光模塊及光傳送方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用更簡便方法減小與光軸方向相關的光的聚焦點的位置偏移所導致的跟蹤誤差的光模塊及光傳送方法。透鏡（1）使從出射點出射的光聚焦于聚焦點。透鏡罩（2）設置在底座（6）上，支撐透鏡（1）。半導體激光器（3）設置在底座（6）上，從與出射點對應的位置出射光。抑制部件（7）通過在透鏡（1）的光軸方向進行熱膨脹，抑制因透鏡罩（2）的熱膨脹發(fā)生的聚焦點的位置偏移。
【專利說明】光模塊及光傳送方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及光模塊及光傳送方法。
【背景技術】
[0002]伴隨近年的因特網中的通信量的增大，光接入系統(tǒng)中也要求可發(fā)送高速光信號的光模塊。要求的高速光信號的速度為例如IOGbps左右。
[0003]該光模塊在要求信號發(fā)送高速化的同時，也要求低成本化。因而，最近，作為光模塊，一直使用比以往使用的BOX型的封裝廉價的被稱為T0-CAN(Transistor Outlined CAN,晶體管外形罐)型的封裝。以下，該封裝也稱為TO-CAN型封裝。
[0004]TO-CAN型封裝具有罐(=CAN)的形狀。TO-CAN型封裝中，通過將與透鏡或光取出用窗一體形成的透鏡罩電阻焊接到底座(stem)，在封裝內密封半導體激光器等。從半導體激光器出射的光經由固定在透鏡罩的透鏡聚焦，入射到光纖的輸入端。如果是TO-CAN型封裝，由于可以通過沖壓加工進行制造等的理由，因此可以預見制造成本的降低。
[0005]TO-CAN型封裝中，半導體激光器等發(fā)熱。另外，TO-CAN型封裝受到環(huán)境溫度變化的影響。為了防止以這些為起因的半導體激光器的溫度變動中的特性變化，在TO-CAN型封裝中，在底座上配置使周邊部件的溫度維持為固定的帕爾貼(Peltier)元件。在帕爾貼元件上，設置了半導體激光器、監(jiān)視半導體激光器的輸出的監(jiān)視器用光電二極管、熱敏電阻等作為周邊部件。這些周邊部件被配置在帕爾貼元件上，因此熱膨脹降低。因而，以底座為基準的半導體激光器的位置的變動量也變少。
[0006]但是，帕爾貼元件不會冷卻至透鏡罩。因而，由于TO-CAN型封裝內發(fā)生的熱及環(huán)境溫度變化，透鏡罩熱膨脹。由于該熱膨脹，以底座為基準固定在透鏡罩的透鏡的位置發(fā)生變動。因此，由于TO-CAN型封裝內發(fā)生的熱，半導體激光器和透鏡之間的距離變動。由于該變動，經由透鏡的光的聚焦點從光纖的入射端偏移，到光纖的光耦合效率降低。如果光耦合效率降低，則發(fā)生來自光纖的光輸出變動的跟蹤誤差。
[0007]因而，公開了在帕爾貼元件上的半導體激光器出射部和透鏡之間還配置其他透鏡的TO-CAN型封裝(例如，參照專利文獻I)。該TO-CAN型封裝通過在半導體激光器出射部和透鏡之間配置的透鏡使從半導體激光器出射部出射的光成為準直光，從而減小跟蹤誤差。
[0008]另外，公開了在透鏡和光纖之間設置了具有規(guī)定的折射率溫度變化特性的部件的光傳送模塊(例如，參照專利文獻2)。在經由透鏡的光的聚焦點和光纖的入射端中的芯中心之間，由于半導體激光器和透鏡的熱膨脹系數(shù)的差異，在與透鏡的光軸正交的方向產生位置偏移。該光傳送模塊用該部件降低位置偏移。
[0009]現(xiàn)有技術文獻
[0010]專利文獻
[0011]專利文獻1:日本特開2011-108937號公報
[0012]專利文獻2:日本特開2003-248144號公報
【發(fā)明內容】

[0013]但是，上述專利文獻I公開的TO-CAN型封裝需要追加的透鏡。除了透鏡追加導致的成本上升，為了生成準直光需要準確地設置透鏡。這不滿足低成本化的要求且導致封裝的大型化。另外，專利文獻2公開的光傳送模塊無法減小經由透鏡的光的聚焦點的與光軸方向相關的位置偏移所導致的跟蹤誤差。
[0014]本發(fā)明鑒于上述實情而提出，目的在于提供一種通過更簡便的方法減小與光軸方向相關的光的聚焦點的位置偏移所導致的跟蹤誤差的光模塊及光傳送方法。
[0015]為了達成上述目的，本發(fā)明的光模塊具備光學元件、支撐體、抑制部件。光學元件使從出射點出射的光聚焦于聚焦點。支撐體設置在基體材料上，支撐光學元件。抑制部件通過在光學元件的光軸方向上熱膨脹，抑制因支撐體的熱膨脹發(fā)生的聚焦點的位置偏移。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠通過更簡便方法減小與光軸方向相關的光的聚焦點的位置偏移所導致的跟蹤誤差。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I的光模塊的構成的圖。
[0018]圖2是說明減小聚焦點的位置偏移和聚焦點間的距離的圖。(A)表示溫度25°C的無抑制部件的光模塊的狀態(tài)。(B)表示溫度80°C的無抑制部件的光模塊的狀態(tài)。(C)表示溫度80°C的圖1所示光模塊的狀態(tài)。
[0019]圖3是說明本發(fā)明的實施方式I的光模塊中的透過部件的厚度的變化和聚焦點的位置偏移的關系的圖。
[0020]圖4是表示光模塊的溫度和到光纖的光耦合效率的關系的圖。
[0021]圖5是表示以光軸為中心而旋轉對稱的透過部件的形狀的一個例子的圖。
[0022]圖6是表示對溫度90°C下的光模塊的熱應力解析的結果的圖。
[0023]圖7是表示對溫度_40°C下的光模塊的熱應力解析的結果的圖。
[0024]圖8是表示透過部件的形狀的一個例子的圖。
[0025]圖9是表示本發(fā)明的實施方式2的光模塊的構成的圖。
[0026]圖10是說明本發(fā)明的實施方式2的光模塊中的透過部件的厚度的變化和聚焦點的位置偏移的關系的圖。
[0027]圖11是表示本發(fā)明的實施方式3的光模塊的構成的圖。
[0028]圖12表示是本發(fā)明的實施方式4的光模塊的構成的圖。
[0029](符號的說明)
[0030]1:透鏡:2:透鏡罩；3:半導體激光器；4:托架；5:帕爾貼兀件；5a:上層；5b:下層；6:底座；7、7c:抑制部件；7a、7b:透過部件；8:光電二極管；100:光模塊。
【具體實施方式】
[0031]參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。另外，本發(fā)明不限于下記的實施方式及附圖。
[0032](實施方式I)
[0033]首先，說明本發(fā)明的實施方式I。
[0034]圖1表不本實施方式的光模塊100的構成。以下，參照圖1，以光發(fā)送用TO-CAN型為例，以光模塊100的光學系統(tǒng)為中心進行詳細說明。光模塊100具備透鏡1、透鏡罩2、半導體激光器3、托架4、帕爾貼元件5、底座6、抑制部件7。
[0035]透鏡I (光學元件)是使從出射點出射的光聚焦于聚焦點的凸透鏡。在與出射點對應的位置，設置有在底座6上設置的半導體激光器3。在與聚焦點對應的位置，配置有例如與光模塊100連接的光纖的輸入端等。
[0036]透鏡罩2是圓筒形的部件。透鏡罩2設置在底座6上。透鏡罩2支撐透鏡I。更具體地，透鏡罩2被形成為在透鏡罩2的上端支撐透鏡I。透鏡罩2的下端被安裝于底座
6。透鏡罩2例如由不銹鋼(SUS)等金屬部件形成。
[0037]半導體激光器3通過托架4及帕爾貼元件5設置在底座6上。半導體激光器3對透鏡I出射光。必然地，半導體激光器3的位置決定與出射點對應的位置。從半導體激光器3出射的光經由透鏡罩2所支撐的透鏡1，聚焦于圖1所示聚焦點。
[0038]在托架4安裝了在氧化鋁等子基臺上搭載的半導體激光器3。光模塊100中，伴隨半導體激光器3的發(fā)熱、光模塊100的環(huán)境溫度變化，半導體激光器3的特性有時發(fā)生大的變化。為了使以溫度變化為原因的半導體激光器3的特性的變化保持在固定的范圍內，托架4被配置為與作為電子冷卻元件的帕爾貼元件5的上表面接觸。托架4例如由銅和鎢的金屬化合物等金屬形成。
[0039]帕爾貼元件5具備表面為溫度調整面的上層5a、和表面為排熱面的下層5b。上層5a與熱敏電阻等連接。根據(jù)由熱敏電阻測定的上層5a的溫度，上層5a的溫度被控制為固定。這樣，帕爾貼元件5調整在上表面配置的托架4的溫度。由此，托架4及半導體激光器3的溫度被維持固定，因此半導體激光器3的周邊部件不發(fā)生熱膨脹。下層5b與底座6接觸，因此，可以通過底座6高效地釋放半導體激光器3動作時發(fā)生的熱。
[0040]在作為基體材料的底座6搭載了上述的各種部件。為了高效釋放光模塊100動作時發(fā)生的熱，優(yōu)選底座6由熱傳導率高的冷軋鋼板等形成。
[0041]另一方面，透鏡罩2與控制溫度的帕爾貼元件5獨立地安裝于底座6，因此，以光模塊100動作時的發(fā)熱及環(huán)境溫度變化為起因而進行熱膨脹或者收縮。因而，透鏡I的位置相對于半導體激光器3的位置而相對地發(fā)生變動。半導體激光器3和透鏡I之間的相對距離發(fā)生變化，即出射點(物點)和透鏡I的主點之間的距離發(fā)生變化，從而反過來主點和聚焦點(成像點)之間的距離發(fā)生變化，聚焦點位置偏移。
[0042]這里，參照圖2，說明透鏡罩2的熱膨脹和聚焦點的位置偏移的抑制。圖2 (A)表示未安裝抑制部件7的光模塊100。半導體激光器3不出射光時，光模塊100的溫度為例如25°C。光模塊100的溫度為25°C時，透鏡罩2的長度為L。在該狀態(tài)下，聚焦點與規(guī)定的位
置對準。
[0043]圖2 (B)表示圖2 (A)的光模塊100的半導體激光器3出射光的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，由于動作時的發(fā)熱，光模塊100的溫度成為例如80°C。在光模塊100的溫度成為80°C時，透鏡罩2的長度通過進行熱膨脹，變得比L長。
[0044]將溫度的變化量設為Λ Τ、將透鏡罩2的線性熱膨脹系數(shù)設為α、將透鏡I的光學倍率設為M時，聚焦點的位置偏移量Λ ζ用下式表達。
[0045]Δ ζ= Δ T.α.L.M2
[0046]例如，透鏡罩2的線性熱膨脹系數(shù)α為I X 10_5/Κ。透鏡I的光學倍率M為3?50
[0047]返回圖1，抑制部件7通過在透鏡I的光軸方向進行熱膨脹，抑制因透鏡罩2的熱膨脹發(fā)生的聚焦點的位置偏移。抑制部件7例如是在出射點和聚焦點之間的光路上設置的透過部件7a。以下，抑制部件7也稱為透過部件7a。
[0048]在圖1的例子中，透過部件7a與透鏡罩2接觸而被設置在與出射點對應的位置設置的半導體激光器3和透鏡I之間的光路上。透過部件7a的形狀例如是平行平板。
[0049]這里，說明透過部件7a的聚焦點的位置偏移的抑制。圖2 (C)表示本實施方式的光模塊100的動作時的狀態(tài)。透過部件7a的厚度為L’。將透過部件7a的折射率設為η、將透過部件7a的線性熱膨脹系數(shù)設為α’時，圖2 (C)中的聚焦點的位置偏移量Λ ζ2用下式表達。
[0050]Δζ2=ΔΤ.(α.L_ α ’( l_l/n) L，).M2
[0051]透過部件7a與透鏡罩2接觸，因此，由于與透鏡罩2的溫度上升相應的熱膨脹，在透鏡I的光軸方向透過部件7a的厚度L’增加。根據(jù)上述的表達Λζ2的式可知，通過增加透過部件7a的厚度L’，聚焦點的位置偏移減少。
[0052]圖3表示透過部件7a的厚度的變化和聚焦點的位置偏移的關系。點A是透鏡罩2還未熱膨脹時的光的出射點。在該情況下，經由透鏡I的光沿著用雙點劃線表示的光路而聚焦于點A’。這里，設為透鏡罩2膨脹，并且相對于透鏡I光的出射點從點A移動到點B。在該情況下，如果設為透過部件7a未膨脹，則按照成像公式，經由透鏡I的光沿著實線表示的光路而聚焦于點B’。但是，實際上，由于透過部件7a的膨脹(C)，光沿著虛線表示的光路而聚焦于點C’。這樣，由于透過部件7a的膨脹，聚焦點的位置偏移被從點B’向點C’抑制。
[0053]透過 部件7a的折射率η超過氛圍氣體(這里是空氣)的折射率即可。通過使折射率η超過氛圍氣體的折射率，入射到透過部件7a的光發(fā)生折射，從光的出射點到透鏡I為止的光路的空氣換算長度變短。其結果，Λζ2變小?？諝鈸Q算長度是指將光學系統(tǒng)中的光路的長度換算為折射率為I的空氣中的光路的長度。例如，光進入折射率η的介質中時，該光的光路的空氣換算長度為該光路的長度乘以l/η。透鏡罩2內部充滿空氣時，透過部件7a的折射率比空氣的折射率I大即可。透過部件7a由聚碳酸酯(PC)樹脂系的塑料等形成。透過部件7a的膨脹進一步縮短從光的出射點到透鏡I為止的光路的空氣換算長度，結果，抑制聚焦點的位置偏移。
[0054]透過部件7a的線性熱膨脹系數(shù)優(yōu)選比透鏡罩2的線性熱膨脹系數(shù)的I/ (l_l/n)倍大。PC樹脂系的塑料的線性熱膨脹系數(shù)α’為約6X10_5/K。PC樹脂系的塑料的線性熱膨脹系數(shù)與透鏡罩2中采用的SUS等金屬相比為3倍以上。另外，PC樹脂系的塑料為透明，例如對波長1550nm的激光的吸收少,適合于透過部件7a。另外,透過部件7a的表面也可以由反射防止(AR)涂層覆蓋。
[0055]圖4表示向在聚焦點配置的光纖的光耦合效率特性相對于光模塊100的溫度的計算結果。在光耦合效率的計算中，將透過部件7a的線性熱膨脹系數(shù)0’設為6乂10-5/1(，將折射率η設為1.5。另外，在該計算中，假定幾乎沒有透過部件7a中的光的吸收。另外，設為通過在透過部件7a的表面實施AR涂層，可以忽視在透過部件7a中的菲涅耳反射。
[0056]在沒有透過部件7a的情況下(參照圖2 (B))，光耦合效率隨著溫度上升而降低。與其相對，在有透過部件7a的情況下(參照圖2 (C))與沒有透過部件7a的情況相比較，伴隨溫度上升的光耦合效率的降低被抑制。
[0057]如以上詳細說明的那樣，根據(jù)本實施方式的光模塊100，與透鏡罩2的溫度上升相應地，透過部件7a在透鏡I的光軸方向進行熱膨脹。因而，因透鏡罩2的熱膨脹發(fā)生的聚焦點的位置偏移被抑制。這樣，可以用更簡便方法減小與光軸方向相關的光的聚焦點的位置偏移所導致的跟蹤誤差。
[0058]另外，本實施方式中，透過部件7a被配置在光的出射點和透鏡I之間。由此，透過部件7a可以容納在透鏡罩2內部，因此可以抑制光模塊100的裝置尺寸的增大。
[0059]另外，本實施方式中，將透過部件7a的形狀設為平行平板。由此，透過部件7a容易加工，在制造成本方面有利。另外，透過部件7a的形狀也可以是透鏡。由此，透過部件7a可以擴大光模塊100的光學倍率的調整范圍。
[0060]另外，本實施方式中，透過部件7a也可以由塑料形成。塑料比較廉價，可以控制光模塊100的制造成本。特別地，如果是PC樹脂系的塑料，則透明性、耐沖擊性、耐熱性、難燃性高而優(yōu)選。
[0061]另外，透過部件7a除了平行平板及透鏡外，也可以形成為各種形狀。透過部件7a的形狀優(yōu)選以其光軸為中心旋轉對稱。例如，透過部件7a的形狀可以設為以光軸作為中心軸的圓柱。圖5表示了設為圓柱形狀的透過部件7a的安裝到透鏡罩2的上表面和側面。在透過部件7a的上表面，以旋轉軸為基準，在虛線的外側具有邊緣部分R。透過部件7a通過安裝到透鏡罩2的上表面的邊緣部分R固定到透鏡罩2。邊緣部分R和透鏡罩2用粘接劑等固定。在該情況下，優(yōu)選在邊緣部分R均勻涂敷粘接劑，以透鏡I的光軸和透過部件7a的光軸(旋轉對稱軸)一致的方式配置透過部件7a。
[0062]通過使用線性熱膨脹系數(shù)α ’比透鏡罩2的線性熱膨脹系數(shù)大的透過部件7a，上述那樣配置的透過部件7a被線性熱膨脹系數(shù)比自身的線性熱膨脹系數(shù)α ’小的透鏡罩2限制。其結果，伴隨光模塊100的環(huán)境溫度變化，透過部件7a在從旋轉對稱軸離開的部分受到更大的熱應力，以光軸為中心而彎曲。
[0063]即，透過部件7a根據(jù)溫度變化，在半導體激光器3的光軸方向變形為凹狀或凸狀。圖6及圖7表示了對于光模塊100的熱應力解析的結果。另外，在圖6及圖7中，是用于解析熱應力的構成，因此未示出半導體激光器3、托架4及帕爾貼元件5。在環(huán)境溫度25°C下，處于透鏡I側的透過部件7a的上表面和處于底座6側的透過部件7a的底面平行。在環(huán)境溫度為90°C的情況下，透過部件7a的曲率半徑成為850mm，透過部件7a的形狀如圖6所示向底座6側成為凸狀。另一方面，在環(huán)境溫度為_40°C的情況下，透過部件7a的曲率半徑成為600mm,透過部件7a的形狀如圖7所示向透鏡I側成為凹狀。
[0064]關于透過部件7a，其線性熱膨脹系數(shù)α ’比透鏡罩2的線性熱膨脹系數(shù)大，被配置為透鏡I的光軸和透過部件7a的旋轉對稱軸一致，并且通過邊緣部分R與透鏡罩2固定。由此，在環(huán)境溫度變化時，透過部件7a以光軸上的點為中心而彎曲，由于透過部件7a的透鏡作用，可以使光的聚焦點的位置在透鏡I的光軸方向發(fā)生變化。根據(jù)透過部件7a的特性，調整半導體激光器3和透過部件7a的距離及透過部件7a和透鏡I的距離，從而可以使該透鏡作用有效地用于因透鏡罩2的熱膨脹發(fā)生的聚焦點的位置偏移的補正。
[0065]另外，通過使透鏡I的光軸和透過部件7a的光軸(旋轉對稱軸)錯開，按照成像公式，可以使透鏡I的聚焦點在相對于透鏡I的光軸方向垂直的方向移動。因而，除了與光軸方向相關的光的聚焦點的位置偏移所導致的跟蹤誤差，還可以減小與相對于光軸方向垂直的方向相關的光的聚焦點的位置偏移所導致的跟蹤誤差。
[0066]另外，透過部件7a的形狀也可以設為與光軸方向垂直的第I方向的長度、和與光軸及第I方向垂直的第2方向的長度不同。例如，如圖8所示，如果透過部件7a是截面為橢圓的圓柱狀，則關于透過部件7a的形狀，相對于與光軸方向垂直的第I方向的長度dl，與光軸及第I方向垂直的第2方向的長度d2變短。由此，根據(jù)溫度變化，可以將從半導體激光器3出射的光整形為截面不同的光束，也可以使透過部件7a的寬高比變化。
[0067]另外，光模塊100也可以具備接收半導體激光器3出射的光的一部分的監(jiān)視用光電二極管。由此，光模塊100可以適當?shù)乜刂乞寗与娏鳌?br> [0068]另外，光I旲塊100也可以具備可獲得良好電氣特性的聞頻基板等。
[0069](實施方式2)
[0070]接著，說明本發(fā)明的實施方式2。
[0071]圖9表示本實施方式的光模塊100的構成。本實施方式的光模塊100還具備透過部件7b作為抑制部件7，這一點不同于上述實施方式I。透過部件7a和透過部件7b的不同點在于其配置位置。透過部件7b被配置在透鏡I和聚焦點之間。即，透過部件7a、7b分別被配設在透鏡I的光軸方向兩側。
[0072]透過部件7b與透過部件7a相同，例如由PC樹脂系的塑料等形成。如圖9所示，透過部件7b被配置為與透鏡罩2接觸。透過部件7b與透鏡罩2接觸，因此，與透鏡罩2的溫度上升相應地，在透鏡I的光軸方向進行熱膨脹，厚度增加。
[0073]說明本實施方式中的透鏡罩2的熱膨脹及聚焦點的位置偏移的抑制。由于動作時的光模塊100的發(fā)熱，透鏡罩2的長度在透鏡I的聚焦點的方向變長。透過部件7a、7b與透鏡罩2接觸，因此，與透鏡罩2的溫度上升相應地，在透鏡I的光軸方向進行熱膨脹。其結果，透過部件7a、7b的厚度增加，所以聚焦點的位置偏移被進一步抑制。
[0074]如圖10所示，在透過部件7b未膨脹時，經由透鏡I的光沿著實線所示的光路聚焦于點C’，但是如果透過部件7b膨脹(D)，則聚焦于點D’。其結果，聚焦點的位置偏移被進一步抑制，可以使聚焦點更接近本來的點A’。
[0075]如以上詳細說明的那樣，根據(jù)本實施方式的光模塊100，與透鏡罩2的溫度上升相應地，透過部件7a、7b在透鏡I的光軸方向進行熱膨脹。因而，因透鏡罩2的熱膨脹發(fā)生的聚焦點的位置偏移被進一步抑制。由此，與光軸方向相關的光的聚焦點的位置偏移所導致的跟蹤誤差進一步被減小。
[0076]另外，在本實施方式中，透過部件7b被配置在透鏡I和聚焦點之間。由此，透過部件7b可以安裝在透鏡罩2的外部，因此，在透鏡罩2安裝后的透過部件7b的厚度等的調整及透過部件7b的更換等的保養(yǎng)變得容易。
[0077]另外，本實施方式中，說明了光模塊100具備透過部件7a的構成，但是也可以不具備透過部件7a。另外，透過部件7a、7b也可以是透鏡。由此，透過部件7b可以擴大光模塊100的光學倍率的調整范圍。
[0078](實施方式3)
[0079]接著，說明本發(fā)明的實施方式3。
[0080]圖11表不本實施方式的光模塊100的構成。本實施方式的光模塊100的抑制部件7的設置位置不同于上述實施方式I。以下，將抑制部件7作為抑制部件7c進行說明。
[0081]抑制部件7c被插入底座6和半導體激光器3之間。更詳細地，抑制部件7c被配置在帕爾貼元件5的下表面和底座6之間。抑制部件7c與底座6的溫度上升相應地，在透鏡I的光軸方向進行熱膨脹，厚度增加。
[0082]說明本實施方式中的透鏡罩2的熱膨脹及聚焦點的位置偏移的抑制。由于光模塊100的發(fā)熱，透鏡罩2的長度在透鏡I的聚焦點的方向變長。抑制部件7c與底座6接觸，因此，與底座6的溫度上升相應地進行熱膨脹。其結果，抑制部件7c的厚度在透鏡I的光軸方向增加。
[0083]如果抑制部件7c的厚度增加，則半導體激光器3在聚焦點的方向被推上去。其結果，可以抑制因透鏡罩2的熱膨脹而半導體激光器3與透鏡I的相對距離變長的情況，其結果，可以抑制聚焦點的位置偏移。
[0084]如以上詳細說明的那樣，本實施方式的光模塊100具備抑制部件7c，該抑制部件7c被插入底座6和半導體激光器3之間，與底座6的溫度上升相應地在透鏡I的光軸方向進行熱膨脹。因而，可以抑制因透鏡罩2的熱膨脹而導致的透鏡I和半導體激光器3之間的距離的變動。這樣，可以用更簡便的方法，減小與光軸方向相關的光的聚焦點的位置偏移所導致的跟蹤誤差。
[0085]另外，本實施方式的光模塊100也可以具備上述實施方式I中的透過部件7a及實施方式2中的透過部件7b的至少一方。由此，與光軸方向相關的光的聚焦點的位置偏移所導致的跟蹤誤差被進一步減小。此時，透過部件7a、7b也可以是透鏡。
[0086](實施方式4)
[0087]接著，說明本發(fā)明的實施方式4。
[0088]在本實施方式中，以光接收用TO-CAN型為例，說明光模塊100。圖12表示本實施方式的光模塊100的構成。光模塊100除了具備光電二極管8取代半導體激光器3外,是與實施方式I同樣的構成。以下，主要說明不同于實施方式I的點。
[0089]在與出射點對應的位置，配置例如光纖的輸出端。從光纖的輸出端(出射點)出射的光由透鏡I聚焦，導向光電二極管8。
[0090]光電二極管8被配置在與聚焦點對應的位置，接收從出射點出射的光。光電二極管8通過帕爾貼元件5控制溫度。由此，減小光模塊100的溫度變化對光電二極管8的特性的影響。
[0091]說明本實施方式中的透鏡罩2的熱膨脹及聚焦點的位置偏移的抑制。由于光模塊100的發(fā)熱，透鏡罩2的長度在透鏡I的光軸方向變長。因而，透鏡I和光電二極管8之間的相對距離變長。其結果，在光電二極管8和聚焦點之間產生位置偏移。
[0092]透過部件7a與透鏡罩2接觸，因此，與透鏡罩2的溫度上升相應地，在透鏡I的光軸方向進行熱膨脹。如果由于熱膨脹而透過部件7a的厚度增加，則與上述實施方式2中說明的圖10同樣地，可以使聚焦點的位置在從透鏡I離開的方向移動。因而，在光電二極管8和聚焦點之間可以減小位置偏移。其結果，減小與光軸方向相關的光的聚焦點的位置偏移所導致的跟蹤誤差。
[0093]如以上詳細說明的那樣，根據(jù)本實施方式的光模塊100，即使在光模塊100接收光的情況下，也與實施方式I同樣地，減小與光軸方向相關的光的聚焦點的位置偏移所導致的跟蹤誤差。
[0094]另外，本實施方式的光模塊100也可以具備上述實施方式2中的透過部件7b及實施方式3中的抑制部件7c的至少一方。在該情況下，相對于透過部件7a，透過部件7b夾著透鏡I而被配置在相反側。另外，抑制部件7c被插入底座6和光電二極管8之間。由此，進一步減小與光軸方向相關的光的聚焦點的位置偏移所導致的跟蹤誤差。
[0095]本發(fā)明在不脫離本發(fā)明的廣義的精神和范圍的情況下，可以實現(xiàn)各種實施方式及變形。另外，上述實施方式用于說明本發(fā)明，而不是限定本發(fā)明的范圍。即，本發(fā)明的范圍不是由實施方式，而是由權利要求的范圍表示。而且，權利要求的范圍內及與其同等的發(fā)明的意義的范圍內實施的各種變形可以看做是本發(fā)明的范圍內。
【權利要求】
1.一種光模塊，具備: 光學元件，使從出射點出射的光聚焦于聚焦點； 支撐體，設置在基體材料上，支撐上述光學元件；以及 抑制部件，通過在上述光學元件的光軸方向進行熱膨脹，抑制因上述支撐體的熱膨脹發(fā)生的上述聚焦點的位置偏移。
2.根據(jù)權利要求1所述的光模塊，其特征在于， 上述抑制部件是被設置在上述出射點和上述聚焦點之間的光路上、且折射率η超過氛圍氣體的折射率的透過部件。
3.根據(jù)權利要求2所述的光模塊，其特征在于， 上述透過部件的線性熱膨脹系數(shù)比上述支撐體的線性熱膨脹系數(shù)的I/ (l-1/n)倍大。
4.根據(jù)權利要求2所述的光模塊，其特征在于， 上述透過部件分別配設在上述光學元件的光軸方向兩側。
5.根據(jù)權利要求2所述的光模塊,其特征在于， 上述透過部件是平行平板或透鏡。
6.根據(jù)權利要求2所述的光模塊,其特征在于， 上述透過部件由塑料形成。
7.根據(jù)權利要求2所述的光模塊，其特征在于， 上述透過部件的形狀為以光軸為中心旋轉對稱， 上述透過部件通過安裝到上述支撐體的面的邊緣部分固定到上述支撐體， 上述透過部件的線性熱膨脹系數(shù)比上述支撐體的線性熱膨脹系數(shù)大。
8.根據(jù)權利要求7所述的光模塊，其特征在于， 上述透過部件的光軸與上述光學元件的光軸一致。
9.根據(jù)權利要求7所述的光模塊，其特征在于， 上述透過部件的光軸與上述光學元件的光軸錯開。
10.根據(jù)權利要求2所述的光模塊，其特征在于， 上述透過部件中，與上述光學元件的光軸方向垂直的第I方向的長度不同于與上述光軸及上述第I方向垂直的第2方向的長度。
11.一種光模塊的光傳送方法，上述光模塊具備使從出射點出射的光聚焦于聚焦點的光學元件和設置在基體材料上并支撐上述光學元件的支撐體， 該光傳送方法的特征在于， 通過部件向上述光學元件的光軸方向的熱膨脹，抑制因上述支撐體的熱膨脹發(fā)生的上述聚焦點的位置偏移。
【文檔編號】G02B6/42GK103852835SQ201310453136
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權日:2012年12月6日
【發(fā)明者】大畠伸夫, 蔵本恭介, 有賀博 申請人:三菱電機株式會社