(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光部品を収容するパッケージと、前記光部品と光結合されるように前記パッケージに固定される光ファイバと、前記パッケージから導出された光ファイバにおける曲げ許容部の一部を保護する保護部材とを有する光モジュールであって、
前記パッケージには、前記光ファイバを導出させて固定する筒状部が形成され、
前記保護部材は、弾性素材からなり、且つ、前記筒状部から前記光ファイバの前記曲げ許容部に亘って覆う筒状の本体と、前記本体内にて前記本体の長手方向に沿って設けられ、前記曲げ許容部の始端部分と非接触状態にして前記始端部分を前記光ファイバの長手方向に所定長さに亘って覆う筒状の補強部材とを有し、
前記本体は、前記筒状部の外周面に装着され、且つ、自身の弾性力により密着する基端部と、前記本体内周面に形成され、前記補強部材がその全長に亘って嵌め込まれる凹部とを有し、
前記補強部材は、前記筒状部の外周上を略嵌合状態にして覆う端部を有する
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記光部品が半導体レーザを含む、請求項１の光モジュール。
【請求項３】
前記光部品が光アイソレータを含む、請求項１又は２の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
光部品をパッケージ内に収容した光モジュール、例えば、半導体レーザモジュール等においては、光信号の入力や出力に用いる光ファイバがパッケージから延出する部分にゴムブーツを設け、ハンドリングに伴う切断等の破損から保護している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光モジュールにおいては、ハンドリングに伴って作用する応力によって、前記光ファイバに該光ファイバの長手方向に直交する方向に応力が加わり、前記光ファイバに曲げ応力が作用する場合がある。このような場合、光ファイバがフェルールを介してパッケージから延出していると、作用する曲げ応力により前記フェルールから延出する部分で光ファイバが強く曲げられ、光ファイバの曲率半径が極端に小さくなって切断してしまうことがある。
【０００４】
このような光ファイバの切断が発生すると、光ファイバは、耐引張り強度が製品規格を下回ってしまうという問題があった。このような耐引張り強度の低下は、特に、製品規格値が高く、耐久性を重視される海底ケーブルの光ファイバアンプ等に用いられる光モジュールでは深刻な問題となる。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、光ファイバの保護機能を向上した光モジュールを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため本発明は、光部品を収容するパッケージと、前記光部品と光結合されるように前記パッケージに固定される光ファイバと、前記パッケージから導出された光ファイバにおける曲げ許容部の一部を保護する保護部材とを有する光モジュールであって、前記パッケージには、前記光ファイバを導出させて固定する筒状部が形成され、そして、前記保護部材は、弾性素材からなり、且つ、前記筒状部から前記光ファイバの前記曲げ許容部に亘って覆う筒状の本体と、前記本体内にて前記本体の長手方向に沿って設けられ、前記曲げ許容部の始端部分と非接触状態にして前記始端部分を前記光ファイバの長手方向に所定の長さに亘って覆う筒状の補強部材とを有し、前記本体は、前記筒状部の外周面に装着され且つ自身の弾性力により密着する基端部と、前記本体内周面に形成され、前記補強部材がその全長に亘って嵌め込まれる凹部とを有し、前記補強部材は、前記筒状部の外周上を略嵌合状態にして覆う端部を有するものとなっている。
【０００８】
更に好ましくは、前記光部品が半導体レーザや光アイソレータを含む構成とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、保護部材と光モジュールに係る一参考例を図１乃至図５に基づいて詳細に説明する。
半導体レーザモジュール１は、図１に示すように、金属製のパッケージ２内にペルチェモジュール３が配置され、ペルチェモジュール３の上にベース４が設置されている。
【００１０】
パッケージ２は、図１に示すように、本体２ａと蓋２ｂを有し、本体２ａには筒状部２ｃが突出形成されている。筒状部２ｃは、本体２ａと一体に筒状に形成され、後述する光ファイバ１２を第２フェルール１３を介してパッケージ２に固定する。
ベース４上には、略中央上面にヒートシンク５を介して半導体レーザ素子６が設けられ、ヒートシンク５を挟んで一方にキャリア付けされたモニタフォトダイオード７が、他方にフェルール保持具８，９を介して第１フェルール１１が、それぞれ設けられている。
【００１１】
第１フェルール１１は、先端を突出させた光ファイバ１２が挿通固定されている。光ファイバ１２は、先端にレンズ部１２ａが形成され、先端側表面にＡｕ等からなる金属メッキ１２ｂが施されている。光ファイバ１２は、先端のレンズ部１２ａが半導体レーザ素子６と調心して対向配置され、パッケージ２に形成された筒状部２ｃから外部へ導出されている。光ファイバ１２には、筒状部２ｃに対応する部分に金属製の第２フェルール１３が取り付けられている。光ファイバ１２と第１フェルール１１，第２フェルール１３とは、第２フェルール１３の先端部においてＡｕ−Ｓｎからなる半田１５で固定されている。また、第２フェルール１３は、筒状部２ｃに半田あるいは溶接により固定されている。
【００１２】
光ファイバ１２において、第２フェルール１３から先はある程度自由に曲げ変形させることが可能な曲げ許容部１２ｃとなっている（図５参照）。
そして、パッケージ２は、延出する光ファイバ１２を保護する保護ブーツ２０が筒状部２ｃに嵌着されている。
保護ブーツ２０は、図１乃至図３に示すように、本体２１と補強パイプ２２を有している。
【００１３】
本体２１は、シリコーン系の不燃性ゴム等の弾性素材からなり、前後に開口２１ａ，２１ｂを有し、後部側がテーパ状に小径となる筒状に形成され、内周面には補強パイプ２２を嵌め込む凹部２１ｃが形成されている。本体２１は、筒状部２ｃ側の端部における内側の形状が筒状部２ｃの外周形状と略同一に形成され、筒状部２ｃに嵌着することにより、弾性力によって端部が筒状部２ｃの外周面に密着し、筒状部２ｃ、第２フェルール１３及び光ファイバ１２の曲げ許容部１２ｃを覆う。ここで、凹部２１ｃは、補強パイプ２２を配置したときに、図１及び図５に示すように、補強パイプ２２が少なくとも第２フェルール１３の後部及び光ファイバ１２の曲げ許容部１２ｃの始端部分１２ｄに亘って覆う位置に配置されるように形成されている。
【００１４】
補強パイプ２２は、アルミニウム等の金属、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ），フェノール樹脂，ガラスエポキシ樹脂等の合成樹脂あるいはジルコニア等のセラミックによって筒状に形成され、図２に示すように、開口２１ａ側から本体２１内に導入されて凹部２１ｃに嵌着配置される。補強パイプ２２の内径は、第２フェルール１３の外径よりも大きく設定されている。
【００１５】
光ファイバ１２，第２フェルール１３，補強パイプ２２，筒状部２ｃ及び保護ブーツ２０の本体２１は、光ファイバ１２長手方向に垂直な断面で見たときに、光ファイバ１２を中心として同心円状に配置される。
上記のように構成される半導体レーザモジュール１は、予め保護ブーツ２０に光ファイバ１２を挿通してから、第１フェルール１１及び第２フェルール１３を光ファイバ１２の所定位置に取り付ける。次に、パッケージ２の本体２ａ内にペルチェモジュール３を配置すると共に、ヒートシンク５乃至フェルール保持具８，９を設けたベース４を設置する。次いで、第１フェルール１１及び第２フェルール１３を取り付けた光ファイバ１２を筒状部２ｃからパッケージ２内へ導入し、先端のレンズ部１２ａを半導体レーザ素子６と調心して第１フェルール１１をフェルール保持具８，９に固定する。そして、第２フェルール１３を前記のように筒状部２ｃに固定すると共に、保護ブーツ２０を光ファイバ１２に沿って移動し、筒状部２ｃに嵌着する。しかる後、本体２ａに蓋２ｂをＹＡＧレーザ溶接で取り付けて、パッケージ２が気密に封止された半導体レーザモジュール１が組み立てられる。
【００１６】
このようにして製造される半導体レーザモジュール１には、ハンドリングに伴って、図４に示すように、光ファイバ１２の曲げ許容部１２ｃに曲げ応力が作用することがあるが、保護ブーツ２０の作用によって光ファイバ１２の切断が防止されている。
即ち、半導体レーザモジュール１には、パッケージ２の筒状部２ｃに保護ブーツ２０が嵌着されている。保護ブーツ２０は、本体２１内に補強パイプ２２を配置したことによって、図５に示すように、第２フェルール１３の光ファイバ１２の曲げ許容部１２ｃの始端部分１２ｄの外周上において、図中、光ファイバ１２の長手方向に対して所定長Ｌ（例えば、第２フェルール１３の略直径に相当する長さ）に亘り、補強パイプ２２が光ファイバ１２を覆っている。しかも、補強パイプ２２は、内径が第２フェルール１３の外径よりも大きいため、光ファイバ１２に非接触状態である。このため、光ファイバ１２が曲げられても、補強パイプ２２によって光ファイバ１２の曲げ許容部１２ｃの始端部分１２ｄには曲げ応力が及ばず、始端部分１２ｄは直線状に保持される。従って、光ファイバ１２の曲げ半径が極端に小さくなることが防止され、光ファイバ１２が切断から保護される。
【００１７】
ここで、保護ブーツ２０は、本体２１内に配置する補強パイプ２２を、図６に示す本発明の一実施形態のように、筒状部２ｃ側まで延びた長さのものにしてもよい。このような構成にすると、保護ブーツ２０は、本体２１の端部に加えて、補強パイプ２２が筒状部２ｃの外周上を略嵌合状態に覆うので、補強パイプ２２の固定位置が安定すると共に、作用する曲げ応力に対する抵抗力が増加し、第２フェルール１３から延出する光ファイバ１２を保護する機能が一層向上する。
【００１８】
また、半導体レーザモジュール１は、光ファイバ１２を、図７に示す本発明の他の実施形態のように、第２フェルール１３を使用することなくＡｕＳｎ等の半田１６を用いて直接筒状部２ｃに気密固定した構造であっても、保護ブーツ２０によって同様に保護される。
次に、本発明の保護部材と光モジュールに係る別の実施形態を図８に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
光モジュール３０は、図８に示すように、パッケージ３１、フェルール３２ａに挿着された光ファイバ３２、スライドリング３３及び保護ブーツ４０を有している。
パッケージ３１は、図示のように、光アイソレータ３４及びレンズホルダ３５，３６を保持する円筒状の部材で、両端外周に段部３１ａが形成されている。レンズホルダ３５，３６は、それぞれレンズ３５ａ，３６ａを保持している。
【００２０】
光ファイバ３２は、パッケージ３１の両側に固定されるスライドリング３３のそれぞれにフェルール３２ａを介してＹＡＧ溶接で固定される。各フェルール３２ａは、それぞれのレンズ３５ａ，３６ａ側から伝送されてくる光の端面における反射戻り光を低減するため、レンズホルダ３５，３６と対向する面が光軸に対して斜めに形成され、光ファイバ３２が延出する後部が接着剤３２ｂで封止されている。
【００２１】
スライドリング３３は、光ファイバ３２をフェルール３２ａを介してパッケージ３２ａに固定する筒状部で、パッケージ３１の両側にＹＡＧ溶接によって固定される。
保護ブーツ４０は、保護ブーツ２０と同一の素材によって同様に構成される本体４１と補強パイプ４２を有している。従って、保護ブーツ４０は、保護ブーツ２０と対応する構成部分に対応する符号を用いることにより詳細な説明を省略する。
【００２２】
光モジュール３０は、上記のように、光ファイバ３２が、パッケージ３１の両側に固定されるスライドリング３３のそれぞれにフェルール３２ａを介して固定される。このため、光モジュール３０は、ハンドリングに伴って光ファイバ３２が曲げられても、保護ブーツ４０の本体４１内に補強パイプ４２が配置されているので、光ファイバ３２は、補強パイプ４２によってフェルール３２ａから延出する部分、即ち、曲げ許容部３２ｃの始端部分３２ｄが直線に保持され、切断から保護される。
【００２３】
尚、上記実施形態は、パッケージ内に半導体レーザや光アイソレータを収容した光モジュールについて説明した。しかし、本発明の光モジュールは、パッケージ内に収容する光部品は上記に限定されるものではない。
また、パッケージ、筒状部、保護ブーツの本体及び補強パイプの断面形状は、言うまでもないが、円形、四角形等、任意のものであってよい。
【００２４】
更に、上記各実施形態において、保護ブーツは、接着剤によってパッケージに接着されてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１乃至３の発明によれば、パッケージから延出する光ファイバの保護機能を向上した光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  光モジュールの一参考例を示すもので、保護ブーツが取り付けられた半導体レーザモジュールの断面図である。
【図２】  図１の保護ブーツを組み立てる状態を示す断面図である。
【図３】  図２の状態から、組み立てた保護ブーツの断面図である。
【図４】  図１の光モジュールの保護ブーツに応力が作用したときの様子を、要部を拡大して示した断面図である。
【図５】  図４のＡ部拡大断面図である。
【図６】  本発明に係わる保護ブーツの一実施形態を示す断面図である。
【図７】  光モジュールの他の実施形態を示す断面図である。
【図８】  本発明の光モジュールに係る別の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１                半導体レーザモジュール
２                パッケージ
２ａ              本体
２ｂ              蓋
２ｃ              筒状部
３                ペルチェモジュール
４                ベース
５                ヒートシンク
６                半導体レーザ素子
７                モニタフォトダイオード
８，９            フェルール保持具
１１              第１フェルール
１２              光ファイバ
１２ｃ            曲げ許容部
１２ｄ            始端部分
１３              第２フェルール
１５              半田
１６              半田
２０              保護ブーツ
２１              本体
２１ａ，２１ｂ    開口
２１ｃ            凹部
２２              補強パイプ
３０              光モジュール
３１              パッケージ
３２              光ファイバ
３２ａ            フェルール
３２ｃ            曲げ許容部
３２ｄ            始端部分
３３              スライドリング（筒状部）
３４              光アイソレータ
３５，３６        レンズホルダ
４０              保護ブーツ
４１              本体
４２              補強パイプ
【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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