(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバ、前記光ファイバが挿入されたフェルール、及び半導体光素子を搭載するための一体の部材からなる光モジュール用基体であって、
所定の軸に沿って順次に配置された第１の領域、第２の領域、および第３の領域と、
前記第１の領域に形成され、前記所定の軸に沿って伸び前記フェルールを支持するためのフェルール支持溝と、
前記第２の領域に形成され、前記所定の軸に沿って伸び前記光ファイバを支持するための光ファイバ支持溝と、
前記第３の領域に設けられ、前記光ファイバと光学的に結合するように前記半導体光素子を配置するための素子搭載部と、
前記第２の領域において前記光ファイバ支持溝と前記フェルール支持溝の間に設けられた中間溝と、
前記第１の領域と前記第２の領域とを分離するように設けられ、前記フェルール支持溝より深い接続溝と、
前記素子搭載部と光ファイバ支持溝との間に設けられ、前記所定の軸に交差する方向に伸び、前記光ファイバの端部に接触する溝側面を有する位置決め溝と
を備え、
前記フェルール支持溝はフェルールを支持するための２側面を有し、
前記光ファイバ支持溝は光ファイバを支持するための２側面を有し、
前記中間溝は、前記光ファイバ支持溝の前記２側面の各々と鈍角を成す第１の面を有しており、前記中間溝の幅は、前記フェルール支持溝の幅と前記光ファイバ支持溝の幅との間の大きさであり、前記中間溝は前記光ファイバ支持溝との境界から連続的に変化して深くなる部分を有する、光モジュール用基体。
【請求項２】
光ファイバ、前記光ファイバが挿入されたフェルール、及び半導体光素子を搭載するための一体の部材からなる光モジュール用基体であって、
所定の軸に沿って順次に配置された第１の領域、第２の領域、および第３の領域と、
前記第１の領域に形成され、前記所定の軸に沿って伸び前記フェルールを支持するためのフェルール支持溝と、
前記第２の領域に形成され、前記所定の軸に沿って伸び前記光ファイバを支持するための光ファイバ支持溝と、
前記第３の領域に設けられ、前記光ファイバと光学的に結合するように前記半導体光素子を配置するための素子搭載部と、
前記第２の領域において前記光ファイバ支持溝と前記フェルール支持溝の間に設けられた中間溝と、
前記第１の領域と前記第２の領域とを分離するように設けられ、前記フェルール支持溝より深い接続溝と、
前記素子搭載部と光ファイバ支持溝との間に設けられ、前記所定の軸に交差する方向に伸び、前記光ファイバの端部に接触する溝側面を有する位置決め溝と
を備え、
前記フェルール支持溝はフェルールを支持するための２側面を有し、
前記光ファイバ支持溝は光ファイバを支持するための２側面を有し、
前記中間溝は、前記光ファイバ支持溝の前記２側面の一方と鈍角を成す第２の面および他方と鈍角を成す第３の面を有しており、前記第２の面および前記第３の面の間隔が前記光ファイバ支持溝から前記フェルール支持溝に向けて連続的に大きくなり、前記中間溝は前記光ファイバ支持溝との境界から連続的に変化して深くなる部分を有する、光モジュール用基体。
【請求項３】
前記中間溝において、前記光ファイバ支持溝との境界から連続的に変化して深くなる前記部分は、遷移領域を構成しており、前記遷移領域を過ぎた前記中間溝は２側面を有する、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された光モジュール用基体。
【請求項４】
前記素子搭載部は、前記半導体光素子が搭載される位置を決定するための位置合わせマーカを有し、この位置合わせマーカは前記光ファイバ支持溝及び前記フェルール支持溝と同時に形成される、請求項１〜請求項３いずれか一に記載の光モジュール用基体。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一に記載された光モジュール用基体と、
前記光ファイバ支持溝に支持された光ファイバと、
前記光ファイバの側面を覆い、前記フェルール支持溝に支持されたフェルールと、
前記素子搭載部に搭載された半導体光素子と、
を備える光モジュール。
【請求項６】
前記フェルールの端面は、前記接続溝の側面と対面している、ことを特徴とする請求項５に記載された光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光モジュール用基体、光モジュール、及び光モジュールの製造方法に関し、特に、同一の基体に光ファイバ支持溝及びフェルール支持溝を有する光モジュール用基体及び光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光モジュールにおいて、フェルール、光ファイバ、及びレーザダイオード等を搭載する基体は、シリコン製のプラットフォームと、このプラットフォームが搭載され固定された金属ベースとから成っていた。
【０００３】
図１９は、このような光モジュールの構造を示す斜視図である。図１９によれば、光モジュール用の基体は、光ファイバを導くためのＶ字形状溝１０５が形成されたシリコン製プラットフォーム１０３と、フェルールを支持するための台形形状溝１０６が形成された金属製ベース１０８とを備える。この基体上には、レーザダイオード１０１、光ファイバ１０２、及び光ファイバ１０２が挿入固定されたフェルール１０４が搭載固定されている。
【０００４】
また、このような光モジュールの製造方法に関しては、光ファイバ用Ｖ溝１０５をシリコン製プラットフォーム１０３に形成し、フェルール台形溝１０６を金属製ベース１０８に形成する。この後に、プラットフォーム１０３をベース１０８に搭載する。続いて、レーザダイオード１０１をプラットフォーム１０３上に搭載する。この後に、光ファイバ１０２が挿入されて一体となった光ファイバ１０２とフェルール１０４とをそれぞれの溝１０５、１０６に配置していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の光モジュールでは、プラットフォームの材質がシリコンである一方で、ベースの材質は金属であるため、それぞれ異なる材料の部材が接合される構造を有している。このような光モジュールでは、金属製ベースとシリコン製プラットフォームがそれぞれ異なる熱膨張係数を有している。このため、配置される環境の温度が変化すると、金属製ベースとシリコン製プラットフォームとの接合において応力が発生する。このとき、光ファイバが挿入され光ファイバと一体になった光ファイバ付きフェルールでは、光ファイバ部分はプラットフォームから力を受け、またフェルール部分はベースから力を受ける。これらの力の大きさは異なる。つまり、フェルールから露出した光ファイバ部分は光ファイバ用溝から力を受ける。そして、フェルールに挿入された光ファイバ部分はフェルールを介してフェルール用溝から力を受ける可能性が残る。したがって、光ファイバは、２つの溝からそれぞれ異なる大きさ及び向きの力を受ける。さらに、光ファイバ用溝とフェルール用溝の中心軸のズレがある場合には、温度変化によるこれらの力はズレの方向に依存して、光ファイバには異方的な力が加わる。
【０００６】
従来の光モジュールの製造方法においては、ベースとプラットフォームとを個別に製造した後にこれらを貼り合わせていたので、光ファイバ用溝およびフェルール用溝を精度良くアライメントし貼り合わせる必要がある。また、ベースとプラットフォームは異なる材質であるので、それぞれに溝を形成するに際して異なる材質の部材に異なる工程で溝を形成する必要があった。このため、これらの溝の相対精度を改善することが要望されていた。
【０００７】
一方、特開昭５７−７６５０９号公報には、光ファイバ固定用溝およびロッドレンズ配置用溝が同一基板上に形成される光ファイバとレンズとの結合装置及びその製造方法が開示されている。しかし、この結合装置は、光モジュールに係わるものではなく、レンズと光ファイバという個別のものが溝に収納される点で本願と異なる。
【０００８】
特開平２−７０１０号公報には、裸光ファイバを収容する溝と樹脂被覆光ファイバを収容する溝とを同一基板上に形成するタンデム溝を有した素子の製造方法が記載されている。しかし、この公報に開示された発明は幅の異なる溝を形成することに関するものであり、本願が解決しようとする課題を何ら開示しない。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、使用される環境の温度変化に際して、光ファイバ及びフェルールがその固定部材である基体から受ける力を低減できる光モジュール用基体、光モジュール、および光モジュールの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる光モジュール用基体は、光ファイバ、前記光ファイバが挿入されたフェルール、及び半導体光素子を搭載するための一体の部材からなる。この光モジュール用基体は、所定の軸に沿って順次に配置された第１の領域、第２の領域、および第３の領域と、前記第１の領域に形成され、前記所定の軸に沿って伸び前記フェルールを支持するためのフェルール支持溝と、前記第２の領域に形成され、前記所定の軸に沿って伸び前記光ファイバを支持するための光ファイバ支持溝と、前記第３の領域に設けられ、前記光ファイバと光学的に結合するように前記半導体光素子を配置するための素子搭載部と、前記第２の領域において前記光ファイバ支持溝と前記フェルール支持溝の間に設けられた中間溝と、前記第１の領域と前記第２の領域とを分離するように設けられ、前記フェルール支持溝より深い接続溝と、前記素子搭載部と光ファイバ支持溝との間に設けられ、前記所定の軸に交差する方向に伸び、前記光ファイバの端部に接触する溝側面を有する位置決め溝とを備える。フェルール支持溝はフェルールを支持するための２側面を有し、前記光ファイバ支持溝は光ファイバを支持するための２側面を有しする。
前記中間溝は、前記光ファイバ支持溝の前記２側面の各々と鈍角を成す第１の面を有しており、前記中間溝の幅は、前記フェルール支持溝の幅と前記光ファイバ支持溝の幅との間の大きさであり、前記中間溝は前記光ファイバ支持溝との境界から連続的に変化して深くなる部分を有する。
或いは、前記中間溝は、前記光ファイバ支持溝の前記２側面の一方と鈍角を成す第２の面および他方と鈍角を成す第３の面を有しており、前記第２の面および前記第３の面の間隔が前記光ファイバ支持溝から前記フェルール支持溝に向けて連続的に大きくなり、前記中間溝は前記光ファイバ支持溝との境界から連続的に変化して深くなる部分を有する。
【００１１】
このような基体を用いる光モジュールでは、光ファイバは光ファイバ支持溝に配置され、フェルールは光ファイバの側面を覆いフェルール支持溝に支持され、半導体光素子は素子搭載部に搭載されている。
【００１２】
このように、光ファイバ支持溝及びフェルール支持溝を同一の基体上に形成するようにしたので、これらの支持溝の形状の温度依存性は同一の熱膨張係数に支配される。このため、使用環境の温度が変化したためにこれらの支持溝の形状が熱膨張または収縮によって変化する場合にも、これらの支持溝からフェルールおよび光ファイバが受ける力は、従来に比べて低減可能である。
【００１３】
本発明に係わる光モジュール用基体では、第１の領域と第２の領域とを分離するように設けられ、フェルール支持溝より深い部分を有する接続溝を更に備え、接続溝は、基体の対向する一対の面の一方から他方まで所定の軸に交差する方向に伸びる。
【００１４】
このように、フェルール支持溝に隣接して深い接続溝を設けたので、フェルールをフェルール支持溝からこの接続溝へ突きだせば、フェルールから伸びだした光ファイバが直ちに光ファイバ支持溝に到達する。このため、半導体光素子に至る光ファイバを光ファイバ支持溝で十分に支持できる。
【００１５】
本発明に係わる光モジュール用基体では、素子搭載部と光ファイバ支持溝との間に設けられ、所定の軸と交差する側面を有する位置決め溝を有する。
【００１６】
位置決め溝が、第２の領域と第３の領域とを分離するように設けられているので、光ファイバの端部を位置決め溝の側面との接触させることによって、光ファイバと半導体光素子との相対的な位置が決定される。これによって適切な光学的結合が達成される。
【００１７】
本発明に係わる光モジュール用基体では、素子搭載部は、半導体光素子が搭載される位置を決定するための位置合わせマーカを有し、この位置合わせマーカは光ファイバ支持溝及びフェルール支持溝が形成される作製工程で形成される。
【００１８】
本発明に係わる光モジュール用基体では、中間溝は、第２の領域において光ファイバ支持溝とフェルール支持溝の間に設けられている。この中間溝は、所定の軸方向に伸びる。また、中間溝は光ファイバ支持溝の幅よりも大きい幅を有している。さらに、中間溝は光ファイバ支持溝の２側面の各々と鈍角を成す少なくとも１つの面を有する。
【００１９】
光ファイバ支持溝とフェルール支持溝との間に中間溝を設けるようにした。中間溝は、フェルールおよび光ファイバのいずれも支持しない。故に、光ファイバ支持溝と中間溝との接続部位において、光ファイバ支持溝の２側面と鈍角を成すように、中間溝が備える面を形成できる。これによって、光ファイバが接触する部位において光ファイバが受ける力を低減できる。
【００２０】
このような中間溝の好適な実施の形態としては、以下の構成がある。中間溝は、光ファイバ支持溝の２側面の各々と鈍角を成す第１の面を有し、中間溝の深さは光ファイバ支持溝との接続部位から連続的に変化して深くなることが好ましい。また、中間溝は、光ファイバ支持溝の２側面の一方と鈍角を成す第２の面および他方と鈍角を成す第３の面を有し、また、所定の軸に直交する方向に関して第２の面および第３の面の間隔が光ファイバ支持溝からフェルール支持溝に向けて連続的に大きくなる部分を有することが好ましい。
【００２１】
本発明に係わる光モジュールでは、光ファイバと光ファイバが挿入されたフェルールとは光ファイバ支持溝およびフェルール支持溝に配置され、半導体光素子は、光ファイバとが光学的に結合するように上記の光モジュール用基体上に配置されている。
【００２２】
本発明の光モジュールの製造方法は、(1)所定の方向に沿って順次に配置された第１の領域、第２の領域および第３の領域を有する基体において、フェルール支持溝を第１の領域に、および光ファイバ支持溝を第２の領域にそれぞれ形成するステップと、(2)第３の領域に半導体光素子を配置して固定するステップと、(3)光ファイバが半導体光素子と光学的に結合可能なように光ファイバ支持溝に光ファイバを配置すると共に、光ファイバが挿入されたフェルールをフェルール支持溝に配置するステップと、を備える。フェルール支持溝はフェルールを支持するための２側面を有する。また、光ファイバ支持溝は光ファイバを支持するための２側面を有する。
【００２３】
このように、光ファイバ支持溝およびフェルール支持溝を所定の軸に沿って一体の部材からなる基体上に形成するようにしたので、これらの溝を位置合わせしてプラットフォームとベースとを貼り合わせる工程が必要ない。このため、光ファイバ支持溝とフェルール支持溝との位置合わせ誤差がなくなる。また、光ファイバ支持溝およびフェルール支持溝に光ファイバ及びフェルールをそれぞれ配置すれば、フェルールに挿入され固定された光ファイバに過度の力を加えることなく光モジュールを製造できる。
【００２４】
本発明の光モジュールの製造方法は、第１の領域および第２の領域を分離するように接続溝を形成するステップを更に備え、接続溝はその深さがフェルール支持溝の深さより深くフェルールの一端面に対面する面を有する。
【００２５】
第１の領域および第２の領域を分離するように接続溝を設けるようにすれば、光ファイバ支持溝とフェルール支持溝とのつなぎ目を接続溝の断面形状によって調整可能である。このため、フェルール支持溝に配置されたフェルールから伸びだした光ファイバが光ファイバ支持溝に至るまでの距離が短縮されるようにできる。
【００２６】
本発明の光モジュールの製造方法では、光ファイバ支持溝およびフェルール支持溝を形成するステップでは、光ファイバ支持溝及びフェルール支持溝を同時に形成することができる。
【００２７】
光ファイバ支持溝及びフェルール支持溝を同時に形成すれば、これらの位置に関する相対精度が向上する。例えば、これらの支持溝の中心軸の位置の相対精度が改善される。
【００２８】
本発明の光モジュールの製造方法は、半導体光素子の配置位置を決定するための位置合わせマーカ、光ファイバ支持溝及びフェルール支持溝を同時に形成するステップを含み、半導体光素子は位置合わせマーカに合わせて配置されるステップを含むことができる。
【００２９】
このようにすると、光ファイバ支持溝と半導体光素子用の位置合わせマーカとが相対精度良く形成される。この位置合わせマーカを用いると、光ファイバ支持溝及びフェルール支持溝に対して相対精度良く半導体光素子を配置できる。
【００３０】
本発明に係わる光モジュールの製造方法は、半導体光素子の配置位置を決定するための位置合わせマーカ、光ファイバ支持溝、フェルール支持溝および中間溝を一緒に形成するステップを含むことができる。この中間溝は、第２の領域に設けられ、所定の軸方向に伸びる。中間溝は、光ファイバ支持溝の幅よりも大きい幅を有し、光ファイバ支持溝の２側面の各々と鈍角を成す少なくとも１つの面を有する。
【００３１】
中間溝が、光ファイバ支持溝およびフェルール支持溝と一緒に形成されるようにすれば、中間溝が光ファイバ支持溝およびフェルール支持溝に対して相対精度良く形成される。特に、光ファイバ支持溝の２側面と中間溝を構成する面との成す角度が再現性よく形成される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。同一の部分には、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３３】
図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係わる光モジュール主要部を示す斜視図である。図１（ａ）によれば、光モジュール主要部１は、光ファイバ２と、半導体光素子３と、フェルール４と、基体５と、を備える。基体５は、一体の部材から成り、例えばシリコン基板を使用することができる。基体５は、その一表面５ａ上に、光ファイバ支持溝６と、フェルール支持溝７と、位置決め溝８と、素子搭載部１０と、を備える。素子搭載部１０は、半導体光素子３が搭載される領域を示している。
【００３４】
図１（ａ）を参照すると、基体５は、第１の領域５ｅ、第２の領域５ｆ、第３の領域５ｇを備える。
【００３５】
光ファイバ支持溝６は、第２の領域５ｆに設けられている。光ファイバ支持溝６は、一方向に延びた軸１１（以下、中心軸という）を中心にして形成され光ファイバ２を２側面で支持する。フェルール支持溝７は、第１の領域５ｅに設けられている。フェルール支持溝７は、中心軸１１を中心にして基体５の一側面５ｂから光ファイバ支持溝６に向かって伸びフェルール４を２側面で支持する。位置決め溝８は、中心軸１１に対して交差する所定の角度、例えば直角、を成して伸び、半導体光素子３と光ファイバ支持溝６との間に設けられている。また、位置決め溝８は、光ファイバ２の端部２ａに接触する溝側面８ａと、光ファイバ支持溝６の深さより深い底面８ｂを有する。位置決め溝８は、基体５の対向する一対の側面の一方の平面５ｃから他方の平面５ｄへ伸びる。
【００３６】
基体５において、光ファイバ支持溝６及びフェルール支持溝７は、軸１１を共通の中心軸として形成されている。この延長線上の主面５ａ上には、素子搭載部１０が設けられている。この素子搭載部１０は、第３の領域５ｇに設けられている。このようにすれば、光ファイバ支持溝６に搭載される光ファイバ２と、素子搭載部１０に搭載される半導体光素子３とが光学的に結合できる。
【００３７】
なお、光モジュール用基体は、以下の構成を備えることもできる。光ファイバ支持溝６及び素子搭載部１０を基体上の第１の面に形成すると共に、第２の面上にフェルール支持溝７を形成する。第２の面は、光ファイバ支持溝６およびフェルール支持溝７の深さの差が小さくなるように第１の面に対して段差が付けられ、第１の面と平行である。光ファイバ支持溝６の中心とフェルール支持溝７の中心とは一致している。
【００３８】
半導体光素子３は、電気信号と光信号との間の変換の少なくともいずれかの方向に行うことができる。このようなデバイスは、電気信号を光信号に変換する半導体発光素子（以下、発光素子という）および光信号を電気信号に変換する半導体受光素子（以下、受光素子という）を含む。発光素子としては、例えば端面発光型の半導体レーザダイオード、受光素子としては、例えば導波路型の半導体フォトダイオードをそれぞれ使用できる。発光素子３が端面発光型のレーザダイオード（ＬＤ）である場合には、ＬＤ３は、発生されたレーザ光を放出する第１の端面が光ファイバ２の一端面に対面するように搭載されている。モニター用フォトダイオード１２が、第１の端面と対向する第２の端面に対面した状態で、基体の表面５ａ上に配置されている。
【００３９】
フェルール４は、光ファイバ２を中心に納めるための空間を有し、フェルール４は円柱殻の形状である。光ファイバ２は、光ファイバ２の先端部２ｂがフェルールの一端面に現れるように、この空間に挿入されている。このように、フェルール６が光ファイバ２の側面を覆うことによって、光ファイバ２の機械的強度の低下を防止している。フェルール４は、例えば外径１．２５ｍｍ〜２．５ｍｍ程度の円筒形であり、上記空間には、被覆が剥がされた直径１２５μｍの光ファイバが挿入され、固定されている。
【００４０】
光ファイバ支持溝６は光ファイバ２を支持する２側面を有し表面５ａに対して凹断面形状である。また、フェルール支持溝７はフェルール４を支持する２側面を有し表面５ａに対して凹断面形状である。
【００４１】
図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩ−Ｉ断面における光ファイバ支持溝６の形状を示した断面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面におけるフェルール支持溝７の形状を示した断面図である。光ファイバ２及びフェルール４の直径は、例えば上記のような値なので、光ファイバ支持溝６は、中心軸１１に直交する断面においてＶ字形状を成す。また、フェルール支持溝７は、中心軸１１に直交する断面において、それぞれの斜辺が表面方向に開いた台形である。
【００４２】
光ファイバ２の端面２ａは、基体５上に搭載されている発光素子３の一端面に対面している。発光素子３の端面から出射される光の光軸と光ファイバのコア部の軸とが一致するので、光ファイバ２の中心が発光素子３と光学的に結合する。
【００４３】
なお、これらの溝６、７の形状は、例えば、基体５の材料としてシリコン基板を用いる場合には、シリコン基板の主面の面方位として（１００）を採用し、且つエッチング溶液としてＫＯＨ溶液を使用すると、エッチング速度がシリコンの面方位によって異なるためエッチング速度が遅い（１１１）面が現れるという性質を利用できる。このとき、この溝６、７は、エッチング時間及び各溝のマスクパターン幅を変更することによって、図１（ｂ）及び（ｃ）に示す実施例のように、Ｖ型溝又は台形形状の溝にできる。それぞれの溝６、７を構成する２側面（シリコンの（１１１）面と等価な面）と基体５の主面が成す角度が鈍角となる。
【００４４】
光モジュール用に基体５においては、光ファイバ支持溝６及びフェルール支持溝７を同一の基体５上に形成するようにしたので、これらの支持溝６、７の形状は同一の熱膨張係数に従って変化する。このため、光ファイバ支持溝６及びフェルール支持溝７が、光モジュールが使用される環境の温度変化に伴って熱膨張および熱収縮のために変形する場合にも、従来に比べて、光ファイバ２及びフェルール４に基体５から加えられる力が低減される。
【００４５】
また、光ファイバ支持溝６及びフェルール支持溝７は、以下に説明されるように、同一の作製工程で形成されることが好ましい。これらの溝６、７を同一の作製工程で形成すれば、両者の位置に関する相対精度が向上される。フェルール支持溝６及び光ファイバ支持溝７のそれぞれの中心軸の位置が相対精度良く形成されるので、環境温度の変化によってこれらの支持溝６、７が熱膨張及び熱収縮する際に、基体５から光ファイバ２が受ける力を更に低減できる。
【００４６】
図２は、本発明の実施の形態に係わる別の光モジュール主要部２０を示す斜視図である。図２によれば、光モジュール主要部２０は、光ファイバ２と、半導体光素子３と、フェルール４と、基体２５と、を備える。基体２５は、一体の部材から成り、例えばシリコン基板を使用することができる。基体２５は、その一表面２５ａ上に、光ファイバ支持溝６と、フェルール支持溝７と、位置決め溝８と、接続溝９と、素子搭載部１０とを備える。光モジュール主要部２０は、図１（ａ）に示された基体５に接続溝９を追加した点を除いて、基体５と同じ構成を有する。
【００４７】
接続溝９は、中心軸１１に所定の角度で交差する方向、例えば直交する方向に伸びる。接続溝９は、第１の領域２５ｅと第２の領域２５ｆとを分離するように、光ファイバ支持溝６とフェルール支持溝７との間に設けられている。また、接続溝９は、フェルール４の一端面に対面する溝平面９ａと、フェルール支持溝７の深さより深い底面９ｂを有する。
【００４８】
次に、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造方法を図３（ａ）〜図７（ｂ）を用いて説明する。図３（ａ）〜図７（ｂ）に示される各工程は、接続部形成工程を除いて、図１（ａ）に示された光モジュール主要部１を含む光モジュールを製造するときにも適用できる。以下、接続溝９を有する基体２５を用いる場合の光モジュールの製造方法について説明する。
【００４９】
図３（ａ）は溝形成工程における基体２５の平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ断面における断面図である。溝形成工程では、一主面上２５ａにおいて一方向に延びる軸１１を中心にして、光ファイバ支持溝６を第２の領域２５ｆに、フェルール支持溝７を第１の領域２５ｅに、それぞれ形成する。光ファイバ支持溝６はフェルール支持溝７につながり、これらの溝６、７は、一体の部材の共通の表面上２５ａに形成される。
【００５０】
これらの溝６、７をエッチングで形成する場合には、以下の手順で形成される。基体２５として所定の面方位のシリコン基板を採用すると、溝形成部分に所定の開口部を有するパターンを感光材、例えばレジストを用いて、主面上に形成した後に、シリコン基板をＫＯＨ溶液によってエッチングすることによって形成される。開口部の大きさは、エッチングの際に生じるサイドエッチ量を考慮して決定される。溝６，７の断面形状は、開口部の幅およびエッチング時間によって決定される。
【００５１】
また、溝形成工程において、発光素子３およびモニタ用受光素子１２を配置する位置を決定するための位置合わせマーカ１３を第３の領域２５ｇに同時に形成する。このため、光ファイバ支持溝６に配置される光ファイバ２に対して発光素子３を相対精度よく配置でき、また、モニタ用受光素子１２も、発光素子３に対して相対精度よく配置できる。位置合わせマーカ１３は、光ファイバ支持溝６及びフェルール支持溝７の中心軸１１の延長線上の主面２５ａ上に設けられる。
【００５２】
更に、溝形成工程の後に、基体２５の第３の領域２５ｇ上に、発光素子３およびモニタ用受光素子１２に対する電気的な接続を行うための電極（図示せず）を形成する。図９は、基体２５上の素子搭載部１０の近傍を拡大して示した平面図である。図９には、溝形成工程において形成された発光素子３のための位置合わせマーカ１３ａおよびモニタ用受光素子１２のための位置合わせマーカ１３ｂと、発光素子３およびモニタ用受光素子１２のための電極１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄとが示されている。図９に示された破線１８ａは、位置合わせマーカ１３ａに位置合わせされて配置される発光素子３のための位置を示している。図９に示された破線１８ｂは、モニタ用受光素子１２のための位置を示している。電極１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、光モジュール主要部がリードフレーム上に搭載され、ワイヤボンディングされる場合に使用される。
【００５３】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示した例では、光ファイバ支持溝６の断面形状は、光ファイバ２を支持する２側面６ａ、６ｂを有するＶ字の断面形状であり、またフェルール支持溝７はフェルール４を支持する２側面７ａ、７ｂと、底面７ｃとを有する台形である。光ファイバ支持溝６およびフェルール支持溝７の夫々の深さは、所定の軸１１が、光ファイバ２およびフェルール４の中心を貫き、発光素子３の光軸と一致するように決定される。
【００５４】
図４（ａ）は、位置決め部形成工程において位置決め溝８を形成した後の基体２５の平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶ−ＩＶ断面における断面図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）によれば、位置決め溝８は、光ファイバ支持溝６の一方の端に設けられ、且つ軸１１に直交する方向に伸びる。位置決め溝８は、光ファイバ２の端部２ａが接触する溝側面８ａを有し、この側面８ａは軸１１に直交する平面を有する。また、位置決め溝８の深さは、光ファイバ支持溝６よりも深い。位置決め溝８の幅は、光ファイバ支持溝６の端部に形成されたテーパ面（図３の６ｃ）を有する領域を除くために必要な値である。このような形状の溝８は、例えば、ダイシングによって形成されることができる。位置決め溝８を設ければ、フェルール４から伸び出した光ファイバ２の部分の長さを光ファイバ支持溝６の長さよりもやや長くすると、フェルール４の端面がフェルール支持溝７の端部に接触する前に、光ファイバ２の端部２ａが位置決め溝８の溝側面８ａに突き当たる。この突き当てによって光ファイバの位置を決定することができる。このように、光ファイバ２の端部２ａの位置決めは容易になる。
【００５５】
特に、図２に示された光モジュール主要部２０を含む光モジュールを作成する場合には、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すような接続溝９を形成することが好ましい。
【００５６】
図５（ａ）は、接続部形成工程において接続溝９を形成した後の基体２５の平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶ−Ｖ断面における断面図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）によれば、光ファイバ支持溝６とフェルール支持溝７とをエッチングで形成する場合には、これらの溝６，７の間に接続溝９を設けることが好ましい。この場合には、接続溝９は、軸１１に直交する方向に伸びる。接続溝９は、フェルール４の一端面（図７の４ａ）が対面する溝側面９ａを有する。この溝側面９ａは、溝７に配置されたフェルール４の一端面（図７の４ａ）と略平行になるように設けられることが好ましい。また、側面９ａは、望ましくは軸１１に直交する平面である。接続溝９は、基体２５の一対の側面の一方から他方にわたって設けられ、その断面形状は矩形または正方形である。接続溝９は、フェルール支持溝７よりも深い底面９ｂを有する。接続溝９が底面９ｂを有するようにすれば、断面形状としてＶ字型を採用する場合に比べて、溝の谷部分での基体２５の割れを低減できる。光ファイバ支持溝６からフェルール支持溝７への接続部分には、接続溝９を設けないと、遷移領域が形成される。この遷移領域はテーパ面（図３の７ｄ）を有する。接続溝９の幅は、遷移領域を除くことができるような幅に決定されている。接続溝９の溝平面９ａが主面２５ａに成す角度は、このテーパ面が主面に対して成す角度より小さくなっている。このため、この遷移領域を除くことによって、フェルール４の一端面を接続溝９の側面９ａに近づけることができる。接続溝９は、例えば、基体２５の一対の側面の一方から他方へダイシングによって形成することができる。
【００５７】
接続溝９を設ければ、フェルール４から伸びだした光ファイバ２が直ちに光ファイバ支持溝６に達することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、位置決め溝８を形成した後に接続溝９を形成する工程順を示したが、この順序はこれに限られるものではない。また、接続部形成程を除いて、光モジュール主要部１と光モジュール主要部２０との製造方法の違いはないので、以下の製造工程は、上記の何れを製造する場合にも適用できる。本実施の形態では、接続部形成工程を経た基体２５に対して引き続く工程を適用する。
【００５９】
図６（ａ）はデバイス固定工程における基体２５の平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＶＩ−ＶＩ断面における断面図である。デバイス固定工程では、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、基体２５の主面２５ａ上において位置決め溝８を隔てて光ファイバ支持溝６と対面するように発光素子３を配置する。また、発光素子３を挟むように光ファイバ支持溝６の反対側にモニタ用受光素子、例えばフォトダイオード１２を配置する。このとき、発光素子３およびフォトダイオード１２の搭載位置は、基体５上に光ファイバ支持溝６、フェルール支持溝７の溝形成工程と同じ工程にて形成された位置合わせマーカ（図３（ａ）の１３）を用いて位置合わせを行うことができる。このようにすれば、発光素子３は、光ファイバ支持溝６の中心軸１１に対して精度よく、基体２５上の所定位置に搭載される。後の工程において、光ファイバ２が支持溝６に配置されると、光ファイバ２の一端部２ａが発光素子３の一端面に対面するようになる。このため、発光素子３は、この端面から出射される光の光軸が光ファイバ支持溝６に搭載されるべき光ファイバのコア部を伝わる光の光軸に一致し光学的な結合が可能になる位置に搭載される。
【００６０】
図７（ａ）はファイバ配置工程における光モジュール主要部２０の平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ断面における断面図である。ファイバ配置工程では、光ファイバ２が、発光素子３と光学的に結合可能なように光ファイバ支持溝６に配置される。光ファイバ２の一端面は位置決め溝８の溝側面８ａに接して配置されている。この結果、光ファイバ支持溝６に配置された光ファイバ２は、Ｖ字溝６を構成する２側面に接して支持される。また、フェルール支持溝７に配置されるフェルール４は、台形溝７を構成する２側面に接して支持される。そして、光ファイバ２は、光ファイバ２の端面２ａに発光素子３の一端面が対面して基体５上に固定される。フェルール４の端面４ａは、接続溝９の溝側面９ａに対面している。この結果、光ファイバ２のコア部を伝わる光の光軸は、光学的な結合が密になるように発光素子３の一端面から出射される光の光軸と合わされる。
【００６１】
更に、発光素子３、光ファイバ２、フェルール４を搭載した光モジュール主要部１をリードフレーム上に設置してワイヤボンディングを行う。引き続いて、透明樹脂（図示せず）をポッテイングして硬化させて、発光素子３、フェルール４、および被覆されていない光ファイバ２の部分を固定する。この後に、トランスファモールド金型を用いて黒エポキシ樹脂を使用して樹脂封止を行う。リードフレームをカットし、リードをベンドすると、光モジュールが完成する。
【００６２】
図１（ａ）および図２に示された光モジュール主要部１、２０は、溝形成工程、位置決め部形成工程、接続溝形成工程（光モジュール主要部２０のみに適用）、デバイス固定工程、およびファイバ配置工程をこの順に適用することによって得られることが上記の説明から理解される。このような製造工程は、以下に引き続いて説明される光モジュールについても同様に適用できる。
【００６３】
本実施の形態において、光モジュール主要部１および光モジュール主要部２０との違いは、接続溝９の有無のみであり、本明細書の実施の形態に記載されたこの他の特徴に関しては一方の特徴は他方に同様に適用でき、また同様の作用効果が得られる。
【００６４】
図８は、このような工程を経て完成された光モジュール２７を示す。図８は、光モジュール主要部１と、封止用樹脂体２２と、アイランド２３ａおよびリードピン２３ｂを備えるリードフレーム２３との関係が明らかになるように一部破断図になっている。完成された光モジュール２７では、樹脂体２２の一端面からフェルール４が突出している。封止用樹脂体２２から突出しているフェルール４の端面には、光ファイバ２の端面２ｂが現れている。
【００６５】
以上説明したように、一体の基体上に光ファイバ支持溝およびフェルール支持溝を設けるようにした。このため、温度変化に際して光ファイバ及びフェルールがその固定部材である基体から受ける力を低減できるようになった。しかしながら、光ファイバ支持溝およびフェルール支持溝をエッチングによって一体に形成すると、その境界に傾斜面が形成される。この傾斜面にフェルールの端部が乗り上げることがあるので、フェルール支持溝にフェルールを固定する際に位置決めが難しくなる。これを防止するために、傾斜面を除去するために接続溝を設けた。接続溝は、フェルール支持溝が伸びる方向に直交した方向に伸びるハーフカット溝であることが好ましい。
【００６６】
また、フェルール支持溝の幅は、光ファイバ支持溝の幅の１０倍程度ある。このため、フェルール支持溝の寸法公差も大きくなってしまう。従来に比べて低減されてはいるけれども、フェルールと光ファイバとの相対的な位置ずれが起こる可能性が残されている。
【００６７】
以下に説明する実施の形態では、既に説明した課題に加えて、光ファイバ支持溝とこれにつながる溝と境界位置において、裸光ファイバに不必要に大きな抗力が加えられることを防ぎ、光ファイバの耐久性をさらに向上できる光ファイバ用基体、光モジュール、および光モジュールの製造方法を提供できる。
【００６８】
既に説明した光モジュール用基体、光モジュール、および光モジュールの製造方法に関する記述は、特に断らない限り、以下に示される光モジュール用基体、光モジュール、および光モジュールの製造方法にも適用でき、同様の作用および効果がある。
【００６９】
図１０は、中間溝を単一の部材からなる基体に適用した光モジュール主要部３０を示す。図１０の光ファイバ主要部３０は、基体３５が一体の部材からなる点において図２に示された光モジュール主要部２０と共通する。このため、基体２５に関する記述は、同様に、基体３５に関しても当てはまる。
【００７０】
図１０を参照すると、基体３５は、所定の軸３１に沿って第１の領域３５ｅ、第２の領域３５ｆ、第３の領域３５ｇを備える。第２の領域３５ｆには、図２の光モジュール主要部２０に追加されて中間溝１６が形成されている。この他の点に関しては、図２の光モジュール主要部２０と同じなので説明を省略する。
【００７１】
中間溝１６は、光ファイバ支持溝６とフェルール支持溝７とに挟まれている。これらの溝６、７、１６は軸３１に沿って伸びる。中間溝１６は、光ファイバ支持溝６からフェルール支持溝７まで軸３１に沿って伸びる。中間溝１６は、光ファイバ支持溝６よりも深い。中間溝１６の幅は、光ファイバ支持溝６の幅より大きく、且つフェルール支持溝７の幅の値より小さい。中間溝１６は、光ファイバ支持溝６の側面６ａ、６ｂの両方に接する単一の接面１６ａを有する。さらに、中間溝１６は、光ファイバ支持溝６から中間溝１６が延びる方向に向けて、連続的にその深さが深くなる。単一の接面１６ａを設ければ、簡単な構成で鈍角α（図１１（ｂ））が実現される。
【００７２】
以下、図１１（ａ）〜図１２（ｂ）を参照しながら光モジュールの製造方法に関して説明する。
【００７３】
図１１（ａ）は、光ファイバ支持溝６、フェルール支持溝７、および中間溝１６を基体３５に形成するときの平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＸＩ−ＸＩ断面での断面図である。
【００７４】
光ファイバ支持溝６、フェルール支持溝７、および中間溝１６は、例えば以下のように、基体３５の表面に形成される。基体３５の材料としてシリコンを採用する。ＫＯＨ溶液等でシリコン基板をウエットエッチングすれば、各溝６、７、１６が形成される。詳述すれば、シリコン基板の主面として（１００）面を採用すると共に、光ファイバ支持溝６の延びる方向に［１１０］方向を採用する。シリコンの結晶方位によってエッチングレートが異なるので、ある程度エッチングが進むとエッチングレートの遅い面が残る。光ファイバ支持溝６、フェルール支持溝７、および中間溝１６のエッチング開口部となるパターンを感光材に形成する。このパターンにおいては、各溝の幅は、光ファイバ支持溝６、中間溝１６、フェルール支持溝７の順に大きくなっている。このパターンをマスクにエッチングを所定の時間で行えば、所望の深さおよび幅の溝６、７、１６が同時に形成される。光ファイバ支持溝６と中間溝１６との境界部分、および中間溝１６とフェルール支持溝７との境界部分には、それぞれ、結晶面で決定される角度の傾斜面が形成される。この例では、この傾斜面は（１１１）面と等価な面である。上記の結晶面方位および結晶軸方向は単結晶のシリコン基板における例示であって、これらと結晶学的に等価な面および軸であってもよい。
【００７５】
中間溝１６は、接続溝９につながっている。光ファイバ支持溝６から伸びだした光ファイバ２は、中間溝１６および接続溝９を通過し、フェルール支持溝１２に固定されているフェルールへ至る。これらの接続溝の深さは光ファイバ支持溝６より深い。このため、中間溝１６は、光ファイバを直接支持することはない。中間溝１６の断面は、図１６（ａ）に示されるようにＶ字形状である。中間溝１６とフェルール支持溝７との境界の傾斜面は、接続溝９を形成することによって除かれる。
【００７６】
図１２（ａ）は、基体３５に光ファイバ２とフェルール４を搭載した場合の平面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＸＩＩ−ＸＩＩ断面での断面図である。ＸＩＩ−ＸＩＩ断面は、光ファイバ支持溝６の側面６ａ、６ｂに光ファイバ２が接する線分を含む断面である。
【００７７】
図１２（ｂ）において、中間溝１６は、光ファイバ支持溝６に接する一端において鈍角αを成して伸びる平面（テーパ面）１６ａを有している。このため、光ファイバ支持溝６に配置された光ファイバの中心軸とフェルール支持溝７に配置された光ファイバの中心軸に関してズレが生じると、この鈍角部分に光ファイバ２が接触する。光ファイバ支持溝６と中間溝１６との境界部は、図１２（ｂ）に示すように、深さ方向に緩やかにテーパがついた形状となっているので、境界部での角度が鈍角になる。故に、光ファイバ２の側面に加わる力は低減される。
【００７８】
また、光ファイバ２及びフェルール４を溝６、７、９、１６へ配置する場合に、光ファイバ２の一端面を位置決め溝８の一側面８ａに当てると、その時、光ファイバ２が少し撓んで、溝６と溝１６での境界部の角に接触する。このとき、光ファイバ２は、通常よりも大きい抗力を受ける。一方、本実施の形態のように底面方向にテーパ面１６ａを持てば、撓んだ光ファイバ２が接触する位置での角度は鈍角なので、光ファイバ２が受け得る抗力は従来と比べて低減される。
【００７９】
基体３５のように一体の部材から形成される場合でも、フェルール支持溝７の幅は、光ファイバ支持溝６の幅の約１０倍程度ある。したがって、フェルール支持溝７の寸法公差も大きくなってしまう。このような場合には、光ファイバ支持溝６、フェルール支持溝７を同一の作製工程で形成しても、このような製造上の公差を排除することは完全にはできない。しかしながら、このような場合にも中間溝１６を設ければ、位置ズレに起因する光ファイバへの抗力の増加を抑えることができる。
【００８０】
以上、基体が一体の部材から構成される場合を説明したけれども、図１３のようにプラットフォーム１４ａ及びベース１４ｂのように２部材によって構成されてもよい。この相違は、基体が別個の２部材からなる場合には、フェルール支持溝はこの他の溝と別個に形成される点である。
【００８１】
実施の形態の別の光モジュールについて、図１３を用いて説明する。図１３は、光モジュールの主要部を示す斜視図である。図１３の光モジュール主要部３９は、中間溝２６を有している点で、図１０に示した光モジュール主要部３０と共通する。このため、上記に示された中間溝１６に関する記述は、同様に図１３に示された中間溝２６に対しても当てはまる。図１３を参照すれば、光モジュール主要部３９は、光ファイバ２、発光素子３、フェルール４、基体１４、およびモニタ用フォトダイオード１７aを備える。基体１４は、プラットフォーム１４ａ、およびベース１４ｂを備える。プラットフォーム１４ａは、ベース１４ｂに搭載されている。プラットフォーム１４ａは、光ファイバ支持溝６、中間溝２６、および位置決め溝８を備える。光ファイバ支持溝６は、一主面に含まれる軸２１を中心に伸び光ファイバ２を２側面で支持する。位置決め溝８は、光ファイバ支持溝６に直交する方向に延びる。ベース１４ｂは、光ファイバ支持溝６と同一の軸２１に沿って延びるフェルール支持溝１５を備える。フェルール支持溝１５は、光ファイバが中心に挿入されたフェルール４を２側面で支持する。中間溝２６は、ファイバ支持溝６の一端部からフェルール支持溝１５の一端部へ軸２１に沿って伸びる。中間溝２６の幅は、光ファイバ支持溝６の幅より大きい。
【００８２】
光ファイバ２は、光ファイバ支持溝６で支持されるが、中間溝２６を構成する面では光ファイバ２は支持されない。フェルール４は、フェルール支持溝１５で支持されている。
【００８３】
プラットフォーム１４ａは、光ファイバ支持溝６に隣接した素子搭載部１０を有する。半導体光素子３は、その端面が光ファイバ２の端面と光学的に結合可能なように素子搭載部１０上に配置される。半導体光素子３の光軸は、光ファイバのコア部の光軸と一致するように調整されている。半導体光素子３として、発光素子を使用する場合には、その発光特性を監視するためのモニタ用受光素子１７ａが設けられる。モニタ用受光素子１７ａは、基体１４とは別のキャリア１７ｂ上に搭載されている。受光素子１７ａの受光面は、発光素子３の端面に面して設置されている。モニタ用受光素子６としては、面受光型フォトダイオード（ＰＤ）が利用できる。
【００８４】
図１４（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光モジュール用基体の平面図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面における基体の断面図である。
【００８５】
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）によれば、基体１４は、軸２１に沿って基体１４上に第１の領域１４ｃ、第２の領域１４ｄ，および第３の領域１４ｅを備える。第１の領域１４ｃには、フェルール支持溝１５が形成されている。第２の領域ｄには、光ファイバ支持溝６および中間溝２６が形成されている。第３の領域１４ｅは、素子搭載部１０を備える。位置決め溝８は、第２の領域１４ｄと第３の領域１４ｅを分離する。第１の領域１４ｃと第２の領域１４ｄは、プラットフォーム１４ａとベース１４ｂとの境界によって分離されている。
【００８６】
中間溝２６は、光ファイバ支持溝６の側面６ａ、６ｂの両方に接する単一の接面２６ａを有する。中間溝２６は、光ファイバ支持溝６の端部から連続的に深くなる部分を有する。このように、単一の接面２６ａを設ければ、簡単な構成で鈍角α（図１４（ｂ））が実現される。中間溝２６の各部分２６ａから２６ｃは、それぞれ、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示された中間溝１６の１６ａから１６ｃに対応する。このため、中間溝２６は中間溝１６と同様の機能を有する。
【００８７】
基体１４が別個の部材１４ａ、１４ｂからなる場合には、光ファイバ２は、光ファイバ２およびフェルール４が装着された後も、光ファイバ支持溝６及びフェルール支持溝７の中心軸にズレが残る。また、両部材１４ａ、１４ｂの熱膨張計数が異なるので、温度変化に伴い両溝６，７が別個に変形する。この場合には、光ファイバ２は、光ファイバ支持溝６と中間溝２６の境界において鈍角である境界部と接触する。光ファイバには、接触点において従来に比べて小さい抗力が加わる。
【００８８】
図１５（ａ）は、別の実施の形態に係る光モジュール用基体の平面図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＸＩＶ−ＸＩＶ断面における断面図である。ＸＩＶ−ＸＩＶ断面は、光ファイバ支持溝６が光ファイバ２を支持している線分を含む断面である。
【００８９】
本実施の形態の光モジュール用基体４５は、一体の基体４５上に、光ファイバ支持溝６、フェルール支持溝７、位置決め溝８、接続溝９、位置決めマーカ１３、および中間溝１９を備える。以下、図２に示された光モジュール用基体２０と同一の部分には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００９０】
中間溝１９は、ファイバ支持溝６の一端からフェルール支持溝７の一端へ軸４１に沿って伸びる。中間溝１９の幅は、光ファイバ支持溝６の幅より広く、フェルール支持溝７より狭い。中間溝１９は、光ファイバ支持溝６の２側面６ａ、６ｂにそれぞれ接する接面１９ａ、１９ｂを備える。接面１９ａ、１９ｂは傾斜面であるので、中間溝１９は、光ファイバ支持溝６の端部から連続的に変化しながら深くなる部分を有する。接面１９ａ、１９ｂは、２側面１９ｃ、１９ｄおよび底面１９ｅにつながる。また、中間溝１９は、２側面１９ａ、１９ｂの間隔が中間溝１９が伸びる方向に向けて連続的に広くなる遷移部分１９ｇを有する。この遷移領域１９ｇは、光ファイバ支持溝６からフェルール支持溝１５に向かって徐々に広くなる扇形形状である。このような接面１９ａ、１９ｂは、光ファイバ支持溝６の対応する側面６ａ、６ｂと鈍角を成す。
【００９１】
図１５（ａ）では、（１００）シリコン基板に本発明を適用した場合を示している。中間溝１９の遷移部分１９ｇでは、底面の広がり角度βは約４５゜であり、基体表面での溝の広がり角度γは約３５゜である。これらの角度は、エッチング溶液として用いるＫＯＨ溶液の濃度等によって変化するものである。
【００９２】
このような基体４５において、光ファイバ２及びフェルール４を溝６、７へ配置するときは、光ファイバ２の一端を溝８の溝側面８ａに突き当てる。突き当ての時に、光ファイバ２が少し撓むので、光ファイバ支持溝６および中間溝１９の境界部において、光ファイバ２は、通常よりも大きい抗力を受ける。しかし、図１５（ａ）に示したように２側面６ａ、６ｂとに接する傾斜面１９ａ、１９ｂを設けこの境界部での角度を鈍角δにすれば、光ファイバ２が境界部において受け得る抗力は従来と比べて低減される。
【００９３】
また、光ファイバ２およびフェルール４が配置された後も、光ファイバ支持溝６及びフェルール支持溝７の中心軸にズレがある場合には、光ファイバ支持溝６と中間溝１９の境界において鈍角である接続部位と接触することになる。このため、光ファイバは、従来に比べて低減された抗力を受ける。
【００９４】
図１６（ｂ）および図１６（ｃ）には、図１５（ａ）に示したそれぞれの位置における溝の断面形状を示す。図１６（ｂ）は、中間溝１９のＸＶ−ＸＶ断面における形状を示す。中間溝１９の遷移領域１９ｇでは、中間溝１９は２側面１９ａ、１９ｂに対応したＶ字形状の断面を有する。図１６（ｃ）は、中間溝１９のＸＶＩ−ＸＶＩ断面における形状を示す。遷移領域１９ｇを過ぎた中間溝１９では、中間溝１９は２側面１９ｃ、１９ｄおよび底面１９ｅに対応する台形形状の断面を有する。
【００９５】
この実施の形態では、光モジュール用基体が一体の部材に場合について説明したが、光モジュール用基体がプラットフォーム２４ａとベース２４ｂとから構成される場合にも適用できることは、既に説明された中間溝の実施の形態の場合と同様である。
【００９６】
図１７（ａ）は、別の実施の形態に係る光モジュール用基体の平面図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面における断面図である。ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面は、光ファイバ支持溝６が光ファイバ２を支持している線分を含む断面である。
【００９７】
図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示した基体２４は、ベース２４ａとプラットフォーム２４ｂとを備える。基体２４は、図１３に示した基体１４に対して、図１５（ａ）および図１５（ｂ）に示した中間溝１９の形状を適用した場合を示している。中間溝２９は中間溝１９と異なり、ベース２４ａに形成されたフェルール支持溝１５とプラットフォーム上に形成されたファイバ支持溝６との間にある。しかしながら、中間溝１９の各部１９ａから１９ｇは、中間溝２９の各部２９ａから２９ｇにそれぞれ対応するので、中間溝１９の対応部分の説明が適用可能である。
【００９８】
つまり、基体２４において、光ファイバ２及びフェルール４を溝６、１５へ配置するときは、光ファイバ２の一端を溝８の一側面８ａに突き当てる。突き当ての時には光ファイバ２が少し撓むので、溝６、２９の境界部において光ファイバ２は通常よりも大きい抗力を受ける。２側面６ａ、６ｂとに接する傾斜面２９ａ、２９ｂを設けこの境界部での角度を鈍角δにすれば、光ファイバ２が境界部において受け得る抗力は従来と比べて低減される。
【００９９】
引き続いて、図１８（ａ）および図１８（ｂ）を参照しながら、従来の技術における光モジュール用基体と、本発明に係わる光モジュール用基体とを対比する。図１８（ａ）は、光モジュール用基体４０に光ファイバ４３及びフェルール４４を搭載したときの平面図である。図１８（ｂ）は、光モジュール用基体４０の光ファイバ４３及びフェルール４４を搭載したときの光ファイバを含む面における断面図である。
【０１００】
図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示すように、光モジュール用基体４０は、プラットフォーム４０ａおよびベース４０ｂからなる。光ファイバ４３は、光ファイバ支持溝４１の２側面の２線分で接している。フェルール４４は、フェルール支持溝４２の２側面に２線分で接している。図面に示すように、光ファイバ支持溝４１とフェルール支持溝４２との接続部では、これらの支持溝４１、４２を構成する側面と端面とが成す角度は、光ファイバ４３を接触部において略直角になっている。
【０１０１】
本発明は、光モジュール用基体がベースとプラットフォームとを備える２体構造の場合、さらに効果を発揮する。図１８（ａ）および図１８（ｂ）は、図示のように中心軸４５、４６にズレがある場合に光ファイバ４３が部分的に屈曲することを示している。図１８（ａ）は左右方向にズレのある場合を示し、図１８（ｂ）は上下方向にズレのある場合を示している。光ファイバ支持溝４１およびフェルール支持溝４２の中心軸４５、４６の間には、既に説明したような様々な理由によって製造上ズレが生じ得る。このとき、光ファイバ４３が曲がるので、光ファイバ４３を支持する部位において、光ファイバ４３に抗力が加えられる。
【０１０２】
そこで、光ファイバ支持溝およびフェルール支持溝の接触部において、光ファイバに不必要に大きい抗力が加えられることを防ぎ、光ファイバ裸線の耐久性を更に向上できる光モジュール用基体、光モジュール、および光モジュールの製造方法が望まれている。
【０１０３】
一方、図面を参照しながら説明した光モジュール用基体１４、２４、３５、４５では、中間溝１６、１９、２６、２９の接面と、光ファイバ支持溝の側面との成す角度が鈍角になるようにした。このため、光ファイバ２の中心軸が光ファイバ支持溝６とフェルール支持溝７，１５において生じても、この鈍角部分が光ファイバの側面に接する。故に、光ファイバが受ける抗力を従来に比べて小さくできる。
【０１０４】
また、光ファイバ支持溝６に光ファイバ２を設置する際に光ファイバ２がわずかに撓むときでも、光ファイバ２の側面は上記の鈍角部分に接触する。このため、接触部位から大きな力が加わり難い。故に、光ファイバ２の裸線に加わる抗力を低減し、光ファイバの耐久性をさらに向上させることができる。さらに、中間溝１６、１９、２６、２９は、固定用樹脂で光ファイバを固定した後に熱衝撃によるストレス吸収部としても機能する。したがって、このような光モジュール用基体を用いると、耐久性が向上された光モジュールが提供される。
【０１０５】
上記の光モジュール用基体を使用する光モジュールの製造方法では、基体１４，２４，３５，４５が中間溝を備えれば、光ファイバを光ファイバ支持溝に設置する際に光ファイバが撓んで、境界部が光ファイバに接触しても光ファイバ側面に加わる抗力が従来に比べて小さなる。このため、従来に比べてすみやかに設置作業が可能になる。故に、光ファイバの設置のために必要な時間が短縮できる。
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光モジュールによれば、光ファイバ支持溝とフェルール支持溝とを同一の基体上に形成して、発光素子、光ファイバ、フェルールを配置するようにした。このため、温度変化に際して光ファイバ及びフェルールがその固定部材である基体から受ける力が低減される。
【０１０７】
また、光ファイバ支持溝およびフェルール支持溝を一体の部材からなる基体上に形成するようにすれば、光ファイバ支持溝およびフェルール支持溝を目合わせしプラットフォームとベースとを貼り合わせる工程が必要ない。したがって、製造工程を簡易にできる。
【０１０８】
このような光ファイバ支持溝およびフェルール支持溝に光ファイバ及びフェルールを配置するようにした。両方の溝にアライメント誤差がないので、フェルールに挿入され基体に固定された光ファイバはアライメント誤差に起因する力を基体から受けることがない。
【０１０９】
更に、光ファイバ支持溝およびフェルール支持溝は同一の基体上に形成されているので、その位置の相対精度が向上している。このため、ヒートサイクル特性が優れているので、熱応力への耐性が向上された光モジュールを提供することができ、また、このような光モジュールの製造方法を提供できる。
【０１１０】
したがって、使用される環境の温度変化に際して、光ファイバ及びフェルールがその固定部材である基体から受ける力を低減できる光モジュール用基体、光モジュール、および光モジュールの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光モジュール主要部を示す斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ断面における断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面における断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る別の光モジュール主要部を示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造工程の溝形成工程後を示す平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ断面における断面図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造工程の位置決め部形成工程後を示す平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶ−ＩＶ断面における断面図である。
【図５】図５（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造工程の接続部形成工程後を示す平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶ−Ｖ断面における断面図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造工程のデバイス固定工程後を示す平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＶＩ−ＶＩ断面における断面図である。
【図７】図７（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光モジュールの製造工程のファイバ配置工程後を示す平面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ断面における断面図である。
【図８】図８は、本発明の完成された光モジュールの斜視図である。
【図９】図９は、基体主面上の素子搭載部の近傍の平面図である。
【図１０】図１０は、実施の形態の光モジュール主要部の斜視図である。
【図１１】図１１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光モジュール用基体の平面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の基体のＸＩ−ＸＩ断面での断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光モジュール主要部の平面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の光モジュール主要部のＸＩＩ−ＸＩＩ断面での断面図である。
【図１３】図１３は、実施の形態の光モジュール主要部の斜視図である。
【図１４】図１４（ａ）は、本発明の他の実施の形態に係る光モジュール用基体の平面図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の基体のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面での断面図である。
【図１５】図１５（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光モジュール主要部の平面図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）の光モジュール主要部のＸＩＶ−ＸＩＶ面での断面図である。
【図１６】図１６（ａ）は図１１（ａ）のＩＸ−ＩＸ断面の断面図である。図１６（ｂ）は、図１５（ａ）のＸＶ−ＸＶ断面の断面図である。図１６（ｃ）は、図１５（ａ）のＸＶＩ−ＸＶＩ断面の断面図である。
【図１７】図１７（ａ）は、本発明の実施の形態に係る光モジュール用基体の平面図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の基体のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ断面での断面図である。
【図１８】図１８（ａ）および図１８（ｂ）は、光モジュール用基体に光ファイバ及びフェルールを搭載したときの断面図である。
【図１９】図１９は、従来の光モジュール主要部の斜視図である。
【符号の説明】
１…光ファイバ主要部、２…光ファイバ、３…発光素子、４…フェルール、５…基体、６…光ファイバ支持溝、７…フェルール支持溝、８…位置決め溝、９…接続溝、１０…素子搭載部、１１…直線軸、１２…モニタ用受光素子、１３、１４、１５…位置合わせマーカ
【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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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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