光モジュール
【課題】 光接続する光導波部材同士を９０°捩じれた方向に積層配置するのに便利な光学台等、及び光接続する光導波部材同士を９０°捩じれた方向に積層配置することにより容易に構築可能な光モジュールを提供する。
【解決手段】 部品延設領域の一方の側縁に沿って複数の位置決めピンを配置し、部品延設領域の他方の側縁に沿って溝を配置し、この溝により複数の並列方向保持部材を位置決めし、光導波部材を、位置決めピンと並列方向保持部材とに挟まれるようにして、部品延設領域に１層以上配置し、光素子アレイを、光素子が部品延設領域に位置するよう係合ピンにより位置決めし、光導波部材と光素子とを光結合させる。
【解決手段】 部品延設領域の一方の側縁に沿って複数の位置決めピンを配置し、部品延設領域の他方の側縁に沿って溝を配置し、この溝により複数の並列方向保持部材を位置決めし、光導波部材を、位置決めピンと並列方向保持部材とに挟まれるようにして、部品延設領域に１層以上配置し、光素子アレイを、光素子が部品延設領域に位置するよう係合ピンにより位置決めし、光導波部材と光素子とを光結合させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学台，光配線基板，光電子配線基板，光電子集積装置，及び光モジュールに関し、特に光導波部材を積層して容易に光モジュールを構築可能な光学台，光配線基板，及び光電子集積装置、並びに光導波部材を積層して容易に構築可能な光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光学台は光学定盤からなり、この光学定盤上に、半導体レーザ，フォトダイオード等の光能動素子、光変調器，光スイッチ，光フィルタ，光合分波器，レンズ，ミラー等の光受動素子、光ファイバ、及び光コネクタ等の光部品を固定台を用いて配置することにより光システムを構築していた。この際、光ファイバを固定するには、その上面にＵ字状の溝やＶ字状の溝が形成された固定台が用いられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−６９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、光コンピュータ等では多数本の光ファイバを並列に密接して配置するよう要請される場合がある。かかる場合、従来の固定台では、光ファイバの数に応じてＵ字状又はＶ字状の溝を多数設ける必要があり固定台の構成が複雑になるという問題点があった。
【０００５】
また、出願人は先の出願（特開平１１−６９３５）で、結合効率が低いという従来の光ファイバの光接続構造の欠点を改良するものとして、光導波部材同士を双方の側面のレンズ作用を利用して光接続した光接続構造を提案している。
【０００６】
この光接続構造は、その中心軸に沿って光が伝搬可能なように屈折率を異ならしめてなる円柱形状の光導波部材の端に４５°の傾斜端面を設け、この傾斜端面を設けた光導波部材同士を、双方に垂直な方向から見て、双方の傾斜端面の中心が一致し、双方が９０°の角度で交差し、双方の傾斜端面が反対方向を向き、かつ双方が特定の間隔を有するよう配置したもので、このような構成とすることにより、一方の光導波部材の中心軸に沿って進行し、傾斜端面で反射された光ビームは、互いに９０°捩じれた位置関係にある２つの光導波部材の側面のレンズ作用により、該光ビームの横断面方向において直交する２方向の成分が収束効果を受ける。このため、両光導波部材の径，及び屈折率を適宜選択することにより上記反射される光ビームをその横断面方向において均等に収束させることができ、さらに両光導波部材の間隔を、他方の光導波部材の傾斜端面が上記反射される光ビームが他方の光導波部材の光が伝搬する部分の径と同じ径となるような位置に位置するよう設定することにより、上記反射される光ビームの全てを他方の光導波部材に伝搬せしめることができる。すなわち、両光導波部材間を結合効率１でもって光接続することが可能となる。そして、この光接続構造を応用することにより、光導波路、光合分波器、光フィルタ等を構築することができる。
【０００７】
また、この光接続構造では、両光導波部材のスポットサイズ，径，屈折率を選択することにより、双方が接触した状態で互いの結合効率が１となるようにすることができることから、両光導波部材をそのような構造のものとし、双方を積層して配置するのが便利である。
【０００８】
しかるに、従来の光学台で用いるＵ字状又はＶ字状の溝を有する固定台では、光導波部材を１方向に１層配置するのには適しているが、この光接続構造のように、光接続する光導波部材同士を９０°捩じれた方向に積層するようにして配置するには不便であるという問題があった。
【０００９】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、簡単な構成で多数本の光導波部材を密接して並列配置することができる光学台，光配線基板，光電子配線基板，及び光電子集積装置、並びに光導波部材を積層配置することにより容易に構築可能な光モジュールを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は光接続する光導波部材同士を９０°捩じれた方向に積層配置するのに便利な光学台，光配線基板，光電子配線基板，及び光電子集積装置、並びに光接続する光導波部材同士を９０°捩じれた方向に積層配置することにより容易に構築可能な光モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の光モジュールは、その表面に部品配設面を有し、該部品配設面上に仮想されある方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の第１の部品延設領域を有する基台と、該基台の部品配設面に垂直に突設され、上記１以上の第１の部品延設領域の各々の一方の側縁に沿って複数配置され、かつ少なくとも所定の高さまで一定の径を有するように形成された位置決めピンと、上記１以上の第１の部品延設領域の各々の他方の側縁に沿って配置されたＶ字状またはＵ字状の溝と、上記基台の部品配設面に垂直に突設された１以上の係合ピンとを有する光学台と、上記溝により位置決めされ、かつ上記光学台の基台の部品配設面から所定の高さを有するよう配置された１以上の並列方向保持部材と、光を透過可能な材料からなり、その断面が円形で柱形状を有し、その中心軸に沿って光が伝搬可能なように断面方向に屈折率を異ならしめてなる光導波部材と、光の物理量を変化せしめる光素子を二次元方向に１以上配置してなる光素子アレイとを備え、上記光素子アレイは、上記光学台の上記係合ピンにより、光素子が該光学台の一部又は全部の上記第１の部品延設領域に位置するよう位置決めされ、上記光導波部材は、上記光学台の上記光素子が位置する第１の部品延設領域に、１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並ぶようにして、１層以上配置され、かつ該１層以上配置された部品延設領域の光導波部材が上記光素子と光結合されるように配置されてなるものとしたものである。
【００１２】
本発明の光モジュールは、その表面に部品配設面を有し、該部品配設面上に仮想されある方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の第１の部品延設領域、及び該第１の部品延設領域に垂直な方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の第２の部品延設領域を有する基台と、該基台の部品配設面に垂直に突設され、上記１以上の第１の部品延設領域、及び上記１以上の第２の部品延設領域の各々の一方の側縁に沿って複数配置され、かつ少なくとも所定の高さまで一定の径を有するように形成された位置決めピンと、上記基台の部品配設面に垂直に突設された１以上の係合ピンと、上記１以上の第１の部品延設領域及び／または上記１以上の第２の部品延設領域の各々の他方の側縁に沿って配置されたＶ字状またはＵ字状の溝とを備える光学台と、上記溝により位置決めされ、かつ上記光学台の基台の部品配設面から所定の高さを有するよう配置された１以上の並列方向保持部材と、光を透過可能な材料からなり、その断面が円形で柱形状を有し、その中心軸に沿って光が伝搬可能なように断面方向に屈折率を異ならしめてなる光導波部材と、光の物理量を変化せしめる光素子を二次元方向に１以上配置してなる光素子アレイとを備え、上記光素子アレイは、上記光学台の上記係合ピンにより、光素子が１以上の上記第１の部品延設領域又は第２の部品延設領域に位置するよう位置決めされ、上記光導波部材は、上記光学台の上記光素子が位置する部品延設領域に、１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並ぶようにして、１層以上配置され、かつ該１層以上配置された部品延設領域の光導波部材が上記光素子と光結合されるように配置されてなるものとしたものである。
【００１３】
本発明の光モジュールは、上記光モジュールにおいて、上記光学台の上記光素子が位置する部品延設領域に配置される上記光導波部材の一部に代えて、他の光導波部材と同一形状の積層部材を配置したものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、基台表面の平坦な部品配設面に、所定の高さまで一定径を有する複数の位置決めピンを、ある方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の部品延設領域の各々の両側縁に沿って、それらを幅方向に位置決め可能なように垂直に突設したので、位置決めピンの間隔より長い円柱形状の光導波部材を用い、予め部品延設領域の幅を光導波部材が丁度整数本並ぶように設定しておき、光導波部材を部品延設領域に積層することにより、各導波部材が幅方向及び高さ方向に位置決めされる。このため、簡単な構成で多数本の導波部材を並列に密接してかつ積層して配置することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、上記発明において、さらに、位置決めピンを、第１の部品延設領域にに垂直な方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の部品延設領域の各々の両側縁に沿って、それらを幅方向に位置決め可能なように垂直に突設したので、位置決めピンの間隔より長い円柱形状の光導波部材を用い、予め部品延設領域の幅を光導波部材及び積層部材が丁度整数本並ぶように設定しておき、光導波部材を、方向が異なる部品延設領域に、互いに交差するようにして積層することにより、各導波部材が幅方向及び高さ方向に位置決めされるとともに異なる方向の部品延設領域に配置された導波部材同士が互いに９０°捩じれた関係に位置せしめられる。このため、さらに導波部材を４５°の傾斜端面を有する特定構造のものとすれば、導波部材を上記のように積層しかつその傾斜端面の長手方向における位置及び周方向における角度を合わせるだけで、互いに異なる方向の部品延設領域に配置される導波部材を、双方の側面のレンズ作用を利用して光結合させることができ、その結果、構造が簡単で、しかも各導波部材の側面のレンズ作用を利用して光接続してなる光接続，光合分波等の機能を有する光回路を容易に構築することが可能な光学台を提供することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、上記発明において、第１の部品延設領域の幅と第２の部品延設領域の幅との比が整数比であるものとしたので、同一径の導波部材を使用することができ、より容易に光回路を構築することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、上記発明において、基台の部品配設面に垂直に係合ピンを突設したので、さらに、光素子アレイを、該光素子アレイが係合ピンで位置決めされたとき光素子が部品延設領域に積層された導波部材と光接続可能な所定の位置に位置するように設定しておけば、導波部材を上記のように積層しかつ長手方向に位置合わせするだけで、光素子と導波部材とを光接続することができ、その結果、構造が簡単で、しかも容易に光回路を構築することが可能な光学台を提供することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、特定構造の円柱形状の光導波部材を、上記光学台の第１の部品延設領域に、１つの層においては１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並ぶようにして、１層以上積層配置したので、光導波部材を積層することにより、並列に密接してかつ積層して配置された光配線を容易に構築することが可能な光モジュールを提供することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、特定構造の円柱形状の光導波部材を、上記光学台の第１の部品延設領域及び第２の部品延設領域に、１つの層においては１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並び、方向の異なる方向の部品延設領域のもの同士が交差し、かつその交差点の一部又は全部で、相接触する２つの光導波部材が双方の側面のレンズ作用を利用して光結合されるように１層以上積層配置したので、光導波部材を４５°の傾斜端面を有するものとするとともに、これを長手方向の位置及び周方向の角度を合わせながら積層することにより、光導波部材間の光接続を容易に構築することが可能な光モジュールを提供することができる。
【００２０】
また、本発明によれば、光素子が二次元方向に配置された光素子アレイを、上記光学台の係合ピンで光素子が一部又は全部の部品延設領域に位置するよう位置決めし、特定構造の円柱形状の光導波部材を、光素子が位置する部品延設領域に、１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並び、かつ光導波部材が対応する光素子と光結合するようにして１層以上積層配置したので、光素子アレイを係合ピンと係合させて配置し、光導波部材を長手方向に位置合わせしながら積層することにより容易に光回路を構築することができる光モジュールを提供することができる。
【００２１】
また、本発明によれば、光素子が二次元方向に配置された光素子アレイを、上記光学台の複数の位置決めピンで光素子が一部又は全部の第１又は第２の部品延設領域に位置するよう位置決めし、特定構造の円柱形状の光導波部材を、光素子が位置する部品延設領域に、１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並び、かつ光導波部材が対応する光素子と光結合するようにして１層以上積層したので、光素子アレイを位置決めピンに嵌入する等して配置するとともに、光導波部材を長手方向に位置合わせしながら積層することにより、容易に光回路を構築することができる光モジュールを提供することができる。
【００２２】
また、本発明によれば、上記発明において、上記光導波部材を、さらに、第１の部品延設領域及び第２の部品延設領域に、１つの層においては１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並び、方向の異なる方向の部品延設領域のもの同士が交差し、かつその交差点の一部又は全部で、相接触する２つの光導波部材が双方の側面のレンズ作用を利用して光結合されるように１層以上積層配置したので、さらに光導波部材間の光接続を容易に構築することが可能な光モジュールを提供することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、上記発明において、光導波部材のうち、他の光導波部材，光素子アレイの光素子，又は光接続ピンと光結合しない光導波部材の一部又は全部を、該光結合しない光導波部材と同一形状の積層部材で構成するようにしたので、光導波部材を節約することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、少なくともその一部が光導波部材からなる１以上の積層部材を、垂直方向保持手段上に並列に密接して載置して該垂直方向保持手段で互いの中心軸が同一平面内に位置するよう保持するとともに、並列方向保持手段で並列方向に保持し、該並列方向保持手段を、保持する積層部材のうちの一方の側端に位置するものを位置決めピンで保持するように構成したので、簡単な構成で、多数本の光導波部材を並列に密接して配置することが可能な光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１による光モジュールを構築するのに用いる光学台の構成を示す外観図であって、上面図（図１(a) ）、正面図（図１(b) ）、及び右側面図（図１(c) ）である。
【図２】他の方法で位置決めピンを配置した光学台の構成を示す外観図であって、上面図（図２(a) ）、正面図（図２(b) ）、及び右側面図（図２(c) ）である。
【図３】本実施の形態１による光モジュールの構成を示す外観図であって、上面図（図３(a) ）、正面図（図３(b) ）、及び右側面図（図３(c) ）である。
【図４】光ファイバ間を双方の側面のレンズ作用を利用して光結合した光導波路の構成を示す図であり、斜視図（図４(a) ）、図４(a) のＡ矢示図（図４(b) ）、及び図４(a) のＢ矢示図（図４(c) ）である。
【図５】図４の光導波路の解析モデルを示す模式図である。
【図６】図４の光導波路のパラメータαに対する結合効率ηを示すグラフ図である。
【図７】図４の光導波路のクラッドの屈折率ｎc に対するパラメータαを示すグラフ図である。
【図８】図４の光導波路のクラッド半径に対する比で表した光ファイバ間隔Ｄに対するパラメータαを示すグラフ図である。
【図９】光配線をＵ字状に引き回すことが可能な光導波路の構成を示す図であって、斜視図（図９(a) ），図９(a) のＡ矢示図（図９(b) ），及び図９(a) のＢ矢示図（図９(c) ）である。
【図１０】光ビームを合分波可能な光導波路の構成を示す図であって、斜視図（図１０(a) ），図１０(a) のＡ矢示図（図１０(b) ），及び図１０(a) のＢ矢示図（図１０(c) ）である。
【図１１】本発明の実施の形態２による光モジュールの構成を示す外観図であって、上面図（図１１(a) ）、正面図（図１１(b) ）、及び右側面図（図１１(c) ）である。
【図１２】本発明の実施の形態３による光モジュールの構成を示す外観図であって、上面図（図１２(a) ）、正面図（図１２(b) ）、及び右側面図（図１２(c) ）である。
【図１３】本発明の実施の形態４による光モジュールの構成を示す外観図であって、上面図（図１３(a) ）、正面図（図１３(b) ）、及び右側面図（図１３(c) ）である。
【図１４】本発明の実施の形態５による光モジュールの構成を示す外観図であって、上面図（図１４(a) ）、正面図（図１４(b) ）、及び右側面図（図１４(c) ）である。
【図１５】図１４の光モジュールに用いるジャンパ部材の他の構成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の実施の形態６による光モジュールの構成を示す外観図であって、上面図（図１６(a) ）、正面図（図１６(b) ）、及び右側面図（図１６(c) ）である。
【図１７】本発明の実施の形態７による光モジュールの構成を示す外観図であって、上面図（図１７(a) ）、正面図（図１７(b) ）、及び右側面図（図１７(c) ）である。
【図１８】本発明の実施の形態８による光モジュールの構成を示す外観図であって、上面図（図１８(a) ）、正面図（図１８(b) ）、及び右側面図（図１８(c) ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による光モジュールを構築するのに用いる光学台の構成を示す外観図であって、図１(a) は上面図、図１(b) は正面図、図１(c)は右側面図である。
【００２７】
図において、４００は光学台であり、該光学台４００は、基台（垂直方向保持手段）２０１の上面２０１ａに位置決めピン（並列方向保持手段）２０２が垂直に突設されてなる。
【００２８】
位置決めピン２０２は、所定径の円柱形状を有し、基台の上面２０１ａに左右方向及び前後方向に格子状に複数（図示例では１６本）配置されている。位置決めピン２０２は、十分な強度を有する材質のものであればよく、樹脂，金属等で構成される。
【００２９】
基台２０１は、例えば直方体形状を有し、その上面２０１ａが部品配設面を構成する。基台２０１は、十分な強度を有する材質のものであればよく、樹脂，金属等で構成される。
【００３０】
また、上記格子状に配置された複数の位置決めピン２０２により、左右方向に延びる位置決めピン群の間に、隣り合う位置決めピン群に接する仮想の帯状領域Ｒ１が形成され、前後方向に延びる位置決めピン群の間に、隣り合う位置決めピン群に接する仮想の帯状領域Ｒ２が形成されており、この帯状領域Ｒ１，及びＲ２が、それぞれ、第１の部品延設領域，及び第２の部品延設領域を構成する。
【００３１】
これら第１，第２の部品延設領域Ｒ１，Ｒ２は、該第１，第２の部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の両側に２本１対で位置する位置決めピン２０２の２対により幅方向における位置が定まる（幅方向に位置決めされる）。従って、図１のように位置決めピン２０２を部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の両側に２本１対で配置する場合には、１方向の部品延設領域を形成するのに最低４本、２方向の部品延設領域を双方が重なるように形成するのに最低４本必要である。
【００３２】
また、位置決めピン２０２の前後方向の間隔（第１の部品延設領域Ｒ１の幅）と左右方向の間隔（第２の部品延設領域Ｒ２の幅）との比は、例えば３：２に設定されている。
【００３３】
この位置決めピン２０２の間隔は後述するように、第１の部品延設領域Ｒ１，及び第２の部品延設領域Ｒ２に並べようとする光ファイバ及びそのダミーである積層部材の本数に応じて設定される。また、位置決めピン２０２は、上記したように部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の両側に２本１対で配置するのではなく、部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の両側に交互に配置してもよい。これを図２に示す。
【００３４】
図２は他の方法で位置決めピンを配置した光学台の構成を示す外観図であって、図２(a) は上面図、図２(b) は正面図、図２(c) は右側面図である。
【００３５】
図２において、図１と同一符号は同一又は相当する部分を示し、図２では、位置決めピン２０２が部品配設面２０１ａに千鳥状に配置されている点が図１と異なっているものである。
【００３６】
このように位置決めピンを千鳥状に配置する場合には、部品延設領域Ｒ１，Ｒ２は、該部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の両側に交互に位置する３本の位置決めピン２０２により幅方向に位置決めされる。従って、このように位置決めピンを部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の両側に交互に配置する場合には、１方向の部品延設領域を形成するのに最低３本、２方向の部品延設領域を双方が重なるように形成するのに最低４本必要である。
【００３７】
図３は本実施の形態１による光モジュールの構成を示す外観図であって、図３(a) は上面図、図３(b) は正面図、図３(c) は右側面図である。
【００３８】
図において、図１と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態１による光モジュールは、図１の光学台４００と、光ファイバＯｆと、積層部材Ｓｔとで構成される。
【００３９】
光ファイバＯｆは、所定径の円形断面を有するとともに長手方向に一様な構造を有し、中心部にコア１が形成され、該コア１の外側にクラッド２が形成されており、そのスポットサイズ，クラッド２の径，及びクラッド２の屈折率は、後述する特定の条件を満たすような値に設定されている。また光ファイバＯｆは、中心軸に対し４５°傾斜した傾斜端面Ｆを有しており、かつこの傾斜端面Ｆはコア１を伝搬する光ビーム対し、全反射条件を満たすようなものとなっている。
【００４０】
積層部材Ｓｔは、光ファイバＯｆを位置決めするために該光ファイバＯｆのダミーとして用いられ、光ファイバＯｆと同一径の円柱形状を有している。積層部材Ｓｔの材質は、特に限定されないが、例えば、光ファイバＯｆと同様にＳｉＯ2 等で構成される。ここで、積層部材Ｓｔの代わりに光ファイバＯｆを用いてももちろん構わない。
【００４１】
また、光学台４００の位置決めピン２０２の間隔（各部品延設領域の幅）は、光ファイバＯｆ又は積層部材Ｓｔが、それぞれ、第１の部品延設領域Ｒ１に丁度３本、第２の部品延設領域Ｒ２に丁度２本並ぶように設定されている。ここで、部品延設領域に並べる光ファイバＯｆ又は積層部材Ｓｔの本数は、余り多くすると整列することが難しくなるため、１〜４０本程度とするのが望ましい。また、光ファイバＯｆは、例えば、１２５μｍ，２００μｍ，２５０μｍ，５００μｍ，１ｍｍの径のものが用いられる。また、基台２０１の大きさは、例えば、５ｍｍ角〜数ｃｍ角程度とされる。
【００４２】
また、各部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の両縁部に配置される光ファイバＯｆ又は積層部材Ｓｔは、配置される部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の方向における位置決めピン２０２の間隔より長いものとする必要がある。
【００４３】
そして、後側の第１の部品延設領域Ｒ１ａに、２本の光ファイバＯｆ及び１本の積層部材Ｓｔが、前側の第１の部品延設領域Ｒ１ｂに、３本の積層部材Ｓｔがそれぞれ配置され、右側の第２の部品延設領域Ｒ２に、２本の光ファイバＯｆが、上記第１の部品延設領域Ｒ１に配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔ上に、該光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔに交差するようにして配置されている。従って、このように積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔは位置決めピン２０２により部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の幅方向に位置決めされ、自身の積層構造により高さ方向に位置決めされている。ここで、第１の部品延設領域Ｒ１に配置された２本の光ファイバＯｆと第２の部品延設領域Ｒ２に配置された２本の光ファイバＯｆとは、それぞれの１本ずつが１対となり、各対の光ファイバＯｆ同士が、双方の光ファイバＯｆに垂直な方向（上下方向）から見て、双方の傾斜端面Ｆの中心が一致し、かつ双方の傾斜端面Ｆが反対方向を向くように配置されている。
【００４４】
そして、このように積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔは、接着剤（図示せず）で部分的に覆うようにして基台２０１に固定されている。
【００４５】
次に、光ファイバ間を双方の側面のレンズ作用を利用して光結合した光接続構造の原理を、図４〜図８を用いて説明する。
【００４６】
図４は光ファイバ間を双方の側面のレンズ作用を利用して光結合した光導波路の構成を示す図であり、図４(a) は斜視図、図４(b) は図４(a) のＡ矢示図、図４(c) は図４(a) のＢ矢示図である。図において、光導波路は、第１の光ファイバＯｆ１と、第２の光ファイバＯｆ２とで構成され、これら第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２は、共に、横断面が円形で中心軸Ａｘ１，Ａｘ２方向に径が一定な線形状を有し、一端に中心軸Ａｘ１，Ａｘ２に対し、４５°傾斜した鏡面からなる傾斜端面Ｆ１，Ｆ２を有し、中心部に所定の径で中心軸方向に延びるように形成されたコア１と該コア１の外側に形成されたクラッド２とで構成されている。
【００４７】
そして、第１の光ファイバＯｆ１に対し、第２の光ファイバＯｆ２は、該第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２の中心Ｃｐ２が、第１の光ファイバＯｆ１の傾斜端面Ｆ１の中心Ｃｐ１にて該傾斜端面Ｆ１の中心軸Ａｘ４を挟むようにして該第１の光ファイバＯｆ１の中心軸Ａｘ１に直交する第１の光ファイバ／第２の光ファイバ直交軸Ａｘ３上に位置し、第２の光ファイバＯｆ２の中心軸Ａｘ２が、該第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２の中心軸Ａｘ５を挟むようにして第１の光ファイバ／第２の光ファイバ直交軸Ａｘ３に直交するとともに該第１の光ファイバ／第２の光ファイバ直交軸Ａｘ３方向から見て第１の光ファイバＯｆ１の中心軸Ａｘ１に対し９０°の交差角を有し、第１の光ファイバＯｆ１の傾斜端面Ｆ１と第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２とが、第１の光ファイバ／第２の光ファイバ直交軸Ａｘ３方向から見て互いに反対の方向を向き、かつ、第２の光ファイバＯｆ２と第１の光ファイバＯｆ１との間隔ｄが後述する特定の値となるように配置されている。
【００４８】
第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２は、光を透過可能な材料、すなわち誘電体又は半導体で構成され、例えばＳｉＯ2 が用いられる。
【００４９】
また、クラッド２の屈折率は、コア１の屈折率より小さくなるようにし、コア１，及びクラッド２の屈折率は、光導波路の周囲の媒質（ここでは空気）の屈折率に対し、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２の傾斜端面Ｆ１，Ｆ２における全反射条件を満たすに十分大きな値とされる。
また、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２の傾斜端面Ｆ１，Ｆ２を得るには、例えば、まず、仕上がり面粗さの粗い研磨面を有する研磨機を用い、光ファイバの端を研磨面に対し４５°傾けて研磨し、次いで、仕上がり面粗さの細かい研磨面を有する研磨機を用いて同様に研磨し、最後に、仕上げの研磨をする。これにより、中心軸に対し４５°傾斜した鏡面からなる傾斜端面Ｆ１，Ｆ２を得ることができる。
【００５０】
次に、上記のように構成された光導波路の解析モデルについて説明する。
【００５１】
図５は解析モデルを示す模式図である。図示するように、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２とは接触しているものとし、第１の光ファイバＯｆ１に光ビームを入射せしめ、第２の光ファイバＯｆ２から出射せしめるものとする。また、第１の光ファイバＯｆ１の入射ビームの進行方向がｘ方向、第２の光ファイバＯｆ２の出射ビームの進行方向が−ｙ方向となるよう座標軸を取るものとする。また、説明を簡単にするため、グースヘンシェンシフトを無視するものとする。また、図では、説明を分かりやすくするため、コア１の径を大きく誇張して描いてある。
【００５２】
この場合、第１の光ファイバＯｆ１に入射せしめた光ビームは、第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１，及び第２の光ファイバの傾斜端面Ｆ２で全反射して直角に折れ曲がるが、この直角に折れ曲がる光ビームは、グースヘンシェンシフトを無視すれば直進するものとみなされる。このとき、ｘ方向に進む入射ビーム（伝搬モード）と−ｙ方向に進む出射ビームは、共にｚ方向に進むモードの伝搬問題と考えられる。従って、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２との接続部は、クラッドの屈折率ｎc を有する半板部１０１と半円部１０２に等価的に置き換えることができる。
【００５３】
次に、第１の光ファイバＯｆ１から第２の光ファイバＯｆ２への結合効率η（以下単に結合効率ηと記載する）を求める。単一モード光ファイバ内のモード関数は、ガウス関数で近似できる。ここで光ファイバ内のスポットサイズ（光ビームの径）をωとし、光ファイバ内を伝搬する光を、コア１の等価屈折率ｎe を有する均質ファイバ内を伝搬するスポットサイズωのガウスビームで近似すると、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２の接続部における光線マトリクスのＡＢＣＤパラメータは、図のｙ−ｚ面モデルにおいて、
【００５４】
【数１】
となる。ここで、ａはクラッドの半径（＝光ファイバの半径）である。
【００５５】
従って、第１の光ファイバＯｆ１内のスポットサイズをωA 、第２の光ファイバＯｆ２内のスポットサイズをωB とすると、両者の比ωA ／ωB は、式(1) より、
【００５６】
【数２】
となる。ここで、光ビームの波長をλとすると、パラメータαは、α＝πωA 2／λａであり、等価的に光ビームのスポットの大きさを表している。
【００５７】
また、結合効率ηは、
【００５８】
【数３】
と表される。
【００５９】
ここで、クラッドの屈折率ｎc をパラメータとして、結合効率ηとパラメータαとの関係を示すと、図６のようになる。図６において、パラメータαが２となる付近で結合効率ηが最も高く、１となり、パラメータαがさらに大きくなるにつれて、結合効率ηが下がっていくことが分かる。
【００６０】
次に、結合効率η＝１となる条件を求めると、式(2),(3) より、
【００６１】
【数４】
となる。
【００６２】
この式(4) におけるパラメータαとクラッドの屈折率ｎc との関係を示すと図７のようになる。
【００６３】
従って、図６及び図７より、パラメータα及びクラッドの屈折率ｎc を適宜選択することにより、結合効率ηを１とすることができることが分かる。また、この結合効率ηが１となる条件は、式(4) より、コア１の等価屈折率ｎe ，クラッド２の屈折率ｎc ，及びパラメータαにより定まり、またパラメータαは、光ファイバのスポットサイズω，クラッドの半径ａ，及び光ビームの波長λにより定まる。また、上記では、光導波路の周囲の媒質が空気であると仮定して解析しているが、光導波路の周囲の媒質が空気以外の物質である場合には、その媒質の屈折率に応じて、上記解析結果を補正すればよい。従って、結合効率ηが１となる条件は、入射せしめる光ビームの波長λと、光ファイバの構造が定まれば一義的に定まることとなる。
【００６４】
次に、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２とが離れている場合を説明する。第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２との間隔（以下、光ファイバ間隔と記載する）をｄ、クラッド半径ａに対する光ファイバ間隔ｄの比（以下、クラッド半径に対する比で表した光ファイバ間隔と記載する）ｄ／ａをＤとし、上記と同様に結合効率ηが１となる条件を求めると、
【００６５】
【数５】
となる。従って、式(5) を満たすようにすることにより、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２とが離れていても、結合効率ηを１とすることができることが分かる。
【００６６】
また、式(5) より、クラッド半径に対する比で表した光ファイバ間隔Ｄに関しては、以下の条件が満足されなければならない。
【００６７】
【数６】
この式(5) におけるパラメータαとクラッド半径に対する比で表した光ファイバ間隔Ｄとの関係を、クラッドの屈折率ｎc をパラメータとして示すと図８のようになる。図８において、任意の屈折率ｎc に対し、クラッド半径に対する比で表した光ファイバ間隔Ｄが小さい領域では、結合効率ηが１となるパラメータαが存在するが、クラッド半径に対する比で表した光ファイバ間隔Ｄがある値以上となると、その領域では、結合効率ηが１となるパラメータαが存在しない。従って、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２とが一定以上離れると、結合効率ηを１とすることができないことが分かる。
【００６８】
従って、この光ファイバ間を双方の側面のレンズ作用を利用して光結合した光導波路では、光ファイバ間隔ｄは、式(5) を満たすように設定され、この設定は、入射せしめる光ビームの波長に応じて、第１の光ファイバＯｆ１内のスポットサイズωA ，第２の光ファイバＯｆ２内のスポットサイズωB ，クラッドの半径ａ，及びクラッドの屈折率ｎc を適宜選択することにより、該光ファイバ間隔ｄが所望の値となるように行われる。また、第１，第２の光ファイバ内のスポットサイズωA ，ωB は、コア１のドーパント等の熱拡散技術等を用いると比較的容易に変化させることができる。
【００６９】
次に、図４，図５において、以上のように構成された光導波路では、第１の光ファイバＯｆ１の他端に所定の波長λの光ビームを入射せしめると、入射した光ビームは、第１の光ファイバＯｆ１の中心部を中心軸Ａｘ１に沿ってスポットサイズωA で伝搬し、第１の光ファイバＯｆ１の傾斜端面Ｆ１の中心点Ｃｐ１で該傾斜端面Ｆ１の中心軸Ａｘ４に対し４５°の角度で反射し、第１の光ファイバ／第２の光ファイバ直交軸Ａｘ３に沿って第１の光ファイバＯｆ１の側面，及び第２の光ファイバＯｆ２の側面を通過し、第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２で該傾斜端面Ｆ２の中心軸Ａｘ５に対し４５°の角度で反射し、第２の光ファイバＯｆ２の中心部を中心軸Ａｘ２に沿ってスポットサイズωB で伝搬し、該第２の光ファイバＯｆ２の他端から出射される。
【００７０】
この際に、第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１の中心Ｃｐ１で反射された光ビームは、該第１の光ファイバＯｆ１の半径方向には光の閉じ込め構造が存在しないため径が拡がり、この径の拡がった光ビームは、互いに９０°捩じれた位置関係にある第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２の側面のレンズ作用により、該光ビームの横断面方向において均等な収束効果を受ける。ここで、上記解析モデルによる解析により求めた光ファイバ間隔ｄは、第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１の中心Ｃｐ１で反射されて径が拡がった光ビームが上記収束効果を受けて、第２の光ファイバＯｆ２内を伝搬する際のスポットサイズωB と同じ径を有するものとなる位置に、該第２の光ファイバの傾斜端面Ｆ２の中心Ｃｐ２が位置するような間隔であるので、上記収束効果を受けた光ビームは、第２の光ファイバの傾斜端面Ｆ２の中心Ｃｐ２にて、該第２の光ファイバＯｆ２内のスポットサイズωBと同じ径を有するものとなり、該第２の光ファイバの傾斜端面Ｆ２で反射された光ビームの全部が該第２の光ファイバＯｆ２のコア１に入射する。従って、両光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２間の結合効率ηが１となる。
【００７１】
また、第２の光ファイバＯｆ２の他端に所定の波長λの光ビームを入射せしめると、入射した光ビームは、上記と全く逆の経路を辿り、上記と同様にして結合効率１でもって第２の光ファイバＯｆ２から第１の光ファイバＯｆ１に伝搬し、該第１の光ファイバＯｆ１の他端から出射される。
【００７２】
なお、上記の説明では、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２と第１の光ファバ／第２の光ファイバ直交軸Ａｘ３との交差角、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２との交差角、各光ファイバの傾斜端面Ｆ１，Ｆ２の傾斜角、及び光ファイバ間隔ｄが理想値であるものとしているが、図６のグラフから推測されるように、これら各角度，及び光ファイバ間隔ｄが理想値から若干ずれたとしても、光ファイバ間の結合効率は急激に低下するものではない。従って、これら各角度，及び光ファイバ間隔ｄは、理想値に近い範囲内で、必要とされる結合効率に応じた値に設定することができる。
【００７３】
また、光導波部材として、コア１とクラッド２とからなる光ファイバを用いているが、その半径方向に徐々に小さくなるように屈折率を変化せしめてなるロッドレンズを用いてもよい。
【００７４】
以上のように、光ファイバ間を双方の側面のレンズ作用を利用して光結合すれば、高効率な光接続が可能となり、また、上記説明した基本的な光接続構造では光配線をＬ字状に引き回すことが可能となる。
【００７５】
そして、この光接続構造は種々の応用が可能であり、以下に、その応用例を、図９，図１０を用いて説明する。
【００７６】
図９は光配線をＵ字状に引き回すことが可能な光導波路の構成を示す図であり、図９(a) は斜視図、図９(b) は図９(a) のＡ矢示図、図９(c) は図９(a) のＢ矢示図である。図において、図４と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本光導波路は、図４の第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２とロッドレンズ１００とで構成される。ロッドレンズ１００は、横断面が円形で中心軸Ａｘ６方向に径が一定な線形状を有しており、例えば、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２と同じ径を有し、同じ材料で構成される。また、ロッドレンズ１００の屈折率は、例えば、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２のクラッドの屈折率と同じとされる。また、ロッドレンズ１００として、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２と同じ構造の光ファイバを用いても構わない。
【００７７】
本光導波路は、第１の光ファイバＯｆ１とロッドレンズ１００との位置関係、及びロッドレンズ１００と第２の光ファイバＯｆ２との位置関係が図４の第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２との位置関係と同じになる。従って、第１の光ファイバＯｆ１とロッドレンズ１００との間隔、及びロッドレンズ１００と第２の光ファイバＯｆ２との間隔を、図４の光ファイバ間隔ｄと同様に設定することにより、第１の光ファイバＯｆ１とロッドレンズ１００との間、及びロッドレンズ１００と第２の光ファイバＯｆ２との間にて、光ビームを結合効率１でもって伝搬せしめることができる。従って、光配線をＵ字状に引き回すことができる。
【００７８】
図１０は光ビームを合分波可能な光導波路の構成を示す図であり、図１０(a)は斜視図、図１０(b) は図１０(a) のＡ矢示図、図１０(c) は図１０(a) のＢ矢示図である。図において、図４と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本光導波路は、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２に加えて、該第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２と同一の構造を有し、かつその一端に中心軸Ａｘ７に対し４５°傾斜した傾斜端面Ｆ３を有する第３の光ファイバＯｆ３をさらに有し、該第３の光ファイバＯｆ３を、該第３の光ファイバＯｆ３の中心軸Ａｘ７が、第１の光ファイバの中心軸Ａｘ１に一致し、かつ第３の光ファイバの傾斜端面Ｆ３が、第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１に対し略平行でかつ所定の間隔Ｓを有するよう配置してなる点が、図４の導波路と異なるものである。また、Ｐ１〜Ｐ３は、第１〜第３の光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ３の他端である第１〜第３のポートを示している。
【００７９】
このように構成された光導波路では、光ビームを第１のポートＰ１から入射せしめると、入射した光ビームは、傾斜端面Ｆ１及び傾斜端面Ｆ３の間隔Ｓに応じた割合で、一部が傾斜端面Ｆ１及び傾斜端面Ｆ３を通過して第３の光ファイバＯｆ３に入射し、第３のポートＰ３から出射され、他は傾斜端面Ｆ１で反射して第２の光ファイバＯｆ２を通り、第２のポートＰ２から出射される。その結果、光分波器として機能する。
【００８０】
一方、第２のポートＰ２，及び第３のポートＰ３から光ビームをそれぞれ入射せしめると、入射した２つの光ビームは第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１で合波されて第１の光ファイバに入射し、第１のポートＰ１から出射される。その結果光合波器として機能する。
【００８１】
従って、本導波路は光合分波器として機能するとともに、光配線をＴ字状に引き回すことができる。
【００８２】
また、第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１と第２の光ファイバの傾斜端面Ｆ２との隙間に波長選択フィルタを介挿することにより、第１の光ファイバＯｆ１に入射せしめた光ビームを波長分割することが可能となる。
【００８３】
次に、図３に戻り、本実施の形態１による光モジュールでは、第１，第２の部品延設領域Ｒ１，Ｒ２にそれぞれ配置された光ファイバＯｆが、図４の第１，第２の光ファバＯｆ１，Ｏｆ２にそれぞれ相当する。また、図９，図１０の第１〜第３の光ファバＯｆ１〜Ｏｆ３，及びロッドレンズ１００に代えて、光ファイバＯｆが図９，図１０に示す位置関係を形成するよう、該光ファイバＯｆを第１，第２の部品延設領域Ｒ１，Ｒ２に配置することにより、図９，図１０に示す導波路を構築することができる。さらに、光ファイバ間を双方の側面のレンズ作用を利用して光結合した光接続構造の他の応用例についても、同様に、光ファイバＯｆを第１，第２の部品延設領域Ｒ１，Ｒ２に配置することにより構築することが可能である。
【００８４】
次に、以上のように構成された光モジュールの構築方法を図３を用いて説明する。
【００８５】
図３において、本光モジュールを構築するには、まず、４本の光ファイバＯｆについて、その一端に所定の傾斜端面Ｆを形成するとともに、これらを図示するような所定の長さに切断する。また、４本の積層部材Ｓｔを図示するような所定の長さに切断する。
【００８６】
次いで、光学台４００の後側の第１の部品延設領域Ｒ１ａに所定の２本の光ファイバＯｆ及び１本の積層部材Ｓｔを、前側の第１の部品延設領域Ｒ１ｂに３本の積層部材Ｓｔをそれぞれ配置する。この際、全ての光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔの左端に案内板（図示せず）を当てる等して、それらの長手方向の位置を所定の位置となるように合わせる。２本の光ファイバＯｆは、さらに、傾斜端面Ｆが下方を向くように周方向の角度を合わせる。
【００８７】
次いで、光学台４００の右側の第２の部品延設領域Ｒ２に、先に配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔに積層するようにして、所定の２本の光ファイバＯｆを配置する。この際、２本の光ファイバＯｆの下端に案内板（図示せず）を当てる等して、それらの長手方向の位置を、それぞれの傾斜端面Ｆの中心が先に配置された各光ファイバＯｆの傾斜端面の中心に一致するように合わせる。そして、さらに２本の光ファイバＯｆの傾斜端面Ｆが下方を向くように周方向の角度を合わせる。
【００８８】
次いで、これら積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを、接着剤（図示せず）で部分的に覆って固定する。
【００８９】
次に、以上のように構成された光モジュールの動作を図３を用いて説明する。 本光モジュールでは、いずれかの光ファイバＯｆの傾斜端面を有しない方の端に光ビームを入射せしめると、入射した光ビームは対応する光ファイバＯｆに結合効率１でもって伝搬し、その端から出射される。
【００９０】
なお、上記の説明では、光ファイバＯｆ及び積層部材を２層に配置したが、もっと多数層に配置しても構わない。
【００９１】
また、上記の説明では、各層の光ファイバＯｆ及び積層部材の径を同一にしたが、異なっていてもよい。
【００９２】
また、上記の説明では、位置決めピンを格子状に１６本配置したが、もっと多数配置するようにしてもよく、また、第１の部品延設領域Ｒ１と第２の部品延設領域Ｒ２との対が方向を変えて多数形成されるようにしてもよい。
【００９３】
以上のように、本実施の形態１においては、基台２０１の平坦な部品配設面２０１ａに、円柱形状の複数の位置決めピン２０２を、互いに垂直な２つの方向に直線的かつ帯状にそれぞれ延びる１以上の部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の各々の両側縁に沿って、それらを幅方向に位置決め可能なように垂直に突設したので、構造が簡単で、しかも各光ファイバＯｆの側面のレンズ作用を利用して光接続してなる光接続，光合分波等の機能を有する光モジュールを容易に構築することが可能な光学台を提供することができる。
【００９４】
また、本実施の形態１においては、光モジュールを、特定構造の円柱形状の光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを、上記光学台４００の第１の部品延設領域Ｒ１及び第２の部品延設領域Ｒ２に、１つの層においては１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並び、方向の異なる方向の部品延設領域のもの同士が交差し、かつその交差点で、相接触する２つの光導波部材Ｏｆが双方の側面のレンズ作用を利用して光結合されるように積層配置してなるものとしたので、光ファイバＯｆを４５°の傾斜端面Ｆを有するものとし、これを積層部材Ｓｔとともにその長手方向の位置及び周方向の角度を合わせながら積層することにより容易に作成することができる、光接続，光合分波等の機能を有する光モジュールを提供することができる。
【００９５】
また、本実施の形態１においては、第１の部品延設領域Ｒ１の幅と第２の部品延設領域Ｒ２の幅との比が整数比であるものとしたので、同一径の光ファイバＯｆを使用することができ、より容易に光モジュールを構築することができる。
（実施の形態２）
【００９６】
図１１は本発明の実施の形態２による光モジュールの構成を示す外観図であって、図１１(a) は上面図、図１１(b) は正面図、図１１(c) は右側面図である。
【００９７】
図において、図３と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態２の光モジュールは、その構成要素として、さらにレンズアレイ（光素子アレイ）３０１を有している点が、実施の形態１の光モジュールと異なっているものである。
【００９８】
すなわち、光学台４００の位置決めピン２０２のうち、左端に前後方向に並んだ４つの位置決めピン（係合ピン）にレンズアレイ３０１が嵌入されている。そして、光学台４００の３つの第１の部品延設領域Ｒ１の、上記左端の位置決めピン以外のピンが位置する部分に、それぞれ、光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔが２層配置され、これら２層の光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔは、下層に３本の積層部材が、上層に、中央に光ファイバＯｆが位置するようにして、１本の光ファイバＯｆと２本の積層部材Ｓｔとがそれぞれ配置されている。
【００９９】
レンズアレイ３０１は、例えば矩形の板状の本体と３つの集光レンズ（光素子）２０３とからなり、該本体には、幅方向（高さ方向）に、位置決めピン２０２と嵌合する嵌合孔３０１ａが、位置決めピン２０２の前後方向のピッチと同じピッチで４つ穿設され、該４つ穿設された嵌合孔３０１ａの中間に位置するように３つの集光レンズ２０３が配設されている。該集光レンズ２０３は、レンズアレイ３０１が位置決めピン２０２に嵌入された状態で、その中心軸２０４が上記上層の中央に配置された光ファイバＯｆの中心軸Ａｘに一致するように配設されている。
次に、以上のように構成された光モジュールの構築方法を説明する。
【０１００】
本光モジュールを構築するには、まず、３本の光ファイバＯｆ及び１５本の積層部材Ｓｔを図示するような所定の長さに切断する。
【０１０１】
次いで、光学台４００の３つの第１の部品延設領域Ｒ１に、３本の積層部材Ｓｔを長手方向に位置合わせしながら配置し、その後、該配置した３本の積層部材Ｓｔに重ねるように、１本の光ファイバＯｆと２本の積層部材Ｓｔとを光ファイバＯｆが中央に位置するようにして積層配置する。
【０１０２】
次いで、レンズアレイ３０１を光学台４００の左端の４つの位置決めピン２０２に嵌入する。
【０１０３】
次いで、これら積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔ、並びにレンズアレイ３０１を、それぞれ、接着剤（図示せず）で部分的に覆って固定する。
【０１０４】
次に、以上のように構成された光モジュールの動作を説明する。
【０１０５】
本光モジュールでは、レンズアレイ３０１の集光レンズ２０３に入射した光ビームが、該集光レンズ２０３で収束されて光ファイバＯｆに入射する。
【０１０６】
なお、上記の説明では、部品延設領域Ｒ１を１方向にのみ形成したが、多数の方向に形成してもよい。
【０１０７】
なお、上記の説明では、光素子として光受動素子である集光レンズ２０３を用いるようにしたが、光フィルタ，光合分波器，レンズ，ミラー等の他の光受動素子を用いるようにしてもよい。
【０１０８】
以上のように、本実施の形態２においては、基台２０１の平坦な部品配設面２０１ａに、円柱形状の複数の位置決めピン２０２を、ある方向に直線的かつ帯状に延びる部品延設領域Ｒ１の各々の両側縁に沿って、それらを幅方向に位置決め可能なように垂直に突設したので、所定径の光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを部品延設領域Ｒ１に積層することにより、各光ファイバＯｆが幅方向及び高さ方向に位置決めされる。そして、さらに部品配設面２０１に垂直に複数の位置決めピン２０２をレンズアレイ位置決め用に突設したので、該レンズアレイ位置決め用の位置決めピン（係合ピン）でレンズアレイを位置決めすることができる。このため、レンズアレイ３０１を配置し、かつ光ファイバＯｆを長手方向に位置合わせしながら積層することにより集光レンズ２０３と光ファイバＯｆとを光接続することができる。その結果、構造が簡単で、しかも容易に光回路を構築することが可能な光学台を提供することができる。
【０１０９】
また、本実施の形態２においては、集光レンズ２０３が二次元方向に配置されたレンズアレイ３０１を、上記光学台４００の複数の位置決めピン２０２で集光レンズ２０３が各部品延設領域Ｒ１に位置するよう位置決めし、所定の光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを、集光レンズ２０３が位置する部品延設領域Ｒ１に、１つの部品延設領域Ｒ１の幅方向に同一径のものが丁度整数本並び、かつ光ファイバＯｆに対応する集光レンズ２０３と光結合するようにして積層配置したので、レンズアレイ３０１を位置決めピン２０２に嵌入して配置し、光ファイバＯｆを積層部材Ｓｔとともに長手方向に位置合わせしながら積層することにより、容易に光回路を構築することができる光モジュールを提供することができる。
【０１１０】
（実施の形態３）
図１２は本発明の実施の形態３による光モジュールの構成を示す外観図であって、図１２(a) は上面図、図１２(b) は正面図、図１２(c) は右側面図である。
【０１１１】
図において、図３と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態３による光モジュールは、光配線基板４０１と、光ファイバＯｆと、積層部材Ｓｔとで構成される。
【０１１２】
光配線基板４０１は、光配線２０８を有する基板２０６の平坦な主面２０６ａに位置決めピン２０２と光接続ピン２０７とが垂直に突設されてなる。
【０１１３】
位置決めピン２０２の配置、位置決めピン２０２の間隔と光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔの径との関係は図３の光学台４００と同じである。
【０１１４】
光接続ピン２０７は、例えば光ファイバＯｆと同一径で同一構造の光ファイバからなり、先端に光ファイバＯｆの傾斜端面Ｆと同じ傾斜端面を有し、基端は基板２０６の光配線２０８に光学的に接続されている。そして、光接続ピン２０７は、中心軸が第１の部品延設領域Ｒ１の幅方向の中央に位置し、傾斜端面Ｆが該幅方向（図示例では後方）を向き、かつ傾斜端面Ｆの中心の高さが２層目に配置される光ファイバＯｆの中心軸の高さに一致するように配設されている。
【０１１５】
そして、この光配線基板４０１の各第１の部品延設領域Ｒ１に、光ファイバＯｆが積層部材Ｓｔとともに２層配置され、これら２層の光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔは、下層に３本の積層部材が、上層に、前側に光ファイバＯｆが位置するようにして、１本の光ファイバＯｆと２本の積層部材Ｓｔとがそれぞれ配置されている。そして、上記光ファイバＯｆは、傾斜端面Ｆが第１の部品延設領域Ｒ１の幅方向（図示例では前方）を向き、かつ傾斜端面Ｆの中心が該幅方向から見て光接続ピン２０７の傾斜端面Ｆの中心に一致するように配置されている。これにより、光ファイバＯｆと光接続ピン２０７とは、実施の形態１で説明した、光ファイバ間を双方の側面のレンズ作用を利用して光結合した光接続構造と同じ位置関係を有するものとなっている。
【０１１６】
そして、上記積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔは接着剤（図示せず）で固定されている。
【０１１７】
次に、以上のように構成された光モジュールの構築方法を説明する。
【０１１８】
本光モジュールを構築するには、まず、３本の光ファイバＯｆ及び１５本の積層部材Ｓｔを図示するような所定の長さに切断する。
【０１１９】
次いで、光配線基板４０１の３つの第１の部品延設領域Ｒ１に、３本の積層部材Ｓｔを長手方向に位置合わせしながら配置し、その後、該配置した３本の積層部材Ｓｔに重ねるように、１本の光ファイバＯｆと２本の積層部材Ｓｔとを光ファイバＯｆが前側に位置するようにして積層配置する。光ファイバＯｆは、さらに、傾斜端面Ｆが前方を向くように周方向の角度を合わせる。
次いで、これら積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを接着剤で部分的に覆って固定する。
【０１２０】
次に、以上のように構成された光モジュールの動作を説明する。
【０１２１】
本光モジュールでは、光ファイバＯｆに光ビームを入射せしめると、該入射した光ビームは対応する光接続ピン２０７に結合効率１でもって伝搬し、基板２０６の光配線２０８に伝搬される。また逆に、光配線２０８からの光ビームが光接続ピン２０７を介して光ファイバＯｆに結合効率１でもって伝搬され、その端から出射される。
【０１２２】
以上のように、本実施の形態３においては、光配線２０８を有する基板２０６の平坦な部品配設面２０６ａに、基板２０６の光配線２０８と接続され光ファイバＯｆと同一構造を有する光接続ピン２０７を垂直に突設するとともに、円柱形状の複数の位置決めピン２０２を、１以上の部品延設領域Ｒ１の各々の両側縁に沿って、それらを幅方向に位置決め可能なように垂直に突設したので、光ファイバＯｆを積層部材Ｓｔとともに長手方向の位置及び周方向の角度を合わせながら積層配置することにより、光ファイバＯｆと光接続ピン２０７とを双方の側面のレンズ作用を利用して光接続することができるため、簡単な構成で光配線２０８を外部と容易に接続することが可能な光配線基板を提供することができる。
【０１２３】
また、本実施の形態３においては、特定構造の光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを、上記光配線基板４０１の部品延設領域Ｒ１に、部品延設領域Ｒ１の幅方向に同一径のものが丁度整数本並び、かつ光ファイバＯｆと光接続ピン２０７とが双方の側面のレンズ作用を利用して光結合されるように積層配置したので、光ファイバＯｆを積層部材Ｓｔとともにその長手方向の位置及び周方向の角度を合わせながら積層することにより、容易に光配線基板の外部光配線を行うことが可能な光モジュール提供することができる。
【０１２４】
（実施の形態４）
図１３は本発明の実施の形態４による光モジュールの構成を示す外観図であって、図１３(a) は上面図、図１３(b) は正面図、図１３(c) は右側面図である。
【０１２５】
図において、図３，及び図１２と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態５による光モジュールは、ＥＯボード（光電子配線基板）４０２と、光ファイバＯｆと、積層部材Ｓｔと、レーザアレイ（光素子アレイ）３０２とで構成される。
【０１２６】
ＥＯボード４０２は、光配線２０８及び電気配線２１１を有する基板２０９の平坦な主面（部品配設面）２０９ａに、位置決めピン２０２と、光接続ピン２０７と、電極ピン２１０とが垂直に突設されてなる。
【０１２７】
電極ピン２１０は位置決めピン２０２と同一形状を有しており、さらに、電極ピン２１０は、第１の電極ピン２１０ａと第２の電極ピン２１０ｂとで構成され、第１の電極ピン２１０ａの基端，及び第２の電極ピン２１０ｂの基端は、基板２０９の電気配線２１１の例えば正極端子，及び負極端子（図示せず）にそれぞれ接続されている。そして、第１の電極ピン２１０ａ，及び第２の電極ピン２１０ｂは前後方向に交互に配置されており、かつこの電極ピン２１０と位置決めピン２０２とが、該電極ピン２１０が左端に位置するようにして、格子状に配置されている。
これら位置決めピン２０２及び電極ピン２１０の間隔と光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔの径との関係は、図３の光学台４００における位置決めピン２０２の間隔と光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔの径との関係と同じである。
【０１２８】
光接続ピン２０７は、その中心軸の第１の部品延設領域Ｒ１の幅方向における位置が、該第１の部品延設領域Ｒ１に配置される後側の積層部材Ｓｔの中心軸の位置に一致するように配設される点を除き、図１２の光配線基板４０１の光接続ピン２０７と同じである。
【０１２９】
そして、ＥＯボード４０２の４つの電極ピン２１０にレーザアレイ３０２が嵌入されている。また、ＥＯボード４０２の３つの第１の部品延設領域Ｒ１の、位置決めピン２０２が位置する部分に、それぞれ、光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔが２層配置され、これら２層の光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔは、下層に３本の積層部材が、上層に、中央に光ファイバＯｆが位置するようにして、１本の光ファイバＯｆと２本の積層部材Ｓｔとがそれぞれ配置されている。そして、上記光ファイバＯｆと光接続ピン２０７とは、図１２と同様に、双方の側面のレンズ作用を利用して光結合した光接続構造を有するものとなっている。
【０１３０】
レーザアレイ３０２は、例えば矩形の板状の本体と３つの半導体レーザ（光素子）２１３とからなり、該本体には、幅方向に、電極ピン２１０と嵌合する嵌合孔３０２ａが、電極ピン２１０の前後方向のピッチと同じピッチで４つ穿設され、該４つ穿設された嵌合孔３０２ａの中間に位置するように３つの半導体レーザ２１３が配設されている。上記嵌合孔３０２ａの内面には、嵌合する電極ピン２１０と接触可能に電極ピン接触用電極２１２が配設され、該電極ピン接触用電極２１２は半導体レーザ２１３の正電極又は負電極（図示せず）に接続されている。半導体レーザ２１３のレーザ光出射孔（図示せず）の中心軸２１４と光ファイバＯｆの中心軸Ａｘとの位置関係は、図１１のレンズアレイの集光レンズ２０３の中心軸２０４と光ファイバＯｆの中心軸Ａｘとの位置関係と同じである。
【０１３１】
そして、上記積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔ、並びにレーザアレイ３０２は接着剤（図示せず）で固定されている。
【０１３２】
次に、以上のように構成された光モジュールの構築方法を説明する。
【０１３３】
本光モジュールを構築するには、まず、３本の光ファイバＯｆ及び１５本の積層部材Ｓｔを図示するような所定の長さに切断する。
【０１３４】
次いで、ＥＯボード４０２の３つの第１の部品延設領域Ｒ１に、３本の積層部材Ｓｔを長手方向に位置合わせしながら配置し、その後、該配置した３本の積層部材Ｓｔに重ねるように、１本の光ファイバＯｆと２本の積層部材Ｓｔとを光ファイバＯｆが後側に位置するようにして積層配置する。光ファイバＯｆは、さらに、傾斜端面Ｆが前方を向くように周方向の角度を合わせる。
次いで、レーザアレイ３０２をＥＯボード４０２の４つの電極ピン２１０に嵌入する。
次いで、これら積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔ、並びに嵌入配置されレーザアレイ３０２を、それぞれ、接着剤（図示せず）で部分的に覆って固定する。
【０１３５】
次に、以上のように構成された光モジュールの動作を説明する。
【０１３６】
本光モジュールでは、レーザアレイ３０２の半導体レーザ２１３は、ＥＯボード４０２の電気配線２１１から電極ピン２１０，及び電極ピン接触用電極２１２を介して給電される。そして、この給電を受けて半導体レーザ２１３がレーザ光を出射すると、この出射されたレーザ光は、光ファイバＯｆに入射し、次いで結合効率１でもってＥＯボード４０２の光接続ピン２０７に伝搬され、次いで光配線２０８に伝搬される。
【０１３７】
なお、上記の説明では、電極を有する光素子として半導体レーザ２１３を用いるようにしたが、フォトダイオード等の電極を有する光能動素子、光変調器等の電極を有する光受動素子を用いるようにしてもよい。
【０１３８】
以上のように、本実施の形態４においては、電気配線２１１及び光配線２０８を有する基板２０９の平坦な部品配設面２０９ａに、基板２０９の電気配線２１１に接続された電極ピン２１０，及び基板２０９の光配線２０８に接続された光接続ピン２０７をそれぞれ垂直に突設するとともに、円柱形状の複数の位置決めピン２０２を、ある方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の第１の部品延設領域Ｒ１の各々の両側縁に沿って、それらを幅方向に位置決め可能なように垂直に突設したので、部品延設領域Ｒ１に光ファイバＯｆを積層部材Ｓｔとともに積層することにより簡単な構成で光配線２０８を外部と容易に接続することが可能であるとともに、電極ピン２１０をレーザアレイ３０２の位置決めに利用し、かつ、電極ピン２１０を通じてレーザアレイ３０２の半導体レーザ２１３に給電するように構成することにより光電子回路を容易に構築することが可能なＥＯボードを提供することができる。
【０１３９】
また、本実施の形態４においては、特定構造の光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを、上記ＥＯボードの部品延設領域Ｒ１に、１つの部品延設領域Ｒ１の幅方向に同一径のものが丁度整数本並び、かつ光ファイバＯｆと光接続ピン２０７とが双方の側面のレンズ作用を利用して光接続されるように積層配置したので、光ファイバＯｆを積層部材Ｓｔとともにその長手方向の位置及び周方向の角度を合わせながら積層することにより、容易にＥＯボードの外部光配線を行いかつ光電子回路を構築することが可能な光モジュールを提供することができる。
【０１４０】
（実施の形態５）
図において、図１３と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態５による光モジュールは、ＥＯボード４０２と、ジャンパ部材３０３とで構成される。
【０１４１】
ＥＯボード４０２は、光配線２０８及び電気配線２１１を有する基板２０９の平坦な主面（部品配設面）２０９ａに、位置決めピン２０２と、電極ピン２１０とが垂直に突設されてなる。
【０１４２】
これら電極ピン２１０及び位置決めピン２０２は、４つの電極ピン２１０の基端が基板２０９の電気配線２１１の異なる端子（図示せず）にそれぞれ接続されている点を除き、図１３の電極ピン２１０及び位置決めピン２０２と同様である。
【０１４３】
ジャンパ部材３０３は、導電性材料からなり、電極ピン２１０と嵌合する嵌合孔３０３ａが、電極ピン２１０の前後方向のピッチと同じピッチで複数（図示例では２つ）穿設されてなる。
【０１４４】
そして、このジャンパ部材３０３が、ＥＯボード４０２の４つの電極ピン２１０に２つ嵌入されている。これにより、各ジャンパ部材３０３と嵌合している２つの電極ピン２１０は、各ジャンパ部材３０３により電気的に接続されている。
【０１４５】
なお、上記の説明では、ジャンパ部材３０３は、嵌合孔３０３ａを有するものとしたが、これに代えて、図１５に示すような、その側面に電極ピン２１０と嵌合可能な半開状の嵌合溝３０３ｂを有するものとしてもよい。
【０１４６】
このように、本実施の形態５においては、ＥＯボード４０２の電極ピン２１０が、該電極ピン２１０に嵌合するジャンパ部材３０３で電気的に接続されているので、ジャンパ部材３０３を電極ピン２１０と嵌合せしめるだけで、容易にＥＯボード４０２の外部電気配線を行うことが可能な光モジュールを提供することができる。
【０１４７】
（実施の形態６）
図１６は本発明の実施の形態６による光モジュールの構成を示す外観図であって、図１６(a) は上面図、図１６(b) は正面図、図１６(c) は右側面図である。
【０１４８】
図において、図１２と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態６の光モジュールは、ＥＯチップ（光電子集積装置）４０３と、光ファイバＯｆと、積層部材Ｓｔとで構成される。
【０１４９】
ＥＯチップ４０３は、光電子回路２１６を有するチップ２１５の平坦な上面（部品配設面）２１５ａに位置決めピン２０２と光接続ピン２０７とが垂直に突設されてなり、これら位置決めピン２０２及び光接続ピン２０７の配置は、光接続ピン２０７の基端が光電子回路２１６に光学的に接続されている点を除き、図１２の光配線基板４０１の位置決めピン２０２及び光接続ピン２０７の配置と同様である。
【０１５０】
そして、このＥＯチップ４０３の部品配設面２１５ａに光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔが、図１２の光モジュールと全く同様に積層配置されている。
【０１５１】
従って、本実施の形態６によれば、実施の形態３と同様に、簡単な構成で光配線２０８を外部と容易に接続することが可能なＥＯチップを提供することができる。
【０１５２】
また、本実施の形態６によれば、実施の形態３と同様に、光ファイバＯｆを積層部材Ｓｔとともにその長手方向の位置及び周方向の角度を合わせながら積層することにより、容易にＥＯチップの外部光配線を行うことが可能な光モジュール提供することができる。
【０１５３】
（実施の形態７）
図１７は本発明の実施の形態７による光モジュールの構成を示す外観図であって、図１７(a) は上面図、図１７(b) は正面図、図１７(c) は右側面図である。
【０１５４】
図において、図１３と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態７の光モジュールは、ＥＯチップ４０３と、光ファイバＯｆと、積層部材Ｓｔと、レーザアレイ３０２とで構成される。
【０１５５】
ＥＯチップ４０３は、光電子回路２１６を有するチップ２１５の平坦な上面（部品配設面）２１５ａに、位置決めピン２０２と、光接続ピン２０７と、電極ピン２１０とが垂直に突設されてなり、これら位置決めピン２０２、光接続ピン２０７、及び電極ピン２１０の配置は、光接続ピン２０７の基端が光電子回路２１６に光学的に接続され、電極ピン２１０の基端が光電子回路２１６に電気的に接続されている点を除き、図１３のＥＯボード４０２の位置決めピン２０２、光接続ピン２０７、及び電極ピン２１０の配置と同様である。
【０１５６】
そして、このＥＯチップ４０３の部品配設面２１５ａに光ファイバＯｆ，積層部材Ｓｔ，及びレーザアレイが、図１３の光モジュールと全く同様に配置されている。
【０１５７】
従って、本実施の形態７によれば、実施の形態４と同様に、部品延設領域Ｒ１に光ファイバＯｆを積層部材Ｓｔとともに積層することにより簡単な構成で光配線２０８を外部と容易に接続することが可能であるとともに、電極ピン２１０をレーザアレイ３０２の位置決めに利用し、かつ、電極ピン２１０を通じてレーザアレイ３０２の半導体レーザ２１３に給電するように構成することにより光電子回路を容易に構築することが可能なＥＯチップを提供することができる。
【０１５８】
また、本実施の形態７によれば、実施の形態４と同様に、光ファイバＯｆを積層部材Ｓｔとともにその長手方向の位置及び周方向の角度を合わせながら積層することにより、容易にＥＯチップ４０３の外部光配線を行いかつ光電子回路を構築することが可能な光モジュールを提供することができる。
【０１５９】
（実施の形態８）
図１８は本発明の実施の形態８による光モジュールの構成を示す外観図であって、図１８(a) は上面図、図１８(b) は正面図、図１８(c) は右側面図である。ここで、図１８(a) はチップを除いた状態を示している。
【０１６０】
図において、図１３，及び図１６と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態８の光モジュールは、ＥＯボード４０２と、該ＥＯボード４０２の部品配設面２０９ａにその部品配設面２１５ａが対向するように配置されたＥＯチップ４０３と、ＥＯボード４０２の部品配設面２０９ａに配置された光ファイバＯｆ，積層部材Ｓｔ，及びレーザアレイ３０２とで構成される。
【０１６１】
そして、ＥＯボード４０２は、図１３のＥＯボード４０２において、位置決めピン２０２のうちの左端に位置する４つのものを、第１，第２の電極ピン２１０ａ，２１０ｂと同じ構造を有しかつそれらより長い電極ピンで構成して第３の電極ピン２１０ｃとし、さらに光接続ピン２０７のうち前側及び後側に位置するものを残してこれを第１の光接続ピン２０７ａとしたものとなっており、また、ＥＯチップ４０３は、光電子回路２１６がＥＯボード４０２の第３の電極ピン２１０ａの先端と電気的に接続され、さらに、図１３のＥＯボード４０２における光接続ピン２０７のうち中央に位置するものに対応する位置に、該光接続ピン２０７と同一の構造を有しかつその基端が光電子回路２１６に光学的に接続された第２の光接続ピン２０７ｂを有している。ここで、ＥＯチップ４０３の部品配設面２１５ａの、第３の電極ピン２１０ｃに対応する位置には、その内面に光電子回路２１６に接続された電極を有する電極孔（図示せず）が配設されており、この電極孔にＥＯボードの第３の電極ピン２１０ｃが嵌挿されることにより、該第３の電極ピン２１０ｃが光電子回路２１６に接続されるようになっている。また、ＥＯボード４０２とＥＯチップ４０３とは、図示されない位置決め手段及び固定手段により着脱自在となっている。
【０１６２】
そして、中央の第１の部品延設領域に配置される光ファイバＯｆがＥＯチップ４０３の第２の光接続ピン２０７ｂと双方の側面のレンズ作用を利用して光接続される点を除き、図１３の光モジュールと同様にして、ＥＯボード４０２の部品配設面２０９ａに光ファイバＯｆ，積層部材Ｓｔ，及びレーザアレイ３０２が配置されている。
【０１６３】
次に、以上のように構成された光モジュールの動作を説明する。
【０１６４】
本光モジュールでは、レーザアレイ３０２の半導体レーザ２１３が、ＥＯボード４０２の電気配線２１１から給電されてレーザ光を出射する。そして、レーザアレイ３０２の前側及び後側の半導体レーザ２１３から出射されたレーザ光は、前側及び後側の光ファイバＯｆに入射し、それぞれＥＯボード４０２の第１の光接続ピン２０７ａを通って光配線２０８に伝搬される。また、レーザアレイ３０２の中央の半導体レーザ２１３から出射されたレーザ光は、中央の光ファイバＯｆに入射し、ＥＯチップ４０３の第２の光接続ピン２０７ｂを通って光電子回路２１６に伝搬される。また、ＥＯボード４０２の電気配線２１１とＥＯチップ４０３の光電子回路２０９とが電気的に接続される。
【０１６５】
以上のように、本実施の形態８においては、実施の形態４の光モジュールにおいて、ＥＯチップ４０３が基板２０９の部品配設面２０９ａに対向するように配置され、少なくとも基板２０９の電極ピン２１０ｃがＥＯチップ４０３の光電子回路２１６に電気的に接続されてなるものとしたので、ＥＯボード４０２とＥＯチップ４０３との間に、所望の光配線又は光電子回路を容易に構築可能な光モジュールを提供することができる。
【０１６６】
また、本実施の形態８においては、位置決めピンの２０２の一部を、同一形状の電極ピン２１０ｃで構成するようにしたので、位置決めピン２０２を節約することができる。
【０１６７】
なお、上記実施の形態２，３，４，６，７，８において、第１の部品延設領域Ｒ１にのみ光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを配置しているが、実施の形態１と同様に、第２の部品延設領域Ｒ２にも光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを配置して所望の光ファイバ間を双方の側面のレンズ作用を利用して光接続するようにしてもよい。また、そのように双方の側面のレンズ作用を利用して光接続された一方の光ファイバと、光素子アレイ３０１，３０２の光素子２０３，２１３、又は光接続ピン２０７とを、双方の側面のレンズ作用を利用して光接続するようにしてもよい。
また、上記実施の形態４，７，８において、電極ピン２１０を増設し、それらを実施の形態５と同様にジャンパ部材３０３を用いて電気的に接続するようにしてもよい。
【０１６８】
また、上記実施の形態８において、ＥＯボード４０２とＥＯチップ４０３との間を光接続ピン２０７で接続するようにしてもよい。
【０１６９】
また、上記実施の形態８において、ＥＯボード４０２ではなくＥＯチップ４０３に位置決めピン２０２を配設し、光ファイバＯｆ及び積層部材ＳｔをＥＯチップ４０３側に配置するようにしてもよい。
【０１７０】
また、上記実施の形態１〜８では、位置決めピン２０２又は電極ピン２１０を円柱形状としているが、これらは光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを積層しようとしている高さまで一定の径を有すればよく、先端の形状は問わない。また、断面も円形には限られず、例えば、４角形，３角形等としてもよい。
【０１７１】
また、上記実施の形態２，４，７，８において、光素子アレイ３０１，３０２は、嵌合孔３０１ａ，３０２ａを有するものとしているが、これを図１５に示すジャンパ部材３０３のように、半開状の嵌合溝３０２ｂを有するものとしてもよい。また、光素子アレイ３０１，３０２を位置決めピン２０２又は電極ピン２１０に嵌入するようにしているが、これらを位置決めピン２０２又は電極ピン２１０間に嵌挿することにより位置決めするようにしてもよい。
【０１７２】
また上記実施の形態６，７，８において、ＥＯチップを用いているが、これは平坦な部品配設面を有する光電子集積装置の一例を示したものであり、ＥＯチップに代えて、例えば、フレーム等の固定部材の中央部にＥＯチップを、周辺部にＥＯチップとボンディングワイヤで接続されたボンディングパッドをそれぞれ配設したパッケージであって、該固定部材の一部に平坦な部品配設面を有するようなものを用いてもよい。
【０１７３】
また、上記実施の形態１〜８では、積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔ、及び光素子アレイ３０１，３０２を接着剤で固定するようにしたが、例えば、位置決めピン２０２，電極ピン２１０との嵌合孔を有する押さえ板で押さえることにより固定するようにしてもよい。
また、上記実施の形態２において、レンズアレイ３０１を固定する位置決めピン２０２（係合ピン）を１本とするとともに該係合ピン及びレンズアレイ３０１の嵌合孔３０１ａの断面形状を異形（３角形、４角形等）とし、それにより１本の係合ピンでレンズアレイ３０１を位置決めするようにしてもよい。
【０１７４】
また、上記実施の形態３，４，６，７，８において、光導波部材Ｏｆと光接続ピン２０７とを光コネクタで光接続するようにしてもよい。
【０１７５】
また、上記実施の形態１〜８において、部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の片側に位置する位置決めピン２０２（並列方向保持手段）に代えて、例えば、Ｖ溝を有する固定台の該Ｖ溝で位置決めされた光ファイバＯｆ等、他の並列方向保持手段を用いるようにしてもよい。この場合でも、なお、他方の側の位置決めピン２０２が並列方向保持手段として用いられているため、簡単な構成で多数本の光ファイバを並列に密接配置することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１７６】
本発明の光学台は、多数本の光導波部材を密接して並列配置するための台として、有用である。
【符号の説明】
【０１７７】
１ コア、２ クラッド、１００ ロッドレンズ、１０１ 半板部、１０２ 半円部、２０１ 基台、２０１ａ，２０６ａ，２０９ａ，２１５ａ 部品配設面、２０２ 位置決めピン、２０３ 集光レンズ、２０４ レンズの中心軸、２０６，２０９ 基板、２０７ 光接続ピン、２０７ａ 第１の光接続ピン、２０７ｂ 第２の光接続ピン、２０８ 光配線、２１０ 電極ピン、２１０ａ 第１の電極ピン、２１０ｂ 第２の電極ピン、２１０ｃ 第３の電極ピン、２１１ 電気配線、２１２ 電極ピン接触用電極、２１３ 半導体レーザ、２１４ レーザ光出射孔の中心軸、２１５ チップ、２１６ 光電子回路、３０１ レンズアレイ、３０１ａ，３０２ａ，３０３ａ 嵌合孔、３０２ レーザアレイ、３０３ ジャンパ部材、３０３ｂ 嵌合溝、４００ 光学台、４０１ 光配線基板、４０２ ＥＯボード、４０３ ＥＯチップ、Ａｘ 光ファイバの中心軸、Ａｘ１ 第１の光ファイバの中心軸、Ａｘ２ 第２の光ファイバの中心軸、Ａｘ３ 第１の光ファイバ／第２の光ファイバ直交軸、Ａｘ４ 第１の光ファイバの傾斜端面の中心軸、Ａｘ５ 第２の光ファイバの傾斜端面の中心軸、Ａｘ６ ロッドレンズの中心軸、Ａｘ７ 第３の光ファイバの中心軸、Ｃｐ１ 第１の光ファイバの傾斜端面の中心点、Ｃｐ２ 第２の光ファイバの傾斜端面の中心点、ｄ 光ファイバ間隔、Ｆ 傾斜端面、Ｆ１ 第１の光ファイバの傾斜端面、Ｆ２ 第２の光ファイバの傾斜端面、Ｆ３ 第３の光ファイバの傾斜端面、ｎc クラッドの屈折率、ｎe 等価屈折率、Ｏｆ 光ファイバ、Ｏｆ１ 第１の光ファイバ、Ｏｆ２ 第２の光ファイバ、Ｏｆ３ 第３の光ファイバ、Ｐ１〜Ｐ３ ポート、Ｒ１ 第１の部品延設領域、Ｒ１ａ 後側の第１の部品延設領域、Ｒ１ｂ 前側の第１の部品延設領域、Ｒ２ 第２の部品延設領域、Ｓ 傾斜端面Ｆ１及び傾斜端面Ｆ３の間隔、Ｓｔ 積層部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学台，光配線基板，光電子配線基板，光電子集積装置，及び光モジュールに関し、特に光導波部材を積層して容易に光モジュールを構築可能な光学台，光配線基板，及び光電子集積装置、並びに光導波部材を積層して容易に構築可能な光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光学台は光学定盤からなり、この光学定盤上に、半導体レーザ，フォトダイオード等の光能動素子、光変調器，光スイッチ，光フィルタ，光合分波器，レンズ，ミラー等の光受動素子、光ファイバ、及び光コネクタ等の光部品を固定台を用いて配置することにより光システムを構築していた。この際、光ファイバを固定するには、その上面にＵ字状の溝やＶ字状の溝が形成された固定台が用いられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−６９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、光コンピュータ等では多数本の光ファイバを並列に密接して配置するよう要請される場合がある。かかる場合、従来の固定台では、光ファイバの数に応じてＵ字状又はＶ字状の溝を多数設ける必要があり固定台の構成が複雑になるという問題点があった。
【０００５】
また、出願人は先の出願（特開平１１−６９３５）で、結合効率が低いという従来の光ファイバの光接続構造の欠点を改良するものとして、光導波部材同士を双方の側面のレンズ作用を利用して光接続した光接続構造を提案している。
【０００６】
この光接続構造は、その中心軸に沿って光が伝搬可能なように屈折率を異ならしめてなる円柱形状の光導波部材の端に４５°の傾斜端面を設け、この傾斜端面を設けた光導波部材同士を、双方に垂直な方向から見て、双方の傾斜端面の中心が一致し、双方が９０°の角度で交差し、双方の傾斜端面が反対方向を向き、かつ双方が特定の間隔を有するよう配置したもので、このような構成とすることにより、一方の光導波部材の中心軸に沿って進行し、傾斜端面で反射された光ビームは、互いに９０°捩じれた位置関係にある２つの光導波部材の側面のレンズ作用により、該光ビームの横断面方向において直交する２方向の成分が収束効果を受ける。このため、両光導波部材の径，及び屈折率を適宜選択することにより上記反射される光ビームをその横断面方向において均等に収束させることができ、さらに両光導波部材の間隔を、他方の光導波部材の傾斜端面が上記反射される光ビームが他方の光導波部材の光が伝搬する部分の径と同じ径となるような位置に位置するよう設定することにより、上記反射される光ビームの全てを他方の光導波部材に伝搬せしめることができる。すなわち、両光導波部材間を結合効率１でもって光接続することが可能となる。そして、この光接続構造を応用することにより、光導波路、光合分波器、光フィルタ等を構築することができる。
【０００７】
また、この光接続構造では、両光導波部材のスポットサイズ，径，屈折率を選択することにより、双方が接触した状態で互いの結合効率が１となるようにすることができることから、両光導波部材をそのような構造のものとし、双方を積層して配置するのが便利である。
【０００８】
しかるに、従来の光学台で用いるＵ字状又はＶ字状の溝を有する固定台では、光導波部材を１方向に１層配置するのには適しているが、この光接続構造のように、光接続する光導波部材同士を９０°捩じれた方向に積層するようにして配置するには不便であるという問題があった。
【０００９】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、簡単な構成で多数本の光導波部材を密接して並列配置することができる光学台，光配線基板，光電子配線基板，及び光電子集積装置、並びに光導波部材を積層配置することにより容易に構築可能な光モジュールを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は光接続する光導波部材同士を９０°捩じれた方向に積層配置するのに便利な光学台，光配線基板，光電子配線基板，及び光電子集積装置、並びに光接続する光導波部材同士を９０°捩じれた方向に積層配置することにより容易に構築可能な光モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の光モジュールは、その表面に部品配設面を有し、該部品配設面上に仮想されある方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の第１の部品延設領域を有する基台と、該基台の部品配設面に垂直に突設され、上記１以上の第１の部品延設領域の各々の一方の側縁に沿って複数配置され、かつ少なくとも所定の高さまで一定の径を有するように形成された位置決めピンと、上記１以上の第１の部品延設領域の各々の他方の側縁に沿って配置されたＶ字状またはＵ字状の溝と、上記基台の部品配設面に垂直に突設された１以上の係合ピンとを有する光学台と、上記溝により位置決めされ、かつ上記光学台の基台の部品配設面から所定の高さを有するよう配置された１以上の並列方向保持部材と、光を透過可能な材料からなり、その断面が円形で柱形状を有し、その中心軸に沿って光が伝搬可能なように断面方向に屈折率を異ならしめてなる光導波部材と、光の物理量を変化せしめる光素子を二次元方向に１以上配置してなる光素子アレイとを備え、上記光素子アレイは、上記光学台の上記係合ピンにより、光素子が該光学台の一部又は全部の上記第１の部品延設領域に位置するよう位置決めされ、上記光導波部材は、上記光学台の上記光素子が位置する第１の部品延設領域に、１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並ぶようにして、１層以上配置され、かつ該１層以上配置された部品延設領域の光導波部材が上記光素子と光結合されるように配置されてなるものとしたものである。
【００１２】
本発明の光モジュールは、その表面に部品配設面を有し、該部品配設面上に仮想されある方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の第１の部品延設領域、及び該第１の部品延設領域に垂直な方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の第２の部品延設領域を有する基台と、該基台の部品配設面に垂直に突設され、上記１以上の第１の部品延設領域、及び上記１以上の第２の部品延設領域の各々の一方の側縁に沿って複数配置され、かつ少なくとも所定の高さまで一定の径を有するように形成された位置決めピンと、上記基台の部品配設面に垂直に突設された１以上の係合ピンと、上記１以上の第１の部品延設領域及び／または上記１以上の第２の部品延設領域の各々の他方の側縁に沿って配置されたＶ字状またはＵ字状の溝とを備える光学台と、上記溝により位置決めされ、かつ上記光学台の基台の部品配設面から所定の高さを有するよう配置された１以上の並列方向保持部材と、光を透過可能な材料からなり、その断面が円形で柱形状を有し、その中心軸に沿って光が伝搬可能なように断面方向に屈折率を異ならしめてなる光導波部材と、光の物理量を変化せしめる光素子を二次元方向に１以上配置してなる光素子アレイとを備え、上記光素子アレイは、上記光学台の上記係合ピンにより、光素子が１以上の上記第１の部品延設領域又は第２の部品延設領域に位置するよう位置決めされ、上記光導波部材は、上記光学台の上記光素子が位置する部品延設領域に、１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並ぶようにして、１層以上配置され、かつ該１層以上配置された部品延設領域の光導波部材が上記光素子と光結合されるように配置されてなるものとしたものである。
【００１３】
本発明の光モジュールは、上記光モジュールにおいて、上記光学台の上記光素子が位置する部品延設領域に配置される上記光導波部材の一部に代えて、他の光導波部材と同一形状の積層部材を配置したものである。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明によれば、基台表面の平坦な部品配設面に、所定の高さまで一定径を有する複数の位置決めピンを、ある方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の部品延設領域の各々の両側縁に沿って、それらを幅方向に位置決め可能なように垂直に突設したので、位置決めピンの間隔より長い円柱形状の光導波部材を用い、予め部品延設領域の幅を光導波部材が丁度整数本並ぶように設定しておき、光導波部材を部品延設領域に積層することにより、各導波部材が幅方向及び高さ方向に位置決めされる。このため、簡単な構成で多数本の導波部材を並列に密接してかつ積層して配置することができる。
【００１５】
また、本発明によれば、上記発明において、さらに、位置決めピンを、第１の部品延設領域にに垂直な方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の部品延設領域の各々の両側縁に沿って、それらを幅方向に位置決め可能なように垂直に突設したので、位置決めピンの間隔より長い円柱形状の光導波部材を用い、予め部品延設領域の幅を光導波部材及び積層部材が丁度整数本並ぶように設定しておき、光導波部材を、方向が異なる部品延設領域に、互いに交差するようにして積層することにより、各導波部材が幅方向及び高さ方向に位置決めされるとともに異なる方向の部品延設領域に配置された導波部材同士が互いに９０°捩じれた関係に位置せしめられる。このため、さらに導波部材を４５°の傾斜端面を有する特定構造のものとすれば、導波部材を上記のように積層しかつその傾斜端面の長手方向における位置及び周方向における角度を合わせるだけで、互いに異なる方向の部品延設領域に配置される導波部材を、双方の側面のレンズ作用を利用して光結合させることができ、その結果、構造が簡単で、しかも各導波部材の側面のレンズ作用を利用して光接続してなる光接続，光合分波等の機能を有する光回路を容易に構築することが可能な光学台を提供することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、上記発明において、第１の部品延設領域の幅と第２の部品延設領域の幅との比が整数比であるものとしたので、同一径の導波部材を使用することができ、より容易に光回路を構築することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、上記発明において、基台の部品配設面に垂直に係合ピンを突設したので、さらに、光素子アレイを、該光素子アレイが係合ピンで位置決めされたとき光素子が部品延設領域に積層された導波部材と光接続可能な所定の位置に位置するように設定しておけば、導波部材を上記のように積層しかつ長手方向に位置合わせするだけで、光素子と導波部材とを光接続することができ、その結果、構造が簡単で、しかも容易に光回路を構築することが可能な光学台を提供することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、特定構造の円柱形状の光導波部材を、上記光学台の第１の部品延設領域に、１つの層においては１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並ぶようにして、１層以上積層配置したので、光導波部材を積層することにより、並列に密接してかつ積層して配置された光配線を容易に構築することが可能な光モジュールを提供することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、特定構造の円柱形状の光導波部材を、上記光学台の第１の部品延設領域及び第２の部品延設領域に、１つの層においては１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並び、方向の異なる方向の部品延設領域のもの同士が交差し、かつその交差点の一部又は全部で、相接触する２つの光導波部材が双方の側面のレンズ作用を利用して光結合されるように１層以上積層配置したので、光導波部材を４５°の傾斜端面を有するものとするとともに、これを長手方向の位置及び周方向の角度を合わせながら積層することにより、光導波部材間の光接続を容易に構築することが可能な光モジュールを提供することができる。
【００２０】
また、本発明によれば、光素子が二次元方向に配置された光素子アレイを、上記光学台の係合ピンで光素子が一部又は全部の部品延設領域に位置するよう位置決めし、特定構造の円柱形状の光導波部材を、光素子が位置する部品延設領域に、１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並び、かつ光導波部材が対応する光素子と光結合するようにして１層以上積層配置したので、光素子アレイを係合ピンと係合させて配置し、光導波部材を長手方向に位置合わせしながら積層することにより容易に光回路を構築することができる光モジュールを提供することができる。
【００２１】
また、本発明によれば、光素子が二次元方向に配置された光素子アレイを、上記光学台の複数の位置決めピンで光素子が一部又は全部の第１又は第２の部品延設領域に位置するよう位置決めし、特定構造の円柱形状の光導波部材を、光素子が位置する部品延設領域に、１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並び、かつ光導波部材が対応する光素子と光結合するようにして１層以上積層したので、光素子アレイを位置決めピンに嵌入する等して配置するとともに、光導波部材を長手方向に位置合わせしながら積層することにより、容易に光回路を構築することができる光モジュールを提供することができる。
【００２２】
また、本発明によれば、上記発明において、上記光導波部材を、さらに、第１の部品延設領域及び第２の部品延設領域に、１つの層においては１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並び、方向の異なる方向の部品延設領域のもの同士が交差し、かつその交差点の一部又は全部で、相接触する２つの光導波部材が双方の側面のレンズ作用を利用して光結合されるように１層以上積層配置したので、さらに光導波部材間の光接続を容易に構築することが可能な光モジュールを提供することができる。
【００２３】
また、本発明によれば、上記発明において、光導波部材のうち、他の光導波部材，光素子アレイの光素子，又は光接続ピンと光結合しない光導波部材の一部又は全部を、該光結合しない光導波部材と同一形状の積層部材で構成するようにしたので、光導波部材を節約することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、少なくともその一部が光導波部材からなる１以上の積層部材を、垂直方向保持手段上に並列に密接して載置して該垂直方向保持手段で互いの中心軸が同一平面内に位置するよう保持するとともに、並列方向保持手段で並列方向に保持し、該並列方向保持手段を、保持する積層部材のうちの一方の側端に位置するものを位置決めピンで保持するように構成したので、簡単な構成で、多数本の光導波部材を並列に密接して配置することが可能な光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１による光モジュールを構築するのに用いる光学台の構成を示す外観図であって、上面図（図１(a) ）、正面図（図１(b) ）、及び右側面図（図１(c) ）である。
【図２】他の方法で位置決めピンを配置した光学台の構成を示す外観図であって、上面図（図２(a) ）、正面図（図２(b) ）、及び右側面図（図２(c) ）である。
【図３】本実施の形態１による光モジュールの構成を示す外観図であって、上面図（図３(a) ）、正面図（図３(b) ）、及び右側面図（図３(c) ）である。
【図４】光ファイバ間を双方の側面のレンズ作用を利用して光結合した光導波路の構成を示す図であり、斜視図（図４(a) ）、図４(a) のＡ矢示図（図４(b) ）、及び図４(a) のＢ矢示図（図４(c) ）である。
【図５】図４の光導波路の解析モデルを示す模式図である。
【図６】図４の光導波路のパラメータαに対する結合効率ηを示すグラフ図である。
【図７】図４の光導波路のクラッドの屈折率ｎc に対するパラメータαを示すグラフ図である。
【図８】図４の光導波路のクラッド半径に対する比で表した光ファイバ間隔Ｄに対するパラメータαを示すグラフ図である。
【図９】光配線をＵ字状に引き回すことが可能な光導波路の構成を示す図であって、斜視図（図９(a) ），図９(a) のＡ矢示図（図９(b) ），及び図９(a) のＢ矢示図（図９(c) ）である。
【図１０】光ビームを合分波可能な光導波路の構成を示す図であって、斜視図（図１０(a) ），図１０(a) のＡ矢示図（図１０(b) ），及び図１０(a) のＢ矢示図（図１０(c) ）である。
【図１１】本発明の実施の形態２による光モジュールの構成を示す外観図であって、上面図（図１１(a) ）、正面図（図１１(b) ）、及び右側面図（図１１(c) ）である。
【図１２】本発明の実施の形態３による光モジュールの構成を示す外観図であって、上面図（図１２(a) ）、正面図（図１２(b) ）、及び右側面図（図１２(c) ）である。
【図１３】本発明の実施の形態４による光モジュールの構成を示す外観図であって、上面図（図１３(a) ）、正面図（図１３(b) ）、及び右側面図（図１３(c) ）である。
【図１４】本発明の実施の形態５による光モジュールの構成を示す外観図であって、上面図（図１４(a) ）、正面図（図１４(b) ）、及び右側面図（図１４(c) ）である。
【図１５】図１４の光モジュールに用いるジャンパ部材の他の構成を示す斜視図である。
【図１６】本発明の実施の形態６による光モジュールの構成を示す外観図であって、上面図（図１６(a) ）、正面図（図１６(b) ）、及び右側面図（図１６(c) ）である。
【図１７】本発明の実施の形態７による光モジュールの構成を示す外観図であって、上面図（図１７(a) ）、正面図（図１７(b) ）、及び右側面図（図１７(c) ）である。
【図１８】本発明の実施の形態８による光モジュールの構成を示す外観図であって、上面図（図１８(a) ）、正面図（図１８(b) ）、及び右側面図（図１８(c) ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による光モジュールを構築するのに用いる光学台の構成を示す外観図であって、図１(a) は上面図、図１(b) は正面図、図１(c)は右側面図である。
【００２７】
図において、４００は光学台であり、該光学台４００は、基台（垂直方向保持手段）２０１の上面２０１ａに位置決めピン（並列方向保持手段）２０２が垂直に突設されてなる。
【００２８】
位置決めピン２０２は、所定径の円柱形状を有し、基台の上面２０１ａに左右方向及び前後方向に格子状に複数（図示例では１６本）配置されている。位置決めピン２０２は、十分な強度を有する材質のものであればよく、樹脂，金属等で構成される。
【００２９】
基台２０１は、例えば直方体形状を有し、その上面２０１ａが部品配設面を構成する。基台２０１は、十分な強度を有する材質のものであればよく、樹脂，金属等で構成される。
【００３０】
また、上記格子状に配置された複数の位置決めピン２０２により、左右方向に延びる位置決めピン群の間に、隣り合う位置決めピン群に接する仮想の帯状領域Ｒ１が形成され、前後方向に延びる位置決めピン群の間に、隣り合う位置決めピン群に接する仮想の帯状領域Ｒ２が形成されており、この帯状領域Ｒ１，及びＲ２が、それぞれ、第１の部品延設領域，及び第２の部品延設領域を構成する。
【００３１】
これら第１，第２の部品延設領域Ｒ１，Ｒ２は、該第１，第２の部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の両側に２本１対で位置する位置決めピン２０２の２対により幅方向における位置が定まる（幅方向に位置決めされる）。従って、図１のように位置決めピン２０２を部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の両側に２本１対で配置する場合には、１方向の部品延設領域を形成するのに最低４本、２方向の部品延設領域を双方が重なるように形成するのに最低４本必要である。
【００３２】
また、位置決めピン２０２の前後方向の間隔（第１の部品延設領域Ｒ１の幅）と左右方向の間隔（第２の部品延設領域Ｒ２の幅）との比は、例えば３：２に設定されている。
【００３３】
この位置決めピン２０２の間隔は後述するように、第１の部品延設領域Ｒ１，及び第２の部品延設領域Ｒ２に並べようとする光ファイバ及びそのダミーである積層部材の本数に応じて設定される。また、位置決めピン２０２は、上記したように部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の両側に２本１対で配置するのではなく、部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の両側に交互に配置してもよい。これを図２に示す。
【００３４】
図２は他の方法で位置決めピンを配置した光学台の構成を示す外観図であって、図２(a) は上面図、図２(b) は正面図、図２(c) は右側面図である。
【００３５】
図２において、図１と同一符号は同一又は相当する部分を示し、図２では、位置決めピン２０２が部品配設面２０１ａに千鳥状に配置されている点が図１と異なっているものである。
【００３６】
このように位置決めピンを千鳥状に配置する場合には、部品延設領域Ｒ１，Ｒ２は、該部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の両側に交互に位置する３本の位置決めピン２０２により幅方向に位置決めされる。従って、このように位置決めピンを部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の両側に交互に配置する場合には、１方向の部品延設領域を形成するのに最低３本、２方向の部品延設領域を双方が重なるように形成するのに最低４本必要である。
【００３７】
図３は本実施の形態１による光モジュールの構成を示す外観図であって、図３(a) は上面図、図３(b) は正面図、図３(c) は右側面図である。
【００３８】
図において、図１と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態１による光モジュールは、図１の光学台４００と、光ファイバＯｆと、積層部材Ｓｔとで構成される。
【００３９】
光ファイバＯｆは、所定径の円形断面を有するとともに長手方向に一様な構造を有し、中心部にコア１が形成され、該コア１の外側にクラッド２が形成されており、そのスポットサイズ，クラッド２の径，及びクラッド２の屈折率は、後述する特定の条件を満たすような値に設定されている。また光ファイバＯｆは、中心軸に対し４５°傾斜した傾斜端面Ｆを有しており、かつこの傾斜端面Ｆはコア１を伝搬する光ビーム対し、全反射条件を満たすようなものとなっている。
【００４０】
積層部材Ｓｔは、光ファイバＯｆを位置決めするために該光ファイバＯｆのダミーとして用いられ、光ファイバＯｆと同一径の円柱形状を有している。積層部材Ｓｔの材質は、特に限定されないが、例えば、光ファイバＯｆと同様にＳｉＯ2 等で構成される。ここで、積層部材Ｓｔの代わりに光ファイバＯｆを用いてももちろん構わない。
【００４１】
また、光学台４００の位置決めピン２０２の間隔（各部品延設領域の幅）は、光ファイバＯｆ又は積層部材Ｓｔが、それぞれ、第１の部品延設領域Ｒ１に丁度３本、第２の部品延設領域Ｒ２に丁度２本並ぶように設定されている。ここで、部品延設領域に並べる光ファイバＯｆ又は積層部材Ｓｔの本数は、余り多くすると整列することが難しくなるため、１〜４０本程度とするのが望ましい。また、光ファイバＯｆは、例えば、１２５μｍ，２００μｍ，２５０μｍ，５００μｍ，１ｍｍの径のものが用いられる。また、基台２０１の大きさは、例えば、５ｍｍ角〜数ｃｍ角程度とされる。
【００４２】
また、各部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の両縁部に配置される光ファイバＯｆ又は積層部材Ｓｔは、配置される部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の方向における位置決めピン２０２の間隔より長いものとする必要がある。
【００４３】
そして、後側の第１の部品延設領域Ｒ１ａに、２本の光ファイバＯｆ及び１本の積層部材Ｓｔが、前側の第１の部品延設領域Ｒ１ｂに、３本の積層部材Ｓｔがそれぞれ配置され、右側の第２の部品延設領域Ｒ２に、２本の光ファイバＯｆが、上記第１の部品延設領域Ｒ１に配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔ上に、該光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔに交差するようにして配置されている。従って、このように積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔは位置決めピン２０２により部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の幅方向に位置決めされ、自身の積層構造により高さ方向に位置決めされている。ここで、第１の部品延設領域Ｒ１に配置された２本の光ファイバＯｆと第２の部品延設領域Ｒ２に配置された２本の光ファイバＯｆとは、それぞれの１本ずつが１対となり、各対の光ファイバＯｆ同士が、双方の光ファイバＯｆに垂直な方向（上下方向）から見て、双方の傾斜端面Ｆの中心が一致し、かつ双方の傾斜端面Ｆが反対方向を向くように配置されている。
【００４４】
そして、このように積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔは、接着剤（図示せず）で部分的に覆うようにして基台２０１に固定されている。
【００４５】
次に、光ファイバ間を双方の側面のレンズ作用を利用して光結合した光接続構造の原理を、図４〜図８を用いて説明する。
【００４６】
図４は光ファイバ間を双方の側面のレンズ作用を利用して光結合した光導波路の構成を示す図であり、図４(a) は斜視図、図４(b) は図４(a) のＡ矢示図、図４(c) は図４(a) のＢ矢示図である。図において、光導波路は、第１の光ファイバＯｆ１と、第２の光ファイバＯｆ２とで構成され、これら第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２は、共に、横断面が円形で中心軸Ａｘ１，Ａｘ２方向に径が一定な線形状を有し、一端に中心軸Ａｘ１，Ａｘ２に対し、４５°傾斜した鏡面からなる傾斜端面Ｆ１，Ｆ２を有し、中心部に所定の径で中心軸方向に延びるように形成されたコア１と該コア１の外側に形成されたクラッド２とで構成されている。
【００４７】
そして、第１の光ファイバＯｆ１に対し、第２の光ファイバＯｆ２は、該第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２の中心Ｃｐ２が、第１の光ファイバＯｆ１の傾斜端面Ｆ１の中心Ｃｐ１にて該傾斜端面Ｆ１の中心軸Ａｘ４を挟むようにして該第１の光ファイバＯｆ１の中心軸Ａｘ１に直交する第１の光ファイバ／第２の光ファイバ直交軸Ａｘ３上に位置し、第２の光ファイバＯｆ２の中心軸Ａｘ２が、該第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２の中心軸Ａｘ５を挟むようにして第１の光ファイバ／第２の光ファイバ直交軸Ａｘ３に直交するとともに該第１の光ファイバ／第２の光ファイバ直交軸Ａｘ３方向から見て第１の光ファイバＯｆ１の中心軸Ａｘ１に対し９０°の交差角を有し、第１の光ファイバＯｆ１の傾斜端面Ｆ１と第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２とが、第１の光ファイバ／第２の光ファイバ直交軸Ａｘ３方向から見て互いに反対の方向を向き、かつ、第２の光ファイバＯｆ２と第１の光ファイバＯｆ１との間隔ｄが後述する特定の値となるように配置されている。
【００４８】
第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２は、光を透過可能な材料、すなわち誘電体又は半導体で構成され、例えばＳｉＯ2 が用いられる。
【００４９】
また、クラッド２の屈折率は、コア１の屈折率より小さくなるようにし、コア１，及びクラッド２の屈折率は、光導波路の周囲の媒質（ここでは空気）の屈折率に対し、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２の傾斜端面Ｆ１，Ｆ２における全反射条件を満たすに十分大きな値とされる。
また、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２の傾斜端面Ｆ１，Ｆ２を得るには、例えば、まず、仕上がり面粗さの粗い研磨面を有する研磨機を用い、光ファイバの端を研磨面に対し４５°傾けて研磨し、次いで、仕上がり面粗さの細かい研磨面を有する研磨機を用いて同様に研磨し、最後に、仕上げの研磨をする。これにより、中心軸に対し４５°傾斜した鏡面からなる傾斜端面Ｆ１，Ｆ２を得ることができる。
【００５０】
次に、上記のように構成された光導波路の解析モデルについて説明する。
【００５１】
図５は解析モデルを示す模式図である。図示するように、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２とは接触しているものとし、第１の光ファイバＯｆ１に光ビームを入射せしめ、第２の光ファイバＯｆ２から出射せしめるものとする。また、第１の光ファイバＯｆ１の入射ビームの進行方向がｘ方向、第２の光ファイバＯｆ２の出射ビームの進行方向が−ｙ方向となるよう座標軸を取るものとする。また、説明を簡単にするため、グースヘンシェンシフトを無視するものとする。また、図では、説明を分かりやすくするため、コア１の径を大きく誇張して描いてある。
【００５２】
この場合、第１の光ファイバＯｆ１に入射せしめた光ビームは、第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１，及び第２の光ファイバの傾斜端面Ｆ２で全反射して直角に折れ曲がるが、この直角に折れ曲がる光ビームは、グースヘンシェンシフトを無視すれば直進するものとみなされる。このとき、ｘ方向に進む入射ビーム（伝搬モード）と−ｙ方向に進む出射ビームは、共にｚ方向に進むモードの伝搬問題と考えられる。従って、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２との接続部は、クラッドの屈折率ｎc を有する半板部１０１と半円部１０２に等価的に置き換えることができる。
【００５３】
次に、第１の光ファイバＯｆ１から第２の光ファイバＯｆ２への結合効率η（以下単に結合効率ηと記載する）を求める。単一モード光ファイバ内のモード関数は、ガウス関数で近似できる。ここで光ファイバ内のスポットサイズ（光ビームの径）をωとし、光ファイバ内を伝搬する光を、コア１の等価屈折率ｎe を有する均質ファイバ内を伝搬するスポットサイズωのガウスビームで近似すると、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２の接続部における光線マトリクスのＡＢＣＤパラメータは、図のｙ−ｚ面モデルにおいて、
【００５４】
【数１】
となる。ここで、ａはクラッドの半径（＝光ファイバの半径）である。
【００５５】
従って、第１の光ファイバＯｆ１内のスポットサイズをωA 、第２の光ファイバＯｆ２内のスポットサイズをωB とすると、両者の比ωA ／ωB は、式(1) より、
【００５６】
【数２】
となる。ここで、光ビームの波長をλとすると、パラメータαは、α＝πωA 2／λａであり、等価的に光ビームのスポットの大きさを表している。
【００５７】
また、結合効率ηは、
【００５８】
【数３】
と表される。
【００５９】
ここで、クラッドの屈折率ｎc をパラメータとして、結合効率ηとパラメータαとの関係を示すと、図６のようになる。図６において、パラメータαが２となる付近で結合効率ηが最も高く、１となり、パラメータαがさらに大きくなるにつれて、結合効率ηが下がっていくことが分かる。
【００６０】
次に、結合効率η＝１となる条件を求めると、式(2),(3) より、
【００６１】
【数４】
となる。
【００６２】
この式(4) におけるパラメータαとクラッドの屈折率ｎc との関係を示すと図７のようになる。
【００６３】
従って、図６及び図７より、パラメータα及びクラッドの屈折率ｎc を適宜選択することにより、結合効率ηを１とすることができることが分かる。また、この結合効率ηが１となる条件は、式(4) より、コア１の等価屈折率ｎe ，クラッド２の屈折率ｎc ，及びパラメータαにより定まり、またパラメータαは、光ファイバのスポットサイズω，クラッドの半径ａ，及び光ビームの波長λにより定まる。また、上記では、光導波路の周囲の媒質が空気であると仮定して解析しているが、光導波路の周囲の媒質が空気以外の物質である場合には、その媒質の屈折率に応じて、上記解析結果を補正すればよい。従って、結合効率ηが１となる条件は、入射せしめる光ビームの波長λと、光ファイバの構造が定まれば一義的に定まることとなる。
【００６４】
次に、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２とが離れている場合を説明する。第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２との間隔（以下、光ファイバ間隔と記載する）をｄ、クラッド半径ａに対する光ファイバ間隔ｄの比（以下、クラッド半径に対する比で表した光ファイバ間隔と記載する）ｄ／ａをＤとし、上記と同様に結合効率ηが１となる条件を求めると、
【００６５】
【数５】
となる。従って、式(5) を満たすようにすることにより、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２とが離れていても、結合効率ηを１とすることができることが分かる。
【００６６】
また、式(5) より、クラッド半径に対する比で表した光ファイバ間隔Ｄに関しては、以下の条件が満足されなければならない。
【００６７】
【数６】
この式(5) におけるパラメータαとクラッド半径に対する比で表した光ファイバ間隔Ｄとの関係を、クラッドの屈折率ｎc をパラメータとして示すと図８のようになる。図８において、任意の屈折率ｎc に対し、クラッド半径に対する比で表した光ファイバ間隔Ｄが小さい領域では、結合効率ηが１となるパラメータαが存在するが、クラッド半径に対する比で表した光ファイバ間隔Ｄがある値以上となると、その領域では、結合効率ηが１となるパラメータαが存在しない。従って、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２とが一定以上離れると、結合効率ηを１とすることができないことが分かる。
【００６８】
従って、この光ファイバ間を双方の側面のレンズ作用を利用して光結合した光導波路では、光ファイバ間隔ｄは、式(5) を満たすように設定され、この設定は、入射せしめる光ビームの波長に応じて、第１の光ファイバＯｆ１内のスポットサイズωA ，第２の光ファイバＯｆ２内のスポットサイズωB ，クラッドの半径ａ，及びクラッドの屈折率ｎc を適宜選択することにより、該光ファイバ間隔ｄが所望の値となるように行われる。また、第１，第２の光ファイバ内のスポットサイズωA ，ωB は、コア１のドーパント等の熱拡散技術等を用いると比較的容易に変化させることができる。
【００６９】
次に、図４，図５において、以上のように構成された光導波路では、第１の光ファイバＯｆ１の他端に所定の波長λの光ビームを入射せしめると、入射した光ビームは、第１の光ファイバＯｆ１の中心部を中心軸Ａｘ１に沿ってスポットサイズωA で伝搬し、第１の光ファイバＯｆ１の傾斜端面Ｆ１の中心点Ｃｐ１で該傾斜端面Ｆ１の中心軸Ａｘ４に対し４５°の角度で反射し、第１の光ファイバ／第２の光ファイバ直交軸Ａｘ３に沿って第１の光ファイバＯｆ１の側面，及び第２の光ファイバＯｆ２の側面を通過し、第２の光ファイバＯｆ２の傾斜端面Ｆ２で該傾斜端面Ｆ２の中心軸Ａｘ５に対し４５°の角度で反射し、第２の光ファイバＯｆ２の中心部を中心軸Ａｘ２に沿ってスポットサイズωB で伝搬し、該第２の光ファイバＯｆ２の他端から出射される。
【００７０】
この際に、第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１の中心Ｃｐ１で反射された光ビームは、該第１の光ファイバＯｆ１の半径方向には光の閉じ込め構造が存在しないため径が拡がり、この径の拡がった光ビームは、互いに９０°捩じれた位置関係にある第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２の側面のレンズ作用により、該光ビームの横断面方向において均等な収束効果を受ける。ここで、上記解析モデルによる解析により求めた光ファイバ間隔ｄは、第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１の中心Ｃｐ１で反射されて径が拡がった光ビームが上記収束効果を受けて、第２の光ファイバＯｆ２内を伝搬する際のスポットサイズωB と同じ径を有するものとなる位置に、該第２の光ファイバの傾斜端面Ｆ２の中心Ｃｐ２が位置するような間隔であるので、上記収束効果を受けた光ビームは、第２の光ファイバの傾斜端面Ｆ２の中心Ｃｐ２にて、該第２の光ファイバＯｆ２内のスポットサイズωBと同じ径を有するものとなり、該第２の光ファイバの傾斜端面Ｆ２で反射された光ビームの全部が該第２の光ファイバＯｆ２のコア１に入射する。従って、両光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２間の結合効率ηが１となる。
【００７１】
また、第２の光ファイバＯｆ２の他端に所定の波長λの光ビームを入射せしめると、入射した光ビームは、上記と全く逆の経路を辿り、上記と同様にして結合効率１でもって第２の光ファイバＯｆ２から第１の光ファイバＯｆ１に伝搬し、該第１の光ファイバＯｆ１の他端から出射される。
【００７２】
なお、上記の説明では、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２と第１の光ファバ／第２の光ファイバ直交軸Ａｘ３との交差角、第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２との交差角、各光ファイバの傾斜端面Ｆ１，Ｆ２の傾斜角、及び光ファイバ間隔ｄが理想値であるものとしているが、図６のグラフから推測されるように、これら各角度，及び光ファイバ間隔ｄが理想値から若干ずれたとしても、光ファイバ間の結合効率は急激に低下するものではない。従って、これら各角度，及び光ファイバ間隔ｄは、理想値に近い範囲内で、必要とされる結合効率に応じた値に設定することができる。
【００７３】
また、光導波部材として、コア１とクラッド２とからなる光ファイバを用いているが、その半径方向に徐々に小さくなるように屈折率を変化せしめてなるロッドレンズを用いてもよい。
【００７４】
以上のように、光ファイバ間を双方の側面のレンズ作用を利用して光結合すれば、高効率な光接続が可能となり、また、上記説明した基本的な光接続構造では光配線をＬ字状に引き回すことが可能となる。
【００７５】
そして、この光接続構造は種々の応用が可能であり、以下に、その応用例を、図９，図１０を用いて説明する。
【００７６】
図９は光配線をＵ字状に引き回すことが可能な光導波路の構成を示す図であり、図９(a) は斜視図、図９(b) は図９(a) のＡ矢示図、図９(c) は図９(a) のＢ矢示図である。図において、図４と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本光導波路は、図４の第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２とロッドレンズ１００とで構成される。ロッドレンズ１００は、横断面が円形で中心軸Ａｘ６方向に径が一定な線形状を有しており、例えば、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２と同じ径を有し、同じ材料で構成される。また、ロッドレンズ１００の屈折率は、例えば、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２のクラッドの屈折率と同じとされる。また、ロッドレンズ１００として、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２と同じ構造の光ファイバを用いても構わない。
【００７７】
本光導波路は、第１の光ファイバＯｆ１とロッドレンズ１００との位置関係、及びロッドレンズ１００と第２の光ファイバＯｆ２との位置関係が図４の第１の光ファイバＯｆ１と第２の光ファイバＯｆ２との位置関係と同じになる。従って、第１の光ファイバＯｆ１とロッドレンズ１００との間隔、及びロッドレンズ１００と第２の光ファイバＯｆ２との間隔を、図４の光ファイバ間隔ｄと同様に設定することにより、第１の光ファイバＯｆ１とロッドレンズ１００との間、及びロッドレンズ１００と第２の光ファイバＯｆ２との間にて、光ビームを結合効率１でもって伝搬せしめることができる。従って、光配線をＵ字状に引き回すことができる。
【００７８】
図１０は光ビームを合分波可能な光導波路の構成を示す図であり、図１０(a)は斜視図、図１０(b) は図１０(a) のＡ矢示図、図１０(c) は図１０(a) のＢ矢示図である。図において、図４と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本光導波路は、第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２に加えて、該第１，第２の光ファイバＯｆ１，Ｏｆ２と同一の構造を有し、かつその一端に中心軸Ａｘ７に対し４５°傾斜した傾斜端面Ｆ３を有する第３の光ファイバＯｆ３をさらに有し、該第３の光ファイバＯｆ３を、該第３の光ファイバＯｆ３の中心軸Ａｘ７が、第１の光ファイバの中心軸Ａｘ１に一致し、かつ第３の光ファイバの傾斜端面Ｆ３が、第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１に対し略平行でかつ所定の間隔Ｓを有するよう配置してなる点が、図４の導波路と異なるものである。また、Ｐ１〜Ｐ３は、第１〜第３の光ファイバＯｆ１〜Ｏｆ３の他端である第１〜第３のポートを示している。
【００７９】
このように構成された光導波路では、光ビームを第１のポートＰ１から入射せしめると、入射した光ビームは、傾斜端面Ｆ１及び傾斜端面Ｆ３の間隔Ｓに応じた割合で、一部が傾斜端面Ｆ１及び傾斜端面Ｆ３を通過して第３の光ファイバＯｆ３に入射し、第３のポートＰ３から出射され、他は傾斜端面Ｆ１で反射して第２の光ファイバＯｆ２を通り、第２のポートＰ２から出射される。その結果、光分波器として機能する。
【００８０】
一方、第２のポートＰ２，及び第３のポートＰ３から光ビームをそれぞれ入射せしめると、入射した２つの光ビームは第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１で合波されて第１の光ファイバに入射し、第１のポートＰ１から出射される。その結果光合波器として機能する。
【００８１】
従って、本導波路は光合分波器として機能するとともに、光配線をＴ字状に引き回すことができる。
【００８２】
また、第１の光ファイバの傾斜端面Ｆ１と第２の光ファイバの傾斜端面Ｆ２との隙間に波長選択フィルタを介挿することにより、第１の光ファイバＯｆ１に入射せしめた光ビームを波長分割することが可能となる。
【００８３】
次に、図３に戻り、本実施の形態１による光モジュールでは、第１，第２の部品延設領域Ｒ１，Ｒ２にそれぞれ配置された光ファイバＯｆが、図４の第１，第２の光ファバＯｆ１，Ｏｆ２にそれぞれ相当する。また、図９，図１０の第１〜第３の光ファバＯｆ１〜Ｏｆ３，及びロッドレンズ１００に代えて、光ファイバＯｆが図９，図１０に示す位置関係を形成するよう、該光ファイバＯｆを第１，第２の部品延設領域Ｒ１，Ｒ２に配置することにより、図９，図１０に示す導波路を構築することができる。さらに、光ファイバ間を双方の側面のレンズ作用を利用して光結合した光接続構造の他の応用例についても、同様に、光ファイバＯｆを第１，第２の部品延設領域Ｒ１，Ｒ２に配置することにより構築することが可能である。
【００８４】
次に、以上のように構成された光モジュールの構築方法を図３を用いて説明する。
【００８５】
図３において、本光モジュールを構築するには、まず、４本の光ファイバＯｆについて、その一端に所定の傾斜端面Ｆを形成するとともに、これらを図示するような所定の長さに切断する。また、４本の積層部材Ｓｔを図示するような所定の長さに切断する。
【００８６】
次いで、光学台４００の後側の第１の部品延設領域Ｒ１ａに所定の２本の光ファイバＯｆ及び１本の積層部材Ｓｔを、前側の第１の部品延設領域Ｒ１ｂに３本の積層部材Ｓｔをそれぞれ配置する。この際、全ての光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔの左端に案内板（図示せず）を当てる等して、それらの長手方向の位置を所定の位置となるように合わせる。２本の光ファイバＯｆは、さらに、傾斜端面Ｆが下方を向くように周方向の角度を合わせる。
【００８７】
次いで、光学台４００の右側の第２の部品延設領域Ｒ２に、先に配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔに積層するようにして、所定の２本の光ファイバＯｆを配置する。この際、２本の光ファイバＯｆの下端に案内板（図示せず）を当てる等して、それらの長手方向の位置を、それぞれの傾斜端面Ｆの中心が先に配置された各光ファイバＯｆの傾斜端面の中心に一致するように合わせる。そして、さらに２本の光ファイバＯｆの傾斜端面Ｆが下方を向くように周方向の角度を合わせる。
【００８８】
次いで、これら積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを、接着剤（図示せず）で部分的に覆って固定する。
【００８９】
次に、以上のように構成された光モジュールの動作を図３を用いて説明する。 本光モジュールでは、いずれかの光ファイバＯｆの傾斜端面を有しない方の端に光ビームを入射せしめると、入射した光ビームは対応する光ファイバＯｆに結合効率１でもって伝搬し、その端から出射される。
【００９０】
なお、上記の説明では、光ファイバＯｆ及び積層部材を２層に配置したが、もっと多数層に配置しても構わない。
【００９１】
また、上記の説明では、各層の光ファイバＯｆ及び積層部材の径を同一にしたが、異なっていてもよい。
【００９２】
また、上記の説明では、位置決めピンを格子状に１６本配置したが、もっと多数配置するようにしてもよく、また、第１の部品延設領域Ｒ１と第２の部品延設領域Ｒ２との対が方向を変えて多数形成されるようにしてもよい。
【００９３】
以上のように、本実施の形態１においては、基台２０１の平坦な部品配設面２０１ａに、円柱形状の複数の位置決めピン２０２を、互いに垂直な２つの方向に直線的かつ帯状にそれぞれ延びる１以上の部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の各々の両側縁に沿って、それらを幅方向に位置決め可能なように垂直に突設したので、構造が簡単で、しかも各光ファイバＯｆの側面のレンズ作用を利用して光接続してなる光接続，光合分波等の機能を有する光モジュールを容易に構築することが可能な光学台を提供することができる。
【００９４】
また、本実施の形態１においては、光モジュールを、特定構造の円柱形状の光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを、上記光学台４００の第１の部品延設領域Ｒ１及び第２の部品延設領域Ｒ２に、１つの層においては１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並び、方向の異なる方向の部品延設領域のもの同士が交差し、かつその交差点で、相接触する２つの光導波部材Ｏｆが双方の側面のレンズ作用を利用して光結合されるように積層配置してなるものとしたので、光ファイバＯｆを４５°の傾斜端面Ｆを有するものとし、これを積層部材Ｓｔとともにその長手方向の位置及び周方向の角度を合わせながら積層することにより容易に作成することができる、光接続，光合分波等の機能を有する光モジュールを提供することができる。
【００９５】
また、本実施の形態１においては、第１の部品延設領域Ｒ１の幅と第２の部品延設領域Ｒ２の幅との比が整数比であるものとしたので、同一径の光ファイバＯｆを使用することができ、より容易に光モジュールを構築することができる。
（実施の形態２）
【００９６】
図１１は本発明の実施の形態２による光モジュールの構成を示す外観図であって、図１１(a) は上面図、図１１(b) は正面図、図１１(c) は右側面図である。
【００９７】
図において、図３と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態２の光モジュールは、その構成要素として、さらにレンズアレイ（光素子アレイ）３０１を有している点が、実施の形態１の光モジュールと異なっているものである。
【００９８】
すなわち、光学台４００の位置決めピン２０２のうち、左端に前後方向に並んだ４つの位置決めピン（係合ピン）にレンズアレイ３０１が嵌入されている。そして、光学台４００の３つの第１の部品延設領域Ｒ１の、上記左端の位置決めピン以外のピンが位置する部分に、それぞれ、光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔが２層配置され、これら２層の光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔは、下層に３本の積層部材が、上層に、中央に光ファイバＯｆが位置するようにして、１本の光ファイバＯｆと２本の積層部材Ｓｔとがそれぞれ配置されている。
【００９９】
レンズアレイ３０１は、例えば矩形の板状の本体と３つの集光レンズ（光素子）２０３とからなり、該本体には、幅方向（高さ方向）に、位置決めピン２０２と嵌合する嵌合孔３０１ａが、位置決めピン２０２の前後方向のピッチと同じピッチで４つ穿設され、該４つ穿設された嵌合孔３０１ａの中間に位置するように３つの集光レンズ２０３が配設されている。該集光レンズ２０３は、レンズアレイ３０１が位置決めピン２０２に嵌入された状態で、その中心軸２０４が上記上層の中央に配置された光ファイバＯｆの中心軸Ａｘに一致するように配設されている。
次に、以上のように構成された光モジュールの構築方法を説明する。
【０１００】
本光モジュールを構築するには、まず、３本の光ファイバＯｆ及び１５本の積層部材Ｓｔを図示するような所定の長さに切断する。
【０１０１】
次いで、光学台４００の３つの第１の部品延設領域Ｒ１に、３本の積層部材Ｓｔを長手方向に位置合わせしながら配置し、その後、該配置した３本の積層部材Ｓｔに重ねるように、１本の光ファイバＯｆと２本の積層部材Ｓｔとを光ファイバＯｆが中央に位置するようにして積層配置する。
【０１０２】
次いで、レンズアレイ３０１を光学台４００の左端の４つの位置決めピン２０２に嵌入する。
【０１０３】
次いで、これら積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔ、並びにレンズアレイ３０１を、それぞれ、接着剤（図示せず）で部分的に覆って固定する。
【０１０４】
次に、以上のように構成された光モジュールの動作を説明する。
【０１０５】
本光モジュールでは、レンズアレイ３０１の集光レンズ２０３に入射した光ビームが、該集光レンズ２０３で収束されて光ファイバＯｆに入射する。
【０１０６】
なお、上記の説明では、部品延設領域Ｒ１を１方向にのみ形成したが、多数の方向に形成してもよい。
【０１０７】
なお、上記の説明では、光素子として光受動素子である集光レンズ２０３を用いるようにしたが、光フィルタ，光合分波器，レンズ，ミラー等の他の光受動素子を用いるようにしてもよい。
【０１０８】
以上のように、本実施の形態２においては、基台２０１の平坦な部品配設面２０１ａに、円柱形状の複数の位置決めピン２０２を、ある方向に直線的かつ帯状に延びる部品延設領域Ｒ１の各々の両側縁に沿って、それらを幅方向に位置決め可能なように垂直に突設したので、所定径の光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを部品延設領域Ｒ１に積層することにより、各光ファイバＯｆが幅方向及び高さ方向に位置決めされる。そして、さらに部品配設面２０１に垂直に複数の位置決めピン２０２をレンズアレイ位置決め用に突設したので、該レンズアレイ位置決め用の位置決めピン（係合ピン）でレンズアレイを位置決めすることができる。このため、レンズアレイ３０１を配置し、かつ光ファイバＯｆを長手方向に位置合わせしながら積層することにより集光レンズ２０３と光ファイバＯｆとを光接続することができる。その結果、構造が簡単で、しかも容易に光回路を構築することが可能な光学台を提供することができる。
【０１０９】
また、本実施の形態２においては、集光レンズ２０３が二次元方向に配置されたレンズアレイ３０１を、上記光学台４００の複数の位置決めピン２０２で集光レンズ２０３が各部品延設領域Ｒ１に位置するよう位置決めし、所定の光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを、集光レンズ２０３が位置する部品延設領域Ｒ１に、１つの部品延設領域Ｒ１の幅方向に同一径のものが丁度整数本並び、かつ光ファイバＯｆに対応する集光レンズ２０３と光結合するようにして積層配置したので、レンズアレイ３０１を位置決めピン２０２に嵌入して配置し、光ファイバＯｆを積層部材Ｓｔとともに長手方向に位置合わせしながら積層することにより、容易に光回路を構築することができる光モジュールを提供することができる。
【０１１０】
（実施の形態３）
図１２は本発明の実施の形態３による光モジュールの構成を示す外観図であって、図１２(a) は上面図、図１２(b) は正面図、図１２(c) は右側面図である。
【０１１１】
図において、図３と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態３による光モジュールは、光配線基板４０１と、光ファイバＯｆと、積層部材Ｓｔとで構成される。
【０１１２】
光配線基板４０１は、光配線２０８を有する基板２０６の平坦な主面２０６ａに位置決めピン２０２と光接続ピン２０７とが垂直に突設されてなる。
【０１１３】
位置決めピン２０２の配置、位置決めピン２０２の間隔と光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔの径との関係は図３の光学台４００と同じである。
【０１１４】
光接続ピン２０７は、例えば光ファイバＯｆと同一径で同一構造の光ファイバからなり、先端に光ファイバＯｆの傾斜端面Ｆと同じ傾斜端面を有し、基端は基板２０６の光配線２０８に光学的に接続されている。そして、光接続ピン２０７は、中心軸が第１の部品延設領域Ｒ１の幅方向の中央に位置し、傾斜端面Ｆが該幅方向（図示例では後方）を向き、かつ傾斜端面Ｆの中心の高さが２層目に配置される光ファイバＯｆの中心軸の高さに一致するように配設されている。
【０１１５】
そして、この光配線基板４０１の各第１の部品延設領域Ｒ１に、光ファイバＯｆが積層部材Ｓｔとともに２層配置され、これら２層の光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔは、下層に３本の積層部材が、上層に、前側に光ファイバＯｆが位置するようにして、１本の光ファイバＯｆと２本の積層部材Ｓｔとがそれぞれ配置されている。そして、上記光ファイバＯｆは、傾斜端面Ｆが第１の部品延設領域Ｒ１の幅方向（図示例では前方）を向き、かつ傾斜端面Ｆの中心が該幅方向から見て光接続ピン２０７の傾斜端面Ｆの中心に一致するように配置されている。これにより、光ファイバＯｆと光接続ピン２０７とは、実施の形態１で説明した、光ファイバ間を双方の側面のレンズ作用を利用して光結合した光接続構造と同じ位置関係を有するものとなっている。
【０１１６】
そして、上記積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔは接着剤（図示せず）で固定されている。
【０１１７】
次に、以上のように構成された光モジュールの構築方法を説明する。
【０１１８】
本光モジュールを構築するには、まず、３本の光ファイバＯｆ及び１５本の積層部材Ｓｔを図示するような所定の長さに切断する。
【０１１９】
次いで、光配線基板４０１の３つの第１の部品延設領域Ｒ１に、３本の積層部材Ｓｔを長手方向に位置合わせしながら配置し、その後、該配置した３本の積層部材Ｓｔに重ねるように、１本の光ファイバＯｆと２本の積層部材Ｓｔとを光ファイバＯｆが前側に位置するようにして積層配置する。光ファイバＯｆは、さらに、傾斜端面Ｆが前方を向くように周方向の角度を合わせる。
次いで、これら積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを接着剤で部分的に覆って固定する。
【０１２０】
次に、以上のように構成された光モジュールの動作を説明する。
【０１２１】
本光モジュールでは、光ファイバＯｆに光ビームを入射せしめると、該入射した光ビームは対応する光接続ピン２０７に結合効率１でもって伝搬し、基板２０６の光配線２０８に伝搬される。また逆に、光配線２０８からの光ビームが光接続ピン２０７を介して光ファイバＯｆに結合効率１でもって伝搬され、その端から出射される。
【０１２２】
以上のように、本実施の形態３においては、光配線２０８を有する基板２０６の平坦な部品配設面２０６ａに、基板２０６の光配線２０８と接続され光ファイバＯｆと同一構造を有する光接続ピン２０７を垂直に突設するとともに、円柱形状の複数の位置決めピン２０２を、１以上の部品延設領域Ｒ１の各々の両側縁に沿って、それらを幅方向に位置決め可能なように垂直に突設したので、光ファイバＯｆを積層部材Ｓｔとともに長手方向の位置及び周方向の角度を合わせながら積層配置することにより、光ファイバＯｆと光接続ピン２０７とを双方の側面のレンズ作用を利用して光接続することができるため、簡単な構成で光配線２０８を外部と容易に接続することが可能な光配線基板を提供することができる。
【０１２３】
また、本実施の形態３においては、特定構造の光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを、上記光配線基板４０１の部品延設領域Ｒ１に、部品延設領域Ｒ１の幅方向に同一径のものが丁度整数本並び、かつ光ファイバＯｆと光接続ピン２０７とが双方の側面のレンズ作用を利用して光結合されるように積層配置したので、光ファイバＯｆを積層部材Ｓｔとともにその長手方向の位置及び周方向の角度を合わせながら積層することにより、容易に光配線基板の外部光配線を行うことが可能な光モジュール提供することができる。
【０１２４】
（実施の形態４）
図１３は本発明の実施の形態４による光モジュールの構成を示す外観図であって、図１３(a) は上面図、図１３(b) は正面図、図１３(c) は右側面図である。
【０１２５】
図において、図３，及び図１２と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態５による光モジュールは、ＥＯボード（光電子配線基板）４０２と、光ファイバＯｆと、積層部材Ｓｔと、レーザアレイ（光素子アレイ）３０２とで構成される。
【０１２６】
ＥＯボード４０２は、光配線２０８及び電気配線２１１を有する基板２０９の平坦な主面（部品配設面）２０９ａに、位置決めピン２０２と、光接続ピン２０７と、電極ピン２１０とが垂直に突設されてなる。
【０１２７】
電極ピン２１０は位置決めピン２０２と同一形状を有しており、さらに、電極ピン２１０は、第１の電極ピン２１０ａと第２の電極ピン２１０ｂとで構成され、第１の電極ピン２１０ａの基端，及び第２の電極ピン２１０ｂの基端は、基板２０９の電気配線２１１の例えば正極端子，及び負極端子（図示せず）にそれぞれ接続されている。そして、第１の電極ピン２１０ａ，及び第２の電極ピン２１０ｂは前後方向に交互に配置されており、かつこの電極ピン２１０と位置決めピン２０２とが、該電極ピン２１０が左端に位置するようにして、格子状に配置されている。
これら位置決めピン２０２及び電極ピン２１０の間隔と光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔの径との関係は、図３の光学台４００における位置決めピン２０２の間隔と光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔの径との関係と同じである。
【０１２８】
光接続ピン２０７は、その中心軸の第１の部品延設領域Ｒ１の幅方向における位置が、該第１の部品延設領域Ｒ１に配置される後側の積層部材Ｓｔの中心軸の位置に一致するように配設される点を除き、図１２の光配線基板４０１の光接続ピン２０７と同じである。
【０１２９】
そして、ＥＯボード４０２の４つの電極ピン２１０にレーザアレイ３０２が嵌入されている。また、ＥＯボード４０２の３つの第１の部品延設領域Ｒ１の、位置決めピン２０２が位置する部分に、それぞれ、光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔが２層配置され、これら２層の光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔは、下層に３本の積層部材が、上層に、中央に光ファイバＯｆが位置するようにして、１本の光ファイバＯｆと２本の積層部材Ｓｔとがそれぞれ配置されている。そして、上記光ファイバＯｆと光接続ピン２０７とは、図１２と同様に、双方の側面のレンズ作用を利用して光結合した光接続構造を有するものとなっている。
【０１３０】
レーザアレイ３０２は、例えば矩形の板状の本体と３つの半導体レーザ（光素子）２１３とからなり、該本体には、幅方向に、電極ピン２１０と嵌合する嵌合孔３０２ａが、電極ピン２１０の前後方向のピッチと同じピッチで４つ穿設され、該４つ穿設された嵌合孔３０２ａの中間に位置するように３つの半導体レーザ２１３が配設されている。上記嵌合孔３０２ａの内面には、嵌合する電極ピン２１０と接触可能に電極ピン接触用電極２１２が配設され、該電極ピン接触用電極２１２は半導体レーザ２１３の正電極又は負電極（図示せず）に接続されている。半導体レーザ２１３のレーザ光出射孔（図示せず）の中心軸２１４と光ファイバＯｆの中心軸Ａｘとの位置関係は、図１１のレンズアレイの集光レンズ２０３の中心軸２０４と光ファイバＯｆの中心軸Ａｘとの位置関係と同じである。
【０１３１】
そして、上記積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔ、並びにレーザアレイ３０２は接着剤（図示せず）で固定されている。
【０１３２】
次に、以上のように構成された光モジュールの構築方法を説明する。
【０１３３】
本光モジュールを構築するには、まず、３本の光ファイバＯｆ及び１５本の積層部材Ｓｔを図示するような所定の長さに切断する。
【０１３４】
次いで、ＥＯボード４０２の３つの第１の部品延設領域Ｒ１に、３本の積層部材Ｓｔを長手方向に位置合わせしながら配置し、その後、該配置した３本の積層部材Ｓｔに重ねるように、１本の光ファイバＯｆと２本の積層部材Ｓｔとを光ファイバＯｆが後側に位置するようにして積層配置する。光ファイバＯｆは、さらに、傾斜端面Ｆが前方を向くように周方向の角度を合わせる。
次いで、レーザアレイ３０２をＥＯボード４０２の４つの電極ピン２１０に嵌入する。
次いで、これら積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔ、並びに嵌入配置されレーザアレイ３０２を、それぞれ、接着剤（図示せず）で部分的に覆って固定する。
【０１３５】
次に、以上のように構成された光モジュールの動作を説明する。
【０１３６】
本光モジュールでは、レーザアレイ３０２の半導体レーザ２１３は、ＥＯボード４０２の電気配線２１１から電極ピン２１０，及び電極ピン接触用電極２１２を介して給電される。そして、この給電を受けて半導体レーザ２１３がレーザ光を出射すると、この出射されたレーザ光は、光ファイバＯｆに入射し、次いで結合効率１でもってＥＯボード４０２の光接続ピン２０７に伝搬され、次いで光配線２０８に伝搬される。
【０１３７】
なお、上記の説明では、電極を有する光素子として半導体レーザ２１３を用いるようにしたが、フォトダイオード等の電極を有する光能動素子、光変調器等の電極を有する光受動素子を用いるようにしてもよい。
【０１３８】
以上のように、本実施の形態４においては、電気配線２１１及び光配線２０８を有する基板２０９の平坦な部品配設面２０９ａに、基板２０９の電気配線２１１に接続された電極ピン２１０，及び基板２０９の光配線２０８に接続された光接続ピン２０７をそれぞれ垂直に突設するとともに、円柱形状の複数の位置決めピン２０２を、ある方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の第１の部品延設領域Ｒ１の各々の両側縁に沿って、それらを幅方向に位置決め可能なように垂直に突設したので、部品延設領域Ｒ１に光ファイバＯｆを積層部材Ｓｔとともに積層することにより簡単な構成で光配線２０８を外部と容易に接続することが可能であるとともに、電極ピン２１０をレーザアレイ３０２の位置決めに利用し、かつ、電極ピン２１０を通じてレーザアレイ３０２の半導体レーザ２１３に給電するように構成することにより光電子回路を容易に構築することが可能なＥＯボードを提供することができる。
【０１３９】
また、本実施の形態４においては、特定構造の光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを、上記ＥＯボードの部品延設領域Ｒ１に、１つの部品延設領域Ｒ１の幅方向に同一径のものが丁度整数本並び、かつ光ファイバＯｆと光接続ピン２０７とが双方の側面のレンズ作用を利用して光接続されるように積層配置したので、光ファイバＯｆを積層部材Ｓｔとともにその長手方向の位置及び周方向の角度を合わせながら積層することにより、容易にＥＯボードの外部光配線を行いかつ光電子回路を構築することが可能な光モジュールを提供することができる。
【０１４０】
（実施の形態５）
図において、図１３と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態５による光モジュールは、ＥＯボード４０２と、ジャンパ部材３０３とで構成される。
【０１４１】
ＥＯボード４０２は、光配線２０８及び電気配線２１１を有する基板２０９の平坦な主面（部品配設面）２０９ａに、位置決めピン２０２と、電極ピン２１０とが垂直に突設されてなる。
【０１４２】
これら電極ピン２１０及び位置決めピン２０２は、４つの電極ピン２１０の基端が基板２０９の電気配線２１１の異なる端子（図示せず）にそれぞれ接続されている点を除き、図１３の電極ピン２１０及び位置決めピン２０２と同様である。
【０１４３】
ジャンパ部材３０３は、導電性材料からなり、電極ピン２１０と嵌合する嵌合孔３０３ａが、電極ピン２１０の前後方向のピッチと同じピッチで複数（図示例では２つ）穿設されてなる。
【０１４４】
そして、このジャンパ部材３０３が、ＥＯボード４０２の４つの電極ピン２１０に２つ嵌入されている。これにより、各ジャンパ部材３０３と嵌合している２つの電極ピン２１０は、各ジャンパ部材３０３により電気的に接続されている。
【０１４５】
なお、上記の説明では、ジャンパ部材３０３は、嵌合孔３０３ａを有するものとしたが、これに代えて、図１５に示すような、その側面に電極ピン２１０と嵌合可能な半開状の嵌合溝３０３ｂを有するものとしてもよい。
【０１４６】
このように、本実施の形態５においては、ＥＯボード４０２の電極ピン２１０が、該電極ピン２１０に嵌合するジャンパ部材３０３で電気的に接続されているので、ジャンパ部材３０３を電極ピン２１０と嵌合せしめるだけで、容易にＥＯボード４０２の外部電気配線を行うことが可能な光モジュールを提供することができる。
【０１４７】
（実施の形態６）
図１６は本発明の実施の形態６による光モジュールの構成を示す外観図であって、図１６(a) は上面図、図１６(b) は正面図、図１６(c) は右側面図である。
【０１４８】
図において、図１２と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態６の光モジュールは、ＥＯチップ（光電子集積装置）４０３と、光ファイバＯｆと、積層部材Ｓｔとで構成される。
【０１４９】
ＥＯチップ４０３は、光電子回路２１６を有するチップ２１５の平坦な上面（部品配設面）２１５ａに位置決めピン２０２と光接続ピン２０７とが垂直に突設されてなり、これら位置決めピン２０２及び光接続ピン２０７の配置は、光接続ピン２０７の基端が光電子回路２１６に光学的に接続されている点を除き、図１２の光配線基板４０１の位置決めピン２０２及び光接続ピン２０７の配置と同様である。
【０１５０】
そして、このＥＯチップ４０３の部品配設面２１５ａに光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔが、図１２の光モジュールと全く同様に積層配置されている。
【０１５１】
従って、本実施の形態６によれば、実施の形態３と同様に、簡単な構成で光配線２０８を外部と容易に接続することが可能なＥＯチップを提供することができる。
【０１５２】
また、本実施の形態６によれば、実施の形態３と同様に、光ファイバＯｆを積層部材Ｓｔとともにその長手方向の位置及び周方向の角度を合わせながら積層することにより、容易にＥＯチップの外部光配線を行うことが可能な光モジュール提供することができる。
【０１５３】
（実施の形態７）
図１７は本発明の実施の形態７による光モジュールの構成を示す外観図であって、図１７(a) は上面図、図１７(b) は正面図、図１７(c) は右側面図である。
【０１５４】
図において、図１３と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態７の光モジュールは、ＥＯチップ４０３と、光ファイバＯｆと、積層部材Ｓｔと、レーザアレイ３０２とで構成される。
【０１５５】
ＥＯチップ４０３は、光電子回路２１６を有するチップ２１５の平坦な上面（部品配設面）２１５ａに、位置決めピン２０２と、光接続ピン２０７と、電極ピン２１０とが垂直に突設されてなり、これら位置決めピン２０２、光接続ピン２０７、及び電極ピン２１０の配置は、光接続ピン２０７の基端が光電子回路２１６に光学的に接続され、電極ピン２１０の基端が光電子回路２１６に電気的に接続されている点を除き、図１３のＥＯボード４０２の位置決めピン２０２、光接続ピン２０７、及び電極ピン２１０の配置と同様である。
【０１５６】
そして、このＥＯチップ４０３の部品配設面２１５ａに光ファイバＯｆ，積層部材Ｓｔ，及びレーザアレイが、図１３の光モジュールと全く同様に配置されている。
【０１５７】
従って、本実施の形態７によれば、実施の形態４と同様に、部品延設領域Ｒ１に光ファイバＯｆを積層部材Ｓｔとともに積層することにより簡単な構成で光配線２０８を外部と容易に接続することが可能であるとともに、電極ピン２１０をレーザアレイ３０２の位置決めに利用し、かつ、電極ピン２１０を通じてレーザアレイ３０２の半導体レーザ２１３に給電するように構成することにより光電子回路を容易に構築することが可能なＥＯチップを提供することができる。
【０１５８】
また、本実施の形態７によれば、実施の形態４と同様に、光ファイバＯｆを積層部材Ｓｔとともにその長手方向の位置及び周方向の角度を合わせながら積層することにより、容易にＥＯチップ４０３の外部光配線を行いかつ光電子回路を構築することが可能な光モジュールを提供することができる。
【０１５９】
（実施の形態８）
図１８は本発明の実施の形態８による光モジュールの構成を示す外観図であって、図１８(a) は上面図、図１８(b) は正面図、図１８(c) は右側面図である。ここで、図１８(a) はチップを除いた状態を示している。
【０１６０】
図において、図１３，及び図１６と同一符号は同一又は相当する部分を示し、本実施の形態８の光モジュールは、ＥＯボード４０２と、該ＥＯボード４０２の部品配設面２０９ａにその部品配設面２１５ａが対向するように配置されたＥＯチップ４０３と、ＥＯボード４０２の部品配設面２０９ａに配置された光ファイバＯｆ，積層部材Ｓｔ，及びレーザアレイ３０２とで構成される。
【０１６１】
そして、ＥＯボード４０２は、図１３のＥＯボード４０２において、位置決めピン２０２のうちの左端に位置する４つのものを、第１，第２の電極ピン２１０ａ，２１０ｂと同じ構造を有しかつそれらより長い電極ピンで構成して第３の電極ピン２１０ｃとし、さらに光接続ピン２０７のうち前側及び後側に位置するものを残してこれを第１の光接続ピン２０７ａとしたものとなっており、また、ＥＯチップ４０３は、光電子回路２１６がＥＯボード４０２の第３の電極ピン２１０ａの先端と電気的に接続され、さらに、図１３のＥＯボード４０２における光接続ピン２０７のうち中央に位置するものに対応する位置に、該光接続ピン２０７と同一の構造を有しかつその基端が光電子回路２１６に光学的に接続された第２の光接続ピン２０７ｂを有している。ここで、ＥＯチップ４０３の部品配設面２１５ａの、第３の電極ピン２１０ｃに対応する位置には、その内面に光電子回路２１６に接続された電極を有する電極孔（図示せず）が配設されており、この電極孔にＥＯボードの第３の電極ピン２１０ｃが嵌挿されることにより、該第３の電極ピン２１０ｃが光電子回路２１６に接続されるようになっている。また、ＥＯボード４０２とＥＯチップ４０３とは、図示されない位置決め手段及び固定手段により着脱自在となっている。
【０１６２】
そして、中央の第１の部品延設領域に配置される光ファイバＯｆがＥＯチップ４０３の第２の光接続ピン２０７ｂと双方の側面のレンズ作用を利用して光接続される点を除き、図１３の光モジュールと同様にして、ＥＯボード４０２の部品配設面２０９ａに光ファイバＯｆ，積層部材Ｓｔ，及びレーザアレイ３０２が配置されている。
【０１６３】
次に、以上のように構成された光モジュールの動作を説明する。
【０１６４】
本光モジュールでは、レーザアレイ３０２の半導体レーザ２１３が、ＥＯボード４０２の電気配線２１１から給電されてレーザ光を出射する。そして、レーザアレイ３０２の前側及び後側の半導体レーザ２１３から出射されたレーザ光は、前側及び後側の光ファイバＯｆに入射し、それぞれＥＯボード４０２の第１の光接続ピン２０７ａを通って光配線２０８に伝搬される。また、レーザアレイ３０２の中央の半導体レーザ２１３から出射されたレーザ光は、中央の光ファイバＯｆに入射し、ＥＯチップ４０３の第２の光接続ピン２０７ｂを通って光電子回路２１６に伝搬される。また、ＥＯボード４０２の電気配線２１１とＥＯチップ４０３の光電子回路２０９とが電気的に接続される。
【０１６５】
以上のように、本実施の形態８においては、実施の形態４の光モジュールにおいて、ＥＯチップ４０３が基板２０９の部品配設面２０９ａに対向するように配置され、少なくとも基板２０９の電極ピン２１０ｃがＥＯチップ４０３の光電子回路２１６に電気的に接続されてなるものとしたので、ＥＯボード４０２とＥＯチップ４０３との間に、所望の光配線又は光電子回路を容易に構築可能な光モジュールを提供することができる。
【０１６６】
また、本実施の形態８においては、位置決めピンの２０２の一部を、同一形状の電極ピン２１０ｃで構成するようにしたので、位置決めピン２０２を節約することができる。
【０１６７】
なお、上記実施の形態２，３，４，６，７，８において、第１の部品延設領域Ｒ１にのみ光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを配置しているが、実施の形態１と同様に、第２の部品延設領域Ｒ２にも光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを配置して所望の光ファイバ間を双方の側面のレンズ作用を利用して光接続するようにしてもよい。また、そのように双方の側面のレンズ作用を利用して光接続された一方の光ファイバと、光素子アレイ３０１，３０２の光素子２０３，２１３、又は光接続ピン２０７とを、双方の側面のレンズ作用を利用して光接続するようにしてもよい。
また、上記実施の形態４，７，８において、電極ピン２１０を増設し、それらを実施の形態５と同様にジャンパ部材３０３を用いて電気的に接続するようにしてもよい。
【０１６８】
また、上記実施の形態８において、ＥＯボード４０２とＥＯチップ４０３との間を光接続ピン２０７で接続するようにしてもよい。
【０１６９】
また、上記実施の形態８において、ＥＯボード４０２ではなくＥＯチップ４０３に位置決めピン２０２を配設し、光ファイバＯｆ及び積層部材ＳｔをＥＯチップ４０３側に配置するようにしてもよい。
【０１７０】
また、上記実施の形態１〜８では、位置決めピン２０２又は電極ピン２１０を円柱形状としているが、これらは光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔを積層しようとしている高さまで一定の径を有すればよく、先端の形状は問わない。また、断面も円形には限られず、例えば、４角形，３角形等としてもよい。
【０１７１】
また、上記実施の形態２，４，７，８において、光素子アレイ３０１，３０２は、嵌合孔３０１ａ，３０２ａを有するものとしているが、これを図１５に示すジャンパ部材３０３のように、半開状の嵌合溝３０２ｂを有するものとしてもよい。また、光素子アレイ３０１，３０２を位置決めピン２０２又は電極ピン２１０に嵌入するようにしているが、これらを位置決めピン２０２又は電極ピン２１０間に嵌挿することにより位置決めするようにしてもよい。
【０１７２】
また上記実施の形態６，７，８において、ＥＯチップを用いているが、これは平坦な部品配設面を有する光電子集積装置の一例を示したものであり、ＥＯチップに代えて、例えば、フレーム等の固定部材の中央部にＥＯチップを、周辺部にＥＯチップとボンディングワイヤで接続されたボンディングパッドをそれぞれ配設したパッケージであって、該固定部材の一部に平坦な部品配設面を有するようなものを用いてもよい。
【０１７３】
また、上記実施の形態１〜８では、積層配置された光ファイバＯｆ及び積層部材Ｓｔ、及び光素子アレイ３０１，３０２を接着剤で固定するようにしたが、例えば、位置決めピン２０２，電極ピン２１０との嵌合孔を有する押さえ板で押さえることにより固定するようにしてもよい。
また、上記実施の形態２において、レンズアレイ３０１を固定する位置決めピン２０２（係合ピン）を１本とするとともに該係合ピン及びレンズアレイ３０１の嵌合孔３０１ａの断面形状を異形（３角形、４角形等）とし、それにより１本の係合ピンでレンズアレイ３０１を位置決めするようにしてもよい。
【０１７４】
また、上記実施の形態３，４，６，７，８において、光導波部材Ｏｆと光接続ピン２０７とを光コネクタで光接続するようにしてもよい。
【０１７５】
また、上記実施の形態１〜８において、部品延設領域Ｒ１，Ｒ２の片側に位置する位置決めピン２０２（並列方向保持手段）に代えて、例えば、Ｖ溝を有する固定台の該Ｖ溝で位置決めされた光ファイバＯｆ等、他の並列方向保持手段を用いるようにしてもよい。この場合でも、なお、他方の側の位置決めピン２０２が並列方向保持手段として用いられているため、簡単な構成で多数本の光ファイバを並列に密接配置することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１７６】
本発明の光学台は、多数本の光導波部材を密接して並列配置するための台として、有用である。
【符号の説明】
【０１７７】
１ コア、２ クラッド、１００ ロッドレンズ、１０１ 半板部、１０２ 半円部、２０１ 基台、２０１ａ，２０６ａ，２０９ａ，２１５ａ 部品配設面、２０２ 位置決めピン、２０３ 集光レンズ、２０４ レンズの中心軸、２０６，２０９ 基板、２０７ 光接続ピン、２０７ａ 第１の光接続ピン、２０７ｂ 第２の光接続ピン、２０８ 光配線、２１０ 電極ピン、２１０ａ 第１の電極ピン、２１０ｂ 第２の電極ピン、２１０ｃ 第３の電極ピン、２１１ 電気配線、２１２ 電極ピン接触用電極、２１３ 半導体レーザ、２１４ レーザ光出射孔の中心軸、２１５ チップ、２１６ 光電子回路、３０１ レンズアレイ、３０１ａ，３０２ａ，３０３ａ 嵌合孔、３０２ レーザアレイ、３０３ ジャンパ部材、３０３ｂ 嵌合溝、４００ 光学台、４０１ 光配線基板、４０２ ＥＯボード、４０３ ＥＯチップ、Ａｘ 光ファイバの中心軸、Ａｘ１ 第１の光ファイバの中心軸、Ａｘ２ 第２の光ファイバの中心軸、Ａｘ３ 第１の光ファイバ／第２の光ファイバ直交軸、Ａｘ４ 第１の光ファイバの傾斜端面の中心軸、Ａｘ５ 第２の光ファイバの傾斜端面の中心軸、Ａｘ６ ロッドレンズの中心軸、Ａｘ７ 第３の光ファイバの中心軸、Ｃｐ１ 第１の光ファイバの傾斜端面の中心点、Ｃｐ２ 第２の光ファイバの傾斜端面の中心点、ｄ 光ファイバ間隔、Ｆ 傾斜端面、Ｆ１ 第１の光ファイバの傾斜端面、Ｆ２ 第２の光ファイバの傾斜端面、Ｆ３ 第３の光ファイバの傾斜端面、ｎc クラッドの屈折率、ｎe 等価屈折率、Ｏｆ 光ファイバ、Ｏｆ１ 第１の光ファイバ、Ｏｆ２ 第２の光ファイバ、Ｏｆ３ 第３の光ファイバ、Ｐ１〜Ｐ３ ポート、Ｒ１ 第１の部品延設領域、Ｒ１ａ 後側の第１の部品延設領域、Ｒ１ｂ 前側の第１の部品延設領域、Ｒ２ 第２の部品延設領域、Ｓ 傾斜端面Ｆ１及び傾斜端面Ｆ３の間隔、Ｓｔ 積層部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その表面に部品配設面を有し、該部品配設面上に仮想されある方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の第１の部品延設領域を有する基台と、該基台の部品配設面に垂直に突設され、上記１以上の第１の部品延設領域の各々の一方の側縁に沿って複数配置され、かつ少なくとも所定の高さまで一定の径を有するように形成された位置決めピンと、上記１以上の第１の部品延設領域の各々の他方の側縁に沿って配置されたＶ字状またはＵ字状の溝と、上記基台の部品配設面に垂直に突設された１以上の係合ピンとを有する光学台と、
上記溝により位置決めされ、かつ上記光学台の基台の部品配設面から所定の高さを有するよう配置された１以上の並列方向保持部材と、
光を透過可能な材料からなり、その断面が円形で柱形状を有し、その中心軸に沿って光が伝搬可能なように断面方向に屈折率を異ならしめてなる光導波部材と、
光の物理量を変化せしめる光素子を二次元方向に１以上配置してなる光素子アレイとを備え、
上記光素子アレイは、上記光学台の上記係合ピンにより、光素子が該光学台の一部又は全部の上記第１の部品延設領域に位置するよう位置決めされ、
上記光導波部材は、上記光学台の上記光素子が位置する第１の部品延設領域に、１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並ぶようにして、１層以上配置され、かつ該１層以上配置された部品延設領域の光導波部材が上記光素子と光結合されるように配置されてなることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
その表面に部品配設面を有し、該部品配設面上に仮想されある方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の第１の部品延設領域、及び該第１の部品延設領域に垂直な方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の第２の部品延設領域を有する基台と、該基台の部品配設面に垂直に突設され、上記１以上の第１の部品延設領域、及び上記１以上の第２の部品延設領域の各々の一方の側縁に沿って複数配置され、かつ少なくとも所定の高さまで一定の径を有するように形成された位置決めピンと、上記基台の部品配設面に垂直に突設された１以上の係合ピンと、上記１以上の第１の部品延設領域及び／または上記１以上の第２の部品延設領域の各々の他方の側縁に沿って配置されたＶ字状またはＵ字状の溝とを備える光学台と、
上記溝により位置決めされ、かつ上記光学台の基台の部品配設面から所定の高さを有するよう配置された１以上の並列方向保持部材と、
光を透過可能な材料からなり、その断面が円形で柱形状を有し、その中心軸に沿って光が伝搬可能なように断面方向に屈折率を異ならしめてなる光導波部材と、
光の物理量を変化せしめる光素子を二次元方向に１以上配置してなる光素子アレイとを備え、
上記光素子アレイは、上記光学台の上記係合ピンにより、光素子が１以上の上記第１の部品延設領域又は第２の部品延設領域に位置するよう位置決めされ、
上記光導波部材は、上記光学台の上記光素子が位置する部品延設領域に、１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並ぶようにして、１層以上配置され、かつ該１層以上配置された部品延設領域の光導波部材が上記光素子と光結合されるように配置されてなることを特徴とする光モジュール。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載の光モジュールにおいて、
上記光学台の上記光素子が位置する部品延設領域に配置される上記光導波部材の一部に代えて、他の光導波部材と同一形状の積層部材が配置されてなることを特徴とする光モジュール。
【請求項１】
その表面に部品配設面を有し、該部品配設面上に仮想されある方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の第１の部品延設領域を有する基台と、該基台の部品配設面に垂直に突設され、上記１以上の第１の部品延設領域の各々の一方の側縁に沿って複数配置され、かつ少なくとも所定の高さまで一定の径を有するように形成された位置決めピンと、上記１以上の第１の部品延設領域の各々の他方の側縁に沿って配置されたＶ字状またはＵ字状の溝と、上記基台の部品配設面に垂直に突設された１以上の係合ピンとを有する光学台と、
上記溝により位置決めされ、かつ上記光学台の基台の部品配設面から所定の高さを有するよう配置された１以上の並列方向保持部材と、
光を透過可能な材料からなり、その断面が円形で柱形状を有し、その中心軸に沿って光が伝搬可能なように断面方向に屈折率を異ならしめてなる光導波部材と、
光の物理量を変化せしめる光素子を二次元方向に１以上配置してなる光素子アレイとを備え、
上記光素子アレイは、上記光学台の上記係合ピンにより、光素子が該光学台の一部又は全部の上記第１の部品延設領域に位置するよう位置決めされ、
上記光導波部材は、上記光学台の上記光素子が位置する第１の部品延設領域に、１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並ぶようにして、１層以上配置され、かつ該１層以上配置された部品延設領域の光導波部材が上記光素子と光結合されるように配置されてなることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
その表面に部品配設面を有し、該部品配設面上に仮想されある方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の第１の部品延設領域、及び該第１の部品延設領域に垂直な方向に直線的かつ帯状に延びる１以上の第２の部品延設領域を有する基台と、該基台の部品配設面に垂直に突設され、上記１以上の第１の部品延設領域、及び上記１以上の第２の部品延設領域の各々の一方の側縁に沿って複数配置され、かつ少なくとも所定の高さまで一定の径を有するように形成された位置決めピンと、上記基台の部品配設面に垂直に突設された１以上の係合ピンと、上記１以上の第１の部品延設領域及び／または上記１以上の第２の部品延設領域の各々の他方の側縁に沿って配置されたＶ字状またはＵ字状の溝とを備える光学台と、
上記溝により位置決めされ、かつ上記光学台の基台の部品配設面から所定の高さを有するよう配置された１以上の並列方向保持部材と、
光を透過可能な材料からなり、その断面が円形で柱形状を有し、その中心軸に沿って光が伝搬可能なように断面方向に屈折率を異ならしめてなる光導波部材と、
光の物理量を変化せしめる光素子を二次元方向に１以上配置してなる光素子アレイとを備え、
上記光素子アレイは、上記光学台の上記係合ピンにより、光素子が１以上の上記第１の部品延設領域又は第２の部品延設領域に位置するよう位置決めされ、
上記光導波部材は、上記光学台の上記光素子が位置する部品延設領域に、１つの部品延設領域の幅方向に同一径のものが丁度整数本並ぶようにして、１層以上配置され、かつ該１層以上配置された部品延設領域の光導波部材が上記光素子と光結合されるように配置されてなることを特徴とする光モジュール。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載の光モジュールにおいて、
上記光学台の上記光素子が位置する部品延設領域に配置される上記光導波部材の一部に代えて、他の光導波部材と同一形状の積層部材が配置されてなることを特徴とする光モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−１３４４８５（Ｐ２０１０−１３４４８５Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５８１８５（Ｐ２０１０−５８１８５）
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【分割の表示】特願２００８−１７１１５４（Ｐ２００８−１７１１５４）の分割
【原出願日】平成９年１２月１２日（１９９７．１２．１２）
【出願人】（５９７０８６２９８）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【分割の表示】特願２００８−１７１１５４（Ｐ２００８−１７１１５４）の分割
【原出願日】平成９年１２月１２日（１９９７．１２．１２）
【出願人】（５９７０８６２９８）
【Ｆターム（参考）】
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