ２０と本体部２４との回転方向の位置合わせが行われた後、図１３に示すように、治具３０のベース３０ａの主面上に沿って、本体部２４を平行移動させることにより、斜面２４ｅに対してＷＤＭフィルタ２０が位置決めされる。
【００６２】
この際には、光通過孔２４ｄからの観測を行うことによって、ＷＤＭフィルタ２０が斜面２４ｅに対して位置決めされる。ここで、ＷＤＭフィルタ２０は、上述した一対の第１の端部のうち一方を含む領域で斜面２４ｅに接着される。当該一対の第１の端部間の距離、即ち、ＷＤＭフィルタ２０の長さは、光通過孔２４ｄからＷＤＭフィルタ２０を観察した場合に、光通過孔２４ｄの境界と一対の第１の端部のうち他方とが重なるときに、斜面２４ｅに対して所定の接着長が確保されるような長さとなっている。
【００６３】
したがって、光通過孔２４ｄからＷＤＭフィルタ２０を観察しつつ、ＷＤＭフィルタ２０の一対の第１の端部のうち他方が、光通過孔２４ｄの境界と重なるように、本体部２４を移動させることによって、ＷＤＭフィルタ２０の斜面２４ｅに対する位置合わせが達成される。これにより、ＷＤＭフィルタ２０の斜面２４ｅに対する接着長が、上述した±５０μｍのバラツキの範囲の所定の長さとなる。その結果、ＷＤＭフィルタ２０の傾斜角が所望の角度で位置決めされる。
【００６４】
図１４は、ＷＤＭフィルタを本体部に接着する工程を示す図である。図１４に示すように、次いで、本製造方法では、光源３４からの紫外線光Ｌが、光通過孔２４ｄを介して接着剤３２に照射されることによって、当該接着剤が硬化される。これにより、ＷＤＭフィルタ２０が本体部２４の斜面２４ｅに固定される。なお、紫外線硬化性に加えて熱硬化性を有する接着剤を用いることにより、ＷＤＭフィルタ２０の斜面２４ｅに対する接着強度をより高めることができる。
【００６５】
図１５は、カットフィルタを装着する工程を示す図である。図１５に示すように、本製造方法では、次いで、カットフィルタ２２が、本体部２４の側孔２４ｇの所定箇所に配置され、接着剤３２と同様の接着剤により本体部２４に対して固定される。最後に、ＷＤＭユニット１６を熱処理、例えば、１２０℃で加熱することにより、接着剤を硬化させることにより、ＷＤＭユニット１６の組立が完成する。
【００６６】
そして、第１の光デバイス１２、第２の光デバイス１４、及びピグテールユニット１８がＷＤＭユニット１６の所定箇所に固定されることによって、光モジュール１０の組立が完了する。
【００６７】
なお、ＷＤＭフィルタ２０と本体部２４との回転方向の位置合わせは以下のように行われてもよい。図１６は、ＷＭＤユニットの本体部とＷＤＭフィルタとの回転方向における位置合わせを行う別の方法を示す図である。本体部２４の側面の一部を平面２４ｋ（図２を参照）に加工しておく。また、図１６に示すように、治具３０のベース３０ａの主面上に、当該平面２４ｋを当接するための平面３０ｈを有するブロック３０ｇを設けておく。
【００６８】
そして、ブロック３０ｇの平面３０ｈに本体部２４の平面２４ｋを当接させることにより、治具３０に搭載されたＷＤＭフィルタ２０と本体部２４との回転方向における位置合わせを実現することができきる。
【００６９】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、本発明の光モジュールは、ＷＤＭユニット１６に代えて、図１７に示すＷＤＭユニット１６Ｂを用いることができる。図１７は、別の実施形態に係るＷＤＭユニットを示す縦断面図である。
【００７０】
上述したＷＤＭユニット１６の本体部２４には、第１の孔２４ａと第２の孔２４ｂとの間に一つのテーパー形状の接続孔２４ｃが形成されていた。このような本体部２４に代えて、図１７に示すＷＤＭユニット１６Ｂの本体部２４Ｂのように、第１の孔２４ａと第２の孔２４ｂとの間に二段のテーパー形状の孔を形成してもよい。
【００７１】
図１７に示すように、本体部２４Ｂには、ＷＤＭユニット１６の本体部２４と同様に、第１の孔２４ａ、第２の孔２４ｂ、接続孔２４ｃ、及び光通過孔２４ｄが形成されている。また、本体部２４Ｂには、第１の孔２４ａと接続孔２４ｃとの間に、中間孔２４ｈが形成されている。この中間孔２４ｈは、接続孔２４ｃに連続しており、その径は、接続孔２４ｃの下端の径と同様であり、且つ、第１の孔２４ａの径よりは小さい。また、本体部２４には、中間孔２４ｈと第１の孔２４ａとを接続する別の接続孔２４ｉが形成されている。本体部２４Ｂの他の構成は、本体部２４と同様であり、本体部２４Ｂに対するＷＤＭフィルタ２０及びカットフィルタ２２の装着位置も、光モジュール１０における同装着位置と同様である。
【００７２】
本体部２４Ｂでは、ＷＤＭフィルタ２０の一端部が、中間孔２４ｈを画成する面と斜面２４ｅとの間の境界に突き当てられている。したがって、本体部２４Ｂによれば、中間孔２４ｈの径を適切に設定することによって、ＷＤＭフィルタ２０の斜面２４ｅに対する接着長Ｌａを一義的に決定することができる。したがって、ＷＤＭユニット１６Ｂは、ＷＤＭフィルタ２０の組立のプロセスを簡略化することに寄与し得る。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】従来の一芯双方向光モジュールを概略的に示す図である。
【図２】一実施形態に係る光モジュールを分解し、且つ、一部破断して示す斜視図である。
【図３】一端側から見た場合の一実施形態に係るＷＤＭユニットの平面図を示している。
【図４】一実施形態に係るＷＤＭユニットの縦断面図である。
【図５】本体部の一部とＷＤＭフィルタとを拡大して示す断面図である。
【図６】ＷＤＭフィルタと本体部との接触状態を示す図である。
【図７】本体部の中心軸線に平行な断面におけるＷＤＭフィルタと本体部との位置関係を示す図である。
【図８】ＷＤＭフィルタの接着長とＷＤＭフィルタの搭載角度との関係を示すグラフである。
【図９】ＷＤＭフィルタを搭載するための治具を示す斜視図である。
【図１０】ＷＤＭフィルタを搭載するための治具の一部を拡大して示す斜視図である。
【図１１】ＷＤＭユニットの本体部を治具に被せる工程を示す図である。
【図１２】ＷＭＤユニットの本体部とＷＤＭフィルタとの回転方向における位置合わせを行う工程を示す図である。
【図１３】ＷＤＭフィルタの本体部の斜面に対する位置合わせを行う工程を示す図である。
【図１４】ＷＤＭフィルタを本体部に接着する工程を示す図である。
【図１５】カットフィルタを装着する工程を示す図である。
【図１６】ＷＭＤユニットの本体部とＷＤＭフィルタとの回転方向における位置合わせを行う別の方法を示す図である。
【図１７】別の実施形態に係るＷＤＭユニットを示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０…光モジュール、１２…第１の光デバイス、１４…第２の光デバイス、１６…ＷＤＭユニット、１８…ピグテールユニット、２０…ＷＤＭフィルタ、２２…カットフィルタ、２４…本体部、２４ａ…第１の孔、２４ｂ…第２の孔、２４ｃ…接続孔、２４ｄ…光通過孔、２４ｅ…斜面、２４ｇ…側孔、２４ｊ…マーカー、２４ｋ…平面、３０…治具、３０ａ…ベース、３０ｂ…胴部、３０ｃ…先端部、３０ｄ…斜面、３０ｅ…当接面、３０ｆ…アライメントマーカー、３２…接着材、３４…光源。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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