專(zhuān)利名稱(chēng)：光學(xué)模塊及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)模塊及其制造工藝。
背景技術(shù)：
安裝在光收發(fā)器諸如10Gb/s小型可插拔(XFP)收發(fā)器等等中的、用于同軸發(fā)射或
接收的光學(xué)模塊被劃分成用于通信距離10公里(km)至40公里的電信(電話相關(guān))應(yīng)用
的光學(xué)模塊和用于通信距離220米(m)至10km的數(shù)據(jù)通信的光學(xué)模塊。在例如日本專(zhuān)利特開(kāi)No. H4-243, 179(1992)中公開(kāi)了這種用于同軸發(fā)射或接收
應(yīng)用的光學(xué)模塊。圖9是示例說(shuō)明在日本專(zhuān)利特開(kāi)No. H4-243, 179中公開(kāi)的光學(xué)模塊的結(jié)
構(gòu)的橫截面圖。 如圖9所示，在日本專(zhuān)利特開(kāi)No.H4-243， 179中公開(kāi)的光學(xué)模塊101包括插座102 和含透鏡的玻璃103。含透鏡的玻璃103的一個(gè)端表面經(jīng)光學(xué)拋光處理或經(jīng)模塑處理，由 球面透鏡103a形成，以及另一端表面103b由平面形成。在插座102的光連接器-插入孔 104中固定這種含透鏡的玻璃103。光連接器105被插入光連接器-插入孔104中以允許光 連接器105的端表面與含透鏡的玻璃103的端表面103b配合。例如，以含透鏡的玻璃103 作為基準(zhǔn)，激光器二極管(LD)組件106被固定到與插入光連接器105的一側(cè)相反的、插座 102側(cè)的部分。來(lái)自LD組件106內(nèi)的LD片(LD pellet) 107的出射光束通過(guò)透鏡103a被 聚焦，并被耦合到光連接器105中的光纖108。 對(duì)用于電信應(yīng)用的光學(xué)模塊，要求例如同步光網(wǎng)絡(luò)(SONET)OC-48中等于或高于
27dB的光反射損耗。因此，如圖9中所示，構(gòu)造成光連接器105與含透鏡的玻璃103配合以
產(chǎn)生兩個(gè)元件的相互直接接觸。經(jīng)采用低熔點(diǎn)玻璃的粘合，在插座102的光連接器-插入
孔104中固定含透鏡的玻璃103。 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)包括 日本專(zhuān)利特開(kāi)No.H4-243， 179(1992); 日本專(zhuān)利特開(kāi)No. 2004-37， 478 ; 日本專(zhuān)利特開(kāi)No. H10-260，336(1998); 日本專(zhuān)利特開(kāi)No. 2006-323， 132 ; 日本專(zhuān)利特開(kāi)No. Hll_54，849(1999);以及 U. S.專(zhuān)利No. 7， 160， 039。 為降低用于在日本專(zhuān)利特開(kāi)No. H4-243, 179(1992)中公開(kāi)的光學(xué)模塊101的結(jié)構(gòu) (圖9)中的插座102的生產(chǎn)成本，通常要求用樹(shù)脂構(gòu)成插座102。然而，如果將含透鏡的玻 璃103固定到低熔點(diǎn)玻璃的插座102，則插座102不能由樹(shù)脂構(gòu)成，因?yàn)榈腿埸c(diǎn)玻璃的熔點(diǎn) 為約400攝氏度，并且由此要求插座102由金屬等制成。
盡管可以考慮由粘合劑而不是低熔點(diǎn)玻璃來(lái)固定含透鏡的玻璃103的替代方法， 但由于粘合劑的注入難度或涂覆難度，在日本專(zhuān)利特開(kāi)No. H4-243, 179中描述的結(jié)構(gòu)可能 顯示出不足的粘結(jié)強(qiáng)度。另外，由于透鏡103a的表面或通過(guò)粘合劑的粘合與光連接器105 物理接觸的端表面103b上的污染，可能干擾光路長(zhǎng)度。在日本專(zhuān)利特開(kāi)No. 2004-37， 478 中還指出難以將含透鏡的玻璃103固定到具有在日本專(zhuān)利特開(kāi)No. H4-243, 179中所述的結(jié) 構(gòu)(圖9)的光學(xué)模塊101中的插座102。 如上所述，難以允許將含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件，諸如含透鏡的玻璃通過(guò)粘合劑容易 地粘接到插座。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光學(xué)模塊，包括含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件；以及 插座，其中，該插座包括光連接器插入部，用于插入光連接器；固定部，用于固定含透鏡的
光透過(guò)構(gòu)件，含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件被固定在該固定部中；以及器件安裝部，用于安裝用作發(fā) 光器件或光接收器件的半導(dǎo)體器件；依次同軸排列光連接器插入部、用于固定含透鏡的光 透過(guò)構(gòu)件的部分和器件安裝部，其中，固定部與器件安裝部連通，其中，含透鏡的光透過(guò)構(gòu) 件包括主體和在主體的一端設(shè)置的透鏡，并且其中，含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件的主體包括第一 部分和第二部分，第一部分具有與固定部的第一內(nèi)直徑基本上相等的第一外直徑，以及第 二部分具有小于第一外直徑的第二外直徑，并至少包含主體在器件安裝部側(cè)的端部。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的光學(xué)模塊，由于含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件的第二部分的第二外直徑小 于第一部分的第一外直徑，因此從器件安裝部側(cè)能容易地執(zhí)行用粘合劑至少填充第二部分 和固定部間的空隙的操作。因此，能更容易地實(shí)現(xiàn)通過(guò)粘合劑將含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件粘合 到插座。因此，插座能由樹(shù)脂制成(而不是具有更高熔點(diǎn)的金屬)，從而能通過(guò)降低的成本 制造光學(xué)模塊。此外，與圖9的結(jié)構(gòu)相比，能確保粘合劑的更大可涂覆區(qū)域，以及能實(shí)現(xiàn)含 透鏡的光透過(guò)構(gòu)件和固定部之間的增加的粘合區(qū)域，因此，能增強(qiáng)其間的粘合強(qiáng)度。另外， 能容易地在含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件的第二部分和固定部之間的空隙涂覆粘合劑，因此，在含 透鏡的光透過(guò)構(gòu)件中的透鏡和與光連接器相配合的端中，能抑制粘合劑的污染。由此，能降 低由于這種污染導(dǎo)致光路長(zhǎng)度的阻擋的可能性。此外，第一外直徑基本上等于固定部的第 一內(nèi)直徑，因此，能更容易地實(shí)現(xiàn)含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件在固定部?jī)?nèi)的對(duì)準(zhǔn)，以及能更好地抑 制在固化粘合劑期間含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件在固定部?jī)?nèi)的不期望的移位。因此，能降低由于 增加的像差而引起的光學(xué)性能的惡化。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于制造光學(xué)模塊的工藝，按順序包括將上述 光學(xué)模塊的含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件插入固定部中；以及，通過(guò)利用粘合劑將含透鏡的光透過(guò) 構(gòu)件粘合到固定部來(lái)固定含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件。 根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)粘合劑能容易地將含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件粘合到插座。


從結(jié)合附圖的下述某些優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述和其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特 征將更顯而易見(jiàn)，其中 圖1是示例說(shuō)明根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)模塊的橫截面圖，特別是示例說(shuō)明將光連
4接器插入到其中的情形的圖； 圖2A是根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)模塊的含透鏡的玻璃的正視圖，以及圖2B是其仰 視圖； 圖3是示例說(shuō)明用于將含透鏡的玻璃固定到根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)模塊的插座 的操作的例子的橫截面圖； 圖4A是根據(jù)第二實(shí)施例的光學(xué)模塊的含透鏡的玻璃的正視圖，以及圖4B是其仰 視圖； 圖5A是在軸向中線性形成的含透鏡的玻璃的正視圖，以及圖5B是其其仰視圖；
圖6是示例說(shuō)明用于將圖5的含透鏡的玻璃固定到插座中的操作的光學(xué)模塊的橫 截面圖； 圖7A是示例說(shuō)明圖5A中所示的含透鏡的玻璃被固定到插座的固定部的中心的情 形的橫截面圖，以及圖7B是示例說(shuō)明圖5A中所示的含透鏡的玻璃被固定到插座的固定部 的從其中心偏離的部分的情形的橫截面圖； 圖8是示例說(shuō)明用于將圖5的含透鏡的玻璃固定到具有與含透鏡的玻璃的直徑基 本上相等的直徑的固定部的操作的光學(xué)模塊的橫截面圖； 圖9是示例說(shuō)明日本專(zhuān)利特開(kāi)No. H4-243, 179的光學(xué)模塊的橫截面圖；以及
圖10A是包含根據(jù)第二實(shí)施例的改進(jìn)的光學(xué)模塊的含透鏡的玻璃的正視圖，以及 圖10B是其仰視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參考示例性實(shí)施例描述本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到使用本發(fā)明 的教導(dǎo)，能實(shí)現(xiàn)許多可選的實(shí)施例，以及本發(fā)明不限于為說(shuō)明目的而示例的實(shí)施例。
在下文中，將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。 在所有圖中，相同的數(shù)字指定給在圖中共同出現(xiàn)的元件，以及將不重復(fù)其詳細(xì)描 述。 第一實(shí)施例 圖1是示例說(shuō)明根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)模塊1的結(jié)構(gòu)的橫截面圖，特別是示例說(shuō) 明在其中插入光連接器4的情形的圖。圖2A是示例說(shuō)明光學(xué)模塊1的含透鏡的玻璃3的 結(jié)構(gòu)的正視圖，以及圖2B是從底側(cè)看含透鏡的玻璃3的仰視圖。圖3是示例說(shuō)明用于將含 透鏡的玻璃3固定到光學(xué)模塊1的插座2的操作的例子的橫截面圖。 根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)模塊1包括含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件(例如含透鏡的玻璃3)和 插座2。插座2包括光連接器插入部ll，其中插入光連接器4 ;用于固定含透鏡的光透過(guò) 構(gòu)件的固定部(例如用于固定含透鏡的玻璃3的固定部12)，其中固定含透鏡的光透過(guò)構(gòu) 件；以及用于安裝用作發(fā)光器件或光接收器件的半導(dǎo)體器件5的器件安裝部13，它們均按 此順序同軸排列。固定部與器件安裝部13連通。含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件包括主體31和在主 體31的一端設(shè)置的透鏡32。含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件的主體31包括具有與固定部12的第 一內(nèi)直徑基本上相等的第一外直徑的第一部分(例如端部31a)，以及第二部分(例如除端 部31a外的主體31的部分)，該第二部分具有比第一外直徑小的第二外直徑，并且至少包含 主體31在器件安裝部13側(cè)的端部。用于根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)模塊的制造工藝按下述順序包含在固定部中插入根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)模塊1的含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件；以及通過(guò)利用 粘合劑7粘合到固定部而固定含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件。詳細(xì)描述如下。
首先，將描述光學(xué)模塊1的結(jié)構(gòu)。 如圖1所示，將根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)模塊1構(gòu)造成包括插座2和含透鏡的玻璃3。
插座2包括按該順序同軸排列的光連接器插入部11，固定部12和器件安裝部13。 更具體地說(shuō)，沿光學(xué)模塊1的光軸16，按此順序排列光連接器插入部11、固定部12和器件 安裝部13。 將光連接器插入部11形成為具有圓柱接合的形狀，由此可以將光連接器4插入光 連接器插入部ll。除上述以外，光連接器4包括插芯(ferrule)41 ，并且光纖42設(shè)置于插 芯41中。 將固定部12形成為具有管(例如圓柱)狀。例如，可以將固定部12設(shè)計(jì)成具有 比光連接器插入部11的內(nèi)直徑大的內(nèi)直徑。插座2在固定部12和光連接器插入部11之 間的邊界處具有面向固定部12側(cè)的梯狀表面14。該梯狀表面14垂直于光軸16。含透鏡 的玻璃3的端表面3a(稍后描述)與該梯狀表面14配合。 將器件安裝部13形成為具有管(例如圓柱)狀。例如，可以將器件安裝部13設(shè) 計(jì)成具有比固定部12的內(nèi)直徑大的內(nèi)直徑，以及在固定部12和器件安裝部13之間的邊界 處形成梯狀表面15。 在器件安裝部13的內(nèi)周中，例如利用粘合劑8經(jīng)過(guò)粘合而安裝罐封裝組件(Can
package)6。罐封裝組件6包括用作發(fā)光器件或光接收器件的半導(dǎo)體器件5。換句話說(shuō)，用
作發(fā)光器件或光接收器件的半導(dǎo)體器件5安裝到器件安裝部13。 具有這種結(jié)構(gòu)的插座2由例如樹(shù)脂組成。插座2由例如注塑工藝制成。 固定部12與光連接器插入部11連通，因此光連接器4的頂部與含透鏡的玻璃3
的端表面3a(稍后所述)配合。固定部12還與器件安裝部13連通，因此，可以從器件安裝
部13側(cè)，在含透鏡的玻璃3和固定部12間的空隙9內(nèi)施加粘合劑7，以及能產(chǎn)生含透鏡的
玻璃3和半導(dǎo)體器件5之間的光耦合。 如圖2A所示，將含透鏡的玻璃3配置成包括主體31和在主體31的一端設(shè)置的透 鏡32。經(jīng)例如光學(xué)拋光處理或模塑處理，制造含透鏡的玻璃3。 在本實(shí)施例的情況下，含透鏡的玻璃3的主體31形成為具有從圖2A的上端朝底 端逐漸減小的外直徑。更具體地說(shuō)，例如，將主體31形成為具有錐形。更具體地說(shuō)，主體31 的形狀像半圓錐，其中，沿與圓錐的底表面平行的表面切割圓錐的頂部以移除。因此，主體 31中的最大直徑的部分是遠(yuǎn)離透鏡32側(cè)(光連接器插入部ll側(cè))的端部31a。將該端部 31a的外直徑設(shè)計(jì)成基本上等于固定部12的內(nèi)直徑。 將透鏡32形成為例如半球狀。如圖2B所示，將透鏡32設(shè)置成中心與含透鏡的玻 璃3的中心軸線重合。 在固定部12的內(nèi)部設(shè)置該含透鏡的玻璃3，因此，如圖l所示，端部31a的端表面 3a與梯狀表面14配合，以及透鏡32位于器件安裝部13側(cè)。在該情況下，含透鏡的玻璃3 的中心軸線17與光軸16重合。通過(guò)粘合劑7而被粘合到固定部12的內(nèi)部，含透鏡的玻璃 3被固定。 假定將主體31的端部31a稱(chēng)為第一部分，以及將除主體31中的端部31a以外的部分31b稱(chēng)為第二部分，能認(rèn)為含透鏡的玻璃3的主體31包括具有與固定部12的內(nèi)直徑基 本上相等的外直徑的第一部分，以及第二部分，第二部分具有比第一部分的直徑小的直徑， 并且至少包括包含主體31在器件安裝部13側(cè)的端部的部分。同時(shí)，在本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中， 第一部分是含透鏡的玻璃3在光連接器插入部11側(cè)的端部。同時(shí)，由于如圖2A所示，在本 實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，主體31的直徑從上端朝底端逐漸減小，所以能認(rèn)為含透鏡的玻璃3的直 徑從第一部分向第二部分逐漸減小。 接著，將描述用于制造根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)模塊的工藝。 首先，如圖3所示，在插座2的固定部12中布置含透鏡的玻璃3，并且含透鏡的玻 璃3的端表面3a與梯狀表面14配合。在該結(jié)構(gòu)中，含透鏡的玻璃3從器件安裝部13側(cè)插 入固定部12中。 這里，含透鏡的玻璃3的端部31a的外直徑基本上等于固定部12的內(nèi)直徑。因此， 用這種方式，將含透鏡的玻璃3簡(jiǎn)單地插入固定部12中以及將端表面3a簡(jiǎn)單地與梯狀表 面14配合，因此，含透鏡的玻璃3容易地定位于固定部12中，以便含透鏡的玻璃3的中心 軸線17與光軸16重合。除上述外，由于含透鏡的玻璃3的端部31a的外直徑基本上等于 固定部12的內(nèi)直徑，所以端部31a和固定部12間的空隙能盡可能地減小。
接著，通過(guò)利用粘合劑7粘合到固定部12而固定含透鏡的玻璃3。
通過(guò)例如使用用于施加粘合劑的工具來(lái)執(zhí)行這種固定，如圖3所示。用于施加粘 合劑的工具10包括例如用于保持粘合劑的貯存部10a，以及形成為具有小于貯存器10a的 直徑并且從其頂部排放粘合劑的排出部10b。除上述外，排出部10b的頂部的直徑最好例如 小于固定部12和含透鏡的玻璃3之間的空隙9。 如圖3所示，按壓貯存部10a以便例如減小貯存部10a的體積，同時(shí)用于施加粘合 劑的工具10的排出部10b的頂部位于固定部12和含透鏡的玻璃3之間的空隙9的附近。 這允許通過(guò)排出部10b將貯存部10a中的粘合劑排放(滴入)到空隙9中。這允許用粘合 劑7填充空隙9的內(nèi)部。粘合劑7由例如熱固樹(shù)脂，或UV固化樹(shù)脂組成。在前一情況下， 加熱粘合劑7以便固化粘合劑7來(lái)粘合含透鏡的玻璃3和固定部12。在后一情況下，使粘 合劑7曝露于紫外線下以便固化粘合劑7來(lái)粘合含透鏡的玻璃3和固定部12。
由于含透鏡的玻璃3的端部31a的外直徑基本上等于固定部12的內(nèi)直徑，所以最 好能抑制在固化粘合劑7期間，含透鏡的玻璃3在固定部12內(nèi)的不期望位移。
接著，通過(guò)粘合劑8，將上述罐封裝組件6固定到器件安裝部13。除上述外，當(dāng)罐 封裝組件6中的半導(dǎo)體器件5是發(fā)光器件，即激光器二極管時(shí)，光學(xué)模塊1用作用于發(fā)射的 光學(xué)模塊。相反，當(dāng)罐封裝組件6中的半導(dǎo)體器件5是光接收器件時(shí)，光學(xué)模塊1用作用于 接收的光學(xué)模塊。 當(dāng)將罐封裝組件6固定在器件安裝部13中時(shí)，如下所述實(shí)現(xiàn)具有固定到其中的含 透鏡的玻璃3的插座2和罐封裝組件6的軸向排列。當(dāng)光學(xué)模塊1是用于發(fā)射的光學(xué)模塊 時(shí)，在將光連接器4插入光連接器插入部11中的情況下，如圖l所示，執(zhí)行軸向排列，同時(shí) 通過(guò)光連接器4的光纖42，接收從包括在罐封裝組件6中的半導(dǎo)體器件5 (激光器二極管) 發(fā)出的光。相反，當(dāng)光學(xué)模塊1是用于接收的光學(xué)模塊時(shí)，在將光連接器4插入光連接器插 入部11中的情況下，如圖1所示，執(zhí)行軸向排列，同時(shí)通過(guò)包括在罐封裝組件6中的半導(dǎo)體 器件5 (光接收器件)，接收從光連接器4的光纖42發(fā)出的光。在軸向排列后，從器件安裝部13移除光連接器4。 由此獲得具有如圖1所示的結(jié)構(gòu)的光學(xué)模塊1。
根據(jù)上述第一實(shí)施例，獲得下述有利效果。 根據(jù)第一實(shí)施例的光學(xué)模塊1包括含透鏡的玻璃3和插座2，以及插座2包括光連 接器插入部11，其中，插入光連接器4 ;用于固定含透鏡的玻璃的固定部12，其中，固定含透 鏡的玻璃3 ;以及器件安裝部13，用于安裝用作發(fā)光器件或光接收器件的半導(dǎo)體器件5。按 此順序，同軸排列光連接器插入部11、固定部12和器件安裝部13。固定部12與器件安裝部 13連通。含透鏡的玻璃3包括主體31和在主體31的一端設(shè)置的透鏡32。含透鏡的玻璃3 的主體31包括具有與固定部12的內(nèi)直徑基本上相等的外直徑的第一部分(端部31a)，以 及第二部分(除端部31a夕卜，主體31的部分31b)，該第二部分具有比第一部分的直徑小的 直徑，并至少包括包含主體31在器件安裝部13側(cè)的端部的部分。如上所述，由于含透鏡的 玻璃3的第二部分的直徑小于第一部分，從器件安裝部13側(cè)能容易地執(zhí)行用于通過(guò)粘合劑 7至少填充第二部分和固定部12之間的空隙的操作。因此，能實(shí)現(xiàn)利用粘合劑7而更容易 地將含透鏡的玻璃3粘合到插座2。因此，插座2能由樹(shù)脂(而不是具有更高熔點(diǎn)的金屬) 制成，因此，能通過(guò)降低的成本制造光學(xué)模塊1。此外，與圖9的結(jié)構(gòu)相比，能確保粘合劑7 的更大可涂覆區(qū)域，以及能實(shí)現(xiàn)含透鏡的玻璃3和固定部12之間的增加的粘合區(qū)域，因此， 能增強(qiáng)其間的粘合強(qiáng)度。另外，通過(guò)粘合劑，能容易地涂覆含透鏡的玻璃3的第二部分和固 定部12間的空隙9，因此，在含透鏡的玻璃3的透鏡32和與光連接器4相配合的端3a中， 能抑制粘合劑7的污染。由此，能降低由于這種污染導(dǎo)致光路長(zhǎng)度的阻擋的可能性。此外， 含透鏡的玻璃3的第一部分(端部31a)的外直徑基本上等于固定部12的內(nèi)直徑，因此，能 更容易地實(shí)現(xiàn)含透鏡的玻璃3在固定部12內(nèi)的對(duì)準(zhǔn)，以及能更好地抑制在固化粘合劑7期 間，含透鏡的玻璃3在固定部12內(nèi)的不適當(dāng)位移。因此，能降低由于增加的像差而引起的 光學(xué)性能的惡化。 此夕卜，由于含透鏡的玻璃3的直徑從第一部分(主體31的端部31a)向第二部分 (除端部31a外的主體31的部分)逐漸減小，能確保粘合劑7的足夠可涂覆區(qū)域。因此，能 確保含透鏡的玻璃3和固定部12間的足夠粘合強(qiáng)度。 此外，由于第一部分(主體31的端部31a)是含透鏡的玻璃3在光連接器插入部 11側(cè)的端部，所以能盡可能地?cái)U(kuò)大粘合劑7的可涂覆區(qū)域。因此，能獲得含透鏡的玻璃3和 固定部12之間的進(jìn)一步增強(qiáng)的粘合強(qiáng)度。 此夕卜，固定部12的內(nèi)直徑大于光連接器插入部11的內(nèi)直徑，以及在光連接器插入 部11和固定部12之間的邊界處，插座2在其面向固定部12的一側(cè)中包括梯狀表面14，以 及含透鏡的玻璃3的端表面3a與梯狀表面14配合。由此，通過(guò)在固定部12中簡(jiǎn)單地插入 含透鏡的玻璃3，能容易地對(duì)準(zhǔn)含透鏡的玻璃3。 在此，將描述當(dāng)采用含透鏡的玻璃50代替具有上述結(jié)構(gòu)的含透鏡的玻璃3時(shí)出現(xiàn) 何種問(wèn)題，如圖5所示，在含透鏡的玻璃50中，整個(gè)主體51是圓柱的(直徑是不變的)。
圖6是示例說(shuō)明將如圖5所示的含透鏡的玻璃50固定到插座2的操作的例子的 光學(xué)模塊的橫截面圖。 當(dāng)采用圖5的含透鏡的玻璃50時(shí)，用于更容易地實(shí)現(xiàn)涂覆粘合劑的可能方法將是 在含透鏡的玻璃50和固定部12之間設(shè)置空隙53，如圖6所示。在該方法中，如圖7A所示，如果確保通過(guò)粘合劑54將含透鏡的玻璃50粘合固定到固定部12以便使含透鏡的玻璃50 的中心軸線17與光軸16重合，則不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。然而，當(dāng)將含透鏡的玻璃50置于固定部 12中時(shí)，或當(dāng)固化粘合劑54時(shí)，含透鏡的玻璃50的中心軸線17可能偏離光軸16，如圖7B 所示。這導(dǎo)致增加像差，不能獲得所需的光學(xué)性能。 另一方面，當(dāng)在含透鏡的玻璃50和固定部12之間基本上未產(chǎn)生空隙時(shí)，如圖8所 示，在將含透鏡的玻璃50置于固定部12中后，應(yīng)用粘合劑54使得基本上無(wú)粘合劑54滲入 這種基本上沒(méi)有的空隙中。因此，這種情形可能會(huì)導(dǎo)致含透鏡的玻璃50和固定部12之間 的不足粘合強(qiáng)度。除此之外，當(dāng)在固定部12上應(yīng)用粘合劑54后將含透鏡的玻璃50置于固 定部12中時(shí)，空隙的更小尺寸會(huì)導(dǎo)致粘合劑54溢出該空隙，導(dǎo)致在含透鏡的玻璃50的透 鏡32上，或與光連接器4 (見(jiàn)圖1)相配合的端表面3a上的粘合劑54的不期望粘附，部分 阻擋光路。 第二實(shí)施例 圖4A是根據(jù)實(shí)施例的光學(xué)模塊的含透鏡的玻璃的正視圖，以及圖4B是其仰視圖 (不示出用于表示整個(gè)模塊的圖)。 根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)模塊具有與第一實(shí)施例的光學(xué)模塊1中所采用的相似的結(jié) 構(gòu)，除該光學(xué)模塊包括圖4A的含透鏡的玻璃60代替根據(jù)上述第一實(shí)施例的光學(xué)模塊1的 含透鏡的玻璃3外。此外，根據(jù)含透鏡的玻璃60的形狀，根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)模塊的固定 部12被形成為正方形筒狀。在其他方面，根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)模塊構(gòu)造成具有與根據(jù)上述 第一實(shí)施例的光學(xué)模塊1相似的結(jié)構(gòu)。 如圖4A和4B所示，含透鏡的玻璃60包括主體61和透鏡32。該主體61包括第一 部分61a和第二部分61b。第一部分61a具有與固定部12的內(nèi)直徑基本上相等的外直徑。 第二部分61b具有比第一部分61a的外直徑小的外直徑，并且至少包括主體61在器件安裝 部13(見(jiàn)圖1)側(cè)的端部。當(dāng)在圖4B的方向中看第一部分61a時(shí)，第一部分61a的外直徑 是第一部分61a的外接圓的直徑。類(lèi)似地，當(dāng)在圖4B的方向中看第二部分61b時(shí)，第二部 分61b的外直徑是第二部分61b的外接圓的直徑。 在上述實(shí)施例中，在位于第一部分61a和第二部分61b之間的邊界的階梯61c中， 不連續(xù)地改變含透鏡的玻璃60的外直徑。在本實(shí)施例的情況下，第一部分61a是含透鏡的 玻璃60在光連接器插入部11 (見(jiàn)圖1)側(cè)的端部。 更具體地說(shuō)，例如，含透鏡的玻璃60的第一部分61a由具有相對(duì)較大直徑或橫向 尺寸的多角柱(例如正方柱)構(gòu)成，第二部分61b由具有相對(duì)較小直徑或橫向尺寸的多角 柱(例如正方形柱)構(gòu)成。 由于用于將含透鏡的玻璃60固定到固定部12的方式與用在上述第一實(shí)施例中的 類(lèi)似，因此，不示出其描述。 根據(jù)上述第二實(shí)施例，也能獲得如在上述第一實(shí)施例中獲得的相似有利效果。第 一和第二部分61a和61b的多角柱形狀防止在固定部12內(nèi)，含透鏡的玻璃60繞含透鏡的 玻璃60的中心軸線17旋轉(zhuǎn)，與上述第一實(shí)施例相比，能更好地抑制含透鏡的玻璃60在固 定部12中的未對(duì)準(zhǔn)。 盡管在上述各個(gè)實(shí)施例中，已經(jīng)描述了其中第一部分是含透鏡的玻璃3在光連接 器插入部11側(cè)的端部的示例性實(shí)施方式，但是，第一部分可以比第二部分更接近光連接器
9插入部ll，并且可替選地，可以比含透鏡的玻璃3在光連接器插入部11側(cè)的端部更接近器 件安裝部13。 盡管上文描述了這樣的示例性實(shí)施方式其中，固定部12的內(nèi)直徑大于光連接器 插入部11的內(nèi)直徑，以及插座2在光連接器插入部11和固定部12之間的邊界處，在其面向 固定部12的一側(cè)中包括梯狀表面14，以及含透鏡的玻璃的端表面3a與梯狀表面14配合， 但是，固定部12的內(nèi)直徑可以不大于光連接器插入部11的內(nèi)直徑，以及插座12在光連接 器插入部11和固定部12之間的邊界處，在其面向固定部12的一側(cè)中可以不包括梯狀表面 14。這種結(jié)構(gòu)的例子可以是例如固定部12的直徑等于光連接器插入部11的直徑的結(jié)構(gòu)， 與圖9的結(jié)構(gòu)類(lèi)似。 盡管上文描述了采用由樹(shù)脂制成的插座2的示例性實(shí)施方式，但插座2也可以由 其他材料(例如金屬)制成。 盡管已經(jīng)描述了第一實(shí)施例的示例性實(shí)施方式，其中，主體31的形狀像半圓錐， 沿與圓錐的底表面平行的表面切割圓錐的頂部以移除，但主體31的形狀可以像半多角錐， 其中，沿與多角錐的底表面平行的表面切割多角錐的頂部以移除。 盡管上文已經(jīng)描述了第二實(shí)施例的示例性實(shí)施方式，其中，第一和第二部分61a 和61b是多角柱形狀，但如圖IOA和10B中所示，第一和第二部分61a和61b也可以是圓柱 狀。另外，第一和第二部分61a和61b中的一個(gè)可以是多角柱形狀，以及另一個(gè)是圓柱狀。 另外，盡管在第二實(shí)施例中已經(jīng)描述了以?xún)刹礁淖冎黧w61的直徑的示例性實(shí)施方式，但也 可以以三步或更多步改變主體61的直徑。 盡管上文描述了采用由玻璃制成的含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件(含透鏡的玻璃3)的示 例性實(shí)施方式，但含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件也可以由其他材料(例如透光樹(shù)脂)制成。除上述 外，由于玻璃的折射率的溫度相關(guān)性通常小于樹(shù)脂，因此，含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件最好由玻璃 制成。假定光纖的折射率為1. 46，則優(yōu)選地，含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件的折射率的范圍可以在例 如從1. 36至1. 56的范圍內(nèi)。 很顯然，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，以及在不背離本發(fā)明的范圍和精神的情況下， 可以改進(jìn)和改變本發(fā)明。
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權(quán)利要求
一種光學(xué)模塊，包括含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件；以及插座，其中，所述插座包括光連接器插入部，用于插入光連接器；固定部，用于固定所述含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件，所述含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件被固定在所述固定部中；以及器件安裝部，用于安裝用作發(fā)光器件或光接收器件的半導(dǎo)體器件；依次同軸排列所述光連接器插入部、所述固定部和所述器件安裝部，其中，所述固定部與所述器件安裝部連通，其中，所述含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件包括主體和在所述主體的一端設(shè)置的透鏡，并且其中，所述含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件的所述主體包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有與所述固定部的第一內(nèi)直徑基本上相等的第一外直徑，以及所述第二部分具有比所述第一外直徑小的第二外直徑，并且至少包含所述主體在所述器件安裝部側(cè)的端部。
2. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其中，使所述含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件逐漸變細(xì)，具有從 所述第一部分向所述第二部分逐漸減小的外直徑。
3. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其中，所述含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件具有不連續(xù)改變的 外直徑，所述不連續(xù)改變的外直徑在位于所述第一部分和所述第二部分之間的邊界區(qū)域中 的階梯部分中改變。
4. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其中，所述第一部分是所述含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件在 所述光連接器插入部側(cè)的端部。
5. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其中，所述第一內(nèi)直徑大于所述光連接器插入部的第二內(nèi)直徑，其中，所述插座在所述固定部和所述光連接器插入部之間的邊界處具有面向所述固定 部側(cè)的梯狀表面，并且其中，所述含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件的一端與所述梯狀表面接觸。
6. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其中，通過(guò)利用粘合劑將所述含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件 粘合到所述固定部來(lái)固定所述含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件。
7. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)模塊，其中，所述插座由樹(shù)脂構(gòu)成。
8. —種用于制造光學(xué)模塊的工藝，按以下順序包括將根據(jù)權(quán)利要求1的所述光學(xué)模塊的所述含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件插入所述固定部中；以及通過(guò)利用粘合劑將所述含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件粘合到所述固定部來(lái)固定所述含透鏡的 光透過(guò)構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明涉及光學(xué)模塊及其制造工藝。光學(xué)模塊包括含透鏡的光透過(guò)構(gòu)件和插座。插座包括光連接器插入部；用于固定該構(gòu)件的固定部，以及用于安裝用作發(fā)光器件或光接收器件的半導(dǎo)體器件的器件安裝部。固定部與器件安裝部連通。該構(gòu)件包括主體和透鏡。主體包括第一部分和第二部分，第一部分具有與固定部的內(nèi)直徑基本上相等的第一外直徑，以及第二部分具有比第一外直徑小的第二外直徑，并至少包含主體在器件安裝部側(cè)的端部。
文檔編號(hào)G02B6/42GK101794002SQ20101010584
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月3日
發(fā)明者山田英行, 御田村和宏 申請(qǐng)人:恩益禧電子股份有限公司