JP2024157058A

JP2024157058A - Optical module and method for assembling the same

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Publication number: JP2024157058A
Application number: JP2021120319A
Authority: JP
Inventors: 健太向島; 均畑山; 雅弘柴田
Original assignee: Sumitomo Electric Optifrontier Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Optifrontier Co Ltd
Filing date: 2021-07-21
Publication date: 2024-11-07

Abstract

An optical module capable of reducing connection loss of obliquely cut optical fibers is provided.
[Solution] An optical module 1 is disclosed that includes a collimator 10, an optical component 20, and a base 30. The collimator 10 has an optical fiber 12 that is obliquely cut so that the tip is inclined at a first angle with respect to a plane perpendicular to its central axis, a lens optically coupled to the optical fiber 12, and a cylindrical portion that houses the tip portion of the optical fiber 12 and the lens. The optical component 20 is optically coupled to the collimator 10. The collimator 10 and the optical component 20 are placed on the base 30. The base 30 is provided with a groove 32 that houses at least a portion of the collimator 10 and determines the axial direction of the housed collimator. A central axis C2 of the groove 32 is inclined at a second angle with respect to a reference line parallel to the optical axis of the optical component 20.
[Selected figure] Figure 2

Description

本開示は、光学モジュール、及び光学モジュールの組み立て方法に関する。 This disclosure relates to an optical module and a method for assembling an optical module.

特許文献１には、異なる波長成分を有する波長多重光を分波する光分波器を備えた光受信モジュールが開示されている。 Patent document 1 discloses an optical receiving module equipped with an optical splitter that splits wavelength-multiplexed light having different wavelength components.

特開２０１６－１７０３６３号公報JP 2016-170363 A 特開２００４－０９４２４２号公報JP 2004-094242 A

光分波器等の光部品を備えた光学モジュールでは、例えば、図８に示すように、光ファイバ１１２が接続されたコリメータ１１０がプラットホーム１３０に設けたＶ溝１３２に設置されている。そして、出射部１１４からの光が光部品１２０の入出射面１２１に対して垂直に入射されるようにコリメータ１１０が調芯されている。しかしながら、コリメータに先端部分が収納される光ファイバでは、出射した光の反射戻り光を防止するため、光ファイバの先端を例えば８度の傾斜となるように斜めカットすることがある（図３を参照）。このような斜めカットにより、光ファイバから出射する光は、コリメータの中心軸に対して例えば０．２度程度傾いて出射される。これにより、斜めカットした光ファイバを光部品に結合する際に接続損失が生じていた。 In an optical module equipped with optical components such as an optical splitter, for example, as shown in FIG. 8, a collimator 110 connected to an optical fiber 112 is installed in a V-groove 132 provided in a platform 130. The collimator 110 is aligned so that light from the output 114 is perpendicularly incident on the input/output surface 121 of the optical component 120. However, in an optical fiber whose tip is stored in the collimator, the tip of the optical fiber may be cut obliquely, for example, at an inclination of 8 degrees, in order to prevent the emitted light from being reflected back (see FIG. 3). With such an oblique cut, the light emitted from the optical fiber is emitted at an inclination of, for example, about 0.2 degrees with respect to the central axis of the collimator. This causes a connection loss when the obliquely cut optical fiber is coupled to the optical component.

そこで、本開示では、斜めカットした光ファイバの接続損失を低減することができる、光学モジュール及び光学モジュールの組み立て方法を提供する。 Therefore, this disclosure provides an optical module and an optical module assembly method that can reduce the connection loss of an obliquely cut optical fiber.

本開示の一側面に係る光学モジュールは、コリメータ、光部品、及び、基台を備える。コリメータは、自らの中心軸に垂直な平面に対して先端が第１角度で傾斜するように斜めカットされている光ファイバ、光ファイバに光学的に結合されるレンズ、並びに、光ファイバの先端部分及びレンズを収納する筒部を有する。光部品は、コリメータに光学的に結合される。基台にはコリメータ及び光部品が設置される。基台には溝が設けられ、溝は、コリメータの少なくとも一部を収納すると共に収納されたコリメータの軸方向を定める。溝の中心軸は、光部品の光軸に平行な基準線に対して第２角度で傾斜する。 An optical module according to one aspect of the present disclosure includes a collimator, an optical component, and a base. The collimator has an optical fiber that is cut obliquely so that the tip is inclined at a first angle with respect to a plane perpendicular to its central axis, a lens optically coupled to the optical fiber, and a cylindrical portion that houses the tip portion of the optical fiber and the lens. The optical component is optically coupled to the collimator. The collimator and the optical component are placed on the base. A groove is provided in the base, and the groove houses at least a portion of the collimator and determines the axial direction of the housed collimator. The central axis of the groove is inclined at a second angle with respect to a reference line parallel to the optical axis of the optical component.

本開示の一側面に係る光学モジュールの組み立て方法は、自らの中心軸に垂直な平面に対して先端が第１角度で傾斜するように斜めカットされている光ファイバ、光ファイバに光学的に結合されるレンズ、並びに、光ファイバの先端部分及びレンズを収納する筒部を有するコリメータを準備する工程と、光部品を準備する工程と、コリメータの少なくとも一部を収納すると共に収納されたコリメータの軸方向を定める溝が設けられた基台を準備する工程と、基台の溝に対して所定の位置となるように光パワー測定装置を配置する工程と、コリメータを基台の溝に配置すると共に、コリメータから光を出射させながらコリメータを溝内で回転して光パワー測定装置で光パワーを測定して調芯を行う工程と、測定した光パワーが所定値を超えて調芯を終了した後に、溝内に配置されているコリメータを固定する工程と、光部品を基台の所定の箇所に設置して固定する工程と、を備える。基台の溝は、溝の中心軸が基台に固定された光部品の光軸に平行な基準線に対して第２角度で傾斜するように形成されている。 A method for assembling an optical module according to one aspect of the present disclosure includes the steps of: preparing an optical fiber cut obliquely so that the tip is inclined at a first angle with respect to a plane perpendicular to its central axis; a lens optically coupled to the optical fiber; and a collimator having a cylindrical portion for housing the tip portion of the optical fiber and the lens; preparing an optical component; preparing a base having a groove for housing at least a portion of the collimator and for determining the axial direction of the housed collimator; arranging an optical power measuring device so that the device is at a predetermined position with respect to the groove of the base; placing the collimator in the groove of the base, rotating the collimator in the groove while emitting light from the collimator, and measuring the optical power with the optical power measuring device to perform alignment; fixing the collimator placed in the groove after the measured optical power exceeds a predetermined value and alignment is completed; and installing and fixing the optical component at a predetermined position on the base. The groove of the base is formed so that the central axis of the groove is inclined at a second angle with respect to a reference line parallel to the optical axis of the optical component fixed to the base.

本開示によれば、斜めカットした光ファイバの接続損失を低減することができる。 This disclosure makes it possible to reduce the connection loss of an optical fiber that is cut at an angle.

図１は、一実施形態に係る光学モジュールを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an optical module according to an embodiment. 図２は、図１に示す光学モジュールの一部を上方から視た上面図である。FIG. 2 is a top view of a part of the optical module shown in FIG. 1 as viewed from above. 図３は、コリメータに収納される光ファイバ及びコリメータレンズを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an optical fiber and a collimator lens housed in the collimator. 図４は、図１に示す光学モジュールでの光の分波又は合波の例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of demultiplexing or multiplexing of light in the optical module shown in FIG. 図５は、図１に示す光学モジュールのプラットホームに光合分波器が設置された状態を示す上面図である。FIG. 5 is a top view showing a state in which an optical multiplexer/demultiplexer is installed on the platform of the optical module shown in FIG. 図６は、図１に示す光学モジュールの組み立て方法を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a method of assembling the optical module shown in FIG. 図７は、プラットホーム上において行うコリメータの調芯作業を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the alignment work of the collimator performed on the platform. 図８は、光学モジュールの一般的な組み立て方法を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a general method of assembling an optical module.

［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。一実施形態に係る光学モジュールは、コリメータ、光部品、及び、基台を備える。コリメータは、自らの中心軸に垂直な平面に対して先端が第１角度で傾斜するように斜めカットされている光ファイバ、光ファイバに光学的に結合されるレンズ、並びに、光ファイバの先端部分及びレンズを収納する筒部を有する。光部品は、コリメータに光学的に結合される。基台にはコリメータ及び光部品が設置される。基台には溝が設けられており、溝は、コリメータの少なくとも一部を収納すると共に収納されたコリメータの軸方向を定める。溝の中心軸は、光部品の光軸に平行な基準線に対して第２角度で傾斜する。 [Description of the embodiments of the present disclosure]
First, the contents of the embodiments of the present disclosure will be listed and described. An optical module according to an embodiment includes a collimator, an optical component, and a base. The collimator has an optical fiber that is obliquely cut so that the tip is inclined at a first angle with respect to a plane perpendicular to its central axis, a lens optically coupled to the optical fiber, and a cylindrical portion that houses the tip portion of the optical fiber and the lens. The optical component is optically coupled to the collimator. The collimator and the optical component are installed on the base. A groove is provided in the base, and the groove houses at least a portion of the collimator and determines the axial direction of the housed collimator. The central axis of the groove is inclined at a second angle with respect to a reference line parallel to the optical axis of the optical component.

この光学モジュールでは、斜めカットされている光ファイバを収納するコリメータが配置される基台の溝が、光部品の光軸に平行な基準線に対して第２角度で傾斜するように構成されている。この場合、斜めカットされている光ファイバから出射される光の入射軸が光部品の光軸に平行な基準線に一致する。これにより、斜めカットした光ファイバにおける光部品に対する接続損失を低減することができる。また、基準線に対して傾斜する溝にコリメータが配置される構成であるため、光ファイバから出射される光の入射軸が基準線に一致した状態を長期に亘って容易に維持することができる。これにより、長期に亘って低接続損失である光学モジュールを提供することができる。 In this optical module, the groove of the base in which the collimator that houses the diagonally cut optical fiber is placed is configured to be inclined at a second angle with respect to a reference line parallel to the optical axis of the optical component. In this case, the incident axis of the light emitted from the diagonally cut optical fiber coincides with the reference line parallel to the optical axis of the optical component. This makes it possible to reduce the connection loss of the diagonally cut optical fiber to the optical component. In addition, because the collimator is configured to be placed in a groove that is inclined with respect to the reference line, it is possible to easily maintain the state in which the incident axis of the light emitted from the optical fiber coincides with the reference line over a long period of time. This makes it possible to provide an optical module that has low connection loss over a long period of time.

一実施形態として、第２角度は０．１度以上２度以下であってもよい。この場合、例えば８度程度に斜めカットされた光ファイバから出射される光の入射軸をより確実に基準線に一致させることができる。これにより、斜めカットした光ファイバの光部品に対する接続損失をより確実に低減することができる。なお、この場合において、第２角度は、第１角度に応じて設定されてもよい。 In one embodiment, the second angle may be 0.1 degrees or more and 2 degrees or less. In this case, the axis of incidence of light emitted from an optical fiber that has been cut at an angle of, for example, about 8 degrees can be more reliably aligned with the reference line. This makes it possible to more reliably reduce the connection loss of the optical fiber that has been cut at an angle to the optical component. In this case, the second angle may be set according to the first angle.

一実施形態として、溝はＶ溝であってもよく、光部品は、光合分波器であってもよい。溝がＶ溝である場合、外形が円筒形状であるコリメータを中心軸周りに回転することができるため調芯する作業を行いやすくなることから、光ファイバから出射される光の入射軸をより確実に基準線に一致させることができる。また、光部品が光合分波器である場合、入射光の光軸ズレによる接続損失が光の合分波に与える影響が大きい。このため、光の入射軸をより確実に基準線に一致させることにより、光学モジュールにおいて、より確実に光の合分波を行うことが可能となる。 In one embodiment, the groove may be a V-groove, and the optical component may be an optical multiplexer/demultiplexer. When the groove is a V-groove, the collimator, which has a cylindrical outer shape, can be rotated around the central axis, making it easier to perform the alignment work, and the incident axis of the light emitted from the optical fiber can be more reliably aligned with the reference line. Also, when the optical component is an optical multiplexer/demultiplexer, the connection loss due to the misalignment of the optical axis of the incident light has a large impact on the multiplexing and demultiplexing of light. Therefore, by more reliably aligning the incident axis of light with the reference line, it is possible to more reliably perform multiplexing and demultiplexing of light in the optical module.

また、一実施形態に係る光学モジュールの製造方法は、自らの中心軸に垂直な平面に対して先端が第１角度で傾斜するように斜めカットされている光ファイバ、光ファイバに光学的に結合されるレンズ、並びに、光ファイバの先端部分及びレンズを収納する筒部を有するコリメータを準備する工程と、光部品を準備する工程と、コリメータの少なくとも一部を収納すると共に収納されたコリメータの軸方向を定める溝が設けられた基台を準備する工程と、基台の溝に対して所定の位置となるように光パワー測定装置を配置する工程と、コリメータを基台の溝に配置すると共に、コリメータから光を出射させながらコリメータを溝内で回転して光パワー測定装置で光パワーを測定して調芯を行う工程と、測定した光パワーが所定値を超えて調芯を終了した後に、溝内に配置されているコリメータを固定する工程と、光部品を基台の所定の箇所に設置して固定する工程と、を備える。基台の溝は、溝の中心軸が基台に固定された光部品の光軸に平行な基準線に対して第２角度で傾斜するように形成されている。 In addition, a manufacturing method of an optical module according to one embodiment includes the steps of preparing an optical fiber cut obliquely so that the tip is inclined at a first angle with respect to a plane perpendicular to its central axis, a lens optically coupled to the optical fiber, and a collimator having a cylindrical portion for housing the tip portion of the optical fiber and the lens, preparing an optical component, preparing a base having a groove for housing at least a part of the collimator and for determining the axial direction of the housed collimator, arranging an optical power measuring device so as to be at a predetermined position with respect to the groove of the base, placing the collimator in the groove of the base, rotating the collimator in the groove while emitting light from the collimator, measuring the optical power with the optical power measuring device and performing alignment, fixing the collimator placed in the groove after the measured optical power exceeds a predetermined value and completing alignment, and installing and fixing the optical component at a predetermined position on the base. The groove of the base is formed so that the central axis of the groove is inclined at a second angle with respect to a reference line parallel to the optical axis of the optical component fixed to the base.

この光学モジュールの製造方法によれば、基準線に対して傾斜している溝にコリメータを設置し、この溝に設置されたコリメータを回転させることで調芯を行っている。この場合、回転調芯のみ又は回転調芯に少し追加した調芯作業で、光ファイバの調芯を完了することができ、調芯作業を容易なものとすることができる。また、調芯作業が容易になることから、製造される光学モジュール間での接続損失のバラツキを低減することが可能となる。 According to this method of manufacturing an optical module, a collimator is placed in a groove that is inclined with respect to a reference line, and alignment is performed by rotating the collimator placed in this groove. In this case, the alignment of the optical fiber can be completed by rotational alignment alone or by rotational alignment plus a small amount of additional alignment work, making the alignment work easier. In addition, because the alignment work is easier, it is possible to reduce the variation in connection loss between the optical modules manufactured.

上記の光学モジュールの組み立て方法の一実施形態として、調芯を行う工程では、光パワー測定装置で測定される光パワーが最大値となった場合、コリメータの溝内での回転を終了してもよい。この場合、光ファイバの接続損失をより低減することができる。 As one embodiment of the above-mentioned optical module assembly method, in the alignment process, the rotation of the collimator in the groove may be terminated when the optical power measured by the optical power measuring device reaches a maximum value. In this case, the connection loss of the optical fiber can be further reduced.

［本開示の実施形態の詳細］
本開示に係る光学モジュール及び光学モジュールの製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示される、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明においては同一の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 [Details of the embodiment of the present disclosure]
Specific examples of the optical module and the manufacturing method of the optical module according to the present disclosure will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to these examples, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims as defined by the claims. In the following description, the same elements in the description of the drawings will be given the same reference numerals, and duplicated descriptions will be omitted.

図１は、一実施形態に係る光学モジュールを示す斜視図である。図２は、図１に示す光学モジュールの一部を上方から視た上面図である。図１及び図２に示すように、光学モジュール１は、コリメータ１０、光合分波器２０（光部品）、プラットホーム３０（基台）、及び、レセプタクル４０を備えている。レセプタクル４０は、光ファイバ１２を介してコリメータ１０に光学的に結合される。光学モジュール１では、例えば波長多重光を分波する場合、レセプタクル４０側から入射される光が光ファイバ１２を介して伝搬され、コリメータ１０の出射部１４から出射されて光合分波器２０に入射する。光合分波器２０では、入射した波長多重光を分波して、各波長成分の光として出射する。なお、図２等では、理解の容易のため、コリメータ１０が傾斜して配置されている点を強調して示している。 1 is a perspective view showing an optical module according to an embodiment. FIG. 2 is a top view of a part of the optical module shown in FIG. 1. As shown in FIGS. 1 and 2, the optical module 1 includes a collimator 10, an optical multiplexer/demultiplexer 20 (optical components), a platform 30 (base), and a receptacle 40. The receptacle 40 is optically coupled to the collimator 10 via an optical fiber 12. In the optical module 1, for example, when demultiplexing wavelength-multiplexed light, light incident from the receptacle 40 side is propagated through the optical fiber 12, emitted from the output portion 14 of the collimator 10, and enters the optical multiplexer/demultiplexer 20. The optical multiplexer/demultiplexer 20 demultiplexes the incident wavelength-multiplexed light and emits it as light of each wavelength component. Note that in FIG. 2 and other figures, the fact that the collimator 10 is arranged at an angle is emphasized for ease of understanding.

図３は、コリメータに収納される光ファイバ及びコリメータレンズを示す図である。図３に示すように、コリメータ１０は、光ファイバ１２、コリメータレンズ１６（レンズ）、及び、筒部１８を有している。コリメータ１０は、光ファイバ１２の先端１２ａを含む先端部分１２ｂとコリメータレンズ１６とを筒部１８内に収納する。光ファイバ１２は、自らの中心軸に垂直な平面に対して先端１２ａが角度Ｔ１（第１角度）で傾斜するように斜めカットされている。光ファイバ１２の先端１２ａは、光ファイバ１２の中心軸に直交する面に対して例えば８度となるように斜めカットされている。コリメータレンズ１６は、出射部１４の内側であって且つ光ファイバ１２の中心軸上に配置され、光ファイバ１２から出射される光をコリメート光に変換する。光ファイバ１２が斜めカットされていることから、コリメータ１０（コリメータレンズ１６）からの光Ｌは、コリメータ１０の中心軸Ｃ１に対して角度Ｔ２（第２角度）傾いて出射される。 Figure 3 is a diagram showing the optical fiber and collimator lens housed in the collimator. As shown in Figure 3, the collimator 10 has an optical fiber 12, a collimator lens 16 (lens), and a tube portion 18. The collimator 10 houses the tip portion 12b including the tip 12a of the optical fiber 12 and the collimator lens 16 in the tube portion 18. The optical fiber 12 is cut obliquely so that the tip 12a is inclined at an angle T1 (first angle) with respect to a plane perpendicular to its central axis. The tip 12a of the optical fiber 12 is cut obliquely so that it is, for example, 8 degrees with respect to a plane perpendicular to the central axis of the optical fiber 12. The collimator lens 16 is disposed inside the emission portion 14 and on the central axis of the optical fiber 12, and converts the light emitted from the optical fiber 12 into collimated light. Since the optical fiber 12 is cut obliquely, the light L from the collimator 10 (collimator lens 16) is emitted at an angle T2 (second angle) with respect to the central axis C1 of the collimator 10.

図４は、光合分波器２０に入射された光Ｌの分波及び合波を説明するための模式図である。図４に示すように、光合分波器２０は、コリメータ１０に光学的に結合されており、コリメータ１０からの波長多重光である光Ｌが光入出射面２１から入射される。光合分波器２０は、光透過性の材料から構成される本体２２、本体２２の一方の側面２２ａに設けられる波長選択フィルタ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ及び２４ｄ、及び、本体２２の他方の側面２２ｂに設けられる反射ミラー２６を備える。各波長選択フィルタ２４ａから２４ｄは、所定の波長成分の光のみを透過し、他の波長成分を含む光を反射する。反射ミラー２６は、全ての光を反射する。波長選択フィルタ２４ａから２４ｄのそれぞれは個別のコリメータ（不図示）に例えば光学的に結合され、各波長選択フィルタ２４ａから２４ｄを透過する光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄは、対応する個別のコリメータに入射される。なお、個別のコリメータに入射された光は、フォトダイオード等の受光素子により受光される。 Figure 4 is a schematic diagram for explaining the demultiplexing and multiplexing of light L incident on the optical multiplexer/demultiplexer 20. As shown in Figure 4, the optical multiplexer/demultiplexer 20 is optically coupled to the collimator 10, and light L, which is wavelength-multiplexed light from the collimator 10, is incident on the light input/output surface 21. The optical multiplexer/demultiplexer 20 includes a body 22 made of a light-transmitting material, wavelength selection filters 24a, 24b, 24c, and 24d provided on one side 22a of the body 22, and a reflection mirror 26 provided on the other side 22b of the body 22. Each of the wavelength selection filters 24a to 24d transmits only light of a predetermined wavelength component and reflects light containing other wavelength components. The reflection mirror 26 reflects all light. Each of the wavelength-selective filters 24a to 24d is optically coupled to an individual collimator (not shown), and the light La, Lb, Lc, and Ld transmitted through each of the wavelength-selective filters 24a to 24d is incident on the corresponding individual collimator. The light incident on the individual collimators is received by a light-receiving element such as a photodiode.

光合分波器２０を光分波器として用いる場合、光ファイバ１２を伝搬した波長多重光がコリメータレンズ１６を介して、光入出射面２１から光合分波器２０内に入射する。入射した波長多重光は、まず波長選択フィルタ２４ａに達する。波長選択フィルタ２４ａは波長成分λ₁を含む光Ｌａを透過し、他の波長成分λ_２からλ_４を含む光Ｌ１を反射する。この光Ｌ１は、反射ミラー２６によって反射され、波長選択フィルタ２４ｂに達する。波長選択フィルタ２４ｂは波長成分λ_２を含む光Ｌｂを透過し、他の波長成分λ_３及びλ_４を含む光Ｌ２を反射する。この光Ｌ２は、反射ミラー２６によって反射されて、波長選択フィルタ２４ｃに達する。波長選択フィルタ２４ｃは波長成分λ_３を含む光Ｌｃを透過し、他の波長成分λ_４を含む光Ｌ３を反射する。この光Ｌ３は、反射ミラー２６によって反射されて、波長選択フィルタ２４ｄに達する。波長選択フィルタ２４ｄは波長成分λ_４を含む光Ｌｄを透過し、他の波長成分を含む光を反射する。このように、光合分波器２０により波長多重光が分波される。 When the optical multiplexer/demultiplexer 20 is used as an optical demultiplexer, the wavelength-multiplexed light propagating through the optical fiber 12 enters the optical multiplexer/demultiplexer 20 from the light input/output surface 21 via the collimator lens 16. The incident wavelength-multiplexed light first reaches the wavelength-selective filter 24a. The wavelength-selective filter 24a transmits the light La including the wavelength component λ ₁ and reflects the light L1 including the other wavelength components λ ₂ to λ _4. This light L1 is reflected by the reflecting mirror 26 and reaches the wavelength-selective filter 24b. The wavelength-selective filter 24b transmits the light Lb including the wavelength component λ ₂ and reflects the light L2 including the other wavelength components λ ₃ and λ _4. This light L2 is reflected by the reflecting mirror 26 and reaches the wavelength-selective filter 24c. The wavelength-selective filter 24c transmits the light Lc including the wavelength component λ ₃ and reflects the light L3 including the other wavelength component λ ₄ . The light L3 is reflected by the reflecting mirror 26 and reaches the wavelength-selective filter 24d. The wavelength-selective filter 24d transmits the light Ld containing the wavelength component _λ4 and reflects light containing other wavelength components. In this manner, the wavelength-multiplexed light is demultiplexed by the optical multiplexer/demultiplexer 20.

また、光合分波器２０を光合波器として用いる場合、光合分波器２０は、各波長選択フィルタ２４ａから２４ｄに入射される波長成分λ₁からλ_４を含む光ＬａからＬｄを合波して波長多重光とする。そして、光合分波器２０は、この波長多重光をコリメータレンズ１６を介して光ファイバ１２に入射する。即ち、互いに波長が異なる波長成分λ₁からλ_４の光が、光合分波器２０が光分波器として用いられる場合の光路を逆方向に伝搬する。なお、光合分波器２０は、上述した構成は一例であり、その他の構成であってもよい。 Furthermore, when the optical multiplexer/demultiplexer 20 is used as an optical multiplexer, the optical multiplexer/demultiplexer 20 multiplexes the light La to Ld including the wavelength components λ ₁ to λ ₄ incident on each of the wavelength selection filters 24 a to 24 d to generate wavelength-multiplexed light. The optical multiplexer/demultiplexer 20 then inputs this wavelength-multiplexed light into the optical fiber 12 via the collimator lens 16. That is, the light of the wavelength components λ ₁ to λ ₄ having different wavelengths propagates in the opposite direction along the optical path when the optical multiplexer/demultiplexer 20 is used as an optical demultiplexer. Note that the above-mentioned configuration of the optical multiplexer/demultiplexer 20 is merely an example, and other configurations may be used.

プラットホーム３０は、図１及び図２に示すように、コリメータ１０及び光合分波器２０を設置するための部材であり、例えば、板状の部材から構成される。プラットホーム３０は、例えばガラス、プラスチック、金属等から形成することができる。プラットホーム３０には、コリメータ１０を収納する溝３２が設けられている（図６を参照）。溝３２は、プラットホーム３０の長手方向（図２の左右方向）に沿って延在している。溝３２は、例えば断面形状がＶ字状のＶ溝であるが、溝３２に収納したコリメータ１０をコリメータ１０の中心軸Ｃ１を中心として回転可能であれば、断面Ｕ字形状の溝や断面矩形形状の溝等の他の形状の溝であってもよい。 As shown in Figs. 1 and 2, the platform 30 is a member for installing the collimator 10 and the optical multiplexer/demultiplexer 20, and is composed of, for example, a plate-shaped member. The platform 30 can be formed of, for example, glass, plastic, metal, etc. The platform 30 is provided with a groove 32 for storing the collimator 10 (see Fig. 6). The groove 32 extends along the longitudinal direction of the platform 30 (the left-right direction in Fig. 2). The groove 32 is, for example, a V-groove with a V-shaped cross section, but may be a groove of other shapes, such as a groove with a U-shaped cross section or a groove with a rectangular cross section, as long as the collimator 10 stored in the groove 32 can be rotated around the central axis C1 of the collimator 10.

溝３２は、溝３２の中心軸Ｃ２がプラットホーム３０に設置される光合分波器２０の光軸に平行な基準線Ｓに対して角度Ｔ２傾斜するように、延在している（図５を参照）。ここで光合分波器２０の光軸とは、例えば前記した光分波器の例の場合は、波長成分λ_４を含む光Ｌｄが、波長選択フィルタ２４ａから２４ｃおよび反射ミラー２６で順次反射されて透過し波長選択フィルタ２４ｄに所定の損失以下で到達するような光路において、最初に反射される波長選択フィルタ２４ａへの入射光路を意味する。このように溝３２が傾斜していることから、溝３２に収納されたコリメータ１０（光ファイバ１２）も基準線Ｓに対して角度Ｔ２傾斜する。これにより、光ファイバ１２から出射される光Ｌが光合分波器２０の光軸に平行な方向で入射するように構成される。溝３２上に配置されたコリメータ１０は、後述する調芯方法で説明するように、光ファイバ１２から出射される光のパワーが最大値（又は所定の基準値以上）となる回転位置まで回転し、その後、光硬化性の接着剤等により溝３２内に固定される。この角度Ｔ２は、光ファイバ１２の斜めカットの角度Ｔ１の値に応じて設定される傾斜角度であり、光ファイバ１２の先端の斜めカットの角度Ｔ１が８度の場合には、例えば０．１度以上２度以下であってもよい。 The groove 32 extends so that the central axis C2 of the groove 32 is inclined at an angle T2 with respect to a reference line S parallel to the optical axis of the optical multiplexer/demultiplexer 20 installed on the platform 30 (see FIG. 5). Here, the optical axis of the optical multiplexer/demultiplexer 20 means, for example, in the case of the above-mentioned example of the optical demultiplexer, the incident optical path to the wavelength selection filter 24a that is first reflected in the optical path in which the light Ld containing the wavelength component λ ₄ is reflected successively by the wavelength selection filters 24a to 24c and the reflection mirror 26, transmitted, and reaches the wavelength selection filter 24d with a predetermined loss or less. Since the groove 32 is inclined in this way, the collimator 10 (optical fiber 12) housed in the groove 32 is also inclined at an angle T2 with respect to the reference line S. As a result, the light L emitted from the optical fiber 12 is configured to be incident in a direction parallel to the optical axis of the optical multiplexer/demultiplexer 20. The collimator 10 arranged on the groove 32 rotates to a rotation position where the power of the light emitted from the optical fiber 12 is maximum (or equal to or greater than a predetermined reference value), as will be described later in the alignment method, and is then fixed in the groove 32 with a photocurable adhesive or the like. This angle T2 is an inclination angle that is set according to the value of the angle T1 of the oblique cut of the optical fiber 12, and when the angle T1 of the oblique cut at the tip of the optical fiber 12 is 8 degrees, it may be, for example, 0.1 degrees or more and 2 degrees or less.

また、プラットホーム３０には、光合分波器２０を設置するための平面状の設置面３４が設けられている。光合分波器２０は、光入出射面２１がコリメータ１０側を向くと共に各波長選択フィルタ２４ａから２４ｄが外側を向くように、設置面３４における所定の位置に配置され、光透過性の接着剤等によりプラットホーム３０に固定される。プラットホーム３０には、各波長選択フィルタ２４ａから２４ｄから出射される光ＬａからＬｄを受光する受光素子（不図示）を設置してもよいし、受光素子に光ＬａからＬｄを導くためのプリズム部材などの光学部品を設けてもよいし、各波長選択フィルタ２４ａから２４ｄに所定波長の光を入射するための発光素子を設置してもよい。 The platform 30 is also provided with a planar installation surface 34 for installing the optical multiplexer/demultiplexer 20. The optical multiplexer/demultiplexer 20 is arranged at a predetermined position on the installation surface 34 so that the light input/output surface 21 faces the collimator 10 and each of the wavelength selection filters 24a to 24d faces outward, and is fixed to the platform 30 with a light-transmitting adhesive or the like. The platform 30 may be provided with a light receiving element (not shown) that receives the light La to Ld emitted from each of the wavelength selection filters 24a to 24d, or may be provided with an optical component such as a prism member for directing the light La to Ld to the light receiving element, or may be provided with a light emitting element for inputting light of a predetermined wavelength to each of the wavelength selection filters 24a to 24d.

続いて、上述した構成の光学モジュールの調芯を行って組み立てる方法について、図６及び図７を参照して、説明する。図６は、光学モジュールの組み立て方法を説明するための図である。図７は、プラットホーム上において行うコリメータの調芯作業を説明するための図である。 Next, a method for assembling the optical module having the above-mentioned configuration by performing alignment will be described with reference to Figs. 6 and 7. Fig. 6 is a diagram for explaining the method for assembling the optical module. Fig. 7 is a diagram for explaining the alignment work of the collimator performed on the platform.

まずは、図６に示すように、光ファイバ１２を収納するコリメータ１０、光合分波器２０、及び、プラットホーム３０を準備する。プラットホーム３０の溝３２は、上述したように、プラットホーム３０に光合分波器２０を設置した際に光合分波器２０の光軸に平行な基準線Ｓに対して角度Ｔ２で傾斜した状態で延在する。 First, as shown in FIG. 6, the collimator 10 for housing the optical fiber 12, the optical multiplexer/demultiplexer 20, and the platform 30 are prepared. As described above, the groove 32 of the platform 30 extends at an angle T2 with respect to the reference line S parallel to the optical axis of the optical multiplexer/demultiplexer 20 when the optical multiplexer/demultiplexer 20 is installed on the platform 30.

続いて、図７に示すように、溝３２が延在する方向であってコリメータ１０の理想光軸上（所定の位置）に光パワー測定装置５０を配置する。理想光軸は、光ファイバ１２からの出射光である光Ｌと平行に延在する軸である。光パワー測定装置５０は、例えば、オートコリメータ又はパワーメータである。光パワー測定装置５０は、溝３２に配置されるコリメータ１０から出射される光Ｌの出力パワーを測定する。 Next, as shown in FIG. 7, the optical power measuring device 50 is placed on the ideal optical axis (predetermined position) of the collimator 10 in the direction in which the groove 32 extends. The ideal optical axis is an axis that extends parallel to the light L, which is the light emitted from the optical fiber 12. The optical power measuring device 50 is, for example, an autocollimator or a power meter. The optical power measuring device 50 measures the output power of the light L emitted from the collimator 10 placed in the groove 32.

続いて、光パワー測定装置５０が設置されると、出射部１４が光パワー測定装置５０を向くようにコリメータ１０を溝３２に配置する。そして、コリメータ１０から光Ｌを出射させながらコリメータ１０を溝３２内で回転方向Ｄ１，Ｄ２に回転して光パワー測定装置５０で光パワーを測定して調芯を行う。例えば、図７に示す例では、光Ｌｗとなる回転位置では光パワー測定装置５０で検出される光パワーが弱い一方、光Ｌｓとなる回転位置では光パワー測定装置５０で検出される光パワーが強く（例えば最大値に）なる。この回転調芯の際、光パワー測定装置５０で測定される光が最大値又は所定値以上となる回転位置となったら、コリメータ１０の回転を終了する。 Next, when the optical power measuring device 50 is installed, the collimator 10 is placed in the groove 32 so that the output portion 14 faces the optical power measuring device 50. Then, while emitting light L from the collimator 10, the collimator 10 is rotated in the rotation directions D1 and D2 within the groove 32, and the optical power is measured by the optical power measuring device 50 to perform alignment. For example, in the example shown in FIG. 7, the optical power detected by the optical power measuring device 50 is weak at the rotation position where light Lw is obtained, while the optical power detected by the optical power measuring device 50 is strong (for example, maximum) at the rotation position where light Ls is obtained. During this rotation alignment, the rotation of the collimator 10 is terminated when the rotation position where the light measured by the optical power measuring device 50 is the maximum value or a predetermined value or more is reached.

続いて、コリメータ１０の回転調芯が終了すると、溝３２内に配置されているコリメータ１０を光硬化性の接着剤等により溝３２に固定する。また、光合分波器２０をプラットホーム３０の設置面３４の所定箇所に設置して、光硬化性の接着剤等により固定する。なお、光パワー測定装置５０での光ファイバ１２の出力パワーの測定に支障がないようであれば、光パワー測定装置５０で光ファイバ１２からの光Ｌのパワー測定の前に、光合分波器２０をプラットホーム３０に設置、固定してもよい。以上の工程により、図１等に示す光学モジュールの組み立てが終了する。 Next, when the rotational alignment of the collimator 10 is completed, the collimator 10 arranged in the groove 32 is fixed to the groove 32 with a photocurable adhesive or the like. The optical multiplexer/demultiplexer 20 is installed at a predetermined location on the installation surface 34 of the platform 30 and fixed with a photocurable adhesive or the like. Note that, if there is no problem in measuring the output power of the optical fiber 12 with the optical power measuring device 50, the optical multiplexer/demultiplexer 20 may be installed and fixed to the platform 30 before measuring the power of the light L from the optical fiber 12 with the optical power measuring device 50. The above steps complete the assembly of the optical module shown in FIG. 1, etc.

ここで、本実施形態に係る光学モジュール１による作用効果について説明する。図８は、光学モジュールの一般的な組み立て方法を説明するための図である。この光学モジュール１００では、コリメータ１１０が配置されるＶ溝１３２の中心軸Ｃ３が光合分波器である光部品１２０の光入出射面１２１に対して直交するように構成されている。コリメータ１１０に収納される光ファイバ１１２の先端が斜めカットされていない場合、このような光結合であっても接続損失の低下はそれほど問題にはならない。しかしながら、図３に示すように、光ファイバ１２から出射した光の反射戻り光を防止するため、光ファイバ１２の先端１２ａを例えば８度の傾斜となるように斜めにカットした場合、光ファイバ１２から出射する光Ｌは、コリメータ１０の中心軸Ｃ１に対して例えば０．２度程度傾いて出射される。このような場合、図８に示す構成では、斜めカットした光ファイバを光部品１２０に結合する際に接続損失が生じてしまう。 Here, the effect of the optical module 1 according to this embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram for explaining a general method of assembling an optical module. In this optical module 100, the central axis C3 of the V-groove 132 in which the collimator 110 is arranged is configured to be perpendicular to the light input/output surface 121 of the optical component 120, which is an optical multiplexer/demultiplexer. If the tip of the optical fiber 112 stored in the collimator 110 is not cut at an angle, the decrease in connection loss is not a significant problem even with such optical coupling. However, as shown in FIG. 3, if the tip 12a of the optical fiber 12 is cut at an angle of, for example, 8 degrees to prevent the reflected return light of the light emitted from the optical fiber 12, the light L emitted from the optical fiber 12 is emitted at an angle of, for example, about 0.2 degrees with respect to the central axis C1 of the collimator 10. In such a case, in the configuration shown in FIG. 8, connection loss occurs when the diagonally cut optical fiber is coupled to the optical component 120.

これに対し、本実施形態に係る光学モジュール１では、図５に示すように、斜めカットされている光ファイバ１２を収納するコリメータ１０が配置されるプラットホーム３０の溝３２が、光合分波器２０の光軸に平行な基準線Ｓに対して角度Ｔ２で傾斜するように構成されている。この構成によれば、斜めカットされている光ファイバ１２から出射される光Ｌの入射軸が光合分波器２０の光軸に平行な基準線Ｓに一致する。これにより、斜めカットした光ファイバ１２の光合分波器２０に対する接続損失を低減することができる。また、基準線Ｓに対して傾斜する溝３２にコリメータ１０が配置される構成であるため、光ファイバ１２から出射される光Ｌの入射軸が基準線Ｓに一致した状態を長期に亘って容易に維持することができる。即ち、コリメータ１０がずれてしまうといったことが抑制される。これにより、長期に亘って低接続損失である光学モジュールを提供することができる。 In contrast, in the optical module 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, the groove 32 of the platform 30 in which the collimator 10 that houses the diagonally cut optical fiber 12 is arranged is configured to be inclined at an angle T2 with respect to the reference line S parallel to the optical axis of the optical multiplexer/demultiplexer 20. With this configuration, the incident axis of the light L emitted from the diagonally cut optical fiber 12 coincides with the reference line S parallel to the optical axis of the optical multiplexer/demultiplexer 20. This makes it possible to reduce the connection loss of the diagonally cut optical fiber 12 to the optical multiplexer/demultiplexer 20. In addition, since the collimator 10 is arranged in the groove 32 that is inclined with respect to the reference line S, it is possible to easily maintain the state in which the incident axis of the light L emitted from the optical fiber 12 coincides with the reference line S for a long period of time. In other words, the collimator 10 is prevented from shifting. This makes it possible to provide an optical module with low connection loss for a long period of time.

また、本実施形態に係る光学モジュール１では、角度Ｔ２は０．１度以上２度以下であってもよい。この場合、例えば８度程度に斜めカットされた光ファイバ１２から出射される光Ｌの入射軸をより確実に基準線Ｓに一致させることができる。これにより、斜めカットした光ファイバ１２の光合分波器２０に対する接続損失をより確実に低減することができる。 In addition, in the optical module 1 according to this embodiment, the angle T2 may be 0.1 degrees or more and 2 degrees or less. In this case, the incident axis of the light L emitted from the optical fiber 12 that is cut at an angle of, for example, about 8 degrees can be more reliably aligned with the reference line S. This makes it possible to more reliably reduce the connection loss of the diagonally cut optical fiber 12 to the optical multiplexer/demultiplexer 20.

また、本実施形態に係る光学モジュール１では、溝３２はＶ溝であってもよい。溝３２がＶ溝である場合、コリメータ１０を回転して調芯する作業を行いやすくなることから、光ファイバ１２から出射される光Ｌの入射軸をより確実に基準線Ｓに一致させることができる。なお、光ファイバ１２から光Ｌが入射される光部品が本実施形態では一例として光合分波器２０である。この場合、入射光である光Ｌの光軸ズレによる接続損失が光の合分波に与える影響が大きいが、上述した構成により、光Ｌの入射軸をより確実に基準線Ｓに一致させることにより、光学モジュール１において、より確実の光の合分波を行うことが可能となる。 In the optical module 1 according to this embodiment, the groove 32 may be a V-groove. When the groove 32 is a V-groove, the collimator 10 can be rotated and aligned more easily, so that the incident axis of the light L emitted from the optical fiber 12 can be more reliably aligned with the reference line S. In this embodiment, the optical component to which the light L is incident from the optical fiber 12 is the optical multiplexer/demultiplexer 20 as an example. In this case, the connection loss due to the misalignment of the optical axis of the incident light L has a large effect on the multiplexing and demultiplexing of light, but the above-mentioned configuration allows the incident axis of the light L to be more reliably aligned with the reference line S, so that the optical module 1 can perform more reliable multiplexing and demultiplexing of light.

以上、本開示に係る光学モジュール及び光学モジュールの組み立て方法について詳細に説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な実施形態に適用することが可能である。例えば、上述した実施形態では、光ファイバ１２からの光Ｌが入射される光部品が光合分波器２０である場合を例にとって説明したが、他の光部品を備えた光学モジュールに本開示に係る光学モジュール及び光学モジュールの組立方法を適用してもよい。 The optical module and the method for assembling the optical module according to the present disclosure have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above embodiment and can be applied to various embodiments. For example, in the above embodiment, the optical component to which the light L from the optical fiber 12 is input is the optical multiplexer/demultiplexer 20, but the optical module and the method for assembling the optical module according to the present disclosure may be applied to an optical module including other optical components.

１…光学モジュール
１０…コリメータ
１２…光ファイバ
１２ａ…先端
１２ｂ…先端部分
１４…出射部
１６…コリメータレンズ
２０…光合分波器（光部品）
２１…光入出射面
２２…本体
２２ａ，２２ｂ…側面
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ…波長選択フィルタ
２６…反射ミラー
３０…プラットホーム（基台）
３２…溝
３４…設置面
４０…レセプタクル
５０…光パワー測定装置
１００…光学モジュール
１１０…コリメータ
１１２…光ファイバ
１１４…出射部
１２０…光部品
１３０…プラットホーム
１３２…Ｖ溝
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…中心軸
Ｄ１，Ｄ２…回転方向
Ｌ，Ｌｓ，Ｌｗ…光
Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄ…光
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…光
Ｔ１…角度（第１角度）
Ｔ２…角度（第２角度） 1...Optical module 10...Collimator 12...Optical fiber 12a...Tip 12b...Tip portion 14...Emitting portion 16...Collimator lens 20...Optical multiplexer/demultiplexer (optical component)
21... Light incident/exit surface 22... Main body 22a, 22b... Side surfaces 24a, 24b, 24c, 24d... Wavelength selection filter 26... Reflection mirror 30... Platform (base)
32...Groove 34...Installation surface 40...Receptacle 50...Optical power measurement device 100...Optical module 110...Collimator 112...Optical fiber 114...Emission section 120...Optical component 130...Platform 132...V-groove C1, C2, C3...Central axis D1, D2...Rotation direction L, Ls, Lw...Light La, Lb, Lc, Ld...Light L1, L2, L3...Light T1...Angle (first angle)
T2...Angle (second angle)

Claims

an optical fiber whose tip is obliquely cut so that it is inclined at a first angle with respect to a plane perpendicular to its central axis, a lens optically coupled to the optical fiber, and a collimator having a cylindrical portion that houses the tip portion of the optical fiber and the lens;
an optical component optically coupled to the collimator;
a base on which the collimator and the optical component are placed,
the base is provided with a groove for accommodating at least a portion of the collimator and for determining an axial direction of the accommodated collimator;
a central axis of the groove is inclined at a second angle with respect to a reference line parallel to an optical axis of the optical component;
Optical module.

The second angle is greater than or equal to 0.1 degrees and less than or equal to 2 degrees.
The optical module according to claim 1 .

The second angle is set according to the first angle.
3. The optical module according to claim 1 or 2.

The groove is a V-groove,
The optical component is an optical multiplexer/demultiplexer.
The optical module according to claim 1 .

preparing an optical fiber whose tip is obliquely cut so that it is inclined at a first angle with respect to a plane perpendicular to its central axis, a lens optically coupled to the optical fiber, and a collimator having a cylindrical portion that houses the tip portion of the optical fiber and the lens;
Providing an optical component;
preparing a base having a groove for accommodating at least a portion of the collimator and defining an axial direction of the collimator;
positioning an optical power measuring device at a predetermined position relative to the groove of the base;
a step of arranging the collimator in a groove of the base, rotating the collimator in the groove while emitting light from the collimator, and measuring optical power with the optical power measuring device to perform alignment;
a step of fixing the collimator disposed in the groove after the measured optical power exceeds a predetermined value and the alignment is completed;
and a step of placing and fixing the optical component at a predetermined position on the base.
The groove of the base is formed such that a central axis of the groove is inclined at a second angle with respect to a reference line parallel to an optical axis of the optical component fixed to the base.
How to assemble an optical module.

and when the optical power measured by the optical power measuring device reaches a maximum value, the step of performing the alignment includes ending the rotation of the collimator in the groove.
A method for assembling the optical module according to claim 5.