(57)【要約】【課題】  製造プロセスをより簡略化させ、また組立時間を短縮化させるとともに、モジュール全体の部品点数を減らすことにより、製造コストをより低減可能な双方向光モジュールを提供する。【解決手段】  出力光を発光させる発光素子１２を非導電性の媒質における何れかの側面４２上に固定する発光素子固定部２１と、入力光を受光させる受光素子１３を上記側面４２上に固定する受光素子固定部２２とを有し、発光素子１２から発光された出力光を側面４２に対して略４５°傾けて媒質１４内に配置された反射板１５により反射させ、光を透過させ又は反射させる平板状のフィルタ１６を側面４２に対して略４５°傾けて媒質１４内に配置することにより反射された出力光をそのまま透過させてこれを端面４１を介して出射させるとともに、出力光の透過方向と正反対方向から端面４１を介して入射された入力光を反射させてこれを受光素子１３へ導く。【選択図】図１
2005331602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力光及び出力光を一の端面を介して入出射させるための非導電性の媒質で構成される光学部品において、
上記出力光を発光させる発光素子を上記媒質における上記端面に外接する何れかの側面上に固定する発光素子固定手段と、
上記入力光を受光させる受光素子を上記側面上に固定する受光素子固定手段と、
上記発光素子固定手段により固定された発光素子から発光された出力光を上記側面に対して略４５°傾けて上記媒質内に配置された反射板により反射させる反射手段と、
光を透過させ又は反射させる平板状のフィルタを上記側面に対して略４５°傾けて上記媒質内に配置することにより、上記反射手段により反射された出力光をそのまま透過させてこれを上記端面を介して出射させるとともに、上記出力光の透過方向と正反対方向から上記端面を介して入射された入力光を反射させてこれを上記受光素子固定手段に固定された受光素子へ導く波長選択手段とを備え、
上記発光素子固定手段は、上記出力光に応じた電気信号を上記固定した発光素子へ印加するための電極パターンからなり、
上記受光素子固定手段は、上記受光素子により上記入力光を光電変換することにより得られた出力信号を取り出すための電極パターンからなること
を特徴とする光学部品。
【請求項２】
上記発光素子固定手段における電極パターンは、上記出力光を通過させるための開口が形成され、
上記受光素子固定手段における電極パターンは、上記入力光を通過させるための開口が形成されていること
を特徴とする請求項１記載の光学部品。
【請求項３】
上記フィルタは、波長に応じて光を透過させ或いは反射させる波長選択フィルタであること
を特徴とする請求項１記載の光学部品。
【請求項４】
入力光及び出力光を双方向で入出力させる双方向光モジュールにおいて、
上記出力光を発光させる発光素子を非導電性の媒質における何れかの側面上に固定する発光素子固定手段と、
上記入力光を受光させる受光素子を上記側面上に固定する受光素子固定手段と、
上記発光素子固定手段により固定された発光素子から発光された出力光を上記側面に対して略４５°傾けて上記媒質内に配置された反射板により反射させる反射手段と、
光を透過させ又は反射させる平板状のフィルタを上記側面に対して略４５°傾けて上記媒質内に配置することにより、上記反射手段により反射された出力光をそのまま透過させてこれを上記端面を介して出射させるとともに、上記出力光の透過方向と正反対方向から上記端面を介して入射された入力光を反射させてこれを上記受光素子固定手段に固定された受光素子へ導く波長選択手段とを備え、
上記端面から出射される出力光を外部へ送信し、また外部から供給される入力光を上記端面へ入射させる入出力手段とを備え、
上記発光素子固定手段は、上記出力光に応じた電気信号を上記固定した発光素子へ印加するための電極パターンからなり、
上記受光素子固定手段は、上記受光素子により上記入力光を光電変換することにより得られた出力信号を取り出すための電極パターンからなること
を特徴とする双方向光モジュール。
【請求項５】
上記発光素子固定手段における電極パターンは、上記出力光を通過させるための開口が形成され、
上記受光素子固定手段における電極パターンは、上記入力光を通過させるための開口が形成されていること
を特徴とする請求項４記載の双方向光モジュール。
【請求項６】
上記フィルタは、波長に応じて光を透過させ或いは反射させる波長選択フィルタであること
を特徴とする請求項４記載の双方向光モジュール。
【請求項７】
上記入出力手段は、上記端面から出射される出力光を光ファイバへ光結合させ、また当該光ファイバから出射される入力光を上記端面へ入射させること
を特徴とする請求項４記載の双方向光モジュール。
【請求項８】
互いに異なる波長の入力光及び出力光を光ファイバを介して伝送するための双方向光モジュールの作製方法において、
上記出力光を発光させる発光素子を何れかの側面上に固定する発光素子固定部と、上記入力光を受光させる受光素子を上記側面上に固定する受光素子固定部と、上記側面に対して略４５°傾けてそれぞれ配置された反射板並びに光の一部を透過させるとともに反射させる平板状のフィルタとを有する非導電性の媒質で構成される光学部品を上記光ファイバが取り付けられた筐体内に配設する光学部品配設工程と、
上記光ファイバから上記光学部品における媒質の端面を介して入射された調整光を上記フィルタで反射させることによりこれを上記受光素子固定部へ導き、また波長の制御された上記調整光につき上記フィルタを透過させるとともに上記反射板で反射させることによりこれを上記発光素子固定部へ導く調整光伝送工程と、
上記導かれた調整光の上記受光素子固定部並びに上記発光素子固定部における光強度分布を識別する識別工程と、
上記識別工程において識別された上記受光素子固定部における光強度分布に基づいて、当該受光素子固定部に上記受光素子を取り付け、また上記識別された上記発光素子固定部における光強度分布に基づいて、当該発光素子固定部に上記発光素子を取り付ける素子取付工程とを有すること
を特徴とする双方向光モジュールの作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバを介して双方向に光信号を伝送する一芯双方向光通信に適用される光学部品、双方向光モジュール並びにその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年における光ファイバ通信網の拡大に伴い、１本の光ファイバを用いて双方向に光信号を伝送する一芯双方向光通信システムの導入が進んできている。
【０００３】
従来、かかる一芯双方向光通信に適用される双方向光モジュールとして、特許文献１に示すような光半導体素子モジュール１００が提案されている。この光半導体素子モジュール１００は、図７に示すように、パッケージ１２１内に実装された発光素子１０２と、ホルダ１１７に固定された受光素子１０６,バンドパスフィルタ１１３,レンズ１１２と、受光素子１０６と対向するモジュールケース１０１の内側に設けられた平面１１８と、受光素子１０６の光軸中心に対して略４５°傾けて配置された光分離フィルタ１１１とを備えている。
【０００４】
上述の如き構成からなる光半導体素子モジュール１００において、発光素子１０２から集光された波長λ１の出力光は、光分離フィルタ１１１を透過し、ファイバホルダ１１５に固定された光ファイバ１１０へ光結合される。また、この光ファイバ１１０から出射された波長λ２の入力光は、光分離フィルタ１１１を反射して受光素子１０６へ導かれる。即ち、この光分離フィルタ１１１は、波長に応じて光を反射し、或いは透過させることができるため、これを受光素子１０６と発光素子１０２の各光軸が互いに直交する位置に配設することにより、互いに波長の異なる入力光と出力光を分離することでき、光ファイバ１１０を介した一芯双方向光通信が可能となる。
【０００５】
このような一芯双方向光通信を行うための双方向光モジュールとしては、さらに特許文献２,３,４に示す技術が開示されている。
【０００６】
かかる従来の双方向光モジュールを作製する場合においては、先ず発光素子１０２に電気信号を印加することによりこれを駆動し、当該発光素子１０２から出力光を発光させる。そして、この出力光の光強度を光ファイバ１１０を介して検出し、その検出した出力光の光強度が最大となるように発光素子１０２を含むパッケージ１２１の位置調整を行い、最後にこれをモジュールケース１０１へ固定する。
【０００７】
次に受光素子１０６を取り付ける場合には、光ファイバ１１０から入力光を出射させて、これを当該受光素子１０６の受光面に受光させるとともに光電変換して得られる電流値が最大となるようにホルダ１１７の位置調整を行い、最後にこれをモジュールケース１０１へ固定する。
【０００８】
しかしながら、上述した光半導体素子モジュール１００等に代表される従来の双方向光モジュールでは、発光素子１０２が実装されるパッケージ１２１と、受光素子が実装されるホルダ１１７が互いに直交する位置に取り付ける構成であるため、組立そのものが煩雑化してしまう。また互いに直交する位置に別々のホルダ１１７等が配設されることから、双方向光モジュールを配設する上で必要となるスペースはより大きくなり、よりコンパクトな一芯双方向光通信システムを構築する上で障害となる。
【０００９】
このため、図８に示すような双方向光モジュール１５０も提案されている。この双方向光モジュール１５０は、パッケージ１７１内に実装された発光素子１５２と、ホルダ１６７に固定された受光素子１５６と、発光素子１５２の光軸中心に対して略４５°傾けて配置された反射板１６２並びに受光素子１５６の光軸中心に対して略４５°傾けて配置された光分離フィルタ１６１とが設けられたプリズム１５９と、光分離フィルタを介して出射される出力光を光ファイバ１６０へ光結合させるとともに、その光ファイバ１６０から出射される入力光をプリズム１５９側へ光結合させるレンズ１５５とをそれぞれモジュールケース１５１へ実装することにより構成される。反射板１６２は、全反射のフィルタであり、また光分離フィルタ１６１は、入射される光のうち一部を透過し、一部を反射させるフィルタである。
【００１０】
上述の如き構成からなる双方向光モジュール１５０において、発光素子１５２から集光された出力光は、反射板１６２を反射した後、光分離フィルタ１６１を透過し、さらにレンズ１５５を介して光ファイバ１６０へ光結合される。また、この光ファイバ１６０から出射された入力光は、レンズ１５５を介して光分離フィルタ１６１へ到達することになるが、この到達した入力光のうち一部は、反射して受光素子１５６へ導かれる。即ち、この双方向光モジュール１５０は、発光素子１５２と受光素子１５６とを互いに並列に配設する構成を採用しつつ、光ファイバ１１０を介した一芯双方向光通信を行うことができるため、省スペース化を実現することができ、よりコンパクトな通信システムを構築することが可能となる。
【００１１】
かかる従来の双方向光モジュール１５０を作製する場合においては、先ず図９に示すように、発光素子１５２に電気信号を印加することによりこれを駆動し、当該発光素子１５２から出力光を発光させる。そして、この出力光の光強度を光ファイバ１６０を介して検出し、その検出した出力光の光強度が最大となるように発光素子１５２を含めたパッケージ１７１の位置調整を行い、最後にこれをモジュールケース１５１へ固定する。
【００１２】
また、受光素子１５６を取り付ける場合には、光ファイバ１６０から入力光を出射させて、これを図９に示すように当該受光素子１５６の受光面に受光させるとともに光電変換して得られる電流値が最大となるようにホルダ１６７の位置調整を行い、最後にこれをモジュールケース１５１へ固定する。
【００１３】
【特許文献１】特開平８−１６０２５９号公報
【特許文献２】特開平８−２６２２７６号公報
【特許文献３】特開平１０−１９７７６２号公報
【特許文献４】特開平３−１４４６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述した従来の双方向光モジュールを作製する際には、固定すべき発光素子や受光素子を別々のパッケージやホルダに一度実装しなければならず、また発光素子が実装されたパッケージと、受光素子が実装されたホルダとを互いに個別の方法に基づいて取り付けなければならない。
【００１５】
即ち、従来の双方向光モジュールは、複雑な製造プロセスを経なければならず、また組立に多大な時間が必要となり、さらにはモジュール全体の部品点数が増えることになり、製造コストが高くなるという問題点がある。また、かかる部品点数の増加により、モジュール全体が大型化してしまう結果、僅かな空きスペースにこれを配設することができず、モジュールの汎用性を高めることができないという問題点が生じてしまう。
【００１６】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、製造プロセスをより簡略化させ、また組立時間を短縮化させるとともに、モジュール全体の部品点数を減らすことにより、製造コストをより低減させることが可能な双方向光モジュール並びにその製造方法を提供することにあり、さらにこの双方向光モジュールに実装される光学部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明を適用した光学部品は、上述した課題を解決するために、入力光及び出力光を一の端面を介して入出射させるための非導電性の媒質で構成される光学部品において、出力光を発光させる発光素子を媒質における端面に外接する何れかの側面上に固定する発光素子固定手段と、入力光を受光させる受光素子を側面上に固定する受光素子固定手段と、発光素子固定手段により固定された発光素子から発光された出力光を側面に対して略４５°傾けて媒質内に配置された反射板により反射させる反射手段と、光を透過させ又は反射させる平板状のフィルタを側面に対して略４５°傾けて媒質内に配置することにより、反射手段により反射された出力光をそのまま透過させてこれを端面を介して出射させるとともに出力光の透過方向と正反対方向から端面を介して入射された入力光を反射させてこれを受光素子固定手段に固定された受光素子へ導く波長選択手段とを備え、発光素子固定手段は、出力光に応じた電気信号を固定した発光素子へ印加するための電極パターンからなり、受光素子固定手段は、受光素子により入力光を光電変換することにより得られた出力信号を取り出すための電極パターンからなる。
【００１８】
本発明を適用した双方向光モジュールは、上述した課題を解決するために、入力光及び出力光を双方向で入出力させる双方向光モジュールにおいて、出力光を発光させる発光素子を非導電性の媒質における何れかの側面上に固定する発光素子固定手段と、入力光を受光させる受光素子を側面上に固定する受光素子固定手段と、発光素子固定手段により固定された発光素子から発光された出力光を側面に対して略４５°傾けて媒質内に配置された反射板により反射させる反射手段と、光を透過させ又は反射させる平板状のフィルタを上記側面に対して略４５°傾けて媒質内に配置することにより、反射手段により反射された出力光をそのまま透過させてこれを端面を介して出射させるとともに、出力光の透過方向と正反対方向から端面を介して入射された入力光を反射させてこれを受光素子固定手段に固定された受光素子へ導く波長選択手段とを備え、端面から出射される出力光を外部へ送信し、また外部から供給される入力光を端面へ入射させる入出力手段とを備え、発光素子固定手段は、出力光に応じた電気信号を固定した発光素子へ印加するための電極パターンからなり、受光素子固定手段は、受光素子により上記入力光を光電変換することにより得られた出力信号を取り出すための電極パターンからなる。
【００１９】
本発明を適用した双方向光モジュールの作製方法は、上述した課題を解決するために、互いに異なる波長の入力光及び出力光を光ファイバを介して伝送するための双方向光モジュールの作製方法において、出力光を発光させる発光素子を何れかの側面上に固定する発光素子固定部と、入力光を受光させる受光素子を側面上に固定する受光素子固定部と、側面に対して略４５°傾けてそれぞれ配置された反射板並びに光の一部を透過させるとともに反射させる平板状のフィルタとを有する非導電性の媒質で構成される光学部品を光ファイバが取り付けられた筐体内に配設する光学部品配設工程と、光ファイバから上記光学部品における媒質の端面を介して入射された調整光をフィルタで反射させることによりこれを受光素子固定部へ導き、また波長の制御された調整光につきフィルタを透過させるとともに反射板で反射させることによりこれを発光素子固定部へ導く調整光伝送工程と、導かれた調整光の受光素子固定部並びに発光素子固定部における光強度分布を識別する識別工程と、識別工程において識別された受光素子固定部における光強度分布に基づいて、当該受光素子固定部に受光素子を取り付け、また識別された発光素子固定部における光強度分布に基づいて、当該発光素子固定部に上記発光素子を取り付ける素子取付工程とを有する。
【発明の効果】
【００２０】
光ファイバから供給した調整光により、発光素子、受光素子の双方を位置合わせし、これを実装することができる。このため、発光素子と受光素子とを同一の方法で、同一のシステムで組み立てることができるため、製造コストを大幅に下げることができ、また作製に伴う労力を大幅に軽減させることも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、１本の光ファイバを用いて双方向に光信号を伝送する一芯双方向光通信システムに適用される双方向光モジュール１につき図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
双方向光モジュール１は、図１に示すように、各構成要素を配設するためのモジュールケース１１と、モジュールケース１１における面３１上に配設されてなり、固定された発光素子１２により発光された出力光を端面４１から出射し、また端面４１から入射された入力光を固定された受光素子１３により受光させる非導電性の媒質より構成される集積光学プリズム１４と、モジュールケース１１の内壁を加工することにより設けられたＶ字溝３２上に位置合わせされて取り付けられる球形レンズ１７と、上記発光素子１２並びに受光素子１３との間で金リード線２５, ２７を介して電気信号を入出力するための端子２４,２６とを備え、貫通穴３５に先端を挿通させた光ファイバ１８を光ファイバ用Ｖ溝３３に突き当てることによりこれを固定する。
【００２３】
集積光学プリズム１４は、端面４１に外接する側面４２上に発光素子１２と受光素子１３を固定し、この側面４２に対して略４５°傾けて媒質内に配置した反射板１５と、当該側面４２に対して略４５°傾けて上記媒質内に配置した平板状のフィルタ１６とを有し、さらに端面４１に近い方から、受光素子１３を固定するための受光素子固定部２２と、発光素子１２を固定するための発光素子固定部２１とが側面４２上に形成されている。なお、この受光素子固定部２２と発光素子固定部２１の位置は入れ換えて構成してもよい。
【００２４】
発光素子１２は、端子２４ａ,２４ｂより金リード線２５ａ,２５ｂを介して注入された電流に基づき、出力光を発光させるための半導体レーザ等で構成され、一芯双方向光通信に用いられる帯域の光を出射する。
【００２５】
受光素子１３は、端子２６ａ,２６ｂより金リード線２７ａ,２７ｂを介して印加されたバイアス電圧に基づき、受光面に対して照射された光を、その光量に応じた電気信号に変換する光電変換素子であり、例えば、フォトディテクタ等からなるものである。この受光素子１３は、受光面に対して照射される入力光を受光して、その光量に応じた電気信号を生成する。
【００２６】
発光素子固定部２１並びに受光素子固定部２２は、発光素子１２,受光素子１３をそれぞれ取り付けるための半田等で構成され、それぞれ上記出力光に応じた電気信号を固定した発光素子１２へ印加するための電極パターン、並びに受光素子１３により上記入力光を光電変換することにより得られた出力信号を取り出すための電極パターンで構成されている。ちなみにこの発光素子固定部２１並びに受光素子固定部２２のパターンを構成する材料としては、半田以外に、例えばＡｇペースト等を用いるようにしてもよい。また発光素子固定部２１並びに受光素子固定部２２には、図２に示すように、それぞれ後述する調整光により形成されるスポット位置を側面４２の全体との関係において識別すべく、光を通過させることが可能な開口２１ａ,２２ａを形成されている。なお、この開口２１ａ,２２ａを形成させることは必ずしも必須とはならず、これをコ字状等に形成させることにより同様の役割を担わせるようにしてもよい。
【００２７】
反射板１５は、照射される光を全反射するミラー等で構成され、発光素子１２より発光された出力光が鉛直方向から照射される。この反射板１５は、照射された出力光をその伝搬方向が図１中Ａ方向となるように垂直に反射する。ちなみに、この反射板１５は、双方向光モジュール１の組立時において、Ｂ方向から調整光が照射される。かかる場合において、反射板１５は、上述した出力光と同じ経路を逆行するように当該調整光を垂直に反射し、これを発光素子固定部２１へと導く。
【００２８】
フィルタ１６は、一部の光を透過すると同時に、一部の光を反射する機能を有する。このフィルタ１６は、反射板１５により反射された伝搬方向がＡ方向である出力光をそのまま透過させる。また、このフィルタ１６は、Ｂ方向から端面４１を介して媒質内に入射された入力光が照射される。このフィルタ１６は、照射された入力光の一部をその伝搬方向が鉛直方向となるように垂直に反射することにより、これを受光素子固定部２２へと導く。
【００２９】
ちなみに、このフィルタ１６は、双方向光モジュール１の組立時において、端面４１を介してＢ方向から調整光が照射される。かかる場合において、フィルタ１６は、調整光の一部を垂直に反射することにより、これを受光素子固定部２２へと導くと同時に、調整光の他の一部をそのまま透過させることにより、これを反射板１５へと導く。
【００３０】
球形レンズ１７は、集積光学プリズムの端面４１から出射された出力光が入射される。この球形レンズ１７は、かかる入射された出力光のスポット径を、光ファイバ１８のコアに効率よく光結合されるように調整しつつ、これをＡ方向へ出射する。また、この球形レンズ１７は、光ファイバ１８から出射される入力光が入射される。球形レンズ１７は、かかる入射された入力光のスポット径を、受光素子１３の受光面に効率よく光結合されるように調整しつつ、これをＢ方向へ出射する。ちなみに、この球形レンズ１７の代替として、非球面レンズを用いてもよく、また光ファイバ１８をいわゆる先球ファイバとすることによりスポット径調整の役割を担わせることで、球形レンズ１７そのものを省略するようにしてもよい。
【００３１】
光ファイバ１８は、一芯双方向光通信システムの適用に特化した、双方向で光を伝送し伝送可能な光ファイバであり、球形レンズ１７を介して入射される出力光をＡ方向へ伝送するとともに、Ｂ方向から伝送した入力光を球形レンズ１７へ出射させる。ちなみに、この光ファイバ１８として、いわゆるマルチモード対応の光ファイバを用いてもよい。また、光ファイバ１８の先端につき、配設容易性を考慮したフェルール等で構成してもよい。
【００３２】
ちなみに、上述した双方向光モジュール１の構成は、あくまでモジュールケース１１内に各構成要素を実装する場合を例に挙げて説明をしているが、かかる場合に限定されるものではなく、例えばマザーボード上にかかる構成要素を直接的に実装するようにしてもよい。
【００３３】
上述の如き構成からなる双方向光モジュール１において、発光素子１２から発光された出力光は、反射板１５を垂直に反射してＡ方向へ伝搬し、次にフィルタ１６を透過し、集積光学ユニット１４の端面４１から出射される。この出射された出力光は球形レンズ１７へ照射され、スポット径が制御された上で光ファイバ１８へ入射し、そのままＡ方向へ伝送されることになる。
【００３４】
また、上述の如き構成からなる双方向光モジュール１において、光ファイバ１８中をＢ方向から伝送される入力光は、球形レンズ１７へ照射され、そこでスポット径が制御された上で集積光学ユニット１４の端面４１へ入射する。集積光学ユニット１４内へ入射された入力光は、そのままＡ方向へ伝搬しフィルタ１６へ照射され、一部はそこを反射し、一部は透過する。フィルタ１６を反射した一部の入力光は、鉛直方向に伝搬し、受光素子固定部２２に固定された受光素子１３の受光面により受光されることになる。
【００３５】
ちなみに、本発明は、図３に示すような波長多重型の双方向光モジュール２に適用することもできる。
【００３６】
この図３に示す波長多重型の双方向光モジュール２において、上述した双方向光モジュール１と同一の構成については、図１における説明を引用することにより、ここでの説明を省略する。
【００３７】
この波長多重型の双方向光モジュール２では、フィルタ１６の代替として、波長に応じて光を透過し、或いは反射する波長選択フィルタ４６を配設し、また、波長多重型の一芯双方向通信に特化した光ファイバ４８が取り付けられる。
【００３８】
波長選択フィルタ４６は、例えば波長λ１の光が照射された場合には、これを全反射する。またこの波長選択フィルタ４６は、波長λ１とは異なる波長λ２の光が照射された場合には、これをそのまま透過させる。
【００３９】
このため、発光素子１２から波長λ２の出力光を発光させることにより、当該出力光は、反射板１５を垂直に反射するとともに、波長選択フィルタ４６を透過し、集積光学プリズム１４の端面４１を出射することになる。この出射された出力光は、球形レンズ１７を介して光ファイバ４８へ光結合される。
【００４０】
また光ファイバ４８から出射された波長λ１の入力光は球形レンズ１７を介して集積光学プリズム１４の端面４１に入射されるとともに、波長選択フィルタ４６を垂直方向に全反射することで、受光素子１３へと導かれることになる。
【００４１】
この双方向光モジュール２では、互いに波長の異なる入力光と出力光を選択的に受発光することができるため、光ファイバ４８を介した一芯双方向光通信が可能となる。
【００４２】
次に、本発明を適用した双方向光モジュール１の組立方法につき説明をする。
【００４３】
この双方向光モジュール１において、集積光学プリズム１４における発光素子固定部２１並びに受光素子固定部２２にそれぞれ発光素子１２,受光素子１３を取り付ける場合には、図４(a),(b)に示すように光ファイバ１８から供給される調整光を用いる。この調整光は、例えば可視光等のように肉眼で視認できるような波長で構成してもよい。
【００４４】
発光素子１２,受光素子１３の取り付け時には、光ファイバ１８から調整光を図３中Ｂ方向から出射させ、球形レンズ１７を介して集積光学プリズム１４内へ入射させる。この調整光の一部は、図４(b)に示すようにフィルタ１６を透過するとともに反射板１５を反射して発光素子固定部２１へ導かれ、また他の調整光の一部は、フィルタ１６を反射してそのまま受光素子固定部２２へ導かれる。
【００４５】
発光素子固定部２１並びに受光素子固定部２２に導かれた調整光は、開口２１ａ,２２ａ内を通過してそのまま外部へと出射することになる。このとき、図４(b)中Ｃ方向から撮像カメラで撮像を行うことにより、図４(a)に示すように開口２１ａ,２２ａを通過する調整光のスポット位置を取得することができる。また、画像処理技術を駆使することにより、撮像カメラで取得したスポット位置における光強度分布を識別し、さらにその光強度が最大となる点を識別することも可能となる。
【００４６】
それぞれの開口２１ａ,２２ａにつき、調整光の光強度が最大となる点を識別できた場合には、かかる点の座標を記録する。そして、その記録した座標に発光素子１２の発光部、受光素子１３の受光部が位置するようにこれらを発光素子固定部２１,受光素子固定部２２へ固定する。これにより、良好な光結合効率を得ることもできる。
【００４７】
即ち、本発明を適用した双方向光モジュール１の組立方法では、光ファイバ１８からの調整光を受光素子１３のみならず、発光素子１２を取り付ける際にも利用する。発光素子１２と受光素子１３とを同一の方法で、同一のシステムで組み立てることができるため、製造コストを大幅に下げることができ、また作製に伴う労力を大幅に軽減させることも可能となる。
【００４８】
次に、本発明を適用した双方向光モジュール１の組み立ての手順につき説明をする。
先ず図５(a)に示すように、構成要素が未だ配設されていないモジュールケース１１を準備する。
【００４９】
次に、図５(b)に示すように、面３１上に集積光学プリズム１４を配設するとともに、Ｖ字溝３２に球形レンズ１７を取り付け、さらに光ファイバ用Ｖ溝３３上に光ファイバ１８を固定する。
【００５０】
次に図５(c)に示すように、光ファイバ１８から調整光を出射させることにより、開口２１ａ,２２ａにその調整光のスポットを形成させる。この形成させたスポットにつき画像認識により光強度が最大となる点の座標を取得する。
【００５１】
次に図５(d)に示すように、取得した座標に発光素子１２の発光部、受光素子１３の受光部が位置するようにこれらを発光素子固定部２１,受光素子固定部２２へ固定する。最後に、発光素子１２と端子２４とを金リード線２５で接続し、また受光素子１３と端子２６とを金リード線２７で接続し、モジュールケース１１上に蓋をすることにより仕上げる。
【００５２】
なお、開口２１ａ,２２ａに形成させた調整光のスポットが、図６(a)に示すように、ずれた場合においても、その光強度が最大となる点の座標を取得しておくことにより、図６(b)に示すように、発光素子１２,受光素子１３を当該座標に合わせて固定する。即ち、集積光学プリズム１４、球形レンズ１７、光ファイバ１８への配設状況により、調整光のスポットが開口２１ａ,２２ａの中心からずれる場合においても、このずれに応じて発光素子１２,受光素子１３の固定位置を調整することにより、光結合効率を高く維持することが可能となる。
【００５３】
ちなみに、上述した双方向光モジュール１の組立方法を、双方向光モジュール２の組み立てに適用してもよいことは勿論である。
【００５４】
このように、本発明を適用した双方向光モジュール１では、光ファイバ１８から供給した調整光により、発光素子１２、受光素子１３の双方を位置合わせし、これを実装することができる。
【００５５】
また、本発明を適用した双方向光モジュール１では、発光素子１２並びに受光素子１３を集積光学プリズム１４の一の側面に直接的に取り付ける構成としているため、発光素子１２や受光素子１３を別々のパッケージやホルダに一度実装するステップを省略することができることに加え、部品点数を減らすことが可能となる。このため双方向光モジュール１では、モジュール全体のサイズをより小型化することができるため、僅かな空きスペースにこれを配設することができ、汎用性を高めることが可能となる。
【００５６】
また、この双方向光モジュール１は、複雑な製造プロセスを経ることなく、組立時間をいきおい短くすることができ、またモジュール全体の部品点数を減らすことができるため、製造コストを更に下げることも可能となる。
【００５７】
なお、本発明は、上述した双方向光モジュール１に適用される場合に限定されるものではなく、発光素子１２や受光素子１３が取り付けられる前の集積光学プリズム１４に適用してもよい。かかる場合において、上述した一芯双方向光通信以外のセンサとして、或いは媒体への記録再生にこの集積光学プリズム１４を適用してもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】一芯双方向光通信システムに適用される本発明に係る双方向光モジュールの構成図である。
【図２】素子の固定部につき説明するための図である。
【図３】波長多重型の双方向光モジュールの構成図である。
【図４】本発明を適用した双方向光モジュールの作製方法につき説明するための図である。
【図５】本発明を適用した双方向光モジュールの組み立ての手順につき説明するための図である。
【図６】本発明を適用した双方向光モジュールの組み立て時において調整光の位置がずれた場合の素子の取り付け方法につき説明するための図である。
【図７】一芯双方向光通信に適用される従来の双方向光モジュールの構成図である。
【図８】一芯双方向光通信に適用される従来の他の双方向光モジュールの構成図である。
【図９】従来における双方向光モジュールの作製方法につき説明するための図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  双方向光モジュール、１１  モジュールケース、１２  発光素子、１３  受光素子、１４  集積光学プリズム、１５  反射板、１６  フィルタ、１７  球形レンズ、１８  光ファイバ、２１  発光素子固定部、２２  受光素子固定部
【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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