(57)【要約】【課題】光導波路デバイスの小型化・機能集積化・低コスト化を図る。【解決手段】光素子チップ１，光ファイバ２、第１のフェルール３、および第２のフェルール６からなる光ファイバアセンブリ１１をそなえるとともに、パッケージ４には、光ファイバアセンブリ１１を導入するための開口部４ａをそなえるとともに、開口部の外延に取り付けられて当該パッケージ４に導入される光ファイバアセンブリ１１をなす第２のフェルール６とともに光ファイバ２のパッケージ４への導入部を支持し且つパッケージ４内を気密封止するための支持用パイプ５をそなえ、かつ、第２のフェルール６は、支持用パイプ５内で固定されるとともに、その一端はパッケージ４の内部に突き出るとともに、他端は実質的に前記支持用パイプ５の先端部分で気密固定に要する長さ分突出するように構成する。【選択図】図１
2008032835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子が形成された光素子チップと、
前記光素子と光学的に接続するための光ファイバ、該光ファイバの先端に取り付けられ前記光素子と光ファイバとを接続固定するための第１のフェルール、および該光ファイバ上で該第１のフェルールよりも内側に取り付けられる第２のフェルールからなる光ファイバアセンブリと、
該光素子チップが搭載されて該光素子チップの周囲を包囲するとともに、該光ファイバアセンブリを導入する開口部を有するパッケージと、
該開口部の外延に取り付けられ当該パッケージに導入される光ファイバアセンブリをなす第２のフェルールと、該光ファイバの該パッケージへの導入部を支持し且つ該パッケージ内を気密封止する支持用パイプと、をそなえ、
該第２のフェルールは、前記支持用パイプ内で固定され、その一端は前記パッケージの内部に突き出ており、他端は実質的に前記支持用パイプの先端部分で前記気密固定に要する長さ分突出していることを特徴とする光デバイス。
【請求項２】
光素子が形成された光素子チップと、
前記光素子と光学的に接続するための光ファイバ、該光ファイバの先端に取り付けられ前記光素子と光ファイバとを接続固定するための第１のフェルール、該光ファイバ上で該第１のフェルールよりも内側に取り付けられる第２のフェルール、および該第２のフェルールにおける該第１のフェルール側に取り付けられ該光ファイバの周囲を包囲する包囲パイプからなる光ファイバアセンブリと、
該光素子チップが搭載されて該光素子チップの周囲を包囲するとともに、該光ファイバアセンブリを導入する開口部を有するパッケージと、
該開口部の外延に取り付けられ当該パッケージに導入される光ファイバアセンブリをなす第２のフェルールと、該光ファイバの該パッケージへの導入部を支持し且つ該パッケージ内を気密封止する支持用パイプと、をそなえ、
該第２のフェルールは、前記支持用パイプ内で固定され、その一端は実質的に前記支持用パイプの先端部分で前記気密固定に要する長さ分突出し、該包囲パイプは前記パッケージの内部に突き出ていることを特徴とする光デバイス。
【請求項３】
光素子が形成された光素子チップと、前記光素子と光学的に接続するための光ファイバ、該光ファイバの先端に取り付けられ前記光素子と光ファイバとを接続固定するための第１のフェルール、および該光ファイバ上で該第１のフェルールよりも内側に取り付けられる第２のフェルールからなる光ファイバアセンブリと、該光素子チップが搭載されて該光素子チップの周囲を包囲するとともに該光ファイバアセンブリを導入する開口部を有するパッケージと、該開口部の外延に取り付けられ当該パッケージに導入される光ファイバアセンブリをなす第２のフェルールとともに該光ファイバの該パッケージへの導入部を支持し且つ該パッケージ内を気密封止する支持用パイプと、をそなえ、該第２のフェルールは、前記支持用パイプ内で固定され、その一端は前記パッケージの内部に突き出ており、他端は実質的に前記支持用パイプの先端部分で前記気密固定に要する長さ分突出している光デバイスを製造する方法であって、
前記第１のフェルールと、前記光ファイバと、前記第２のフェルールと、を固定して、前記光ファイバアセンブリを組み立てて、
前記光ファイバアセンブリを、前記光素子チップを内蔵している前記パッケージの内部へ、前記支持用パイプから挿入するとともに、前記光ファイバが許容曲げ半径以上となるように、前記第１のフェルールと前記第２のフェルールを同時に把持し、前記光素子チップと前記光ファイバを光軸調整し、
前記光軸調整が行なわれた後に、前記光素子チップと前記第１のフェルールを固定し、
前記第２のフェルールを、前記光軸調整後の位置を保持した状態で、前記支持用パイプの先端で気密固定することを特徴とする光デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記光ファイバアセンブリを組み立てる際に、第１のフェルールと前記第２のフェルールとを、外形稜線の一部が同一の基準面に接した状態で該光ファイバに固定するとともに、
前記パッケージの内部に挿入した前記光ファイバアセンブリを、前記第１のフェルールと前記第２のフェルールを前記パッケージの内部で前記外形稜線の一部が前記同一の基準面に接した状態で把持しながら、前記光素子チップおよび前記光ファイバの光軸調整を行なうことを特徴とする、請求項３記載の光デバイスの製造方法。
【請求項５】
光素子が形成された光素子チップと、前記光素子と光学的に接続するための光ファイバ、該光ファイバの先端に取り付けられ前記光素子と光ファイバとを接続固定するための第１のフェルール、該光ファイバ上で該第１のフェルールよりも内側に取り付けられる第２のフェルール、および該第２のフェルールにおける該第１のフェルール側に取り付けられ該光ファイバの周囲を包囲する包囲パイプからなる光ファイバアセンブリと、該光素子チップが搭載されて該光素子チップの周囲を包囲するとともに該光ファイバアセンブリを導入する開口部を有するパッケージと、該開口部の外延に取り付けられ当該パッケージに導入される光ファイバアセンブリをなす第２のフェルールとともに該光ファイバの該パッケージへの導入部を支持し且つ該パッケージ内を気密封止する支持用パイプと、をそなえ、該第２のフェルールは、前記支持用パイプ内で固定され、その一端は実質的に前記支持用パイプの先端部分で前記気密固定に要する長さ分突出しており、該包囲パイプは前記パッケージの内部に突き出ている光デバイスを製造する方法であって、
前記第１のフェルールと、前記光ファイバと、前記包囲パイプが取り付けられた第２のフェルールと、を固定して、前記光ファイバアセンブリを組み立て、
前記光ファイバアセンブリを、前記光素子チップを内蔵している前記パッケージの内部へ、前記開口部の周りに気密固定している支持用パイプから挿入するとともに、前記光ファイバが許容曲げ半径以上となるように、前記第１のフェルールと前記包囲パイプを同時に把持し、前記光素子チップおよび前記光ファイバを光軸調整し、
前記光軸調整が行なわれた後に、前記光素子チップと前記第１のフェルールを固定し、
前記第２のフェルールを、前記光軸調整後の位置を保持した状態で、前記支持用パイプの先端で気密固定することを特徴とする光デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば波長分割多重伝送などの光通信システムに用いられる光デバイスに関し、特に光導波路チップがパッケージに内蔵された光デバイスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットや携帯電話の普及、および端末装置の高機能化などに伴い、伝送路の大容量化が必須の課題である。このため、通信ネットワークは高速・大容量の伝送が可能な光ファイバにますます依存し、波長分割多重（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）による光通信網の整備が急務となっている。
図１３は、ＷＤＭ伝送システムにおいて、光信号の送信を行なう光送信器の一例を示す構成図である。１０１は光信号を出力する光ファイバで、１０２は光ファイバ１０１に光接続される光変調器、１０３は光変調器１０２に光接続される半導体レーザ１０３ａおよび半導体レーザ１０３ａを温度制御する温度制御素子１０３ｂからなる光源部である。更に、１０４はＬＤ駆動回路１０４ａおよびＬＤ温度制御回路１０４ｂからなる駆動部、１０５は光変調器駆動回路である。
【０００３】
光源として使用される半導体レーザ（例えば、レーザダイオードからなり、以下「ＬＤ」という）１０３ａは、ＬＤ駆動回路１０４ａによって駆動され、光出力と発振波長を一定に制御するために、ＬＤ温度制御回路１０４ｂからの制御信号を受けた温度制御素子１０３ｂで温度コントロールされる。
光変調器１０２は、外部光変調器で、例えばLiNbO3（以下「ＬＮ」という）のような電気光学効果を有する材料からなる基板を用いた光導波路チップで構成される。この光導波路近傍には電極が設けられ、この電極に印加される電気信号によって、ＬＤからの出力光（連続光）が強度変調され、パルス状の光信号として生成されて光ファイバ１０１に送出される。
【０００４】
このような光送信器は、近年のＷＤＭ通信の普及に伴い、小型化・高機能化・低コスト化が強く求められており、これを構成する光変調器への要求も例外ではない。
こうした背景から、光変調器に代表される光導波路デバイスは、小型化・高機能化を図るために、特に光ファイバの接続構造に関して（ａ）光ファイバの短尺化による小型化、（ｂ）光ファイバの多芯（多チャンネル）化による高機能化、の実現が求められていた。また、組立の簡易化を図ることで、低コストを実現することも強く求められていた。
【０００５】
光変調器に代表される光導波路デバイスにおいて、光導波路−光ファイバ結合系の構成例は、例えば、以下に示す特許文献１に記載のものが知られている。図１４は、特許文献１に記載された光導波路デバイス１１０の構成例の概略を示したものである。
この図１４に示すように、光導波路チップ１１１を内蔵するパッケージ１１２には、光ファイバ１１３を外部へ通すための開口部１１４が側壁に設けられ、その開口部１１４の周りにパイプ１１５が気密固定されている。そして、光導波路チップ１１１と光ファイバ１１３は第１のフェルール１１６を介して接着固定され、また、光ファイバ１１３はパイプ１１５を通じたパッケージ１１２内部への導入箇所において、第２のフェルール１１７と気密固定されている。更に、第２のフェルール１１７はパイプ１１５に保持され、パイプ１１５の先端で気密固定されている。
【０００６】
このような光導波路デバイス１１０は、第１のフェルール１１６と第２のフェルール１１７が光ファイバ１１３に設けられたものが（光ファイバ１１３上で第１，第２のフェルール１１６，１１７が既に位置決めされたものが）、パッケージ１１２に気密固定されたパイプ１１５から挿入されて、第１のフェルール１１６が光導波路チップ１１１に接続されて構成されるようになっている。
【０００７】
このとき、光ファイバの接続構造は、［１］熱膨張を整合させること、［２］光ファイバの許容曲げ半径を確保すること、［３］気密封止を確保すること、［４］ノーズ強度の確保することを条件として、各エレメントの材料選択や寸法等の設計がなされる。
ここで、［１］熱膨張の整合に関し、パッケージ１１２内に搭載された光導波路チップ１１１に光ファイバ１１３が接続された光導波路デバイスは、接続に使用した接着剤を固定させるために、製造過程で熱が加えられるが、このとき、図１４中のパッケージ１１２のａ部分の熱膨張とパイプ１１５のｂ部分の熱膨張とにより生じる第１の伸縮量と、光ファイバ１１３のｃ部分の熱膨張と第２のフェルール１１７ｄ部分の熱膨張とにより生じる第２の伸縮量が一致するように、各部の材料と寸法を設定するようにしている。これにより、光導波路チップ１１１と光ファイバ１１３の接続（固定）部に熱伸縮による引っ張りまたは圧縮応力が加わらないようにして、加熱を経た場合においても光ファイバ１１３の導通特性を安定化させている。
【０００８】
また、［２］光ファイバの許容曲げ半径の確保に関しては、第１のフェルール１１６の位置（光導波路との接着位置）と、第２のフェルール１１７の位置（パッケージ１１２のパイプ１１５の位置）が所望の相対位置精度となるように部材精度を設定することで、光ファイバ１１３の曲げ半径を確保して、光ファイバ１１３の曲げによる損失を許容範囲内に抑制している。
【０００９】
すなわち、第１のフェルール１１６と第２のフェルール１１７との間における光ファイバ１１３が露出する部分においては、なるべく光ファイバ１１３自身はまっすぐな状態にあることが望ましい。しかし、第１のフェルール１１６と第２のフェルール１１７とが光ファイバ１１３に設けられたときの位置関係の精度と、パッケージ１１２内に搭載された光導波路チップ１１１のパイプ１１５との位置関係の精度と、から、まっすぐな状態に保つことは容易ではないため、ある程度光ファイバ１１３が露出する部分を長くすることで、光ファイバ１１３に曲がりが生じたとしても曲がり角度を大きくするようにして、損失を許容範囲内に収めている。
【００１０】
さらに、［３］気密封止の確保に関しては、光ファイバ１１３と第２のフェルール１１７とが固定される部分（図１４のＢ部分参照）、パッケージ１１２とパイプ１１５とが固定される部分（図１４のＣ部分参照）、及びパイプ１１５先端と第２のフェルール１１７とが固定される部分（図１４のＡ部分）をそれぞれ気密固定とすることで、パッケージ１１２の気密封止を確保し、搭載される光導波路チップ１１１の動作の安定化を図っている。
【００１１】
また、［４］ノーズ強度の確保に関しては、パッケージ１１２とパイプ１１５をロウ付けすることでパイプを強固に固定し、第２のフェルール１１７をパイプ１１５に実質すき間無く挿入しパイプ１１５で保持することにより、ノーズ強度を確保している。
その他、本願発明に関連する従来技術として、下記の特許文献２〜４に記載されたものもある。
【特許文献１】特開２００６−１１９３７３号公報
【特許文献２】特開２００１−１５４０６４号公報
【特許文献３】特開２０００−３５２６４４号公報
【特許文献４】特開２００１−２８１４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述の図１４に示す光導波路デバイス１１０においては、上述した（ａ）光ファイバの短尺化による小型化、（ｂ）光ファイバの多芯（多チャンネル）化による高機能化、を実現するには以下の課題があった。
すなわち、図１４に示す光導波路デバイス１１０においては、第１のフェルール１１６と第２のフェルール１１７の位置は、光導波路チップ１１１とパイプ１１５の位置でそれぞれ決定されるが、両者の位置にズレがあると、光ファイバ１１３に曲げ（たわみ）が生じる。
【００１３】
前述の光ファイバ１１３が露出する部分の長さは、なるべく短尺化することがパッケージ１１２の小型化、ひいては光導波路デバイス１１０の小型化に寄与する。しかし、上述したように、第１のフェルール１１６と第２のフェルール１１７とが光ファイバ１１３に設けられたときの位置関係と、パッケージ１１２内に搭載された光導波路チップ１１１のパイプ１１５との位置関係と、のズレにより生じる、光ファイバ１１３の曲げ（たわみ）は、光ファイバ１１３が露出する部分の長さが短くなるほど、少しの位置ズレでも大きな曲がりとなる。
【００１４】
このため、パッケージ１１２規模の小型化のため、光ファイバ１１３を短尺化して、かつ、許容曲げ半径を確保するには、少なくとも光導波路チップとパイプの位置が非常に高精度に位置決めされている必要がある。しかし、部品の寸法精度、および組み立ての位置決め精度には自ずと限界があるため、光ファイバ１１３の短尺化（即ちパッケージ１１２の小型化）にも限界があった。
【００１５】
さらに、光ファイバを多芯化した場合、第１のフェルール１１６と第２のフェルール１１７の相対位置に光軸に対するあおり（首振り）方向のずれが加わると、光ファイバ１１３には座屈（押し込み）の状態が容易に生じる。この「座屈による曲げ（たわみ）」を抑えて光ファイバを許容曲げ半径以上とするには、第１のフェルール１１６と第２のフェルール１１７のあおり（首振り）方向を高精度に位置決めする必要がある。
【００１６】
しかし、例えば第１のフェルール１１６の端面角度やパイプ１１５の傾き等、あおり（首振り）の要因となる部品の寸法や組み立ての位置決めを非常に高精度に追い込むには自ずと限界があった。このため、光ファイバ１１３の多芯化のためには、上述した「位置ズレによる曲げ（たわみ）」と、「座屈による曲げ（たわみ）」の両者を考慮することが必要となる。
【００１７】
特許文献２〜４に記載された技術においても、位置決め精度を高めて光ファイバの短尺化を可能とする技術について記載されたものではない。
本発明は、上述したような従来技術の問題点に鑑み成されたもので、光デバイスの小型化・機能集積化・低コスト化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このため、本発明の光デバイスは、光素子が形成された光素子チップと、前記光素子と光学的に接続するための光ファイバ、該光ファイバの先端に取り付けられ前記光素子と光ファイバとを接続固定するための第１のフェルール、および該光ファイバ上で該第１のフェルールよりも内側に取り付けられる第２のフェルールからなる光ファイバアセンブリと、該光素子チップが搭載されて該光素子チップの周囲を包囲するとともに、該光ファイバアセンブリを導入する開口部を有するパッケージと、該開口部の外延に取り付けられ当該パッケージに導入される光ファイバアセンブリをなす第２のフェルールと、該光ファイバの該パッケージへの導入部を支持し且つ該パッケージ内を気密封止する支持用パイプと、をそなえ、該第２のフェルールは、前記支持用パイプ内で固定され、その一端は前記パッケージの内部に突き出ており、他端は実質的に前記支持用パイプの先端部分で前記気密固定に要する長さ分突出していることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の光デバイスは、光素子が形成された光素子チップと、前記光素子と光学的に接続するための光ファイバ、該光ファイバの先端に取り付けられ前記光素子と光ファイバとを接続固定するための第１のフェルール、該光ファイバ上で該第１のフェルールよりも内側に取り付けられる第２のフェルール、および該第２のフェルールにおける該第１のフェルール側に取り付けられ該光ファイバの周囲を包囲する包囲パイプからなる光ファイバアセンブリと、該光素子チップが搭載されて該光素子チップの周囲を包囲するとともに、該光ファイバアセンブリを導入する開口部を有するパッケージと、該開口部の外延に取り付けられ当該パッケージに導入される光ファイバアセンブリをなす第２のフェルールと、該光ファイバの該パッケージへの導入部を支持し且つ該パッケージ内を気密封止する支持用パイプと、をそなえ、該第２のフェルールは、前記支持用パイプ内で固定され、その一端は実質的に前記支持用パイプの先端部分で前記気密固定に要する長さ分突出し、該包囲パイプは前記パッケージの内部に突き出ていることを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の光デバイスの製造方法は、光素子が形成された光素子チップと、前記光素子と光学的に接続するための光ファイバ、該光ファイバの先端に取り付けられ前記光素子と光ファイバとを接続固定するための第１のフェルール、および該光ファイバ上で該第１のフェルールよりも内側に取り付けられる第２のフェルールからなる光ファイバアセンブリと、該光素子チップが搭載されて該光素子チップの周囲を包囲するとともに該光ファイバアセンブリを導入する開口部を有するパッケージと、該開口部の外延に取り付けられ当該パッケージに導入される光ファイバアセンブリをなす第２のフェルールとともに該光ファイバの該パッケージへの導入部を支持し且つ該パッケージ内を気密封止する支持用パイプと、をそなえ、該第２のフェルールは、前記支持用パイプ内で固定され、その一端は前記パッケージの内部に突き出ており、他端は実質的に前記支持用パイプの先端部分で前記気密固定に要する長さ分突出している光デバイスを製造する方法であって、前記第１のフェルールと、前記光ファイバと、前記第２のフェルールと、を固定して、前記光ファイバアセンブリを組み立てて、前記光ファイバアセンブリを、前記光素子チップを内蔵している前記パッケージの内部へ、前記支持用パイプから挿入するとともに、前記光ファイバが許容曲げ半径以上となるように、前記第１のフェルールと前記第２のフェルールを同時に把持し、前記光素子チップと前記光ファイバを光軸調整し、前記光軸調整が行なわれた後に、前記光素子チップと前記第１のフェルールを固定し、前記第２のフェルールを、前記光軸調整後の位置を保持した状態で、前記支持用パイプの先端で気密固定することを特徴としている。
【００２１】
この場合においては、好ましくは、前記光ファイバアセンブリを組み立てる際に、第１のフェルールと前記第２のフェルールとを、外形稜線の一部が同一の基準面に接した状態で該光ファイバに固定するとともに、前記パッケージの内部に挿入した前記光ファイバアセンブリを、前記第１のフェルールと前記第２のフェルールを前記パッケージの内部で前記外形稜線の一部が前記同一の基準面に接した状態で把持しながら、前記光素子チップおよび前記光ファイバの光軸調整を行なうこととしてもよい。
【００２２】
さらに、本発明の光デバイスの製造方法は、光素子が形成された光素子チップと、前記光素子と光学的に接続するための光ファイバ、該光ファイバの先端に取り付けられ前記光素子と光ファイバとを接続固定するための第１のフェルール、該光ファイバ上で該第１のフェルールよりも内側に取り付けられる第２のフェルール、および該第２のフェルールにおける該第１のフェルール側に取り付けられ該光ファイバの周囲を包囲する包囲パイプからなる光ファイバアセンブリと、該光素子チップが搭載されて該光素子チップの周囲を包囲するとともに該光ファイバアセンブリを導入する開口部を有するパッケージと、該開口部の外延に取り付けられ当該パッケージに導入される光ファイバアセンブリをなす第２のフェルールとともに該光ファイバの該パッケージへの導入部を支持し且つ該パッケージ内を気密封止する支持用パイプと、をそなえ、該第２のフェルールは、前記支持用パイプ内で固定され、その一端は実質的に前記支持用パイプの先端部分で前記気密固定に要する長さ分突出しており、該包囲パイプは前記パッケージの内部に突き出ている光デバイスを製造する方法であって、前記第１のフェルールと、前記光ファイバと、前記包囲パイプが取り付けられた第２のフェルールと、を固定して、前記光ファイバアセンブリを組み立て、前記光ファイバアセンブリを、前記光素子チップを内蔵している前記パッケージの内部へ、前記開口部の周りに気密固定している支持用パイプから挿入するとともに、前記光ファイバが許容曲げ半径以上となるように、前記第１のフェルールと前記包囲パイプを同時に把持し、前記光素子チップおよび前記光ファイバを光軸調整し、前記光軸調整が行なわれた後に、前記光素子チップと前記第１のフェルールを固定し、前記第２のフェルールを、前記光軸調整後の位置を保持した状態で、前記支持用パイプの先端で気密固定することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
このように、本発明によれば、第２のフェルールは、支持用パイプ内で固定されるとともに、その一端はパッケージの内部に突き出るとともに、他端は実質的に支持用パイプの先端部分で前記気密固定に要する長さ分突出するように構成されているので、第２のフェルールとともに第１のフェルールが光ファイバに固定された光ファイバアセンブリを光導波路チップに接続して光軸調整を行なう場合において、第１のフェルールと第２のフェルールをパッケージ内部で直接かつ同時に把持することができるので、光導波路デバイスの規模の小型化のために光ファイバを短尺化しても、光ファイバの許容曲げ半径を確実に確保することができるようになり、光導波路デバイスとしての装置規模の小型化、集積化を図るとともに、光軸調整作業自体を簡単化させることができるので、光導波路デバイスとしての製造コストの低減にも寄与する。
【００２４】
また、本発明によれば、第２のフェルールは、支持用パイプ内で固定されるとともに、その一端は実質的に支持用パイプの先端部分で気密固定に要する長さ分突出するように構成され、包囲パイプは前記パッケージの内部に突き出るように構成されているので、この第２のパイプが取り付けられた第２のフェルールとともに第１のフェルールが光ファイバに固定された光ファイバアセンブリを、光導波路チップに接続して光軸調整を行なう場合において、第１のフェルールと第２のパイプをパッケージ内部で直接かつ同時に把持することができるので、光導波路デバイスの規模の小型化のために光導波路チップの第１のフェルールとの接続面と、パッケージの開口部の位置との距離を短くしても、光ファイバの許容曲げ半径を確実に確保することができるようになり、光導波路デバイスとしての装置規模の小型化、集積化を図るとともに、光軸調整作業自体を簡単化させることができるので、光導波路デバイスとしての製造コストの低減にも寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
なお、上述の本願発明の目的のほか、他の技術的課題，その技術的課題を解決する手段及び作用効果についても、以下の実施の形態による開示によって明らかとなる。
〔Ａ〕第１実施形態の説明
図１は本発明の第１実施形態にかかる光導波路デバイス１０を示す模式的上視図であって、特に光導波路デバイス１０をなす光導波路チップ１と、パッケージ４の外部に通じる光ファイバ２と、の導通関係に着目して示したものである。この図１に示す光導波路デバイス１０は、光導波路チップ１，光ファイバ２，第１のフェルール３，パッケージ４，支持用パイプ（第１のパイプ）５および第２のフェルール６をそなえて構成する。
【００２６】
ここで、光導波路チップ１は、光素子としての光導波路が例えばＬＮ基板に形成されたものであり、例えば入力される光について光変調を行なう光変調素子チップ（光素子チップ）（図１３の符号１０２参照）として適用することができる。又、光ファイバ２は、光導波路チップ１をなす光導波路に光学的に接続され、光導波路からの光を伝搬させ、又は、光ファイバ２を伝搬してきた光を光導波路へ導くことができるようになっている。
【００２７】
さらに、第１のフェルール３は、光導波路チップ１と光ファイバ２とをＵＶ接着剤等を介して接続固定するものであり、例えばガラス部材を用いることができる。パッケージ４は、光導波路チップ１が搭載されて光導波路チップ１の周囲を包囲する筐体である。また、パッケージ４は、前記第１のフェルール３についても内蔵し光ファイバ２を外部に通すための開口部４ａが側壁に設けられる。尚、パッケージ４の材料としては、好ましくは、光導波路チップ１と熱膨張係数がほぼ等しい材料を選択することができる。
【００２８】
また、パッケージ４における光ファイバ２を導入する箇所には開口部４ａが設けられ、この開口部４ａの外延には中空の支持用パイプ５が固定されている。尚、この支持用パイプ５とパッケージ４とは、ロウにより気密がとられている（図１のＡ参照）。更に、第２のフェルール６は、支持用パイプ５に挿入して支持用パイプ５の先端（図１のＢ部参照）とハンダ等により気密固定するとともに開口部４ａを通ってパッケージ４の外部へ出る光ファイバ２を挿入するものである。又、第２のフェルール６と光ファイバ２とはパッケージ４の内側において（図１のＣ部参照）気密固定される。
【００２９】
具体的には、第２のフェルール６は、その外径は支持用パイプ５の内径よりも小さいが実質的な隙間がなく挿入されるように構成されるとともに、その一部がパッケージ４の内部に突き出て、かつ、実質的に支持用パイプ５から気密固定に要する長さ分突出するように長さが設定されている。換言すれば、第２のフェルール６は、光ファイバ２が貫通する方向に沿って、支持用パイプ５に気密固定されるための長さ分突出した位置から、パッケージ４の厚みを超えて一部がパッケージ４内部に突出するような位置までの長さを有することになる。尚、第２のフェルール６としては、金属部材を用いることができる。
【００３０】
したがって、上述の光導波路と光学的に接続するための光ファイバ２、光ファイバ２の先端に取り付けられ光導波路と光ファイバ２とを接続固定するための第１のフェルール３、および光ファイバ２上で第１のフェルール３よりも内側に取り付けられる第２のフェルール６により、光ファイバアセンブリ１１を構成する。
そして、パッケージ４の開口部４ａは、製造時には上述の光ファイバアセンブリ１１を導入するとともに、開口部４ａの外延に取り付けられた支持用パイプ５は、当該パッケージ４に導入される光ファイバアセンブリ７をなす第２のフェルール６とともに光ファイバ２のパッケージ４への導入部を支持し且つパッケージ４内を気密封止する。
【００３１】
上述のごとく構成される光導波路デバイス１０は、例えば以下のように製造される。
まず、図２に示すように、第１のフェルール３と、光ファイバ２と、第２のフェルール６と、を固定して、光ファイバアセンブリ１１を組み立てる。又、開口部４ａに支持用パイプ５が固定されたパッケージ４には、光導波路チップ１を搭載しておく。具体的には、光導波路チップ１の入出射端面の近傍を除く裏面全体を、エポキシ接着剤等を用いてパッケージ４に接着固定させる。
【００３２】
このとき、第１のフェルール３は光ファイバ２の先端位置に、第２のフェルール６は第１のフェルール３よりも内側において、光ファイバ２に挿入されている。又、第２のフェルール６は、上述の光導波路チップ１の搭載位置と、支持用パイプ５のパッケージ４の外側先端の位置と、の関係に整合するように、光ファイバ２の先端位置から間隔が設けられて固定される。更に、第１のフェルール３および第２のフェルール６は、パッケージ４内部におけるそれぞれの外径稜線の一部が同一の基準面８ａに接するように構成する。
【００３３】
具体的には、例えば図２に示す治具９を用いることにより、第１，第２のフェルール３，６について相対距離を定めるとともに外径稜線の一部が同一の基準面８ａに接するように配置位置を定める。そして、定められた配置位置を保った状態で、それぞれの第１，第２のフェルール３，６に備えられるファイバ挿入穴（第２フェルール６においては図３に示す符号６−１参照）を通じ、光ファイバ２を貫通させる。光ファイバ２の先端が第１のフェルール３の端面に揃う深さまで貫通させたのちに、その状態で第１，第２のフェルール３，６と光ファイバ２とを接着剤等を用いて固定する。
【００３４】
そして、上述のごとく組み立てられた光ファイバアセンブリ１１を、光導波路チップ１を内蔵しているパッケージ４の内部へ、開口部４ａの周りに気密固定している支持用パイプ５から挿入する。そして、光ファイバ２が許容曲げ半径以上となるように、光導波路チップ１と光ファイバ２を光軸調整する。この光軸調整が行なわれた後に、光導波路チップ１と第１のフェルール３とを接着剤等で固定し、第２のフェルール６を、光軸調整後の位置を保持した状態で、支持用パイプ５の先端でハンダ等により気密固定する。
【００３５】
上述の光導波路チップ１と光ファイバ２との光軸調整を通じて、上述の光導波路チップ１と第１のフェルール３とが当接させるように固定されるが、この光軸調整作業にあたっては、例えば図２に示すような治具８，９を用いることにより、第１のフェルール３とパッケージ４内に突出する第２のフェルール６とを同時に把持して可動させる。尚、図３は図２に示すＡＡ′断面を示す。
【００３６】
具体的には、図２，図３に示すように、治具８の、光ファイバアセンブリ１１における第１のフェルール３と第２のフェルール６の外形稜線と同一の基準面８ａを一方の把持面とし、他方の治具９で基準面８ａの反対側から第１，第２のフェルール３，６を挟むことにより、第１，第２のフェルール３，６を同時且つ一体に把持し、光導波路チップ１および光ファイバ２の光軸調整を行なう。
【００３７】
すなわち、光ファイバアセンブリ１１は、第１のフェルール３と第２のフェルール６とを同一の基準面８ａに接したとき、光ファイバ２が曲がりを生じないように組み立てられているので、同じ基準面８ａを用いた方法で光ファイバアセンブリ１１を把持すれば、光ファイバ２に曲がりが無い状態を再現することができる。
したがって、この基準面８ａを把持面として含む治具８とともに第１，第２のフェルール３，６を治具８とともに把持する治具９を用いることにより、第１，第２のフェルール３，６を一体的かつ同時に把持して光軸調整を行なっている。又、第１，第２のフェルール３，６を治具８とともに挟むための治具９については、第１，第２のフェルール３，６の外径に即した把持面を有している。特に、図３に示すように把持部分がＶ溝形状を有するものとすることで把持を安定化させることができる。
【００３８】
このように第１，第２のフェルール３，６を一体的かつ同時に把持して光導波路チップ１との相対位置関係を調節しているので、第１，第２のフェルール３，６間の光ファイバ２を、許容される曲げ半径以内となる状態を保ちながら高精度な光軸調整を簡易に行なうことができる。即ち、光ファイバ２の曲げ半径が許容値を満足するように、第１のフェルール３と第２のフェルール６をパッケージ４内部で直接かつ同時に把持することができるので、これら第１，第２のフェルール３，６を支持用パイプ５の位置に制約されることなく、同時に位置調整することが可能となる。
【００３９】
言い換えれば、第１のフェルール３に対する第２のフェルール６の相対位置が、これら第１，第２のフェルール３，６双方を直接把持した状態で決められるので、光ファイバ２の許容曲げ半径を容易かつ確実に確保することができる（前述の条件［２］参照）。これにより、パッケージ４内で露出する光ファイバ２（図１４の符号１１３参照）を、パッケージ４の小型化のために短尺化しても、光ファイバ２の許容曲げ半径を確実に確保することができるようになる。又、光軸調整作業自体を簡単化させることができるので、光導波路デバイス１０としての製造コストの低減にも寄与する。
【００４０】
また、支持用パイプ５をパッケージ４に気密固定し、第２のフェルール６が支持用パイプ５から飛び出す長さを、気密固定に必要な最低限の長さ（この場合においてはハンダ付けに必要な長さ）とすることにより、光ファイバ２を保持する第２のフェルール６を外側の支持用パイプ５で実質的に保護することができ、ノーズ強度（パッケージ４から光ファイバ２を案内するためにパッケージ４から突き出る部分の強度）を確保することができる（前述の条件［４］参照）。
【００４１】
すなわち、第２のフェルール６が支持用パイプ５から飛び出す長さを、実質気密固定に必要な程度に限定すると、パッケージ４（又は支持用パイプ５)の外側から第２のフェルール６を把持することは実質困難であり、この点からも第１のフェルール３と第２のフェルール６をパッケージ４の内部で把持する構造は、第２のフェルール６の位置を決めるための構成として有効である。
【００４２】
さらに、光ファイバ２と第２のフェルール６とを固定する箇所（図１のＣ部参照）、および、第２のフェルール６と支持用パイプ５とを固定する箇所（図１のＡ部参照）を気密固定とすることにより、パッケージ４内の気密封止が確保することができる（前述の条件［３］参照）。
もちろん、パッケージ４における図１中ａ部の熱膨張と支持用パイプ５におけるｂ部の熱膨張とにより生じる第１の伸縮量と、光ファイバ２におけるｃ部の熱膨張と第２のフェルール６におけるｄ部の熱膨張とにより生じる第２の伸縮量と、を一致させることにより、熱膨張の整合を実現することができる（前述の条件［１］参照）。
【００４３】
このようにして、第１実施形態にかかる光導波路デバイス１０においては、図１４に示す光導波路デバイス１１０に比べて、パッケージ４内の光ファイバ２（図１４の符号１１２，１１３参照）を短尺化させることができるので、前述の［１］〜［４］に示す条件を満足させつつ装置の小型化を図ることができる。
なお、上述の図２においては、第１，第２のフェルール３，６を把持する治具８として、第１のフェルール３および第２のフェルール６を同一の基準面８ａで把持するようになっているが、同一基準面８ａを形成しなくても、第１のフェルール３と第２のフェルール６に、これら第１，第２フェルール３，６を治具で同時かつ一体に保持するための基準面を設けることとしてもよい。このようにしても、図２の場合と同様に、第１，第２フェルール３，６の相対位置関係を保ちながら光軸調整を精度良く、且つ、容易に行なうことができる。
【００４４】
つぎに、上述のごとく構成された光導波路デバイス１０の加熱時の熱膨張について検討する。
光導波路チップ１と光ファイバ２とが固定されている点（Ｐ１点）から、パッケージ４の側壁外面までの距離をａとし、パッケージ４の側壁外面から、第２のフェルール６と支持用パイプ５とが固定されている点（Ｐ２点）までの距離をｂとする。また、Ｐ１点から、光ファイバ２と第２のフェルール６とが固定されている点（Ｐ３点）までの距離をｃとし、Ｐ３点からＰ２点までの距離をｄとする。そして、パッケージの熱膨張係数をα１、第１のパイプの熱膨張係数をα２、光ファイバ（ガラス）の熱膨張係数をα３、第２のフェルールの熱膨張係数をα４とし、周囲の温度変化をΔＴとする。
【００４５】
ここで、ある材料Ａを加熱する場合、材料Ａの長さをＬ、材料Ａの熱膨張係数がα、温度変化をΔＴとすると、材料Ａの伸縮量は、α×Ｌ×ΔＴで表すことができる。
したがって、パッケージ４の熱膨張と支持用パイプ５の熱膨張とにより生じる第１の伸縮量ΔＬ１は、式（１）で求められる。
ΔＬ１＝α１×ａ×ΔＴ＋α２×ｂ×ΔＴ      ・・・（１）
すなわち、パッケージ４と支持用パイプ５の伸縮量ΔＬ１は、パッケージ４で決まる伸縮量（α１×ａ×ΔＴ）と、パイプ５で決まる伸縮量（α２×ｂ×ΔＴ）の和となる。
【００４６】
また、光ファイバ２の熱膨張と第２のフェルール６の熱膨張とにより生じる第２の伸縮量ΔＬ２は式（２）で求められる。
ΔＬ２＝α３×ｃ×ΔＴ＋α４×ｄ×ΔＴ      ・・・（２）
すなわち、光ファイバ２と第２のフェルール６の伸縮量ΔＬ２は、光ファイバ２の伸縮量（α３×ｃ×ΔＴ）と、第２のフェルール６の伸縮量（α４×ｄ×ΔＴ）の和となる。
【００４７】
このため、式（１）で求めたΔＬ１と式（２）で求めたΔＬ２が等しくなれば、光導波路と光ファイバの接続固定部には過剰な応力が印加されなくなる。
したがって、上述した熱膨張設計を満足するために、各構成部の材質と寸法を選定することができる。
また、第２のフェルール６を例えば外径φ２．５ｍｍ程度の円筒形とする一方、支持用パイプ５を例えば内径をφ３．３ｍｍとし、支持用パイプ５の内径を第２のフェルール６の外径よりもわずかに大きい値とすることで、第２のフェルール６の位置は支持用パイプ５の位置に制約されることが無くなり、第２のフェルール６は、光ファイバ２の許容曲げ半径を確保するように、支持用パイプ５の内部で可動させて位置決めすることができる。
【００４８】
また、前述した通り、光ファイバアセンブリ１１は、第１のフェルール３と第２のフェルール６を同一の基準面８ａに接するようにしつつ、光ファイバ２が曲がりを生じないように組み立てられているので、治具８，９を用いて、同じ基準面８ａを用いた方法で光ファイバアセンブリ１１を把持すれば、光ファイバ２に曲がりが無い状態を再現することができる。すなわち、パッケージ４内で、第１のフェルール３と第２のフェルール６の相対位置を調整することなく、両者を直接把持するだけで、光ファイバ２を無条件に許容曲げ半径が確保された状態にすることができる。
【００４９】
このように第１のフェルール３と第２のフェルール６の両者をパッケージ４内で直接把持した状態で、光ファイバ２を光導波路チップに形成される光導波路に対して光軸調整する。この際、第２のフェルール６は支持用パイプ５内に配置しているが、支持用パイプ５の内径を第２のフェルールの外径より僅かに大きく設定しているので、第２のフェルール６が支持用パイプ５に衝突することなく光ファイバ２の光軸調整ができる。
【００５０】
そして、光軸調整後、光ファイバ２と光導波路チップ１をなす光導波路は第１のフェルール３を介して、例えばＵＶ接着材で固定される。この後、第１のフェルール３と第２のフェルール６を把持したままで、支持用パイプ５の先端と第２のフェルール６を気密固定する。第２のフェルール６を、光軸調整後の位置を保持した状態で固定することにより、光ファイバ２に曲がりが生じることなく組み立てを完了することができる。
【００５１】
このように、本発明の第１実施形態によれば、第２のフェルール６は、支持用パイプ５内で固定されるとともに、その一端はパッケージ４の内部に突き出るとともに、他端は実質的に支持用パイプ５の先端部分で気密固定に要する長さ分突出するように構成されているので、第２のフェルール６とともに第１のフェルール３が光ファイバ２に固定された光ファイバアセンブリ１１を光導波路チップ１に接続して光軸調整を行なう場合において、第１のフェルール３と第２のフェルール６をパッケージ４内部で直接かつ同時に把持することができるので、光導波路デバイス１０の規模の小型化のために光ファイバ２を短尺化しても、光ファイバ２の許容曲げ半径を確実に確保することができるようになり、光導波路デバイス１０としての装置規模の小型化、集積化を図るとともに、光軸調整作業自体を簡単化させることができるので、光導波路デバイス１０としての製造コストの低減にも寄与する。
【００５２】
〔Ａ１〕具体的構成態様について
つぎに、第１実施形態にかかる光導波路デバイス１０の具体的構成態様について説明する。光導波路チップ１はＬＮ基板（熱膨張係数16.7×10-6/℃）からなる光変調素子であり、パッケージ４はＬＮ光変調素子と熱膨張係数が略等しい材料として、例えばSUS304（熱膨張係数17.3×10-6/℃）を選択する。パッケージ４には、側壁の開口部４ａに支持用パイプ５が、例えば銀ロウ付けにより気密固定されている。ＬＮ光変調素子としての光導波路チップ１は入出射端面の近傍を除く裏面全体が、例えばエポキシ接着剤を用いてパッケージ４に固定される。
【００５３】
光ファイバ２は、ガラス部材からなる第１のフェルール３を介して光導波路チップ１と接続固定される。光ファイバ２の他端はパッケージ４側壁の開口部４ａおよび支持用パイプ５を通って外部へ取り出される。第２のフェルール６は、光ファイバ２を貫通挿入して、少なくともパッケージ４内部に向かう先端部分でハンダによる気密固定が施されている。また、第２のフェルール６は、支持用パイプ５の先端部分でハンダによる気密固定が施されている。
【００５４】
光ファイバ２と第２のフェルール６先端の固定部、パッケージ４と支持用パイプ５の固定部、及び支持用パイプ５先端と第２のフェルール６の固定部を気密固定とすることで、パッケージ４に光ファイバ２を導入する箇所についての気密封止を確保している。
次に、このように構成される光導波路デバイス１０の組み立て方法について説明する。
まず、光ファイバアセンブリ１１（図２参照）の組み立てについて説明する。第１のフェルール３は、第２のフェルール６と同じ外径２．５ｍｍの円筒形を選択することができる。第１のフェルール３及び第２のフェルール６を、図２の如く、それぞれの外径稜線の一部が同一の基準面（平面）８ａに接するように配置し、反対の側面を例えばＶ溝形状の治具９で押さえる。この状態で、光ファイバ２を第１フェルール３及び第２のフェルール６に挿入する。このとき、第１のフェルール３と第２のフェルール６に設けられた光ファイバ挿入穴は、光ファイバ２に位置ずれによる曲げ（たわみ）が生じないように、相対位置と穴径が設定されている。例えば、第１のフェルール３の挿入穴は外径に対する中心位置精度が±0.01ｍｍ、穴径がφ127+3/-0μm、第２のフェルール６の挿入穴は外径に対する中心位置精度が±0.05mm、穴径がφ0.3mmとする。このとき、第１のフェルール３と第２のフェルール６を同一の基準面８ａに接したとき、光ファイバ挿入穴の相対位置ずれは最大0.06mm生じる可能性があるが、第２のフェルール６の挿入穴径は光ファイバ２の外径(φ125μm)に対して十分大きく設定されている(0.175mmのスキ間がある)ため、挿入穴の相対位置ずれによって光ファイバ２に曲げ（たわみ）が生じることはない。つまり、光ファイバ２は曲がりの無い状態で、第１のフェルール３と第２のフェルール６に挿入される。この状態で、例えば、第１のフェルール３と光ファイバ２はエポキシ接着剤で固定され、光ファイバ２と第２のフェルール６はハンダで気密固定される。この後、治具９をはずして、光ファイバアセンブリ１１が完成する。
【００５５】
次に、光ファイバアセンブリ１１を、支持用パイプ５からパッケージ４内部へ挿入する。そして、前述の基準面８ａを用いた同じ位置決め方法（図２参照）で第１のフェルール３と第２のフェルール６とをパッケージ４内部で直接把持する。
ここで、第２のフェルール６の長さは、前述した熱膨張整合の設計の際、パッケージ４内部で把持できるように考慮されている。例えば、パッケージ４の長さを９．５ｍｍ、パッケージの側壁厚さを１ｍｍ、光ファイバ（第１のフェルール含む）２の長さを５ｍｍとしたので、第２のフェルール６のパッケージ４内に位置する長さは３．５ｍｍとなり、把持するには十分な長さが確保されている。
【００５６】
前述した通り、光ファイバアセンブリ１１は、第１のフェルール３と第２のフェルール６とを同一の基準面８ａに接したとき、光ファイバ２が曲がりを生じないように組み立てられているので、同じ基準面８ａを用いた方法で光ファイバアセンブリ１１を把持すれば、光ファイバ２に曲がりが無い状態を再現することができる。すなわち、パッケージ内で、第１のフェルールと第２のフェルールの相対位置を調整することなく、両者を直接把持するだけで、光ファイバを無条件に許容曲げ半径が確保された状態にすることができる。
【００５７】
このように第１のフェルール３と第２のフェルール６の両者をパッケージ４内で直接把持した状態で、光ファイバ２を光導波路に対して光軸調整する。この際、第２のフェルール６は支持用パイプ５内に配置しているが、支持用パイプ５の内径を第２のフェルール６の外径より僅かに大きく設定しているので、第２のフェルール６が支持用パイプ５に衝突することなく光ファイバ２の光軸調整を行なうことができる。光軸調整後、光ファイバ２と光導波路は第１のフェルール３を介して、例えばＵＶ接着材で固定される。この後、第１のフェルール３と第２のフェルール６を把持したままで、支持用パイプ５の先端と第２のフェルール６を気密固定する。第２のフェルール６を、光軸調整後の位置を保持した状態で固定することにより、光ファイバ２に曲がりが生じることなく組み立てを完了することができる。
【００５８】
〔Ｂ〕第２実施形態の説明
図４は本発明の第２実施形態にかかる光導波路デバイス２０を示す模式的上視図であって、特に光導波路デバイス２０をなす光導波路チップ１と、パッケージ４の外部に通じる光ファイバ２と、の導通関係に着目して示したものである。この図４に示す光導波路デバイス２０は、前述の第１実施形態における光導波路デバイス１０とは異なり、第２のフェルール６Ａのパッケージ４内部側の先端部分に包囲パイプ（第２のパイプ）１２が取り付けられている。尚、この第２のフェルール６Ａに包囲パイプ１２が取り付けられている点以外の構成については、前述の第１実施形態の場合と基本的に同様である。尚、図４中、図１と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００５９】
ここで、第２のフェルール６Ａは、支持用パイプ（第１のパイプ）５の内径よりも小さい外径を有し支持用パイプ５に挿入して支持用パイプ５の先端と気密固定されるとともに開口部４ａを通ってパッケージ４の外部へ出る光ファイバ２を挿入して気密固定される。又、包囲パイプ１２は、第２のフェルール６のパッケージ４の内部に向かう先端部において取り付けられたものであって、パッケージ４をなす内壁から突き出るように長さが設定されている。
【００６０】
また、包囲パイプ１２については、第２のフェルール６Ａとほぼ同一の外径をそなえた中空構造を有することができ、第１のフェルール３とともに、パッケージ４内部に位置する部分に、第１のフェルール３と包囲パイプ１２の相対位置を決めるために、第１のフェルール３と包囲パイプ１２の外径稜線に接する所定の基準面８ｂ（図５参照）を設定けることができる。
【００６１】
即ち、この基準面８ｂを把持面としてそなえる後述の図５，図６に示す治具８Ａを、第１のフェルール３および包囲パイプ１２に当接させるとともに、反対側を治具９で挟むことにより把持することで、第１のフェルール３と第２のフェルール６Ａとの間の距離を固定させた状態で光軸調整を行なうことができるようになる。尚、この基準面としては、前述の第１実施形態の場合（符号８ａ参照）と同様に、第１のフェルール３および包囲パイプ１２（ならびに第２のフェルール６Ａ）で同一の基準平面とする（即ち各パーツの外径稜線の一部が同一の基準面に接する）こととしてもよい。
【００６２】
また、上述の光導波路と光学的に接続するための光ファイバ２、光ファイバ２の先端に取り付けられ光導波路と光ファイバ２とを接続固定するための第１のフェルール３、光ファイバ２上で第１のフェルール３よりも内側に取り付けられる第２のフェルール６ａ、および第２のフェルール６ａにおける第１のフェルール３側に取り付けられ光ファイバ２の周囲を包囲する包囲パイプ１２により、光ファイバアセンブリ１３を構成する。
【００６３】
このように構成される第２実施形態にかかる光導波路デバイス２０は、以下のようにして組み立てられる。
まず、第１のフェルール３と、光ファイバ２と、包囲パイプ１２が取り付けられた第２のフェルール６Ａと、を固定して、光ファイバアセンブリ１３（図５参照）を組み立てる。又、前述の第１実施形態の場合と同様、パッケージ４には、光導波路チップ１を搭載しておく。
【００６４】
このとき、第１のフェルール３は光ファイバ２の先端位置に、包囲パイプ１２が取り付けられた第２のフェルール６Ａは、第１のフェルール３よりも内側において、光ファイバ２に挿入されている。又、第２のフェルール６Ａは、上述の光導波路チップ１の搭載位置と、支持用パイプ５のパッケージ４の外側先端の位置と、の関係に整合するように、光ファイバ２の先端位置から間隔が設けられて固定される。更に、第１のフェルール３および包囲パイプ１２は、パッケージ４内部におけるそれぞれの外径稜線の一部が同一の基準面８ａに接するように構成する。
【００６５】
具体的には、例えば図５に示す治具８Ａ，９を用いることにより、第１のフェルール３と、包囲パイプ１２が取り付けられた第２のフェルール６Ａと、について相対距離を定めるとともに、第１のフェルール３および包囲パイプ１２の外径稜線の一部をなす基準面８ｂに治具８Ａの把持面が接するように配置位置を定める。そして、定められた配置位置を保った状態で、それぞれの第１，第２のフェルール３，６Ａに備えられるファイバ挿入穴（第２のフェルール６Ａにおいては図６の符号６−１参照）を通じ、光ファイバ２を貫通させる。光ファイバ２の先端が第１のフェルール３の端面に揃う深さまで貫通させたのちに、その状態で第１のフェルール３と光ファイバ２とを接着剤等を用いて固定し、第２のフェルール６Ａと光ファイバ２をハンダ等により固定する。
【００６６】
そして、上述のごとく組み立てられた光ファイバアセンブリ１３を、光導波路チップ１を内蔵しているパッケージ４の内部へ、開口部４ａの周りが気密固定されている支持用パイプ５から挿入する。そして、光ファイバ２が許容曲げ半径以上となるように、光導波路チップ１と光ファイバ２を光軸調整する。この光軸調整が行なわれた後に、光導波路チップ１と第１のフェルール３とを接着剤等で固定し、第２のフェルール６を、光軸調整後の位置を保持した状態で、支持用パイプ５の先端でハンダ等により気密固定する。
【００６７】
上述の光導波路チップ１と光ファイバ２との光軸調整を通じて、上述の光導波路チップ１と第１のフェルール３とが当接させるように固定されるが、この光軸調整作業にあたっては、例えば図５に示すような治具８Ａ，９を用いることにより、第１のフェルール３とパッケージ４内に突出する包囲パイプ１２とを同時に把持して可動させる。尚、図６は図５に示すＡＡ′断面を示す。
【００６８】
具体的には、図５，図６に示すように、治具８Ａの、光ファイバアセンブリ１３における第１のフェルール３と包囲パイプ１２の外形稜線と同一の基準面８ｂを一方の把持面とし、他方の治具９で基準面８ｂの反対側から第１フェルール３および包囲パイプ１２を挟むことにより、第１のフェルール３および包囲パイプ１２（ならびに第２のフェルール６Ａ）を同時且つ一体に把持し、光導波路チップ１および光ファイバ２の光軸調整を行なう。
【００６９】
すなわち、光ファイバアセンブリ１３は、第１のフェルール３と包囲パイプ１２とを同一の基準面８ａに接したとき、光ファイバ２が曲がりを生じないように組み立てられているので、同じ基準面８ｂを用いた方法で光ファイバアセンブリ１３を把持すれば、光ファイバ２に曲がりが無い状態を再現することができる。
このように光軸調整がなされた後においては、前述の第１実施形態の場合と同様に、光ファイバ２と光導波路チップ１をなす光導波路は第１のフェルール３を介して、例えばＵＶ接着材で固定される。この後、第１のフェルール３と包囲パイプ１２（および第２のフェルール６Ａ）を把持したままで、支持用パイプ５の先端と第２のフェルール６Ａを気密固定する。第２のフェルール６Ａを、光軸調整後の位置を保持した状態で固定することにより、光ファイバ２に曲がりが生じることなく組み立てを完了することができる。
【００７０】
このように、本発明の第２実施形態によれば、第２のフェルール６Ａは、支持用パイプ５内で固定されるとともに、その一端は実質的に支持用パイプ５の先端部分で気密固定に要する長さ分突出するように構成され、包囲パイプ１２はパッケージ４の内部に突き出るように構成されているので、この包囲パイプ１２が取り付けられた第２のフェルール６Ａとともに第１のフェルール３が光ファイバ２に固定された光ファイバアセンブリ１３を、光導波路チップ１に接続して光軸調整を行なう場合において、第１のフェルール３と包囲パイプ１２をパッケージ４内部で直接かつ同時に把持することができるので、光導波路デバイス２０の規模の小型化のために光導波路チップ１の第１のフェルール３との接続面と、パッケージ４の開口部４ａの位置との距離を短くしても、光ファイバ２の許容曲げ半径を確実に確保することができるようになり、光導波路デバイス２０としての装置規模の小型化、集積化を図るとともに、光軸調整作業自体を簡単化させることができるので、光導波路デバイス２０としての製造コストの低減にも寄与する。
【００７１】
また、光導波路デバイス２０の規模の小型化のために光導波路チップ１の第１のフェルール３との接続面と、パッケージ４の開口部４ａの位置との距離を第１実施形態の場合と同じ程度に短くした場合には、第１のフェルール３と第２のフェルール６Ａとの間において露出する光ファイバ２の長さを、前述の第１実施形態の場合よりも長くすることができるので、第１実施形態の場合よりも光ファイバ２の曲げ許容度を大きくすることができる。
【００７２】
さらに、熱膨張を整合させる設計上の制約から、第２のフェルール６Ａを第１実施形態の場合のように長く設定できない場合であっても、包囲パイプ１２を取り付ける構造とすることにより、光ファイバの許容曲げ半径を確保することができる。
〔Ｂ１〕具体的構成態様について
つぎに、第２実施形態にかかる光導波路デバイス２０の具体的構成態様について説明する。光導波路デバイス２０においては、熱膨張設計を満足するために、各部の材質と寸法を例えば下記のように選定することができる。
【００７３】
パッケージ４の材料はSUS304、支持用パイプ５には熱膨張が小さい材料のInvarを用いる。また、第２のフェルール６Ａの材料にはパッケージ４より熱膨張が大きいアルミを用いる。
そして、各構成部の長さを、パッケージ４の長さを６．５ｍｍ，支持用パイプ５（Invar）の長さを３．３ｍｍ、光ファイバ２（第１のフェルール３に挿入されている箇所を含む）の長さを５ｍｍ，第２のフェルール６Ａの長さを４．８ｍｍとする。
【００７４】
また、各材料の熱膨張係数は以下となる。パッケージ４をなすSUS304の熱膨張係数はα１＝１７．３×１０−６（／Ｋ）、支持用パイプ５をなすInvarの熱膨張係数はα２＝１．２×１０−６（／Ｋ）、光ファイバ２と第１のフェルール３をなすガラスの熱膨張係数はα３＝０．５×１０−６（／Ｋ）、第２のフェルール６Ａをなすアルミの熱膨張係数はα４＝２３．６×１０−６（／Ｋ）とする。なお、温度範囲を−４０〜８５℃とし、デバイス製造時の温度２５℃を基準とすると、最大の温度差ΔＴは６５℃（２５℃→−４０℃）である。
【００７５】
これらの条件設定により、パッケージ４側の伸縮量ΔＬ１を前述の式（１）により計算すると、ΔＬ１＝（１７．３×１０−６×６．５＋１．２×１０−６×３．３）×６５＝７．６μmとなり、光ファイバ２側の伸縮量ΔＬ２を前述の式（２）により計算すると、ΔＬ２＝（０．５×１０−６×５＋２３．６×１０−６×４．８）×６５＝７．５μmとなる。
【００７６】
このように、パッケージ４側の熱膨張で生じる第１の伸縮量ΔＬ１と、光ファイバ２側の熱膨張で生じる第２の伸縮量ΔＬ２を一致させて熱膨張の整合を図ることにより、光導波路と光ファイバ２の接続固定部に熱伸縮による引っ張りまたは圧縮応力が加わらないようにしている。
また、第１実施形態の場合と同様に、第２のフェルール６Ａは外径φ２．５ｍｍの円筒形とし、一方、支持用パイプ５は内径をφ３．３ｍｍとした。第２のフェルール６Ａは、光ファイバ２の許容曲げ半径を確保するように、支持用パイプ５の内部で位置決め・固定されている。
【００７７】
第２のフェルール６Ａの位置決め（光ファイバ２の曲げ半径の調整）・固定の方法は、次の組み立て方法の説明のなかで述べる。
まず、光ファイバアセンブリ１３の組み立てについて説明する。第１のフェルール３は、第２のフェルール６Ａより小さい外径１ｍｍの円筒形を選択した。また、包囲パイプ１２は、外径を第２のフェルール６Ａと同じφ２．５ｍｍとし、内径を第１のフェルール３の外径よりも大きい１．８ｍｍに設定した。第２のフェルール６Ａの先端部には、包囲パイプ１２が圧入嵌合できるように、段差加工が施されている。
【００７８】
包囲パイプ１２が第２のフェルール６Ａに予め圧入嵌合された状態で、第１のフェルール３と第２のフェルール６Ａおよび包囲パイプ１２を、図５，図６の如く、治具８ＡおよびＶ溝形状の治具９で押さえる。
この状態で、光ファイバ２を第１のフェルール３及び第２のフェルール６Ａに挿入する。このとき、第１のフェルール３と第２のフェルール６Ａに設けられた光ファイバ挿入穴は、光ファイバ２に位置ずれによる曲げ（たわみ）が生じないように、治具８Ａ，９で支持される第１，第２のフェルール３，６ａの相対位置が定められ、且つそれぞれの穴径が設定されている。
【００７９】
この状態で、例えば、第１のフェルール３と光ファイバ２はエポキシ接着剤で固定され、光ファイバ２と第２のフェルール６Ａとはハンダで気密固定される。このとき、接着・固定工程をやり易くするために、包囲パイプ１２を割り形状とすることができるほか、側面の一部に穴が設けてあっても良い。この後、治具８Ａ，９をはずして、光ファイバアセンブリ１３が完成する。
【００８０】
次に、光ファイバアセンブリ１３を、支持用パイプ５からパッケージ４内部へ挿入する。そして、前記基準面を用いた同じ位置決め手法（図５，図６参照）で第１のフェルール３と包囲パイプ１２をパッケージ４内部で直接把持する。
ここで、包囲パイプ１２の長さは、前述した熱膨張整合の設計を考慮して、パッケージ４内部で把持できるように設定されている。例えば、パッケージ４の長さを６．５ｍｍ、パッケージ４の側壁厚さを１ｍｍ、光ファイバ２（第１のフェルール３含む）の長さを５ｍｍとしたので、第２のフェルール６Ａのパッケージ４内に位置する長さはわずか０．５ｍｍとなり、把持するのに十分な長さではない。このため、第２実施形態においては、包囲パイプ１２を第２のフェルール６Ａの先端に取り付けている。包囲パイプ１２のパッケージ４内に位置する長さを３ｍｍとなるように設定して、包囲パイプ１２をパッケージ４内で把持できるようにした。
【００８１】
前述した通り、光ファイバアセンブリ１３は、第１のフェルール３と第２のフェルール６Ａと包囲パイプ１２を基準面に接したとき、光ファイバ２に曲がりが生じないように組み立てられているので、この光ファイバアセンブリ１３を構成する際に用いたものと同じ基準面を用いた方法で光ファイバアセンブリ１３を把持して光導波路チップ１に接続させ光軸調整することとすれば、光ファイバ２に曲がりが無い状態を再現することができる。すなわち、パッケージ４内で、第１のフェルール３と第２のフェルール６Ａの相対位置を調整することなく、第１のフェルール３と包囲パイプ１２（間接的に第２のフェルール６Ａ）を直接把持するだけで、光ファイバ２を無条件に許容曲げ半径が確保された状態にすることができる。
【００８２】
このように第１のフェルール３と包囲パイプ１２（間接的に第２のフェルール６Ａ）をパッケージ４内で直接把持した状態で、光ファイバ２を光導波路に対して光軸調整する。この際、第２のフェルール６Ａは支持用パイプ５内に配置しているが、支持用パイプ５の内径を第２のフェルール６Ａの外径より僅かに大きく設定しているので、第２のフェルール６Ａが支持用パイプ５に衝突することなく光ファイバ２の光軸調整を行なうことができる。光軸調整後、光ファイバ２と光導波路は第１のフェルール３を介して、例えばＵＶ接着材で固定される。この後、第１のフェルール３と第２のフェルール６Ａを把持したままで、支持用パイプ５の先端と第２のフェルール６Ａを気密固定する。第２のフェルール６Ａを、光軸調整後の位置を保持した状態で固定することにより、光ファイバ２に曲がりが生じることなく組み立てを完了することができる。
【００８３】
〔Ｃ〕第３実施形態の説明
図７は本発明の第３実施形態にかかる光導波路デバイス３０を示す模式的上視図である。図７に示す光導波路デバイス３０は、前述の第１実施形態における光導波路デバイス１０に比して、導通させる光ファイバを２芯の光ファイバ２−１，２−２としている点が異なっている。これに伴い、第１，第２のフェルール３Ｂ，６Ｂとしても、２つのファイバ挿入穴が設けられている（第２のフェルール６Ｂにおいては図９に示す符号６−１，６−２参照）。尚、図７中、図１と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００８４】
また、第３実施形態における光導波路デバイス３０を組み立てる際においても、第１実施形態におけるもの（符号１１参照）と同様、第１，第２のフェルール３Ｂ，６Ｂおよび光ファイバ２−１，２−２により、図８に示すような光ファイバアセンブリ３１を構成している。尚、図９は図８におけるＡＡ′断面図である。この光ファイバアセンブリ１１を構成する際の基準面８ａについては、図８，図９に示すように、光ファイバ２−１，２−２の整列面に対して略垂直な面とする。即ち、治具８，９により第１，第２のフェルール３Ｂ，６Ｂを把持する面としては、光ファイバ整列面に垂直となるようにしている。
【００８５】
第３実施形態のように複数の光ファイバをそなえた光ファイバアレイを適用する場合、光ファイバ整列面内における第１のフェルール３Ｂと第２のフェルール６Ｂの相対ずれに対して、最も厳しい精度が要求される。このように、この相対ずれを有効に抑えることができるので、多芯構造においても光ファイバの許容曲げ半径を確実に確保することができる。
【００８６】
このように、第３実施形態にかかる光導波路デバイス３０においても、前述の第１実施形態の場合と同様の利点が得られるほか、多芯構造においても光ファイバの許容曲げ半径を確実に確保することができる利点がある。
〔Ｃ１〕具体的構成態様について
つぎに、第３実施形態にかかる光導波路デバイス３０の具体的構成態様について説明する。熱膨張設計による各部の材質と寸法について前述の第１実施形態の場合と同様に選定した。パッケージ側の熱膨張で生じる第１の伸縮量ΔＬ１と、光ファイバ側の熱膨張で生じる第２の伸縮量ΔＬ２を一致させて熱膨張の整合を図ることにより、光導波路と光ファイバ２の接続固定部に熱伸縮による引っ張りまたは圧縮応力が加わらないようにしている。
【００８７】
また、第２のフェルール６Ｂは外径φ３．５ｍｍの円筒形とし、一方、支持用パイプ５は内径をφ４．３ｍｍとした。第２のフェルール６Ｂは、光ファイバ２−１，２−２の許容曲げ半径を確保するように、支持用パイプ５の内部で位置決め・固定されている。第２のフェルール６Ｂの位置決め（光ファイバ２−１，２−２の曲げ半径の調整）・固定の方法は、次の組み立て方法の説明のなかで詳述する。
【００８８】
まず、光ファイバアセンブリ３１の組み立てについて説明する。第１のフェルール３Ｂは、５００μmピッチのＶ溝基板で構成され、その幅は第２のフェルール６Ｂの外径と同じ３．５ｍｍを選択した。第１のフェルール３Ｂと第２のフェルール６Ｂを、図８の如く、それぞれの外径稜線の一部が同一の基準面（平面）に接するように配置し、反対の側面を例えばＶ溝形状の治具で押さえる。この状態で、光ファイバ２−１，２−２（２芯）を第１のフェルール３Ｂ及び第２のフェルール６Ｂに挿入する。このとき、第１のフェルール３Ｂと第２のフェルール６Ｂに設けられた光ファイバ２−１，２−２挿入穴は、光ファイバ２−１，２−２に「位置ずれによる曲げ（たわみ）」や「座屈による曲げ（たわみ）」が生じないように、相対位置と穴径が設定されている。例えば、第１のフェルール３ＢのＶ溝は基準面（側面）からの位置精度が±0.1ｍｍ，第２のフェルール６Ｂの挿入穴は外径に対する中心位置精度が±0.05ｍｍ、穴径がφ0.5ｍｍとする。このとき、第１のフェルール３Ｂと第２のフェルール６Ｂを同一の基準面に接したとき、光ファイバ２−１，２−２挿入穴の相対位置ずれは最大0.15ｍｍ生じる可能性があるが、第２のフェルール６Ｂの挿入穴径は光ファイバ２−１，２−２の外径（φ125μm）に対して十分大きく設定されている（0.375ｍｍのスキ間がある）ため、挿入穴の相対位置ずれによって光ファイバ２−１，２−２に曲げ（たわみ）が生じることはない。つまり、光ファイバ２−１，２−２は曲がりの無い状態で、第１のフェルール３Ｂと第２のフェルール６Ｂに挿入される。この状態で、例えば、第１のフェルール３Ｂと光ファイバ２−１，２−２はエポキシ接着剤で固定され、光ファイバ２−１，２−２と第２のフェルール６Ｂはハンダで気密固定される。この後、治具をはずして、光ファイバアセンブリ３１が完成する。
【００８９】
次に、前記光ファイバアセンブリ３１を、支持用パイプ５からパッケージ４内部へ挿入する。そして、前記基準面を用いた同じ位置決め方法（図８参照）で第１のフェルール３Ｂと第２のフェルール６Ｂとをパッケージ４内部で直接把持する。
ここで、第２のフェルール６Ｂのパッケージ４内に位置する長さは、第１実施形態と同じ３．５ｍｍであるので、把持するには十分な長さが確保されている。
【００９０】
前述した通り、光ファイバアセンブリ３１は、第１のフェルール３Ｂと第２のフェルール６Ｂを同一の基準面に接したとき、光ファイバ２−１，２−２に曲がりが生じないように組み立てられているので、同じ基準面を用いた方法で光ファイバアセンブリを把持すれば、光ファイバ２−１，２−２に曲がりが無い状態を再現することができる。すなわち、パッケージ４内で、第１のフェルール３Ｂと第２のフェルール６Ｂの相対位置を調整することなく、第１のフェルール３Ｂと第２のフェルール６Ｂを直接把持するだけで、光ファイバ２−１，２−２を無条件に許容曲げ半径が確保された状態にすることができる。
【００９１】
このように第１のフェルール３Ｂと第２のフェルール６Ｂをパッケージ４内で直接把持した状態で、光ファイバ２−１，２−２を光導波路に対して光軸調整する。この際、第２のフェルール６Ｂは支持用パイプ５内に配置しているが、支持用パイプ５の内径を第２のフェルール６Ｂの外径より僅かに大きく設定しているので、第２のフェルール６Ｂが支持用パイプ５に衝突することなく光ファイバ２−１，２−２の光軸調整を行なうことができる。光軸調整後、光ファイバ２−１，２−２と光導波路は第１のフェルール３Ｂを介して、例えばＵＶ接着材で固定される。この後、第１のフェルール３Ｂと第２のフェルール６Ｂを把持したままで、支持用パイプ５の先端と第２のフェルール６Ｂを気密固定する。第２のフェルール６Ｂを、光軸調整後の位置を保持した状態で固定することにより、光ファイバ２−１，２−２に曲がりが生じることなく組み立てを完了することができる。
【００９２】
〔Ｄ〕第４実施形態の説明
図１０は本発明の第４実施形態にかかる光導波路デバイス４０を示す模式的上視図である。図１０に示す光導波路デバイス４０は、前述の第２実施形態における光導波路デバイス２０に比して、導通させる光ファイバを２芯の光ファイバ２−１，２−２としている点が異なっている。これに伴い、第１，第２のフェルール３Ｃ，６Ｃとしても、２つのファイバ挿入穴が設けられている（第２のフェルール６Ｃにおいては図１２に示す符号６−１，６−２参照）。尚、図１０中、図４と同一の符号はほぼ同様の部分を示している。
【００９３】
また、第４実施形態における光導波路デバイス４０を組み立てる際においても、第２実施形態におけるもの（符号２１参照）と同様、第１，第２のフェルール３Ｃ，６Ｃ，包囲パイプ１２及び光ファイバ２−１，２−２により、図１１に示すような光ファイバアセンブリ４１を構成している。尚、図１２は図１１におけるＡＡ′断面図である。この光ファイバアセンブリ４１を構成する際の基準面８ｂについては、図１１，図１２に示すように、光ファイバ２−１，２−２の整列面に対して略垂直な面とする。即ち、治具８Ａ，９により第１，第２のフェルール３Ｃ，６Ｃを把持する面としては、光ファイバ整列面に垂直となるようにしている。
【００９４】
第４実施形態のように複数の光ファイバをそなえた光ファイバアレイを適用する場合、光ファイバ整列面内における第１のフェルール３Ｂと第２のフェルール６Ｂの相対ずれに対して、最も厳しい精度が要求される。このように、この相対ずれを有効に抑えることができるので、多芯構造においても光ファイバの許容曲げ半径を確実に確保することができる。
【００９５】
このように、第４実施形態にかかる光導波路デバイス４０においても、前述の第２実施形態の場合と同様の利点が得られるほか、多芯構造においても光ファイバの許容曲げ半径を確実に確保することができる利点がある。
〔Ｄ１〕具体的構成態様について
つぎに、第４実施形態にかかる光導波路デバイス４０の具体的構成態様について説明する。熱膨張設計を満足するために、各部の材質と寸法を例えば下記のように選定することができる。
【００９６】
パッケージ４の材料はSUS304、支持用パイプ５には熱膨張が小さい材料のInvarを用いる。また、第２のフェルール６Ｃの材料にはパッケージ４より熱膨張が大きいアルミを用いる。
そして、各構成部の長さを次のように設定する。すなわち、パッケージ４の長さを１０ｍｍ，支持用パイプ５（Invar）の長さを７．５ｍｍ、光ファイバ２−１，２−２（第１のフェルール３Ｃに挿入される箇所を含む）の長さを１０ｍｍ，第２のフェルール６Ｃの長さを７．５ｍｍとする。
【００９７】
また、各材料の熱膨張係数は以下となる。パッケージ４をなすSUS304の熱膨張係数α１は１７．３×１０−６（／Ｋ）、支持用パイプ５をなすInvarの熱膨張係数α２は１．２×１０−６（／Ｋ）、光ファイバ２−１，２−２と第１のフェルール３Ｃをなすガラスの熱膨張係数α３は０．５×１０−６（／Ｋ）、第２のフェルール６Ｃをなすアルミの熱膨張係数α４は２３．６×１０−６（／Ｋ）である。なお、温度範囲を−４０〜８５℃とし、デバイス製造時の温度２５℃を基準とすると、最大の温度差ΔＴは６５℃（２５℃→−４０℃）である。
【００９８】
これらの条件設定により、パッケージ４側の伸縮量ΔＬ１を式（１）により計算すると、ΔＬ１＝（１７．３×１０−６×１０＋１．２×１０−６×７．５）×６５＝１１．８μmとなり、光ファイバ２−１，２−２側の伸縮量ΔＬ２を式（２）により計算すると、ΔＬ２＝（０．５×１０−６×１０＋２３．６×１０−６×７．５）×６５＝１１．８μmとなる。
【００９９】
このように、パッケージ４側の熱膨張で生じる第１の伸縮量ΔＬ１と、光ファイバ２−１，２−２側の熱膨張で生じる第２の伸縮量ΔＬ２を一致させて熱膨張の整合を図ることにより、光導波路と光ファイバ２−１，２−２の接続固定部に熱伸縮による引っ張りまたは圧縮応力が加わらないようにしている。
また、第３実施形態の場合と同様に、第２のフェルール６Ｃは外径φ３．５ｍｍの円筒形とし、一方、支持用パイプ５は内径をφ４．３ｍｍとした。第２のフェルール６Ｃは、光ファイバ２−１，２−２の許容曲げ半径を確保するように、支持用パイプ５の内部で位置決め・固定されている。第２のフェルール６Ｃの位置決め（光ファイバ２−１，２−２の曲げ半径の調整）・固定の方法は、次の組み立て方法の説明のなかで詳述する。
【０１００】
まず、光ファイバアセンブリ４１の組み立てについて説明する。第１のフェルール３Ｃは、５００μmピッチのＶ溝基板で構成され、その幅は第２のフェルール６Ｃの外径よりも小さい２ｍｍを選択した。また、包囲パイプ１２は、外径を第２のフェルール６Ｃと同じφ３．５ｍｍとし、内径を第１のフェルール３Ｃの外径よりも大きい３ｍｍに設定した。第２のフェルール６Ｃの先端部には、包囲パイプ１２が圧入嵌合できるように、段差加工が施されている。
【０１０１】
包囲パイプ１２が第２のフェルール６Ｃに予め圧入嵌合された状態で、第１のフェルール３Ｃと第２のフェルール６Ｃおよび包囲パイプ１２を、図１１の如く、それぞれの外径稜線の一部が基準面８ｂに接する治具８Ａに当接させるとともに、反対の側面を例えばＶ溝形状の治具９で押さえる。この状態で、光ファイバ２−１，２−２を第１のフェルール３Ｃ及び第２のフェルール６Ｃに挿入する。このとき、第１のフェルール３Ｃと第２のフェルール６Ｃに設けられた光ファイバ２−１，２−２挿入穴は、光ファイバ２−１，２−２に「位置ずれによる曲げ（たわみ）」や「座屈による曲げ（たわみ）」が生じないように、相対位置と穴径が設定されている（実施例３と同様）。つまり、曲がりの無い状態で、第１のフェルール３Ｃと第２のフェルール６Ｃに挿入される。この状態で、例えば、第１のフェルール３Ｃと光ファイバ２−１，２−２はエポキシ接着剤で固定され、光ファイバ２−１，２−２と第２のフェルール６Ｃはハンダで気密固定される。このとき、接着・固定工程をやり易くするために、包囲パイプ１２を割り形状とすることができるほか、側面の一部に穴が設けてあっても良い。この後、治具をはずして、光ファイバアセンブリ４１が完成する。
【０１０２】
次に、前記光ファイバアセンブリ４１を、支持用パイプ５からパッケージ４内部へ挿入する。そして、前記基準面を用いた同じ位置決め方法（図１１参照）で第１のフェルール３Ｃと包囲パイプ１２（間接的に第２のフェルール６Ｃ）をパッケージ４内部で直接把持する。
ここで、包囲パイプ１２の長さは、前述した熱膨張整合の設計を考慮して、パッケージ４内部で把持できるように設定されている。第４実施形態では、パッケージ４の長さを１０ｍｍ、パッケージ４の側壁厚さを１．５ｍｍ、光ファイバ２−１，２−２（第１のフェルール３Ｃ含む）の長さを１０ｍｍとしたので、第２のフェルール６Ｃのパッケージ４内に位置する長さは０ｍｍとなり、第２のフェルール６Ｃを把持することができない。このため、包囲パイプ１２を第２のフェルール６Ｃの先端に取り付けている。包囲パイプ１２のパッケージ４内に位置する長さを５ｍｍとなるように設定して、包囲パイプ１２をパッケージ４内で把持できるようにした。
【０１０３】
前述した通り、光ファイバアセンブリ４１は、第１のフェルール３Ｃと第２のフェルール６Ｃと包囲パイプ１２を基準面８ｂに接したとき、光ファイバ２−１，２−２に曲がりが生じないように組み立てられているので、同じ基準面を用いた方法で光ファイバアセンブリ４１を把持すれば、光ファイバ２−１，２−２に曲がりが無い状態を再現することができる。すなわち、パッケージ４内で、第１のフェルール３Ｃと第２のフェルール６Ｃの相対位置を調整することなく、第１のフェルール３Ｃと包囲パイプ１２（間接的に第２のフェルール６Ｃ）を直接把持するだけで、光ファイバ２−１，２−２を無条件に許容曲げ半径が確保された状態にすることができる。
【０１０４】
このように第１のフェルール３Ｃと包囲パイプ１２（間接的に第２のフェルール６Ｃ）をパッケージ４内で直接把持した状態で、光ファイバ２−１，２−２を光導波路に対して光軸調整する。この際、第２のフェルール６Ｃは支持用パイプ５内に配置しているが、支持用パイプ５の内径を第２のフェルール６Ｃの外径より僅かに大きく設定しているので、第２のフェルール６Ｃが支持用パイプ５に衝突することなく光ファイバ２−１，２−２の光軸調整を行なうことができる。光軸調整後、光ファイバ２−１，２−２と光導波路は第１のフェルール３Ｃを介して、例えばＵＶ接着材で固定される。この後、第１のフェルール３Ｃと第２のフェルール６Ｃを把持したままで、支持用パイプ５の先端と第２のフェルール６Ｃを気密固定する。第２のフェルール６Ｃを、光軸調整後の位置を保持した状態で固定することにより、光ファイバ２−１，２−２に曲がりが生じることなく組み立てを完了することができる。
【０１０５】
〔Ｅ〕その他
上述の実施形態にかかわらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することができる。
例えば、上述の第２実施形態においては、２芯の光ファイバ２−１，２−２をパッケージ４内の光導波路チップ１に接続した場合について詳述したが、本発明によれば、２芯よりも多い多芯アレイの光ファイバを同様に適用することができる。この場合においても、特に、第１，第２のフェルールを把持する基準面を、多芯アレイをなす複数のコアの整列方向に対して、実質的に垂直な面とすることで、ファイバ曲がりを抑制しながら容易且つ高精度に接続作業時の位置決めおよび光軸調整を行なうことができる。
【０１０６】
また、上述の実施形態の開示により、当業者であれば本発明の装置を製造することは可能である。
〔Ｆ〕付記
（付記１）
光素子が形成された光素子チップと、
前記光素子と光学的に接続するための光ファイバ、該光ファイバの先端に取り付けられ前記光素子と光ファイバとを接続固定するための第１のフェルール、および該光ファイバ上で該第１のフェルールよりも内側に取り付けられる第２のフェルールからなる光ファイバアセンブリと、
該光素子チップが搭載されて該光素子チップの周囲を包囲するとともに、該光ファイバアセンブリを導入する開口部を有するパッケージと、
該開口部の外延に取り付けられ当該パッケージに導入される光ファイバアセンブリをなす第２のフェルールと、該光ファイバの該パッケージへの導入部を支持し且つ該パッケージ内を気密封止する支持用パイプと、をそなえ、
該第２のフェルールは、前記支持用パイプ内で固定され、その一端は前記パッケージの内部に突き出ており、他端は実質的に前記支持用パイプの先端部分で前記気密固定に要する長さ分突出していることを特徴とする光デバイス。
【０１０７】
（付記２）
前記第１のフェルールおよび前記第２のフェルールが、前記第１のフェルールおよび前記第２のフェルールの前記パッケージ内部の外径稜線の一部が同一の基準面に接するように構成されたことを特徴とする、付記１記載の光デバイス。
（付記３）
光素子が形成された光素子チップと、
前記光素子と光学的に接続するための光ファイバ、該光ファイバの先端に取り付けられ前記光素子と光ファイバとを接続固定するための第１のフェルール、該光ファイバ上で該第１のフェルールよりも内側に取り付けられる第２のフェルール、および該第２のフェルールにおける該第１のフェルール側に取り付けられ該光ファイバの周囲を包囲する包囲パイプからなる光ファイバアセンブリと、
該光素子チップが搭載されて該光素子チップの周囲を包囲するとともに、該光ファイバアセンブリを導入する開口部を有するパッケージと、
該開口部の外延に取り付けられ当該パッケージに導入される光ファイバアセンブリをなす第２のフェルールと、該光ファイバの該パッケージへの導入部を支持し且つ該パッケージ内を気密封止する支持用パイプと、をそなえ、
該第２のフェルールは、前記支持用パイプ内で固定され、その一端は実質的に前記支持用パイプの先端部分で前記気密固定に要する長さ分突出し、該包囲パイプは前記パッケージの内部に突き出ていることを特徴とする光デバイス。
【０１０８】
（付記４）
前記第１のフェルールおよび前記包囲パイプが、前記第１のフェルールおよび前記包囲パイプの前記パッケージ内部の外径稜線の一部が同一の基準平面に接するように構成されたことを特徴とする、付記３記載の光デバイス。
（付記５）
光導波路が形成された光導波路チップと、前記光導波路に光学的に接続される光ファイバと、前記光導波路チップと光ファイバとを接続固定する第１のフェルールと、前記光導波路チップ及び前記第１のフェルールを内蔵し前記光ファイバを外部に通すための開口部が側壁に設けられたパッケージと、前記開口部の周りに気密固定した第１のパイプと、前記第１のパイプに挿入して前記第１のパイプの先端と気密固定するとともに前記開口部を通って前記パッケージの外部へ出る前記光ファイバを挿入して気密固定する第２のフェルールと、をそなえ、
前記第２のフェルールは、前記第１のパイプの内径よりも小さい外径を有するとともに、前記第２のフェルールの長さは、その一部が前記パッケージの内部に突き出て、かつ、実質的に前記第１のパイプから前記気密固定に要する長さ分突出する長さであることを特徴とする光導波路デバイス。
【０１０９】
（付記６）
光導波路が形成された光導波路チップと、前記光導波路に光学的に接続される光ファイバと、前記光導波路チップと光ファイバとを接続固定する第１のフェルールと、前記光導波路チップ及び前記第１のフェルールを内蔵し前記光ファイバを外部に通すための開口部が側壁に設けられたパッケージと、前記開口部の周りに気密固定した第１のパイプと、前記第１のパイプの内径よりも小さい外径を有し前記第１のパイプに挿入して前記第１のパイプの先端と気密固定するとともに前記開口部を通って前記パッケージの外部へ出る前記光ファイバを挿入して気密固定する第２のフェルールと、前記第２のフェルールの前記パッケージの内部に向かう先端部に取り付けられた第２のパイプと、をそなえ、
前記第２のフェルールは、前記第１のパイプの内径よりも小さい外径を有するとともに、
前記第２のパイプの長さは、少なくともその一部が前記パッケージの内壁から突き出る長さであり、前記第２のフェルールの長さは、実質的に前記第１のパイプから前記気密固定に要する長さ分突出する長さであることを特徴とする光導波路デバイス。
【０１１０】
（付記７）
光素子が形成された光素子チップと、前記光素子と光学的に接続するための光ファイバ、該光ファイバの先端に取り付けられ前記光素子と光ファイバとを接続固定するための第１のフェルール、および該光ファイバ上で該第１のフェルールよりも内側に取り付けられる第２のフェルールからなる光ファイバアセンブリと、該光素子チップが搭載されて該光素子チップの周囲を包囲するとともに該光ファイバアセンブリを導入する開口部を有するパッケージと、該開口部の外延に取り付けられ当該パッケージに導入される光ファイバアセンブリをなす第２のフェルールとともに該光ファイバの該パッケージへの導入部を支持し且つ該パッケージ内を気密封止する支持用パイプと、をそなえ、該第２のフェルールは、前記支持用パイプ内で固定され、その一端は前記パッケージの内部に突き出ており、他端は実質的に前記支持用パイプの先端部分で前記気密固定に要する長さ分突出している光デバイスを製造する方法であって、
前記第１のフェルールと、前記光ファイバと、前記第２のフェルールと、を固定して、前記光ファイバアセンブリを組み立てて、
前記光ファイバアセンブリを、前記光素子チップを内蔵している前記パッケージの内部へ、前記支持用パイプから挿入するとともに、前記光ファイバが許容曲げ半径以上となるように、前記第１のフェルールと前記第２のフェルールを同時に把持し、前記光素子チップと前記光ファイバを光軸調整し、
前記光軸調整が行なわれた後に、前記光素子チップと前記第１のフェルールを固定し、
前記第２のフェルールを、前記光軸調整後の位置を保持した状態で、前記支持用パイプの先端で気密固定することを特徴とする光デバイスの製造方法。
【０１１１】
（付記８）
前記光ファイバアセンブリを組み立てる際に、第１のフェルールと前記第２のフェルールとを、外形稜線の一部が同一の基準面に接した状態で該光ファイバに固定するとともに、
前記パッケージの内部に挿入した前記光ファイバアセンブリを、前記第１のフェルールと前記第２のフェルールを前記パッケージの内部で前記外形稜線の一部が前記同一の基準面に接した状態で把持しながら、前記光素子チップおよび前記光ファイバの光軸調整を行なうことを特徴とする、付記７記載の光デバイスの製造方法。
【０１１２】
（付記９）
前記光ファイバアセンブリを組み立てる際に、第１のフェルールと前記第２のフェルールとを、予め設定された基準面を有する治具を用いて同時に把持した状態で該光ファイバに固定するとともに、
前記光ファイバアセンブリをなす前記光ファイバを前記光素子に接続する際に、前記パッケージ内部において前記第１のフェルールおよび前記第２のフェルールを前記治具を用いて同時に把持しながら前記光軸調整を行なうことを特徴とする、付記７記載の光デバイスの製造方法。
【０１１３】
（付記１０）
前記光ファイバは多芯アレイ構造であって、前記基準面が、前記多芯アレイをなす複数のコアの整列方向に対して、実質的に垂直な面であることを特徴とする、付記８又は９記載の光デバイスの製造方法。
（付記１１）
光素子が形成された光素子チップと、前記光素子と光学的に接続するための光ファイバ、該光ファイバの先端に取り付けられ前記光素子と光ファイバとを接続固定するための第１のフェルール、該光ファイバ上で該第１のフェルールよりも内側に取り付けられる第２のフェルール、および該第２のフェルールにおける該第１のフェルール側に取り付けられ該光ファイバの周囲を包囲する包囲パイプからなる光ファイバアセンブリと、該光素子チップが搭載されて該光素子チップの周囲を包囲するとともに該光ファイバアセンブリを導入する開口部を有するパッケージと、該開口部の外延に取り付けられ当該パッケージに導入される光ファイバアセンブリをなす第２のフェルールとともに該光ファイバの該パッケージへの導入部を支持し且つ該パッケージ内を気密封止する支持用パイプと、をそなえ、該第２のフェルールは、前記支持用パイプ内で固定され、その一端は実質的に前記支持用パイプの先端部分で前記気密固定に要する長さ分突出しており、該包囲パイプは前記パッケージの内部に突き出ている光デバイスを製造する方法であって、
前記第１のフェルールと、前記光ファイバと、前記包囲パイプが取り付けられた第２のフェルールと、を固定して、前記光ファイバアセンブリを組み立て、
前記光ファイバアセンブリを、前記光素子チップを内蔵している前記パッケージの内部へ、前記開口部の周りに気密固定している支持用パイプから挿入するとともに、前記光ファイバが許容曲げ半径以上となるように、前記第１のフェルールと前記包囲パイプを同時に把持し、前記光素子チップおよび前記光ファイバを光軸調整し、
前記光軸調整が行なわれた後に、前記光素子チップと前記第１のフェルールを固定し、
前記第２のフェルールを、前記光軸調整後の位置を保持した状態で、前記支持用パイプの先端で気密固定することを特徴とする光デバイスの製造方法。
【０１１４】
（付記１２）
前記光ファイバアセンブリを組み立てる際に、第１のフェルールと前記包囲パイプとを、外形稜線の一部が同一の基準面に接した状態で固定するとともに、
前記パッケージの内部に挿入した前記光ファイバアセンブリを、前記第１のフェルールと前記包囲パイプを前記パッケージの内部で前記外形稜線の一部が前記同一の基準面に接した状態で把持しながら、前記光素子チップおよび前記光ファイバの光軸調整を行なうことを特徴とする、付記１１記載の光デバイスの製造方法。
【０１１５】
（付記１３）
前記光ファイバアセンブリを組み立てる際に、第１のフェルールと前記包囲パイプとを、予め設定された基準面を有する治具を用いて同時に把持した状態で該光ファイバに固定するとともに、
前記光ファイバアセンブリをなす前記光ファイバを前記光素子に接続する際に、前記パッケージ内部において前記第１のフェルールおよび前記包囲パイプを前記治具を用いて同時に把持しながら前記光軸調整を行なうことを特徴とする、付記１２記載の光デバイスの製造方法。
【０１１６】
（付記１４）
前記光ファイバは多芯アレイ構造であって、前記基準面が、前記多芯アレイをなす複数のコアの整列方向に対して、実質的に垂直な面であることを特徴とする、付記１２又は１３記載の光デバイスの製造方法。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる光導波路デバイスを示す模式的上視図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる光導波路デバイスの製造工程について説明するための図である。
【図３】本発明の第１実施形態にかかる光導波路デバイスの製造工程について説明するための図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる光導波路デバイスを示す模式的上視図である。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる光導波路デバイスの製造工程について説明するための図である。
【図６】本発明の第２実施形態にかかる光導波路デバイスの製造工程について説明するための図である。
【図７】本発明の第３実施形態にかかる光導波路デバイスを示す模式的上視図である。
【図８】本発明の第３実施形態にかかる光導波路デバイスの製造工程について説明するための図である。
【図９】本発明の第３実施形態にかかる光導波路デバイスの製造工程について説明するための図である。
【図１０】本発明の第４実施形態にかかる光導波路デバイスを示す模式的上視図である。
【図１１】本発明の第４実施形態にかかる光導波路デバイスの製造工程について説明するための図である。
【図１２】本発明の第４実施形態にかかる光導波路デバイスの製造工程について説明するための図である。
【図１３】従来技術を示す図である。
【図１４】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１    光導波路チップ
２，２−１，２−２    光ファイバ
３，３Ｂ，３Ｃ    第１のフェルール
４    パッケージ
５    第１のパイプ
６，６Ａ〜６Ｃ    第２のフェルール
６−１，６−２    ファイバ挿入穴
８，８Ａ，９    治具
８ａ，８ｂ    基準面
１０，２０，３０    光導波路デバイス
１１，１３，３１，４１    光ファイバアセンブリ
１２    第２のパイプ
１０１    光ファイバ
１０２    光変調器
１０３    光源部
１０３ａ    半導体レーザ
１０３ｂ    温度制御素子
１０４    駆動部
１０４ａ    ＬＤ駆動回路
１０４ｂ    ＬＤ温度制御回路
１０５    光変調器駆動回路
１１０    光導波路デバイス
１１１    光導波路チップ
１１２    パッケージ
１１３    光ファイバ
１１４    開口部
１１５    パイプ
１１６    第１のフェルール
１１７    第２のフェルール
【図１】
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【図２】
2008032835.tif 000004
【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】
2008032835.tif 000009
【図８】
2008032835.tif 000010
【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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