(57)【要約】【課題】光アイソレータ付き半導体レーザモジュールにおいて、ファイバスタブを保持する金属ホルダ形状の多様化に対して光アイソレータ部品の小型化と統一化による品種管理の簡素化、短納期対応、低コスト化を可能とする。【解決手段】中央部の貫通孔に光ファイバを挿入固定したフェルールの先端面に接合材を介して偏光子とファラデー回転子を一体化した四角形状の光アイソレータ素子を接合してなる光アイソレータ付きファイバスタブにおいて、上記光ファイバの端面と光アイソレータ素子との間に上記接合材の層を介在させるとともに、上記光アイソレータ素子と接合材との接合面積が上記光ファイバ端面の面積よりも大きく、光アイソレータの平面における内接円の面積よりも小さいことを特徴とする光アイソレータ付きファイバスタブ。【選択図】図１
2005241808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部の貫通孔に光ファイバを挿入固定したフェルールの先端面に接合材を介して偏光子とファラデー回転子を一体化した四角形状の光アイソレータ素子を接合してなる光アイソレータ付きファイバスタブにおいて、上記光ファイバの端面と光アイソレータ素子との間に上記接合材の層を介在させるとともに、上記光アイソレータ素子と接合材との接合面積が上記光ファイバ端面の面積よりも大きく、光アイソレータの平面における内接円の面積よりも小さいことを特徴とする光アイソレータ付きファイバスタブ。
【請求項２】
上記フェルールの先端面に円柱状の凹部を、その底面に上記光ファイバの端面が露出するように形成したことを特徴とする請求項１記載の光アイソレータ付きファイバスタブ。
【請求項３】
上記凹部に円筒状の磁石を光アイソレータ素子が内包するように嵌入されていることを特徴とする請求項２に記載の光アイソレータ付きファイバスタブ。
【請求項４】
上記凹部の底面が上記フェルールの先端面に対して傾斜していることを特徴とする請求項２又は３に記載の光アイソレータ付きファイバスタブ。
【請求項５】
中央部の貫通孔に光ファイバを挿入固定したフェルールを用意し、上記光ファイバ端面に該光ファイバ端面よりも大きい面積の滴下量となる接合材を滴下し、該接合材に偏光子とファラデー回転子を一体化した四角形状の光アイソレータ素子を配置し、しかる後、接合材を硬化させたことを特徴とする光アイソレータ付きファイバスタブの製造方法。
【請求項６】
上記フェルールの先端面に円柱状の凹部を、その底面に上記光ファイバの端面が露出するように形成するとともに、上記凹部の底面に前記接合材を滴下することを特徴とする請求項５記載の光アイソレータ付きファイバスタブの製造方法。
【請求項７】
上記凹部の底面に滴下する接合材は上記凹部の底面よりも小さくなるように滴下量を制御することを特徴とする請求項６に記載の光ファイバ付きファイバスタブの製造方法。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれかに記載の光アイソレータ付きファイバスタブと、一方側の開口から光コネクタ用のプラグフェルールを保持するとともに、他方側の開口から上記ファイバスタブのフェルール後端側を挿入してなるスリーブと、第２の貫通孔を有し、上記フェルールの先端側を上記第２の貫通孔に挿入固定してなるホルダとからなる光アイソレータ付き光レセプタクル。
【請求項９】
請求項８に記載の光レセプタクルの光アイソレータに光が入射可能に構成した光素子を有する光学ユニットを有したことを特徴とする光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に利用される光トランシーバに小型で高密度に実装される半導体レーザモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光アイソレータ付きファイバスタブ及びそれを用いた光レセプタクル及び光モジュールは例えば特許文献１、２に開示されており、その内部構造を図５、図６で説明する。図５は従来の光アイソレータ付きファイバスタブの要部縦断面図、図６は光モジュールの中央断面図である。
【０００３】
光ファイバ１は中央部に貫通孔２７を有するセラミック又はガラス材からなるフェルール２に接着剤により保持されファイバスタブ３を形成している。ファイバスタブ３の先端面４は、半導体レーザなどの光素子１２への近端反射による戻り光を抑制するため、８°に斜め研磨されている。ファイバスタブ３は金属ホルダ５の第２の貫通孔２８に圧入固定されている。
【０００４】
光アイソレータ素子９は、偏光子６、ファラデー回転子７、検光子８から成り、予め偏光子６と検光子８の透過偏波面の角度が４５°となるよう回転調芯された後、各々接着剤により貼り合わせ固定され、ファイバスタブ３の先端面４の外径内に収容されるよう所定の大きさに切断されて形成され、先端面４に接着固定されている。このとき、偏光子６の透過偏波面は、ファイバスタブ３の先端面４の８°斜め研磨面に対し垂直又は水平となるよう搭載固定されている。
【０００５】
１０は、ファラデー回転子７に磁界を印加する円筒型の磁石であり、ファイバスタブ３に挿通して金属ホルダ５に接着固定され、光アイソレータ素子９と磁石１０によって光アイソレータ１１が形成されている。
【０００６】
図６は図５の光アイソレータ付きファイバスタブを光モジュールに用いたときの縦断面図である。同軸型の半導体レーザモジュールで光ファイバ端部は光レセプタクル型の場合を示し、モニタ用ＰＤ（フォトダイオード）及びＰＤへの配線用リード線は省略する。
【０００７】
従来の光モジュールは、半導体レーザ１２、ヒートシンク１３、金属ステム１４、レンズ１５及びレンズホルダ１６からなる光学ユニット１００と、光アイソレータ１１と光レセプタクル１７とから構成されている。
【０００８】
半導体レーザ１２は、ヒートシンク１３上にはんだにより搭載され、ヒートシンク１３は、金属ステム１４上に同じくはんだにより搭載固定されている。レンズ１５は金属から成るレンズホルダ１６に低融点ガラスなどにより固定され、レンズホルダ１６は金属ステム１４に抵抗溶接されている。
【０００９】
ファイバスタブ３の先端面４は上述のように８°に斜め研磨されている。また、後端面２４は、図示しない光コネクタのプラグフェルール先端と嵌合するための曲面研磨加工が施されている。また、上述のようにファイバスタブ３の先端側は金属ホルダ５の貫通孔２８に圧入固定され、後端側には、セラミック又は金属から成るスリーブ１８が挿入され、スリーブ１８を覆うように金属又はプラスチックなどからなるシェル１９が金属ホルダ５に挿入固定され、光レセプタクル１７が形成されている。
【００１０】
この光レセプタクル１７の先端に、光アイソレータ素子９が、ファイバスタブ３の斜め研磨された先端面４に接着固定され、円筒型の磁石１０が、金属ホルダ５に接着固定され、光アイソレータ１１が形成されている。
【００１１】
そして、光モジュールは、半導体レーザ１２から出射された光がレンズ１５により集光され、半導体レーザ１２への反射戻り光を防止する光アイソレータ１１を介して光ファイバ１に集光するよう光レセプタクル１７を位置調整しており、その後、光レセプタクル１７の金属ホルダ５がレンズホルダ１６にレーザ溶接等により固定される。レンズホルダ１６の内周２０には、光レセプタクル１７を位置調整する際に光アイソレータ１１が接触しないよう、ザグリ部２１が形成されている。
【特許文献１】特開２０００−１６２４７５号公報
【特許文献２】特開２００２−１５８３８９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、図５及び図６に示す従来の構造では、ファイバスタブ３の先端面４に光アイソレータ素子９を接着固定する際、光ファイバ１の端面の位置に光アイソレータ素子９の光学面が配置されるようにしなければならないが、光アイソレータ素子９を小型化した場合、先端面４の面積が大きすぎ、また、光アイソレータ素子９の設置位置決定手段がないため、接合の際、接着剤により位置が決まらず、光ファイバ１が挿通固定された貫通孔２７に対して中心軸にズレが発生してしまうという課題がある。
【００１３】
このため、ファイバスタブ３の先端面４に光アイソレータ素子９の面積は、中心軸ズレを考慮して先端面４に対して大きくする必要があるため大型化する。従って、光アイソレータ素子９に入射されるビーム径約φ０．３５ｍｍに対し、縦０．５ｍｍ×横０．５ｍｍより小さくできないという課題があった。
【００１４】
また、光アイソレータ１１の円筒状の磁石１０をファイバスタブ３に挿通固定して金属ホルダ５の端面に取り付ける構造であるため、磁石１０の外径が大きくなるという課題があった。大型化を避けるためにホルダ５の貫通孔２８にファイバスタブ３を挿通固定する量を増加して磁石１０を小型化することが考えられるが、それに伴い磁石１０の接着固定力も低下したり光アイソレータ素子９が磁石１０から露出したりするという課題があった。また、このような状況で半導体レーザモジュールを形成すると、レンズホルダ１６の内周２０を磁石１０の外径以上でかつ、光軸調芯時の接触による磁石１０の接合部の剥離が発生しないよう十分な大きさを有する専用のザグリ部２１を設ける必要があり、大型化は避けられないものであった。
【００１５】
一方、光レセプタクルはファイバスタブ３が金属ホルダ５の貫通孔２８に圧入固定され、その先端面４は金属ホルダ５の先端部から所定の位置に設定される。圧入固定時にファイバスタブ３の先端面４が所定の位置に設定されるよう、先端面４側に治具３２を配置し、後端面２４へ向かう押力で先端面４を治具３２にあてつけて圧入する。その際に、従来構造の光レセプタクルのファイバスタブ３の先端面４は８度研磨されている為に、治具３２との接触する面積が小さいために、応力集中により、先端面４が欠けたり、クラックが発生してしまう課題があった。
【００１６】
さらに、従来の構造であると光レセプタクル１７を組み立てた後に光アイソレータ１１を形成する必要があるため組み立て手順に制限が出てくる。即ち、金属ホルダ５の形状が多種多様に渡る場合、ファイバスタブ２も多種多様に存在し、また、その外径が異なる毎に磁石１０の形状、サイズも数種類用意する必要があるなど、品種管理が頻雑である上、金属ホルダ５の仕様を待って光アイソレータ１１の大きさを決定しなければ特性検査ができないため、予め、光アイソレータ付きのファイバスタブ３の作り置きができず、短納期対応が困難であるという課題があった。
【００１７】
本発明の目的は、上述の課題に鑑みて案出されたものであり、小型化、低コスト化を可能とし、かつ組立時に発生した不具合を解消するとともに、光アイソレータ及びレセプタクルの組み立て手順に自由度を増し、光アイソレータ部品の統一化による品種管理の簡略化、短納期化を可能とした光アイソレータ付きファイバスタブ、光アイソレータ付き光レセプタクル及び光モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題に鑑みて本発明の光アイソレータ付きファイバスタブは、中央部の貫通孔に光ファイバを挿入固定したフェルールの先端面に接合材を介して偏光子とファラデー回転子を一体化した四角形状の光アイソレータ素子を接合してなる光アイソレータ付きファイバスタブにおいて、上記光ファイバの端面と光アイソレータ素子との間に上記接合材の層を介在させるとともに、上記光アイソレータ素子と接合材との接合面積が上記光ファイバ端面の面積よりも大きく、光アイソレータの平面における内接円の面積よりも小さいことを特徴とする。
【００１９】
上記フェルールの先端面に円柱状の凹部を、その底面に上記光ファイバの端面が露出するように形成した形成したことを特徴とする。
【００２０】
上記凹部に円筒状の磁石を光アイソレータ素子が内包するように嵌入されていることを特徴とする。
【００２１】
上記凹部の底面が上記フェルールの先端面に対して傾斜していることを特徴とする。
【００２２】
中央部の貫通孔に光ファイバを挿入固定したフェルールを用意し、上記光ファイバ端面に該光ファイバ端面よりも大きい面積の滴下量となる接合材を滴下し、該接合材に偏光子とファラデー回転子を一体化した四角形状の光アイソレータ素子を配置し、しかる後、接合材を硬化させたことを特徴とする。
【００２３】
上記フェルールの先端面に円柱状の凹部を、その底面に上記光ファイバの端面が露出するように形成した形成するとともに、上記凹部の底面に前記接合材を滴下することを特徴とする。
【００２４】
上記凹部の底面に滴下する接合材は上記凹部の底面よりも小さくなるように滴下量を制御することを特徴とする。
【００２５】
本発明の光アイソレータ付きレセプタクルは光アイソレータ付きファイバスタブと、一方側の開口から光コネクタ用のプラグフェルールを保持するとともに、他方側の開口から上記ファイバスタブのフェルール後端側を挿入してなるスリーブと、第２の貫通孔を有し、上記フェルールの先端側を上記第２の貫通孔に挿入固定してなるホルダとからなることを特徴とする。
【００２６】
本発明の光モジュールは光レセプタクルの光アイソレータに光が入射可能に構成した光素子を有する光学ユニットを有したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の構成によれば、中央部の貫通孔に光ファイバを挿入固定したファイバスタブの光ファイバが露出している先端面に接合材を介して光アイソレータが接合されるが、その接合材は光ファイバ端面に光ファイバ端面よりも大きい面積で接合され、接合面積が光ファイバより大きく四角状の光アイソレータ素子の内接円以内であるために、接合する接合材の表面張力により位置ズレを防止できるとともに、接合時の接合材の表面張力により光ファイバ端面の中央位置に移動するので、光アイソレータの接合面積を小さくしても光軸がずれることもなく接合ができ、従来構造と比較して小型化することができる。
【００２８】
このように、光アイソレータを小型化できると、用いる磁石も小型化することができるので半導体レーザなどの光モジュールのレンズホルダ内径に光アイソレータを収容する専用のザグリ部を設ける必要がない。さらに、光アイソレータの小型化により、ファイバスタブの光アイソレータ素子を搭載する凹部の外周にさらに凹部を形成し、そこに磁石を嵌入することで小型化ができる。
【００２９】
さらに、本発明では、上記凹部の底面を斜め研磨することによりファイバスタブ先端面にフラット部が形成されるために、光レセプタクル組立て時にファイバスタブと金属ホルダの圧入固定時におけるファイバスタブの位置決め面として作製可能であると同時に、フラット部の面積が従来構造と比較して大きく確保できる為に、圧入固定時の応力集中を緩和し、欠けやクラック発生を防止することが可能となった。
【００３０】
さらに、上述の段差面に小型の光アイソレータが配置できると、磁石の大きさを小さくできるので、ファイバスタブを固定する金属ホルダの形状、貫通孔の大きさ等に制限されずに金属ホルダを取り付ける前に光アイソレータを取り付けて検査する事ができ、光アイソレータの部品の統一化による品種管理の簡素化及び短納期対応が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を図によって説明する。なお、従来技術と同じものについては同じ符号を用いるものとする。
【００３２】
図１は、本発明の光アイソレータ付きファイバスタブの縦断面図である。本発明に用いられるファイバスタブ３は、中央部の貫通孔２７に光ファイバ１がジルコニアやアルミナなどのセラミック材又はガラス材、ステンレス鋼などの金属材からなるフェルール２に接着剤により保持されてなる。
【００３３】
また、ファイバスタブ３の先端側は外径がφ０．６ｍｍ以下となる円柱状凹部２２を設け、凹部２３の底面２９は半導体レーザなどの光素子１２への近端反射による戻り光を抑制するため、光軸に対して８°傾斜している。同じく円柱状凹部２２も光軸に対して８°に傾斜している。後述する光アイソレータ素子９形状が角柱で側面が光軸対して平行で、かつ、光が通過する入出射する端面がファイバスタブ３の底面２６と同じ傾斜角度であり、少なくとも対峙する側面２面の形状が平行四辺形をなす構造であれば、円柱状凹部２２は光軸に対して平行であっても良い。
【００３４】
ファイバスタブ３はインジェクション成型や、押し出し成形後の生成型を穴加工しての焼成作製、エンドミル等の精密加工でも作製可能である。
【００３５】
ファイバスタブ３の凹部２２の底面２６と光アイソレータ素子は光ファイバコア部の屈折率と極めて近似する屈折率である接着剤で接合されるため、底面２６の面状態が成型もしくは加工時の面精度で十分反射を抑制することができるとともに、接着面積が増加やアンカー効果により接合強度は増加する利点がある。
【００３６】
一方、光レセプタクル用途として使用されるファイバスタブ３の後端面２４は、図示しない光コネクタのプラグフェルール先端と当接するための曲面研磨加工が施されている。
【００３７】
本発明に用いられる光アイソレータ素子９は凹部２２の底面２６に搭載されるため、その接合部面積は上記底面２６の面積以下とするのが好ましい。
【００３８】
さらに、ファイバスタブ３の先端側４には凹部２２よりも大きな円穴状の凹部２３を設けてあり、光アイソレータ素子９を内包するように磁石１０が配置されている。
【００３９】
このとき、凹部２３は凹部２２の底面２６の光軸に対する傾斜角度と同じ傾斜角度でも、光軸と平行であっても良い。
【００４０】
光アイソレータ素子９は、ガラス基板に誘電体粒子を内包するタイプや誘電体積層タイプなどの透過偏光方向と直交する偏光方向を吸収する偏光子からなる偏光子６、検光子８と、Ｔｂ、Ｇｄ、Ｈｏを添加したＢｉ置換ガーネットやＹＩＧガーネットからなるファラデー回転子７から構成され、予め偏光子６と検光子８の透過偏波面の角度が４５°となるよう回転調芯された後、各々接着剤により貼り合わせ固定される。この光アイソレータ素子９は上述のようにファイバスタブ３の凹部２２の円径内に収容されるように上述の底面２６も考慮して０．４５ｍｍ×０．４５ｍｍ等の所定の大きさに切断して形成し底面２６に接着固定される。このとき、偏光子６の透過偏波面は、ファイバスタブ３の底面２６の８°斜め研磨面に対し垂直又は水平となるよう搭載固定されている。また、光アイソレータ素子９は入出射面の傾斜角度がファイバスタブ３の凹部２２の底面２６と同じ傾斜角度になるように形成しても良い。
【００４１】
ファラデー回転子７に磁界を印加するための円筒形からなるＳｍ−Ｃｏ系やＮｄ−Ｂ系の磁石１０は、ファイバスタブ３が凹部２３を形成できる最小肉厚を確保する為、ファイバスタブ３の外径φ１．２５ｍｍの場合、φ１．１ｍｍ以下にすることが望ましい。このように磁石１０はファイバスタブ３に内包するため、全体として端面側から磁石が突出するのを防ぎ、全体が円柱状の形に形成できるので、後述する光モジュールを設計する際、図２のように金属ホルダ５の貫通孔２８にファイバスタブ３とともに磁石１０の一部を挿通固定させることが可能となり、光レセプタクルや光モジュールとしても小型化にすることができるからである。
【００４２】
但し、ファラデー回転子７が自己保磁力を有するファラデー回転子の場合は磁石１０が不要となるため、凹部２３も不要となる。
【００４３】
図２に本発明の光アイソレータ素子９とファイバスタブ３の凹部２２の底面２６と接着剤２９での接合状態について示す。凹部２２の底面２６には光ファイバ１が露出している。その光ファイバ１上に上述の光ファイバ１コア部と近似した屈折率を有する接着剤２９をディスペンサを用いて滴下する。滴下量については、接着剤２９の粘性、ディスペンサの空気圧、接着剤２９が入っているシリンダーの針穴径を調整して適宜設定し、光ファイバ１より大きく、凹部２２の底面２６より小さい滴下面積とした。（ａ）に示すように、光アイソレータ素子９の出射面の中心位置と滴下した接着剤２９中心位置が一致するように光アイソレータ素子９を配置、接触させた。光アイソレータ素子９の自重により、接着剤２９は光アイソレータ素子９〜底面２６で広がるが、表面張力により、（ｂ）のように表面張力を維持できる範囲内で光アイソレータ素子９から微小にはみ出すか、もしくは（ｃ）のように光アイソレータ素子９との接触面よりはみ出すことはなく、光アイソレータ素子９を微小サイズにしても光ファイバ１が挿通固定された貫通孔２７を略中心として設置することができる。光アイソレータ素子９を接着剤２９と接触させた際に光アイソレータ素子９に押圧を施す場合があるが、押圧が大きすぎる場合や底面２６に対して垂直でない方向からの押圧の場合には、接着剤２９が光アイソレータ素子９接触面からはみ出す場合があるため、押圧しないほうが望ましい。
【００４４】
図３は、本発明の光モジュールの縦断面図であり同軸型の半導体レーザモジュールを示している。なお、モニタ用ＰＤ（フォトダイオード）及びＰＤ（フォトダイオード）への配線用リード線は省略する。
【００４５】
本発明の光モジュールは、光アイソレータ付き光レセプタクル３１の先端面に光学ユニット１００が取り付けられて構成される。
【００４６】
光学ユニット１００は、半導体レーザ１２、ヒートシンク１３、金属ステム１４、レンズ１５及びレンズホルダ１６とから構成される。また、光アイソレータ付き光レセプタクル３０は上述の光レセプタクル１７の先端面に光アイソレータ１１が取り付けられて構成されている。
【００４７】
半導体レーザ１２は、ヒートシンク１３上に半田により搭載され、ヒートシンク１３は、円柱状の平面に支持部を垂直に突出させた金属ステム１４上に同じく半田により搭載固定されている。レンズホルダ１６は、金属ステム１４の円柱面周囲を覆うように抵抗溶接可能な材質で円筒状に形成されており、半導体レーザ１２やヒートシンク１３が収納可能に構成するとともに、レンズ１５が半導体レーザ１２のレーザ光路の下流側の内周２０に低融点ガラスなどにより固定される。
【００４８】
光アイソレータ付き光レセプタクル３１は、上述の光アイソレータ付きファイバスタブ２５と金属ホルダ５、スリーブ１８、シェル１９とから構成される。
【００４９】
金属ホルダ５は、一般に有底カップ状に形成されており、その底面中央から厚み方向に貫通する貫通孔２８（第２の貫通孔）を形成するとともに、この第２の貫通孔２８に光アイソレータ付きファイバスタブ２５の先端側が圧入保持可能に構成されている。図４に本発明の光アイソレータ付きレセプタクルの組立て断面図を示す。レンズ１５の焦点距離を鑑みて光アイソレータ付きファイバスタブ２５の先端面４は金属ホルダ５の先端部に対して所定の位置に設置される。圧入固定時にファイバスタブ３の先端面４が所定の位置に設定されるよう、先端面４側に治具３２を配置し、後端面２４に向かう押力で先端面４を治具３２にあてつけて圧入する。本発明の光アイソレータ付ファイバスタブの先端部４はフラット部を有し、かつフラット部の面積は従来例と比較して大きく確保できるため、圧入固定時の応力集中を緩和し、欠けやクラック発生を防止することができる。
【００５０】
金属ホルダ５の材料としてはＳＵＳ３０４等の耐食性と溶接性に優れたステンレス材が用いられるが、鉄、ニッケルなどの溶接が可能な材料を用いても構わない。
【００５１】
スリーブ１８は、りん青銅やセラミック材料等からなる円筒を縦全体にスリット加工した割りスリーブや精密スリーブが用いられ、一方側の開口から光コネクタ用のプラグフェルール（不図示）を保持するとともに、他方側の開口から光アイソレータ付きファイバスタブ２５のフェルール後端側を挿入可能に構成してなる。
【００５２】
シェル１９は円筒状に形成され、また、スリーブ１８は金属ホルダ５の側壁と離間してその全体が収納され金属ホルダ５に圧入保持可能に構成されている。シェル１９の材質としては金属またはプラスチックが用いられる。
【００５３】
そして、スリーブ１８の他方の開口にファイバスタブ３が圧入され、また、このスリーブ１８を覆うようにシェル１９が金属ホルダ５内に挿通固定されて光レセプタクル１７を形成している。
【００５４】
また、製造手順として、図５で示した従来例のように光レセプタクル１７を形成した後に光アイソレータ１１を取り付けても良いが、本発明の光アイソレータ付きファイバスタブ２５を用いれば、金属ホルダ５の成形加工工程と平行してファイバスタブ３に光アイソレータ１１を先に取り付けてアイソレーション特性を検査も可能であり、光アイソレータの部品の統一化による品種管理の簡素化及び短納期対応が可能となる。
【００５５】
また、アイソレータ付き光レセプタクル３１と光学ユニット１００との製造手順としては、半導体レーザ１２から出射された光がレンズ１５により集光され、半導体レーザ１２への反射戻り光を防止する光アイソレータ１１を介して光ファイバ１へ導入するので、集光された光に光ファイバ１が位置するよう光レセプタクル１７を位置調整した後、光レセプタクル１７の金属ホルダ５をレンズホルダ１６にレーザ溶接等により固定する。このとき、光アイソレータ１１の外径がレンズホルダ１６の内周２０に対し充分小さいため、図６の従来例で示したような光アイソレータ１１専用のザグリ部２１を設ける必要がなく光モジュールとして小型化が可能となる。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明の実施例として図１及び図３に示す光アイソレータ付きファイバスタブと光レセプタクルを備えた光モジュールを作製した。光モジュールは同軸型からなる光レセプタクル型半導体レーザモジュールとした。
【００５７】
図１において、光ファイバ１をジルコニア材からなる外径がφ１．２５ｍｍのフェルール２の中心部の貫通孔２７に接着固定して、ファイバスタブ３を形成し、ファイバスタブ３の先端側に外径がφ０．６５ｍｍでザグリ深さ０．９ｍｍの凹部２２を設けた。この凹部２２と底面２６は８°傾斜している。さらに、円筒型磁石１０を配置するためにファイバスタブ３の先端側に外径φ１．１ｍｍで、凹部２２溝より０．１ｍｍ浅く８°傾斜した凹部２３を形成している。このファイバスタブ３は押し出し成型後の生成型品に穴加工を施した後に焼成して作製した。
【００５８】
また、ファイバスタブ３の後端面は、図示しない光コネクタのプラグフェルール先端と嵌合されるための曲面研磨加工を施した。
【００５９】
一方、光アイソレータ素子９はファイバスタブ３の凹部２２の底面２６内に収容されるように、縦０．４３ｍｍ×横０．４３ｍｍ×厚み０．８ｍｍの直方体に切断して形成した。なお、光アイソレータ素子９の切断形成前に偏光子６、ファラデー回転子７、検光子８は、予め偏光子６と検光子８の透過偏波面の角度が４５°となるよう回転調芯した後、接着剤により貼り合わせ固定している。また、偏光子６の透過偏波面は、ファイバスタブ３の凹部２２の底面２６の８°斜め研磨面に対し垂直となるように設置固定した。
【００６０】
ファラデー回転子７に磁界を印加するための円筒型からなる磁石１０は、外径φ１．０５ｍｍ×内径φ０．６５ｍｍ長さＬ０．８ｍｍとし、ファイバスタブ３の凹部２３に嵌入し接着剤で固定した。以上により光アイソレータ付きファイバスタブ２５を形成した。
【００６１】
図３において、半導体レーザ１２をヒートシンク１３上に半田により搭載固定し、ヒートシンク１３は、金属ステム１４上に同じく半田により搭載固定した。レンズ１５はステンレス材から成るレンズホルダ１６に低融点ガラスにより固定し、レンズホルダ１６は金属ステム１４に抵抗溶接した。
【００６２】
光アイソレータ付きファイバスタブ２５は金属ホルダ５の第２の貫通孔２８に圧入固定し、後端側にジルコニア材から成るスリーブ１８を挿入し、スリーブ１８を覆うようにステンレス材からなるシェル１９を金属ホルダ５に圧入固定して光レセプタクル１７を形成した。そして、レンズ１５により集光された光に光ファイバ１が位置するよう上記光レセプタクル１７を位置調整した後、光レセプタクル１７の金属ホルダ５をレンズホルダ１６にレーザ溶接固定した。
【００６３】
表１に従来の半導体レーザモジュールと本実施例による半導体レーザモジュールのファイバスタブの光軸に対する光入射側端面フラット部面積と圧入時の歩留まり、光アイソレータ素子の光軸に対する垂直断面積と磁石の外径、レンズホルダ内径の光アイソレータ専用ザグリ部有無について比較して示す。
【表１】
2005241808.tif 000003
【００６４】
本実施例の光モジュールでは、ファイバスタブ３の光入射側の先端部にフラット部が形成される為、金属ホルダ５への圧入じに発生する応力集中による欠けやクラックの不良率が０％となり、歩留まりを従来の９０％から１００％へ改善することができた。
【００６５】
また、凹部２２の底面２６に接着固定する光アイソレータ素子９の入出射面の面積は、従来例の約０．２５ｍｍ２に比し、本実施例では約０．１８ｍｍ２にして約２６％低減したことで切断個数を増やし、低コスト化できた。
【００６６】
更に、円筒型から成る磁石１０の外径を従来例に比し４８％低減したφ１．０５ｍｍとし、ファイバスタブ３の凹部２３に嵌入固定することで、光アイソレータ１１を小型化した上、ファイバスタブ３を保持する金属ホルダ５の加工を待たずに光アイソレータ１１を形成できるため、光アイソレータ１１のサイズの統一化と品種管理の簡素化及び短納期対応が可能となった。
【００６７】
また、光アイソレータ１１の外径をファイバスタブ３の外径より小さくしたことで、光モジュールのレンズホルダ１６の内周２０に光アイソレータ１１を収容する専用のザグリ部２１を設ける必要がなく、レンズホルダ１６も低価格化することができ、内周に軽く接触する程度では磁石が剥離しない小型で低コストな光モジュールの提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の光アイソレータ付きファイバスタブの縦断面図である。
【図２】本発明の光アイソレータ付きファイバスタブへの接合概略図である。
【図３】本発明の半導体レーザモジュールの縦断面図である。
【図４】本発明の光アイソレータ付きレセプタクルの組立て縦断面図である。
【図５】従来の光アイソレータ付きファイバスタブの要部縦断面図である。
【図６】従来の半導体レーザモジュールの中央縦断面図である。
【符号の説明】
【００６９】
１…光ファイバ
２…フェルール
３…ファイバスタブ
４…先端面
５…金属ホルダ
６…偏光子
７…ファラデー回転子
８…検光子
９…光アイソレータ素子
１０…磁石
１１…光アイソレータ
１２…半導体レーザ
１３…ヒートシンク
１４…金属ステム
１５…レンズ
１６…レンズホルダ
１７…レセプタクル
１８…スリーブ
１９…シェル
２０…内周
２１…ザグリ部
２２…凹部
２３…凹部
２４…後端面
２５…光アイソレータ付きファイバスタブ
２６…底面
２７…貫通孔
２８…第２の貫通孔
２９…接着剤
３０…フラット部
３１…光アイソレータ付き光レセプタクル
３２…治具
１００…光学ユニット
【図１】
2005241808.tif 000004
【図２】
2005241808.tif 000005
【図３】
2005241808.tif 000006
【図４】
2005241808.tif 000007
【図５】
2005241808.tif 000008
【図６】
2005241808.tif 000009