专利名称：光波导模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及在光传送系统中，装配有可在信号光的分支、耦合等等中利用的光波导器件的光波导模块，特别是涉及可应用于要求高可靠性的光纤通信系统的光波导模块的封装构造。
现有的光波导模块具备有可利用于信号光的分支、耦合等等，用于在本身为传送通路的光纤之间进行光学性连接的光波导器件和把该光波导器件收纳于其内部的框体。另外，在该框体与光波导器件之间的空间里已填充上缓冲保护材料。缓冲保护材料起着吸收从框体外部加到已做进到光波导器件中的光波导与光纤之间的连接部分等等上边的冲击之类的作用。
其中，上述光波导器件具备有在其上表面上设置光波导并具有信号光的分支、耦合等功能的波导基板；用于使该光波导的一端与输入用光纤的一端进行光学性连接的，已安装到该输入用光纤的顶端上的硅制的带V沟的支持构件(第1支持构件)；用于使该光波导的另一端与输出用光纤的一端进行光学性连接的，已安装到该输出用光纤的顶端上的硅制的带V沟的支持构件(第2支持构件)。另外，在这些波导基板的两端面上，在光波导与输入用及输出用光纤在已进行了互相光轴调正状态(已进行了光学性连接的状态)下，分别固定着第1和第2支持构件。
此外，以上那种光波导模块的构造，例如，已公开于特开平5-27139号公报等上边。
本发明涉及可应用到要求高可靠性的光纤通信系统中去的光波导模块的封装构造。发明人等对上边说过的现有的光波导模块进行了研究，结果发现在现有的光波导模块中，不能充分防止随着环境温度变化所伴生的框体伸缩的产生。
就是说，输入用光纤或输出用光纤等等，取决于设置环境，结果就变成为在高温环境下受拉伸应力作用；而在低温环境下则受剪切应力作用。这样一来，由于把带V沟的支持构件与波导基板接合起来的粘接剂的粘接力将随着时间的流逝而降低，故在这些构件间的接合面上因光轴错动而引起的光损失将会增大。此外，在粘接剂的粘接力的降低很显著的情况下，带V沟的支持构件也有可能从波导基板上剥离下来。
作为对付办法，人们曾考虑把框体的材质改变为线膨胀系数低的玻璃或液晶聚合物等等，但在这种情况下，由于玻璃具有怕冲击力的强度特性，而液晶聚合物具有难于形成厚度薄的框体这种加工上的特性，故结果不能实现框体的小型化。
此外，人们还考虑了预先给以多余的长度在使输入用光纤和输出用光纤弯曲的状态下收容到框体的内部中去的做法。但是，由于这些光纤的收容作业很麻烦，要进行大量生产是不合适的。
于是，本发明的目的是提供一种光波导模块，该光波导模块具有使用于存放光波导器件的封装部件的个数减小的同时，对起因于环境的温度变化的应力和从外部进行作用的冲击等等保护光波导器件的封装构造，而且具有耐环境特性优良的高可靠性。
为了达到上述目的，本发明的光波导模块例如，如图2～图7所示，具备有用于在光纤之间进行光学性连接的，作为具有信号光的分支、耦合等功能的光功能器件的光波导器件30；构成收纳光波导器件30的壳体的至少一部分的第1增强构件110(金属制的板构件)；至少把光波导30和光纤的一部分覆盖起来，同时以规定的强度粘接到第1增强构件110上的缓冲保护材料400。
上述光波导器件20具备有已在其上表面321上设置了光波导320的波导基板32；已安装于输入用光纤340的顶端，在使该光波导320的一端与该输入用光纤340的一端已光学性连接的状态下固定到该波导基板32的一方的端面上的第1支持构件31；已安装到输出用光纤360的顶端，在使该光波导320的另一端与该输出光纤360的一端已光学性连接的状态下已固定到该波导32的另一方的端面上的第2支持构件33(参看
图1)。另外，光纤具备有具有规定的折射率的纤芯(core)和设于纤芯的外周，具有比该纤芯还低的折射率的包层。
上述第1增强构件110是具有和波导基板32面对面的基准面111，同时具有至少光波导30的长边方向已敞开的形状的金属板，并且具有互相面对面地弯过来的边缘部分170、171(第1和第2边缘部分)。另外，光波导器件30的至少一部分收纳于由基准面111，与该基准面111连续起来的边缘部分170的面112以及与该基准面111连续起来的边缘部分171的面113所定义的空间之内。
上述缓冲保护材料400，至少以规定的强度粘接到第1增强构件110的基准面111上，而且具有在第1增强构件111上的与该缓冲保护材料400相接触的面积和其粘接力之积大于0.5kgf(贝尔纤芯标准)的粘接力。特别是，作为缓冲保护材料400，在硬化之后，具有1kgf/cm2～20kgf/cm2这一范围内的弹性系数。
由于在硬化之后具有1kgf/cm2～20kgf/cm2的弹性系数，故缓冲保护材料400比较柔软。因此，即使是在壳体因环境的温度变化而发生了热膨胀或热收缩的情况下，作用到光波导30上的热应力也会因存在着缓冲保护材料而受到抑制。
另外，缓冲保护材料400在注入到壳体中之后，根据毛细管现象，将均匀地填充于壳体和光波导器件30之间。因此，由于在壳体与光波导器件30之间不会残留空隙，故也不会从缓冲保护材料内部产生热应力。
另外，由于缓冲保护材料400具有比较低的弹性系数，同时壳体(金属板)具有比较高的强度，故从壳体外部作用到光波导器件30上的机械性冲击将介以缓冲保护材料400和壳体而受到缓冲。借助于这种构造，即使是在产生了环境温度变化，或从外部作用冲击力的情况下，光波导器件30也会稳定地定位固定。除此之外，分别粘接第1支持构件31，波导基板32和第2支持构件33的粘接剂的粘接力的随着时间而变化也将降低。
因此，在输入用光纤340与光波导321之间的第1接合部和输出用光纤360与光波导321之间的第2接合部处可以分别维持良好的调正状态。除此之外，从输入光纤向输出光纤传送的光信号的损失也随着时间稳定并受到抑制。
另外，本发明的光波导模块还可以具有用于使输入用光纤340贯通的贯通孔211(151)的同时，还具有用缓冲保护材料400粘接的粘接面212(153)的第1边缘部件210(150)和具有用于使输出用光纤360贯通的贯通孔221(161)的同时，还具有用缓冲保护材料400粘接的粘接面222(163)的第2边缘部件220(160)。这样一来，这些第1和第2边缘部件210、220就把第1增强构件111的光波导器件30的长边方向的敞开区域给堵了起来。
另外，本发明的光波导模块也可以构成为(参看图11和图12)在把光波导器件30全体覆盖起来的状态下，向由第1增强构件110的基准面111、与该基准面111相连接的边缘部分170的面112和与该基准面111相连接的边缘部分171的面113所定义的空间提供上述缓冲保护材料400，同时把第1增强构件110全体包起来(参照图11和图12)。
再有，收纳第1光波导器件30的壳体也可以用上述第1增强构件110和具有与波导基板32面对面的基准面121且具有至少光波导器件30的长边方向敞开的形状的第2增强构件120构成。特别是，该第2增强构件120也具有互相面对面的弯曲的边缘部分180、181(第3和第4边缘部分)。而且，第2增强构件120被配置为使其基准面121介以光波导器件30与第1增强构件110的基准面111相对(参看图16)。这时，第2增强构件120采用使其边缘部分180，181夹持第1增强构件30的边缘部分170、171的办法，与第1增强构件110互相结合在一起。
这样一来，即使是在用上述第1和第2增强构件110、120构成壳体的情况下，也可以在把光波导器件30全体覆盖起来的状态下，构成为使缓冲保护材料400把上述第1增强构件110全体和第2增强构件120全体包起来。
下面简单说明附图。
图1是用于说明本发明的光波导模块上搭载的光波导器件的构造的组装工序图。
图2是本发明的光波导模块上搭载的光波导器件的平面图。
图3示出的是用来制造本发明的光波导器件的第1实施例的第1组装工序。
图4是用来说明图3所示的第1组装工序的变形例(使用代替构件)的说明图。
图5示出的是用来制造本发明的光波导模块的第1实施例的第2组装工序。
图6是经过图3和图5所示的组装工序后得到的本发明的光波导模块的第1实施例的斜视图。
图7示出的是沿图6中的I-I线剖开的本发明的光波导模块的第1实施例的剖面构造。
图8示出的是图6所示的光波导模块的第1实施例的应用例的斜视图。
图9示出的是用来制造本发明的光波导模块的第2实施例的第1工序。
图10示出的是用来制造本发明的光波导模块的第2实施例的第2工序。
图11是经过图9和图10所示的组装工序后得到的本发明的光波导模块的第2实施例的斜视图。
图12示出的是沿图11中的II-II线剖开的本发明的光波导模块的第2实施例的剖面构造。
图13的曲线图是用于对示于图11和图12中的本发明的光波导模块的第2实施例确认起因于热负载的光损失变动的实验结果，它示出了附加于该光波导模块上的环境温度与时间变化之间的关系。
图14是对示于图11和图12中的本发明的光波导模块的第2实施例确认起因于热负载的光损失变动的实验结果，是表明缓冲保护材料的弹性系数与光损失变动的关系的曲线图。
图15是对示于图11和图12中的本发明的光波导模块的第2实施例确认起因于外力负荷的光损失变动的实验结果，是表明缓冲保护材料的弹性系数与光损失变动的关系的曲线图。
图16示出的是用来制造本发明的光波导模块的第3实施例的组装工序的一部分。
图17的斜视图示出了经过示于图16的组装工序后得到的本发明的光波导模块的第3实施例。
图18示出的是沿图17中的III-III线剖开的本发明的光波导模块的第3实施例的剖面构造。
图19示出的是本发明的光波导模块的第4实施例的剖面构造。
图20是图17所示的光波导模块的第3实施例的应用例的斜视图。
图21是用于说明用来制造示于图19的光波导模块的第4实施例的与示于图9和图10的制造方法不同的制造方法的说明图。
用于实施发明的最好方案。
以下用图1～图21说明本发明的光波导模块的各实施例的构成。另外，对于附图中的相同的要素赋以相同的标号而免予重述。而图中的尺寸比率与所说明尺寸比率并不一定一致。
图1是用来说明本发明的光波导模块上搭载的光波导器件的构造的组装工序图。如该图所示，光波导器件30具备有已安装于用于传送信号光的输入用光纤340的顶端且已固定于该顶端上的光纤支持体31(第1支持构件)；设于使从输入用光纤340向其入射端入射进来的信号光分支或耦合后导向输出端的光波导320上表面321上的波导基板32；已安装于用于引导从光波导320的出射端射出的信号光的输出用光纤360的顶端，且已固定到该顶端上的光纤支持体33(第2支持构件)。另外，这些光纤支持构件31和33已用第1粘接剂37固定到波导基板32的各端面上。
光纤支持体31具备用已形成于其表面上的单一的V沟支持单芯的输入用光纤340的硅制的下侧构件311和与该下侧构件311一起用第2粘接剂38已粘接到输入用光纤340上，并已用第2粘接剂38接合到下侧构件311的表面上的透明玻璃制的上侧构件310。该上侧构件310在其背面，把输入用光纤340压触到下侧构件311上。其中，输入用光纤340的光出射一侧端面在与光纤支持体31的光出射一侧端面一致的状态下露了出来。另外，输入用光纤340除去顶端部分之外，其表面用塑料涂覆了起来，图中34是把输入用光纤340包在里边的光缆。
另一方面，光纤支持体33也具备用已在其表面上形成的8条V沟分别支持8芯输出用光纤360的硅制下侧构件331和与该下侧构件331一起用第2粘接剂38粘接到输出用光纤360上并已用第2粘接剂38接合到下侧构件331的表面上的透明玻璃制的上侧构件330。该上侧构件330在其背面，把输出用光纤360压触到下侧构件331上。其中，输出用光纤360的光入射一侧端面在与光纤支持体33的光入射一侧端面一致的状态下露了出来。另外，各输出用光纤360除顶端部 分之外，其表面一体性地进行了塑料涂覆，图中36是把这些输出用光纤包在里边的带式光缆(带状光纤)。
另外，波导基板32是一种玻璃制构件，用通常的火焰堆积法在其表面上形成了1输入8输出型的8分支光波导320。此外，波导基板32也可以是硅制构件。其中，光波导320的光输入一侧端面和光出射一侧端面在与波导基板32的光入射一侧端面和光出射一侧端面一致的状态下分别露了出来。
光纤支持体31的光出射一侧端面与波导基板32的光入射一侧端面之间的第1接合部分，在已对输入用光纤340的光出射一侧端面和波导320的光入射一侧端面进行了光轴调正的状态下，用第1粘接剂37进行固定。另一方面，波导基板32的光出射一侧端面与光纤支持体33的光入射一侧端面之间的第2接合部，在已对光波导320的光出射一侧端面和输出用光纤360的光入射一侧端面进行了光轴调正的状态下，用第1粘接剂37固定好(参看图2)。
但是，第1和第2粘接剂37、38是紫外线(UV)硬化型粘接剂。另外，第1粘接剂37具有至少与输入用光纤340的纤芯区域、光波导320和输出用光纤360的纤芯区域匹配的折射率，同时对于被它们传送的信号光是透明的材料。该第2粘接剂除紫外线硬化型粘接剂外，也可以是热硬化型粘接剂、含有紫外线硬化催化剂和热硬化催化剂的复合型粘接剂的一种。作为第2粘接剂，在利用热硬化型粘接剂的情况下，作为上述上侧构件310和330，也可以利用硅制构件。
特别是作为上述上侧构件310、330的主要材料，可以从比如说硅，石英玻璃(透明玻璃，因为可透过紫外线故有利)和陶瓷等中选择。作为上述下侧构件311和331，可以从比如说硅(容易加工V沟)、石英玻璃(透明玻璃，因可透过紫外线故有利)和陶瓷(氧化锆、晶体化玻璃)等等中选择。作为上述波导基板32，可从比如说硅和石英玻璃等里边选择。在上侧构件310和下侧构件311中的不论哪一个都是由含80％以上的填充物的环氧树脂形成的情况下，可以一体性地成形光纤支持体31。另一方的上侧构件330和下侧构件331也是用含80％以上的填充物的环氧树脂形成的情况下，同样地也可一体成形光纤支持体33。
第1实施例其次，用图3～图7说明本发明的光波导模块的第1实施例。
如图3所示，该第1实施例的光波导模块具备构成收纳光波导器件30的壳体的至少一部分的第1增强构件110(金属制的板构件)。该第1增强构件110是一具有基准面111，同时具有至少光波导器件30的长边方向已敞开的形状的金属板，具有在用图中的箭号所示的方向上分别弯曲使之相互面对面的边缘部分170和171。光波导器件30，在使其上表面321(已设有光波导320的一侧)与第1增强构件110的基准面111相互面对面的状态下，被收纳于由基准面111、与该基准面111相连的边缘部分170的面112以及与该基准面111相连的边缘部分171的面113所定义的空间之内。另外，上述第1增强部件110和波导器件30也可以配置为使与上表面321对向的下表面322和基准面111互相面对面。
在第1增强构件110的光波导器件30的长边方向的一方的敞开区域上具有使含有输入光纤340在内的光缆贯通的贯通孔211的同时，还设有具有粘接面212的第1边缘部件210(橡胶保护罩)。另一方面，在第1增强构件110的光波导器件30的长边方向的另一方的敞开区域上设有具有使含有输出光纤360的光缆贯通的贯通孔221的同时，还具有粘接面222的第2边缘部件220(橡胶保护罩)。光波导器件30被收纳于由这些面111、112、113、211和222定义的空间之内。
上述第1和第2边缘构件210和220虽然都是橡胶性部件，但如图4所示，也可以是分别备有贯通孔151和161的金属性的板构件150和160。而且，由于这些板构件150和160上设有缺口部分152和162，故制造工序可进一步简化。在这种构成的情况下，光波导器件30也是被收纳于由这些面111、112、113、153和163定义的空间之内。
接着，如图5所示，光波导器件30在已被收纳于由面111、112、113、212和222定义的空间内的状态下，向该空间内注入缓冲保护材料400。在注入该缓冲保护材料400之际，各光缆34和36在由图中的箭号S3和S4所示的方向上加有规定的张力。就是说，采用在由S3，S4所示出的方向上分别拉伸光缆34和36的办法，就把光波导器件30设置于已填充了缓冲保护材料400的空间中的规定位置上。
经以上的工序之后就可得到本发明的光波导模块(第1实施例)。图6是本发明的光波导模块的第1实施例的斜视图；图7示出的是沿示于图6的I-I线剖开的本发明的光波导模块的第1实施例的剖面构造。
如图6和图7所示，在第1实施例的光波导模块中，缓冲保护材料400从构成壳体的第1增强构件110的上部口中露了出来。
缓冲保护材料400是氨基甲酸乙脂橡胶，在硬化之后具有约1kgf/cm2～约20kgf/cm2的范围内的弹性系数。具体地说利用了日本派鲁诺克斯()(株)公司生产的MU-102。该缓冲保护材料400把已收纳于第1增强构件110的内部的光波导器件30全体覆盖了起来。另外，缓冲保护材料400至少用规定的强度已粘接到第1增强构件110的基准面111上，而且具有在第1增强构件110的基准面111上的与该缓冲保护材料接触的粘接面积与其粘接力之积大于0.5kgf(贝尔纤芯标准)的粘接力。还有，第1增强构件110是本身为具有高强度的金属制构件的不锈钢，比如说是SUS 304。
其中，由于在硬化后具有约1kgf/cm2～约20kgf/cm2的范围的低弹性系数，故缓冲保护材料400是比较柔软的。因此，即便是在第1增强构件110因环境的温度变化而产生了热膨胀或热收缩的情况下，作用到该光波导器件30上的热应力也可因存在缓冲保护材料400而受到抑制。
另外，缓冲保护材料400，在注入壳体之后，根据毛细管现象，可以均匀地浸入到第1增强构件110与光波导器件30之间中去。因此，由于第1增强构件110与光波导器件30之间不残留空隙，故也不会从缓冲保护材料400的内部产生热应力。
由于缓冲保护材料400具有比较低的弹性系数，同时第1增强构件110(壳体)具有比较高的强度，故从外部作用到光波导器件30上的来自规定方向的机械性冲击得以介以缓冲保护材料400和第1增强构件而缓冲。
由上述可知，即使是在环境温度发生变化或从外部作用冲击力的情况下，光波导器件30也会稳定地定位固定于壳体里边，而且使光纤支持体31和波导基板32之间的接合部分以及波导基板32和光纤支持体33之间的接合部分分别进行接合的第1粘接剂的粘接力的随时间变化也可减小。此外，在输入用光纤340与光波导320之间的第1接合部分和在光波导320与输出光纤360之间的第2接合部分处，可以分别维持良好的调正状态。从输入用光纤340向输出用光纤360传输的信号光的传送损失可以随着时间稳定地进行抑制。
如图8所示，该缓冲保护材料400的一部分(边缘部分410、420)也可以向第1增强构件110的外部流出去。图8的斜视图示出了本发明的光波导模块的第1实施例(图6)的应用例。
在该应用例中，不需要图6中的边缘部件210和220。另外，缓冲保护材料400的各边缘部分410和420分别起着保护光缆34和36的作用。
第2实施例本发明的光波导模块也可以构成为用缓冲保护材料400把已收纳了光波导器件30的第1增强构件110(壳体)全体包了起来。在图9和图10中示出了该第2实施例的光波导模块的制造工序。
首先，如图9所示，分别准备设有规定的凹坑的下侧型模500和上侧型模510。接着，使该下侧型模500的开口部分与上侧型模500的开口部分对合起来，使得在已把该光波导器件30设置于该第1增强构件110内的状态下把光波导器件30和第1增强构件110收纳于由这些型模500和510的凹坑所定义的空腔之内。另外，这时在下侧型模500和上侧型模510和各凹坑的表面上已涂敷上了剥离剂，而且已向该下侧型模500的凹坑预先注入了缓冲保护材料400的一部分。
接下来，如图10所示，从已设于上侧型模510上的树脂注入孔511向由该下侧型模500与上侧型模510的各凹坑定义的空腔内注入缓冲保护材料400。这时，对各光纤340和360在图中的箭号S5和S6所示的方向上加有规定的张力。即，采用分别在S5和S6的箭号的方向上拉伸电缆34和36的状态下进行缓冲保护材料400的注入的办法，把光波导器件30设置于第1增强构件110内的规定位置上。
经以上的工序之后就得到了本发明的光波导模块(第2实施例)。图11是本发明的光波导模块的第2实施例的斜视图，图12示出的是沿图11中所示的II-II线剖开的本发明的光波导模块的第2实施例的剖面构造。
这样一来，在制成的光波导模块中，缓冲保护材料400也具有与上述的第1实施例的缓冲保护材料400同样功能，结果是，实质上可得到与上述第1实施例的光波导模块同等的作用效果。
其次，用图13～图15对本第2实施例，对发明人等所进行的实验结果进行说明。
首先，本发明人等对本第2实施例进行了确认起因于热负荷的光损失变动的实验。在该实验中，作为进行对比的光波导模块，准备了缓冲保护材料400的弹性系数在0.5kgf/cm2～约100kgf/cm2范围内的不同的6个样品。
对这6个种类的光波导模块，图13示出了所负荷的环境温度随时间的变化。在该图13中，横轴是经过时间(h)，纵轴是环境温度(℃)。另外，最高温度TH为+75℃，最低温度TL为-45℃，TR为室温。
在两周的时间内连续反复进行这种周期为8个小时的热循环试验前后，对所准备的各光波导模块中的光波导器件30的全体测定了其最大光损失变动，结果示于图14。光损失的测定，采用在输入用光纤340和输出用光纤360的各芯之间分别测定光损失的办法进行。在该图14中，横轴是缓冲保护材料400的弹性系数(kgf/cm2)，纵轴是光波导器件30的最大光损失变动(dB)。从图14看，当缓冲保护材料400的弹性系数变得比20kgf/cm2还大时，光波导器件30中的最大光损失变动将从0.2dB以内急增。为此，如果缓冲保护材料400的弹性系数小于20kgf/cm2，则可以把光波导器件30的最大光损失变动抑制到在实用上不成问题的0.2dB水平以下。
此外，本发明人等还对该第2实施例进行了用于确实起因于外力负荷的光损失变动的实验。在该实验中，作为进行对比的光波导模块，准备了缓冲保护材料400的弹性系数在0.5kgf/cm2～约100kgf/cm2的范围内的不同的6个样品。
固定这6种光波导模块的中央部分，并在比该中央部分更位于输出用光纤360一侧的端部上加上正好约1分钟的5N的力作为被认为是实用上要产生的拉伸力。在这种外力负荷试验的前后，对已准备好的各光波导模块中的光波导器件30的所有的接合部分(光纤34、36与光波导320之间的连接部分)测定了其最大光损失，结果示于图15。在该图15中，横轴是缓冲保护材料400的弹性系数，纵轴是光波导器件30的最大光损失变动。
从图15可以看出，若缓冲保护材料400的弹性系数不足1kgf/cm2，则光波导器件30的最大光损失变动从0.2dB以内开始急增。因此，若缓冲保护材料400的弹性系数大于1kgf/cm2则可以把光波导器件30的最大光损失变动抑制到0.2dB以下这种实用上不会成问题的水平。
因此，从以上的实验结果可知，若缓冲保护材料400的弹性系数在1kgf/cm2～约20kgf/cm2的范围内，则可以把光波导器件30的光损失变动抑制在实用上不成问题的水平。
第3实施例其次，本发明的光波导模块，如图16和图17所示，作为收纳光波导器件30的壳体，也可以用第1增强构件110和与之具有同一形状和同一材料的第2增强构件120构成。
特别是该第2增强构件120也和第1增强构件110一样，是构成收纳光波导器件30的壳体的至少一部分的金属制(不锈钢SUS304)的。而该第2增强构件120则是具有基准面121，同时具有至少光波导器件30的长边已敞开的形状的金属板，具有相互面对面地弯曲成的边缘部分180(第3和第4边缘部分)和181。光波导器件30，在使其背面322(与上表面321相向的一侧)与第2增强构件120的基准面121互相面对面的状态下，被收纳于由基准面121，与该基准面121相连的边缘部分180的面122以及与该基准面121相连的边缘部分181的面123所定义的空间之内。
该第3实施例的光波导模块的制造，采用在经过上边说过的第1实施例的制造工序(图3～图5)后得到的模块(与图6所示的光波导模块构成相同)上，再盖上第2增强构件120的办法得到。即，第2增强构件120，如图16所示，使第2增强构件120的边缘部分180和181利用在用图中的箭号S7、S8示出的方向上进行压延的办法利用各边缘部分180和181的反作用力，用该边缘部分180和181，采用握住第1增强构件110的边缘部分170，171的办法，与第1增强构件110互相结合。
经过上述制造工序就可得到示于图17和图18的光波导模块(第3实施例)。图17是表示本发明的光波导模块的第3实施例的斜视图；图18是表示沿图17中所示的III-III线剖开的本发明的光波导模块的第3实施例的剖面构造图。
在该第3实施例中。也可以应用示于图4的那种构造。另外，该第3实施例中的缓冲保护材料400起着与上述第1实施例的缓冲保护材料400相同的作用，从结果上看，可以得到与上述的第1实施例的光波导模块实质上同等的作用效果。
第4实施例本发明的光波导模块还可以构成为使得构成收纳光波导器件30的壳体的第1和第2增强构件110和120全体都用缓冲保护材料400包起来。另外，该壳体，在光波导器件30的长边方向已敞了开来。
该第4实施例的光波导模块，也可和第2实施例的光波导模块一样经图9和图10所示的工序制得。
在图19中示出了本发明的光波导模块的第4实施例的剖面构造。该第4实施例的剖面图相当于例如沿图11中的II-II线剖开的剖面。在该第4实施例中，缓冲保护材料400也和上述第1实施例的缓冲保护材料400起同样的作用，从结果上看，实质上可以得到与上述第1实施例的光波导模块同等的作用效果。
本发明并不受限于上边说过的那些实施例，可以有种种的变形。例如，把壳体(第1增强构件110，或第1和第2增强构件110和120两者)和光波导器件覆盖起来进行保护的缓冲保护材料400是用氨基甲酸乙酯树脂形成的。但是，也可以不用这种氨基甲酸乙酯树脂而代之以把硅树脂或环氧树脂用作缓冲保护材料400。这种情况下也可得到实质上与上边说过的第1～第4实施例同样的作用效果。
另外，在上边说过的第1～第4实施例中，收纳光波导器件30的壳体是不锈钢。但即便是不用不锈钢而代之以把钛金属，铝金属或者弹簧钢的任一种用作该壳体的材料，也可以得到与上边说过的各实施例实质上同等的作用效果。
在上述各实施例中，光纤支持体30、波导基板32和光纤支持体33的每一个，作为第1粘接剂用紫外线型粘接剂进行粘接。但是，即便是不用该紫外线硬化型粘接剂而代之以把热硬化型粘接剂或者含有紫外硬化催化剂和热硬化催化剂的复合型粘接剂用作第1粘接剂，也可以得到与各实施例实质上同等的作用效果。
在上边说过的各实施例中，光波导320是1输入8输出型的分支器。但是，即使应用一输入多输出型，多输入一输出型或多输入多输出型的不论哪一种光波导，也可以得到与上边说过的各实施例实质上同等的作用效果。
在上述各实施例中，输入用光纤340是单芯的光纤，输出用光纤360则是8芯的光纤。但是，使这些光纤与光波导的光输入输出型式对应起来，作成含有任何条数的光纤的构成作为输入用和输出用光纤都行。另外，在这种情况下，也可得到与上述说过的各实施例实质上同等的作用效果。
除此之外，也可以采用在示于图6的光波导模块上盖上第2增强构件120(参看图16)的办法，构成示于图20的光波导模块。图20示出的是本发明的光波导模块的第3实施例(参看图17)的应用例的斜视图。该第3实施例的应用例，缓冲保护材料400也具有已露出于第1和第2增强构件110和120的外部的边缘部分410和420，图17中的边缘部件210和220就不再需要。
如图21所示，采用在示于图20的光波导模块的外周再次附着缓冲保护材料400的办法。就可以得到具备与示于图19的本发明的光波导模块的第4实施例同样的构造的光波导模块。还有，示于图21的制造方法，也可以应用于示于图6的第1实施例中去，用这种制造方法(参看图21)就可得到具备与本发明的光波导模块的第2实施例(图11和图12)同样的构造的光波导模块。
如以上所详细说明过的那样，本发明的光波导模块的缓冲保护材料填充于壳体的内部中去并覆盖住光波导器件全体，同时把该壳体的至少光波导器件(或光纤)的长边方向的敞开区域堵了起来。
这样一来，本发明的光波导模块，对于起因于环境温度的应力或从外部进行作用的冲击等等，就可以用缓冲保护材料保护光波导器件。除此之外，该光波导模块由于输入用光纤与光波导之间的第1接合部分和光波导与输出用光纤之间的第2接合部分处，都可维持良好的调正状态，故具有耐环境特性出色的高可靠性。
本发明的光波导模块与现有的光波导模块相比较，除去可以减少封装部件的个数之外，还具有可以降低材料费和组装加工费等等的成本等等的效果。
权利要求
1.一种光波导模块，具备有光波导器件，具有在其上表面上已设有光波导的波导基板，和已安装于光纤的顶端，在该光波导的一端与该光纤的一端已光学性地连接的状态下已固定到该波导基板上的支持构件；第1增强构件，具有与上述波导基板面对面的第1基准面，同时具有至少上述光波导器件的长边方向已敞开的形状；以及缓冲保护材料，至少把上述波导基板与上述支持构件之间的接合部分和上述光纤的一部分覆盖起来的同时，还以规定的强度粘接到上述第1增强构件的第1基准面上。
2.根据权利要求1所述的光波导模块，其特征是上述缓冲保护材料具有在上述第1增强构件的第1基准面上的与该缓冲保护材料相接触的粘接面积与其粘接力之积大于0.5kgf的粘接力。
3.根据权利要求1所述的光波导模块，其特征是上述第1增强构件具有互相面对面地弯曲的第1和第2边缘部分，同时，上述光波导器件的至少一部分已收纳于由上述第1基准面、与该第1基准面相连的上述第1边缘部分的第1面以及与该第1基准面相连的第2边缘部分的第2面定义的空间之内。
4.根据权利要求3所述的光波导模块，其特征是上述缓冲保护材料的一部分已露出到第1增强构件的外部来。
5.根据权利要求3所述的光波导模块，其特征是具备具有用于使上述光纤贯通的贯通孔，同时，具有粘接于上述缓冲保护材料的粘接面的边缘部件。
6.根据权利要求3所述的光波导模块，其特征是上述缓冲保护材料至少其一部分已把上述光波导器件全体覆盖了起来的状态下，提供到由上述第1增强构件的上述第1基准面、与该第1基准面相连的上述第1边缘部分的第1面以及与该第1基准面相连的上述第2边缘部分的第2面定义的空间内去，同时，还把该第1增强构件全体包了起来。
7.根据权利要求3所述的光波导模块，其特征是还具备有第2增强构件，该第2增强构件具有一个与上述波导基板面对面的第2基准面，同时还具有至少上述光波导器件的长边方向已敞开的形状的构件，且具有被弯曲成使之互相面对面的第3和第4边缘部分；同时，该第2增强构件已被配置为使其第2基准面介以上述光波导器件与上述第1增强构件的第1基准面对置。
8.根据权利要求7所述的光波导模块，其特征是上述第2增强构件采用使上述第3和第4边缘部分握住上述第1增强构件的第1和第2边缘部分的办法，与该第1增强构件互相结合。
9.根据权利要求7所述的光波导模块，其特征是上述缓冲保护材料在已把上述光波导器件全体覆盖起来的状态下，把上述第1增强构件全体和第2增强构件全体都包起来。
10.根据权利要求1所述的光波导模块，其特征是上述缓冲保护材料在硬化后具有1kgf/cm2～20kgf/cm2的范围内的弹性系数。
11.一种光波导模块，具备有光波导器件，具有在其上表面上设有光波导的波导基板和安装到光纤的顶端并在该光波导的一端与该光纤的一端已光学性连接的状态下固定到该波导基板的端面上的支持构件；第1增强构件，它是具有与上述波导基板面对面的第1基准面，同时还具有被弯曲成使之互相面对面的第1和第2边缘部分的构件，而且具有至少上述光波导器件的长边方向已敞开的形状；缓冲保护材料，在至少已把上述波导基板与上述支持构件之间的接合部分以及上述光纤的一部分覆盖起来的状态下。至少将其一部分提供到由上述第1基准面、与该第1基准面相连的上述第1边缘部分的第1面以及与上述第1基准面相连的上述第2边缘部分的第2面定义的空间内，并以规定的强度粘接到上述第1增强构件的第1基准面上。
12.根据权利要求11所述的光波导模块，其特征是上述缓冲保护材料具有在上述第1增强构件的第1基准面上的与该缓冲保护材料相接触的粘接面积与其粘接力之积大于0.5kgf的粘接力。
13.根据权利要求11所述的光波导模块，其特征是上述缓冲保护材料其一部分已露出于上述第1增强构件的外部。
14.根据权利要求11所述的光波导模块，其特征是具备有具有用于使上述光纤贯通的贯通孔的同时，具有被上述缓冲保护材料粘接的粘接面的边缘部件。
15.根据权利要求11所述的光波导模块，其特征是上述缓冲保护材料，在已把上述光波导器件全覆盖起来的状态下，把上述第1增强构件全体包起来。
16.根据权利要求1所述的光波导模块，其特征是还具备有第2增强构件，它是具有与上述波导基板面对面的第2基准面的同时，具有至少上述光波导器件的长边方向已敞开的形状的构件，并且还具有被弯曲为互相面对面的第3和第4边缘部分；同时，该第2增强构件已被配置为使其第2基准面介以上述光波导器件与上述第1基准面对置。
17.根据权利要求16所述的光波导模块，其特征是上述第2增强构件，采用使上述第3和第4边缘部分握住上述第1增强构件的第1和第2边缘部分的办法，与上述第1增强构件互相结合。
18.根据权利要求16所述的光波导模块，其特征是上述缓冲保护材料在已把上述光波导器件全体覆盖起来的状态下，把上述第1增强构件全体和第2增强构件全体包了起来。
19.根据权利要求11所述的光波导模块，其特征是上述缓冲保护材料在硬化后具有1kgf/cm2～20kgf/cm2的范围内的弹性系数。
全文摘要
本发明涉及光波导模块,该模块具备有下述构造:减少用于收纳用来在光纤之间进行光学性连接的光波导器件的封装部件的个数,同时对起因于环境的温度变化的应力或从外部进行作用的冲击等保护该光波导器件。该光波导模块具备可用已把光波导器件覆盖起来的缓冲保护材料直接粘接的增强构件。该增强构件是两端被弯成相互面对面的板构件,把已被缓冲保护材料覆盖了起来的光波导器件全体收纳于其内部空间中。
文档编号G02B6/30GK1178584SQ97190045
公开日1998年4月8日 申请日期1997年1月22日 优先权日1997年1月22日
发明者油井大, 齐藤真秀 申请人:住友电气工业株式会社