光模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種抑制反射返回光與發(fā)光元件的光學(xué)耦合，并且便利性良好、光學(xué)性能優(yōu)異的光模塊。光模塊(10)具有射出光的發(fā)光元件(11)和供光透射的窗透鏡(2)，透過(guò)窗透鏡(2)的光向外部射出，窗透鏡(2)在其表面具有第一透鏡面(2a)，在其背面具有第二透鏡面(2b)，發(fā)光元件(11)與窗透鏡(2)的光軸被設(shè)置為一致，第一透鏡面(2a)面向發(fā)光元件(11)設(shè)置，第一透鏡面(2a)和第二透鏡面(2b)中的一方為凸面，另一方為凹面。
【專利說(shuō)明】光模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及抑制射出光的發(fā)光元件與反射返回光的光學(xué)耦合的光模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]在光通信領(lǐng)域，使用光模塊。該光模塊具有殼體，該殼體收容光學(xué)元件并具備使光學(xué)元件的射出光透過(guò)的透光窗。而且，透光窗由板狀的玻璃構(gòu)成，殼體為了防止光學(xué)元件的射出部的氧化，而被充填有氦等不活潑氣體且被氣密性密封。
[0003]另外，從發(fā)光元件射出的射出光透過(guò)透光窗而射出到殼體的外部。此時(shí)，射出光的一部分被透光窗反射而返回發(fā)光元件，存在因該反射返回光而產(chǎn)生噪聲的問(wèn)題。
[0004]用于解決該課題的光模塊(半導(dǎo)體激光器裝置)在專利文獻(xiàn)I中被公開。圖12中示出專利文獻(xiàn)I所公開的光模塊的剖面簡(jiǎn)圖。如圖12所示，在光模塊500中，在收容作為發(fā)光元件的半導(dǎo)體激光器513的殼體511 (帽)的上表面511a形成供激光透過(guò)的開口部511b。此外，在殼體511的內(nèi)側(cè)面511c，以堵住開口部511b的方式通過(guò)低熔點(diǎn)玻璃508固定板狀的板玻璃502 (蓋玻璃)。
[0005]此外，板玻璃502相對(duì)于半導(dǎo)體激光器513的光軸515被設(shè)置為非正交，以使被板玻璃502反射的激光無(wú)法返回至半導(dǎo)體激光器513。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-216583號(hào)公報(bào)
[0007]圖13是專利文獻(xiàn)I所公開的板狀的玻璃給激光的光路帶來(lái)的影響的說(shuō)明圖。如圖13所示，在光模塊500中，從半導(dǎo)體激光器513射出的擴(kuò)散光514a透過(guò)板玻璃502后向殼體511 (圖13中未進(jìn)行圖不)的外部射出。此時(shí)，擴(kuò)散光514a的光軸515附近的光束514b，從半導(dǎo)體激光器513射出后到入射至板玻璃502為止，在光軸515上與光軸515幾乎平行地行進(jìn)。
[0008]然而，板玻璃502相對(duì)于半導(dǎo)體激光器513的光軸515以非正交的方式設(shè)置，即板玻璃502的法線502a與半導(dǎo)體激光器513的光軸相互傾斜設(shè)置。因此，當(dāng)擴(kuò)散光514a透過(guò)板玻璃502后，光束514b與光軸515和法線502a間的傾斜角度502b、板玻璃502的厚度相應(yīng)地，在從光軸515上偏離的光路515a上與光軸515幾乎平行地行進(jìn)。
[0009]當(dāng)將光模塊500用于光通信的情況下，透過(guò)板玻璃502的擴(kuò)散光514a使用準(zhǔn)直透鏡(未圖示)被形成為平行光后，使用聚光透鏡(未圖示)被聚集在光纖(未圖示)的端面。此時(shí)，由于光束514b在從光軸515上偏離的光路515a上行進(jìn)，因此需要使準(zhǔn)直透鏡的光軸與偏離的光路515a對(duì)齊。
[0010]這樣，需要相對(duì)半導(dǎo)體激光器513的光軸515挪動(dòng)準(zhǔn)直透鏡的光軸，使準(zhǔn)直透鏡的光軸與光路515a對(duì)齊。因此，專利文獻(xiàn)I所公開的光模塊500存在組裝作業(yè)繁瑣的問(wèn)題。
[0011]另外，從半導(dǎo)體激光器513射出的擴(kuò)散光514a使用準(zhǔn)直透鏡與光纖等的受光部耦合。此時(shí)，準(zhǔn)直透鏡以及光纖以使各自的光軸與從光軸515偏離的光路515a —致的方式被挪動(dòng)位置而進(jìn)行設(shè)置。因此，會(huì)因挪動(dòng)準(zhǔn)直透鏡以及光纖的設(shè)置位置而產(chǎn)生耦合損失，因此存在光學(xué)性能惡化的問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明正是鑒于上述問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種抑制反射返回光與發(fā)光元件的光學(xué)耦合，并且組裝簡(jiǎn)便，光學(xué)性能優(yōu)異的光模塊。
[0013]—種光模塊,具有射出光的發(fā)光兀件和供上述光透過(guò)的窗透鏡,透過(guò)上述窗透鏡的上述光向外部射出，該光模塊的特征在于，上述窗透鏡在其表面具有第一透鏡面，在其背面具有第二透鏡面，上述發(fā)光元件與上述窗透鏡的光軸被設(shè)置為一致，上述第一透鏡面面向上述發(fā)光元件設(shè)置，上述第一透鏡面和上述第二透鏡面中的一方為凸面，另一方為凹面。
[0014]在本發(fā)明的光模塊中，從發(fā)光元件射出的光透過(guò)第一透鏡面與第二透鏡面。此時(shí)，被窗透鏡反射而產(chǎn)生的反射返回光為由第一透鏡面與第二透鏡面引起的反射光。在本發(fā)明中，第一透鏡面與第二透鏡面中的一方為凸面，另一方為凹面。因此，除了光軸的附近，反射返回光的光路與從發(fā)光元件射出的光的光路不同，因此反射返回光不會(huì)向發(fā)光元件聚光。
[0015]因此，根據(jù)本發(fā)明，抑制了反射返回光與發(fā)光元件的光學(xué)耦合。
[0016]在本發(fā)明的光模塊中，窗透鏡具有凹面與凸面這樣的透鏡面。因此即便將光學(xué)元件與窗透鏡的光軸進(jìn)行一致設(shè)置，也能夠抑制反射返回光與發(fā)光元件的光學(xué)耦合。因此透過(guò)窗透鏡的光在透過(guò)窗透鏡的前后，不會(huì)改變其光軸而在與發(fā)光元件的光軸大致一致的光路上行進(jìn)。
[0017]因此，本發(fā)明的光模塊無(wú)需挪動(dòng)光軸來(lái)進(jìn)行光軸調(diào)整，因此組裝簡(jiǎn)便。另外，由于不會(huì)因挪動(dòng)光軸而產(chǎn)生耦合的損失，因此光學(xué)性能優(yōu)異。
[0018]因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供抑制了反射返回光與發(fā)光元件的光學(xué)耦合，并且組裝簡(jiǎn)便、光學(xué)性能優(yōu)異的光模塊。
[0019]優(yōu)選為，具有使上述光形成為平行光的準(zhǔn)直透鏡，上述準(zhǔn)直透鏡被設(shè)置在上述發(fā)光元件與上述窗透鏡之間，并且上述準(zhǔn)直透鏡與上述窗透鏡的光軸被平行設(shè)置，上述第一透鏡面為凸面，并且上述第二透鏡面為凹面。
[0020]發(fā)光元件與窗透鏡的光軸被一致設(shè)置，準(zhǔn)直透鏡與窗透鏡的光軸被平行設(shè)置。因此，從發(fā)光兀件射出的擴(kuò)散光因準(zhǔn)直透鏡而成為平行光，向窗透鏡入射。而且，被窗透鏡反射的反射返回光僅在向準(zhǔn)直透鏡返回時(shí)以平行光向發(fā)光元件聚光。
[0021]另一方面，在窗透鏡中，由于第一透鏡面以及第二透鏡面以凸面與入射的光對(duì)置，因此被窗透鏡反射的反射返回光為擴(kuò)散光。因此，被窗透鏡反射的反射返回光不會(huì)向發(fā)光元件聚光。
[0022]因此，根據(jù)本發(fā)明，抑制了反射返回光與發(fā)光元件的光學(xué)耦合。
[0023]發(fā)光元件與窗透鏡的光軸被一致設(shè)置，準(zhǔn)直透鏡與窗透鏡的光軸被平行設(shè)置。因此，從發(fā)光元件射出的擴(kuò)散光因準(zhǔn)直透鏡而成為平行光，向窗透鏡入射。此外，入射到窗透鏡的平行光在透過(guò)窗透鏡前后，不會(huì)改變其光軸，而在與發(fā)光元件的光軸一致的光路上行進(jìn)。
[0024]因此，當(dāng)將本發(fā)明的光模塊用于光通信的情況下，能夠保持發(fā)光元件的光軸與將從光模塊射出的光聚光于光纖的端面的聚光透鏡的光軸一致地進(jìn)行光軸調(diào)整。因此，本發(fā)明的光模塊無(wú)需挪動(dòng)光軸來(lái)進(jìn)行光軸調(diào)整，因此組裝簡(jiǎn)便。不會(huì)因該挪動(dòng)而產(chǎn)生誤差，因此光學(xué)性能優(yōu)異。[0025]優(yōu)選為，上述第一透鏡面為凹面、上述第二透鏡面為凸面，使上述發(fā)光元件的射出光成為平行光的準(zhǔn)直透鏡被設(shè)置在上述發(fā)光元件與上述窗透鏡之間，且上述發(fā)光元件、上述準(zhǔn)直透鏡以及上述窗透鏡的光軸被設(shè)置為一致，被上述第一透鏡面反射后的反射光在上述準(zhǔn)直透鏡與上述窗透鏡之間具有焦點(diǎn)，上述焦點(diǎn)相比上述準(zhǔn)直透鏡的與上述窗透鏡對(duì)置的面和上述第一透鏡面的面間距離的中點(diǎn)位于更靠近上述第一透鏡面?zhèn)鹊奈恢谩?br> [0026]根據(jù)這樣的方式，可設(shè)置為使反射返回光的一部分通過(guò)準(zhǔn)直透鏡的外側(cè)。此時(shí)，該反射返回光的一部分不會(huì)返回發(fā)光元件，因此能夠進(jìn)一步抑制反射返回光與發(fā)光元件的光
子袖口 O
[0027]發(fā)明效果
[0028]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供抑制反射返回光與發(fā)光元件的光學(xué)耦合，并且組裝簡(jiǎn)便，光學(xué)性能優(yōu)異的光模塊。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是第一實(shí)施方式中的帶鏡筒的窗透鏡的平面簡(jiǎn)圖。
[0030]圖2是沿第一圖所示的A-A線剖切而從箭頭方向觀察的剖面簡(jiǎn)圖。
[0031]圖3是第一實(shí)施方式中的光模塊。
[0032]圖4是第一實(shí)施方式中的反射返回光的說(shuō)明圖。
[0033]圖5是將第一實(shí)施方式中的光模塊用于光通信的例子。
[0034]圖6是第一實(shí)施方式中的帶鏡筒的窗透鏡的制造方法的說(shuō)明圖。
[0035]圖7是第一實(shí)施方式中的光模塊的變形例。
[0036]圖8是將變形例的光模塊用于光通信的例子。
[0037]圖9是第二實(shí)施方式中的光模塊。
[0038]圖10是第二實(shí)施方式中的反射返回光的說(shuō)明圖。
[0039]圖11是第二實(shí)施方式中的第一變形的反射返回光的說(shuō)明圖。
[0040]圖12是專利文獻(xiàn)I所公開的光模塊的剖面簡(jiǎn)圖。
[0041]圖13是專利文獻(xiàn)I所公開的板狀的玻璃帶給激光的光路的影響的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042](第一實(shí)施方式)
[0043]對(duì)于本實(shí)施方式，參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1中示出第一實(shí)施方式中的帶鏡筒的窗透鏡的平面簡(jiǎn)圖。圖2中示出沿第一圖所示的A-A線剖切而從箭頭方向觀察的剖面簡(jiǎn)圖。圖3中示出第一實(shí)施方式中的光模塊。此外，各附圖中為了方便理解而使尺寸適當(dāng)不同。
[0044]如圖1、2所示，本實(shí)施方式的帶鏡筒的窗透鏡I具有圓筒狀的鏡筒3、俯視為圓形的窗透鏡2。此外，鏡筒3具有供光通過(guò)的開口部3a，開口部3a被窗透鏡2覆蓋。鏡筒3例如通過(guò)對(duì)不銹鋼等進(jìn)行切削加工而制成。另外，窗透鏡2由透明的玻璃構(gòu)成。
[0045]窗透鏡2在窗透鏡2的表面、即如圖2所示在圖的上側(cè)方向(Z2方向)具備第一透鏡面2a。此外，窗透鏡2在窗透鏡2的背面、即如圖2所示在圖的下側(cè)方向(Zl方向)具有第二透鏡面2b。[0046]在本實(shí)施方式中，第一透鏡面2a為向外側(cè)突出的凸面，第二透鏡面2b為向內(nèi)側(cè)凹進(jìn)的凹面。在第一透鏡面2a中，從外側(cè)入射并透過(guò)第一透鏡面2a的光匯聚(聚光)，從外側(cè)入射而被第一透鏡面2a反射的光擴(kuò)散(發(fā)散)。
[0047]另外，在第二透鏡面2b中，透過(guò)第一透鏡面2a并入射到第二透鏡面2b的光，在透過(guò)第二透鏡面2b的情況以及被反射的情況下均擴(kuò)散。
[0048]如圖2所示，第一透鏡面2a以及第二透鏡面2b形成為具有同一光軸3h，并使光軸3h與鏡筒3的中心軸3f —致。S卩，光軸3h也是帶鏡筒的窗透鏡I的光軸。
[0049]在本實(shí)施方式中，鏡筒3為圓筒狀，但并不局限于此。鏡筒3也可以是俯視呈多邊形的筒狀構(gòu)造。雖然將窗透鏡2形成為俯視為圓形，但并不局限于此。窗透鏡2也可以是俯視為捕圓、多邊形等。
[0050]窗透鏡2由透明玻璃形成，但并不局限于此。只要為透明，也可以是樹脂等。
[0051]窗透鏡2的外徑例如為0.5mm?2.0mm左右。第一透鏡面2a的曲率半徑例如為
1.0mm?2.0mm左右，第二透鏡面2b的曲率半徑例如為0.1mm?1.0mm左右。鏡筒3的外徑例如為2.0mm?3.0mm左右。
[0052]如圖3所示，第一實(shí)施方式中的光模塊10具有殼體13，在殼體13內(nèi)從圖的左側(cè)收容有作為射出光的發(fā)光元件的半導(dǎo)體激光器11、準(zhǔn)直透鏡12。此外，在殼體13內(nèi)填充有氦等不活潑氣體，帶鏡筒的窗透鏡I被氣密地固定于殼體13的圖右側(cè)的端部13b。通過(guò)填充不活潑氣體，能夠防止半導(dǎo)體激光器11的射出部的氧化。
[0053]如圖3所不,底座Ila被固定于殼體13內(nèi)的底面13a之上。而且,半導(dǎo)體激光器11以其射出部向圖的右側(cè)方向的方式固定于底座Ila之上。
[0054]半導(dǎo)體激光器11朝圖的右側(cè)方向射出擴(kuò)散光14a。半導(dǎo)體激光器11利用準(zhǔn)直透鏡12將射出的擴(kuò)散光14a變換成平行光14b，平行光14b向圖的右側(cè)方向行進(jìn)。
[0055]此外，在平行光14b的行進(jìn)目的地，設(shè)置有被固定于殼體13的端部13b的帶鏡筒的窗透鏡I。此外，帶鏡筒的窗透鏡I被設(shè)置為第一透鏡面2a朝向半導(dǎo)體激光器11側(cè)，第二透鏡面2b朝向外側(cè)。
[0056]在本實(shí)施方式的光模塊10中，如圖3所示，半導(dǎo)體激光器11以及準(zhǔn)直透鏡12以使光軸15 —致的方式固定于殼體13內(nèi)。而且，以使光軸15與帶鏡筒的窗透鏡I的光軸3h (圖2中圖不)一致的方式將帶鏡筒的窗透鏡I固定于殼體13。下文中,將光軸15稱為光模塊10的光軸。
[0057]在本實(shí)施方式的光模塊10中，使半導(dǎo)體激光器11、準(zhǔn)直透鏡12以及帶鏡筒的窗透鏡I的光軸一致的方式進(jìn)行設(shè)置，但并不局限于此。還可以將半導(dǎo)體激光器11與帶鏡筒的窗透鏡I的光軸設(shè)置為一致，并將準(zhǔn)直透鏡12與帶鏡筒的窗透鏡I的光軸平行設(shè)置。
[0058]在窗透鏡2中，當(dāng)平行光14b向第一透鏡面2a入射時(shí)，平行光14b在透過(guò)第一透鏡面2a后成為匯聚光14c。然后，匯聚光14c在透過(guò)第二透鏡面2b后成為平行光14d。如此來(lái)設(shè)置窗透鏡2的第一透鏡面2a與第二透鏡面2b。
[0059]因此，從半導(dǎo)體激光器11射出的擴(kuò)散光14a在透過(guò)準(zhǔn)直透鏡12后成為平行光14b，在透過(guò)窗透鏡2后成為平行光14d，在與光軸15平行的光路16中行進(jìn)。此時(shí)，平行光14d以平行光14d的中心與光軸15大致一致的方式行進(jìn)。
[0060]利用本實(shí)施方式，對(duì)反射返回光與半導(dǎo)體激光器11間的光學(xué)稱合被抑制的情況進(jìn)行說(shuō)明。圖4中示出第一實(shí)施方式中的反射返回光的說(shuō)明圖。在本實(shí)施方式中，如圖4所示，半導(dǎo)體激光器11、準(zhǔn)直透鏡12以及窗透鏡2被如上述那樣進(jìn)行光軸調(diào)整。因此，反射返回光只有在以平行光返回準(zhǔn)直透鏡12的情況下，才向半導(dǎo)體激光器11的射出部聚光。當(dāng)反射返回光以擴(kuò)散光、匯聚光的形式返回準(zhǔn)直透鏡12的情況下，其聚光的位置、即聚光點(diǎn)14g、14h與半導(dǎo)體激光器11的射出部偏離。
[0061]如圖4所示，由于第一透鏡面2a以凸面朝向平行光14b，因此平行光14b被第一透鏡面2a反射后產(chǎn)生的反射返回光14e發(fā)生擴(kuò)散并且朝向準(zhǔn)直透鏡12行進(jìn)。因此，反射返回光14e在擴(kuò)散的同時(shí)入射至準(zhǔn)直透鏡12，在相比半導(dǎo)體激光器11的射出部靠附圖中的左側(cè)的聚光點(diǎn)Hg聚光。即，反射返回光14e不會(huì)聚光在半導(dǎo)體激光器11的射出部，而是以擴(kuò)散的狀態(tài)返回半導(dǎo)體激光器11的射出部。
[0062]如圖4所示，由于第二透鏡面2b以凸面朝向匯聚光14c，因此匯聚光14c被第二透鏡面2b反射后產(chǎn)生的反射返回光14f發(fā)生擴(kuò)散并且入射至第一透鏡面2a。接下來(lái)，當(dāng)透過(guò)第一透鏡面2a后，擴(kuò)散并且向準(zhǔn)直透鏡12行進(jìn)。因此，反射返回光14f擴(kuò)散并且向準(zhǔn)直透鏡12入射，在透過(guò)準(zhǔn)直透鏡12后，在相比聚光點(diǎn)14g靠附圖中的左側(cè)的聚光點(diǎn)14h聚光。因此，反射返回光Hf以擴(kuò)散的狀態(tài)返回半導(dǎo)體激光器11的射出部。
[0063]這樣，反射返回光14e、14f的光路，除去光軸15的附近，與從作為發(fā)光元件的半導(dǎo)體激光器11射出的光的光路不同，因此反射返回光14e、14f不會(huì)向半導(dǎo)體激光器11的射出部聚光。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠抑制反射返回光14e、14f與半導(dǎo)體激光器11的光
登規(guī)A
子袖口 O
[0064]根據(jù)本實(shí)施方式，如圖4所示，準(zhǔn)直透鏡12與窗透鏡2間以平行光14b耦合，因此即使改變準(zhǔn)直透鏡12與窗透鏡2間的距離，對(duì)從光模塊10射出的平行光14d的影響也很小。然而，如果改變準(zhǔn)直透鏡12與窗透鏡2間的距離，則能夠使聚光點(diǎn)14g、14h的位置沿附圖中左右方向移動(dòng)。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，抑制了對(duì)平行光14d的影響，能夠調(diào)整反射返回光14e、14f與半導(dǎo)體激光器11的光學(xué)耦合。
[0065]圖5中不出將第一實(shí)施方式中的光模塊用于光通信的例子。當(dāng)將光模塊10用于光通信的情況下，如圖5所示，利用聚光透鏡32使平行光14d與光纖33的端面33a光學(xué)耦
八
口 ο
[0066]根據(jù)本實(shí)施方式，在使半導(dǎo)體激光器11、準(zhǔn)直透鏡12以及窗透鏡2的光軸15 —致的狀態(tài)下，即不使窗透鏡2相對(duì)于光軸15傾斜，能夠抑制反射返回光14e、14f與半導(dǎo)體激光器11的光學(xué)稱合。因此，在本實(shí)施方式中，透過(guò)窗透鏡2的平行光14d以平行光14d的中心與光軸15幾乎一致的方式行進(jìn)。
[0067]因此，根據(jù)本實(shí)施方式，在使聚光透鏡32的光軸35與光模塊10的光軸15 —致的狀態(tài)下，能夠進(jìn)行光模塊10與聚光透鏡32的光軸調(diào)整。而且，如圖5所示，能夠使光軸15與光軸35配置成直線狀。
[0068]因此，根據(jù)本實(shí)施方式，無(wú)需相對(duì)光模塊10的光軸15挪動(dòng)聚光透鏡32的光軸35來(lái)進(jìn)行光軸調(diào)整，因此組裝簡(jiǎn)便。
[0069]另外，根據(jù)本實(shí)施方式，由于無(wú)需挪動(dòng)光軸進(jìn)行光軸調(diào)整，因此不會(huì)因該挪動(dòng)而產(chǎn)生誤差。因此，能夠?qū)雽?dǎo)體激光器11在光學(xué)方面有效地稱合于光纖33的端面33a,光學(xué)性能優(yōu)異。[0070]接下來(lái)，對(duì)本實(shí)施方式中的帶鏡筒的窗透鏡I的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖6中示出第一實(shí)施方式中的帶鏡筒的窗透鏡的制造方法的說(shuō)明圖。
[0071]在圖6(a)所示的工序中，準(zhǔn)備有沖壓裝置50。沖壓裝置50具有主模53、上模51、下模52以及加熱器54。此外，上模51以及下模52分別具有從平坦的基面51b、52b突出的突出部51a、52a。
[0072]上模51的中心軸與下模52的中心軸被一致設(shè)置。此外，相對(duì)于上述中心軸，基面51b,52b被以正交的方式設(shè)置。
[0073]接下來(lái)，在圖6(b)所示的工序中，將鏡筒3與窗材料2e加入到主模53內(nèi)。此時(shí)，突出部52a被插入到鏡筒3的內(nèi)周面內(nèi)，窗材料2e被放置在突出部52a之上。然后，由加熱器54將窗材料2e加熱至軟化的溫度。
[0074]如圖2所示，鏡筒3具有與鏡筒3的中心軸3f正交的上表面3g。而且鏡筒3以上表面3g與基面52b抵接的方式放置。因此鏡筒3的中心軸3f與上模51的中心軸以及下模52的中心軸幾乎一致。
[0075]接下來(lái)，在圖6(c)所示的工序中，上模51以及下模52沿各自的中心軸幾乎平行地動(dòng)作而從上下對(duì)窗材料2e進(jìn)行沖壓。其結(jié)果是，上模51以及下模52的形狀被轉(zhuǎn)印至窗材料2e，由此形成帶鏡筒的窗透鏡I。
[0076]這樣，在帶鏡筒的窗透鏡I中，第一透鏡面2a以及第二透鏡面2b的中心軸、即光軸3h(圖2中圖示)與鏡筒3的中心軸3f (圖2中圖示)一致形成，且與上表面3g正交形成。
[0077]接下來(lái)，在圖6(d)所示的工序中，切斷加熱器54的電源而冷卻至規(guī)定的溫度。然后，使上模51以及下模52從主模53中脫離，使帶鏡筒的窗透鏡I從上模51以及下模52脫模，由此制造出帶鏡筒的窗透鏡I。
[0078]這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，僅以鏡筒3與窗材料2e作為部件，使用模具通過(guò)沖壓成型而將帶鏡筒的窗透鏡I 一體成型。根據(jù)本實(shí)施方式，雖然帶鏡筒的窗透鏡I僅有鏡筒3與窗材料2e —體成型，但并不局限于此。通過(guò)用低熔點(diǎn)玻璃等粘接部件粘接由不銹鋼等通過(guò)切削加工制成的鏡筒3和由玻璃部件通過(guò)沖壓成型而形成的窗透鏡2，也能夠制成帶鏡筒的窗透鏡I。
[0079]如圖3所示，第一實(shí)施方式中的光模塊10是通過(guò)在氦等不活潑氣體的環(huán)境氣中固定收容了半導(dǎo)體激光器11、準(zhǔn)直透鏡12的殼體13和如上述那樣制造的帶鏡筒的窗透鏡I而制成的。
[0080]在殼體13上形成有與半導(dǎo)體激光器11以及準(zhǔn)直透鏡12的光軸15正交的接合面13c。而且，如上述那樣，帶鏡筒的窗透鏡I的上表面3g被形成為與第一透鏡面2a以及第二透鏡面2b的光軸3h正交。
[0081]因此，根據(jù)本實(shí)施方式，當(dāng)將帶鏡筒的窗透鏡I固定于殼體13時(shí)，使上表面3g抵接固定于接合面13c，由此能夠容易地使半導(dǎo)體激光器11以及準(zhǔn)直透鏡12的光軸15與帶鏡筒的窗透鏡I的光軸3h —致。
[0082](變形例)
[0083]圖7中示出第一實(shí)施方式中的光模塊的變形例。圖8中示出將變形例的光模塊用于光通信的例子。本變形例是從第一實(shí)施方式的光模塊10中除去準(zhǔn)直透鏡12的情況。即，本變形例的光模塊具有半導(dǎo)體激光器11與窗透鏡2。另外，半導(dǎo)體激光器11與窗透鏡2使光軸15 —致。
[0084]如圖7所示，從半導(dǎo)體激光器11射出的擴(kuò)散光18a在透過(guò)窗透鏡2后被作為擴(kuò)散光18d向外部射出。此時(shí)，由于第一透鏡面2a以及第二透鏡面2b以凸面朝向擴(kuò)散光18a,因此擴(kuò)散光18a被第一透鏡面2a以及第二透鏡面2b反射后產(chǎn)生的反射返回光18b、18c發(fā)生擴(kuò)散并且向半導(dǎo)體激光器11行進(jìn)。因此，反射返回光18b、18c不會(huì)向半導(dǎo)體激光器11的射出部聚光，而是以擴(kuò)散的狀態(tài)返回半導(dǎo)體激光器11的射出部。
[0085]因此，根據(jù)本變形例，能夠抑制反射返回光18b、18c與半導(dǎo)體激光器11的光學(xué)耦
入
口 ο
[0086]對(duì)于將本變形例的光模塊用于光通信的情況進(jìn)行說(shuō)明。如圖7所示，從半導(dǎo)體激光器11射出的擴(kuò)散光18a在透過(guò)窗透鏡2后被作為擴(kuò)散光18d向外部射出。因此,如圖8所不，為了使擴(kuò)散光18d與光纖33的端面33a光學(xué)稱合,需要用于將擴(kuò)散光18d形成為平行光的準(zhǔn)直透鏡12和用于將該平行光向光纖33的端面33a聚光的聚光透鏡32。
[0087]此時(shí)，在使準(zhǔn)直透鏡12以及聚光透鏡32的光軸與窗透鏡2的光軸15 —致的狀態(tài)下，能夠?qū)Ρ咀冃卫墓饽K與準(zhǔn)直透鏡12、聚光透鏡32以及光纖33的端面33a進(jìn)行光軸調(diào)整。
[0088]因此，根據(jù)本變形例，無(wú)需相對(duì)窗透鏡2的光軸15挪動(dòng)準(zhǔn)直透鏡12、聚光透鏡32以及光纖33的光軸來(lái)進(jìn)行光軸調(diào)整，因此組裝簡(jiǎn)便。
[0089]另外，根據(jù)本變形例，由于無(wú)需挪動(dòng)光軸來(lái)進(jìn)行光軸調(diào)整，因此不會(huì)因該挪動(dòng)而產(chǎn)生誤差。因此，能夠在光學(xué)方面高效、即抑制耦合損失而使半導(dǎo)體激光器11與光纖33的端面33a耦合，光學(xué)性能優(yōu)異。
[0090](第二實(shí)施方式)
[0091]圖9中示出第二實(shí)施方式的光模塊。圖10中示出第二實(shí)施方式中的反射返回光的說(shuō)明圖。在本實(shí)施方式的光模塊20中，如圖9所示，帶鏡筒的窗透鏡I使作為凹面的第一透鏡面2a朝向半導(dǎo)體激光器11側(cè)，使作為凸面的第二透鏡面2b朝向外側(cè)。本實(shí)施方式與第一實(shí)施方式的不同之處僅為第一透鏡面2a與第二透鏡面2b的形狀不同，其他各點(diǎn)幾乎相同
[0092]在本實(shí)施例中，窗透鏡2的外徑例如為0.5mm?2.0mm左右。第一透鏡面2a的曲率半徑例如為0.1mm?1.0mm左右，第二透鏡面2b的曲率半徑例如為1.0mm?2.0mm左右。鏡筒3的外徑例如為2.0mm?3.0mm左右。
[0093]在本實(shí)施方式中，對(duì)反射返回光與半導(dǎo)體激光器11的光學(xué)稱合被抑制的情況進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，如圖10所示，對(duì)作為發(fā)光元件的半導(dǎo)體激光器11、準(zhǔn)直透鏡12以及窗透鏡2進(jìn)行光軸調(diào)整。因此，只有當(dāng)反射返回光以平行光返回準(zhǔn)直透鏡12的情況下，向半導(dǎo)體激光器11的射出部聚光。當(dāng)反射返回光以擴(kuò)散光、匯聚光返回準(zhǔn)直透鏡12的情況下，其聚光的位置、即聚光點(diǎn)14m、14n從半導(dǎo)體激光器I的射出部偏離。
[0094]如圖10所示，從半導(dǎo)體激光器11射出的擴(kuò)散光被準(zhǔn)直透鏡12變換成平行光14b。然后，由于第一透鏡面2a以凹面朝向平行光14b，因此平行光14b被第一透鏡面2a反射而產(chǎn)生的反射返回光14i發(fā)生匯聚并且向準(zhǔn)直透鏡12行進(jìn)。因此，反射返回光14i匯聚并且向準(zhǔn)直透鏡12入射，當(dāng)透過(guò)準(zhǔn)直透鏡12后，向準(zhǔn)直透鏡12與半導(dǎo)體激光器11之間的聚光點(diǎn)14m聚光。然后，在聚光后，在擴(kuò)散的同時(shí)向半導(dǎo)體激光器11行進(jìn)。因此，反射返回光14i以擴(kuò)散的狀態(tài)返回半導(dǎo)體激光器11的射出部。
[0095]如圖10所示，當(dāng)平行光14b透過(guò)第一透鏡面2a后，變換成一邊擴(kuò)散一邊向第二透鏡面2b行進(jìn)的擴(kuò)散光14w。然后，由于第二透鏡面2b以凹面朝向擴(kuò)散光14w，因此擴(kuò)散光14w被第二透鏡面2b反射而產(chǎn)生的反射返回光14k匯聚并且向第一透鏡面2a行進(jìn)。接下來(lái)，當(dāng)透過(guò)第一透鏡面2a后，發(fā)生匯聚并且向準(zhǔn)直透鏡12行進(jìn)。因此，反射返回光14k匯聚并且向準(zhǔn)直透鏡12入射，并在比聚光點(diǎn)14m靠附圖右側(cè)的聚光點(diǎn)14η聚光。S卩，反射返回光14k不會(huì)向半導(dǎo)體激光器11的射出部聚光，而是以擴(kuò)散的狀態(tài)返回半導(dǎo)體激光器11的射出部。
[0096]這樣，反射返回光141、14k的光路，除去光軸15的附近，與從作為發(fā)光元件的半導(dǎo)體激光器11射出的光的光路不同，因此反射返回光141、14k不會(huì)向半導(dǎo)體激光器11的射出部聚光。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠抑制反射返回光141、14k與半導(dǎo)體激光器11的光
子袖口 O
[0097]根據(jù)本實(shí)施方式，如圖10所示，準(zhǔn)直透鏡12與窗透鏡2間以平行光14b耦合，因此即使改變準(zhǔn)直透鏡12與窗透鏡2間的距離，對(duì)從光模塊20(圖9中圖示)射出的平行光14d的影響也很小。然而，如果改變準(zhǔn)直透鏡12與窗透鏡2間的距離，則能夠使聚光點(diǎn)14m、14η的位置沿附圖中左右方向移動(dòng)。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，與第一實(shí)施方式相同，抑制了對(duì)平行光14d的影響，能夠調(diào)整反射返回光141、14k與半導(dǎo)體激光器11的光學(xué)耦合。
[0098]根據(jù)本實(shí)施方式，如圖9、10所示，在使半導(dǎo)體激光器11、準(zhǔn)直透鏡12以及窗透鏡2的光軸15 —致的狀態(tài)下，即不使窗透鏡2相對(duì)于光軸15傾斜，能夠抑制反射返回光141、14k與半導(dǎo)體激光器11的光學(xué)耦合。因此，在本實(shí)施方式中，透過(guò)窗透鏡2的平行光14d以平行光14d的中心與光軸15幾乎一致的方式行進(jìn)。
[0099]因此，根據(jù)本實(shí)施方式，與第一實(shí)施方式相同，在使將光模塊20向光纖的端面聚光的聚光透鏡的光軸與光模塊20的光軸15—致的狀態(tài)下,能夠進(jìn)行光軸調(diào)整。因此,根據(jù)本實(shí)施方式，無(wú)需相對(duì)光軸15挪動(dòng)聚光透鏡的光軸來(lái)進(jìn)行光軸調(diào)整，因此組裝簡(jiǎn)便。
[0100]另外，根據(jù)本實(shí)施方式，由于無(wú)需挪動(dòng)光軸進(jìn)行光軸調(diào)整，因此不會(huì)因該挪動(dòng)而產(chǎn)生誤差。因此，能夠在光學(xué)方面有效地、即抑制耦合損失地將半導(dǎo)體激光器11耦合于光纖的端面，光學(xué)性能優(yōu)異。
[0101]聚光點(diǎn)14m、14n等的位置、位置關(guān)系會(huì)根據(jù)第一透鏡面2a以及第二透鏡面2b的曲率半徑、第一透鏡面2a與第二透鏡面2b的面間距離等而變化。在本實(shí)施方式中，這些的值如圖10、圖11所示的方式那樣被選取，但并不局限于此。
[0102](第一變形例)
[0103]圖11中示出第二實(shí)施方式中的第一變形例的反射返回光的說(shuō)明圖。在本變形例中，對(duì)準(zhǔn)直透鏡12與窗透鏡2之間的距離進(jìn)行設(shè)定，使得反射返回光14i在相比準(zhǔn)直透鏡12的與窗透鏡2對(duì)置的面和第一透鏡面2a的面間距離的中點(diǎn)更靠近第一透鏡面2a側(cè)的位置具有焦點(diǎn)，即聚光點(diǎn)14p。
[0104]即使增大準(zhǔn)直透鏡12與窗透鏡2之間的距離，給從窗透鏡2向外部射出的平行光14d帶來(lái)的影響也很小。因此，在本變形例中，抑制了給向外部射出的平行光14d帶來(lái)的影響，能夠在相比準(zhǔn)直透鏡12的與窗透鏡2對(duì)置的面和第一透鏡面2a的面間距離的中點(diǎn)更靠近第一透鏡面2a側(cè)的位置設(shè)置聚光點(diǎn)14p。
[0105]通過(guò)適當(dāng)選擇第一透鏡面2a的曲率半徑，也能夠在相比準(zhǔn)直透鏡12的與窗透鏡2對(duì)置的面和第一透鏡面2a的面間距離的中點(diǎn)更靠近第一透鏡面2a側(cè)的位置設(shè)置聚光點(diǎn)14p。
[0106]平行光14b被第一透鏡面2a反射而產(chǎn)生的反射返回光14i，如圖11所示，在向聚光點(diǎn)14p聚光后，一邊擴(kuò)散一邊向準(zhǔn)直透鏡12行進(jìn)。接下來(lái)，當(dāng)透過(guò)準(zhǔn)直透鏡12后，向相比半導(dǎo)體激光器11的射出部更靠附圖中的左側(cè)的聚光點(diǎn)14s聚光。即，反射返回光14i不會(huì)向半導(dǎo)體激光器11的射出部聚光，而是以擴(kuò)散的狀態(tài)返回半導(dǎo)體激光器11的射出部。
[0107]擴(kuò)散光14w被第二透鏡面2b反射而產(chǎn)生的反射返回光14k 一邊匯聚一邊向第一透鏡面2a行進(jìn)。接下來(lái)，當(dāng)透過(guò)第一透鏡面2a后匯聚，在向聚光點(diǎn)14q聚光后，一邊擴(kuò)散一邊向準(zhǔn)直透鏡12行進(jìn)。因此，反射返回光14k 一邊擴(kuò)散一邊向準(zhǔn)直透鏡12入射，并向相比半導(dǎo)體激光器11的射出部更靠附圖中的左側(cè)的聚光點(diǎn)14r聚光。即，反射返回光14k不會(huì)向半導(dǎo)體激光器11的射出部聚光，而是以擴(kuò)散的狀態(tài)返回半導(dǎo)體激光器11的射出部。
[0108]此時(shí)，通過(guò)將聚光點(diǎn)14p以及聚光點(diǎn)14q設(shè)置在相比準(zhǔn)直透鏡12的與窗透鏡2對(duì)置的面和第一透鏡面2a的面間距離的中點(diǎn)更靠近第一透鏡面2a側(cè)的位置，能使反射返回光14i以及反射返回光14k以更為擴(kuò)散的狀態(tài)向準(zhǔn)直透鏡12入射。其結(jié)果是，反射返回光14i以及反射返回光14k以更為擴(kuò)散的狀態(tài)返回半導(dǎo)體激光器11的射出部。
[0109]因此，根據(jù)本變形例，能夠進(jìn)一步抑制反射返回光141、14k與半導(dǎo)體激光器11的光學(xué)耦合。
[0110]進(jìn)而，還可以對(duì)聚光點(diǎn)14p、聚光點(diǎn)14q進(jìn)行設(shè)置，以使反射返回光14i以及反射返回光14k以更為擴(kuò)散的狀態(tài)向準(zhǔn)直透鏡12入射。在該情況下，反射返回光14i以及反射返回光14k的一部分通過(guò)準(zhǔn)直透鏡12的外側(cè)。如果這樣設(shè)置，通過(guò)準(zhǔn)直透鏡12的外側(cè)的反射返回光14i以及反射返回光14k的一部分將無(wú)法返回半導(dǎo)體激光器11。
[0111]因此，此時(shí)能夠進(jìn)一步抑制反射返回光141、14k與半導(dǎo)體激光器11的光學(xué)耦合。
[0112]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0113]1-帶鏡筒的窗透鏡
[0114]2-窗透鏡
[0115]2a_第一透鏡面
[0116]2b_第二透鏡面
[0117]3-鏡筒
[0118]3a_ 開口部
[0119]3f_中心軸
[0120]3g_上表面
[0121]3h、15_ 光軸
[0122]10、20-光模塊
[0123]11-半導(dǎo)體激光器
[0124]Ila-底座
[0125]12-準(zhǔn)直透鏡
[0126]13-殼體[0127]13a-底部
[0128]13b-端部
[0129]13c-接合面
[0130]14a、14h_ 擴(kuò)散光
[0131]14b、14d_ 平行光
[0132]14c-匯聚光
[0133]32-聚光透鏡
[0134]33-光纖
[0135]33a-端面
【權(quán)利要求】
1.一種光模塊，具有射出光的發(fā)光元件和供上述光透過(guò)的窗透鏡，透過(guò)上述窗透鏡的上述光向外部射出，該光模塊的特征在于， 上述窗透鏡在其表面具有第一透鏡面，在其背面具有第二透鏡面，上述發(fā)光元件與上述窗透鏡的光軸被設(shè)置為一致，上述第一透鏡面面向上述發(fā)光元件設(shè)置，上述第一透鏡面和上述第二透鏡面中的一方為凸面，另一方為凹面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于， 具有使上述光形成為平行光的準(zhǔn)直透鏡， 上述準(zhǔn)直透鏡被設(shè)置在上述發(fā)光元件與上述窗透鏡之間，并且上述準(zhǔn)直透鏡與上述窗透鏡的光軸被平行設(shè)置，上述第一透鏡面為凸面，并且上述第二透鏡面為凹面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于， 上述第一透鏡面為凹面、上述第二透鏡面為凸面，使上述發(fā)光元件的射出光成為平行光的準(zhǔn)直透鏡被設(shè)置在上述發(fā)光元件與上述窗透鏡之間，且上述發(fā)光元件、上述準(zhǔn)直透鏡以及上述窗透鏡的光軸被設(shè)置為一致，被上述第一透鏡面反射后的反射光在上述準(zhǔn)直透鏡與上述窗透鏡之間具有焦點(diǎn)，上述焦點(diǎn)相比上述準(zhǔn)直透鏡的與上述窗透鏡對(duì)置的面和上述第一透鏡面的面間距離的中點(diǎn)位于更靠近上述第一透鏡面?zhèn)鹊奈恢谩?br> 【文檔編號(hào)】G02B6/42GK103576254SQ201310251609
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月24日
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