JPH11305082A

JPH11305082A - 光結合モジュール

Info

Publication number: JPH11305082A
Application number: JP10269909A
Authority: JP
Inventors: 佳樹 ▲渋▼谷; Yoshiki Shibuya; Takashi Ushikubo; 孝牛窪
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1998-02-23
Filing date: 1998-09-24
Publication date: 1999-11-05
Also published as: US6340251B1

Abstract

(57)【要約】【課題】ファイバプレートやマイクロレンズアレイの
調芯作業が容易であり、また、光素子を密閉しながら光
回路のコネクタ接合が可能な光結合モジュールを提供す
る。【解決手段】基板表面に固定された光素子１１と、こ
の光素子１１に入る光や光素子１１から出た光を伝搬さ
せるファイバプレート１３とを備え、ファイバプレート
１３は、光素子１１の光軸Ｘと平行に配置された複数本
の光ファイバ１３を束ねて構成されている光結合モジュ
ール１である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光素子と光ファ
イバとを光学的に結合するための光結合モジュールに関
する。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザなどのような発光素子、ホ
トダイオードなどのような受光素子、電界吸収型光変調
モジュール等といった光素子と、これら光素子に対して
光を入出させる光回路とを結合するものとして光結合モ
ジュールが用いられている。従来、光結合モジュールに
関しては、例えば特開平５−８８０４９号や特開平５−
８８０５０号などが公知である。

【０００３】特開平５−８８０４９号には、多チャンネ
ルの光素子と光回路とを位置合わせして結合させるた
め、所定の間隔で凸レンズを形成した２枚のマイクロレ
ンズアレイを重ね合わせた構成が開示されている。また
特開平５−８８０５０号には、基板上に形成した開口部
に複数本の光ファイバを並べて配置することにより、光
素子と光回路との位置合わせを行う構成が開示されてい
る。

【０００４】そして、このような光結合モジュールと光
ファイバとを光学的に結合する際の調芯の方法として、
例えば小坂他、「面発光レーザ２次元アレイ無調芯実装
プッシュプル型モジュール」、信学技報LQE96-144、１
９９７年２月発行、に記載の方法が知られている。これ
に示されているように、従来、多チャンネル光モジュー
ルとテープファイバとの結合は、ガイドピンを持つコネ
クタにより行われるのが一般的であった。そして、その
位置出しは、コネクタとモジュールに形成されるガイド
ピント、およびガイドピンが入るガイド穴によって行わ
れていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−８８０４９号の構成では、マイクロレンズアレイと
光素子の光軸を合わせるために正確な調芯作業が必要に
なる。また特開平５−８８０５０号の構成では、光素子
を密閉するために、光回路がモジュールに固定されたピ
ッグテイル型の構成にしなければならない。あるいは、
特開平５−８８０５０号の構成において、コネクタ接合
が可能ないわゆるレセプタクルタイプにするためには、
光回路と光素子との間に気密窓を別途設ける必要があ
る。

【０００６】また、信学技報に記載の方法では、素子と
ガイドピンを如何にうまく総体的に位置をあわせるかが
問題になる。すなわち、この方法では、ファイバに対し
素子を調芯すればよい。しかし、ガイドピンを用いて素
子とファイバとの位置合わせを行なうため、ガイドピン
とファイバ等の光学素子とのあわせ精度が要求され、総
合的な位置ズレも大きくなる。

【０００７】そこでこの発明の目的は、ファイバプレー
トやマイクロレンズアレイ等の調芯作業が容易であり、
また、光素子を密閉しながら光ファイバのコネクタ接合
が可能な光結合モジュールを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、請求項１の光結合モジュールは、基板表面に固定さ
れた光素子と、この光素子に入射する光もしくはこの光
素子から出射する光を伝搬させるファイバプレートとを
備える。ファイバプレートは、前記光素子の光軸と平行
に配置された複数本の光ファイバを束ねて構成されてい
る。

【０００９】この請求項１の光結合モジュールにおい
て、請求項２に記載したように、ファイバプレートを挟
んで光素子と反対の位置において、光回路を位置決めす
るための溝を基板表面に形成しても良い。また請求項３
に記載したように、光回路の挿入をより容易にするため
に、溝の端部光回路の挿入をガイドさせるテーパ面を設
けても良い。また請求項４に記載したように、ファイバ
プレートに、光回路の光軸を光素子の光軸と一致させた
状態で光回路の先端を挿入させるガイド穴を設けても良
い。

【００１０】また請求項５に記載したように、ファイバ
プレートは、直径が略等しい複数本の光ファイバを同じ
高さにおいて密接させて並列に配置したファイバ層を多
段に重ねた構成を有し、かつ、上下に隣接する各ファイ
バ層同士において、下段のファイバ層を構成する光ファ
イバの光軸と上段のファイバ層を構成する光ファイバの
光軸が互い違いとなるように配置されていることが好ま
しい。なお、光素子が複数の光軸を有する多チャンネル
光素子である場合は、請求項６に記載したように、各光
軸のピッチが光ファイバの直径の整数倍となっているの
が良い。

【００１１】また請求項７に記載したように、ファイバ
プレートを固定するための凹部を基板に形成しても良
い。また請求項８に記載したように、前記基板表面に固
定された光素子を容器で密閉し、この容器の一部にファ
イバプレートを配置することにより、容器内に密閉され
た光素子と容器外の光回路との間でファイバプレートを
介して光が伝搬する構成とすることができる。

【００１２】そして請求項９の光結合モジュールは、基
板表面に固定された受光素子と、発光素子と受光素子に
入る光発光素子から出た光との両方を伝搬させるレンズ
アレイとを備える。レンズアレイは、受光素子に入る光
と発光素子から出た光のいずれか一方を偏向させること
により、レンズアレイを挟んで受光素子もしくは発光素
子と反対の領域において、受光素子に入る光の光軸と発
光素子から出た光の光軸を平行にさせるように構成され
ている。

【００１３】この請求項９の光結合モジュールにおい
て、請求項１０に記載したように、レンズアレイは例え
ば、受光素子に入る光と発光素子から出た光の一方を偏
向させる反射部と他方を偏向させずに透過させる透過部
とを備えた構成とすることができる。その場合請求項１
１に記載したように、透過部が前記受光素子の光軸もし
くは発光素子の光軸と平行に配置された複数本の光ファ
イバを束ねて構成されていても良い。

【００１４】また請求項１２に記載したように、レンズ
アレイに、受光素子に入る光および／または発光素子か
ら出た光を集光させるマイクロレンズを設けても良い。
また請求項１３に記載したように、レンズアレイを挟ん
で受光素子もしくは発光素子と反対の位置において、光
回路を位置決めするための溝を表面に形成しても良い。
なおこの場合も、請求項３と同様、溝の端部に，光回路
の挿入をガイドさせるテーパ面を設けても良い。また，
請求項１４に記載したように、基板にレンズアレイを固
定するための凹部を形成しても良い。

【００１５】更に請求項１５に記載したように、レンズ
アレイに、光回路の光軸を受光素子および発光素子の光
軸と一致させた状態で光回路の先端を挿入させるガイド
穴を設けても良い。また請求項１６に記載したように、
レンズアレイに結合される光回路が、２本のリボンファ
イバを構成する光ファイバの先端部を交互に並列に配置
した構成であっても良い。

【００１６】また請求項１７に記載したように、前記基
板表面に固定された受光素子および発光素子を容器で密
閉し、この容器の一部にレンズアレイを配置することに
より、容器内に密閉された受光素子および発光素子と容
器外の光回路との間でレンズアレイを介して光が伝搬す
る構成とすることができる。

【００１７】そして請求項１８の光結合モジュールは、
基板表面に固定された光素子と、この光素子に入射する
光もしくはこの光素子から出射する光を伝搬させるイメ
ージファイバとを備える。イメージファイバは、前記光
素子の光軸と平行に配置された複数本の光ファイバを束
ねて構成されている。

【００１８】請求項１８に記載された光結合モジュール
と接続される光コネクタとしては、請求項１９に記載し
たように、光素子の光軸と平行に、光素子の各々に対応
して配置される光ファイバ素線から構成されるテープフ
ァイバを、イメージファイバの断面と同様の断面を有す
るガイドに収容したものを有する光コネクタが好適であ
る。このような光結合モジュールと光コネクタとを接続
して光モジュールとして構成する場合、請求項２０に記
載したように、イメージファイバとテープファイバとは
割スリーブを用いて結合することが良い。さらに、請求
項２１に記載したように、位置決めのためのガイドピン
を形成することが良い。さらに、請求項２２に記載した
ように、イメージファイバ、あるいはテープファイバの
少なくとも一方に、位置合わせのための切り欠き部を形
成すると良い。この切り欠き部は、一部が例えば基板に
対して水平な面となっており、この水平を利用して光素
子とテープファイバとの位置合わせを行なう。

【００１９】さらに、請求項２３に記載したように、光
素子は複数の発光部および／または複数の受光部を有
し、これら複数の発光部および／または複数の受光部を
駆動するための電気配線と、この光素子に対向するテー
プファイバ素線の各々の長さとが反比例の関係になるよ
うに、各々の配線とテープファイバ素線の長さを設定す
ると良い。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態を図面を参照して説明する。図１は、この発明の第
１の実施の形態にかかる光結合モジュール１を示す斜視
図である。基板１０は、例えばシリコン、セラミック、
ガラスなどで形成される。この基板１０の表面に、この
実施の形態では、光素子（発光素子）としての端面出力
タイプの半導体レーザ１１と、ファイバプレート（ＦＯ
Ｐ：Fiber Optical Plate）１２が固定されている。半
導体レーザ１１は半田等で基板１０に固定され、ファイ
バプレート１２は接着剤等で基板１０に固定されてい
る。

【００２１】ファイバプレート１２は、半導体レーザ１
１の側面において複数箇所から等間隔で並列に発せられ
る光の光軸Ｘと平行に配置された複数本の光ファイバ１
３を束ねた構成となっている。そして、この実施の形態
では、半導体レーザ１１から出射した複数の光を、ファ
イバプレート１２を構成する各光ファイバ１３を介して
外部にそれぞれ伝搬させる。

【００２２】このファイバプレート１２を挟んで半導体
レーザ１１と反対の位置において、複数本の光ファイバ
１５を横に並列に並べて構成されたファイバリボン１６
が、基板１０の表面に取り付けられている。このファイ
バリボン１６を構成する各光ファイバ１５の光軸Ｚは、
前述の半導体レーザ１１から発せられる各光の光軸Ｘと
それぞれ一致するように配置されている。前述した半導
体レーザ１１からの出射光の光軸Ｘ、また各光ファイバ
１５の光軸Ｚを、図１では１点鎖線で表わす。

【００２３】これにより、半導体レーザ１１から出た複
数の光は、ファイバプレート１２を透過し、更に、ファ
イバリボン１６を構成する各光ファイバ１５を介して、
外部にそれぞれ伝搬する。

【００２４】ここでファイバプレート１２は、例えば図
２に示すように、複数本の光ファイバ１３を束ねて形成
された画素部２０を石英ジャケット２１および被膜２
２、２３で被覆することにより構成されるイメージガイ
ド２５から、画素部２０（コア）のみを直方体形状に切
り出すことによって作ることができる。以下、図３を参
照してイメージガイド２５を作成する方法を説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、画素部２０を構成する
ための光ファイバ１３をプリフォーム作成する。次いで
図３（ｂ）に示すように、この光ファイバ１３を通常の
光ファイバ作成と同様に線引きする。次に図３（ｃ）に
示すように、複数本の光ファイバ１３を石英ジャケット
２１に束ねて収納し、更に図３（ｄ）に示すように、プ
リフォーム作成する。そして、図３（ｅ）に示すよう
に、光ファイバ１３を石英ジャケット２１に収納した状
態で全体を加熱し、線引きを行う。石英ジャケット２１
に収納された画素部２０の光ファイバ１３の線引き終了
後の太さは、収納される光ファイバ１３の本数と、線引
き後のイメージガイド２５の全体径により決まるが、概
ね１０μｍから４０μｍ程度である。そして、こうして
製造されたイメージガイド２５において、画素部２０を
直方体形状に切り出すことにより、複数本の光ファイバ
１３を平行に束ねた構成のファイバプレート１２を作る
ことができる。

【００２５】図４に示されるように、この第１の実施の
形態の光結合モジュール１において、半導体レーザ１１
から出射した各光は、ファイバプレート１２に到達す
る。ここで、ファイバプレート１２を構成している各光
ファイバ１３によって伝搬する。各光は、光ファイバ１
３内では広がらずに伝搬し、ファイバプレート１２外に
出射する。この光がさらに、ファイバリボン１６を構成
する各光ファイバ１５に結合する。そして最終的に、各
光ファイバ１５を介して外部にそれぞれ伝搬する。これ
に対して、図５に示す如く、ファイバプレート１２と光
回路１６の間に通常のガラスプレート２５が設けられて
いる従来の光結合モジュール２６では、半導体レーザ１
１からの出射光は広がってしまい、ファイバリボン１６
を構成する各光ファイバ１５には一部の光しか入射しな
い。

【００２６】従って、この第１の実施の形態の光結合モ
ジュール１によれば、ファイバリボン１６を構成する各
光ファイバ１５のスポットサイズと光ファイバ１５に入
射する光のスポットサイズを合わせることができる。こ
のため、従来のようなガラスプレート２５を使用した光
結合モジュール２６に比べて、結合効率を向上させるこ
とができる。また、この第１の実施の形態の光結合モジ
ュール１によれば、ファイバプレート１２全体が光ファ
イバ１３で構成されている。したがってファイバプレー
ト１２は、光ファイバ１３の光軸が半導体レーザ１１の
光軸Ｘと平行であれば良く、特にファイバプレート１２
を調芯する必要がない。これに対して、例えば図５に示
した従来の光結合モジュール２６においてガラスプレー
ト２５にマイクロレンズを設けたような場合は、マイク
ロレンズと半導体レーザ１１の光軸Ｘを調芯により合わ
せなければならない。

【００２７】ここで図６は、第１の実施の形態の変形例
にかかる光結合モジュール１ａの斜視図であり、図７
は、同じ変形例にかかる光結合モジュール１ａの平面図
である。この変形例にかかる光結合モジュール１ａは、
ファイバプレート１２を挟んで半導体レーザ１１と反対
の位置において、基板１０の表面に複数の溝３０が形成
されている。各溝３０は、半導体レーザ１１の側面から
発せられる複数の光に対応して設けられており、いずれ
もＶ形状をなす。

【００２８】各溝３０の最深部に現れる谷線は、半導体
レーザ１１から発せられる光の光軸Ｘとそれぞれ平行に
なっている。また各溝３０の深さは、ファイバリボン１
６を基板１０の表面に取り付けるに際して、ファイバリ
ボン１６を構成している各光ファイバ１５を各溝３０に
挿入すると、各光ファイバ１５の光軸Ｚ（コア中心部）
が半導体レーザ１１から発せられる各光の光軸Ｘとそれ
ぞれ一致するように形成されている。なお、このような
複数の溝３０を備えている点を除けば、この変形例にか
かる光結合モジュール１ａは図１で説明した第１の実施
の形態にかかる光結合モジュール１と同様の構成を有し
ている。よって、図６、図７に示した光結合モジュール
１ａにおいて、図１で説明した光結合モジュール１と同
じ構成要素については図１と同じ符号を付することによ
り、重複する説明を省略する。

【００２９】この変形例にかかる光結合モジュール１ａ
によれば、ファイバリボン１６の各光ファイバ１５を溝
３０内に挿入すれば、各光ファイバ１５の光軸Ｚを半導
体レーザ１１の光軸Ｘとそれぞれ一致させることがで
き、容易に調芯できるようになる。これにより、多チャ
ンネルのレセプタクル接合が可能となる。この変形例に
かかる光結合モジュール１ａにおいて、溝３０は、例え
ば直径１２５μｍのマルチモードファイバをはめ込んだ
ときに、そのファイバのコア中心部と半導体レーザ１１
の発光部の高さ位置が合うように形成することができ
る。

【００３０】更に、図６、図７に示したように、基板１
０の表面に、半導体レーザ１１の平面上の位置合わせを
行うためのアライメントマーク３１を形成しても良い。
このようなアライメントマーク３１は、半導体レーザ１
１用のワイヤボンディング、もしくはダイスボンディン
グの配線パターンを形成する時に同時に作成することが
できる。このアライメントマーク３１に対して半導体レ
ーザ１１側のアライメントマーク３１ｂを位置合わせし
て半導体レーザ１１を基板１０表面にボンディングする
と、半導体レーザ１１からの出射光の光軸Ｘと溝３０の
方向を一致させることが可能となる。なお、半導体レー
ザ１１をボンディングする際のアライメントマーク３１
の認識は、半導体レーザ１１および基板１０を透過する
赤外線を使用して行うと良い。

【００３１】更に、ファイバリボン１６を構成する各光
ファイバ１５を溝３０に挿入しやすくするために、図８
（ａ）（ｂ）に示すように、溝３０の端部に，光ファイ
バ１５の挿入をガイドさせるテーパ３２面を設けても良
い。そうすればファイバリボン１６を結合する際に、各
光ファイバ１５が溝３０にガイドされて入りやすくな
る。

【００３２】図９は、第１の実施の形態の他の変形例に
かかる光結合モジュール１ｂの斜視図であり、図１０
は、同じ変形例にかかる光結合モジュール１ｂの要部の
拡大図である。この変形例にかかる光結合モジュール１
ｂでは、基板１０の表面に、ファイバプレート１２を固
定するための凹部３５が形成されている。そして、基板
１０の表面にファイバプレート１２を固定する際に、こ
の凹部３５にファイバプレート１２の下部を挿入するこ
とにより、ファイバプレート１２を構成している光ファ
イバ１３が半導体レーザ１１の光軸Ｘに対して平行とな
るように位置決めされる。凹部３５の幅はファイバプレ
ート１２の幅と同等程度であるのが良い。また、ファイ
バプレート１２の挿入が容易となるように、凹部３５の
幅が上に行くに従って広くなるように、凹部３５の側面
をテーパ形状に形成しても良い。ファイバプレート１２
を基板１０の表面に固定するには、ファイバプレート１
２の下部を凹部３５に挿入し、ファイバプレート１２に
ある程度加重をかけて動かないようにした状態で、図１
０に示すように紫外線硬化タイプの接着剤３６を凹部３
５に塗布し、紫外線を照射して硬化させると良い。

【００３３】また、この変形例の光結合モジュール１ｂ
においても、図６、図７で説明した光結合モジュール１
ａと同様、ファイバリボン１６の各光ファイバ１５を半
導体レーザ１１の光軸Ｘと一致させるように位置決めす
るためのＶ形状の溝３０が基板１０の表面に形成されて
いる。その他の点を除けば、この変形例にかかる光結合
モジュール１ｂは、図１で説明した第１の実施の形態に
かかる光結合モジュール１と同様の構成を有している。
よって、図９に示した光結合モジュール１ｂにおいて、
図１で説明した光結合モジュール１と同じ構成要素につ
いては図１と同じ符号を付することにより、重複する説
明を省略する。

【００３４】この変形例にかかる光結合モジュール１ｂ
によれば、基板１０の表面に形成された凹部３５にファ
イバプレート１２の下部を挿入して固定することによ
り、ファイバプレート１２を構成している光ファイバ１
３を半導体レーザ１１の光軸Ｘに対して平行となるよう
に位置決めすることができる。そのため、基板１０の表
面などにマーカなどをつけておいて半導体レーザ１１を
位置合わせする等の手段によって、ファイバプレート１
２と半導体レーザ１１の相対的な位置合わせ（ファイバ
プレート１２の光ファイバ１３と半導体レーザ１１の光
軸Ｘとの位置合わせ）が容易に行えるようになる。

【００３５】次に図１１に示すように、ファイバプレー
ト１２の側面に、リボンファイバ１６を構成する各光フ
ァイバ１５の先端を挿入させるガイド穴４０を設けても
良い。図１２は、図１１におけるＡ−Ａ断面矢視図であ
る。ガイド穴４０の径Ｄは光ファイバ１５の径と同程度
とするのがよいが、光ファイバ１５の挿入を容易にする
ために、ガイド穴４０は内部に行くほど径が細くなるよ
うにテーパ形状に構成するのが良い。ガイド穴４０の深
さは例えば約５０μｍ程度とすることができる。そし
て、このガイド穴４０に光ファイバ１５の先端を挿入す
ることにより、光回路を構成する各光ファイバ１５の光
軸Ｚは半導体レーザ１１の光軸Ｘと一致するように構成
されている。

【００３６】このようなガイド穴４０を設けるには、図
１３（ａ）に示すように、ファイバプレート１２の側面
にレジスト４１を塗布し、次に図１３（ｂ）に示すよう
に、ガイド穴４０を設ける箇所を感光する。さらに図１
３（ｃ）に示すように，例えばフッ酸系のエッチャント
などを用いてエッチングを施し、ガイド穴４０を形成す
る。最後に、図１３（ｄ）に示すように、ファイバプレ
ート１２の側面からレジスト４１を除去する。なおエッ
チングの際にサイドエッチされるため、ガイド穴４０は
内部に行くほど径が細くなるようなテーパ形状となる。
したがって、ファイバリボン１６を構成する各光ファイ
バ１５の先端はそのようなテーパ形状のガイド穴４０に
容易に挿入でき、かつ、光ファイバ１５の先端をガイド
穴４０の側面に沿ってガイドすることにより、容易に位
置決めできる。このように、光ファイバ１５の光軸Ｚを
半導体レーザ１１の光軸Ｘと一致させることが可能とな
る。

【００３７】図１４に示すように、ファイバプレート１
２の構成は、直径が略等しい複数本の光ファイバ１３を
同じ高さにおいて密接させて並列に配置したファイバ層
４５を多段に重ねた構成である。その場合、上下に隣接
する各ファイバ層４５同士において、下段のファイバ層
４５を構成する光ファイバ１３の光軸と上段のファイバ
層４５を構成する光ファイバ１３の光軸が互い違いとな
るように（千鳥状に）配置されていることが好ましい。
このような配置とすることにより、ファイバプレート１
２において複数本の光ファイバ１３を密な状態で均一に
配置でき、いずれの場所でも単位面積当たりの光ファイ
バ１３の本数が同じとなるので、場所によらずに均一な
状態で光を伝搬できるようになる。このため、ファイバ
リボン１６に対する光結合効率が各光ファイバ１５ごと
にばらつくことを抑止できる。

【００３８】この場合、図１５（ａ）に示されるよう
に、ファイバプレート１２において密な状態で均一に配
置されている光ファイバ１３の直径Ｄに対して、図１５
（ｂ）に示される半導体レーザ１１の光軸Ｘ同士のピッ
チＬ（素子ピッチ）が整数倍の関係、即ち、次式の関係
となっていることが好ましい。Ｌ＝ｎ×Ｄ（ｎ：任意の整数）

【００３９】そうすれば、半導体レーザ１１の光軸Ｘ同
士のピッチＬがファイバプレート１２を構成する光ファ
イバ１３の直径Ｄ（光ファイバ１３の配置ピッチと同
じ）の整数倍になる。したがって半導体レーザ１１の側
面の複数箇所においてそれぞれ発生する各光は、同じ本
数の光ファイバ１３に入光して伝搬し、かつ、同じ本数
の光ファイバ１３を伝搬した各光がファイバリボン１６
を構成する各光ファイバ１５に入光するようになる。そ
のため、ファイバプレート１２を通過後の光のスポット
サイズは同じになり、ファイバリボン１６に対する光結
合効率が均一になる。よって、光伝送時に生じるチャン
ネル間の伝送速度による信号の時間差であるスキューが
小さくなる。

【００４０】図１６は、第１の実施の形態の他の変形例
にかかる光結合モジュール１ｃの斜視図である。この変
形例にかかる光結合モジュール１ｃは、基板１０の表面
に固定された半導体レーザ１１を容器４９で密閉した構
成となっている。この容器４９の一側面をファイバプレ
ート１２で構成することにより、容器４９内に密閉され
た半導体レーザ１１から発せられた光は、ファイバプレ
ート１２を構成している光ファイバ１３を透過して容器
４９外に位置しているファイバリボン１６の光ファイバ
１５に伝搬する。

【００４１】容器４９によって半導体レーザ１１が密閉
されている点を除けば、この変形例にかかる光結合モジ
ュール１ｃは、図１で説明した第１の実施の形態にかか
る光結合モジュール１と同様の構成を有している。よっ
て図１６に示した光結合モジュール１ｃにおいて、図１
で説明した光結合モジュール１と同じ構成要素について
は図１と同じ符号を付することにより、重複する説明を
省略する。

【００４２】この変形例にかかる光結合モジュール１ｃ
によれば、光素子としての半導体レーザ１１を容器４９
内に密閉した状態を気密保持することが可能となる。こ
のため、容器４９の外部においてレセプタクルタイプの
光回路１６を容易に結合できるようになる。

【００４３】なお、これら第１の実施の形態の光結合モ
ジュール１やその変形例等において、基板１０の表面に
光素子の一例としての半導体レーザ１１を取り付けた例
を説明した。しかし半導体レーザ１１のような発光素子
の代わりに、ホトダイオードなどのような受光素子や電
界吸収型光変調モジュール等といった他の光素子が基板
１０の表面に取り付けられていても良い。例えば、受光
素子を基板１０の表面に取り付けた場合は、ファイバリ
ボン１６から出射した光がファイバプレート１２を構成
する光ファイバ１３を伝搬して受光素子に結合する。こ
れにより、結合効率を向上させることができるようにな
る。

【００４４】図１７は、この発明の第２の実施の形態に
かかる光結合モジュール２を示す斜視図である。第１の
実施の形態と同様、基板５０は、例えばシリコン、セラ
ミック、ガラスなどで形成される。基板５０の表面には
段差が形成されており、その段差の上段部５１に光素子
（発光素子）としての端面出力タイプの半導体レーザ５
２がボンディング固定され、下段部５３に光素子として
の表面受光タイプの受光素子５４がボンディング固定さ
れている。受光素子５４は例えばフォトダイオードなど
で構成される。半導体レーザ５２の側面において複数箇
所から等間隔で並列に発せられる光の光軸Ｘと、受光素
子５４の表面の複数箇所に設けられた受光部に等間隔で
並列に入光する光の光軸Ｙは相互に９０゜異なってい
る。また図示の例では、これら光軸Ｘと光軸Ｙのピッチ
は２５０μｍに設定されている。

【００４５】受光素子５４の上方に、半導体レーザ５２
から出射する光と受光素子５４に入射する光の両方を伝
搬させるレンズアレイ５５が配置されている。図１７、
図１８に示すように、レンズアレイ５５は、半導体レー
ザ５２から出射する光の光軸Ｘを含む位置において、半
導体レーザ５２から出射する光を偏向させずにそのまま
透過させる透過部５６と、受光素子５４の受光部に入射
する光の光軸Ｙ含む位置において、受光素子５４に入光
する光を偏向させる反射部５７を交互に配置した構成に
なっている。図示の例では、これら透過部５６と反射部
５７のピッチは、先に説明した光軸Ｘと光軸Ｙのピッチ
に等しく２５０μｍに設定されている。なお、これら半
導体レーザ５２と受光素子５４とレンズアレイ５５の相
対的な位置決めは、ダイスボンド時に確保される。

【００４６】また図示の例では、レンズアレイ５５を挟
んで半導体レーザ５２と反対の領域に、半導体レーザ５
２から出射する光と受光素子５４に入射する光の両方を
伝搬させるファイバリボン５８が配置されている。ファ
イバリボン５８は、複数本の光ファイバ６０および６１
を交互に並列に並べて構成されている。

【００４７】光ファイバ６０の光軸Ｚ１は、前述の半導
体レーザ５２から出射する各光の光軸Ｘとそれぞれ一致
するように配置されている。一方、光ファイバ６１の光
軸Ｚ２は、前述のレンズアレイ５５の反射部５７によっ
て偏向されて受光素子５４の受光部に入射する光を照射
する位置に配置されている。これにより、図１９に示す
ように、半導体レーザ５２から出射した光はレンズアレ
イ５５の透過部５６を偏向せずにそのまま透過して、光
ファイバ６０を介して外部に伝搬する。また、光ファイ
バ６１を伝搬してきた光は、レンズアレイ５５の反射部
５７によって偏向されて、受光素子５４の受光部に入射
する。このように半導体レーザ５２から出た光をレンズ
アレイ５５の透過部５６に透過させ、光ファイバ６１を
伝搬してきた光を反射部５７で偏向させることにより、
レンズアレイ５５を挟んで半導体レーザ５２と反対の領
域にて、半導体レーザ５２から出射する光の光軸と受光
素子５４に入射する光の光軸とを平行にした状態で、フ
ァイバリボン５８を構成する各光ファイバ６０、６１に
よって光を伝搬する。

【００４８】この第２の実施の形態の光結合モジュール
２にあっては、一つの基板５０の上に半導体レーザ５２
と受光素子５４を実装し、更にレンズアレイ５５も実装
している。このため、多チャンネルの受発光光伝送デバ
イスを作成することができる。よって一つの光結合モジ
ュール２にて受発光の光伝送が可能となり、更にモジュ
ールの小型化も可能となる。

【００４９】図２０は、第２の実施の形態の変形例にか
かる光結合モジュール２ａの斜視図であり、図２１
（ａ）（ｂ）は、この変形例の光結合モジュール２ａが
備えているレンズアレイ６５の平面図と側面図である。
このレンズアレイ６５の表面には、半導体レーザ５２か
ら出射して透過部５６を透過し、ファイバリボン５８の
光ファイバ６０に伝搬していく光と、光ファイバ６１を
伝搬してレンズアレイ５５の反射部５７によって偏向さ
れ、受光素子５４の受光部に入射する光を集光させるマ
イクロレンズ７０が設けられている。

【００５０】図２０（ａ）（ｂ）に示されるように、透
過部５６では半導体レーザ５２と光回路５８に対向する
レンズアレイ６５の表面（前後面）にマイクロレンズ７
０が形成されており、反射部５７では受光素子５４と光
回路５８に対向するレンズアレイ６５の表面（前面と下
面）にマイクロレンズ７０が形成されている。これらマ
イクロレンズ７０の配置ピッチは、半導体レーザ５２か
ら出射する光の光軸Ｘと受光素子５４の受光部に入射す
る光の光軸Ｙとのピッチと等しく、２５０μｍに設定さ
れている。なお、レンズアレイ６５の表面にマイクロレ
ンズ７０が形成されている点を除けば、この変形例にか
かる光結合モジュール２ａは、図１７で説明した第２の
実施の形態にかかる光結合モジュール２と同様の構成を
有しているので、図２０に示した光結合モジュール２ａ
において、図１７で説明した光結合モジュール２と同じ
構成要素については図１７と同じ符号を付することによ
り、重複する説明を省略する。

【００５１】この変形例にかかる光結合モジュール２ａ
によれば、半導体レーザ５２から出射した光は、レンズ
アレイ６５の透過部５６に入る際と透過部５６から出る
際に、マイクロレンズ７０で集光されてファイバリボン
５８の光ファイバ６０に結合される。一方、ファイバリ
ボン５８の光ファイバ６１を伝搬してきた光は、レンズ
アレイ６５の反射部５７に入る際と反射部５７から出る
際に、マイクロレンズ７０で集光されて受光素子５４に
入射することとなる。従って、この変形例の光結合モジ
ュール２ａによれば、図１７に示した光結合モジュール
２と同様の作用効果を奏することに加え、マイクロレン
ズ７０による集光が行われるため、結合効率がより一層
向上するようになる。

【００５２】図２２に示すレンズアレイ７０は、透過部
５６が、図１等で説明した第１の実施の形態にかかる光
結合モジュール１のファイバプレート１２と同様に、半
導体レーザ５２の光軸Ｘと平行に配置された複数本の光
ファイバ７１を束ねて構成されている。このレンズアレ
イ７０の反射部５７は、図１７等で説明した第２の実施
の形態にかかる光結合モジュール２のレンズアレイ５５
と同様、受光素子５４に入射する光を偏向させる。

【００５３】この図２２に示したレンズアレイ７０を用
いれば、半導体レーザ５２から発せられた光を、透過部
５６の光ファイバ７１によって広げることなく透過させ
てファイバリボン５８の光ファイバ６０に伝搬すること
ができる。このため、ファイバリボン５８を構成する光
ファイバ６０のスポットサイズと光ファイバ７１に入射
する光のスポットサイズを合わせることができ、透過部
５６を通常のガラスなどで形成したものに比べ、結合効
率を向上させることができるようになる。また通常は、
受光素子５４は面受光タイプなので、受光エリアはφ３
０μｍ程度あるが、半導体レーザ５２の発光部ではφ５
μｍ程度の光しかない。このため、光軸の位置合わせの
トレランスは、受光素子５４よりも半導体レーザ５２の
方がこの場合は厳しい。この図２２に示したレンズアレ
イ７０を用いた場合、透過部５６が光ファイバ７１で構
成されているため半導体レーザ５２の光軸Ｘと透過部５
６の光ファイバ７１を平行に設置すれば良く、正確な調
芯は行う必要がない。

【００５４】図２３に示すリボンファイバ７５は、２本
のリボンファイバ７６、７７を上下に重ね合わせ、それ
らリボンファイバ７６、７７を構成しているそれぞれの
光ファイバ７８、７９の先端部を交互に並列に配置した
構成である。図２４に示すように、この例のリボンファ
イバ７６、７７は、いずれも光ファイバ７８、７９（コ
ア部）のセンタピッチＰが２５０μｍであり、光ファイ
バ７８、７９（素線部）の直径ｄはφ１２５μｍであ
る。この光ファイバ７８、７９（素線部）の径はシング
ルモードファイバであろうが、マルチモードファイバで
あろうが変わらない。

【００５５】リボンファイバ７６、７７を構成する光フ
ァイバ７８、７９の本数は何本でも良い。このように２
本のリボンファイバ７６、７７を上下に重ね合わせ、互
いの光ファイバ７８、７９の先端部を交互に配置して横
に並べることにより、図２３に示すような、コア部セン
タのピッチＰが１２５μｍのファイバアレイを作ること
ができる（参考資料：電子通信学会１９９７年Ｃ−３
−１１３１２７μｍピッチ光ファイバレイを用いたＰ
ＬＣ型スプリッタモジュール，Ｃ−３−１０７倍密度光
ファイバレイの信頼性設計）。

【００５６】この図２３に示すリボンファイバ７５を、
例えば図１７で説明した光結合モジュール２においてリ
ボンファイバ５８の代わりに用い、レンズアレイ５５を
挟んで半導体レーザ５２と反対の領域に配置する。これ
により、図２５に示すように、半導体レーザ５２をレン
ズアレイ５５の透過部５６を介してリボンファイバ７６
の光ファイバ７８に光結合し、リボンファイバ７７の光
ファイバ７９をレンズアレイ５５の反射部５７を介して
受光素子５４に光結合する。これにより，半導体レーザ
５２から出射する光をリボンファイバ７６によって伝搬
し、受光素子５４に入射する光をリボンファイバ７７に
よって伝搬でき、半導体レーザ５２からの出射光と受光
素子５４への入射光を別々のリボンファイバ７６、７７
によって伝搬することが可能となる。

【００５７】そして、光結合モジュール２は一つですむ
ため、モジュールの小型化と、システムサイドでの信号
処理の簡易化がはかれる。実際のシステムでは、モジュ
ールから出射した光とモジュールに入射する光は別々の
回路系で処理するため、モジュールの外では出射光と入
射光は分離が簡単に行えることが要求されるが、この図
２２に示すファイバリボン７５を用いることにより、そ
のような実際のシステムにおける要求を満たすことがで
きるようになる。

【００５８】なお、これら第２の実施の形態の光結合モ
ジュール２やその変形例等においては、半導体レーザ５
２から出射た光をレンズアレイ５５の透過部５６にて透
過させ、レンズアレイ５５の反射部５７によって偏向さ
せた光を受光素子５４の受光部に入射させる例について
説明したが、反対に、半導体レーザ５２から出射した光
をレンズアレイ５５の反射部５７によって偏向させ、透
過部５６を透過した光が受光素子５４の受光部に入射す
るように構成しても良い。いずれにせよ多チャンネルの
受発光光伝送デバイスを作成でき、モジュールの小型化
が可能となる。

【００５９】その他、これら第２の実施の形態の光結合
モジュール２やその変形例等においても、図６、図７で
説明した光結合モジュール１ａと同様に溝３０を基板５
０に形成し、光回路５８の各光ファイバ６０、６１など
を位置決めするように構成しても良い。また、図９で説
明した光結合モジュール１ｂと同様に、第２の実施の形
態の光結合モジュール２やその変形例等において、レン
ズアレイ５５を固定するための凹部３５を基板５０に形
成することもできる。また、図１１で説明した場合と同
様に、レンズアレイ５５の側面にファイバリボン５８の
各光ファイバ６０、６１の先端を挿入させるガイド穴４
０などを設けても良い。更に、図１６で説明した光結合
モジュール１ｃと同様に、第２の実施の形態の光結合モ
ジュール２やその変形例等においても、基板５０に固定
された半導体レーザ５２や受光素子５４を容器４９で密
閉して容器４９の一側面にレンズアレイ５５を配置する
ことにより、容器４９内に密閉された半導体レーザ５２
および受光素子５４と容器４９外の光回路５８との間で
レンズアレイ５５を介して光を伝搬させるように構成し
ても良い。

【００６０】以下、この発明の第３の実施形態について
説明する。図２６は、この発明の第３の実施の形態にか
かる光結合モジュール２を示す斜視図である。第１の実
施の形態と同様、基板９０は、例えばシリコン、セラミ
ック、ガラスなどで形成される。この基板１０の表面
に、光素子（発光素子）としての端面出力タイプの半導
体レーザ１１が半田等で固定されている。半導体レーザ
１１は、一定間隔で配列される複数の発光部を有する。
基板９０の表面には、Ｖ溝９１が形成されている。この
Ｖ溝９１は、シリコンの異方性エッチングにて形成す
る。Ｖ溝９１の最深部に現れる谷線は、半導体レーザ１
１の側面から発せられる光の光軸と平行になっている。
このＶ溝９１に、イメージファイバ９２を挿入する。

【００６１】イメージファイバは、多数の光ファイバを
束ねて、この束ねた状態で線引きして作成するものであ
る。たとえば図３に示したファイバプレートの製造工程
において、複数の光ファイバを石英ジャケットに収納し
て線引きした（ｅ）の状態のものをいう。半導体レーザ
１１から出射した光はイメージファイバ９２に入射した
後、イメージファイバを構成する個々の光ファイバを伝
搬する。このように、イメージファイバ９２に入射した
光は通常の光ファイバ伝送の場合と同様にイメージファ
イバ９２内を伝搬し、出射する。すなわち、この第３の
実施形態でも、半導体レーザー１１から出射した光はイ
メージファイバ９２内では広がらずに伝搬し、出射す
る。したがって、イメージファイバ９２に入射した時の
光の分布が出射面に再現される。

【００６２】イメージファイバ９２の中心部が半導体レ
ーザ１１の発光部と同じ高さになるように、Ｖ溝の深さ
を設定する必要がある。一般的なイメージファイバの径
は約２ｍｍ程度であるから、Ｖ溝９１の深さは１ｍｍ程
度とすれば良い。イメージファイバ９２は、Ｖ溝９１に
挿入された後、動かない様に上方向より仮固定された状
態で、紫外線硬化型樹脂にて固定される。

【００６３】第３の実施形態の光結合モジュール３は、
光コネクタ４と接続される。以下、光コネクタ４の構成
について説明する。光コネクタ４は、テープファイバ９
３を有する。前述したイメージファイバ９２は、このテ
ープファイバ９３と接続される。テープファイバ９３
は、イメージファイバ９２の外径と同じ外径を有するガ
イドに挿入されており、先端から数ｍｍの長さだけ、光
コネクタ４の筐体から突出している。さらに、ガイドの
中心を通る直径の線上に、テープファイバの各素線が一
定間隔で配列されている構成である。テープファイバの
各素線の間隔は、半導体レーザ１１の発光部の間隔と同
じに設定する。このように、テープファイバ９３の各フ
ァイバの素線のコア中心と、イメージファイバ９２を通
過する各レーザ素子の光中心位置が合致するように、イ
メージファイバ９２と半導体レーザ１１とを実装する。

【００６４】この実装のため、基板９０のＶ溝９１の位
置と、半導体レーザ１１の実装位置が合うように、基板
９０に、半導体レーザ１１のアライメントマークを記す
のが良い。そして、このアライメントマークを用いて半
導体レーザ１１のボンディングを行なうのが良い。アラ
イメントマーク、および、半導体レーザ１１の実装に関
しては図６、そして図７で説明した内容と同様であるの
で、ここでは詳しい説明は省略する。

【００６５】イメージファイバ９２と、テープファイバ
９３とは、割スリーブ９４を用いて接続される。この割
スリーブ９４は、一般に光コネクタとして使用されてい
るＦＣコネクタおよびＳＣコネクタと同様な構造であ
り、内径をイメージファイバ９２の外形に合わせたもの
である。すなわち、イメージファイバ９２の外形と各素
子、および、テープファイバ９３の挿入されるガイド部
の外形とテープファイバ９３の各素線のコア中心が合っ
ていれば、各要素の位置合わせが行なえる。さらに、光
結合モジュール３と光コネクタ４との接続に際しての位
置決めのために、基板９０にはガイドピン９５が設けら
れている。一方、光コネクタ４にはガイド穴９６が形成
されている。このような構成により、半導体レーザ１１
から出射した光を、イメージファイバ９１を用いて伝送
する。これを、テープファイバ９２で受けて伝送する。

【００６６】したがって、この第３の実施形態の光結合
モジュール３によれば、半導体レーザ１１の複数の出射
光が広がらないようにして光結合モジュール３と光コネ
クタ４とを結合することができる。次にイメージファイ
バを用いることにより、通常のＶ溝実装技術を用いてイ
メージファイバ９２の中心と、半導体レーザ１１の発光
位置を合わせることができる。イメージファイバ９２と
テープファイバ９３とは割スリーブ９３によって位置合
わせおよび接続するため簡易であり、さらにテープファ
イバ９３の各ファイバ素線の水平と基板９０の水平とを
合わせれば、テープファイバ９３と半導体レーザ１１と
は、イメージファイバ９２を通しパッシブに多チャンネ
ルの光の光軸を合わせることができる。さらに、ガイド
ピンおよびガイド穴を用いることにより、角度ずれの補
正を行なうことができる。

【００６７】これに対して従来の一般的な多チャンネル
用光コネクタは、ガイドピンもしくはガイドピン穴から
各ファイバ中心、もしくは各素子の発光部、受光部の中
心が位置的に合うように設計されていた。このためガイ
ドピンと素子の位置合わせをすることが難しく、必ず素
子の発光部とガイドピンを合わせるための調芯工程が必
要であった。

【００６８】図２７は、第３の実施の形態の変形例にか
かる光結合モジュール３ｂの斜視図である。この変形例
にかかる光結合モジュール３ｂでは、基板９０の表面
に、Ｖ溝９１が２本平行に形成されている。各々のＶ溝
９１にイメージファイバ９２を実装し、紫外線硬化型の
樹脂で固定する。各々のイメージファイバ９２の一方の
側には、半導体レーザ１１が実装されている。実装方法
は上述した各実施形態と同様であるので、詳しい説明は
省略する。この変形例においては、光コネクタ４ｂも２
本のテープファイバ９３を有する。２本のテープファイ
バ９３は、２本のイメージファイバ９２と同間隔で形成
されていることはもちろんである。

【００６９】この変形例においても、イメージファイバ
９２とテープファイバ９３とは、それぞれ割スリーブ
（この変形例においては図示せず）によって位置決め、
接続が行なわれる。また、この変形例においてはガイド
ピンおよびガイド穴を設ける必要はない。すなわち、イ
メージファイバおよびテープファイバが複数本あること
により、光結合モジュール３ｂと光コネクタ４ｂとを結
合させた際、両者が回転しない。したがって、実装上、
ガイドピンおよびガイド穴がなくとも角度ずれが補正さ
れる。このように、この変形例においても、多チャンネ
ルの素子の光軸とファイバのコア部を簡易に位置合わせ
することができる。なお、この変形例では、イメージフ
ァイバ及びテープファイバのガイド部は２本ずつである
場合を説明したが、２本に限定するものでなく、それ以
上の複数本あっても良いことは言うまでもない。またこ
の変形例のような構成で、一方の半導体レーザの代わり
に受光素子を配置すれば、光送受信モジュールを構成で
きる。

【００７０】以下、図２８を用いて、第３の実施の形態
にかかる光結合モジュールの配線の具体例について説明
する。半導体レーザ１１は前述した通り、複数のレーザ
ー光を出力する。これらのレーザー光の相互の間隔は、
典型的には１２７μｍである。一方で、テープファイバ
を構成する各素線のピッチは一般的には２５０μｍであ
る。したがって、テープファイバを構成する各素線の心
線９７を露出させ、これらの心線９７をどちらか一端に
寄せるような形で整列させる。こうして、心線の間隔を
１２７μｍとする。

【００７１】図２９に、テープファイバと光結合する半
導体レーザ１１の配線の様子を示す。基板９０上に搭載
される半導体レーザ１１は、配線９８によって電極９９
に接続される。前述した通り、半導体レーザ１１は複数
の発光部を有する。そのため、配線９８および電極９９
も、それぞれの発光部に対応して複数配置されている。
ここで実際には、各電極９９の間隔を、半導体レーザ１
１の発光部の間隔ほど狭めることは困難である。このた
め、それぞれの配線９８の長さがチャンネル毎に異なる
ことになる。ここで再度図２８を参照すると、テープフ
ァイバ９３を構成する各素線の心線９７をどちらか一端
に寄せているため、それぞれの心線の長さが異なってい
る。すなわち、チャンネル毎にファイバの長さの違いが
生じる。

【００７２】高周波の信号を伝送する際、すべてのチャ
ンネルに同じタイミングで信号を送出しても、配線が長
いチャンネルを伝送される信号は、他のチャンネルの信
号に比べ時間的な遅れ（スキュー）を生じる。一方、フ
ァイバ内を伝搬する光信号においても、ファイバ長が長
いチャンネルを伝送される光信号は、他のチャンネルの
信号に比べてスキューを生じる。そこで図２９に示され
るように、テープファイバの心線９７が比較的短くなる
チャンネルについては、配線９８が一番長くなるよう
に、逆にテープファイバの心線９７が比較的長くなるチ
ャンネルについては、配線９８が一番短くなるように、
テープファイバ９３、イメージファイバ９２、半導体レ
ーザ１１、そして電極９９を配置する。よって、ファイ
バ長および配線長の違いで生じるスキュー差を互いに打
ち消し合うようにし、各チャンネル間のスキューを無く
すことができる。

【００７３】このような配線を、図２７の変形例に適用
する場合について以下説明する。すなわち図３０に示す
ように、図２９に示す配列を偶数個配列する。ここで、
例えば配線９８については最も内側の配線を最も短く、
最も外側の配線を最も長くするように、半導体レーザ１
１と電極９９とを配置する。一方で、心線９７について
は最も内側の心線を最も長く、最も外側の心線を最も短
くする。図２９のような構成では、配線９８長が短い方
に心線９７の長い方を合わせる必要があり、組み立ての
際に注意が必要である。しかし、半導体レーザと光ファ
イバとを偶数個並べた配置であれば、各配線９８、そし
て各心線９７の配置が左右対称となる。よって、光結合
モジュール３ｂと光コネクタ４とを接続する際、向きを
考えずに装着することが可能となる。

【００７４】図３１は、第３の実施の形態の他の変形例
にかかる光結合モジュール３ｃ、および光コネクタ４ｃ
の斜視図である。この変形例においては、イメージファ
イバ９２に切り欠き部９２ｂを設ける。この切り欠き部
９２ｂは、イメージファイバ９２の長手方向に沿って平
行に、平坦な面を形成することで切り欠き部とする。こ
うして平坦部９２ｂを形成したイメージファイバをＶ溝
９１に固定する時に、この平坦面を基板９０の表面と平
行になるように固定する。テープファイバの外周にも、
このような切り欠き部９３ｂを設けてもよい。

【００７５】イメージファイバ９２とテープファイバ９
３とを接続する時に、これら切り欠き部をガイドとし
て、両者の位置合わせを行ない、結合させる。具体的に
は、テープファイバ９３側とイメージファイバ９２側の
両方に切り欠きを設ける場合、イメージファイバ９２の
中心からの切り欠き部９２ｂの位置と、テープファイバ
９３側の中心からの切り欠き部９３ｂの位置を同じにし
ておくことにより、これらの切り欠き部を平らに合わせ
る方法が考えられる。あるいは、割スリーブを用いて互
いの切り欠き部の位置を合わせるようにしても良い。こ
うすることで、テープファイバを構成する各光ファイバ
の光軸と、イメージファイバと半導体レーザ素子との光
軸とを合わせるようにする。円筒状のものを互いに突き
合わせても、何らかの位置合わせ手段が必要である。と
ころがこの変形例の構成であれば、イメージファイバ９
２とテープファイバ９３とを単に突き合わせるだけで、
半導体レーザ１１の複数の発光点の並びの水平と、テー
プファイバの並びの水平を簡単に合わせることができ
る。

【００７６】この変形例においては、円筒状のイメージ
ファイバ９２をＶ溝９１に固定する際、切り欠き部９２
ｂをダイスボンドにおける吸着コレットのようなもので
吸着し、Ｖ溝９１に固定することができる。よって、作
業性の向上が図れるという効果も有する。

【００７７】従って、この第３の実施の形態の光結合モ
ジュール３によれば、光結合モジュールと光コネクタと
を接続する際、簡単に位置合わせを行なうことができ
る。

【００７８】

【発明の効果】この発明によれば、光結合効率に優れ、
かつ、ファイバプレートやマイクロレンズアレイの調芯
作業が容易な光結合モジュールを提供できる。また、こ
の発明によれば、発光素子や受光素子などの光素子を密
閉しながら光回路のコネクタ接合が可能な光結合モジュ
ールを提供できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態にかかる光結合モ
ジュールを示す斜視図である。

【図２】イメージガイドの断面図である。

【図３】イメージガイドの作成手順の説明図である。

【図４】ファイバプレートを伝搬する光の説明図であ
る。

【図５】通常のガラスプレートを伝搬する光の説明図で
ある。

【図６】第１の実施の形態の変形例にかかる光結合モジ
ュールの斜視図である。

【図７】第１の実施の形態の変形例にかかる光結合モジ
ュールの平面図である。

【図８】溝の端部に光ファイバの挿入をガイドさせるテ
ーパ面を設けた変形例にかかる光結合モジュールの平面
図（ａ）と側面図（ｂ）である。

【図９】第１の実施の形態の他の変形例にかかる光結合
モジュールの斜視図である。

【図１０】第１の実施の形態の他の変形例にかかる光結
合モジュールの要部の拡大図である。

【図１１】光回路を構成する光ファイバの先端を挿入さ
せるガイド穴を側面に設けたファイバプレートの斜視図
である。

【図１２】図１１におけるＡ−Ａ断面矢視図である。

【図１３】ガイド穴の作成手順の説明図である。

【図１４】ファイバ層を多段に重ねた構成のファイバプ
レートの斜視図である。

【図１５】（ａ）はファイバ層を多段に重ねた構成のフ
ァイバプレートの部分拡大図であり、（ｂ）は半導体レ
ーザの光軸同士のピッチの説明図である。

【図１６】第１の実施の形態の他の変形例にかかる光結
合モジュールの斜視図である。

【図１７】この発明の第２の実施の形態にかかる光結合
モジュールを示す斜視図である。

【図１８】レンズアレイの斜視図である。

【図１９】この発明の第２の実施の形態にかかる光結合
モジュールにおける光の伝搬の説明図である。

【図２０】第２の実施の形態の変形例にかかる光結合モ
ジュールの斜視図である。

【図２１】この変形例の光結合モジュールに備えている
レンズアレイの平面図（ａ）と側面図（ｂ）である。

【図２２】透過部を光ファイバを束ねて構成したレンズ
アレイの斜視図である。

【図２３】２本のリボンファイバを上下に重ね合わせた
構成の光回路の斜視図である。

【図２４】リボンファイバの平面図である。

【図２５】半導体レーザから発せられる出射光と受光素
子に入る入射光を別々のリボンファイバで伝搬する状態
の説明図である。

【図２６】この発明の第３の実施の形態にかかる光結合
モジュールを示す斜視図である。

【図２７】第３の実施の形態の変形例にかかる光結合モ
ジュールの斜視図である。

【図２８】第３の実施の形態にかかる光結合モジュール
の配線の具体例を示す図である。

【図２９】テープファイバと光結合する半導体レーザの
配線の様子を示す図である。

【図３０】第３の実施の形態の変形例について、光結合
モジュールとテープファイバとの配線の状態を示す図で
ある。

【図３１】第３の実施の形態の他の変形例にかかる光結
合モジュールの斜視図である。

【符号の説明】

１，２光結合モジュール１０，５０基板１１，５２半導体レーザ１２ファイバプレート１３光ファイバ１６，５８光回路５４受光素子５５レンズアレイ５６透過部５７反射部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板表面に固定された光素子と、この光
素子に入射する光もしくはこの光素子から出射する光を
伝搬させるファイバプレートとを備え、前記ファイバプレートは、前記光素子の光軸と平行に配
置された複数本の光ファイバを束ねて構成されているこ
とを特徴とする、光結合モジュール。
【請求項２】前記ファイバプレートを挟んで、前記光
素子と反対の位置において、光回路を位置決めするため
の溝を前記基板の表面に形成したことを特徴とする、請
求項１に記載の光結合モジュール。
【請求項３】前記溝の端部に、前記光回路の挿入をガ
イドさせるテーパ面を設けたことを特徴とする、請求項
２に記載の光結合モジュール。
【請求項４】前記ファイバプレートに、前記光回路の
光軸を前記光素子の光軸と一致させた状態で前記光回路
の先端を挿入させるガイド穴を設けたことを特徴とす
る、請求項１、２または３のいずれかに記載の光結合モ
ジュール。
【請求項５】前記ファイバプレートは、直径が略等し
い複数本の光ファイバを同じ高さにおいて密接させて並
列に配置したファイバ層を多段に重ねた構成を有し、か
つ、上下に隣接する各ファイバ層同士において、下段の
ファイバ層を構成する光ファイバの光軸と上段のファイ
バ層を構成する光ファイバの光軸が互い違いとなるよう
に配置されていることを特徴とする、請求項１、２、３
または４のいずれかに記載の光結合モジュール。
【請求項６】前記光素子が複数部の光軸を有する多チ
ャンネル光素子であり、各光軸のピッチが、光ファイバ
の直径の整数倍となっていることを特徴とする、請求項
５に記載の光結合モジュール。
【請求項７】前記基板に、前記ファイバプレートを固
定するための凹部を形成したことを特徴とする、請求項
１、２、３、４、５または６のいずれかに記載の光結合
モジュール。
【請求項８】前記光素子を容器で密閉し、この容器の
一部にファイバプレートを配置することにより、容器内
に密閉された光素子と容器外の光回路との間で前記ファ
イバプレートを介して光が伝搬する構成としたことを特
徴とする、請求項１、２、３、４、５、６または７のい
ずれかに記載の光結合モジュール。
【請求項９】基板表面に固定された受光素子および発
光素子と、受光素子への入射光および発光素子からの出
射光の両方を伝搬させるレンズアレイとを備え、前記レンズアレイは、前記入射光と前記出射光のいずれ
か一方を偏向させることにより、前記レンズアレイを挟
んで前記受光素子もしくは前記発光素子と反対の領域に
おいて、前記入射光の光軸と前記出射の光軸を平行にさ
せるように構成されていることを特徴とする、光結合モ
ジュール。
【請求項１０】前記レンズアレイは、前記入射光と前
記出射光の一方を偏向させる反射部と、他方を偏向させ
ずに透過させる透過部とを備えていることを特徴とす
る、請求項９に記載の光結合モジュール。
【請求項１１】前記透過部が，前記受光素子の光軸も
しくは前記発光素子の光軸と平行に配置された複数本の
光ファイバを束ねて構成されていることを特徴とする、
請求項１０に記載の光結合モジュール。
【請求項１２】前記レンズアレイに、前記入射光およ
び／または前記出射光を集光させるマイクロレンズを設
けたことを特徴とする、請求項９、１０または１１のい
ずれかに記載の光結合モジュール。
【請求項１３】前記レンズアレイを挟んで前記受光素
子もしくは前記発光素子と反対の位置において、光回路
を位置決めするための溝を前記基板の表面に形成したこ
とを特徴とする、請求項９、１０、１１または１２のい
ずれかに記載の光結合モジュール。
【請求項１４】前記基板に、前記レンズアレイを固定
するための凹部を形成したことを特徴とする、請求項
９、１０、１１、１２または１３のいずれかに記載の光
結合モジュール。
【請求項１５】前記レンズアレイに，光回路の光軸を
前記受光素子および前記発光素子の光軸と一致させた状
態で光回路の先端を挿入させるガイド穴を設けたことを
特徴とする、請求項９、１０、１１、１２、１３または
１４のいずれかに記載の光結合モジュール。
【請求項１６】前記光回路が，２本のリボンファイバ
を構成する光ファイバの先端部を交互に並列に配置した
構成であることを特徴とする、請求項９、１０、１１、
１２、１３、１４または１５のいずれかに記載の光結合
モジュール。
【請求項１７】前記受光素子および前記発光素子を容
器で密閉し、この容器の一部に前記レンズアレイを配置
することにより、容器内に密閉された前記受光素子およ
び前記発光素子と容器外の前記光回路との間でレンズア
レイを介して光が伝搬する構成としたことを特徴とす
る、請求項９、１０、１１、１２、１３、１４、１５ま
たは１６のいずれかに記載の光結合モジュール。
【請求項１８】基板表面に固定された光素子と、この
光素子に入射する光もしくはこの光素子から出射する光
を伝搬させるイメージファイバとを備え、前記イメージファイバは、前記光素子の光軸と平行に配
置された複数本の光ファイバを束ねて構成されているこ
とを特徴とする、光結合モジュール。
【請求項１９】請求項１８記載の光結合モジュールと
接続される光コネクタであって、前記光素子の光軸と平
行に、前記光素子に対応して配置される光ファイバ素線
から構成されるテープファイバを、前記イメージファイ
バの断面と同様の断面を有するガイドに収容して有する
ことを特徴とする、光コネクタ。
【請求項２０】請求項１８に記載の光結合モジュール
と、請求項１９に記載の光コネクタとを接続して構成さ
れる光モジュールにおいて、前記イメージファイバと、
前記テープファイバとは、割スリーブを用いて結合され
ていることを特徴とする、光モジュール。
【請求項２１】請求項２０に記載の光モジュールにお
いて、前記光結合モジュールと前記光コネクタのいずれ
か一方に位置決めのためのガイドピンを形成したことを
特徴とする、光モジュール。
【請求項２２】請求項２０に記載の光モジュールにお
いて、前記イメージファイバ、あるいは前記テープファ
イバの少なくとも一方に、位置合わせのための切り欠き
部を形成したことを特徴とする、光モジュール。
【請求項２３】請求項２０に記載の光モジュールにお
いて、前記光素子は複数の発光部および／または複数の
受光部を有し、これら複数の発光部および／または複数の受光部を駆動
するための電気配線と、前記複数の発光部および／また
は複数の受光部に対向する前記テープファイバ素線の各
々の長さとが反比例の関係にあることを特徴とする、光
モジュール。