(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファイバ端を有する光ファイバと、
上記ファイバ端が露出するように上記光ファイバが挿入固定されるフェルールと、
上記フェルール及び光電変換素子が搭載される基板と、
光導波構造を有し上記ファイバ端及び上記光電変換素子が上記光導波構造に光学的に結合されるように上記基板に固定される導波路基板とを備え、
上記フェルールは、円筒状の第１の部分と、当該円筒を上記光ファイバの近傍まで切削してなる第２の部分とを含み、
上記基板は、上記第１の部分が着座する第１のＶ字溝と、上記第１のＶ字溝の一方の斜面と同一平面上にある斜面を有する第２のＶ字溝とを有し、
上記第２のＶ字溝の幅は、上記第１のＶ字溝の幅よりも小さく、
上記フェルールの上記第２の部分の切削面が、上記第２の部分が接触していないほうの上記第１のＶ字溝の斜面と同一平面上に無い上記第２のＶ字溝の斜面側に対向することにより、上記光ファイバの光軸に垂直な断面内において、上記光電変換素子と上記フェルールに内蔵された上記光ファイバを近接させて並列実装した光伝送モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光伝送モジュールであって、
第２の光ファイバと、
上記第２の光ファイバが搭載される第２の基板とを更に備え、
上記第２の基板は上記第２の光ファイバが上記光導波構造に光学的に結合されるように上記導波路基板に固定される光伝送モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の光伝送モジュールであって、
上記光電変換素子は受光素子及び発光素子からなり、
上記光導波構造は上記光ファイバ、上記受光素子、上記発光素子及び上記第２の光ファイバがそれぞれ光学的に結合される第１乃至第４のポートを有し、
上記第１のポートと上記第２及び第３のポートとの間が第１の波長により結合され上記第１のポートと上記第４のポートとが上記第１の波長と異なる第２の波長により結合されるように上記光導波構造に関連して設けられた光学フィルタを更に備えた光伝送モジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の光伝送モジュールであって、
上記光導波構造は、上記第２及び第３のポートと上記光学フィルタとの間で上記第２の波長に関して放射モードとなるように構成されている光伝送モジュール。
【請求項５】
請求項１に記載の光伝送モジュールであって、
第２の光電変換素子と、
上記第２の光電変換素子が搭載される第２の基板とを更に備え、
上記第２の基板は上記第２の光電変換素子が上記光導波構造に光学的に結合されるように上記導波路基板に固定される光伝送モジュール。
【請求項６】
請求項５に記載の光伝送モジュールであって、
上記光電変換素子及び上記第２の光電変換素子はそれぞれ発光素子及び受光素子であり、
上記光導波構造は上記光ファイバ、上記発光素子及び上記受光素子がそれぞれ光学的に結合される第１乃至第３のポートを有し、
上記第１のポートと上記第２のポートとの間が第１の波長により結合され上記第１のポートと上記第３のポートとが上記第１の波長と異なる第２の波長により結合されるように上記光導波構造に関連して設けられた光学フィルタを更に備えた光伝送モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信分野に適用される光伝送モジュールに関し、特に、光信号から電気信号への変換又は電気信号から光信号への変換を行なう光伝送モジュールに関する。
【０００２】
近年の情報通信分野では、情報の高度化に伴い、演算処理の高速化・大容量化及びデータ伝送の高速化が必要とされている。これを実現するには光通信が不可欠であり、現在光通信網の拡大・普及に向け整備が進められている。
【０００３】
こうした光通信網においては、光電変換（光信号から電気信号への変換）又は電光変換（電気信号から光信号への変換）を行う光伝送モジュールは光伝送端末装置の心臓部にあたる。光伝送端末装置の普及に伴い、光伝送モジュールの生産規模は急激に拡大すると考えられ、製造コストを大幅に低減する必要があると言われている。
【０００４】
更に、こうした光通信網では、多様な情報サービスを提供する目的で、波長の異なる複数の光信号を同時に伝送する波長分割多重方式が採用されている。このため、光伝送モジュールには、異なる波長の光信号を振り分ける合波或いは分波の機能（ＷＤＭ機能）が必要となっている。
【０００５】
こうした背景から、光伝送モジュールには、ＷＤＭ機能を集積することにより小型化を実現し、部品点数の削減及び組立工程の簡単化により量産化及び低価格化を実現し、且つ、高信頼性及び高寿命を確保することが強く求められている。また、その形態としては、光伝送端末装置への組込みが容易であることも必須である。
【０００６】
【従来の技術】
Journal of LIGHTWAVE TECHNOLAGY 1998 Vol.16 No.1 pp.66−72（文献１）には、ＷＤＭ機能を有する光導波路基板に光電変換素子を集積実装した光伝送モジュールが記載されている。光導波路基板には、１．３μｍの光を透過し１．５５μｍの光を反射する誘電体多層膜フィルタが、光導波路基板に形成された溝に挿入され接着剤で固定される。この構成により、１．３μｍと１．５５μｍの光信号を分波するＷＤＭ機構を実現している。光電変換素子は光導波路基板上に形成されたプラットフォーム上にマーカで位置決め実装され、誘電体多層膜フィルタを通過する１．３μｍの光で双方向伝送を行う。同一の基板上にＷＤＭ機能を有する光回路と光電変換素子搭載のプラットフォームを作りこむことにより、部品点数削減と小型集積化を図っている。また、その組み立て方法は、電子部品実装で量産製造に実績がある表面実装技術を導入している。
【０００７】
ところで、通信装置に組み込まれる電気部品は通常プリント配線基板上にリフロー半田付けされる。光伝送モジュールもこれら電気部品と一緒にリフロー半田付け工程でプリント配線基板上に実装できることが組立工程上効率が良く、望ましい。しかし、従来の光伝送モジュール、いわゆるピグテール型と呼ばれる光ファイバコード付モジュールはこの半田付け工程には不向きである。通常、光ファイバコードはナイロン製被覆膜を有しており、こうした被覆膜は耐熱性が８０℃程度しかないため半田付け工程で溶けてしまう。また、光ファイバコード自体が製造現場において収容や取扱いの不具合をもたらし、プリント配線板への実装効率を著しく低下させることとなる。このため、光伝送モジュールのハンダ付け工程を可能として製造コスト削減を図るには、光ファイバコードを含まない、いわゆるレセプタクル型光伝送モジュールの適用が不可欠となっている。
【０００８】
このようなリフロー半田付け工程が可能なレセプタクル型光伝送モジュールを提供する従来技術として、例えば以下に示す文献に記載のものがこれまでに知られている。
【０００９】
47th Electronic Components and Technology Conference 1997 pp.620-625（文献２）には、ＷＤＭ機能を有する光導波路基板と光電変換素子をレセプタクル型パッケージに納めた光伝送モジュールが記載されている。光導波路はマッハツェンダ型光結合器を有し、１．３μｍと１．５５μｍの光の合分波を実現している。光電変換素子はそれぞれ別の基板に実装され、光導波路基板と光電変換素子を実装した基板をセラミックパッケージ内で位置決め固定することにより光導波路と光電変換素子を光接続している。光ファイバは素線の片端にフェルールを取りつけたフェルール付き光ファイバ構造とし、素線部分をファイバホルダで光導波路基板に取り付け、フェルールをブロックで保持固定している。ブロックによるフェルール保持部が第２の光ファイバとの着脱を可能としている。また、水分、酸素等による光電変換素子の腐食及び光結合部への結露を防ぐために、セラミックパッケージに蓋を被せ、接着固定して光結合部の気密封止を実現している。セラミックパッケージから伸びたフラットリードをリフローハンダ付けすることにより、プリント配線基板への実装を可能としている。
【特許文献１】
特開平１１−１１９０６４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
光伝送端末装置の最大の課題は低コスト化である。前記装置のうち、コストの大半を占めるのは光電変換機能を有する光伝送モジュールに係わっている。このため、光伝送モジュールの伝送特性・高信頼・高寿命を確保すると同時に、部材削減と組立工程の簡易化が不可欠となる。しかしながら、上述した従来技術には、以下のような課題があった。
【００１１】
文献１記載の光伝送モジュールは、光導波路基板に光電変換素子を搭載するプラットフォームを設けるため、光導波路形成の他にプラットフォーム形成に係わる工程（平坦研磨、電極・ハンダパッド形成等）が増え、その製造プロセスは複雑になる。このため、プラットフォーム付き光導波路基板は製造歩留りが悪くなり易く、低コスト化にも限界があった。また、多層膜フィルタを用いたＷＤＭ構成は、導波路を横切る溝を形成しフィルタ膜を挿入固定する構造であるため、フィルタ部を通過する光はそこで少なからず散乱光を発生する。この散乱光が、導波路間の漏話の原因となり、伝送特性を満足しない可能性があった。
【００１２】
文献２記載の光伝送モジュールは、フェルール付き光ファイバが非常に折れやすいファイバ素線をフェルールから突き出した構造をしているため、部材の加工が難しく、取扱いの観点から組み立て上の不具合を生じ易いという問題点があった。また、実装後の光ファイバ素線付きフェルールは、光ファイバ素線の根元（光ファイバ素線とフェルールの境界部分）に応力がかかり易く、光ファイバコネクタの着脱に耐えられない恐れがあった。更に、パッケージと蓋とで光結合部を気密封止する構成を取っているが、パッケージ側壁には光ファイバを外部に引き出すためのスリットが設けられており、気密封止を実現するにはこのスリット部分の空間を塞ぐ必要があった。このため、接着材等をスリット部に塗布充填する工程が必要であり、この工程は手作業に頼らざるを得なかった。これが組み立て効率低減を招く結果となっていた。また、気密封止に必ずパッケージと蓋が必要であり、且つ、セラミックといった高価な部材を適用しているため、部品点数の削減・部材費コスト削減の観点で限界があった。
【００１３】
また、光ファイバの着脱は、光ファイバコネクタを光伝送部品の側面に向かって一方向に差し込む形態を取っている。光ファイバコネクタの着脱は、光伝送部品をプリント配線基板上に半田付け後行われるため、着脱の際に、リードを介した光伝送部品とプリント配線基板との半田接続部に応力が集中してかかる。このため、応力による半田剥がれや金属疲労によるリード断線等で、電気的な接触不良を起こす可能性があった。
【００１４】
また、マッハツェンダ型光結合器を用いたＷＤＭ構成は、その原理的な特性上、ある特定の波長範囲に対して導波路間の光漏話を一定値以下に抑えることが困難であり、伝送特性を満足しない可能性があった。即ち、ある特性のワンポイント波長に対しては、漏話を抑えることはできても、対象となる波長範囲が広がるとその全ての波長域に対して漏話を確保することが難しいのである。
【００１５】
よって、本発明の目的は、上述のような課題を解決し、量産化に適した低コストで信頼性の高い光伝送モジュールを実現することにある。
【００１６】
本発明によると、ファイバ端を有する光ファイバと、上記ファイバ端が露出するように上記光ファイバが挿入固定されるフェルールと、上記フェルール及び光電変換素子が搭載される基板と、光導波構造を有し上記ファイバ端及び上記光電変換素子が上記光導波構造に光学的に結合されるように上記基板に固定される導波路基板とを備え、上記フェルールは、円筒状の第１の部分と、当該円筒を上記光ファイバの近傍まで切削してなる第２の部分とを含み、上記基板は、上記第１の部分が着座する第１のＶ字溝と、上記第１のＶ字溝の一方の斜面と同一平面上にある斜面を有する第２のＶ字溝とを有し、上記第２の字Ｖ溝の幅は、上記第１のＶ字溝の幅よりも小さく、上記フェルールの上記第２の部分の切削面が、上記第２の部分が接触していないほうの上記第１のＶ字溝の斜面と同一平面上に無い上記第２のＶ字溝の斜面側に対向することにより、上記光ファイバの光軸に垂直な断面内において、上記光電変換素子と上記フェルールに内蔵された上記光ファイバを近接させて並列実装した光伝送モジュールが提供される。
【００１７】
この光伝送モジュールにおいては、光ファイバはフェルールに挿入固定されており、フェルールは基板に搭載されるので、このモジュールをレセプタクル型に構成するのが容易であり、量産化に適した低コストで信頼性の高い光伝送モジュールの提供が可能になる。
【００１８】
例えば、フェルールは、円筒状の第１の部分と、当該円筒を光ファイバの近傍まで切削してなる第２の部分とを含み、基板は、フェルールの第１の部分が着座する第１のＶ字溝と、第１のＶ字溝の一方の斜面と同一平面上にある斜面を有する第２のＶ字溝とを有しており、フェルールの第２の部分は第２のＶ字溝の斜面に接している。この構成によると、光電変換素子を基板上の第２のＶ字溝の近傍に配置することによって、ファイバ端と光電変換素子とを極めて近接して並列配置することができる。その結果、導波路基板を小型に構成することができ、モジュールの小型化が可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。同様の図を通じて同一の符号は、類似又は同様の部分を示す。
【００２０】
図１は本発明の実施形態において光伝送モジュールを構成する光結合系を示す分解斜視図、図２は図１の部分的な詳細図、図３の（Ａ）は図２におけるＡ−Ａ´断面図、図３の（Ｂ）は図２におけるＢ−Ｂ´断面図である。
【００２１】
図１において、符号１は光伝送モジュールを構成する光結合系を示している。光ファイバ１４はそのファイバ端１４Ａが露出するようにフェルール３に挿入固定される。光電変換素子２及び２´とフェルール３とが基板４上に搭載される。特にこの実施形態では、光電変換素子２は発光素子としてのレーザダイオードであり、光電変換素子２´は受光素子としてのフォトダイオードである。
【００２２】
光ファイバ１４´はフェルール３´に挿入固定され、フェルール３´は基板４´上に搭載される。
【００２３】
導波路基板５は光導波構造を有しており、光ファイバ１４及び１４´と光電変換素子２及び２´とが光導波構造に光学的に結合されるように基板４及び４´は導波路基板５に固定される。導波路基板５の光導波構造は、光ファイバ１４、受光素子２´、発光素子２及び光ファイバ１４´がそれぞれ光学的に結合されるポート５Ａ、５Ｂ、５Ｃ及び５Ｄを有している。
【００２４】
フェルール３は、円筒状の第１の部分３Ａと当該円筒を光ファイバ１４の近傍まで切削してなる第２の部分３Ｂとを一体に有している。
【００２５】
基板４は、フェルール３の第１の部分３Ａが着座する第１のＶ字溝１１と、第１のＶ字溝の一方の斜面と同一平面状にある斜面を有する第２のＶ字溝１２とを有している。フェルール３の第２の部分３Ｂは第２のＶ字溝１２の上記斜面に接している。
【００２６】
図３の（Ａ）に示されるように、フェルール３の第２の部分３Ｂの切削面が、第２の部分３Ｂが接触していないほうの第２のＶ字溝１２の壁面に対向するようにすれば、光ファイバ１４のファイバ端１４Ａを光電変換素子２及び２´のごく近傍に配置することができる。
【００２７】
基板４及び４´の材質としてシリコンを用い、Ｖ字溝１１及び１２を異方性エッチングにより形成することができる。基板４及び４´の材質として半導体、セラミック、ガラス等を用いても良い。
【００２８】
フェルール３及び３´としては例えばジルコニア製の直径１．２５ｍｍのものを用いることができる。Ｖ字溝１１及び１２の幅は例えばそれぞれ１．５２ｍｍ及び０．９ｍｍである。
【００２９】
発光素子２の近傍には、発光素子２のバックワード光をモニタするための受光素子６が設けられている。これらの素子２，２´及び６は例えばワイヤボンディングにより電極１６に電気的に接続される。
【００３０】
特にこの実施形態では、図３の（Ａ）及び（Ｂ）に示されるような構造を採用したことにより、光ファイバ１４のファイバ端１４Ａと素子２´との間の間隔を５０μｍ程度に小さくすることができ、モジュールの小型化に寄与している。
【００３１】
図４を参照すると、導波路基板５の斜視図が示されている。尚、図４においては、図１に示される導波路基板５の手前側及び向こう側が入れ替わっていることに留意されたい。ポート５Ａとポート５Ｂ及び５Ｃとの間が波長λ１により結合され、ポート５Ａとポート５Ｄとが波長λ２（≠λ１）により結合されるように、導波路基板５の光導波構造に関連して光学フィルタ２１が設けられている。波長λ１及びλ２はそれぞれ例えば１．３μｍ及び１．５５μｍである。この実施形態では、光学フィルタ２１としては、導波路基板５に形成された溝に嵌合する誘電体多層膜フィルタを用いることができる。
【００３２】
導波路基板５の光導波構造は、ポート５Ｂ及び５Ｃと光学フィルタ２１との間で波長λ２に関して放射モード（漏洩モード）となるように構成されている。即ち、波長λ１用の導波路２３の一部２７では波長λ２の光が放射モードとなるようにコアサイズが変更されている。また、その先には、オーバクラッドをエッチングにより除去した段差部２４が設けられており、その表面には金属膜２５が蒸着されている。これにより、放射モードとなった波長λ２の光を遮光し、光電変換素子への漏話を低減している。
【００３３】
導波路基板５の４隅にはマーカ２２が形成されており、基板４及び４´の対応する位置にもマーカ１５が形成されている。従って、導波路基板５としてガラス基板等の透明基板を用いることによってマーカ１５とマーカ２２の位置合わせを容易に行うことができ、水平方向の光軸調整を省略することができる。マーカ２２は金属膜２５と同一プロセスで形成することができる。
【００３４】
基板４の表面を高さ基準として、光電変換素子２及び２´並びに光ファイバ１４の光軸高さが約１０μｍに設定しているのに対して、導波路基板５は、図５の（Ａ）に示されるように、コア３１のサイズを７μｍ×７μｍ、オーバクラッド３２の厚みを１３．５μｍに設定し、導波路基板５を基板４に固定した際のコア高さが１０μｍになるようにしてある。
【００３５】
コア高さの調整は、図５の（Ｂ）に示されるように、導波路基板５の基板４との接触固定領域３３にコア形成と同時にコアと同一膜厚のガラス膜３４を形成した後、オーバクラッドを形成して両者の膜厚を合せて高さ調整層とすることもでき、この場合、コア３１のサイズを７μｍ×７μｍ、オーバクラッド３２の厚みを６．５μｍに設定することで、導波路基板５を基板４に固定した際のコア高さを１０μｍにすることができる。従って、このように垂直方向の光軸合せを容易に行うことができ、モジュールの製造の自動化に寄与するところが大きい。
【００３６】
尚、図１に示されるように、フェルール３及び３´の基板４及び４´への固定強度を高めるために、フェルール３及び３´にそれぞれ対応したＶ字溝を有するブロック７及び７´を基板４及び４´に固定することができる。
【００３７】
この光伝送モジュールを用いることによって、波長１．３μｍの光信号による送信及び受信を行うことができる。即ち、発光素子２から出力された波長１．３μｍの光信号は光導波構造を介して光学フィルタ２１で反射されて光ファイバ１４に導き入れられる。また、光ファイバ１４から出力された波長１．３μｍの光信号は、光導波構造を介して光学フィルタ２１で反射され受光素子２´により受信される。更に、光ファイバ１４から出力された波長１．５５μｍの光信号は、光導波構造を介して光学フィルタ２１を透過し、光ファイバ１４´に導き入れられる。
【００３８】
図６を参照すると、導波路基板５の他の構成例が示されている。ここでは、図４において波長λ１用の光導波路２３を放射モード（波長λ２）に形成することに代えて、光導波路２３に隣接して、波長λ２の光を除去する方向性結合器型導波路フィルタ４２を設けている。このフィルタ４２はマッハツェンダ型結合器によって提供され得る。
【００３９】
図７乃至図９は上述した光結合系をパッケージングする工程を示す図である。支持体６１はリードフレーム６２にプリモールド成形されたプラスチック成形体からなり、フェルールの取り出し口となる２ヶ所の側面６３及び６５が開放されている。この支持体６１に基板４及び４´を例えばマーカを用いた位置決め法で予め定められた位置に搭載固定する。また、集積回路チップ６４も同時に支持体６１に固定する。固定にはエポキシ樹脂を使用することができ、この場合約１８０℃の加熱で接着可能である。
【００４０】
次に、ガラス基板からなる導波路基板５を、導波路形成面を下にして裏面からガラス基板を通して可視光観察でマーカ位置決めを行い、ＵＶ接着剤で固定する。その後、フェルール３及び３´をそれぞれ基板４及び４´に固定し、フェルール抑え蓋７１で抑える。この時、支持体６１のツメ７４とフェルール押さえ蓋７１の本体とを係合させて、フェルール３及び３´を一定の圧力で押圧し、又、フェルール抑え蓋７１の鍔状凸部７２を支持体６１の凹溝７３に嵌合させて開放側面６３及び６５を塞ぐ。
【００４１】
このようにして光結合系が組み込まれた後の支持体６１内部には、透光性樹脂８１を充填すると良い。透光性樹脂は、例えば１５０℃に加熱することにより硬化させることができる。
【００４２】
モールド成形工程では、図１０の（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、フェルール３に厚みがテーパ状に変化する鍔９２を有するシリコンゴムキャップ９１が装着され、金型９３のフェルールを抑える部分９４に形成された凹溝でシリコンゴムキャップ９１の鍔９２が挟まれるように金型締結される。これにより、シリコンゴムキャップ９１の鍔９２は金型９３の凹溝内壁に密着し、金型９３とフェルール３の隙間が塞がれる。その後、通常のインジェクションモールディング法により低熱膨張型エポキシ樹脂を注入し、例えば１８０℃で整形することができる。
【００４３】
このようにして得られたモールド成形体１０２には図１１に示されるように、他の光ファイバとの着脱を可能とする為の凹溝１０１が形成されている。この凹溝１０１には、図１２の（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、光コネクタハウジング１１７のツメ１１２が嵌合し、ハウジング１１７を介して光コネクタ１１３を接続する。ハウジング１１７は例えば市販のＭＵ型光コネクタに対応しており、内部にＣ型スリーブ１１４が設けられている。
【００４４】
ハウジングを適切に選択することにより、市販の光コネクタ（ＳＣ型、ＭＵ型等）に対応するアダプタ形状を容易に得ることができる。また、光伝送モジュール側の凹溝１０１を市販のコネクタ形状に合せることにより、市販のコネクタハウジングを適用することができ、更に、光コネクタハウジング１１７枚のツメ形状１１６を光伝送モジュール側に一体成形すれば、光コネクタを直接接続することもできる。
【００４５】
図１３の（Ａ）及び（Ｂ）は光伝送モジュールの通信端末装置への取り付けを示したものである。光伝送モジュールの電気リード６２が差し込み式のプラグタイプであり、通信端末装置１２１側にプラグの差込口１２２を設けておく。従って、リード６２を差し込み口１２２に差し込むことによって、光伝送モジュールと通信端末装置との電気的接続を容易に行うことができる。この場合、突起１２３を有する光コネクタハウジング１１７を用いることによって、この突起１２３を通信端末装置１２１に差し込み、これにより光伝送モジュールの光通信端末装置１２１への機械的な結合を容易に行うことができる。尚、光伝送モジュールは通信端末装置内のプリント配線基板上に直接リフロー半田付けにより実装しても良い。
【００４６】
図１４は他のフェルール形状を用いた光結合系を示している。直方体形状のフェルール１３１には、２本の光ファイバ素線１３２が並列して内蔵され、これらの両側にはガイド棒１３３を挿入するための一対の穴１３４が設けてある。一方、光素子搭載基板１３５にはガイド棒１３３を介してフェルールを位置決めするためのＶ字溝１３６が形成してある。フェルール１３１がガイド棒１３３により位置決め固定され、導波路基板１３７が前述と同様にマーカ（図示せず）を用いて位置決め固定されることにより、光ファイバ１３２と導波路基板１３７の光導波構造との光学的な結合を容易に行うことができる。
【００４７】
また、フェルール１３１の外周に鍔状突起（図示せず）を設ければ、例えば図８に示される支持体６１の凹溝７３に鍔状突起を嵌合することにより、支持体６１の開放側面を塞ぐことができる。モールド成形後の光コネクタとの着脱は、光コネクタハウジング１１７（図１２参照）を介して例えば市販のＭＰＯコネクタを用いて行うことができる。
【００４８】
図１５は本発明の他の実施形態における光伝送モジュールを構成する光結合系を示す分解斜視図である。ここでは、フェルール３及び発光素子２が搭載される基板５１と受光素子２´が搭載される基板５２とを導波路基板５に固定している。
【００４９】
導波路基板５の光導波構造は、光ファイバ１４、発光素子２及び受光素子２´がそれぞれ光学的に結合されるポート５Ｅ，５Ｆ及び５Ｇを有している。光導波構造に関連して例えば１．３μｍの光を反射し１．５５μｍの光を透過する誘電体多層膜フィルタからなる光学フィルタ２１が設けられている。具体的には、光学フィルタ２１は導波路基板５に形成された溝に挿入固定されている。従って、ポート５Ｅとポート５Ｆとの間は波長１．３μｍにより結合され、ポート５Ｅとポート５Ｇとの間は波長１．５５μｍにより結合される。この光結合系を用いることによって、波長１．３μｍの光信号を用いた送信と波長１．５５μｍの光信号を用いた受信とを行うことができる。
【００５０】
以上説明した実施形態では、図１乃至図３に示されるように、フェルール３の一部を切削除去し、光電変換素子２及び２´をフェルール３に内蔵された光ファイバ１４と近接させて並列実装することにより、導波路基板５の光導波構造のピッチを狭くすることができ、導波路基板５の小型化が図れる。また、光電変換素子２及び２´とフェルール３とが搭載される基板４を導波路基板５と分離することにより、光導波路形成プロセスの簡易化が図れ、歩留まり向上及び低コスト化に繋がる。
【００５１】
図５に示されるように、オーバクラッド３２の厚みをコアの高さ調整層とすれば、求められる高さ（オーバクラッドの厚み）は１０μｍ程度であるため、従来のように３０乃至４０μｍといった厚いガラス膜を形成する必要がなく、導波路形成プロセスの負担を軽減することができる。また、基板４又は４´との接触固定領域３３にコア形成と同時にコアと同一膜厚のガラス膜３４を形成した後、オーバクラッド３２を形成し、両者の膜厚を合せて高さ調整層とすれば、更にオーバクラッドの形成膜厚を薄くすることができる。オーバクラッドを薄くしたことにより、光導波路の損失が増大することが懸念されるが、図９に示されるように、支持体６１に充填する透明樹脂８１が屈折率整合材として作用するので、これがオーバクラッドとして機能し、伝搬損失の増大を回避することができる。
【００５２】
また、透明樹脂８１の充填は、次工程のモールド成形時の樹脂注入圧から光部品を守る役割も果たす。
【００５３】
フェルール３は、光ファイバ素線部を有さない構造とすることにより応力破損の問題を解決できると同時に、部品としての取扱いが容易になるため、作業効率が改善できる。
【００５４】
また、基板４をシリコンで構成すれば、フェルール３の格納溝等を半導体プロセスを利用した異方性エッチングで容易に作製することができ、量産に適した安価な部品供給が可能となる。
【００５５】
また、導波路基板５としてガラス基板を用いれば、光部品搭載基板とのマーカ位置決めの際に基板裏面からガラス基板を通して可視光で位置合わせすることができ、通常のＣＣＤカメラ等を用いた簡易製造設備で容易に位置決め実装を実現することができる。
【００５６】
光導波路の構成は、図４の如く、光学フィルタ２１に加えて、漏話対象となる波長の光が放射モードとなる光導波路２７を適所に設ければ、フィルタ部で生じる散乱光が原因となる光導波路間の漏話を低減することができ、伝送特性が確保できる。また、光導波路のコア近傍を除くオーバクラッドの一部２４をエッチングで除去し、遮光性物質２５を充填することでクラッド内を伝搬する迷光をカットすることができ、漏話の更なる低減が図れる。また、導波路基板４に形成するマーカ２２の材質として金属膜を選択し、マーカ２２と遮光溝への遮光性物質２５付加を同時に行えば、プロセス工程を簡易化することができる。
【００５７】
光導波路の別形態として、図６の如く、光学フィルタ２１に加えて、漏話対象となる波長の光を除去する方向性結合器型導波路フィルタ４２を適所に設ければ、フィルタ部で生じる散乱光が原因となる光導波路間の漏話を低減することができる。
【００５８】
図７〜９の如く、光部品搭載基板４及び４´と導波路基板５とフェルール３及び３´からなる光結合系を支持体６１に収納する際、フェルール押さえ蓋７１に鍔状の凸部７２を設け、押さえ蓋７１でフェルール３及び３´を固定すると同時に鍔状凸部７２で支持体の開放側面６３及び６５を塞げば、部材・工程を削減でき効率的に透明樹脂充填のバスを形成することができる。また、支持体６１に、フェルール押さえ蓋７１の鍔状凸部７２と嵌合する凹部７３を設ければ、両者を嵌合させることにより確実に支持体６１の開放側面を塞ぐことができる。また、支持体６１にフェルール押さえ蓋７１と嵌合するツメ７４を設け、ツメ７４とフェルール押さえ蓋７１本体を嵌合させれば、一定の押圧力でフェルール３及び３´を保持、固定することが可能であり、フェルールの固定精度が向上する。
【００５９】
支持体６１全体をモールド形成する際に、フェルール３に弾性体のキャップ９１を装着し、これをモールド成形用金型９３で押さえれば、金型締結時の圧力がフェルール３に直接かかることを回避でき、フェルールの位置ずれや破損を回避することができる。また、弾性体キャップ９１にテーパ状の鍔９２を設け、一方、金型９３のフェルールを押さえる部分にこの鍔９２を挟む凹溝形状９４を設け、両者を嵌合させて弾性体キャップ９１の鍔部９２を金型凹溝の内壁に密着させれば、金型９３とフェルール３の隙間を塞ぐことができ、樹脂注入時の樹脂漏れを回避できフェルール端面の汚染を防ぐことができる。
【００６０】
光ファイバの着脱は、光コネクタハウジング１１７を後付けできるようにすれば、接続する光コネクタの種類に選択の自由度が生じるため、光伝送モジュールの共用範囲が広がり低コスト化が図れる。一方、光コネクタハウジングのツメ形状１１６を光伝送モジュール１０２に一体成形すれば、部品点数及び組み立て工数を削減することができる。
【００６１】
図１３の如く、光伝送モジュールの電気リード６２を差し込み式プラグタイプとし、通信端末装置１２１にプラグ差し込み式で電気的接続をとれるようにすれば、着脱交換が容易となる。また、光コネクタハウジング１１７に通信端末装置と直接嵌合する凸部１２３を設ければ、光コネクタ１１３着脱時に生じる応力がリード端子にかかることが無く、リード部の接触不良や金属疲労による断線等を回避することができる。
【００６２】
従って、上記作用により、光伝送モジュールの形態及びその実装方法に関して、従来の不具合を解消し、量産化に適した製造方法が提供できる。よって、低コストで信頼性の高い光伝送部品が容易に実現できる。
【００６３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、量産化に適した低コストで信頼性の高い光伝送モジュールの提供が可能になるという効果が生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施形態における光伝送モジュールを構成する光結合系を示す分解斜視図である。
【図２】図２は図１に示される光結合系の部分的な詳細図である。
【図３】図３の（Ａ）及び（Ｂ）は導波路基板の断面を示す図である。
【図４】図４は導波路基板の斜視図である。
【図５】図５の（Ａ）及び（Ｂ）は導波路基板の断面を示す図である。
【図６】図６は導波路基板の他の構成例を示す斜視図である。
【図７】図７は光結合系の支持体への実装を示す図（その１）である。
【図８】図８は光結合系の支持体への実装を示す図（その２）である。
【図９】図９は光結合系の支持体への実装を示す図（その３）である。
【図１０】図１０の（Ａ）及び（Ｂ）はモールド成形を示す図である。
【図１１】図１１は光伝送モジュールの斜視図である。
【図１２】図１２の（Ａ）及び（Ｂ）は光伝送モジュールと光ファイバコネクタの接続を示す図である。
【図１３】図１３の（Ａ）及び（Ｂ）は光伝送モジュールの通信端末装置への取り付けを示す図である。
【図１４】図１４は本発明の他の実施形態における光伝送モジュールを構成する光結合系を示す斜視図である。
【図１５】図１５は本発明の更に他の実施形態における光伝送モジュールを構成する光結合系を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
２，２´  光電変換素子
３，３´  フェルール
４，４´  基板
５  導波路基板
２１  光学フィルタ
【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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