(57)【要約】【課題】光デバイスとスリーブとの接着強度を高め、光軸の調芯作業を効率的かつ容易に行うことができる光アセンブリを提供すること。【解決手段】光アセンブリ１１は、光半導体素子を搭載した光デバイス１３と、光デバイス１３と接合し光半導体素子と光結合する光ファイバを保持するスリーブ１２とにより構成され、スリーブ１２の光デバイス１３との接合部１２ｂは円筒状であり、円筒状の接合部１２ｂに複数のスリット１２ｃが形成され、内側に光デバイス１３のカンパッケージ１３ｄが嵌入している。【選択図】図１
2008116553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光半導体素子を搭載した光デバイスと、該光デバイスと接合し前記光半導体素子と光結合する光ファイバを保持するスリーブとにより構成される光アセンブリにおいて、
前記スリーブの前記光デバイスとの接合部は円筒状であり、該円筒状の接合部に複数のスリットが形成され、内側に前記光デバイスの前記カンパッケージが嵌入していることを特徴とする光アセンブリ。
【請求項２】
前記スリーブの前記光デバイスとの接合部における前記カンパッケージの嵌入部分は、前記カンパッケージの外周面と前記スリーブのスリットとが接着剤で接着されていることを特徴とする請求項１に記載の光アセンブリ。
【請求項３】
前記スリーブは、前記光デバイスとの接合部と、光ファイバを保持するスリーブ本体とが別体で形成され、接着剤で接着一体化されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光アセンブリ。
【請求項４】
前記スリーブは、樹脂製であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光アセンブリ。
【請求項５】
前記カンパッケージは、金属製であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光信号を送受信する光アセンブリに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光信号を送受信する光アセンブリは、半導体発光素子（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＤ）又は半導体受光素子（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ：ＰＤ）を搭載する光デバイス、及び、光ファイバケーブルの光コネクタプラグ先端部に取り付けられたフェルールを嵌合保持する機能等を提供するスリーブから構成される。
例えば、ＬＤ搭載の光デバイスを含む光アセンブリを製造する場合には、光軸に平行な方向及び光軸に垂直な方向の調芯をした後に、光デバイスとスリーブを樹脂接着剤等を使用して接着固定している。そのため、部品を固定する時の位置ずれによる光結合率の低下を防止するため、十分な接着強度で、各部品を接着固定する必要があり、その目的を達成するために様々な技術が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、図６に示すように、光アセンブリ１を構成する光デバイス２の外周部２ａ及びスリーブ３の端部３ａの接合面に接着剤４を塗布し、これらを硬化することにより光デバイス２及びスリーブ３を高精度に接着固定する技術が開示されている。
また、特許文献２には、図７に示すように、スリーブ６に嵌入される光デバイス５の外周部に溝５ａを形成し、接着面積を高め、接着強度を高める技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−９０５８７号公報
【特許文献２】特開平８−１２９１１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図６に示した光アセンブリ１は、接着面が光デバイス２の外周部２ａとスリーブ３の端部３ａに限定されている。そのため、光デバイス２とスリーブ３との接着面の面積が少なく接着強度が低くなるという問題がある。
また、図７に示した光アセンブリ１は、光軸に平行（垂直）な方向の調芯を行うために必要となる光デバイス５とスリーブ６の間に設けられた隙間に紫外線硬化型樹脂接着剤を充填し、光軸の調芯が終了した後に、紫外線を照射して硬化固着するものである。しかし、照射する紫外線が紫外線硬化型樹脂接着剤の奥深くまで至らないため、紫外線が照射されない場所にある紫外線硬化型樹脂接着剤が未硬化のまま残り、接着強度が十分得られなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、光デバイスとスリーブとの接着強度を高め、光軸の調芯作業を効率的かつ容易に行うことができる光アセンブリ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】
【０００６】
本発明による光アセンブリは、光半導体素子を搭載した光デバイスと、光デバイスと接合し光半導体素子と光結合する光ファイバを保持するスリーブとにより構成され、スリーブの光デバイスとの接合部は円筒状であり、円筒状の接合部に複数のスリットが形成され、内側に光デバイスのカンパッケージが嵌入されている。
また、スリーブの光デバイスとの接合部におけるカンパッケージの嵌入部分は、カンパッケージの外周面とスリーブのスリットとが接着剤で接着されている。また、スリーブは、光デバイスとの接合部と、光ファイバを保持するスリーブ本体とが別体で形成され、接着剤で接着一体化された構成とすることができる。また、スリーブは樹脂製とし、カンパッケージは金属製とするようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、スリットを接合部に設けるという簡単な構成によりスリーブと光デバイスとの接着面積を増加させて接着強度を高めることができ、光軸の調芯作業も効率的かつ容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明に係わる光アセンブリの斜視図の一例である。光アセンブリ１１は、スリーブ１２、光デバイス１３等から構成される。スリーブ１２は、円筒形状に形成された部品であり、光ファイバケーブルの光コネクタプラグ先端部に取り付けられたフェルール（図示しない）を嵌合保持するスリーブ本体１２ａ、光デバイス１３のカンパッケージ（図示しない）を収納し光デバイス１３と接合する円筒状の接合部１２ｂを有する。
【０００９】
また、スリーブ１２は、光軸に平行及び垂直な方向の調芯機能、さらに調芯状態を維持及び固定する機能を担う。また、接合部１２ｂには、本発明の特徴であるスリット１２ｃが円筒の軸方向に平行に複数（例えば、９０度間隔で４箇所）設けられている。
このスリット１２ｃにより接着面積が大きくなるため、その結果、スリーブ１２と光デバイス１３の接着強度が大きくなる。
【００１０】
光デバイス１３は、回路基板（図示しない）と光デバイス１３を電気的に接続するための複数本のリードピン１３ａ、図示しない光半導体素子（ＬＤ又はＰＤ）等を搭載するための金属製ステム等から構成される。また、後述するように、スリーブ１２と光デバイス１３は、紫外線硬化型樹脂接着剤１５及び／又は熱硬化型樹脂接着剤１６により接着固定される。
【００１１】
図２は、図１で図示した光アセンブリを構成するスリーブと光デバイスの斜視図である。スリーブ１２の接合部１２ｂには、図２（Ａ）に示すように、例えばＵ字型のスリット１２ｃが複数設けられている。光デバイス１３は、図２（Ｂ）に示すように、前述したリードピン１３ａ、同ステム１３ｂ、図示しないＬＤが発光又はＰＤが受光する光を集光するためのレンズ１３ｃ、このレンズ１３ｃ等を保持するカンパッケージ１３ｄ等から構成される。
【００１２】
図２を参照しながら、スリーブ１２と光デバイス１３を接着する方法の一例について説明する。光デバイス１３のカンパッケージ１３ｄを、スリーブ１２の接合部１２ｂに挿入して、スリーブ１２と光デバイス１３とを組み合わせる。次に、組み合わせたスリーブ１２と光デバイス１３とを図示しない調芯台にセットし、光軸に平行な方向及び光軸に垂直な方向の調芯を行う。調芯が終了した後、Ｕ字型のスリット１２ｃに紫外線硬化型樹脂接着剤１５をスポット的に塗布する。なお、塗布した紫外線硬化型樹脂接着剤１５は、スリーブ１２の内周面及び光デバイス１３のカンパッケージ１３ｄの外周面の間にも毛細管作用により多少浸透する。
【００１３】
さらに、この紫外線硬化型樹脂接着剤１５（図１参照）に向けて紫外線を照射し硬化させることにより、スリーブ１２と光デバイス１３との調芯状態を保って仮止めする形態で室温にて接着する。
このように、Ｕ字型のスリット１２ｃ付近にある紫外線硬化型樹脂接着剤１５に直接紫外線が照射されるので、紫外線が照射されず未硬化のまま残る接着剤が少なくなり強固にスリーブ１２と光デバイス１３とを接着することができる。また、スリット１２ｃを形成したことにより、スリーブ１２と光デバイス１３との接着面積が広くなり、接着強度が増大する。
【００１４】
さらに、スリーブ１２の端部と光デバイス１３のステム１３ｂが接合する部位に紫外線硬化型樹脂接着剤１５よりも接着強度の高い熱硬化型樹脂接着剤１６を塗布し、高温槽にて熱硬化型樹脂接着剤１６を硬化させる（図１参照）。このように、紫外線硬化型樹脂接着剤１５及び熱硬化型樹脂接着剤１６を併用することでより強固にスリーブ１２と光デバイス１３とを接着することができる。逆に、スリーブ１２の端部と光デバイス１３のステム１３ｂが接合する部位に紫外線硬化型樹脂接着剤１５を塗布して、これを硬化させることで仮固定を行い、さらにスリット１２ｃの周縁部に熱硬化型樹脂接着剤１６を塗布し硬化させてもよい。なお、熱硬化型樹脂接着剤１６を、紫外線硬化型樹脂接着剤１５を覆うように塗布せず、被接着体に直接塗布したほうが接着強度が高まる。
【００１５】
また、紫外線が照射される位置に合わせてスリット１２ｃを形成してもよい。例えば、３分岐光源を有する紫外線照射機器で紫外線を照射する場合、スリット１２ｃを３箇所形成する。また、４分岐光源を有する紫外線照射機器で紫外線を照射する場合、スリット１２ｃを４箇所形成する。
このように紫外線が照射される位置に合わせてスリットを形成することによりスリット１２ｃの紫外線硬化型樹脂接着剤１５が均一に硬化するので、紫外線硬化型樹脂接着剤１５が硬化する時に発生するスリーブ１２及び光デバイス１３の位置ズレ等を低減できる。
【００１６】
なお、スリーブ１２、光デバイス１３のカンパッケージ１３ｄは樹脂により形成してよいが、他の材料、例えば、金属で形成してもよい。また、実施例で説明した接着剤及び接着固定方法に限定されるものではなく、各種接着剤及び接着固定方法を用いることができる。
【００１７】
図１，図２では、スリーブ１２の接合部１２ｂにＵ字型のスリットを形成したスリーブを例示したが、スリーブ１２と光デバイス１３の接着面積を大きくすることができれば、スリットの形状としてはＵ字型に限るものではない。例えば、図３（Ａ）〜図３（Ｄ）に示すように種々の形状のスリットをスリーブ１２の接合部１２ｂに形成することもできる。
なお、図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、スリーブ１２の接合部１２ｂに角型，角窓型，楕円窓型のスリット１２ｃを４つ形成したスリーブ１２を示したもの、また、図３（Ｄ）は、スリーブ１２の接合部１２ｂに角型のスリット１２ｃを６つ形成したスリーブ１２を示したものである。
【００１８】
図４は、本発明に係わる他の光アセンブリの斜視図の一例である。図１及び図２に例示した光アセンブリ１１のスリーブ１２は、スリーブ本体１２ａとスリーブ１２の接合部１２ｂが一体化している。しかし、図４に示す光アセンブリ２１は、このスリーブ本体１２ａとスリーブ１２の接合部１２ｂとを別々の部品、すなわちスリーブ２２及び接続スリーブ２３で構成している。したがって、光アセンブリ２１は、スリーブ２２，接続スリーブ２３，光デバイス２４から構成されることになる。
【００１９】
スリーブ２２は、円筒形状に形成された部品で、樹脂製または金属製とすることができ、光ファイバケーブルの光コネクタプラグ先端部に取り付けられたフェルール（図示しない）を嵌合保持し、光軸に垂直な方向の調芯機能を担う。また、後述するように、スリーブ２２と接続スリーブ２３は、紫外線硬化型樹脂接着剤２５及び／又は熱硬化型樹脂接着剤２６等により接着固定される。
【００２０】
接続スリーブ２３は、円筒形状に形成された部品であり、スリーブ２２と同様に樹脂製または金属製とすることができ、光デバイス２４との間で光軸に平行な方向の調芯機能を担う。接続スリーブ２３は、光デバイス２４のカンパッケージ（図示しない）を収納し光デバイス２４と嵌合する円筒状の接合部２３ａを有する。この接合部２３ａには、図１〜図３で説明したのと同様にスリット２３ｂが複数（例えば、９０度間隔で４箇所）設けられている。なお、図では、スリットの形状の一例としてＵ字型形状のものを示している。
【００２１】
光デバイス２４は、図１で説明した光デバイス１３と同様の機能を有し、回路基板（図示しない）と光デバイス２４を電気的に接続するための複数本のリードピン２４ａ、図示しないＬＤ又はＰＤ等を搭載するための金属製ステム２４ｂ等から構成される。また、後述するように、接続スリーブ２３と光デバイス２４は、紫外線硬化型樹脂接着剤２５及び／又は熱硬化型樹脂接着剤２６により接着固定される。
【００２２】
図５は、図４で図示した光アセンブリを構成するスリーブ、接続スリーブ、光デバイスの斜視図である。図５（Ａ）は、スリーブ２２の斜視図で、このスリーブ２２の端面２２ａと接続スリーブの平面部（図５（Ｂ）２３ｃ参照）が当接し、紫外線硬化型樹脂接着剤２５及び／又は熱硬化型樹脂接着剤２６によりスリーブ２２と接続スリーブ２３が接着固定される。なお、２２ｂは前述したＵ字型のスリットである。
【００２３】
図５（Ｂ）は、接続スリーブの斜視図で、この接続スリーブ２３の光デバイスとの接合部２３ａには、前述したようにＵ字型のスリット２３ｂが複数設けられている。また、この接続スリーブ２３の平面部２３ｃにスリーブ２２の端面２２ａが当接し、紫外線硬化型樹脂接着剤２５及び／又は熱硬化型樹脂接着剤２６にて接着固定される。また、接続スリーブ２３の中央部に光路としての貫通孔２３ｅを有する円筒部２３ｄを設け、接着剤が光路内に入り込まないようにすることができる。
【００２４】
また、接続スリーブ２３の平面部２３ｃに環状の凸形状部を形成して、この凸形状部の外周面とスリーブ２２の内周面との間に、光軸に垂直な方向の調芯を行える程度のクリアランスを設けておき、ここに接着剤を充填し、接着固定することでスリーブ２２と接続スリーブ２３との接着強度を高めてもよい。
【００２５】
図５（Ｃ）は、光デバイスの斜視図で、この光デバイス２４は、前述したリードピン２４ａ、同ステム２４ｂ、図示しないＬＤが発光又はＰＤが受光する光を集光するためのレンズ２４ｃ、このレンズ２４ｃ等を保持する樹脂製又は金属製のカンパッケージ２４ｄ等から構成される。
【００２６】
次に、図５を参照しながら、スリーブ２２、接続スリーブ２３、光デバイス２４を接着固定する方法の一例について説明する。
まず、スリーブ２２の端面２２ａに紫外線硬化型樹脂接着剤２５を塗布する。次に、接続スリーブ２３の円筒部２３ｄをスリーブ２２に挿入して、スリーブ２２と接続スリーブ２３とを組み合わせ、次いで、光デバイス２４のカンパッケージ２４ｄを接続スリーブ２３に挿入する。
【００２７】
スリーブ２２，接続スリーブ２３，光デバイス２４の組み立て体を、図示しない調芯台にセットする。次に、スリーブ２２を径方向にスライドさせ光軸に垂直な方向の調芯を行い、さらに接続スリーブ２３を軸方向にスライドさせ光軸に平行な方向の調芯を行う。そして、この調芯作業が完了すると、図２で説明したように、Ｕ字型のスリット２３ｂに紫外線硬化型樹脂接着剤２５をスポット的に塗布する（図４参照）。なお、塗布した紫外線硬化型樹脂接着剤２５は、接続スリーブ２３の内周面及び光デバイス２４のカンパッケージ２４ｄの外周面の間にも毛細管作用により多少浸透する。
【００２８】
次に、Ｕ字型のスリット２３ｂ及びスリーブ２２の端面２２ａに塗布した紫外線硬化型樹脂接着剤２５（図４参照）に向けて紫外線を照射し硬化させることにより、スリーブ２２，接続スリーブ２３，光デバイス２４の調芯状態を保って仮止めする形態で室温にて接着する。
このように、Ｕ字型のスリット２３ｂ付近にある紫外線硬化型樹脂接着剤２５に直接紫外線が照射されるので、紫外線が照射されず未硬化のまま残る紫外線硬化型樹脂接着剤２５が少なくなり強固に接続スリーブ２３と光デバイス２４とを接着することができる。また、スリット２３ｂを形成したことにより、接続スリーブ２３と光デバイス２４との接着面積が広くなり、接着強度を増大させることができる。
【００２９】
次に、接続スリーブ２３の端部と光デバイス２４のステム２４ｂが接合する部位に紫外線硬化型樹脂接着剤２５よりも接着強度の高い熱硬化型樹脂接着剤２６を塗布し、高温槽にて硬化させる（図４参照）。このように、紫外線硬化型樹脂接着剤２５及び熱硬化型樹脂接着剤２６を併用することで、より強固にスリーブ２２，接続スリーブ２３，光デバイス２４を接着することができる。逆に、接続スリーブ２３の端部と光デバイス２４のステム２４ｂが接合する部位に紫外線硬化型樹脂接着剤２５を塗布して、これを硬化させることで仮固定を行い、さらにスリット２３ｂの周縁部に熱硬化型樹脂接着剤２６を塗布し硬化させてもよい。なお、熱硬化型樹脂接着剤２６を、紫外線硬化型樹脂接着剤２５を覆うように塗布せず、被接着体に直接塗布したほうが接着強度が高まる。
【００３０】
また、紫外線が照射される位置に合わせてスリット２３ｂを形成してもよい。例えば、３分岐光源を有する紫外線照射機器で紫外線を照射する場合、スリット２３ｂを３箇所形成する。また、４分岐光源を有する紫外線照射機器で紫外線を照射する場合、スリット２３ｂを４箇所形成する。
このように紫外線が照射される位置に合わせてスリットを形成することでスリット２３ｂの紫外線硬化型樹脂接着剤２５が均一に硬化するので、紫外線硬化型樹脂接着剤２５が硬化する時に発生するスリーブ１２及び光デバイス１３の位置ズレ等を低減できる。
【００３１】
また、図４及び図５では、接続スリーブ２３の円筒部２３ｄにＵ字型のスリットを形成したが、スリットの形状としてはＵ字型に限るものではなく、例えば、前述した図３に示すような各種形状のスリットを形成することもできる。
また、図５（Ａ）に示すようにスリーブ２２の端面２２ａにもスリット２２ｂを設けてもよい。この場合、スリーブ２２と接続スリーブ２３の円筒部２３ｄの間に入り込んだ紫外線硬化型樹脂接着剤２５も効果的に硬化させることができる。
【００３２】
なお、スリーブ２２、接続スリーブ２３、光デバイス２４のカンパッケージ２４ｄを樹脂により形成してもよいが、他の材料、例えば、金属で構成してもよい。また、実施例で説明した接着剤及び接着固定方法に限定されるものではなく、各種接着剤及び接着固定方法を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係わる光アセンブリの一例を示す図である。
【図２】図１の光アセンブリを構成するスリーブと光デバイスを説明する図である。
【図３】本発明の特徴であるスリットの形状例を示す図である。
【図４】本発明に係わる他の光アセンブリを示す図である。
【図５】図４の光アセンブリを構成するスリーブ、接続スリーブ及び光デバイスを説明する図である。
【図６】従来技術を説明する図である。
【図７】他の従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
【００３４】
１，１１，２１…光アセンブリ、２…光デバイス、２ａ…外周部、３，６…スリーブ、３ａ…端部、４…接着剤、５…光デバイス、５ａ…溝、１２…スリーブ、１２ａ…スリーブ本体、１２ｂ…接合部、１２ｃ…スリット、１３…光デバイス、１３ａ…リードピン、１３ｂ…ステム、１３ｃ…レンズ、１３ｄ…カンパッケージ、１５，２５…紫外線硬化型樹脂接着剤、１６，２６…熱硬化型樹脂接着剤、２２…スリーブ、２２ａ…端面、２３…接続スリーブ、２３ａ…接合部、２３ｂ…スリット、２３ｃ…平面部、２３ｄ…円筒部、２３ｅ…貫通孔、２４…光デバイス、２４ａ…リードピン、２４ｂ…ステム、２４ｃ…レンズ、２４ｄ…カンパッケージ。
【図１】
2008116553.tif 000003
【図２】
2008116553.tif 000004
【図３】
2008116553.tif 000005
【図４】
2008116553.tif 000006
【図５】
2008116553.tif 000007
【図６】
2008116553.tif 000008
【図７】
2008116553.tif 000009