光装置、基座以及基座的制造方法与流程

1.本公开涉及光装置、基座以及基座的制造方法。
2.本技术主张基于2020年6月12日的日本技术第2020－102420号的优先权，并援引记载于所述日本技术的全部记载内容。


背景技术：

3.在专利文献1中记载了插座型光模块。插座型光模块具备l形状块体(block)、配置于l形状块体上的托架以及安装于托架上的光元件。在l形状块体的侧壁形成有孔，插芯(ferrule)穿过该孔。插芯保持光纤，该光纤与上述的光元件光耦合。光元件搭载于托架，通过设置托架来调整光元件的高度。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2003－107293号公报


技术实现要素：

7.一个方式的光装置具备：光元件；套筒，包括插座部和插入部；以及基座，具有下板和侧壁，该下板具有供光元件搭载的主面，该侧壁具有供与光元件光耦合的套筒的插入部插入的孔。在侧壁的孔的下位置形成有成为比主面低的位置的高低差部。
8.一个方式的基座具备：下板，具有主面；以及侧壁，与下板结合，形成有在比主面低的位置具有下位置的孔。孔的下位置处的下板的厚度比主面处的下板的厚度薄。
9.一个方式的基座的制造方法是以下的基座的制造方法，该基座具备：下板，具有主面；以及侧壁，与下板结合，形成有在比主面低的位置具有下位置的孔，孔的下位置处的下板的厚度比主面处的下板的厚度薄。该制造方法包括：形成侧壁和下板的工序；以及在侧壁形成孔的工序。在侧壁形成孔的工序中，使孔贯通侧壁。
附图说明
10.图1是表示实施方式的光装置的立体图。
11.图2是表示图1的光装置的基座、光元件以及光部件的剖视图。
12.图3是表示图1的光装置的基座、套筒、合成器、布线基板、发光元件以及受光元件的立体图。
13.图4是表示图1的光装置的基座、套筒、透镜、合成器、布线基板、发光元件以及受光元件的剖视图。
14.图5是表示图4的套筒的立体图。
15.图6是表示图4的基座的立体图。
具体实施方式
16.再者，在光装置中，小型化的要求提高，要求光装置的各部件的小型化。然而，存在如下现状：上述的l形状块体的孔设于l形状块体的侧壁，孔的位置高。在为了小型化而使l形状块体的下板变薄的情况下，可能会产生搭载于l形状块体的下板之上的各部件的平面精度下降这样的问题。
17.本公开的目的在于提供能维持所搭载的部件的平面精度并且实现小型化的光装置、基座以及基座的制造方法。
18.根据本公开，能维持所搭载的部件的平面精度并且实现小型化。
19.列举本公开的实施方式的内容来进行说明。一个实施方式的光装置具备：光元件；套筒，包括插座部和插入部；以及基座，具有下板和侧壁，该下板具有供光元件搭载的主面，该侧壁具有供与光元件光耦合的套筒的插入部插入的孔。在侧壁的孔的下位置形成有成为比主面低的位置的高低差部。
20.在该光装置中，基座具备下板和侧壁，下板具有供光元件搭载的主面。套筒具有：插座部；以及插入部，插入至形成于侧壁的孔。在侧壁的孔的下位置形成有成为比该主面低的位置的高低差部。因此，侧壁的孔的下位置设于比下板的主面低的位置，因此能实现小型化。供光元件搭载的主面的高度比孔的下位置高，由此能确保搭载于主面的光元件的平面精度。因此，能维持所搭载的部件的平面精度。
21.也可以是，孔的下位置处的下板的厚度比主面处的下板的厚度薄。在该情况下，孔的下位置处的下板的厚度薄，由此能使基座紧凑，因此能实现小型化。
22.也可以是，在套筒设有确定套筒的位置的引导件，从侧壁的外表面到下板的高低差部的长度比从引导件到插入部的顶端的长度长。在该情况下，从确定套筒的位置的引导件到插入部的顶端的长度比从侧壁的外表面到高低差部的长度短，由此能在将套筒插入至侧壁的孔时使引导件抵碰到侧壁。
23.也可以是，引导件的侧面与侧壁的外表面接触。在该情况下，在将套筒插入至侧壁时，套筒的引导件的侧面与侧壁的外表面接触，因此能稳定地进行套筒向孔的内部的插入。
24.也可以是，套筒的引导件通过焊接固定于外表面。在该情况下，能通过焊接来牢固地进行套筒向基座的侧壁的固定。
25.也可以是，一个实施方式的基座具备：下板，具有主面；以及侧壁，与下板结合，形成有在比主面低的位置具有下位置的孔。也可以是，孔的下位置处的下板的厚度比主面处的下板的厚度薄。在该情况下，侧壁的孔的下位置设于比下板的主面低的位置，孔的下位置处的下板的厚度薄，由此，能使基座紧凑，能实现小型化。供光元件搭载的主面处的下板的高度比孔的下位置高，由此能确保光元件的平面精度，因此能维持部件的平面精度。
26.也可以是，侧壁的孔的进深由下板的壁划定，进深的长度比侧壁的厚度长。在该情况下，孔的进深的长度比侧壁的厚度长，由此能使插入孔中的套筒的顶端不抵碰到下板的壁。
27.一个实施方式的基座的制造方法是以下的基座的制造方法，该基座具备：下板，具有主面；以及侧壁，与下板结合，形成有在比主面低的位置具有下位置的孔，孔的下位置处的下板的厚度比主面处的下板的厚度薄。该制造方法包括：形成侧壁和下板的工序；以及在侧壁形成孔的工序。在侧壁形成孔的工序中，使孔贯通侧壁。在该制造方法中，制造出侧壁
的孔的下位置设于比下板的主面低的位置并且孔的下位置处的下板的厚度比主面处的下板的厚度薄的基座。因此，与上述同样地，能实现基座的小型化，并且能确保搭载于主面的光元件的平面精度。
28.也可以是，在侧壁形成孔的工序中，以孔的进深的长度比侧壁的厚度长的方式形成孔。在该情况下，侧壁的孔的进深的长度比侧壁的厚度长，因此能使插入孔中的套筒的顶端不抵碰到下板的壁。
29.以下，参照附图对本公开的光装置的具体例进行说明。本发明并不限定于下述的示例，而是由权利要求书示出，意图在于包括与权利要求书等同的范围内的所有变更。在附图的说明中，对相同或相当的要素标注相同的附图标记，并适当省略重复的说明。对于附图，为了容易理解，有时会简化或夸张地描绘一部分，尺寸比率不限定于附图所记载的尺寸比率。
30.图1是表示本实施方式的光装置1的立体图。如图1所示，光装置1具备：基座2；罩3，覆盖基座2；插座(receptacle)4，具备圆筒状的套筒40；以及布线基板5。光装置1沿着长尺寸方向d1延伸，插座4、罩3(基座2)以及布线基板5按该顺序排列。
31.图2是光装置1的局部剖视图。如图1和图2所示，基座2具备：下板2a，沿长尺寸方向d1延伸；以及侧壁2b，从下板2a在长尺寸方向d1上的一端起沿高度方向d2延伸。基座2例如是金属制的。作为一个例子，基座2的材料是科瓦铁镍钴合金(kovar)(至少将镍和钴配合于铁中而成的合金)或sus(steel use stainless：不锈钢)。基座2也可以由铁、铬、铁与铬的合金、铁与镍的合金或塑料构成。
32.从高度方向d2观察时，例如，基座2被设为长方形。基座2是搭载容纳于光装置1的内部的部件的部件。光装置1的各部件搭载于下板2a。下板2a被设为从侧壁2b起沿长尺寸方向d1突出的长条部，光装置1的各部件安装于该长条部之上。下板2a具备：主面2b，与光装置1的内部的各部件对置；凸状的搭载面2c，搭载部件；引导销2d，确定罩3和布线基板5相对于基座2的位置；以及外表面2f，露出于光装置1的外部。
33.主面2b被设为在长尺寸方向d1和宽度方向d3上延伸的长方形。搭载面2c是在主面2b上沿高度方向d2突出的部位，例如，进行光的合波的光部件6搭载于搭载面2c之上。引导销2d在主面2b上沿高度方向d2突出。引导销2d例如被设为圆柱状。引导销2d例如设于宽度方向d3上的一侧(从基座2在宽度方向d3上的中央偏离的位置)。
34.罩3是从高度方向d2覆盖基座2的部件，光装置1的各部件容纳于基座2和罩3的内部。罩3具有：外表面3b，露出于光装置1的外部；以及内表面3c，与光装置1的各部件对置。在内表面3c具有：凸部3d，朝向基座2的引导销2d突出；以及孔部3f，形成于凸部3d的内侧而供引导销2d在高度方向d2上嵌入。通过引导销2d嵌入于孔部3f从而罩3被固定于基座2。
35.图3是表示从光装置1卸下了罩3的状态的基座2的立体图。图4是表示从光装置1卸下了罩3的状态的光装置1的纵向剖视图。如图3和图4所示，光装置1在基座2和罩3的内部具备布线基板5、光部件6(光元件)、受光元件7(光元件)、第一透镜8(光元件)、发光元件9(光元件)以及第二透镜11(光元件)。布线基板5的一部分从基座2和罩3向插座4的相反侧伸出。布线基板5的向与插座4相反侧伸出的部分突出至光装置1的外部。
36.例如，光装置1是包括四个发光元件9、四个第一透镜8、四个受光元件7、光部件6以及第二透镜11的四路(4-lane)的多通道发光模块。第二透镜11夹置于插座4与光部件6之
间。在具备四路的输出光l的光路的光装置1中，输出光l的光路长度在每个通道彼此不同。插座4例如配置于从基座2在宽度方向d3上的中央偏离的位置。来自位于宽度方向d3上的与插座4相反侧的端部(在图3中为上侧的端部)的发光元件9的输出光l的光路最长。来自位于宽度方向d3上的插座4侧的端部(在图3中为下侧的端部)的发光元件9的输出光l的光路最短。
37.在基座2搭载有多个发光元件9和多个受光元件7。多个发光元件9被配置为沿着宽度方向d3排列，多个受光元件7被配置为沿着宽度方向d3排列。例如，四个发光元件9的每一个经由托架12搭载于基座2的主面2b。各发光元件9与四个第一透镜8的每一个和四个受光元件7的每一个对应地设置。各发光元件9例如是半导体激光二极管(ld：laser diode)，从发光元件9输出的作为发散光的输出光l被各第一透镜8转换为准直光。如此，第一透镜8与发光元件9光耦合。
38.布线基板5例如是搭载于基座2的fpc(flexible printed circuit：柔性印刷电路板)。布线基板5具备：第一区域5a，向光装置1的外方伸出；第二区域5b，设有焊盘5b；以及连接区域5c，将第一区域5a与第二区域5b彼此连接。从高度方向d2观察时，第一区域5a、第二区域5b以及连接区域5c被设为
コ
字形(c字形)。
39.第一区域5a具备与发光元件9电连接的焊盘5d。例如，多个发光元件9的每一个经由电线(wire)电连接于焊盘5d。第一区域5a设于比第二区域5b高的位置(比第二区域5b远离基座2的主面2b的位置)。例如，第一区域5a的高度位置与搭载发光元件9的托架12的高度大致一致。由此，能缩短从各发光元件9延伸至焊盘5d的电线。
40.例如，一块布线基板5具备作为上层的第一区域5a和作为下层的第二区域5b，通过粘接固定于基座2。第二区域5b设于比第一区域5a低的位置，例如与基座2的主面2b接触。通过这样第二区域5b的位置低，能使从布线基板5或受光元件7延伸的电线不干扰从发光元件9和第一透镜8通过的输出光l。
41.布线基板5的连接区域5c的宽度(宽度方向d3上的长度)比第一区域5a的宽度和第二区域5b的宽度的每一个短。连接区域5c例如设于宽度方向d3上的插座4侧的端部。连接区域5c从第一区域5a在宽度方向d3上的端部起延伸至第二区域5b在宽度方向d3上的端部。第一区域5a中的布线基板5的厚度和第二区域5b中的布线基板5的厚度例如彼此相同。连接区域5c在第一区域5a与第二区域5b之间在长尺寸方向d1上延伸，例如位于基座2在宽度方向d3上的端部。连接区域5c具有位于第一区域5a与第二区域5b之间的高低差部或倾斜部。在本实施方式中，示出了连接区域5c具有倾斜部5f的例子。
42.从发光元件9经由第一透镜8而输出的输出光l以从受光元件7通过的方式输入至光部件6。光部件6设于发光元件9与第二透镜11之间，将发光元件9与第二透镜11光耦合。并且，光部件6对输入至光部件6的输入光(输出光l)进行合波。例如，光部件6是对四个输出光l进行合波的光合波器。四个输出光l作为在光部件6的内部合波而成的一个输出光l从光部件6输出至第二透镜11。第二透镜11对来自光部件6的输出光l进行会聚而将输出光l会聚至保持于插座4的光纤，输出光l经由保持于插座4的该光纤输出至光装置1的外部。第二透镜11经由光部件6与发光元件9光耦合。
43.受光元件7是监测来自多个发光元件9的每一个的输出光l的监测pd(photo diode：光电二极管)。受光元件7通过接受来自发光元件9的输出光l的一部分来监测输出光
l的强度。例如，四个受光元件7的每一个经由由包含电介质的材料形成的托架13搭载于基座2的主面2b。受光元件7将来自发光元件9的输出光l的一部分转换为电信号，并将转换后的电信号经由电线(未图示)输出至布线基板5的焊盘5b。受光元件7和从受光元件7延伸至焊盘5b的电线设于比发光元件9靠光输出侧(插座4侧)。通过从受光元件7输出电信号，能对来自发光元件9的输出光l执行apc控制(auto power control：自动功率控制)。
44.第二区域5b是具有向受光元件7布线用的焊盘5b的pd布线用fpc，位于受光元件7的光输出侧(插座4侧)。受光元件7是表面入射型的受光元件。受光元件7例如被配置为其受光面相对于输出光l的光轴倾斜。通过受光元件7被配置为受光面相对于输出光l的光轴倾斜，受光元件7接受输出光l的一部分。
45.通过在发光元件9的光输出侧配置受光元件7，能在光输出侧以简易的构成进行输出光l的监测。作为监测pd的受光元件7用的电线等布线设于比受光元件7靠光输出侧。因此，能不降低受光元件7的受光灵敏度地进行与受光元件7的电连接。受光元件7例如直接接线于布线基板5上的焊盘5b，因此无需另行安装托架等。因此，有助于成本的降低。
46.以下，对基座2和插座4更详细地进行说明。从光装置1的宽度方向d3观察到的基座2的形状被设为l字形。基座2也被称为l字基座。基座2的侧壁2b与下板2a结合，形成有在比主面2b低的位置具有下位置2h的孔2g。在侧壁2b形成有供插座4插入并且作为输出光l的出射端的孔2g，孔2g在侧壁2b的下部在长尺寸方向d1上延伸。
47.图5是表示插座4的套筒40的立体图。如图4和图5所示，插座4例如具备套筒40，该套筒40具有插座部41和插入至孔2g的插入部42。孔2g被形成为其内径比插入部42的外径(稍微)大。套筒40例如包括保持光纤f的插针(stub)45和与从光纤f通过的光进行光耦合的透镜部件46，该套筒40与第二透镜11光耦合。
48.套筒40在长尺寸方向d1上插入至基座2的孔2g。在孔2g的下位置2h形成有成为比主面2b低的位置的高低差部2j。高低差部2j(孔2g)例如通过锪孔来形成。在该情况下，例如通过铸造或机床(例如钻头)从后方在侧壁2b形成孔2g。孔2g的下位置2h表示孔2g的下部，例如表示包括孔2g的下端在内的一定的区域。作为一个例子，孔2g的下位置2h表示比高低差部2j低的孔2g的部位。
49.例如，孔2g的下位置2h处的下板2a的厚度t1比主面2b处的下板2a的厚度t2薄。例如，厚度t1的值为0.5mm以上且1.5mm以下，作为一个例子为1.2mm。厚度t2的值例如为1.0mm以上且3.0mm以下，作为一个例子为2.0mm。由此，能使基座2的下板2a的厚度t2相对较厚。由此，能将平面精度和构造上的强度维持得高，能使套筒40和第二透镜11等光元件中的输出光l的光轴的位置低。其结果是，能抑制侧壁2b在高度方向d2上的高度从而使光装置1小型化。
50.从侧壁2b的外表面2f到下板2a的高低差部2j的长度l1比从确定套筒40的位置的引导件43到插入部42的顶端42b的长度l2长。插入部42的顶端42b不与高低差部2j接触，而与高低差部2j分离。引导件43具有不使插入部42的顶端42b与高低差部2j接触的功能。此外，引导件43具有通过侧面43b抵碰到外表面2f而使套筒40的插入部42稳定的功能。
51.孔2g的进深(从外表面2f起延伸至侧壁2b的内部的孔2g的部分)由下板2a的壁划定，该进深的长度l1比侧壁2b的厚度t3长。长度l1的值例如为1.3mm以上且5.2mm以下，作为一个例子为3.0mm。作为一个例子，厚度t3的值为2.0mm。从引导件43到插入部42的顶端42b
的长度l2比侧壁2b的厚度t3更长。由此，能将插入部42插入至孔2g的更深处，因此有助于进一步的光装置1的小型化。例如，长度l2的值为1.2mm以上且5.0mm以下，作为一个例子为2.6mm。
52.套筒40具有多个凸缘44，多个凸缘44中的一个作为引导件43发挥功能。在套筒40中，在固定于基座2的状态下，例如，引导件43的侧面43b(朝向长尺寸方向d1的面)与侧壁2b的外表面2f接触。例如，套筒40的引导件43通过焊接(作为一个例子为yag(yttrium aluminum garnet：钇铝石榴石)焊接)固定于外表面2f。
53.对本实施方式的基座的制造方法进行说明。首先，形成由下板2a和侧壁2b构成的l字形部分(形成侧壁和下板的工序)。在形成下板2a和侧壁2b之后，如图4和图6所示，使机床(例如钻头)碰到外表面2f，并使侧壁2b贯通，由此形成孔2g(形成孔的工序)。此时，通过锪孔削掉下板2a的一部分(侧壁2b侧的一部分)，形成带高低差部2j的孔2g。
54.对由本实施方式的光装置1、基座2以及本实施方式的基座的制造方法获得的作用效果进行说明。在光装置1中，基座2具备下板2a和侧壁2b，下板2a具有供第二透镜11等光元件搭载的主面2b。套筒40具有：插座部41；以及插入部42，插入至形成于侧壁2b的孔2g。在侧壁2b的孔2g的下位置2h形成有成为比主面2b低的位置的高低差部2j。因此，侧壁2b的孔2g的下位置2h设于比下板2a的主面2b低的位置，因此能实现小型化。供第二透镜11等光元件搭载的主面2b的高度比孔2g的下位置2h高，由此能确保搭载于主面2b的光元件的平面精度。因此，能维持所搭载的部件的平面精度。
55.也可以是，孔2g的下位置2h处的下板2a的厚度t1比主面2b处的下板2a的厚度t2薄。在该情况下，孔2g的下位置2h处的下板2a的厚度t1薄，由此能使基座2紧凑，因此能实现小型化。
56.也可以是，在套筒40设有确定套筒40的位置的引导件43。也可以是，从侧壁2b的外表面2f到下板2a的高低差部2j的长度l1比从引导件43到插入部42的顶端42b的长度l2长。在该情况下，从确定套筒40的位置的引导件43到插入部42的顶端42b的长度l2比从侧壁2b的外表面2f到高低差部2j的长度l1短，由此能在将套筒40插入至侧壁2b的孔2g时使引导件43抵碰到侧壁2b。
57.也可以是，引导件43的侧面43b与侧壁2b的外表面2f接触。在该情况下，在将套筒40插入至侧壁2b时，套筒40的引导件43的侧面43b与侧壁2b的外表面2f接触。由此，能稳定地进行套筒40向孔2g的内部的插入。
58.也可以是，套筒40的引导件43通过焊接固定于外表面2f。在该情况下，能通过焊接来牢固地进行套筒40向基座2的侧壁2b的固定。
59.也可以是，基座2具备：下板2a，具有主面2b；以及侧壁2b，与下板2a结合，形成有在比主面2b低的位置具有下位置2h的孔2g。孔2g的下位置2h处的下板2a的厚度t1比主面2b处的下板2a的厚度t2薄。由此，侧壁2b的孔2g的下位置2h设于比下板2a的主面2b低的位置，孔2g的下位置2h处的下板2a的厚度t1薄，由此，能使基座2紧凑，能实现小型化。供光元件搭载的主面2b处的下板2a的高度比孔2g的下位置2h高，由此能确保光元件的平面精度，因此能维持部件的平面精度。
60.也可以是，侧壁2b的孔2g的进深由下板2a的壁(高低差部2j)划定，进深的长度l1比侧壁2b的厚度t3长。在该情况下，孔2g的进深的长度l1比侧壁2b的厚度t3长，由此能使插
入孔2g中的套筒40的顶端42b不抵碰到下板2a的壁。
61.本实施方式的基座的制造方法包括：形成侧壁2b和下板2a的工序；以及在侧壁2b形成孔2g的工序，在侧壁2b形成孔2g的工序中，使孔2g贯通侧壁2b。在该制造方法中，制造出侧壁2b的孔2g的下位置2h设于比下板2a的主面2b低的位置并且孔2g的下位置2h处的下板2a的厚度t1比主面2b处的下板2a的厚度t2薄的基座2。因此，与上述同样地，能实现基座2的小型化，并且能确保搭载于主面2b的光元件的平面精度。
62.也可以是，在形成侧壁2b的孔2g的工序中，以孔2g的进深的长度l1比侧壁2b的厚度t3长的方式形成孔2g。在该情况下，侧壁2b的孔2g的进深的长度l1比侧壁2b的厚度t3长，因此能使插入孔2g中的套筒40的顶端42b不抵碰到下板2a的壁。
63.基座2在长尺寸方向d1上的与侧壁2b相对的端部具备向上方突出的突出部2k。例如，基座2具有在宽度方向d3上排列的一对突出部2k。由此，例如即使错误地将如图4所示那样已搭载部件的基座2上下颠倒地配置，由于侧壁2b和突出部2k会碰到底板等，因此也能避免已搭载的部件与底板等发生干扰。
64.以上，对本公开的光装置的实施方式进行了说明。然而，本发明不限定于上述的实施方式。即，本领域技术人员容易认识到本发明在不变更权利要求书所记载的主旨的范围内可以进行各种变形和变更。例如，光装置的各部件的形状、大小、数量、材料以及配置方案不限于上述的内容，可以适当变更。
65.例如，在上述的实施方式中，对作为光发送器的光装置1进行了举例示出。然而，本公开的光装置也可以是光发送器以外的光装置，例如也可以是光接收器。在上述的实施方式中，对作为光合波器的光部件6进行了举例示出。然而，光部件也可以是光合波器以外的光部件，例如也可以是对输入光进行分波的光分波器。如此，光装置和搭载于光装置的部件的种类也可以适当变更。
66.附图标记说明
[0067]1……
光装置；
[0068]2……
基座；
[0069]
2a
……
下板；
[0070]
2b
……
侧壁；
[0071]
2b
……
主面；
[0072]
2c
……
搭载面；
[0073]
2d
……
引导销；
[0074]
2f
……
外表面；
[0075]
2g
……
孔；
[0076]
2h
……
下位置；
[0077]
2j
……
高低差部；
[0078]
2k
……
突出部；
[0079]3……
罩；
[0080]
3b
……
外表面；
[0081]
3c
……
内表面；
[0082]
3d
……
凸部；
[0083]
3f
……
孔部；
[0084]4……
插座；
[0085]5……
布线基板；
[0086]
5a
……
第一区域；
[0087]
5b、5d
……
焊盘；
[0088]
5b
……
第二区域；
[0089]
5c
……
连接区域；
[0090]
5f
……
倾斜部；
[0091]6……
光部件(光元件)；
[0092]7……
受光元件(光元件)；
[0093]8……
第一透镜(光元件)；
[0094]9……
发光元件(光元件)；
[0095]
11
……
第二透镜(光元件)；
[0096]
12、13
……
托架；
[0097]
40
……
套筒；
[0098]
41
……
插座部；
[0099]
42
……
插入部；
[0100]
42b
……
顶端；
[0101]
43
……
引导件；
[0102]
43b
……
侧面；
[0103]
44
……
凸缘；
[0104]
45
……
插针；
[0105]
46
……
透镜部件；
[0106]
d1
……
长尺寸方向；
[0107]
d2
……
高度方向；
[0108]
d3
……
宽度方向；
[0109]f……
光纤；
[0110]
l
……
输出光。