[go: up one dir, main page]

JP4776934B2 - Fiber stub with optical element, optical receptacle and optical module - Google Patents

Fiber stub with optical element, optical receptacle and optical module Download PDF

Info

Publication number
JP4776934B2
JP4776934B2 JP2005023670A JP2005023670A JP4776934B2 JP 4776934 B2 JP4776934 B2 JP 4776934B2 JP 2005023670 A JP2005023670 A JP 2005023670A JP 2005023670 A JP2005023670 A JP 2005023670A JP 4776934 B2 JP4776934 B2 JP 4776934B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
fiber stub
optical element
receptacle
magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005023670A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005242347A (en
Inventor
強 田中
友幸 廣瀬
嘉一郎 中島
学史 庄田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2005023670A priority Critical patent/JP4776934B2/en
Publication of JP2005242347A publication Critical patent/JP2005242347A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4776934B2 publication Critical patent/JP4776934B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

本発明は、光アイソレータ等の光学素子を搭載したファイバスタブ、光レセプタクル及び光モジュールに関する。   The present invention relates to a fiber stub equipped with an optical element such as an optical isolator, an optical receptacle, and an optical module.

光通信に利用される光トランシーバに高密度に実装される小型の半導体レーザモジュールには、反射戻り光防止のために光アイソレータ等の光学素子が組み込まれることが多い。従来の光アイソレータ付きファイバスタブ及びそれを用いた光レセプタクル及び光モジュールは例えば特許文献1及び2に開示されている。その内部構造を図8、図9で説明する。図8は従来の光アイソレータ付きファイバスタブの要部縦断面図である。図9は、図8の光アイソレータ付きファイバスタブを用いた光モジュールの縦断面図である。   An optical element such as an optical isolator is often incorporated in a small-sized semiconductor laser module mounted on an optical transceiver used for optical communication at high density to prevent reflected return light. Conventional fiber stubs with optical isolators and optical receptacles and optical modules using the same are disclosed in, for example, Patent Documents 1 and 2. The internal structure will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a main part of a conventional fiber stub with an optical isolator. FIG. 9 is a longitudinal sectional view of an optical module using the fiber stub with an optical isolator shown in FIG.

図9に示す光モジュールは、同軸型の半導体レーザモジュールであり、光ファイバ端部が光レセプタクル型の場合である。図9において、モニタ用PD(フォトダイオード)及びPDへの配線用リード線は省略している。この光モジュールは、半導体レーザ12、ヒートシンク13、金属ステム14、レンズ15及びレンズホルダ16からなる光学ユニット100と、光アイソレータ11と、光レセプタクル17とから構成されている。   The optical module shown in FIG. 9 is a coaxial type semiconductor laser module, and the end of the optical fiber is an optical receptacle type. In FIG. 9, the monitoring PD (photodiode) and the lead wires for wiring to the PD are omitted. The optical module includes an optical unit 100 including a semiconductor laser 12, a heat sink 13, a metal stem 14, a lens 15, and a lens holder 16, an optical isolator 11, and an optical receptacle 17.

光学ユニット100において、半導体レーザ12は、ヒートシンク13上にはんだにより搭載されている。ヒートシンク13は、金属ステム14上に同じくはんだにより固定されている。金属ステム14には、金属から成るレンズホルダ16が抵抗溶接されている。レンズホルダ16の内側には、低融点ガラスなどによりレンズ15が固定されている。   In the optical unit 100, the semiconductor laser 12 is mounted on the heat sink 13 by solder. The heat sink 13 is similarly fixed on the metal stem 14 with solder. A lens holder 16 made of metal is resistance-welded to the metal stem 14. Inside the lens holder 16, the lens 15 is fixed by low melting point glass or the like.

光ファイバ1は、中央部に貫通孔27を有し、セラミック又はガラス材からなるフェルール2に接着剤により保持されている。光ファイバ1とフェルール2によって、ファイバスタブ3が構成される。ファイバスタブ3の先端は、金属ホルダ5の貫通孔28に圧入固定されている。また、ファイバスタブ3の先端面4は、半導体レーザなどの発光素子12への近端反射による戻り光を抑制するため、8°に斜め研磨されている。   The optical fiber 1 has a through hole 27 at the center, and is held by a ferrule 2 made of ceramic or glass material with an adhesive. The optical fiber 1 and the ferrule 2 constitute a fiber stub 3. The tip of the fiber stub 3 is press-fitted and fixed in the through hole 28 of the metal holder 5. Further, the front end surface 4 of the fiber stub 3 is obliquely polished at 8 ° in order to suppress return light due to near-end reflection to the light emitting element 12 such as a semiconductor laser.

ファイバスタブ3の先端面には、発光素子12への戻り光をさらに防止するための光アイソレータ素子9が固定されている。光アイソレータ素子9は、偏光子6、ファラデー回転子7、検光子8から成り、偏光子6と検光子8の透過偏波面の角度が互いに45°となるように接着剤により張り合わされている。また、光アイソレータ素子9は、ファイバスタブ3の先端面4の外径内に収まるように裁断されており、ファイバスタブ3の先端面4に接着固定されている。このとき、偏光子6の透過偏波面は、ファイバスタブ3の先端面4(8°斜め研磨面)の最大傾斜方向に対し垂直又は水平となるよう搭載固定されている。   An optical isolator element 9 for further preventing return light to the light emitting element 12 is fixed to the front end surface of the fiber stub 3. The optical isolator element 9 includes a polarizer 6, a Faraday rotator 7, and an analyzer 8. The optical isolator element 9 is bonded to each other with an adhesive so that the transmission polarization planes of the polarizer 6 and the analyzer 8 have an angle of 45 °. The optical isolator element 9 is cut so as to be within the outer diameter of the distal end surface 4 of the fiber stub 3, and is bonded and fixed to the distal end surface 4 of the fiber stub 3. At this time, the transmission polarization plane of the polarizer 6 is mounted and fixed so as to be vertical or horizontal with respect to the maximum inclination direction of the front end face 4 (8 ° obliquely polished surface) of the fiber stub 3.

磁石10は、円筒形であり、光アイソレータ素子9内のファラデー回転子7に磁界を印加する。磁石10は、その内側にファイバスタブ3の先端が挿通されるように、金属ホルダ5に接着固定されている。光アイソレータ素子9と磁石10によって、光アイソレータ11が構成されている。   The magnet 10 has a cylindrical shape and applies a magnetic field to the Faraday rotator 7 in the optical isolator element 9. The magnet 10 is bonded and fixed to the metal holder 5 so that the tip of the fiber stub 3 is inserted inside. An optical isolator 11 is constituted by the optical isolator element 9 and the magnet 10.

一方、ファイバスタブ3の後端面24は、図示しない光コネクタのプラグフェルール先端と嵌合するために曲面研磨加工が施されている。ファイバスタブ3の後端側には、セラミック又は金属から成る中空円筒形のスリーブ18が被せてあり、さらもスリーブ18がシェル19によって覆われている。シェル19は、金属又はプラスチックなどからなり、金属ホルダ5に挿入固定されている。ファイバスタブ3、金属ホルダ5、スリーブ18及びシェル19は、光レセプタクル17を構成している。   On the other hand, the rear end surface 24 of the fiber stub 3 is subjected to curved surface polishing so as to be fitted to the tip of a plug ferrule of an optical connector (not shown). A hollow cylindrical sleeve 18 made of ceramic or metal is covered on the rear end side of the fiber stub 3, and the sleeve 18 is covered with a shell 19. The shell 19 is made of metal or plastic, and is inserted and fixed to the metal holder 5. The fiber stub 3, the metal holder 5, the sleeve 18, and the shell 19 constitute an optical receptacle 17.

光モジュールの組み立ては、概略次のように行う。まず、光学ユニット100と、光アイソレータ11が付いた光レセプタクル17とを準備する。次に、半導体レーザ12から出射された光がレンズ15によって光アイソレータ11を介して光ファイバ1に集光するように、光学ユニット100に対する光レセプタクル17の位置を調整する。その後、光レセプタクル17の金属ホルダ5がレンズホルダ16にレーザ溶接等により固定される。尚、光学ユニット100内のレンズホルダ16の内側には、光レセプタクル17を位置調整する際に光アイソレータ11がレンズホルダ16の内壁に接触しないだけの空間が形成されるように、ザグリ部21が形成されている。
特開2000−162475号公報 特開2002−158389号公報
The optical module is assembled as follows. First, the optical unit 100 and the optical receptacle 17 with the optical isolator 11 are prepared. Next, the position of the optical receptacle 17 with respect to the optical unit 100 is adjusted so that the light emitted from the semiconductor laser 12 is condensed by the lens 15 onto the optical fiber 1 via the optical isolator 11. Thereafter, the metal holder 5 of the optical receptacle 17 is fixed to the lens holder 16 by laser welding or the like. A counterbore 21 is formed inside the lens holder 16 in the optical unit 100 so that a space is formed so that the optical isolator 11 does not contact the inner wall of the lens holder 16 when the position of the optical receptacle 17 is adjusted. Is formed.
JP 2000-162475 A JP 2002-158389A

ファイバスタブ3の先端面4に光アイソレータ素子やファラデー・ローテータ・ミラーなどの光学素子9を接着固定する際には、光ファイバ1の端面に光学素子9の光学面が重なるように配置されなければならない。ところが、図8及び図9に示す従来の構造では、特に光学素子9を小型化した場合、光学素子9に比べて先端面4の面積が大きくなる。また、光学素子9の位置を規制する手段がない。そのため、ファイバスタブ3の先端面4に光学素子9を接着剤で固定する際に、光学素子9の位置がずれる場合があった。光学素子9の位置がずれると、貫通穴27内に挿通固定された光ファイバ1の端面から光学素子9が外れてしまう場合がある。   When the optical element 9 such as an optical isolator element, a Faraday rotator, or a mirror is bonded and fixed to the distal end surface 4 of the fiber stub 3, the optical surface of the optical element 9 must be disposed so as not to overlap the end surface of the optical fiber 1. Don't be. However, in the conventional structure shown in FIGS. 8 and 9, especially when the optical element 9 is downsized, the area of the distal end surface 4 is larger than that of the optical element 9. There is no means for regulating the position of the optical element 9. Therefore, when the optical element 9 is fixed to the front end surface 4 of the fiber stub 3 with an adhesive, the position of the optical element 9 may be displaced. If the position of the optical element 9 is shifted, the optical element 9 may come off from the end face of the optical fiber 1 inserted and fixed in the through hole 27.

このため、ファイバスタブ3の先端面4に固定する光学素子9の面積は、光学素子9の接着中の位置ズレを考慮して相対的に大きくする必要があった。例えば、光学素子9に入射されるビーム径が約φ0.3mmである場合、光学素子9を縦0.45mm×横0.45mmより小さくすることは困難であった。これは光モジュール全体の大型化につながる。   For this reason, the area of the optical element 9 fixed to the front end surface 4 of the fiber stub 3 needs to be relatively large in consideration of the positional deviation during the bonding of the optical element 9. For example, when the beam diameter incident on the optical element 9 is about φ0.3 mm, it is difficult to make the optical element 9 smaller than 0.45 mm length × 0.45 mm width. This leads to an increase in the size of the entire optical module.

また、光学素子が、一般的な光アイソレータである場合、光アイソレータ素子に磁界を印可するための磁石が必要になる。従来の光モジュールでは、円筒状の磁石10をファイバスタブ3に挿通固定して金属ホルダ5の端面に取り付ける構造であるため、磁石10の外径が大きくなるという課題があった。磁石10を小型化するために、ファイバスタブ3の先端がホルダ5の貫通孔28内に収まるようにして、磁石10の内径をファイバスタブ3の外径よりも小さくすることも考えられる。しかしながら、そのような構造では、磁石10の接着固定力が低下したり、磁石10と光アイソレータ素子9の位置がずれてしまうという課題があった。   When the optical element is a general optical isolator, a magnet for applying a magnetic field to the optical isolator element is required. Since the conventional optical module has a structure in which the cylindrical magnet 10 is inserted and fixed in the fiber stub 3 and attached to the end face of the metal holder 5, there is a problem that the outer diameter of the magnet 10 is increased. In order to reduce the size of the magnet 10, it is also conceivable that the inner diameter of the magnet 10 is made smaller than the outer diameter of the fiber stub 3 so that the tip of the fiber stub 3 is accommodated in the through hole 28 of the holder 5. However, in such a structure, there existed a subject that the adhesive fixing force of the magnet 10 fell and the position of the magnet 10 and the optical isolator element 9 shifted | deviated.

さらに、レンズホルダ16の内周部分に、磁石10の外径よりも大きな径で、かつ、光軸調整時に光レセプタクル17を前後に移動しても磁石10があたらないだけの深さを持った専用のザグリ部21を設ける必要がある。磁石10がザグリ部21の内側に接触すると、磁石10の接合部の剥離などが発生してしまう。このため、ザグリ部21は十分な大きさにつくる必要があり、その結果レンズホルダ16の寸法も大型化する。すなわち、光モジュールが大型化する。   Furthermore, the inner peripheral portion of the lens holder 16 has a diameter larger than the outer diameter of the magnet 10 and has a depth that the magnet 10 does not hit even if the optical receptacle 17 is moved back and forth during optical axis adjustment. It is necessary to provide a dedicated counterbore part 21. When the magnet 10 contacts the inside of the counterbore part 21, peeling of the joint part of the magnet 10 will occur. For this reason, the counterbore part 21 needs to be made large enough, and as a result, the size of the lens holder 16 also increases. That is, the optical module is increased in size.

また、従来の構造であると、ファイバスタブ3を金属ホルダ5に組み込んでからでないと、ファイバスタブ3の先端に光アイソレータ11を形成できなかった。このため、製品の多様化が容易でなく、組み立て手順も制限される。即ち、金属ホルダ5の形状が異なる製品を多種多様に揃えようとすると、その製品ごとに磁石10や光アイソレータ素子9の形状・サイズも変更する必要がある。このため、品種ごとに異なる部品が多くなり、品種管理が極めて頻雑となる。また、金属ホルダ5の仕様が決まらなければ、磁石10や光アイソレータ素子9の大きさも決まらず、光アイソレータ11をファイバスタブ3に付けて行う特性検査も実施できない。このため、光アイソレータ付きのファイバスタブ3の作り置きができず、短納期対応が困難であるという課題があった。   Further, in the conventional structure, the optical isolator 11 cannot be formed at the tip of the fiber stub 3 unless the fiber stub 3 is assembled in the metal holder 5. For this reason, diversification of products is not easy and the assembly procedure is limited. That is, if a variety of products having different shapes of the metal holder 5 are prepared, it is necessary to change the shape and size of the magnet 10 and the optical isolator element 9 for each product. For this reason, there are many different parts for each product type, and product management becomes extremely complicated. If the specifications of the metal holder 5 are not determined, the sizes of the magnet 10 and the optical isolator element 9 are not determined, and the characteristic inspection performed by attaching the optical isolator 11 to the fiber stub 3 cannot be performed. For this reason, the fiber stub 3 with an optical isolator could not be prepared, and there was a problem that it was difficult to cope with a short delivery time.

そこで本発明の目的は、小型、低コストの光学素子付きファイバスタブ、光レセプタクル、及び光モジュールを提供することにある。
また、光アイソレータ付き光レセプタクルの組み立て手順に自由度を増すことも目的とする。
さらに、光アイソレータ部品の統一化による品種管理の簡略化、短納期化を可能にすることを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a fiber stub with an optical element, an optical receptacle, and an optical module that are small in size and low in cost.
Another object is to increase the degree of freedom in the assembly procedure of the optical receptacle with an optical isolator.
It is another object of the present invention to simplify product management and shorten delivery time by unifying optical isolator parts.

上記課題に鑑みて、本発明の光学素子付き光レセプタクルは、セラミック材又はガラス材の1種から成るフェルールと、前記フェルール中央部の貫通孔に挿入固定された光ファイバと、前記フェルールの先端面に接合された光学素子とを備え、前記フェルールの先端面を段加工することにより、該先端面に前記貫通孔を含む突出部を形成するとともに、前記光学素子を、前記突出部の外径よりも小さく、かつ、前記光学素子が前記突出部の外周に接したときに前記光ファイバが前記光学素子から外れない大きさとし、前記突出部の端面に接着した光学素子付きファイバスタブと、両端の開口したスリーブであって、一方の開口に光コネクタ用のプラグフェルールを保持するとともに、他方の開口に上記ファイバスタブのフェルール後端側を挿入したスリーブと、貫通孔を有するホルダであって、上記フェルールの先端側を上記貫通孔に挿入固定してなるホルダと、を有し、前記突出部の一部が前記ホルダの貫通孔内に位置するように前記ファイバスタブが挿入されていることを特徴とする。
In view of the above problems, an optical receptacle with an optical element of the present invention includes a ferrule made of one of a ceramic material and a glass material, an optical fiber inserted and fixed in a through-hole in the central portion of the ferrule, and a tip surface of the ferrule And forming a protrusion including the through hole on the tip surface by stepping the tip surface of the ferrule, and connecting the optical element to the outer diameter of the protrusion. And a fiber stub with an optical element bonded to the end face of the projecting portion, and an opening at both ends The optical connector plug ferrule is held in one opening, and the rear end side of the ferrule of the fiber stub is inserted in the other opening. And sleeves, a holder having a through hole, having a holder comprising inserting fixed to the through hole of the tip end of the ferrule, located partly in the through hole of the holder of the projecting portion As described above, the fiber stub is inserted.

更に、本発明の光モジュールは、発光素子を有する光学ユニットと、上記光レセプタクルとを備え、上記発光素子の光が上記光レセプタクルの光学素子に入射可能に構成されたことを特徴とする。   Furthermore, the optical module of the present invention includes an optical unit having a light emitting element and the optical receptacle, and is configured such that light from the light emitting element can enter the optical element of the optical receptacle.

本件発明によれば、ファイバスタブの先端に形成した突出部の先端面に光学素子を接合するため、光学素子を接着剤で接合する際に、接着剤の表面張力により光学素子が突出部の先端面からはみ出すことを防止できる。また、光学素子は、接着剤の表面張力によって突出部の先端面のほぼ中央にきやすくなる。このため、光学素子をファイバスタブに接着する際の位置合わせが容易になり、工程の歩留まり向上や簡略化が可能になる。   According to the present invention, since the optical element is bonded to the tip surface of the protrusion formed at the tip of the fiber stub, the optical element is bonded to the tip of the protrusion due to the surface tension of the adhesive when the optical element is bonded with the adhesive. Protruding from the surface can be prevented. In addition, the optical element is likely to be almost at the center of the tip surface of the protrusion due to the surface tension of the adhesive. For this reason, alignment when the optical element is bonded to the fiber stub is facilitated, and the process yield can be improved or simplified.

また、光学素子の面積を小さくしても、光学素子が光ファイバからずれることもなく接合ができる。従って、従来構造に比較して格段に光学素子を小型化できる。尚、光学素子の光軸に垂直な断面において、光学素子の面積が突出部の先端面の面積と同じかそれ以下であることが好ましい。   Further, even if the area of the optical element is reduced, the optical element can be bonded without being displaced from the optical fiber. Therefore, the optical element can be remarkably reduced in size as compared with the conventional structure. In the cross section perpendicular to the optical axis of the optical element, it is preferable that the area of the optical element is equal to or less than the area of the front end surface of the protrusion.

光学素子としては、磁石付き光アイソレータ素子、磁石レス光アイソレータ素子、ファラデー・ローテータ・ミラー、ARコート付き透明板などが挙げられる。上記の光学素子の位置合わせの容易化や、小型化の効果は、光学素子の種類の依らずに得られるものである。但し、磁石付き光アイソレータ素子の場合、特に顕著な効果が得られる。   Examples of the optical element include an optical isolator element with a magnet, a magnet-less optical isolator element, a Faraday rotator mirror, an AR coated transparent plate, and the like. The effects of facilitating the alignment of the optical element and the miniaturization can be obtained regardless of the type of the optical element. However, in the case of an optical isolator element with a magnet, a particularly remarkable effect is obtained.

すなわち、光アイソレータ素子を小型化できる結果、光アイソレータ素子に磁界を印可するための磁石も小型化することができる。従って、光アイソレータ全体が小型化される。その結果、光アイソレータ付き光ファイバスタブや、これを組み込む光レセプタクルも小型になる。さらに、その光レセプタクルを半導体レーザ等の光モジュールに組み込む際に、光アイソレータを位置調整可能に収容するためザグリ部が小さくて済むか、または不要になり、光モジュール全体も小型化する。   That is, as a result of miniaturization of the optical isolator element, a magnet for applying a magnetic field to the optical isolator element can also be miniaturized. Therefore, the entire optical isolator is reduced in size. As a result, an optical fiber stub with an optical isolator and an optical receptacle incorporating the optical fiber stub are also downsized. Further, when the optical receptacle is incorporated in an optical module such as a semiconductor laser, the optical isolator is accommodated so that the position of the optical isolator can be adjusted, so that the counterbore portion can be made small or unnecessary, and the entire optical module can be downsized.

さらに、光学素子が磁石付き光アイソレータ素子である場合、本件発明ではファイバスタブの先端に磁石を固定することが可能になる。すなわち、ファイバスタブの先端に直接光アイソレータ(光アイソレータ素子+磁石)を形成することができる。例えば、磁石を円筒体に形成し、かつ、ファイバスタブ先端の突出部を円柱状に形成すれば、フェルールの突出部位を磁石に挿通して固定保持できる。   Furthermore, when the optical element is an optical isolator element with a magnet, the present invention makes it possible to fix the magnet to the tip of the fiber stub. That is, an optical isolator (optical isolator element + magnet) can be formed directly at the tip of the fiber stub. For example, if the magnet is formed in a cylindrical body and the protruding portion at the tip of the fiber stub is formed in a columnar shape, the protruding portion of the ferrule can be inserted into the magnet and fixedly held.

この場合、磁石の外径をフェルールの外径と同じか、それよりも小さくすれば、磁石の付いたファイバスタブを光レセプタクルの金属ホルダに挿通固定する際、磁石自身も金属ホルダに挿通するようにできる。従って、光レセプタクルの小型化及び低コスト化ができる。   In this case, if the outer diameter of the magnet is the same as or smaller than the outer diameter of the ferrule, when inserting the fiber stub with the magnet into the metal holder of the optical receptacle, the magnet itself is also inserted into the metal holder. Can be. Therefore, the optical receptacle can be reduced in size and cost.

また、ファイバスタブの先端に光アイソレータを取り付けることができるため、金属ホルダの形状に依らず、磁石と光アイソレータ素子の形状や寸法を一定にできる。従って、光アイソレータの部品が統一化でき、品種管理が容易となる。   In addition, since the optical isolator can be attached to the tip of the fiber stub, the shape and dimensions of the magnet and the optical isolator element can be made constant regardless of the shape of the metal holder. Therefore, the parts of the optical isolator can be unified, and product management becomes easy.

その上、ファイバスタブを金属ホルダに取り付ける前に、光アイソレータを付けたファイバスタブの光学特性の検査ができる。このため光アイソレータ付きファイバスタブを共通部品としてつくり置きしておくことも可能である。これにより、金属ホルダの形状が異なる製品が新規に発注された場合などにも、短期で納品することが可能となる。   In addition, before attaching the fiber stub to the metal holder, the optical characteristics of the fiber stub with the optical isolator can be inspected. For this reason, it is possible to make a fiber stub with an optical isolator as a common part. Thereby, even when a product with a different metal holder shape is ordered, it can be delivered in a short time.

また、本件発明に係る光レセプタクルの製造方法は、ファイバスタブの突出部に光学素子を取り付け、光学素子付きファイバスタブを形成する工程と、上記光学素子付きファイバスタブの先端をホルダに固定し、後端を光コネクタが挿入可能なスリーブに固定して光レセプタクルを形成する工程と、を備え、光学素子を取り付ける工程において、接着剤の表面張力を利用して光学素子と光ファイバの位置合わせをすることを特徴とする

The optical receptacle manufacturing method according to the present invention includes a step of attaching an optical element to the protruding portion of the fiber stub, forming a fiber stub with an optical element, fixing the tip of the fiber stub with the optical element to a holder, Forming an optical receptacle by fixing an end to a sleeve into which an optical connector can be inserted, and in the step of attaching the optical element, the optical element and the optical fiber are aligned using the surface tension of the adhesive It is characterized by that .

ファイバスタブをホルダに取り付ける前に、ファイバスタブに光アイソレータ等の光学素子を取り付ければ、ホルダの成形加工工程と平行して、光学素子付きファイバスタブの光学特性を検査することが可能である。また、ホルダの仕様が種々ある場合、光学素子付きファイバスタブを事前に生産しておくことで、光レセプタクルの短期間納品が可能となる。   If an optical element such as an optical isolator is attached to the fiber stub before attaching the fiber stub to the holder, it is possible to inspect the optical characteristics of the fiber stub with the optical element in parallel with the molding process of the holder. Also, when there are various holder specifications, optical receptacles can be delivered in a short period of time by producing fiber stubs with optical elements in advance.

また、光学素子付きファイバスタブの形成工程後、光レセプタクルの形成工程前に、光学素子付きファイバスタブの光学特性を検査する検査工程を備えることが好ましい。例えば、光学素子が光アイソレータであれば、挿入損失やアイソレーションを測定することが好ましい。   Moreover, it is preferable to provide the inspection process which inspects the optical characteristic of the fiber stub with an optical element after the process of forming the fiber stub with the optical element and before the process of forming the optical receptacle. For example, if the optical element is an optical isolator, it is preferable to measure insertion loss and isolation.

挿入損失を測定する場合は、光アイソレータ付きファイバスタブの光アイソレータ側から光を入射し、光アイソレータ付きファイバスタブを光軸回りに回転させながらファイバスタブ後端から出射される光の最大出力Pを測定し、この最大出力Pに基づいて挿入損失を測定することができる。一方、アイソレーションを測定する場合は、光アイソレータ付きファイバスタブの後端側から光を入射し、光アイソレータ付きファイバスタブを光軸回りに回転させながら光アイソレータから出射される光の最大出力Pを測定し、この最大出力Pに基づいてアイソレーションを測定することができる。このような方法で挿入損失やアイソレーションの測定を行えば、光源の出力光をランダム偏波にするための偏光スクランブラが不要となる。また、磁石の極性を反転させる代わりに、ファイバスタブ自身の向きを反転させるだけで、挿入損失とアイソレーションが測定できる。従って、挿入損失とアイソレーションの検査装置、検査工程が簡略化できる。 When measuring the insertion loss, light is incident from the optical isolator side of the fiber stub with the optical isolator, and the maximum output P 1 of the light emitted from the rear end of the fiber stub while rotating the fiber stub with the optical isolator around the optical axis. was measured, it is possible to measure the insertion loss on the basis of the maximum output P 1. On the other hand, when measuring isolation, light is incident from the rear end side of the fiber stub with an optical isolator, and the maximum output P 2 of the light emitted from the optical isolator while rotating the fiber stub with the optical isolator around the optical axis. was measured, it is possible to measure the isolation on the basis of the maximum output P 2. If the insertion loss and isolation are measured by such a method, a polarization scrambler for making the output light of the light source into a random polarization becomes unnecessary. Also, insertion loss and isolation can be measured simply by reversing the direction of the fiber stub instead of reversing the polarity of the magnet. Therefore, the insertion loss and isolation inspection device and inspection process can be simplified.

以上のように、本件発明によれば、小型、低コストの光学素子付きファイバスタブ、光レセプタクル、及び光モジュールを提供することができる。   As described above, according to the present invention, a small and low-cost fiber stub with an optical element, an optical receptacle, and an optical module can be provided.

また、特に光学素子が光アイソレータの場合には、光アイソレータ付き光レセプタクルの組み立て手順に自由度を増すことが可能となる。さらに、光アイソレータ部品の統一化による品種管理の簡略化、短納期化も可能になる。   In particular, when the optical element is an optical isolator, it is possible to increase the degree of freedom in the procedure for assembling the optical receptacle with the optical isolator. In addition, product management can be simplified and delivery time can be shortened by unifying optical isolator parts.

以下、本発明の実施の形態を図によって説明する。なお、従来技術と同じものについては同じ符号を用いるものとする。
(光アイソレータ付ファイバスタブ)
図1は、本発明の光アイソレータ付きファイバスタブ3を示す縦断面図である。ジルコニアやアルミナなどのセラミック材又はガラス材からなるフェルール2の中央部の貫通孔27に光ファイバ1が挿通され、接着剤により保持されている。フェルール2と光ファイバ1によって、ファイバスタブ3が構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol shall be used about the same thing as a prior art.
(Fistub with optical isolator)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a fiber stub 3 with an optical isolator according to the present invention. The optical fiber 1 is inserted through the through hole 27 in the central portion of the ferrule 2 made of a ceramic material or glass material such as zirconia or alumina, and is held by an adhesive. The ferrule 2 and the optical fiber 1 constitute a fiber stub 3.

また、ファイバスタブ3の先端は段加工22が施され、外径がφ0.5mm以下となる円筒状の突出部23が設けられている。突出部23は、その中心に光ファイバ1の光軸が位置するように形成することが好ましい。また、突出部23の外径は、少なくとも後述する半導体レーザから入射されるビームのスポット径よりも大きくする必要がある。ビームのスポット径は、一般にΦ0.2〜0.25mmである。突出部23の高さは、突出部の先端に塗布した液状の接着剤が表面張力によって形状を保持できるだけの高さにする必要がある。従って、突出部の段差面の中央における高さが少なくとも80μm以上であることが好ましい。また、突出部23を環状の磁石と嵌合させる場合には、磁石の固定強度が高くなるように、150μm以上の高さにすることが好ましい。一方、突出部23があまり高すぎると、突出部23が欠けやすくなる問題がある。従って、突出部23の高さは350μm以下であることが好ましい。尚、突出部23の断面形状は円形には限定されない。例えば、突出部23は、断面が楕円形の略円筒型であっても良いし、断面が矩形の角柱型であっても良い。断面が矩形の突出部23は、ファイバスタブ3の先端をダイシングすることによって作製することもできる。   Further, the tip of the fiber stub 3 is stepped 22 and is provided with a cylindrical protrusion 23 having an outer diameter of φ0.5 mm or less. The protrusion 23 is preferably formed so that the optical axis of the optical fiber 1 is located at the center thereof. Further, the outer diameter of the protruding portion 23 needs to be larger than at least the spot diameter of a beam incident from a semiconductor laser described later. The spot diameter of the beam is generally Φ0.2 to 0.25 mm. The height of the protrusion 23 needs to be high enough to maintain the shape of the liquid adhesive applied to the tip of the protrusion by surface tension. Therefore, it is preferable that the height at the center of the step surface of the protrusion is at least 80 μm or more. Moreover, when fitting the protrusion part 23 with a cyclic | annular magnet, it is preferable to make it the height of 150 micrometers or more so that the fixed strength of a magnet may become high. On the other hand, if the protrusion 23 is too high, there is a problem that the protrusion 23 is likely to be chipped. Therefore, the height of the protrusion 23 is preferably 350 μm or less. The cross-sectional shape of the protrusion 23 is not limited to a circle. For example, the protrusion 23 may be a substantially cylindrical shape with an elliptical cross section, or may be a prismatic shape with a rectangular cross section. The protrusion 23 having a rectangular cross section can be produced by dicing the tip of the fiber stub 3.

また、突出部23の先端面29は半導体レーザなどの光素子12への近端反射による戻り光を抑制するため、光軸に垂直な面に対して8°傾斜するように、研磨加工されている。この突出部23の先端面29(以下、「段差面29」)に後述の光アイソレータ素子9が接合されている。なお、段差面29を斜めに研磨加工せずに、段差面29を光軸に対して垂直な平面にしても構わない。   Further, the tip surface 29 of the protrusion 23 is polished so as to be inclined by 8 ° with respect to a surface perpendicular to the optical axis in order to suppress return light due to near-end reflection to the optical element 12 such as a semiconductor laser. Yes. An optical isolator element 9 to be described later is joined to the front end surface 29 (hereinafter referred to as “step surface 29”) of the protruding portion 23. The step surface 29 may be a plane perpendicular to the optical axis without the step surface 29 being polished obliquely.

光レセプタクルに使用する場合、ファイバスタブ3の後端面24には、図示しない光コネクタのプラグフェルール先端と当接するために、曲面研磨加工が施されている。   When used for an optical receptacle, the rear end surface 24 of the fiber stub 3 is subjected to curved surface polishing so as to come into contact with the tip of a plug ferrule of an optical connector (not shown).

本発明において、光アイソレータ素子9の光軸に垂直な面への投影面積が、上記段差面29の光軸に垂直な面への投影面積と同じかそれ以下とするのが好ましい。即ち、光アイソレータ素子9が、段差面29の外周に囲まれた領域内に設置できる大きさであることが好ましい。これは、段差面29に接合する光アイソレータ素子9が、突出部23から横にはみ出ることが無く外径内に収容できるようにするためである。また、光アイソレータ素子が磁石10の内周面に衝突しないようにするためである。   In the present invention, it is preferable that the projected area of the optical isolator element 9 on the plane perpendicular to the optical axis is equal to or smaller than the projected area of the stepped surface 29 on the plane perpendicular to the optical axis. That is, it is preferable that the size of the optical isolator element 9 be set in a region surrounded by the outer periphery of the step surface 29. This is because the optical isolator element 9 joined to the stepped surface 29 can be accommodated within the outer diameter without protruding laterally from the protrusion 23. Another reason is to prevent the optical isolator element from colliding with the inner peripheral surface of the magnet 10.

図3に示すように、光アイソレータ素子9は、光入射面及び出射面が光軸に垂直な面26に対して所定角度傾いている。従って、フェルールの段差面29との当接面積に比べて、光軸に垂直な面26の面積は狭くなる。本実施の形態では、この垂直断面26の外径が、ファイバスタブ3の突出部23の外径と同等又はそれ以下となるように、例えば縦0.35mm×横0.35mm以下に形成されている。   As shown in FIG. 3, in the optical isolator element 9, the light incident surface and the light exit surface are inclined at a predetermined angle with respect to the surface 26 perpendicular to the optical axis. Accordingly, the area of the surface 26 perpendicular to the optical axis is smaller than the contact area with the step surface 29 of the ferrule. In the present embodiment, for example, the outer diameter of the vertical section 26 is equal to or less than the outer diameter of the protruding portion 23 of the fiber stub 3 and is formed, for example, 0.35 mm in length × 0.35 mm or less in width. Yes.

光アイソレータ素子9は、偏光子6、ファラデー回転子7、検光子8から成る。予め偏光子6と検光子8の透過偏波面の角度が45°となるよう回転調芯された後、各々接着剤により張り合わせ固定されている。また、入出射面がファイバスタブ3の研磨角度と同じ8°に傾斜するように形成されている。この光アイソレータ素子9を、ファイバスタブ3の突出部23の外径内に収容される大きさに裁断する。そして、裁断した光アイソレータ素子9を、ファイバスタブ3の先端にある段差面29に接着固定する。このとき、偏光子6の透過偏波面が、8°に斜め研磨されたファイバスタブ3の段差面29の最大傾斜方向に対し垂直又は水平となるようにする。   The optical isolator element 9 includes a polarizer 6, a Faraday rotator 7, and an analyzer 8. After rotating and aligning in advance so that the angle of the transmission polarization plane of the polarizer 6 and the analyzer 8 is 45 °, the polarizer 6 and the analyzer 8 are fixed to each other by an adhesive. Further, the incident / exit surface is formed so as to be inclined at 8 ° which is the same as the polishing angle of the fiber stub 3. The optical isolator element 9 is cut into a size that can be accommodated within the outer diameter of the protrusion 23 of the fiber stub 3. Then, the cut optical isolator element 9 is bonded and fixed to the step surface 29 at the tip of the fiber stub 3. At this time, the transmission polarization plane of the polarizer 6 is set to be vertical or horizontal with respect to the maximum inclination direction of the step surface 29 of the fiber stub 3 that is obliquely polished at 8 °.

図4(A)〜図4(C)は、ファイバスタブ3の先端にある突出部23に光アイソレータ素子9を接着固定する方法を示す模式図である。まず、図4(A)に示すように、ファイバスタブ3を、その先端に形成した段差面29が水平となるように設置し、段差面29の上に接着剤32を適量塗布する。接着剤32は、硬化前において表面張力の大きな液体であることが好ましい。   FIGS. 4A to 4C are schematic views showing a method for bonding and fixing the optical isolator element 9 to the protruding portion 23 at the tip of the fiber stub 3. First, as shown in FIG. 4A, the fiber stub 3 is set so that the stepped surface 29 formed at the tip thereof is horizontal, and an appropriate amount of adhesive 32 is applied on the stepped surface 29. The adhesive 32 is preferably a liquid having a large surface tension before curing.

次に、ファイバスタブ3の突出部23に塗布した液状接着剤32の上に光アイソレータ素子9を静置する。このとき接着剤32の表面張力があるため、光アイソレータ素子9が突出部23の外側にはみ出ることはない。従って、光アイソレータ素子9の外径を適切に設定すれば、接着剤32の表面張力を利用して、光アイソレータ素子9の中心が貫通孔27の中心とほぼ一致するようにできる。   Next, the optical isolator element 9 is placed on the liquid adhesive 32 applied to the protruding portion 23 of the fiber stub 3. At this time, due to the surface tension of the adhesive 32, the optical isolator element 9 does not protrude outside the protrusion 23. Therefore, if the outer diameter of the optical isolator element 9 is appropriately set, the center of the optical isolator element 9 can be made to substantially coincide with the center of the through hole 27 by utilizing the surface tension of the adhesive 32.

次に、図4(C)に示すように、光アイソレータ素子9を押圧することにより、ファイバスタブの段差面29に押しつける。その後、オーブンで加熱するなどして接着剤32を硬化させる。光アイソレータ素子9を段差面29に押しつけてから接着剤32を硬化することにより、光アイソレータ素子9が硬化中にすべり出して、位置ずれを起こすことを防止できる。   Next, as shown in FIG. 4C, the optical isolator element 9 is pressed against the step surface 29 of the fiber stub. Thereafter, the adhesive 32 is cured by heating in an oven. By curing the adhesive 32 after pressing the optical isolator element 9 against the stepped surface 29, it is possible to prevent the optical isolator element 9 from slipping during the curing and causing a positional shift.

この方法によれば、光アイソレータ素子9を小型化としても、接着剤の表面張力により突出部23の段差面29よりはみ出すことがない上、光ファイバ1が挿通固定された貫通孔27を略中心として設置することができる。尚、表面張力を有効に利用するには、光アイソレータ素子9を段差面29に載置した状態において、光アイソレータ素子9の突出部23との接触面(出射側端面)9aの外径が、段差面29の外径よりも小さくなるようにすることが好ましい。例えば、図5において、光アイソレータ素子の接触面9aは、破線34で示した最大寸法(矩形の接触面9aの頂点が略楕円形の段差面29の外周に一致する寸法)よりも小さなことが好ましい。一方、光アイソレータ素子9は、半導体レーザの入射ビーム径よりも大きくなければならない。半導体レーザの入射ビーム径は、一般に、0.2〜0.25mmφである。従って、光アイソレータ素子9の接触面9aは、少なくともφ0.2mmの円が内包される大きさとすることが好ましい。また、光アイソレータ素子の接触面9aが段差面29に比べて小さすぎると、光ファイバ1が光アイソレータ素子9から外れ易くなる。例えば、図5において、光アイソレータ素子の接触面9aは、一点鎖線36で示した最小寸法(矩形の接触面9aの2つの頂点が段差面29の外周に接したときに、光ファイバ1の外周が接触面9aの外周に接する寸法)よりも大きなことが好ましい。   According to this method, even if the optical isolator element 9 is downsized, it does not protrude from the stepped surface 29 of the protruding portion 23 due to the surface tension of the adhesive, and the through hole 27 into which the optical fiber 1 is inserted and fixed is substantially at the center. Can be installed as In order to effectively use the surface tension, in the state where the optical isolator element 9 is placed on the stepped surface 29, the outer diameter of the contact surface (exit-side end face) 9a with the protruding portion 23 of the optical isolator element 9 is It is preferable to make it smaller than the outer diameter of the stepped surface 29. For example, in FIG. 5, the contact surface 9a of the optical isolator element is smaller than the maximum dimension indicated by the broken line 34 (a dimension in which the vertex of the rectangular contact surface 9a coincides with the outer periphery of the substantially elliptical step surface 29). preferable. On the other hand, the optical isolator element 9 must be larger than the incident beam diameter of the semiconductor laser. The incident beam diameter of the semiconductor laser is generally 0.2 to 0.25 mmφ. Therefore, it is preferable that the contact surface 9a of the optical isolator element 9 has such a size that a circle of at least φ0.2 mm is included. Further, if the contact surface 9 a of the optical isolator element is too small compared to the stepped surface 29, the optical fiber 1 is easily detached from the optical isolator element 9. For example, in FIG. 5, the contact surface 9 a of the optical isolator element has a minimum dimension indicated by a one-dot chain line 36 (the outer periphery of the optical fiber 1 when the two vertices of the rectangular contact surface 9 a are in contact with the outer periphery of the step surface 29. Is preferably larger than the dimension that contacts the outer periphery of the contact surface 9a.

図1において、ファラデー回転子7に磁界を印加するための磁石10は、円筒形であり、その外径を一般に使用されるファイバスタブ3の外径の最小径であるφ1.25mmと同じかそれ以下に設定することが好ましい。このように磁石10の外径をファイバスタブ3の外径以下にすれば、フェルールの直径方向にフェルールよりも磁石が突出するのを防ぎ、光アイソレータを付けたファイバスタブ全体が略円柱状にできる。従って、後述する光モジュールを設計する際、図2のように、金属ホルダ5の貫通孔28にファイバスタブ3とともに磁石10の一部を挿通固定させることが可能となる。これによって、光レセプタクルや光モジュールとしても小型化できる。   In FIG. 1, a magnet 10 for applying a magnetic field to the Faraday rotator 7 has a cylindrical shape, and its outer diameter is the same as or smaller than φ1.25 mm, which is the minimum outer diameter of a commonly used fiber stub 3. It is preferable to set the following. If the outer diameter of the magnet 10 is made smaller than the outer diameter of the fiber stub 3 in this way, the magnet can be prevented from protruding beyond the ferrule in the diameter direction of the ferrule, and the entire fiber stub with the optical isolator can be made substantially cylindrical. . Therefore, when designing an optical module to be described later, a part of the magnet 10 can be inserted and fixed in the through hole 28 of the metal holder 5 together with the fiber stub 3 as shown in FIG. As a result, the optical receptacle and the optical module can be miniaturized.

また、磁石10の内径は、ファイバスタブ3の突出部23の外径と同じかそれ以上の大きさに設定されている。これにより、ファイバスタブ3の段加工部22に磁石10を圧入することもできる。磁石10は接着剤によってファイバスタブに固定されるが、磁石10を段加工部22への圧入にすれば、磁石の固定強度を一層向上させることができる。このように、ファイバスタブ3の突出部23に磁石10を固定することにより、光アイソレータ付きファイバスタブ25が形成される。   The inner diameter of the magnet 10 is set to be equal to or larger than the outer diameter of the protruding portion 23 of the fiber stub 3. Thereby, the magnet 10 can also be press-fitted into the stepped portion 22 of the fiber stub 3. The magnet 10 is fixed to the fiber stub by an adhesive. However, if the magnet 10 is press-fitted into the stepped portion 22, the fixing strength of the magnet can be further improved. Thus, by fixing the magnet 10 to the protruding portion 23 of the fiber stub 3, the fiber stub 25 with an optical isolator is formed.

(光モジュール、光レセプタクル)
図2は、本発明の実施形態である同軸型の半導体レーザモジュールの縦断面図を示している。なお、図2において、モニタ用PD(フォトダイオード)及びPD(フォトダイオード)への配線用リード線は省略している。図2の光モジュールは、光アイソレータ付き光レセプタクル30と、その先端面に取り付けられた光学ユニット100から構成される。
(Optical module, optical receptacle)
FIG. 2 shows a longitudinal sectional view of a coaxial type semiconductor laser module according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, the monitoring PD (photodiode) and lead wires for wiring to the PD (photodiode) are omitted. The optical module shown in FIG. 2 includes an optical receptacle 30 with an optical isolator and an optical unit 100 attached to the front end surface thereof.

光学ユニット100は、半導体レーザ12、ヒートシンク13、金属ステム14、レンズ15及びレンズホルダ16とから構成される。半導体レーザ12は、ヒートシンク13上に半田により搭載されている。ヒートシンク13は、円柱状の平面に支持部を垂直に突出させた金属ステム14上に同じく半田により搭載固定されている。レンズホルダ16は、金属ステム14の円柱面周囲を覆うように円筒状に形成されており、抵抗溶接可能な材質から成る。レンズホルダ16は、半導体レーザ12やヒートシンク13を収納するように固定されている。また、レンズホルダ16には、レンズ15が半導体レーザ12のレーザ光路の下流側の内周20に低融点ガラスなどにより固定される。   The optical unit 100 includes a semiconductor laser 12, a heat sink 13, a metal stem 14, a lens 15, and a lens holder 16. The semiconductor laser 12 is mounted on the heat sink 13 with solder. The heat sink 13 is similarly mounted and fixed by solder on a metal stem 14 with a support portion protruding vertically on a cylindrical plane. The lens holder 16 is formed in a cylindrical shape so as to cover the periphery of the cylindrical surface of the metal stem 14 and is made of a material capable of resistance welding. The lens holder 16 is fixed so as to accommodate the semiconductor laser 12 and the heat sink 13. Further, the lens 15 is fixed to the lens holder 16 on the inner periphery 20 on the downstream side of the laser optical path of the semiconductor laser 12 with low melting point glass or the like.

また、光アイソレータ付き光レセプタクル30は、光アイソレータ付きファイバスタブ25、金属ホルダ5、スリーブ18及びシェル19から構成される。光アイソレータ付きファイバスタブ25の後端面は、図示しない光コネクタのプラグフェルール先端と嵌合するために曲面研磨加工が施されている。光アイソレータ付きファイバスタブ25の後端側には、セラミック又は金属から成る中空円筒形のスリーブ18が被せてあり、さらもスリーブ18がシェル19によって覆われている。シェル19は、金属又はプラスチックなどからなり、金属ホルダ5に挿入固定されている。   The optical receptacle 30 with an optical isolator includes a fiber stub 25 with an optical isolator, a metal holder 5, a sleeve 18, and a shell 19. The rear end surface of the fiber stub 25 with an optical isolator is subjected to curved surface polishing so as to be fitted to the tip of a plug ferrule of an optical connector (not shown). A hollow cylindrical sleeve 18 made of ceramic or metal is covered on the rear end side of the fiber stub 25 with an optical isolator, and the sleeve 18 is covered with a shell 19. The shell 19 is made of metal or plastic, and is inserted and fixed to the metal holder 5.

金属ホルダ5は、一般に有底カップ状に形成されており、その底面中央から厚み方向に貫通する貫通孔28を有する。この貫通孔28に光アイソレータ付きファイバスタブ25の先端側が圧入保持される。金属ホルダ5の材料としてはSUS304等の耐食性と溶接性に優れたステンレス材が用いられるが、鉄、ニッケルなどの溶接が可能な材料を用いても構わない。   The metal holder 5 is generally formed in a bottomed cup shape, and has a through hole 28 penetrating in the thickness direction from the center of the bottom surface. The distal end side of the fiber stub 25 with an optical isolator is press-fitted and held in the through hole 28. As the material of the metal holder 5, a stainless material having excellent corrosion resistance and weldability, such as SUS304, is used, but a weldable material such as iron or nickel may be used.

スリーブ18としては、りん青銅やセラミック材料等からなる円筒を縦全体にスリット加工した割りスリーブが用いることができる。スリーブ18の一方側の開口に光コネクタ用のプラグフェルール(不図示)が保持されるともに、スリーブ18の他方側の開口から光アイソレータ付きファイバスタブ25のフェルール後端側が挿入される。   As the sleeve 18, a split sleeve in which a cylinder made of phosphor bronze, a ceramic material or the like is slit in the entire length can be used. An optical connector plug ferrule (not shown) is held in the opening on one side of the sleeve 18, and the rear end side of the ferrule of the fiber stub 25 with an optical isolator is inserted from the opening on the other side of the sleeve 18.

シェル19は、円筒状に形成され、その内部にスリーブ18全体が金属ホルダ5の側壁と離間した状態で収納される。シェル19は、金属ホルダ5に圧入保持可能である。シェル19の材質としては金属またはプラスチックが用いられる。そして、ファイバスタブ3が圧入されたスリーブ18をシェル19が覆い、そのシェル19が金属ホルダ5内に挿通固定されて光レセプタクル17を構成している。   The shell 19 is formed in a cylindrical shape, and the entire sleeve 18 is accommodated in the shell 19 in a state of being separated from the side wall of the metal holder 5. The shell 19 can be press-fitted and held in the metal holder 5. Metal or plastic is used as the material of the shell 19. Then, a shell 19 covers the sleeve 18 into which the fiber stub 3 is press-fitted, and the shell 19 is inserted and fixed in the metal holder 5 to constitute the optical receptacle 17.

本実施の形態では、光アイソレータ11の磁石10は、金属ホルダの貫通孔28に一部が挿通固定されている。これによって、磁石10とファイバスタブ3の接合部が保護されるとともに、光レセプタクルが小型化できる。すなわち、光レセプタクル17の光軸調芯時に、磁石10がレンズホルダ16の内周面20に軽く接触しても磁石10が剥離しなくなり、信頼性が向上する。また、小型、低コストの光モジュールを提供できる。   In the present embodiment, the magnet 10 of the optical isolator 11 is partially inserted and fixed in the through hole 28 of the metal holder. As a result, the joint between the magnet 10 and the fiber stub 3 is protected, and the optical receptacle can be miniaturized. That is, when the optical receptacle 17 is aligned with the optical axis, the magnet 10 does not peel off even if the magnet 10 comes into light contact with the inner peripheral surface 20 of the lens holder 16 and the reliability is improved. In addition, a small and low-cost optical module can be provided.

また、本実施の形態によれば、光アイソレータ11の磁石10や光アイソレータ素子9の寸法は、金属ホルダ5の寸法に関係なく決めることができる。従来は金属ホルダの仕様ごとに光アイソレータ11の設計も変える必要があったが、本実施の形態では金属ホルダの仕様に拘わらず光アイソレータの部品を統一できる。従って、光レセプタクルや光モジュールの品種管理が容易になる。   Further, according to the present embodiment, the dimensions of the magnet 10 and the optical isolator element 9 of the optical isolator 11 can be determined regardless of the dimensions of the metal holder 5. Conventionally, it is necessary to change the design of the optical isolator 11 for each specification of the metal holder, but in this embodiment, the components of the optical isolator can be unified regardless of the specification of the metal holder. Therefore, product management of optical receptacles and optical modules is facilitated.

(光モジュールの製造手順)
次に、光モジュールの製造手順について説明する。
まず、光アイソレータ付き光レセプタクル30を準備する。光アイソレータ付き光レセプタクル30を製造するには、図9で示した従来例のように、光レセプタクル17を形成した後に光アイソレータ11を取り付けても良い。しかし、本発明によれば、ファイバスタブ3を金属ホルダ5に取り付ける前に、ファイバスタブ3に光アイソレータ11を取り付けることができる。従って、金属ホルダの成形加工工程と平行して、光アイソレータ付きファイバスタブのアイソレーション特性等を検査することが可能である。また、光アイソレータ付きファイバスタブを事前に生産しておくこともできる。従って、光レセプタクルの短納期対応が可能となる。
(Optical module manufacturing procedure)
Next, the manufacturing procedure of the optical module will be described.
First, an optical receptacle 30 with an optical isolator is prepared. In order to manufacture the optical receptacle 30 with an optical isolator, the optical isolator 11 may be attached after the optical receptacle 17 is formed as in the conventional example shown in FIG. However, according to the present invention, the optical isolator 11 can be attached to the fiber stub 3 before the fiber stub 3 is attached to the metal holder 5. Accordingly, it is possible to inspect the isolation characteristics and the like of the fiber stub with an optical isolator in parallel with the molding process of the metal holder. In addition, a fiber stub with an optical isolator can be produced in advance. Accordingly, it is possible to cope with a short delivery time of the optical receptacle.

次に、アイソレータ付き光レセプタクル30と光学ユニット100を組み立てる。光モジュールでは、半導体レーザ12から出射された光がレンズ15により集光され、光アイソレータ11を介して光ファイバ1へ導入される。従って、レンズ15によって集光された光が、光ファイバ1に正しく入射するように光レセプタクル17の位置調整が必要である。アイソレータ付き光レセプタクル30の先端を光学ユニット100のレンズホルダ16に挿入した後、光レセプタクル30の位置を前後に動かすことによって位置調整を行う。このとき、本実施の形態の光レセプタクル30では、光アイソレータ11の外径がレンズホルダ16の内周20に対し充分小さいため、図9の従来例で示したようなザグリ部21を設ける必要がない。しかも、仮にレンズホルダ16の内壁に光アイソレータ11が接触したとしても、光アイソレータ11中の磁石10がファイバスタブ3に強固に固定されているため、磁石10が剥離するなどの不良が発生しにくい。光レセプタクル17の位置調整が終了すると、光レセプタクル17の金属ホルダ5をレンズホルダ16にレーザ溶接等により固定する。   Next, the optical receptacle 30 with an isolator and the optical unit 100 are assembled. In the optical module, light emitted from the semiconductor laser 12 is collected by the lens 15 and introduced into the optical fiber 1 via the optical isolator 11. Therefore, it is necessary to adjust the position of the optical receptacle 17 so that the light collected by the lens 15 is correctly incident on the optical fiber 1. After the tip of the optical receptacle 30 with an isolator is inserted into the lens holder 16 of the optical unit 100, the position of the optical receptacle 30 is adjusted by moving the position back and forth. At this time, in the optical receptacle 30 of the present embodiment, since the outer diameter of the optical isolator 11 is sufficiently smaller than the inner periphery 20 of the lens holder 16, it is necessary to provide a counterbore portion 21 as shown in the conventional example of FIG. Absent. Moreover, even if the optical isolator 11 contacts the inner wall of the lens holder 16, the magnet 10 in the optical isolator 11 is firmly fixed to the fiber stub 3, so that defects such as separation of the magnet 10 are unlikely to occur. . When the position adjustment of the optical receptacle 17 is completed, the metal holder 5 of the optical receptacle 17 is fixed to the lens holder 16 by laser welding or the like.

(光学特性の検査方法)
本実施の形態における光学特性(挿入損失やアイソレーション)の検査方法について説明する。上述の通り、本実施の形態では、光アイソレータ付きの光レセプタクルを組み立てた後に検査を行うこともできるし、光アイソレータ付きファイバスタブを先に組み立てて検査を行うこともできる。光アイソレータ付きファイバスタブを先に組み立てて検査をして在庫しておけば、光レセプタクルや光モジュールの短期に納品できる利点がある。
(Optical property inspection method)
An inspection method of optical characteristics (insertion loss and isolation) in the present embodiment will be described. As described above, in this embodiment, the inspection can be performed after the optical receptacle with the optical isolator is assembled, or the fiber stub with the optical isolator can be assembled first and the inspection can be performed. If a fiber stub with an optical isolator is first assembled and inspected, it is possible to deliver optical receptacles and optical modules in a short time.

まず、光アイソレータ付きの光レセプタクルを組み立てた後に光学測定する場合について説明する。挿入損失及びアイソレーション測定を測定するためには、まず光源40を準備する。光源40は、図6(A)に示すように、レーザ等の光発生装置42、偏光スクランブラ44、光コネクタ46から成り、各々光ファイバによって接続されている。ここで偏光スクランブラ44を用いるのは、光源40の発光をランダム偏波にするためである。そして、光源40の出力Pを検出器48によって測定する。 First, a case where optical measurement is performed after an optical receptacle with an optical isolator is assembled will be described. In order to measure insertion loss and isolation measurement, the light source 40 is first prepared. As shown in FIG. 6A, the light source 40 includes a light generating device 42 such as a laser, a polarization scrambler 44, and an optical connector 46, which are connected by optical fibers. The reason why the polarization scrambler 44 is used here is to make the light emitted from the light source 40 into a randomly polarized light. Then, the output P 0 of the light source 40 is measured by the detector 48.

挿入損失及びアイソレーションを測定する場合、光源40の光コネクタ46を光アイソレータ付き光レセプタクル30に挿入し、光レセプタクル30の出力側から光を入射させる。そして、光アイソレータ9から出射した光の出力を検出器48で測定する。このとき磁石10を逆極性で測定したときの最大出力をPとすると、挿入損失は(P―P)となる。一方、磁石10を正極性で測定したときの最大出力をPとすると、アイソレーションは(P―P)となる。このように光アイソレータ付き光レセプタクル30の光学特性を測定する場合は、偏光スクランブラが必要であり、また測定ごとに磁石10の極性を反転させる必要があるため、測定が煩雑であった。 When measuring insertion loss and isolation, the optical connector 46 of the light source 40 is inserted into the optical receptacle 30 with an optical isolator, and light enters from the output side of the optical receptacle 30. Then, the output of the light emitted from the optical isolator 9 is measured by the detector 48. At this time, when the maximum output when the magnet 10 is measured with the reverse polarity is P 1 , the insertion loss is (P 0 −P 1 ). On the other hand, when the maximum output when the magnet 10 is measured with positive polarity is P 2 , the isolation is (P 0 −P 2 ). Thus, when measuring the optical characteristics of the optical receptacle 30 with an optical isolator, a polarization scrambler is required, and the polarity of the magnet 10 needs to be reversed for each measurement, so the measurement is complicated.

次に、本実施の形態における光アイソレータ付きファイバスタブ25の挿入損失及びアイソレーションの測定法について説明する。本実施の形態によれば、次のような簡易な方法で測定できる。   Next, a method for measuring the insertion loss and isolation of the fiber stub 25 with an optical isolator in the present embodiment will be described. According to this Embodiment, it can measure with the following simple methods.

まず、図7(A)に示すように、測定光源50として、レンズ付きレーザユニット(LD−CAN)52を駆動用ドライバ51と組み合わせたものを準備する。レンズ付きレーザユニット52として、光学モジュールの光学ユニット100そのものを用いても良い。その場合、最終的な光学モジュールにおける光アイソレータの特性をより正確に検査できる利点がある。測定光源50の出力Pを、検出器48によって測定しておく。 First, as shown in FIG. 7A, a measurement light source 50 in which a lens-equipped laser unit (LD-CAN) 52 is combined with a driving driver 51 is prepared. As the lens-equipped laser unit 52, the optical unit 100 itself of an optical module may be used. In that case, there exists an advantage which can test | inspect the characteristic of the optical isolator in a final optical module more correctly. The output P 0 of the measurement light source 50 is measured by the detector 48 in advance.

次に、挿入損失を測定する。図7(B)に示すように、光アイソレータ付きファイバスタブ25を測定系の光軸回りに回転可能なXYZθステージに設置し、光アイソレータ11側から光源50の光を入射する。そして、ファイバスタブ25の後端面(PC端面)から出射した光の出力を検出器48によって測定する。ファイバスタブ25を回転させながら出力を測定し、得られた光出力最大値をPとすれば、挿入損失は(P―P)となる。 Next, the insertion loss is measured. As shown in FIG. 7B, a fiber stub 25 with an optical isolator is installed on an XYZθ stage that can rotate around the optical axis of the measurement system, and light from the light source 50 is incident from the optical isolator 11 side. The output of light emitted from the rear end surface (PC end surface) of the fiber stub 25 is measured by the detector 48. If the output is measured while the fiber stub 25 is rotated and the obtained maximum optical output value is P 1 , the insertion loss is (P 0 −P 1 ).

次にアイソレーションは、挿入損失と同じ測定系において、光アイソレータ
付きファイバスタブ25の向きを反転させて測定を行えば良い。すなわち、図7(C)に示すように、ファイバスタブの後端面(PC端面)から光を入射し、光アイソレータ11側から出射した光の出力を検出器48によって測定する。ファイバスタブ25を回転させながら出力を測定し、得られた光出力最大値をPとすれば、アイソレーションは(P―P)となる。
Next, the isolation may be measured by inverting the direction of the fiber stub 25 with an optical isolator in the same measurement system as the insertion loss. That is, as shown in FIG. 7C, light is incident from the rear end face (PC end face) of the fiber stub, and the output of the light emitted from the optical isolator 11 side is measured by the detector 48. If the output is measured while the fiber stub 25 is rotated and the obtained maximum optical output value is P 2 , the isolation is (P 0 −P 2 ).

このように本実施の形態の検査方法によれば、光アイソレータ付きファイバスタブ25を回転させながら出力を測定するため、光源の出力光をランダム偏波にするための偏光スクランブラが不要となる。また、磁石の極性を反転させる代わりに、ファイバスタブ25自身の向きを反転させるだけで、挿入損失とアイソレーションを測定できる。従って、挿入損失とアイソレーションの検査装置、検査工程が簡略化できる。   As described above, according to the inspection method of the present embodiment, since the output is measured while rotating the fiber stub 25 with the optical isolator, the polarization scrambler for making the output light of the light source into the random polarization becomes unnecessary. Further, the insertion loss and the isolation can be measured only by reversing the direction of the fiber stub 25 itself instead of reversing the polarity of the magnet. Therefore, the insertion loss and isolation inspection device and inspection process can be simplified.

尚、このような検査方法は、ファイバスタブ25の外径規格がほぼ決まっており、外径精度が高いことを利用して可能となったものである。すなわち、光レセプタクルの場合は、金属ホルダの形状が用途やユーザに応じて極めて多種に渡り、しかも金属ホルダにフランジが付いている場合も多い。このため、光レセプタクルを回転させるための回転ステージを多数種類用意する必要があり、測定装置の準備が極めて煩雑になる。しかも、金属ホルダの外径精度は±50μm以上と悪く、回転による偏心が大きい。このため、光レセプタクルを回転させながら安定して光出力を測定することが困難である。これに対し、ファイバスタブ25の外径規格はほぼ決まっているため、回転ステージは数種類用意すれば足りる。また、ジルコニア等から成るファイバスタブの外径精度は±1〜2μmと高いため、回転時の偏心が殆どない。従って、光レセプタクルを回転させながらであっても、安定して光出力を測定することが可能である。   Such an inspection method is made possible by utilizing the fact that the outer diameter standard of the fiber stub 25 is almost determined and the outer diameter accuracy is high. That is, in the case of the optical receptacle, the shape of the metal holder varies depending on the application and the user, and the metal holder is often provided with a flange. For this reason, it is necessary to prepare many types of rotating stages for rotating the optical receptacle, and the preparation of the measuring apparatus becomes extremely complicated. Moreover, the accuracy of the outer diameter of the metal holder is as bad as ± 50 μm or more, and the eccentricity due to rotation is large. For this reason, it is difficult to stably measure the light output while rotating the optical receptacle. On the other hand, since the outer diameter standard of the fiber stub 25 is almost determined, it is sufficient to prepare several types of rotary stages. Further, since the outer diameter accuracy of the fiber stub made of zirconia or the like is as high as ± 1 to 2 μm, there is almost no eccentricity during rotation. Therefore, it is possible to measure the light output stably even while rotating the optical receptacle.

図1〜7に示した実施形態では、ファイバスタブの先端に固定する光学素子が磁石付光アイソレータである場合について説明したが、本件発明はこれに限られない。ファイバスタブの先端に固定する光学素子であって、ファイバスタブ中の光ファイバに対して位置合わせする必要のあるものであれば、どのようなものでも良い。   In the embodiment shown in FIGS. 1 to 7, the case where the optical element fixed to the tip of the fiber stub is an optical isolator with a magnet has been described, but the present invention is not limited to this. Any optical element that is fixed to the tip of the fiber stub and needs to be aligned with the optical fiber in the fiber stub may be used.

例えば、光学素子は、磁石の必要のない光アイソレータであっても良い。ラッチングガーネットは、それ自身が磁力をもっているため、ラッチングガーネットをファラデー回転子に用いることで、磁石レス光アイソレータが構成できる。磁石レス光アイソレータであれば、ファイバスタブの先端に設けた突出部に光アイソレータ素子を接着した後、磁石をその周りに固定する必要がない。従って、ファイバスタブ3の先端の外径は本体部分と全く変わらない。また、光アイソレータはファイバスタブ先端の突出部に接着固定されるため、ファイバスタブの外周からかなり内側にある。従って、半導体レーザモジュールのレンズホルダにファイバスタブを挿入して位置合わせをする場合にも、レンズホルダの内側に接触防止のためのザグリ穴を設ける必要がなくなる。従って、半導体レーザモジュールが小型化できる。 For example, the optical element may be an optical isolator that does not require a magnet. Since the latching garnet itself has a magnetic force, a magnetless optical isolator can be configured by using the latching garnet for the Faraday rotator. In the case of a magnet-less optical isolator, there is no need to fix the magnet around the optical isolator element after the optical isolator element is bonded to the protrusion provided at the tip of the fiber stub. Therefore, the outer diameter of the tip of the fiber stub 3 is not different from that of the main body. Further, since the optical isolator is bonded and fixed to the protrusion at the tip of the fiber stub, it is located on the inner side of the outer periphery of the fiber stub. Therefore, even when a fiber stub is inserted into the lens holder of the semiconductor laser module for alignment, it is not necessary to provide a counterbore hole for preventing contact inside the lens holder. Therefore, the semiconductor laser module can be reduced in size.

また、ファイバスタブの先端に固定する光学素子は、全反射ミラーコートを施したファラデー回転子と磁石から成るファラデー・ローテータ・ミラー(Faraday Rotator Mirror)であっても良い。この場合も、上記磁石付光アイソレータの場合と同様の効果を得ることができる。尚、ファラデー・ローテータ・ミラー付ファイバスタブは、光センサ用途に適している。さらに、光学素子は、単にARコートを施したガラスであっても良い。このガラスをファイバスタブの先端に設けることにより、レーザ光の戻り光を抑制することができる。   The optical element fixed to the tip of the fiber stub may be a Faraday Rotator Mirror composed of a Faraday rotator and a magnet provided with a total reflection mirror coating. Also in this case, the same effect as in the case of the optical isolator with magnet can be obtained. The fiber stub with Faraday rotator and mirror is suitable for optical sensor applications. Furthermore, the optical element may be simply glass with AR coating. By providing this glass at the tip of the fiber stub, the return light of the laser light can be suppressed.

以下、本発明の実施例として図1及び図2に示す光アイソレータ付きファイバスタブと光レセプタクルを備えた光モジュールを作製した。光モジュールは同軸型からなる光レセプタクル型半導体レーザモジュールとした。   Hereinafter, as an example of the present invention, an optical module including a fiber stub with an optical isolator and an optical receptacle shown in FIGS. 1 and 2 was produced. The optical module was a coaxial optical receptacle type semiconductor laser module.

図1において、光ファイバ1をジルコニア材からなる外径がφ1.25mmのフェルール2の中心部の貫通孔27に接着固定して、ファイバスタブ3を形成した。ファイバスタブ3の先端側に段加工22を施し、外径がφ0.5mmの突出部23を設けた。そして、この突出部23の段差面29を8°に斜め研磨加工した。また、ファイバスタブ3の後端面は、図示しない光コネクタのプラグフェルール先端と嵌合されるための曲面研磨加工を施した。   In FIG. 1, an optical fiber 1 is bonded and fixed to a through hole 27 in the center of a ferrule 2 made of zirconia and having an outer diameter of φ1.25 mm, thereby forming a fiber stub 3. A step 22 was applied to the tip end side of the fiber stub 3, and a protrusion 23 having an outer diameter of φ0.5 mm was provided. And the level | step difference surface 29 of this protrusion part 23 was diagonally polished by 8 degrees. Further, the rear end surface of the fiber stub 3 was subjected to a curved surface polishing process for fitting with a plug ferrule tip of an optical connector (not shown).

一方、光アイソレータ素子9は、図3に示すように、その入出射面がファイバスタブ3の研磨角度と同じ8°となるようにした。また、ファイバスタブ3の突出部23の外径内に収容されるように、光軸に対する垂直断面26を縦0.3mm×横0.3mmに裁断して形成した。なお、光アイソレータ素子9の偏光子6、ファラデー回転子7及び検光子8は、予め偏光子6と検光子8の透過偏波面の角度が45°となるよう回転調芯した後、接着剤により張り合わせ固定している。また、偏光子6の透過偏波面を、ファイバスタブ3の段差面29の8°斜め研磨面に対し垂直となるように設置した。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the optical isolator element 9 has an incident / exit surface of 8 ° which is the same as the polishing angle of the fiber stub 3. Further, the vertical section 26 with respect to the optical axis was cut into a length of 0.3 mm and a width of 0.3 mm so as to be accommodated within the outer diameter of the protruding portion 23 of the fiber stub 3. Note that the polarizer 6, the Faraday rotator 7 and the analyzer 8 of the optical isolator element 9 are rotated and aligned in advance so that the angle of the transmission polarization plane of the polarizer 6 and the analyzer 8 is 45 °, and then adhesive is used. Bonded and fixed. Further, the transmission polarization plane of the polarizer 6 was installed so as to be perpendicular to the 8 ° oblique polishing surface of the step surface 29 of the fiber stub 3.

ファラデー回転子7に磁界を印加するための円筒型磁石10は、外径をφ1.2mm、内径をφ0.6mm、長さを1mmとした。また、ファイバスタブ3の段加工22に接着剤により挿通固定した。以上により、光アイソレータ付きファイバスタブ25を形成した。   The cylindrical magnet 10 for applying a magnetic field to the Faraday rotator 7 has an outer diameter of φ1.2 mm, an inner diameter of φ0.6 mm, and a length of 1 mm. Further, the fiber stub 3 was inserted and fixed to the step 22 of the fiber stub 3 with an adhesive. Thus, a fiber stub 25 with an optical isolator was formed.

図2において、半導体レーザ12をヒートシンク13上に半田により搭載固定した。ヒートシンク13は、金属ステム14上に同じく半田により搭載固定した。レンズ15はステンレス材から成るレンズホルダ16に低融点ガラスにより固定し、レンズホルダ16は金属ステム14に抵抗溶接した。   In FIG. 2, the semiconductor laser 12 is mounted and fixed on the heat sink 13 by soldering. The heat sink 13 was similarly mounted and fixed on the metal stem 14 with solder. The lens 15 was fixed to a lens holder 16 made of stainless steel with low melting point glass, and the lens holder 16 was resistance welded to the metal stem 14.

光アイソレータ付きファイバスタブ25の先端側を、ファイバスタブ3の段加工22が金属ホルダ5の貫通孔28より飛び出さない位置に圧入固定した。また、ファイバスタブ3の後端側をジルコニア材から成るスリーブ18に挿入し、スリーブ18をステンレス材からなるシェル19に挿入した。そして、シェル19を金属ホルダ5に圧入固定して光レセプタクル17を形成した。そして、レンズ15により集光された光が光ファイバ1に正しく入射するように、光レセプタクル17を位置調整した後、光レセプタクル17の金属ホルダ5をレンズホルダ16にレーザ溶接固定した。   The tip end side of the fiber stub 25 with an optical isolator was press-fitted and fixed at a position where the step 22 of the fiber stub 3 did not protrude from the through hole 28 of the metal holder 5. Further, the rear end side of the fiber stub 3 was inserted into a sleeve 18 made of zirconia, and the sleeve 18 was inserted into a shell 19 made of stainless steel. Then, the shell 19 was press-fitted and fixed to the metal holder 5 to form the optical receptacle 17. Then, after the position of the optical receptacle 17 was adjusted so that the light collected by the lens 15 was correctly incident on the optical fiber 1, the metal holder 5 of the optical receptacle 17 was fixed to the lens holder 16 by laser welding.

表1に従来の半導体レーザモジュールと本実施例による半導体レーザモジュールの比較を示す。ファイバスタブの光軸に対する光入射側端面垂直断面積と研磨時間、光アイソレータ素子の光軸に対する垂直断面積と磁石の外径、レンズホルダ内径の光アイソレータ専用ザグリ部有無について比較して示す。

Figure 0004776934
Table 1 shows a comparison between the conventional semiconductor laser module and the semiconductor laser module according to this embodiment. The vertical cross-sectional area of the light incident side end face with respect to the optical axis of the fiber stub and the polishing time, the vertical cross-sectional area with respect to the optical axis of the optical isolator element, the outer diameter of the magnet, and the presence / absence of the counterbore portion for the optical isolator of the inner diameter of the lens holder are compared.
Figure 0004776934

本実施例の光モジュールでは、ファイバスタブ3の光入射側の先端側に突出部23を設け、その段差面29を斜め研磨したことで、研磨面の面積が従来例に比し、20%以下となっている。このため、斜め研磨時の作業時間は、段加工22の追加工程を含めても約50%低減できた。また、突出部23の段差面29に接着固定する光アイソレータ素子9の光軸に対する垂直断面26の面積は、従来例の約0.2mmに比し、本実施例では約0.12mmにして約40%低減したことで裁断個数を増やし、低コスト化できた。 In the optical module of this embodiment, the protrusion 23 is provided on the light incident side of the fiber stub 3 and the stepped surface 29 is obliquely polished, so that the area of the polished surface is 20% or less compared to the conventional example. It has become. For this reason, the working time during the oblique polishing can be reduced by about 50% even including the additional step of the step processing 22. Further, the area of the vertical section 26 with respect to the optical axis of the optical isolator element 9 bonded and fixed to the stepped surface 29 of the protrusion 23 is set to about 0.12 mm 2 in this embodiment compared to about 0.2 mm 2 in the conventional example. As a result, the number of cuts was increased and the cost was reduced.

更に、円筒型から成る磁石10の外径を従来例に比し40%低減したφ1.2mmとし、ファイバスタブ3の段加工22に挿通固定することで、光アイソレータ11を小型化した。また、ファイバスタブ3を保持する金属ホルダ5の加工を待たずに光アイソレータ11を形成できるため、光アイソレータ11のサイズの統一化と品種管理の簡素化及び短納期対応が可能となった。   Furthermore, the outer diameter of the cylindrical magnet 10 is reduced to 40 mm compared to the conventional example, φ1.2 mm, and the optical isolator 11 is reduced in size by being inserted and fixed in the step 22 of the fiber stub 3. Further, since the optical isolator 11 can be formed without waiting for the processing of the metal holder 5 that holds the fiber stub 3, it is possible to unify the size of the optical isolator 11, simplify the product management, and cope with a short delivery time.

また、光アイソレータ11の外径をファイバスタブ3の外径より小さくしたことで、光モジュールのレンズホルダ16の内周20に光アイソレータ11を収容する専用のザグリ部21を設ける必要がなく、レンズホルダ16も低価格化することができ、内周に軽く接触する程度では磁石が剥離しない小型で低コストな光モジュールの提供が可能となった。   Further, since the outer diameter of the optical isolator 11 is smaller than the outer diameter of the fiber stub 3, it is not necessary to provide a dedicated counterbore portion 21 for housing the optical isolator 11 on the inner periphery 20 of the lens holder 16 of the optical module. The holder 16 can also be reduced in price, and it has become possible to provide a small and low-cost optical module in which the magnet does not peel off to the extent that it comes in light contact with the inner periphery.

図1は、本発明の光アイソレータ付きファイバスタブの縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a fiber stub with an optical isolator according to the present invention. 図2は、本発明の半導体レーザモジュールの縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the semiconductor laser module of the present invention. 図3は、本発明の光アイソレータ素子9の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the optical isolator element 9 of the present invention. 図4(A)〜(C)は、ファイバスタブの突出部に光アイソレータを接着する方法を示す模式図である。FIGS. 4A to 4C are schematic views showing a method of bonding an optical isolator to the protruding portion of the fiber stub. 図5は、突出部の端面(段差面)と光アイソレータの大きさの関係を示す模式平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view showing the relationship between the end face (step surface) of the protrusion and the size of the optical isolator. 図6(A)及び6(B)は、光アイソレータ付き光レセプタクルの光学特性の測定方法を説明する模式図である。6 (A) and 6 (B) are schematic diagrams illustrating a method for measuring the optical characteristics of an optical receptacle with an optical isolator. 図7(A)〜(C)は、光アイソレータ付きファイバスタブの光学特性の測定方法を説明する模式図である。7A to 7C are schematic views for explaining a method for measuring optical characteristics of a fiber stub with an optical isolator. 図8は、従来の光アイソレータ付きファイバスタブの要部縦断面図である。FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a main part of a conventional fiber stub with an optical isolator. 図9は、従来の半導体レーザモジュールの中央縦断面図である。FIG. 9 is a central longitudinal sectional view of a conventional semiconductor laser module.

符号の説明Explanation of symbols

1 光ファイバ、3 ファイバスタブ、5 金属ホルダ、9 光アイソレータ素子、10 磁石、11 光アイソレータ、12 半導体レーザ、13 ヒートシンク、14 金属捨て無、16 レンズホルダ、15レンズ、17 光レセプタクル、18 スリーブ、19 シェル、23 突出部、25 光アイソレータ付ファイバスタブ、27 貫通孔、30 光アイソレータ付光レセプタクル、100 光学ユニット
1 optical fiber, 3 fiber stub, 5 metal holder, 9 optical isolator element, 10 magnet, 11 optical isolator, 12 semiconductor laser, 13 heat sink, 14 no metal throwing away, 16 lens holder, 15 lens, 17 optical receptacle, 18 sleeve, 19 shell, 23 protrusion, 25 fiber stub with optical isolator, 27 through hole, 30 optical receptacle with optical isolator, 100 optical unit

Claims (9)

セラミック材又はガラス材の1種から成るフェルールと、前記フェルール中央部の貫通孔に挿入固定された光ファイバと、前記フェルールの先端面に接合された、ファラデー回転子を有する光学素子と、前記ファラデー回転子に磁界を加える磁石とを備え、前記フェルールの先端面を段加工することにより、該先端面に前記貫通孔を含む突出部を形成するとともに、前記光学素子を、前記突出部の外径よりも小さく、かつ、前記光学素子が前記突出部の外周に接したときに前記光ファイバが前記光学素子から外れない大きさとし、前記突出部の端面に接着した光学素子付きファイバスタブと、
両端の開口したスリーブであって、一方の開口に光コネクタ用のプラグフェルールを保持するとともに、他方の開口に上記ファイバスタブのフェルール後端側を挿入したスリーブと、
貫通孔を有するホルダであって、上記フェルールの先端側を上記貫通孔に挿入固定してなるホルダと、を有し、
前記磁石の一部が前記ホルダの前記貫通孔に位置するように前記ファイバスタブが前記ホルダ及び前記スリーブに挿入されていることを特徴とする光学素子付き光レセプタクル。
A ferrule made of one of a ceramic material or a glass material, an optical fiber inserted and fixed in a through-hole in the ferrule central portion , an optical element having a Faraday rotator joined to a tip surface of the ferrule, and the Faraday A magnet that applies a magnetic field to the rotor, and by stepping the tip surface of the ferrule, a protrusion including the through hole is formed on the tip surface, and the optical element is connected to the outer diameter of the protrusion. A fiber stub with an optical element that is smaller than the optical element when the optical element is in contact with the outer periphery of the protrusion, and is bonded to the end face of the protrusion;
A sleeve opened at both ends, holding a plug ferrule for an optical connector in one opening, and inserting the ferrule rear end side of the fiber stub in the other opening;
A holder having a through hole, the holder formed by inserting and fixing the tip side of the ferrule into the through hole,
The optical receptacle with an optical element , wherein the fiber stub is inserted into the holder and the sleeve so that a part of the magnet is positioned in the through hole of the holder .
上記磁石を筒状に形成し、かつ、上記突出部を柱状に形成し、上記磁石を前記突出部に嵌装したことを特徴とする請求項に記載の光学素子付き光レセプタクル。 2. The optical receptacle with an optical element according to claim 1 , wherein the magnet is formed in a cylindrical shape, the protrusion is formed in a columnar shape, and the magnet is fitted into the protrusion. 上記磁石の外径を上記フェルールの外径と同じかそれ以下としたことを特徴とする請求項に記載の光学素子付き光レセプタクル。 2. The optical receptacle with an optical element according to claim 1 , wherein the outer diameter of the magnet is equal to or smaller than the outer diameter of the ferrule. 上記突出部の端面が斜め加工されていることを特徴とする請求項1に記載の光学素子付き光レセプタクル。   The optical receptacle with an optical element according to claim 1, wherein an end surface of the protruding portion is obliquely processed. 発光素子を有する光学ユニットと、請求項1に記載の光学素子付き光レセプタクルと、を備えた光モジュールであって、
上記発光素子の光が、上記光学素子に入射されることを特徴とする光モジュール。
An optical module comprising: an optical unit having a light emitting element; and an optical receptacle with an optical element according to claim 1,
An optical module, wherein light from the light emitting element is incident on the optical element.
請求項1に係る光レセプタクルの製造方法であって、
前記ファイバスタブの突出部に前記光学素子を取り付け、光学素子付きファイバスタブを形成する工程と、
上記光学素子付きファイバスタブの先端をホルダに固定し、後端を光コネクタが挿入可能なスリーブに固定して光レセプタクルを形成する工程と、を備え、
前記光学素子を取り付ける工程において、前記接着剤の表面張力を利用して前記光学素子が前記突出部の外側にはみ出ないように前記光学素子と前記光ファイバの位置合わせをすることを特徴とする光レセプタクルの製造方法。
A method of manufacturing an optical receptacle according to claim 1,
Attaching the optical element to the protrusion of the fiber stub and forming a fiber stub with an optical element;
Fixing the tip of the fiber stub with the optical element to a holder and fixing the rear end to a sleeve into which an optical connector can be inserted to form an optical receptacle, and
In the step of attaching the optical element, the optical element and the optical fiber are aligned using the surface tension of the adhesive so that the optical element does not protrude outside the protrusion. Receptacle manufacturing method.
上記光学素子付きファイバスタブの形成工程後、上記光レセプタクルの形成工程前に、上記光学素子付きファイバスタブの光学特性を検査する検査工程を備えたことを特徴とする請求項に記載の光レセプタクルの製造方法。 7. The optical receptacle according to claim 6 , further comprising an inspection step of inspecting optical characteristics of the fiber stub with an optical element after the step of forming the fiber stub with the optical element and before the step of forming the optical receptacle. Manufacturing method. 記検査工程において、上記光学素子付きファイバスタブの光学素子側から光を入射し、上記光学素子付きファイバスタブを光軸回りに回転させながらファイバスタブ後端から出射される光の最大出力Pを測定し、上記最大出力Pに基づいて挿入損失を測定することを特徴とする請求項7に記載の光レセプタクルの製造方法。 In the above SL inspection process, light is incident from the optical element side of the optical element with the fiber stub, the maximum output P 1 of the light emitted from the fiber stub rear while rotating the fiber stub with the optical element about the optical axis The optical receptacle manufacturing method according to claim 7, wherein the insertion loss is measured based on the maximum output P 1 . 記検査工程において、上記光学素子付きファイバスタブの後端側から光を入射し、上記光学素子付きファイバスタブを光軸回りに回転させながら上記光学素子から出射される光の最大出力Pを測定し、上記最大出力Pに基づいてアイソレーションを測定することを特徴とする請求項7に記載の光レセプタクルの製造方法。 In the above SL inspection process, the light incident from the rear end side of the optical element with the fiber stub, the maximum output P 2 of the light emitted from the optical element while rotating the fiber stub with the optical element about the optical axis measured, the optical receptacle of the manufacturing method according to claim 7, characterized in that measuring the isolation on the basis of the maximum output P 2.
JP2005023670A 2004-01-29 2005-01-31 Fiber stub with optical element, optical receptacle and optical module Expired - Fee Related JP4776934B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005023670A JP4776934B2 (en) 2004-01-29 2005-01-31 Fiber stub with optical element, optical receptacle and optical module

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004021950 2004-01-29
JP2005023670A JP4776934B2 (en) 2004-01-29 2005-01-31 Fiber stub with optical element, optical receptacle and optical module

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010100571A Division JP5355486B2 (en) 2004-01-29 2010-04-26 Fiber stub with optical element, optical receptacle and optical module

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005242347A JP2005242347A (en) 2005-09-08
JP4776934B2 true JP4776934B2 (en) 2011-09-21

Family

ID=35024083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005023670A Expired - Fee Related JP4776934B2 (en) 2004-01-29 2005-01-31 Fiber stub with optical element, optical receptacle and optical module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4776934B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6863683B2 (en) 2016-04-26 2021-04-21 信越化学工業株式会社 Optical isolator
WO2020261374A1 (en) * 2019-06-25 2020-12-30 日本電信電話株式会社 Optical connector and optical connection structure
JP7189977B2 (en) * 2021-01-18 2022-12-14 信越化学工業株式会社 optical isolator

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0688926A (en) * 1992-07-24 1994-03-29 Tdk Corp Optical fiber terminal with optical isolator and its assember method
JPH10133146A (en) * 1996-10-30 1998-05-22 Kyocera Corp Capillary optical isolator
JP2001154146A (en) * 1999-11-25 2001-06-08 Tokin Corp Optical isolator device
JP3924104B2 (en) * 2000-01-28 2007-06-06 信越化学工業株式会社 Ferrule connection type optical isolator with optical fiber
JP2002169063A (en) * 2000-11-29 2002-06-14 Kyocera Corp Optical fiber pigtail with optical isolator and its assembling method
JP4548988B2 (en) * 2001-08-30 2010-09-22 京セラ株式会社 Receptacle with optical isolator and its assembly method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005242347A (en) 2005-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5355486B2 (en) Fiber stub with optical element, optical receptacle and optical module
JP2011054995A (en) Package with integrated lens and optical assembly incorporating package
US11482559B2 (en) Optical semiconductor device and method of assembling optical semiconductor device
JP4776934B2 (en) Fiber stub with optical element, optical receptacle and optical module
JP4348636B2 (en) Receptacle with optical isolator and method for manufacturing the same
JP2010135688A (en) Method for manufacturing optical module
JP2007298643A (en) Optical element module and manufacturing method thereof
JP4883927B2 (en) Optical receptacle with lens and optical module using the same
JP2008268892A (en) Optical isolator module and optical element module using the same
JP3904991B2 (en) Optical receptacle and optical module using the same
JP2005241808A (en) Fiber stub with optical isolator, optical receptacle with optical isolator, and optical module
JPH08122578A (en) Optical module and its assembling method
JP4262136B2 (en) Optical isolator module with transparent window and optical element module
JP6054468B2 (en) Optical module
JP2011248048A (en) Optical fiber pig tail and optical module using the same
JP2004325607A (en) Receptacle for optical module
JP2005070467A (en) Optical receptacle with optical isolator and optical module using the same
JP2006184339A (en) Optical module
JP2890429B2 (en) Support component for optical semiconductor element and optical semiconductor device
JP7210120B2 (en) Optical coupling structure, optical coupling method, camera module
JP5398355B2 (en) Fiber stub with optical isolator, optical receptacle with optical isolator, and optical module
JP5766043B2 (en) Fiber stub with optical element and optical receptacle and optical module using the same
JP2008268847A (en) Optical isolator and optical module using the same
JPH09152526A (en) Light source laser module for optical communication
JP2005242314A (en) Optical receptacle with optical isolator and optical module using the same

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20070907

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071019

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090403

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090414

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090615

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100126

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100426

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20100611

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20100723

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110427

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110629

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4776934

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140708

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees