專利名稱：光纖模塊及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及由容納例如發(fā)光元件和受光元件的組件和一端5a上進入該組件內部的狀態(tài)下固定于該組件的規(guī)定長度的光纖構成的光纖模塊。
本發(fā)明涉及制造上述光纖模塊的方法。
背景技術：
過去，作為產生紫外區(qū)域的高輸出的激光束的裝置，公知的是包括組件內容納的多個半導體激光器、一端進入該組件內部的狀態(tài)下固定于該組件的1根光纖和將從上述多個半導體激光器射出的激光束耦合于光纖的聚光光學系統(tǒng)的合波激光光源(例如專利文獻1)如上所述，組件內容納發(fā)光元件和受光元件、將與其光學耦合的光纖引出到組件外的結構一般稱為尾纜型光纖模塊，在光通信領域等已經(jīng)供廣泛使用。
另外，光纖保持裸露狀態(tài)容易劃傷，而且劃傷后容易折斷，因此通常實施保護用的被覆。市場銷售的光纖中，在包層外側用紫外線固化樹脂進行一次被覆，在其外側再用聚合物進行二次被覆。
上述的尾纜型激光模塊中，為按微米級精度穩(wěn)定維持組件內發(fā)光元件和受光元件與光纖光學耦合的狀態(tài)，需要將光纖牢固地固定在組件上。一般地，該光纖的固定使用焊錫或粘接劑進行。
但是，在附加了上述一次被覆的狀態(tài)下原樣固定光纖時，由于焊錫的熱量造成被覆破損或被覆惡化等，固定位置精度惡化。因此，通常通過化學蝕刻處理去除一次被覆后，進行在包層上通過濺射或電鍍處理金屬薄膜被覆裸光纖的所謂的金屬化處理。該金屬化處理除防止光纖線材(僅纖芯和包層的狀態(tài))的劃傷外，還有一個目的是提高與焊錫固定作業(yè)的焊錫的親和性。
另外，實施了該金屬化處理的光纖與施加了一次被覆的光纖相比，劃傷抑制效果和拉伸強度降低。該處理中需要大成本，因此僅在必要的最小限度的范圍內進行金屬化處理(通常是25mm以下左右)。即，原來的光纖模塊中，引出到組件外的光纖的大部分仍保持實施了通常的被覆的狀態(tài)。
專利文獻1特開2002-202442號公報但是，在使用激光器的一類設備中，一般使用環(huán)境中浮動著垃圾和氣化的有機物等時，引起它們與激光束的有機物光化學反應，在激光器發(fā)光點端面和聚光點端面上沉積物質。已知引起該集塵效果時，激光器壽命縮短，越是短波長、高輸出，該效果越大。尤其，使用振動波長為400nm左右的GaN系半導體激光器時，該效果顯著地出現(xiàn)。光強度高的激光模塊中，在半導體激光元件端面上、或光纖端面上的光強度尤其高，因此這些端面中集塵效果明顯出現(xiàn)。將來自射出多個激光束的半導體激光元件的該多個激光束合波在一根光纖中的激光模塊中，光纖端面上的光強度非常高，因此該光纖端面上集塵效果明顯出現(xiàn)。
前面說明的尾纜型激光模塊中，為防止上述問題，進行半導體激光器和光纖的光學對準和固定后，密閉密封容納這些對準了的光學部件的組件。另外，在密封組件之前對模塊內部實施脫氣處理時更有效。該脫氣處理一般是將密封組件前的整個模塊配置在脫氣處理裝置爐中進行。
但是，進行上述脫氣作業(yè)時之際，脫氣處理裝置爐中存在有機樹脂構成的光纖被覆時，脫氣處理中產生從該被覆的脫氣成分，由該氣體反而會污染組件內部。另外，如上所述，在對光纖實施金屬化處理的現(xiàn)有裝置中，引出到組件外的光纖的大部分具有通常的被覆，因此從該被覆后產生脫氣成分。
為防止該污染，考慮預先將被覆全部去除，但沒有被覆的光纖容易折斷，該方法不實用?？紤]使用脫氣成分少的材料，或者例如將聚酰胺用于被覆材料，但這種特殊被覆光纖更昂貴，采用它時，光纖模塊成本大大提高。
以上說明了組件內容納發(fā)光元件的光纖模塊的問題，但組件內容納受光元件的光纖模塊中也會產生同樣問題。另外，組件內不特別保持發(fā)光元件和受光元件、為保護成為光纖的光射出端的一端而將該一端容納在組件內的光纖模塊中也產生同樣問題。
發(fā)明內容
本發(fā)明考慮上述情況，目的是提供一種從光纖被覆脫離的氣體成分不會污染組件內部、充分確保光纖部分的強度而且可廉價形成的光纖模塊。
本發(fā)明目的是提供可制作上述光纖模塊的方法。
另外，本發(fā)明的第一光纖模塊，是由可密封內部的結構的組件；一端進入上述組件內部的狀態(tài)下固定于該組件的規(guī)定長度的光纖構成，其特征在于上述光纖的另一端為剝離包層的裸線狀態(tài)，該光纖的其他部分在整個長度上用金屬和/或無機物被覆。
本發(fā)明的第二光纖模塊，是由可密封內部的結構的組件；一端進入上述組件內部的狀態(tài)下固定于該組件的規(guī)定長度的光纖構成，其特征在于上述光纖的一端和另一端為剝離包層的裸線狀態(tài)，該光纖的其他部分在整個長度上用金屬和/或無機物被覆。
另外，在進入上述組件內部的狀態(tài)下配置的光纖的一端可從該組件的壁部向組件內部突出，或與該壁面的里面為同一面的狀態(tài)，也可以是比該壁面的里面稍稍進入的狀態(tài)。
最好是組件使用無焊劑焊錫或不含Si系有機物的粘接劑或通過熔接或焊接氣密密封。
另外最好是組件內部用惰性氣體充滿，而該惰性氣體中混入1ppm以上的濃度的氧、鹵素族氣體和/或鹵素化合物氣體。即作為組件的內部氣氛，最好為(1)惰性氣體和1ppm以上的濃度的氧的混合氣體、(2)惰性氣體和鹵素族氣體以及鹵素化合物氣體中的至少一個的氣體的混合氣體、(3)惰性氣體和1ppm以上的濃度的氧和鹵素族氣體以及鹵素化合物氣體中的至少一個的氣體的混合氣體中的任一種。
另外，本發(fā)明的這些光纖模塊的最佳實施例是組件內容納發(fā)光元件和/或受光元件，該元件和上述光纖的一端光學耦合的結構。
其中更好的實施例是構成為產生高輸出的合波激光束的裝置。即，此時，上述組件內容納射出多個激光束的作為上述發(fā)光元件的半導體激光器、分別將從該半導體激光器按發(fā)散狀態(tài)發(fā)出的各激光束變化為平行光的準直透鏡、將變?yōu)槠叫泄獾亩鄠€激光束進行聚光，并在成為上述光纖的一端的纖芯端面收斂的聚光透鏡。
作為半導體激光器，是陣列狀并置的多個單腔體半導體激光元件、1個多腔體半導體激光元件、陣列狀并置的多個多腔體半導體激光元件、單腔體半導體激光元件和多腔體半導體激光元件的組合中的任一種。
半導體激光器的振動波長是350～500nm。的光纖模塊中適用本發(fā)明。
本發(fā)明的第一光纖模塊的制造方法，其中該光纖模塊是由可密封內部的結構的組件；一端進入上述組件內部的狀態(tài)下固定于該組件的規(guī)定長度的光纖構成，其特征在于用金屬和/或無機物被覆；將該光纖固定于上述組件；接著對上述組件內進行脫氣處理；之后，氣密密封該組件。
本發(fā)明的第二光纖模塊的制造方法，其中，該光纖模塊是由可密封內部的結構的組件；該組件內容納的發(fā)光元件或受光元件；一端進入上述組件內部的狀態(tài)下固定于該組件的、光學耦合于上述發(fā)光元件或受光元件的規(guī)定長度的光纖構成，其特征在于上述光纖的另一端部為剝離包層的裸線狀態(tài)，其他部分在整個長度上用金屬和/或無機物被覆；將該光纖和上述組件內配置的上述發(fā)光元件或受光元件在光學耦合的狀態(tài)下固定于上述組件；接著對上述組件內進行脫氣處理；之后，氣密密封該組件。
另外，如上述的本發(fā)明的光纖模塊的制造方法中，尤其好是氣密密封上述組件后，將上述裸線狀態(tài)的光纖的另一端與實施了樹脂被覆的另一規(guī)定長度的光纖接合。
此時，最好在從上述組件的壁部到實施了上述樹脂被覆的另一光纖之間的至少一部分中，通過加強部件加強光纖。
本發(fā)明的第一光纖模塊中，如上所述，光纖的另一端部為剝離包層的裸線狀態(tài)，該光纖的其他部分在整個長度上由金屬和/或無機物被覆，因此可通過該被覆加強保護并處理光纖，不需要通常的有機樹脂構成的被覆。因此，即便將該光纖模塊裝入脫氣處理裝置爐中進行脫氣處理，此時來自光纖被覆的脫氣氣體成分不會污染組件內部。
該效果在光纖的一端為剝離包層的裸線狀態(tài)的本發(fā)明的第二光纖模塊中當然也同樣。
尤其本發(fā)明適用于將發(fā)光元件和/或受光元件容納在組件內、該元件與光纖的一端光學耦合的光纖模塊的光纖模塊時，防止這些元件污染，提高動作穩(wěn)定性、可靠性。
其中，尤其是在組件內容納射出多個激光束的半導體激光器、將該半導體激光元件按發(fā)散狀態(tài)發(fā)出的各激光束分別變?yōu)槠叫泄獾臏手蓖哥R、將成為平行光的多個激光束進行聚光，并在成為上述光纖的一端的纖芯端面上收斂的聚光透鏡的合波光纖模塊中適用本發(fā)明的情況下，防止上述組件內的各要素污染，可提高并穩(wěn)定維持合波激光束的輸出。
此時，尤其是半導體激光器的振動波長為350～500nm的范圍時，如上所述的組件內要素不容易污染，因此如上所述，提高并穩(wěn)定維持合波激光束的輸出的效果明顯。
進行上述脫氣處理之際，不從光纖被覆產生脫氣成分，脫氣裝置內的脫氣分壓更低，也得到脫氣處理效果增強的效果。
由金屬和/或無機物的被覆如上所述與通常的一次被覆或二次被覆相比，劃傷抑制效果或拉伸強度低，但脫氣處理和組件密封后通常的光纖連接上述裸線狀態(tài)的部分，如果施加適當?shù)募訌?，則通常使用中可避免光纖部分容易破損。
另外，實施上述的金屬和/或無機物的被覆的光纖與將上述聚酰胺用于被覆材料的光纖相比，可廉價形成，因此使用實施了這種被覆的光纖的本發(fā)明的光纖模塊沒有明顯的成本上升，能夠以較低成本形成。
另一方面，本發(fā)明的第一光纖模塊的制造方法如上所述，光纖的另一端部為剝離包層的裸線狀態(tài)，其他部分在整個長度上由金屬和/或無機物被覆，將該光纖固定于組件，接著對組件內脫氣處理，之后，氣密密封該組件，從而脫氣處理時，確實防止來自有機樹脂構成的光纖被覆的脫氣成分污染組件內部。
另外，在本發(fā)明的第二光纖模塊的制造方法中，如果將光纖的另一端部為剝離包層的裸線狀態(tài)，其他部分在整個長度上由金屬和/或無機物被覆，將該光纖和組件內配置的發(fā)光元件或受光元件在光學耦合的狀態(tài)下固定于該組件，接著對組件內脫氣處理，之后，氣密密封該組件，從而脫氣處理時，確實防止來自有機樹脂構成的光纖被覆的脫氣成分污染組件內部的發(fā)光元件或受光元件，可制造動作穩(wěn)定性、可靠性優(yōu)越的光纖模塊。
本發(fā)明的光纖模塊的制造方法中，尤其是氣密密封組件后，成為裸線狀態(tài)的光纖的另一端與實施了樹脂被覆的另一規(guī)定長度的光纖耦合，這樣脫氣處理時，不存在該另一光纖，也可防止來自該光纖被覆的脫氣成分污染組件內部的發(fā)光元件或受光元件。
此時，在從組件的壁部到實施了上述樹脂被覆的另一光纖之間的至少一部分中，通過加強部件加強光纖，則通常使用中可防止光纖部分容易破壞。
圖1是表示本發(fā)明第一實施例的光纖模塊的側面圖；圖2是圖1的光纖模塊的平面圖；圖3是圖1的光纖模塊中使用的光纖的平面圖；圖4是表示圖1的光纖模塊的加強處理后的狀態(tài)的側面圖；圖5是表示本發(fā)明第二實施例的光纖模塊的平面圖；圖6是表示本發(fā)明第三實施例的光纖模塊的平面圖；圖7是表示本發(fā)明第四實施例的光纖模塊的平面圖；圖8是表示本發(fā)明第五實施例的光纖模塊的平面圖；圖9是表示本發(fā)明第六實施例的光纖模塊的平面圖；圖10是表示本發(fā)明使用的光纖的另一例子的平面圖。
圖中，1組件，2組件主體，3組件蓋，4套筒，5、75光纖，5a、75a光纖的一端，6、76光纖的裸線部分，7光纖的金屬化部分，8套圈，11～15準直透鏡，20聚光透鏡，25另外的光纖，26加強用管，30光束，40透明窗，50聚光透鏡，51受光元件，77無機物制棒狀圓筒具體實施方式
下面參考附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。
圖1和圖2分別表示本發(fā)明的第一實施例的光纖模塊的側面形狀、平面形狀。該光纖模塊作為一個例子構成合波激光光源，具有可密封內部的結構的組件1、一端5a突出到上述組件1內部的狀態(tài)下固定于該組件1的規(guī)定長度的多模光纖5。
上述組件1由上面打開的筐狀的組件主體2和封閉該組件主體2的上部的組件蓋3(圖2中省略了)構成。并且，組件主體2的側壁部上固定中空的套筒4。
光纖5的另一端為剝離包層的裸線狀態(tài)，該裸線部6以外的部分在整個長度上為包層外側用金屬被覆的金屬化部7。靠近該光纖5的上述一端5a的部分貫通套圈8并固定于套圈8，并且該套圈8固定于組件主體2的上述套筒4內，從而固定于該組件主體2。
作為多模光纖5，階梯轉位型、漸變轉位型、其復合型全部適用。替代多模光纖可使用單模光纖。
接著說明組件1內設置的要素。組件1的底板上固定由銅構成的散熱片10，其上面作為一個例子固定5個芯片狀態(tài)的橫向多模式GaN系半導體激光器L D1，LD2，LD3，LD4和LD5。上述散熱片10上固定準直透鏡夾具16，該準直透鏡夾具16上按各GaN系半導體激光器LD1，LD2，LD3，LD4和LD5的發(fā)光軸和光軸一致的狀態(tài)安裝準直透鏡11，12，13，14和15。
組件1的底板上固定聚光透鏡夾具17，其上安裝一個聚光透鏡20。另外，組件1的底板上固定光纖夾具18，該光纖夾具18上固定上述光纖5的一端。
GaN系半導體激光器LD1～5的振動波長為例如大致408nm、各自的最大輸出大約100mW。本實施例中，使用振動波長在403～415nm的范圍中的。這些GaN系半導體激光器L D1，LD2，LD3，LD4和LD5按發(fā)散光狀態(tài)射出的激光束B1，B2，B3，B4和B5分別由準直透鏡11，12，13，14和15變?yōu)槠叫泄狻?br>
變?yōu)槠叫泄獾募す馐鳥1～5由聚光透鏡20聚光，在成為光纖5的一端5a的線芯端面上收斂。由此，激光束B1～5入射到該光纖5的纖芯并傳播過那里，合波為一個激光束B，并從光纖5的另一端射出。在本實施例中，激光束B1～5對光纖5的耦合效率為0.9。并且，GaN系半導體激光器L D1～5的各輸出大致為100mW，因此得到輸出大致450mW(＝100mW×0.9×5)的合波激光束B。
接著說明本實施例的光纖模塊的制造方法。首先，將僅一次被覆的多模光纖纖莧切斷為規(guī)定長度，例如140mm。該切斷的光纖的一次被覆通過被覆去除劑去除。將去除被覆并剝離包層的裸線狀態(tài)的光纖在前端的100mm部分位于蒸鍍爐內的狀態(tài)下對該部分蒸鍍Ni，Ti的金屬薄膜。
之后，將該光纖沉入電鍍槽中實施鍍金，進行光纖側面的金屬化。此時，光纖的未進行上述蒸鍍的一端40mm的部分用工具或樹脂保護不被金屬化，該工具或樹脂在結束金屬化處理后被去除。并且，將鍍金處理的金屬套圈焊錫固定于該光纖的金屬化部。以上如圖3所示，得到裸線部6和金屬化部7構成、在金屬化部7上固定套圈8的光纖5。
成為與另一光纖的熔接連接側的裸線部6的前端面，為了后面的熔接而實施鏡面切割。另一方面，成為來自半導體激光器的光入射側的光纖5的一端5a為達到高效率的光耦合而實施鏡面切割，此外，可實施端面研磨，另外，可實施對使用光的波長(本例中為大約408nm)無反射的涂層。該一端5a從組件主體2的側壁向內部突出，但也可以與側壁里面對齊為同一面，或為從那里稍稍引入的狀態(tài)。
另一方面，組件主體2在側壁部安裝中空的套筒4和導電用端子(未圖示)，上面開放。組件主體2和組件蓋3在整個面上實施鍍金。上述光纖5通過套筒4突出，使其一端5a進入組件主體2內部，通過將上述套圈8焊錫固定于該套筒4，固定于組件主體2。上述套筒4和套圈8之間為焊錫密封狀態(tài)。
上述導電用端子和線焊的多個GaN系半導體激光器LD1～5、準直透鏡11～15和聚光透鏡20對準為使之從各半導體激光器LD1～5發(fā)出的激光束B1～5在光纖5的纖芯端面上收斂后，通過焊錫、熔接或微量的粘結劑固定。通過焊錫固定時，最好使用無焊劑焊錫，通過粘結劑固定時，使用不包含Si系有機物的粘結劑。這里，位于組件主體2外的光纖5的裸線部6上殘余樹脂被覆的情況下，通過化學蝕刻或機械剝離被覆將被覆完全去除。
并且，為去除成為降低激光器的長期可靠性的原因的組件內部的揮發(fā)成分，將光耦合的組件整個裝入脫氣處理裝置的爐中，在后述的氣氛下加熱到90℃進行脫氣處理。該脫氣處理后，在組件主體2的上面設置組件蓋3，通過熔接或焊錫焊接密封。由此，組件內部在填充上述氣氛氣體的狀態(tài)下密封。
上述氣氛氣體最好是惰性氣體。作為優(yōu)選的惰性氣體，可舉出氮氣、稀有氣體等。而且該惰性氣體中最好含1ppm以上濃度的氧、鹵素族氣體和鹵素化合物的至少一種。
密封氣氛中包含1ppm以上的濃度的氧時，可以更有效抑制光纖模塊的惡化。得到這種惡化抑制效果的提高是由于密封氣氛中包含的氧氧化分解由烴成分的光分解產生的固體物。這樣，由于密封氣氛中包含氧，組件中可封入凈化空氣(大氣成分)。
所謂鹵素族氣體是氯氣(Cl2)、氟氣(F2)等的鹵素氣體，所謂鹵素化合物氣體是含有氯原子(Cl)、溴原子(Br)、碘原子(I)、氟原子(F)等的鹵素原子的氣體狀化合物。
作為鹵素化合物氣體，可舉出CF3Cl、CF2Cl2、CFCl3、CF3Br、CCl4、CCl4-O2、C2F4Cl2、Cl-H2、CF3Br、PCl3、CF4、SF6、NF3、XeF2、C2F8、CHF3等，但氟或氯和碳(C)、氮(N)、硫(S)、氙(Xe)的化合物為優(yōu)選，含有氟原子尤其好。
這些鹵素族氣體微量也發(fā)揮惡化抑制效果，但為得到明顯的惡化抑制效果，含鹵素族氣體的濃度最好是1ppm以上。得到這樣的惡化抑制效果是為了由密封氣氛中所含有的鹵素族氣體分解有機硅化合物氣體的光分解產生的沉積物。
如上所述的光纖5上一點也沒有殘留樹脂被覆，因此進行上述脫氣處理時，來自樹脂被覆的脫氣成分不會污染組件內部。因此，可以防止組件內的準直透鏡11～15、聚光透鏡20和光纖端面5a的污染，提高動作穩(wěn)定性和可靠性，可以提高并穩(wěn)定維持合波激光束B的輸出。尤其，本例中，GaN系半導體激光器LD1～5的振動波長是350～500nm的范圍內的408nm附近，組件內要素容易污染，所以上述效果更顯著。
光纖5的大多部分為由金屬被覆的金屬化部7，通過該被覆可加強、保護并處理光纖5。由此，可以有效防止光纖5劃傷、折斷。
另外，進行上述脫氣處理時，不從光纖被覆產生脫落氣體成分，脫氣裝置內的脫氣的分壓更低，得到脫氣處理效果增強的效果。針對本實施例中脫氣的分壓為1×10-8Torr，光纖的樹脂被覆存在于脫氣裝置內的狀態(tài)下脫氣處理時的脫氣分壓為1×10-4Torr，可以看出根據(jù)本發(fā)明的效果是明顯的。
另外，進行如上所述的金屬化處理的光纖5與上述的將聚酰胺用作被覆材料的光纖相比，可廉價形成，從而使用這種光纖5的本實施例的光纖模塊不會伴隨成本的明顯上升，能夠以較低成本形成。
安裝組件蓋3密封組件內部后，伸出組件主體2的外部的光纖5的裸線部6上熔接另外的通常的有機物被覆光纖。圖4中表示連接該另外的光纖25的狀態(tài)。連接這種通常的光纖25，則之后使用普通熔接機可簡單連接必要長度的任意光纖。
為加強光纖，最好由樹脂或熱收縮管或尼龍等構成的管26(參考圖4)從組件主體2的側壁開始被覆金屬化部7、裸線部6形成的熔接部和該熔接部附近的光纖5，25。這種光纖的加強中，除上述管26外，可以使用通過成型金屬、陶瓷等無機物或樹脂構成的圓筒形或半圓形的支持部件和具有容納光纖的V槽的形狀的支持部件等。
金屬化部7與光纖的通常一次被覆和二次被覆相比，劃傷抑制效果和拉伸強度低，而且裸線部6當然容易破壞，但通過上述管26等的加強，則通常使用中尤其可以避免光纖部分的容易破損。
另外，最好光纖5非常短。但是，為以低成本生產光纖模塊，需要用現(xiàn)有熔接機進行熔接作業(yè)。因此，在例如用古河電工公司制造的熔接機S175進行熔接作業(yè)時，伸出組件外的光纖5的金屬部7的長度最好為65～75mm。最好其前面的裸線部6在熔接時高溫區(qū)域中不包含異物，為維持強度，其要非常短，例如為2～40mm左右的長度。
本發(fā)明的光纖模塊中，成為剝離包層的裸線狀態(tài)的光纖的另一端部可在進行脫氣處理時為裸線狀態(tài)，因此在脫氣處理之前，為防止到至此的步驟中產生劃傷，也可以是殘留被覆的狀態(tài)。即，根據(jù)上述實施例說明，將多模光纖芯切割為140mm后，在另一端部上殘余40mm的被覆，對其他的100mm部分進行一次被覆的去除、金屬薄膜的蒸鍍、光纖側面的金屬化，以后進行和上述實施例相同的處理，脫氣處理之前，可去除上述40mm的被覆。
接著參考圖5～8說明本發(fā)明的另一實施例。這些圖5～8中，與圖1～4中相同的要素加上相同序號，只要不需要就省略其說明。
圖5表示本發(fā)明的第二實施例的光纖模塊的平面形狀。該圖中，組件蓋3省略了(下面同樣)。這里，表示出安裝另一光纖25和加強用管26的狀態(tài)，但這些與第一實施例同樣，在進行脫氣處理后安裝。這一點在下面的第三到第五實施例中也同樣。
根據(jù)該第二實施例的光纖模塊分別對5個GaN系半導體激光器LD1～5各自設置1根光纖5，分別入射激光束，其他基本上與第一實施例相同。
該第二實施例的激光模塊整體中，也通過使用由裸線部6和金屬化部7構成的光纖5得到和第一實施例相同的效果。
接著圖6表示本發(fā)明的第三實施例的光纖模塊的平面形狀。該第三實施例的光纖模塊向連接光纖5的裸線部6的光纖25入射從未圖示的光源發(fā)出的光束30，傳輸過該光纖25和光纖5的光束30從光纖5的一端5a射出，透過組件主體2上形成的透明窗40射出到組件外。其他基本上與第一實施例相同。
在本例中，光纖5的一端5a附近部分為進行保護而容納在上述組件主體2和未圖示的組件蓋構成的組件內。此時，也通過使用由裸線部6和金屬化部7構成的光纖5得到和第一實施例相同的效果。
接著圖7表示本發(fā)明的第四實施例的光纖模塊的平面形狀。與圖6所示的第三實施例相比，該第四實施例的光纖模塊設置5根光纖5，向這些每一個上連接光纖25，這一點是不同的，其他基本上與第三實施例相同。
在本例中也是各光纖5的一端5a附近部分為進行保護而容納在組件主體2和未圖示的組件蓋構成的組件內。此時，也通過使用由裸線部6和金屬化部7構成的光纖5得到和第一實施例相同的效果。
接著圖8表示本發(fā)明的第五實施例的光纖模塊的平面形狀。與圖6所示的第三實施例相比，該第五實施例的光纖模塊使光纖5的一端5a射出的光束30由聚光透鏡50聚光，并入射到由光電二極管等構成的受光元件51，由該受光元件51進行檢測，這一點是不同的，其他基本上與第三在本例中，各光纖5的一端5a附近部分以及聚光透鏡50和受光元件51為進行保護而容納在組件主體2和未圖示的組件蓋構成的組件內。此時，通過使用裸線部6和金屬化部7構成的光纖5得到和第一實施例相同的效果。
接著圖9表示本發(fā)明的第六實施例的光纖模塊的側截面形狀。該第六實施例的光纖模塊構成為使組件內的發(fā)光元件發(fā)出的光入射到光纖，但這里作為發(fā)光元件，并非上述的芯片狀態(tài)的半導體激光器，而是使用CAN組件型的半導體激光器，這一點與上述第一實施例不同。
下面詳細說明其結構。本實施例使用的光纖模塊的組件具有金屬套筒125構成的密封結構，由內周上包括螺釘槽的金屬套筒125、保持容納半導體激光器芯片LD的CAN組件110的同時具有包括與套筒125的一部分125a對接的面的法蘭的保持體126、容納聚光透鏡112并在外周上包括螺紋牙的圓筒體127構成。該組件中，在上述金屬套筒125的一部分125a對接凸緣的對接面126a的狀態(tài)下通過將該金屬套筒125螺緊與圓筒體127將圓筒體127壓入保持體126側，二者的斜面部127b和126b密接，密封組件內空間。
另一方面，光纖5插入在圓筒體127的底上設置的孔中，通過例如無機熔接材料107密封固定。而且CAN組件110也通過例如無機熔接材料107固定于保持體126。
本實施例中，作為光纖5，也如圖3所示，使用裸線部6和金屬化部7構成的光纖(此時不需要套圈8)，因此得到和第一實施例相同的效果。
以上說明了使用以金屬被覆裸線部以外的光纖的實施例，但可使用由無機物被覆裸線部以外的光纖，得到與使用光纖5的情況下一樣的效果。
這樣，圖10表示出用無機物被覆裸線部以外的光纖的一個例子。該光纖75將剝出纖芯的裸線部76插入具有比其外徑稍大的內徑的無機物制作的棒狀圓筒77內并固定，通過采用比裸線部76的整個長度短的無機物制作的棒狀圓筒77，成為殘留規(guī)定的裸線部76的狀態(tài)。并且，靠近光纖75的一端75a的位置上根據(jù)需要安裝套圈8。構成上述棒狀圓筒77的無機物材料可舉出例如玻璃、陶瓷等。
作為容納在組件內的半導體激光元件的形式，除上述實施例所示的將離散單腔體半導體激光元件配置為陣列狀外，可以是將1個多腔體半導體激光元件(LD棒)、多個多腔體半導體激光元件按陣列狀排列、或是單腔體半導體激光元件和多腔體半導體激光元件的組合等。
另外，作為單腔體或多腔體半導體激光元件，可使用開口寬度為1～3微米的單模式半導體激光元件、開口寬度為2～30微米的多模式半導體激光元件、開口寬度為30～50微米的寬區(qū)域半導體激光元件等。
權利要求
1.一種光纖模塊，是由可密封內部的結構的組件；一端進入上述組件內部的狀態(tài)下固定于該組件的規(guī)定長度的光纖構成，其特征在于上述光纖的另一端為剝離包層的裸線狀態(tài)，該光纖的其他部分在整個長度上用金屬和/或無機物被覆。
2.一種光纖模塊，是由可密封內部的結構的組件；一端進入上述組件內部的狀態(tài)下固定于該組件的規(guī)定長度的光纖構成，其特征在于上述光纖的一端和另一端為剝離包層的裸線狀態(tài)，該光纖的其他部分在整個長度上用金屬和/或無機物被覆。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的光纖模塊，其特征在于上述組件使用無焊劑焊錫或不含Si系有機物的粘接劑或通過熔接或焊接氣密密封。
4.根據(jù)權利要求1到3的任意1項中所述的光纖模塊，其特征在于上述組件內部用惰性氣體充滿。
5.根據(jù)權利要求4所述的光纖模塊，其特征在于上述惰性氣體中混入1ppm以上的濃度的氧、鹵素族氣體和/或鹵素化合物氣體。
6.根據(jù)權利要求1到5的任意1項中所述的光纖模塊，其特征在于上述組件內容納發(fā)光元件和/或受光元件，該元件和上述光纖的一端光學耦合。
7.根據(jù)權利要求6所述的光纖模塊，其特征在于上述組件內容納射出多個激光束的作為上述發(fā)光元件的半導體激光器、分別將從該半導體激光器按發(fā)散狀態(tài)發(fā)出的各激光束變化為平行光的準直透鏡、將變?yōu)槠叫泄獾亩鄠€激光束進行聚光并在成為上述光纖的一端的纖芯端面收斂的聚光透鏡。
8.根據(jù)權利要求7所述的光纖模塊，其特征在于上述半導體激光器是陣列狀并置的多個單腔體半導體激光元件、1個多腔體半導體激光元件、陣列狀并置的多個多腔體半導體激光元件、單腔體半導體激光元件和多腔體半導體激光元件的組合中的任一種。
9.根據(jù)權利要求1到6的任意1項中所述的光纖模塊，其特征在于上述半導體激光器的振動波長是350～500nm。
10.一種光纖模塊的制造方法，該光纖模塊由可密封內部的結構的組件和一端進入上述組件內部的狀態(tài)下固定于該組件的規(guī)定長度的光纖構成，其特征在于上述光纖的另一端部為剝離包層的裸線狀態(tài)，其他部分在整個長度上用金屬和/或無機物被覆；將該光纖固定于上述組件；接著對上述組件內進行脫氣處理；之后，氣密密封該組件。
11.一種光纖模塊的制造方法，其中該光纖模塊由可密封內部的結構的組件；該組件內容納的發(fā)光元件或受光元件；一端進入上述組件內部的狀態(tài)下固定于該組件的、上述一端光學耦合于上述發(fā)光元件或受光元件的規(guī)定長度的光纖構成，其特征在于上述光纖的另一端部為剝離包層的裸線狀態(tài)，其他部分在整個長度上用金屬和/或無機物被覆；將該光纖和上述組件內配置的上述發(fā)光元件或受光元件在光學耦合的狀態(tài)下固定于上述組件；接著對上述組件內進行脫氣處理；之后，氣密密封該組件。
12.根據(jù)權利要求10或11所述的光纖模塊的制造方法，其特征在于氣密密封上述組件后，將上述裸線狀態(tài)的光纖的另一端與實施了樹脂被覆的另一規(guī)定長度的光纖接合。
13.根據(jù)權利要求12所述的光纖模塊的制造方法，其特征在于在從上述組件的壁部到上述樹脂被覆的另一光纖之間的至少一部分中，通過加強部件加強光纖。
全文摘要
提供一種光纖模塊，是由可密封內部的結構的組件(1)、一端5a進入上述組件(1)內部的狀態(tài)下固定于該組件(1)的規(guī)定長度的光纖(5)構成的光纖模塊中，光纖(5)的另一端作為剝離包層的裸線部(6)，該光纖(5)的其他部分為在整個長度上用金屬和/或無機物被覆的部分(7)。所述光纖模塊，不會由光纖被覆物的脫氣成分污染組件內部，充分確保光纖部分的強度，而且可廉價地形成。
文檔編號G02B6/02GK1519605SQ20041000257
公開日2004年8月11日 申請日期2004年1月30日 優(yōu)先權日2003年1月31日
發(fā)明者寺村友一, 蔵町照彥, 岡崎洋二, 二, 彥 申請人:富士膠片株式會社