(57)【要約】【課題】  樹脂封止型で安価であるとともに、樹脂封止による光出力の低下が防止できる光モジュールを得ることができる。【解決手段】  光モジュールは、光半導体素子３と光ファイバ１を光結合させて基板５に固定し、光半導体素子３と光ファイバ１の先端部を覆うように透明樹脂材４で封止したもので、光ファイバ１は、レンズ付き光ファイバであり、上記光ファイバ１の凸レンズ２の屈折率は、上記透明樹脂材４の屈折率より大である。上記光ファイバ１の凸レンズ２の屈折率は、上記透明樹脂材４の屈折率より大であるので、樹脂封止型光モジュールにおいても上記凸レンズ２のレンズ効果が保持され、封止樹脂中で光ビームを屈折させて光ファイバのコアに集光させることができ、樹脂封止による結合効率（光出力）の低下を防止できる。【選択図】        図１
2005284015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバと、上記光ファイバと光結合させられた光半導体素子と、上記光ファイバの先端部および上記光半導体素子間の光学系を封止する透明樹脂材とを備えた光モジュールにおいて、上記光ファイバが、先端に上記透明樹脂材の屈折率より大きい屈折率の凸レンズを有することを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光モジュールに用いられる光ファイバであり、光ファイバ本体と、上記光ファイバ本体の端面に設けられた凸レンズとを有し、上記凸レンズがシリコンからなることを特徴とする光ファイバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光出力の向上した光モジュールと、これに用いる光ファイバに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光モジュールは、レーザダイオード（ＬＤ）やフォトダイオード（ＰＤ）等の光半導体素子と、レンズと、光ファイバとで構成されている。例えばＬＤから発振された光ビームは広がりを有しているため、光モジュールの光出力を向上するには、ＬＤから発振された光ビームをより多く光ファイバへ集光する必要があり、そのために、広がりを有する光ビームをレンズにより屈折させて光ファイバのコアへ導くために、レンズの屈折作用を光ファイバ先端に作り込んだレンズ付き光ファイバがある。
光ファイバの先端面にレンズ効果を持たせるために、ガラスファイバの先端部を研摩加工により楔形レンズを形成して、光ビームの光軸に対して傾斜面を形成することにより、空気と光ファイバとの屈折率差により、ＬＤから放射状に広がる光ビームが傾斜面で屈折し、光ファイバのコアに上記光ビームを集光しやすくする光源結合用光ファイバインターフェイスがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３０６７９６８号（第１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光モジュールにおいて、上記構成部材の間が空気である、空間光学系光モジュールにおいては、上記特許文献１の光源結合用光ファイバインターフェイスにより、ＬＤから発振された光ビームをより多く光ファイバに光結合させることができるが、上記光学系が樹脂で覆われる樹脂封止型光モジュールにおいては、上記光源結合用光ファイバインターフェイスにおけるレンズ効果が消滅するという課題があった。
つまり、樹脂封止型光モジュールは、ＬＤやＰＤなどの光半導体およびレンズや光ファイバ先端部の光学系が透明樹脂材で充填された構造を持ち、安価である。上記透明樹脂材にはシリコーン樹脂やエポキシ樹脂が用いられるが、上記透明樹脂材料の屈折率は１．５前後である。一方、上記ファイバはガラスであり屈折率が１．４５〜１．５であるため、透明樹脂材を充填すると、光ファイバの先端のレンズ部分と透明樹脂材との接触界面において、光学媒体の屈折率差がほとんどないため光ビームを屈折させて、コアに集光させることが困難となるのである。
【０００５】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、樹脂封止型で安価であるとともに、樹脂封止による光出力の低下が防止された光モジュールおよびこれに用いる光ファイバを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る第１の光モジュールは、光ファイバと、上記光ファイバと光結合させられた光半導体素子と、上記光ファイバの先端部および上記光半導体素子間の光学系を封止する透明樹脂材とを備えた光モジュールにおいて、上記光ファイバが、先端に上記透明樹脂材の屈折率より大きい屈折率の凸レンズを有するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の第１の光モジュールは、光ファイバと、上記光ファイバと光結合させられた光半導体素子と、上記光ファイバの先端部および上記光半導体素子間の光学系を封止する透明樹脂材とを備えた光モジュールにおいて、上記光ファイバが、先端に上記透明樹脂材の屈折率より大きい屈折率の凸レンズを有するもので、樹脂封止型で安価であるとともに、樹脂封止による光出力の低下が防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の光モジュールの平面図で、樹脂封止型の光モジュールである。
即ち、光半導体素子３を基板５に実装しワイヤボンドなどで光半導体素子３への給電回路を形成し、上記光半導体素子３と光結合させるように、光ファイバ１を基板５に接着剤または半田で固定し、光半導体素子３と光ファイバ１の先端部を覆うように透明樹脂材４で封止することにより光モジュールを得る。
ここで、本実施の形態の光モジュールに用いる光ファイバ１は、レンズ付き光ファイバであり、先端に上記透明樹脂材の屈折率より大きい屈折率の凸レンズを有するもので、上記凸レンズ２の先端を上記光半導体素子３のスポット（発光点または受光点）近くに載置し、光半導体素子３を電気的動作させることにより、光軸方向および光軸垂直方向について最適光学結合位置アライメントが行われている。
上記光ファイバ１の凸レンズ２の屈折率は、上記透明樹脂材４の屈折率より大であるので、樹脂封止型光モジュールにおいても上記凸レンズ２のレンズ効果が保持され、封止樹脂と上記凸レンズとの界面で光ビームを屈折させて光ファイバのコアに集光させることができ、樹脂封止による結合効率（光出力）の低下を防止し、耐環境性が向上するとともに、球レンズなどの個別レンズを使用せず、部品点数が削減でき低コストな樹脂封止型光モジュールが得られる。
【０００９】
実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２のレンズ付きの光ファイバの平面図で、端面を垂直にカットした光ファイバ本体１ｂと、シリコンからなる凸レンズ２とが光ファイバ本体１ｂ端面で接合されており、上記凸レンズ２の球面の半径は、光ファイバの光軸を中心とする半球レンズである。
実施の形態１の光モジュールにおいて、透明樹脂材として一般的に用いられるシリコーン樹脂やエポキシ樹脂の屈折率は１．５前後である。
本実施の形態のレンズ付きの光ファイバにおいて、凸レンズ２はシリコンからなり、屈折率は３．４４８であり、封止用透明樹脂材４の屈折率より十分大きいため、光ファイバのコア１ａに効率良く集光させることができる。シリコンは、光通信用途の光波長１．３μｍ帯や１．５μｍ帯の光を透過する材料であり、光ファイバに一般に使用されるガラスの屈折率が１．４５〜１．５であるのに比較して屈折率が大きい。
そのため、透明樹脂材と、光ファイバの凸レンズ２との屈折率差により、ＬＤから放射状に広がる光ビームが傾斜面で屈折し、光ファイバのコア１ａにより多く入射し、コアに入射した光ビームは、光ファイバのクラッド（コアより屈折率の小さい）で反射を繰り返し、コア内に光が閉じ込められた状態で伝播する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１の光モジュールの平面図である。
【図２】本発明の実施の形態２のレンズ付き光ファイバの平面図である。
【符号の説明】
【００１１】
１  光ファイバ、１ｂ  光ファイバ本体、２  凸レンズ、３  光半導体素子、４  透明性樹脂材。
【図１】
2005284015.tif 000003
【図２】
2005284015.tif 000004