專利名稱：陣列型光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及容易并且廉價地制造測量各通道的信號強(qiáng)度的陣列型光模塊的技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為光纖通信的復(fù)用方式，存在波分復(fù)用方式。此處，如果波分復(fù)用信號的各波長通道的信號強(qiáng)度不齊，則波分復(fù)用信號的各波長通道的S/N變得不齊，而無法確保充分的系統(tǒng)余量。因此，使用陣列型光模塊，來測量波分復(fù)用信號的各波長通道的信號強(qiáng)度。然后，根據(jù)其測量結(jié)果，使用摻鉺光纖放大器，來調(diào)節(jié)波分復(fù)用信號的各波長通道的信號強(qiáng)度。在專利文獻(xiàn)1-4中公開了測量單一波長通道的信號強(qiáng)度的光模塊，能夠使這些光模塊陣列化來制造測量多個波長通道的信號強(qiáng)度的陣列型光模塊。
專利文獻(xiàn)I公開的在線監(jiān)視器由入射光纖、出射光纖、柱透鏡、包括透光部的反射膜以及受光檢測元件構(gòu)成。單一波長通道的光信號經(jīng)由入射光纖以及柱透鏡而到達(dá)反射膜。用受光檢測元件來檢測到達(dá)反射膜中的透光部的光信號。到達(dá)反射膜中的反射部的光信號經(jīng)由柱透鏡以及出射光纖而輸出到傳送路徑。專利文獻(xiàn)2公開的光發(fā)送接收模塊由發(fā)光元件、受光元件、波長選擇濾色片、包括光纖以及鉆孔的壁面構(gòu)成。由發(fā)光元件生成發(fā)送光信號，通過波長選擇濾色片被單色化而發(fā)送到光纖。從光纖接收接收光信號，被波長選擇濾色片反射而用受光元件檢測。此處，發(fā)送光信號在被波長選擇濾色片反射了時，不一定輸入到受光元件。因此，通過在發(fā)光元件以及波長選擇濾色片之間的壁面中配置鉆孔，使由波長選擇濾色片反射了的發(fā)送光信號在壁面的鉆孔中反射而不會使其輸入到受光元件。專利文獻(xiàn)3公開的單向性光功率監(jiān)視器由入射光纖、出射光纖、GRIN透鏡、TAP膜、光二極管、以及插入安裝GRIN透鏡及光二極管的圓孔的中心軸偏移了的套構(gòu)成。單一波長通道的光信號經(jīng)由入射光纖以及GRIN透鏡而到達(dá)TAP膜。用光二極管來檢測由TAP膜透射了的光信號。由TAP膜反射了的光信號經(jīng)由GRIN透鏡以及出射光纖而輸出到傳送路徑。此處，雖然應(yīng)使用光二極管來檢測來自入射光纖的光信號，但能夠用光二極管來檢測來自出射光纖的返回光。因此，通過在插入安裝GRIN透鏡以及光二極管的圓孔的連接位置配置中間壁，而使來自出射光纖的返回光在中間壁中反射而不使其輸入到光二極管。專利文獻(xiàn)4公開的光監(jiān)視模塊由入射光纖、出射光纖、入射用透鏡部、出射用透鏡部、分束器以及光電二極管構(gòu)成。單一波長通道的光信號經(jīng)由入射光纖以及入射用透鏡部而到達(dá)分束器。用光電二極管來檢測由分束器透射了的光信號。由分束器反射了的光信號經(jīng)由出射用透鏡部以及出射光纖而輸出到傳送路徑。此處，為了使從入射用透鏡部出射的光信號導(dǎo)光到分束器的方向，調(diào)節(jié)入射用透鏡部的出射端處的入射用透鏡部相對中心軸的傾斜角度。另外，為了使由分束器反射了的光信號導(dǎo)光到出射光纖的方向，調(diào)節(jié)出射用透鏡部的入射端處的出射用透鏡部相對中心軸的傾斜角度。專利文獻(xiàn)I日本特開平2-141709號公報專利文獻(xiàn)2日本特開2007-057859號公報
專利文獻(xiàn)3日本特開2007-206584號公報專利文獻(xiàn)4日本專利第3798408號說明書

發(fā)明內(nèi)容
能夠使專 利文獻(xiàn)1-4公開的測量單一波長通道的信號強(qiáng)度的光模塊陣列化來制造測量多個波長通道的信號強(qiáng)度的陣列型光模塊。但是，需要大量的工序，無法容易并且廉價地制造，無法小型化。在專利文獻(xiàn)I公開的在線監(jiān)視器中，需要在小面積的反射膜中精密地設(shè)定透光部的配置位置。在專利文獻(xiàn)2公開的光發(fā)送接收模塊中，需要在小面積的壁面中精密地設(shè)定鉆孔的配置位置。在專利文獻(xiàn)3公開的單向性光功率監(jiān)視器中，需要使插入安裝GRIN透鏡以及光二極管的圓孔的中心軸偏移，構(gòu)造復(fù)雜且加工困難。在專利文獻(xiàn)4公開的光監(jiān)視模塊中，需要精密地調(diào)節(jié)入射用透鏡部的出射端處的入射用透鏡部相對中心軸的傾斜角度，并需要精密地調(diào)節(jié)出射用透鏡部的入射端處的出射用透鏡部相對中心軸的傾斜角度。還能夠應(yīng)用專利文獻(xiàn)I公開的在線監(jiān)視器，配置光纖陣列以及受光元件陣列來制造測量多個波長通道的信號強(qiáng)度的陣列型光模塊。此處，為了防止波分復(fù)用信號的各波長通道之間的串?dāng)_，需要在受光元件陣列中精密地設(shè)定針孔的配置位置。但是，在受光元件的封裝中，需要同時進(jìn)行受光元件的氣密密封加工以及針孔的精密配置。因此，無法容易并且廉價地制造，無法使高密度陣列化以及低串?dāng)_共存。因此，為了解決所述課題，本發(fā)明的目的在于，提供在測量各通道的信號強(qiáng)度的陣列型光模塊中，容易并且廉價地制造，而且使高密度陣列化以及低串?dāng)_共存。為了達(dá)成上述目的，在濾色片以及受光元件陣列之間具備單個或者多個遮光部件，針對各通道，在濾色片中的連接透射位置以及受光元件的一條直線上，在單個或者多個遮光部件中具備開口部。具體而言，本發(fā)明提供一種陣列型光模塊，其特征在于包括光纖陣列，針對各通道，具有成對的對入射光進(jìn)行波導(dǎo)的入射光纖以及對出射光進(jìn)行波導(dǎo)的出射光纖；折射率分布型透鏡陣列，具有針對各通道，接合到所述入射光纖的出射端以及所述出射光纖的入射端，并以從所述入射光纖出射的光的光軸以及向所述出射光纖入射的光的光軸的對稱軸為中心軸的大致x/4周期長的折射率分布型透鏡，其中，X是奇數(shù)；濾色片，接合到所述折射率分布型透鏡陣列的與所述光纖陣列相反的一側(cè)的端部，針對各通道，使從所述入射光纖出射的光的一部分透射到與所述折射率分布型透鏡陣列相反的一側(cè)，使從所述入射光纖出射的光的另一部分朝向所述折射率分布型透鏡陣列反射；以及遮光部件，配置在所述濾色片的與所述折射率分布型透鏡陣列相反的一側(cè)，并針對各通道具有使來自所述濾色片的透射光通過與所述濾色片相反的一側(cè)的開口部。另外，在本發(fā)明的陣列型光模塊中，其特征在于還包括受光元件陣列，針對各通道，配置在所述遮光部件的與所述濾色片相反的一側(cè)，并且配置在所述濾色片中的連接透射位置以及所述遮光部件的所述開口部的延長線上，并具有測量來自所述遮光部件的通過光的強(qiáng)度的受光兀件。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，針對各通道，僅通過調(diào)節(jié)遮光部件的開口部的配置位置，就能夠在測量各通道的信號強(qiáng)度的陣列型光模塊中，容易并且廉價地制造，而且使高密度陣列化以及低串?dāng)_。另外，在本發(fā)明的陣列型光模塊中，所述遮光部件是相互隔開間隔而配置的多個遮光部件，針對各通道，所述多個遮光部件的所述開口部以及所述濾色片中的透射位置配
置在一條直線上。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，針對各通道，僅通過使遮光部件的張數(shù)成為多個，就能夠在測量各通道的信號強(qiáng)度的陣列型光模塊中，容易并且廉價地制造，而且使高密度陣列化以及低串?dāng)_
進(jìn)一步共存。另外，在本發(fā)明的陣列型光模塊中，對于所述光纖陣列的所述入射光纖以及所述出射光纖、所述折射率分布型透鏡陣列的所述折射率分布型透鏡、以及所述遮光部件的所述開口部，配置的方向以及配置的間隔相同。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，針對各通道，僅通過使導(dǎo)光方向平行地并列，就能夠在測量各通道的信號強(qiáng)度的陣列型光模塊中，更容易并且更廉價地制造，而且使高密度陣列化以及低串?dāng)_共存。另外，在本發(fā)明的陣列型光模塊中，所述遮光部件具有SiO2膜以及Ta2O5膜中的至少某一種膜以及Ti膜的層疊構(gòu)造。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠抑制遮光部件中的透射以及界面反射，所以能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)低串?dāng)_。另外，在本發(fā)明的陣列型光模塊中，所述濾色片具有SiO2膜以及Ta2O5膜中的至少某一種膜以及Si膜的層疊構(gòu)造、或者、SiO2膜以及Ta2O5膜中的至少某一種膜以及Au膜的
層疊構(gòu)造。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在對濾色片斜入射光束時，也能夠針對濾色片的透射特性以及反射特性，通過簡單的膜構(gòu)成廉價地抑制偏振波依賴。本發(fā)明在測量各通道的信號強(qiáng)度的陣列型光模塊中，能夠容易并且廉價地制造，并且能夠使高密度陣列化以及低串?dāng)_共存。


圖I是示出陣列型光模塊的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示出使遮光部件的張數(shù)成為I張時的光信號的路徑的例子的圖。圖3是示出使遮光部件的張數(shù)成為2張時的光信號的路徑的例子的圖。圖4是示出遮光部件的開口部相互之間的偏移的圖。圖5是示出遮光部件的第I制造方法的圖。圖6是示出遮光部件的第2制造方法的圖。圖7是示出遮光部件的第I結(jié)構(gòu)的圖。圖8是示出遮光部件的第2結(jié)構(gòu)的圖。圖9是示出遮光部件的第3結(jié)構(gòu)的圖。圖10是示出遮光部件的第4結(jié)構(gòu)的圖。圖11是示出遮光部件的透射分量以及反射分量的定義的圖。圖12是示出遮光部件的透射分量以及反射分量的數(shù)值的圖。圖13是示出濾色片的反射分量、透射分量以及偏振特性的數(shù)值的圖。
圖14是示出陣列型光模塊的光損失量的數(shù)值的圖。圖15是示出陣列型光模塊的偏振特性的數(shù)值的圖。圖16是示出配置了 2張遮光部件的情況的鄰接串?dāng)_的數(shù)值的圖。圖17是示出配置了 I張遮光部件的情況的鄰接串?dāng)_的數(shù)值的圖。圖18是示出沒有配置遮光部件的情況的鄰接串?dāng)_的數(shù)值的圖。圖19是示出鄰接串?dāng)_相對遮光部件的配置張數(shù)的數(shù)值的圖。(符號說明)
M :陣列型光模塊；1 :光纖陣列；2 :折射率分布型透鏡陣列；3 :遮光部件封裝；4 受光元件封裝；11 :入射光纖；12 :出射光纖；21 :折射率分布型透鏡；31 :濾色片；32、33 遮光部件；34、35 :開口部；36 :玻璃基板；37 :粘接劑；41 :受光元件陣列；42 :受光元件。
具體實(shí)施例方式參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。以下說明的實(shí)施方式是本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明不限于以下的實(shí)施方式。另外，在本說明書以及附圖中符號相同的結(jié)構(gòu)要素表示相互相同的部分。(陣列型光模塊的結(jié)構(gòu))圖I示出陣列型光模塊的結(jié)構(gòu)。陣列型光模塊M由光纖陣列I、折射率分布型透鏡陣列2、遮光部件封裝3以及受光元件封裝4構(gòu)成，對應(yīng)于波分復(fù)用信號的8波長通道。虛線的箭頭針對波分復(fù)用信號的8波長通道的每一個，表示光信號的導(dǎo)光方向。光纖陣列I具有針對波分復(fù)用信號的8波長通道的每一個，對入射光進(jìn)行波導(dǎo)的入射光纖11、以及對出射光進(jìn)行波導(dǎo)的出射光纖12的對。折射率分布型透鏡陣列2針對波分復(fù)用信號的8波長通道的每一個接合到入射光纖11的出射端以及出射光纖12的入射端，并具有以從入射光纖11出射的光的光軸以及向出射光纖12入射的光的光軸的對稱軸為中心軸的大致x/4周期長(X是奇數(shù))的折射率分布型透鏡21。此處，大致x/4周期長是指相對x/4周期長包含公差的概念。遮光部件封裝3由濾色片31以及遮光部件32、33構(gòu)成。在圖I中，配置了 2張遮光部件，但遮光部件的張數(shù)也可以是單個或者多個。濾色片31接合到折射率分布型透鏡陣列2的與光纖陣列I相反的一側(cè)的端部，針對波分復(fù)用信號的8波長通道的每一個，使來自入射光纖11的出射光的一部分向與折射率分布型透鏡陣列2相反的一側(cè)透射，使來自入射光纖11的出射光的另一部分朝向折射率分布型透鏡陣列2反射。在濾色片31的與折射率分布型透鏡陣列2相反的一側(cè)從濾色片31隔開間隔而配置有遮光部件32 (33)，且遮光部件32 (33)具有開口部34(35)。開口部34、35針對波分復(fù)用信號的8波長通道的每一個，使來自濾色片31的透射光通過到與濾色片31相反的一側(cè)。受光元件封裝4由受光元件陣列41構(gòu)成。針對波分復(fù)用信號的8波長通道的每一個，在遮光部件32、33的與濾色片31相反的一側(cè)從遮光部件32、33隔開間隔而配置、并且在連接濾色片31中的透射位置以及遮光部件32、33的開口部34、35的延長線上配置了受光元件陣列41，且受光元件陣列41具有測量來自遮光部件32、33的通過光的強(qiáng)度的受光元件42。
相互隔開間隔而配置多個遮光部件32、33。針對波分復(fù)用信號的8波長通道的每一個，遮光部件32、33的開口部34、35以及濾色片31中的透射位置配置在一條直線上。對于光纖陣列I的入射光纖11以及出射光纖12、折射率分布型透鏡陣列2的折射率分布型透鏡21、遮光部件32、33的開口部34、35以及受光元件陣列41的受光元件42，配置的方向以及配置的間隔相同。這樣，在濾色片31以及受光元件陣列41之間具備單個或者多個遮光部件，對于波分復(fù)用信號的各波長通道，在濾色片31中的連接透射位置以及受光元件42的一條直線上，在單個或者多個遮光部件中具備開口部。對于波分復(fù)用信號的各波長通道，可以設(shè)置成僅通過調(diào)節(jié)遮光部件的開口部的配置位置，存在第I波長通道的光信號入射到與第I波長通道對應(yīng)的受光元件的路徑，但不存 在第2波長通道的光信號入射到與第I波長通道對應(yīng)的受光元件。因此，在陣列型光模塊M中，能夠容易并且廉價地制造，而且能夠使高密度陣列化以及低串?dāng)_共存。進(jìn)而，對于波分復(fù)用信號的各波長通道，通過使遮光部件的張數(shù)成為多個，相比于使遮光部件的張數(shù)成為I張，能夠降低串?dāng)_。圖2示出使遮光部件的張數(shù)成為I張時的光信號的路徑的例子。入射到受光元件42-1的受光面的實(shí)線所示的光信號的一部分在受光元件42-1的受光面上反射。然后，在受光元件42-1的受光面上反射的光信號如虛線所示，通過一個開口部35，在濾色片31中多重反射，通過其他開口部35，而有時入射到受光元件42-4的受光面。即，入射到受光元件42-4的實(shí)線以及虛線所示的光信號有時發(fā)生串?dāng)_。圖3示出使遮光部件的張數(shù)成為2張時的光信號的路徑的例子。入射到受光元件42-1的受光面的實(shí)線所示的光信號的一部分在受光元件42-1的受光面上反射。但是，在受光元件42-1的受光面上反射的光信號如虛線所示，即使不被遮光部件33遮擋而通過了開口部35，也無法通過開口部34而被遮光部件32遮擋。即，入射到受光元件42-1、42-4的實(shí)線所示的光信號不會發(fā)生串?dāng)_。這樣，在陣列型光模塊M中，能夠容易并且廉價地制造，而且能夠使高密度陣列化以及低串?dāng)_進(jìn)一步共存。進(jìn)而，對于入射光纖、出射光纖、折射率分布型透鏡、遮光部件的開口部以及受光元件，僅通過使配置的方向以及配置的間隔成為相同，對于波分復(fù)用信號的各波長通道，僅通過使導(dǎo)光方向平行地并列，就能夠在陣列型光模塊M中，更容易并且更廉價地制造，而且能夠使高密度陣列化以及低串?dāng)_。(遮光部件的結(jié)構(gòu))圖4不出遮光部件32、33的開口部34、35相互之間的偏移。對于波分復(fù)用信號的8波長通道的每一個，遮光部件32、33的開口部34、35配置在濾色片31中的連接透射位置以及受光元件42的一條直線上。如果將遮光部件32、33相互之間的間隔設(shè)為d，并對于波分復(fù)用信號的8波長通道的每一個將導(dǎo)光方向以及遮光部件32、33所成的角度設(shè)為(P，將遮光部件32、33的開口部34、35相互之間的偏移設(shè)為X，則成為X=cHail(p。圖5示出遮光部件32、33的第I制造方法。首先，在玻璃基板36的一面中，形成與遮光部件32的圖案對應(yīng)的光敏抗蝕劑的圖案，將后述材料等進(jìn)行真空蒸鍍，使光敏抗蝕劑熔化去除在光敏抗蝕劑上形成的材料。接下來，在玻璃基板36的另一面中，根據(jù)上述偏移X，形成與遮光部件33的圖案對應(yīng)的光敏抗蝕劑的圖案，將后述材料等進(jìn)行真空蒸鍍，使光敏抗蝕劑熔化去除在光敏抗蝕劑上形成的材料。圖6示出遮光部件32、33的第2制造方法。首先，在2張玻璃基板36各自的一面中，形成與遮光部件32、33的圖案對應(yīng)的光敏抗蝕劑的圖案，將后述材料等進(jìn)行真空蒸鍍，使光敏抗蝕劑熔化去除在光敏抗蝕劑上形成的材料。接下來，在2張玻璃基板36各自的另一面中，根據(jù)上述偏移X，使用粘接劑37來接合2張玻璃基板36。圖7至圖10分別示出遮光部件的第I至第4結(jié)構(gòu)。在圖7至圖10中，導(dǎo)光方向是紙面的縱深方向。遮光部件32、33的開口部34、35的開口寬優(yōu)選接近通過遮光部件32、33的開口部34、35的光束的束徑。其原因?yàn)?，如果開口寬小于束徑，則受光光量減少，如果開口寬大于束徑，則串?dāng)_增加。作為發(fā)生串?dāng)_的原因，可以認(rèn)為是相比于受光元件42的間隔，光束的直徑以及擴(kuò)展幅度更大，但也可以認(rèn)為是在濾色片31以及受光元件42之間，引起光束的多重反射。因 此，抑制遮光部件32、33中的透射以及界面反射。遮光部件32、33具有SiO2膜以及Ta2O5膜中的至少某一種膜以及Ti膜的層疊構(gòu)造。即，遮光部件32、33具有SiO2膜以及Ti膜的層疊構(gòu)造、或者具有Ta2O5膜以及Ti膜的層疊構(gòu)造、或者具有SiO2膜、Ta2O5膜以及以及Ti膜的層疊構(gòu)造。此處，遮光部件32、33只要能夠抑制透射以及界面反射，則不管上述膜的層疊厚度以及層疊順序，而且膜的材料不限于上述膜的材料。在本實(shí)施方式中，使用SiO2膜、Ta2O5膜以及以及Ti膜的層疊構(gòu)造。圖11示出遮光部件的透射分量以及反射分量的定義。在圖11中，使用粘接劑37，將圖5的遮光部件32、33和圖I的其他構(gòu)成要素接合。Tl是入射介質(zhì)以及出射介質(zhì)分別為粘接劑37以及玻璃基板36的情況的、遮光部件32中的透射分量。T2是入射介質(zhì)以及出射介質(zhì)分別為玻璃基板36以及粘接劑37的情況的、遮光部件33中的透射分量。Rll是入出射介質(zhì)為粘接劑37的情況的、遮光部件32中的反射分量。R12是入出射介質(zhì)為玻璃基板36的情況的、遮光部件32中的反射分量。R21是入出射介質(zhì)為玻璃基板36的情況的、遮光部件33中的反射分量。R22是入出射介質(zhì)為粘接劑37的情況的、遮光部件33中的反射分量。對于遮光部件的透射分量以及反射分量，如下所述，進(jìn)行數(shù)值計算。首先，針對使用粘接劑37將形成了遮光部件的玻璃基板36以及沒有形成遮光部件的玻璃基板36接合而得到的結(jié)構(gòu)、使用粘接劑37將沒有形成遮光部件的玻璃基板36彼此接合而得到的結(jié)構(gòu)、以及玻璃基板36單體，在空氣介質(zhì)中測定了透射分量以及反射分量。接下來，使用這些透射分量以及反射分量，根據(jù)多重反射理論，對遮光部件的透射分量Tl、T2以及反射分量Rl I、Rl2、R21、R22進(jìn)行了數(shù)值計算。圖12示出遮光部件的透射分量以及反射分量的數(shù)值。在波分復(fù)用方式的任意一個波長通道中，遮光部件的透射分量Tl、T2都是大致0，遮光部件的反射分量Rll、R12、R21、R22被抑制為0. 55%以下。(濾色片的結(jié)構(gòu))作為抽出受光信號的濾色片31的重要的特性，可以舉出濾色片31的透射特性以及反射特性，但還可以舉出關(guān)于濾色片31的透射特性以及反射特性的偏振特性。因此，即使在光束斜入射到濾色片31時，對于濾色片31的透射特性以及反射特性，通過簡單的膜構(gòu)成，廉價地抑制偏振波依賴。濾色片31具有SiO2膜以及Ta2O5膜中的至少某一種膜以及Si膜的層疊構(gòu)造、或者、SiO2膜以及Ta2O5膜中的至少某一種膜以及Au膜的層疊構(gòu)造。即，濾色片31具有Si膜以及SiO2膜的層疊構(gòu)造、或者具有Si膜以及Ta2O5膜的層疊構(gòu)造、或者具有Si膜、SiO2膜以及Ta2O5膜的層疊構(gòu)造、或者具有Au膜以及SiO2膜的層疊構(gòu)造、或者具有Au膜以及Ta2O5膜的層疊構(gòu)造、或者具有Au膜、SiO2膜以及Ta2O5膜的層疊構(gòu)造。此處，濾色片31只要能夠針對濾色片31的透射特性以及反射特性抑制偏振波·依賴，則不管上述膜的層疊厚度以及層疊順序，而且膜的材料也不限于上述膜的材料。對于濾色片的透射分量以及反射分量，如下所述，進(jìn)行數(shù)值計算。首先，針對使用粘接劑將形成了濾色片的玻璃基板以及沒有形成濾色片的玻璃基板接合而得到的結(jié)構(gòu)、使用粘接劑將沒有形成濾色片的玻璃基板彼此接合而得到的結(jié)構(gòu)、以及玻璃基板單體，在空氣介質(zhì)中測定了透射分量以及反射分量。接下來，使用這些透射分量以及反射分量，根據(jù)多重反射理論，對入射介質(zhì)以及出射介質(zhì)分別是粘接劑以及玻璃基板的情況的、濾色片的透射分量以及反射分量進(jìn)行了數(shù)值計算。另外，將光束相對濾色片31的斜入射角設(shè)為8度。圖13示出濾色片的反射分量、透射分量以及偏振特性的數(shù)值。作為本實(shí)施方式的第I濾色片具有Si膜以及SiO2膜的層疊構(gòu)造，作為本實(shí)施方式的第2濾色片具有Au膜、SiO2膜、以及Ta2O5膜的層疊構(gòu)造，作為比較例的第3濾色片具有SiO2膜以及Ta2O5膜的層疊構(gòu)造。在作為比較例的第3濾色片中，在波分復(fù)用方式的任意一個波長通道中，都?xì)埓鏋V色片的透射特性以及反射特性的偏振波依賴性。在作為本實(shí)施方式的第I以及第2濾色片中，在波分復(fù)用方式的任意一個波長通道中，濾色片的透射特性以及反射特性的偏振波依賴性都被抑制。(陣列型光模塊的制造方法)說明光纖陣列I。入射光纖11以及出射光纖12是單模光纖，芯數(shù)分別是8，包層外徑是125 u m。光纖陣列I是帶光纖等。說明折射率分布型透鏡陣列2。對于折射率分布型透鏡21以及受光元件42，使排列的方向以及排列的間隔成為相同，所以折射率分布型透鏡21的外徑被受光元件42的排列的間隔限制。在折射率分布型透鏡21的外徑被限制了的范圍內(nèi)，如下所述選定折射率分布型透鏡21的最大受光角度(Numerical Aperture NA)。如果NA相比于外徑過小，則向折射率分布型透鏡21內(nèi)封入光束的封入效果降低，光損失增加。如果NA相比于外徑過大，則透射濾色片31的光束的束徑變小，在到達(dá)受光元件42的期間光束發(fā)散，而導(dǎo)致受光感度以及串?dāng)_惡化，而且x/4周期長變短，所以加工精度的要求變得嚴(yán)格，制造時的難易度提高。因此，如果考慮性能的高低以及制造的難易，則優(yōu)選在受光元件42的排列的間隔以下的范圍內(nèi)充分增大外徑，這樣優(yōu)選針對限制的外徑，在受光元件42的受光面積內(nèi)光束收斂的范圍內(nèi)減小NA。在受光元件42中，排列間隔是250 U m,受光面積是80jim(p。在折射率分布型透鏡21中，個數(shù)是8，周期長是x/4 = 1/4，透鏡外徑是245 iim，透鏡有效徑是205 ym，中心折射率相對于波長1550nm的光束是I. 47，NA是0. 29。說明光纖陣列I以及折射率分布型透鏡陣列2的接合。針對光纖陣列I以及折射率分布型透鏡陣列2的端部，以同一斜角度，在逆方向上進(jìn)行研磨，并使用粘接劑來接合。由此，抑制光纖陣列I以及粘接劑的折射率差以及折射率分布型透鏡陣列2及粘接劑的折射率差所引起的反射光。說明折射率分布型透鏡陣列2以及濾色片31的接合。濾色片31具有Si膜以及SiO2膜的層疊構(gòu)造，將此時的TAP率設(shè)為7%。以與折射率分布型透鏡陣列2相同的面積切出形成了濾色片31的玻璃基板，并實(shí)施洗凈以及干燥。對折射率分布型透鏡陣列2的端部，實(shí)施洗凈。使用粘接劑，將該玻璃基板的濾色片31側(cè)的端部和折射率分布型透鏡陣列2的端部接合。此處，形成了濾色片31的玻璃基板的板厚是0.5mm。即，濾色片31以及遮光部件32的間隔是0. 5mm。說明濾色片31以及遮光部件32、33的接合。遮光部件32、33具有SiO2膜、Ta2O5膜以及以及Ti膜的層疊構(gòu)造。以與折射率分布型透鏡陣列2相同的面積切出形成了遮光部件32、33的玻璃基板，并實(shí)施洗凈以及干燥。使用粘接劑，將該玻璃基板的遮光部件32側(cè)的端部和形成了濾色片31的玻璃基板的與濾色片31相反的一側(cè)的端部接合。此時，對 入射光纖11入射激光，并從遮光部件33的開口部35出射激光，并使出射強(qiáng)度關(guān)于各波長通道變高。此處，形成了遮光部件32、33的玻璃基板的板厚是0. 5mm。S卩，遮光部件32、33的間隔是0.5mm。另外，遮光部件32、33的開口部34、35的開口寬是70 ym。使用粘接劑，將接合了光纖陣列I、折射率分布型透鏡陣列2以及遮光部件封裝3的結(jié)構(gòu)和受光兀件封裝4的前表面的透明窗材料接合。此時，對入射光纖11入射激光，并用受光元件42接收激光，并使受光強(qiáng)度關(guān)于各波長通道變高。(陣列型光模塊的特性)在接合受光元件封裝4之前，示出陣列型光模塊M的特性的測量結(jié)果。圖14示出陣列型光模塊的光損失量的數(shù)值。將入射到入射光纖11的波長1550nm的激光的強(qiáng)度設(shè)為Pin、將從出射光纖12出射的波長1550nm的激光的強(qiáng)度設(shè)為Pout，而將光損失量IL表示為IL (dB) = -10 X log (Pout/Pin)。對于全部波長通道，即使包含濾色片31的TAP率所致的光損失，也能夠得到0. 55dB以下的良好的光損失量。圖15示出陣列型光模塊的偏振特性的數(shù)值。將入射了具有第I直線偏振光的波長1550nm的激光的情況的、從遮光部件33的開口部35出射的激光的強(qiáng)度設(shè)為P1，將入射了具有與第I直線偏振光正交的第2直線偏振光的波長1550nm的激光的情況的、從遮光部件33的開口部35出射的激光的強(qiáng)度設(shè)為P2，則偏振波依賴性PDR表示為TOR (dB)=-10Xlog(Pl/P2)。對于全部波長通道，都得到0. 03dB以下的良好的偏振波依賴性，確認(rèn)了濾色片31的有效性。在接合了受光元件封裝4之后，示出陣列型光模塊M的特性的測量結(jié)果。圖16示出配置了 2張遮光部件的情況的鄰接串?dāng)_的數(shù)值。圖17示出配置了 I張遮光部件的情況的鄰接串?dāng)_的數(shù)值。圖18示出沒有配置遮光部件的情況的鄰接串?dāng)_的數(shù)值。圖19示出鄰接串?dāng)_相對遮光部件的配置張數(shù)的數(shù)值。將向關(guān)于某波長通道的入射光纖11入射了波長1550nm的激光的情況的、關(guān)于該波長通道的受光元件42中的受光強(qiáng)度設(shè)為P (該)，將關(guān)于與該波長通道鄰接的鄰接波長通道的受光元件42中的受光強(qiáng)度設(shè)為P (鄰接)，則鄰接串?dāng)_量AXT (鄰接)表示為AXT (鄰接)(dB) =-10Xlog{P(鄰接)/P(該)}。在圖19中，對于圖16至圖18的各情況，示出了關(guān)于全部波長通道的鄰接串?dāng)_量的平均值。在圖16所示的配置了 2張遮光部件的情況下，對于全部波長通道，能夠得到40dB以上的良好的鄰接串?dāng)_量。相比于圖17的配置了 I張遮光部件的情況，可以發(fā)現(xiàn)改善了 5dB左右的鄰接串?dāng)_量，相比于圖18所示的沒有配置遮光部件的情況，可以發(fā)現(xiàn)改善了 20dB左右的鄰接串?dāng)_量。因此，確認(rèn)了遮光部件的有效性，并確認(rèn)了遮光部件的張數(shù)越多，串?dāng)_越降低。在本實(shí)施方式中，針對波分復(fù)用信號的各波長通道，測量了來自遮光部件的通過光的強(qiáng)度，但作為變形例，也可以針對沒有限定于波分復(fù)用信號的各波長通道的各通道、例如空間上分離的各通道，測量來自遮光部件的通過光的強(qiáng)度。在本實(shí)施方式中，從濾色片 31隔開間隔配置遮光部件32，從遮光部件33隔開間隔配置受光元件陣列41，但作為變形例，也可以將遮光部件32配置為與濾色片31接觸，也可以將受光元件陣列41配置為與遮光部件33接觸。在本實(shí)施方式以及變形例中，針對波分復(fù)用信號的各波長通道，在濾色片31中的連接透射位置以及受光元件42的一條直線上，在遮光部件32、33中具備開口部34、35即可。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的陣列型光模塊能夠大幅降低波分復(fù)用方式的安裝成本，能夠?qū)﹂L距離/大容量傳送、下一代接入系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)化做出很大貢獻(xiàn)。波長通道越多，每個波長通道的制造成本越低。
權(quán)利要求
1.一種陣列型光模塊,其特征在于包括 光纖陣列，針對各通道，具有成對的對入射光進(jìn)行波導(dǎo)的入射光纖以及對出射光進(jìn)行波導(dǎo)的出射光纖； 折射率分布型透鏡陣列，具有針對各通道，接合到所述入射光纖的出射端以及所述出射光纖的入射端，并以從所述入射光纖出射的光的光軸以及向所述出射光纖入射的光的光軸的對稱軸為中心軸的大致x/4周期長的折射率分布型透鏡，其中，X是奇數(shù)； 濾色片，接合到所述折射率分布型透鏡陣列的與所述光纖陣列相反的一側(cè)的端部，針對各通道，使從所述入射光纖出射的光的一部分透射到與所述折射率分布型透鏡陣列相反的一側(cè)，使從所述入射光纖出射的光的另一部分朝向所述折射率分布型透鏡陣列反射；以及 遮光部件，配置在所述濾色片的與所述折射率分布型透鏡陣列相反的一側(cè)，并針對各通道具有使來自所述濾色片的透射光通過與所述濾色片相反的一側(cè)的開口部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陣列型光模塊，其特征在于還包括 受光元件陣列，針對各通道，配置在所述遮光部件的與所述濾色片相反的一側(cè)，并且配置在所述濾色片中的連接透射位置以及所述遮光部件的所述開口部的延長線上，并具有測量來自所述遮光部件的通過光的強(qiáng)度的受光元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列型光模塊，其特征在于 所述遮光部件是相互隔開間隔而配置的多個遮光部件， 針對各通道，所述多個遮光部件的所述開口部以及所述濾色片中的透射位置配置在一條直線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陣列型光模塊，其特征在于對于所述光纖陣列的所述入射光纖以及所述出射光纖、所述折射率分布型透鏡陣列的所述折射率分布型透鏡、以及所述遮光部件的所述開口部，配置的方向以及配置的間隔相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陣列型光模塊，其特征在于對于所述光纖陣列的所述入射光纖以及所述出射光纖、所述折射率分布型透鏡陣列的所述折射率分布型透鏡、以及所述遮光部件的所述開口部，配置的方向以及配置的間隔相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陣列型光模塊，其特征在于 所述遮光部件是相互隔開間隔而配置的多個遮光部件， 針對各通道，所述多個遮光部件的所述開口部以及所述濾色片中的透射位置配置在一條直線上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陣列型光模塊，其特征在于對于所述光纖陣列的所述入射光纖以及所述出射光纖、所述折射率分布型透鏡陣列的所述折射率分布型透鏡、以及所述遮光部件的所述開口部，配置的方向以及配置的間隔相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陣列型光模塊，其特征在于對于所述光纖陣列的所述入射光纖以及所述出射光纖、所述折射率分布型透鏡陣列的所述折射率分布型透鏡、以及所述遮光部件的所述開口部，配置的方向以及配置的間隔相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陣列型光模塊，其特征在于所述遮光部件具有SiO2膜以及Ta2O5膜中的至少某一種膜以及Ti膜的層疊構(gòu)造。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陣列型光模塊，其特征在于所述濾色片具有SiO2膜以及Ta2O5膜中的至少某一種膜以及Si膜的層疊構(gòu)造、或者、SiO2膜以及Ta2O5膜中的至少某一 種膜以及Au膜的層疊構(gòu)造。
全文摘要
本發(fā)明目的在于在陣列型光模塊中，容易并且廉價地制造，而且使高密度陣列化以及低串?dāng)_共存。本發(fā)明提供一種陣列型光模塊(M)，其特征在于，包括濾色片(31)，針對各通道，使從入射光纖(11)出射的光的一部分透射到與折射率分布型透鏡陣列(2)相反的一側(cè)，使從入射光纖(11)出射的光的另一部分朝向折射率分布型透鏡陣列(2)反射；以及遮光部件32(33)，在濾色片(31)的與折射率分布型透鏡陣列(2)相反的一側(cè)從濾色片(31)隔開間隔而配置，并具有針對各通道，使來自濾色片(31)的透射光通過與濾色片(31)相反的一側(cè)的開口部34(35)。
文檔編號G02B6/42GK102736197SQ20121010372
公開日2012年10月17日 申請日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者佐佐木惠逸, 山下悠斗, 田村保曉, 荻野悅男, 赤堀裕二, 鈴木雄一 申請人:Ntt電子股份有限公司, 北日本電線株式會社