光学装置及び光学装置の製造方法
【課題】筐体のサイズを小型にできるとともに気密封止をすることができ、尚且つ気密封止工程による光学特性の劣化を引き起こさない光学装置及び光学装置の製造方法を提供する。
【解決手段】第１の光学部品１０１と該第１の光学部品１０１より狭い幅を有する第２の光学部品１０２とを筐体内に収容して該筐体を気密封止した光学装置において、前記筐体は、前記第１の光学部品１０１を収容する第１筐体２０１、及び、前記第１筐体２０１よりも狭い幅を有し、前記第２の光学部品１０２の少なくとも一部を収容する第２筐体２０２から構成され、前記第１筐体２０１と前記第２筐体２０２の境界は、高周波誘導加熱によって半田３００を溶融して接合されている。
【解決手段】第１の光学部品１０１と該第１の光学部品１０１より狭い幅を有する第２の光学部品１０２とを筐体内に収容して該筐体を気密封止した光学装置において、前記筐体は、前記第１の光学部品１０１を収容する第１筐体２０１、及び、前記第１筐体２０１よりも狭い幅を有し、前記第２の光学部品１０２の少なくとも一部を収容する第２筐体２０２から構成され、前記第１筐体２０１と前記第２筐体２０２の境界は、高周波誘導加熱によって半田３００を溶融して接合されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体内に光学部品を収容した光学装置及び光学装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば光通信用の光学装置（光変調器、光送信器、光受信器、光合分波器、光増幅器など）は、動作特性の長期信頼性を確保するために、シーム溶接等により筐体を気密封止している（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２９１８５号公報
【特許文献２】特開２００６−３３９３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シーム溶接をする場合、溶接箇所は１０００℃近くまで加熱される。また、溶接箇所から離れた部分でも、２５０〜３００℃程度に筐体が加熱されることがある。
一方、光学装置の小型化を図るために、筐体のサイズを内部に収容される光学部品のサイズに近付けた筐体の設計が必要となることもある。例えば、後述する図４の光変調器１００２のように、変調器本体１０１０に比べて偏波合成部１０２１が細長い形状をしている場合、偏波合成部１０２１を収容する筐体部分を偏波合成部１０２１に合わせて細くすることで、光学装置を小型化することが可能である。
【０００５】
しかしながら、筐体のサイズを光学部品のサイズに近付けると、筐体の内壁が光学部品のごく近傍に位置することになるため、シーム溶接をした際に、光学部品が筐体から受ける熱の影響が増大し、光学部品の特性が大きく劣化してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、筐体のサイズを小型にできるとともに気密封止をすることができ、尚且つ気密封止工程による光学特性の劣化を引き起こさない光学装置及び光学装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、第１の光学部品と第２の光学部品とを筐体内に収容して該筐体を気密封止した光学装置において、前記筐体は、前記第１の光学部品を収容する第１筐体、及び、前記第１筐体よりも狭い幅を有し、前記第２の光学部品の少なくとも一部を収容する第２筐体から構成され、前記第１筐体と前記第２筐体の境界は、高周波誘導加熱によって半田を溶融して接合されていることを特徴とする。
また、本発明は上記光学装置において、前記第１の光学部品は、光導波路及び該光導波路に電界を印加するための電極を有する光導波路素子と、前記光導波路の伝搬光を変調するための変調電圧を前記電極に供給する回路基板と、を備え、前記光導波路素子と前記回路基板は、前記第１筐体の幅方向に隣接して配置され、前記第２の光学部品は、空間光学系を副筐体内に収容して構成されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、第１の光学部品と光ファイバが接続された第２の光学部品とが筐体内に収容された光学装置を製造する方法であって、前記第１の光学部品を収容するための第１筐体よりも狭い幅を有する第２筐体に前記第２の光学部品の少なくとも一部を収容して、前記第２の光学部品に接続された光ファイバと前記第２筐体とを封止する第１工程と、前記第１筐体と前記第１工程後の前記第２筐体とを、高周波誘導加熱によって半田を溶融することにより接合する第２工程と、前記第１の光学部品と前記第２工程後の前記第２の光学部品とを光学的に結合させる第３工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明は、第１の光学部品と光ファイバが接続された第２の光学部品とが筐体内に収容された光学装置を製造する方法であって、前記第１の光学部品を収容するための第１筐体よりも狭い幅を有する第２筐体に前記第２の光学部品の少なくとも一部を収容して、前記第１筐体と前記第２筐体とを、高周波誘導加熱によって半田を溶融することにより接合する第１工程と、前記第１の光学部品と前記第１工程後の前記第２の光学部品とを光学的に結合させる第２工程と、前記第２工程の後、前記第２の光学部品に接続された光ファイバと前記第２筐体とを封止する第３工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明は、第１の光学部品と光ファイバが接続された第２の光学部品とが筐体内に収容された光学装置を製造する方法であって、前記第１の光学部品を収容するための第１筐体よりも狭い幅を有する第２筐体に前記第２の光学部品の少なくとも一部を収容して、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品とを光学的に結合させる第１工程と、前記第１工程の後、前記第１筐体と前記第２筐体とを、高周波誘導加熱によって半田を溶融することにより接合する第２工程と、前記第２工程の後、前記第２の光学部品に接続された光ファイバと前記第２筐体とを封止する第３工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、第１筐体と第２筐体の接合に高周波誘導加熱を用いているので、接合部分の温度上昇をシーム溶接等の場合に比べて低く抑えつつ、筐体の気密封止をすることができる。また、温度上昇が小さいので、第１筐体よりも幅が狭い形状を有する（つまり小型の）第２筐体から第２の光学部品への熱の影響が少ない。そのため、気密封止工程による光学特性の劣化を抑えることができる。したがって、気密封止され、良好な光学特性を有し、且つ小型の光学装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による光学装置の構成を示す図である。
【図２】光学装置を製造する際の各工程を順に示した図である。
【図３】高周波誘導加熱の詳細を示す図である。
【図４】第１の光学部品と第２の光学部品の具体例である、光変調器の構成を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態による光学装置１０の構成を示す図である。同図（Ａ）は、光学装置１０を上面から見た断面図を表し、同図（Ｂ）は、光学装置１０を同図（Ａ）内に示した矢印Ｚの方向から見た正面図を表している。
【００１２】
光学装置１０は、第１筐体２０１と第２筐体２０２からなる筐体の内部に第１の光学部品１０１と第２の光学部品１０２が収容された構造を有する。本実施形態において、光学装置１０は、光通信用の光学装置である。光通信用の光学装置として、例えば、光変調器、光送信器、光受信器、光合分波器、光増幅器などがあり、第１の光学部品１０１や第２の光学部品１０２は、適宜、それらのいずれかに応じた光学部品が利用される。
【００１３】
第１の光学部品１０１は、ある所定の機能を持った光導波路やバルクの光学素子、あるいはそれらを一体に組み立てた光モジュール等であり、その内部を通過してきた光を第２の光学部品１０２の側へ出射する（または、第２の光学部品１０２からの光が第１の光学部品１０１へ入射される）。なお、第１の光学部品１０１は、上記光導波路等に所定の電気信号を供給する回路基板を含んでいてもよい。第２の光学部品１０２は、第１の光学部品１０１と同様、ある所定の機能を持った光導波路やバルクの光学素子、あるいはそれらを一体に組み立てた光モジュール等であり、第１の光学部品１０１から出射された光が入射される（または、第１の光学部品１０１の側へ光を出射する）。
【００１４】
第１の光学部品１０１と第２の光学部品１０２とは、両者を入出射する光の結合効率が最適となるような位置関係に調整されて、互いに向かい合った端面が接着剤等を用いて接合されている。また、第２の光学部品１０２の第１の光学部品１０１と反対の面には、光ファイバ１０３が接続されている。光ファイバ１０３の表面には、少なくともその一部に金メッキが施されている。
【００１５】
第１の光学部品１０１は、平板状の形状を有し、上面から見た幅がＷ１である。上記のように第１の光学部品１０１に回路基板が含まれる場合には、回路基板の幅もＷ１に含まれるとする。ここで、幅とは、第１の光学部品１０１と第２の光学部品１０２が並んでいる方向に垂直な方向の寸法のことをいう。第２の光学部品１０２は、円筒状の形状を有し、幅（直径）がＷ１よりも小さいＷ２である。
【００１６】
第１筐体２０１は、第１の光学部品１０１の全体と第２の光学部品１０２の一部を収容する筐体である。図１（Ａ）の点線Ｘで示す位置よりも第１の光学部品１０１の側において、第１筐体２０１は、下面Ｍ２及び側面Ｍ３，Ｍ４の３面で囲まれ、上面Ｍ１の１面が開放された直方体状の形状を有している。この直方体部分の幅はＷ３（＞Ｗ１）である。また、点線Ｘの位置に対して反対側の部分において、第１筐体２０１は、円筒状の形状を有している。この円筒部分には、第２の光学部品１０２のみが収容されるので、その幅（円筒の直径）は、直方体部分の幅Ｗ３より小さいＷ４（＞Ｗ２）である。
【００１７】
第２筐体２０２は、第２の光学部品１０２の残りの一部を収容する筐体であり、第１筐体２０１の円筒部分と同じ幅（直径）Ｗ４を持つ円筒状の形状を有している。また、第２筐体２０２の上面Ｍの中央には、第２筐体２０２の外部（図の上側）及び内部（図の下側）に向かってそれぞれ突出した突出部２０２Ａを有する、光ファイバ１０３を通すための穴が形成されている。
【００１８】
第１筐体２０１と第２筐体２０２は、互いの円筒部分の端面が半田３００によって接合され、１つの筐体を形成している。当該箇所の接合の具体的方法については後述する。更に、第１筐体２０１の直方体部分の開放された上面Ｍ１の部分には、蓋２０３が溶接（例えばシーム溶接）等により接合されている。また、第２筐体２０２の突出部２０２Ａを有する穴と金メッキされた光ファイバ１０３は、半田４００によって接合されている。このように、半田及び溶接による各部の接合によって、筐体の気密封止が施されている。
【００１９】
上記筐体の内部において、第１の光学部品１０１は、第１筐体２０１の直方体部分に収容されており、第２の光学部品１０２は、第２筐体２０２，第１筐体２０１の円筒部分，及び第１筐体２０１の直方体部分にわたって収容されている。
【００２０】
次に、光学装置１０の製造（組立て）方法を説明する。図２は、光学装置１０を製造する際の各工程を（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の順に示した図である。
【００２１】
まず、図２（Ａ）に示すように、第２筐体２０２の突出部２０２Ａを有する穴に、第２の光学部品１０２に接続されている金メッキ付きの光ファイバ１０３を通し、光ファイバ１０３と穴の隙間に挿入された半田４００を溶融させて固化させることで、光ファイバ１０３の表面の金メッキと第２筐体２０２の穴とを接合（封止）する。
【００２２】
次に、図２（Ｂ）に示すように、第２筐体２０２と第１筐体２０１の円筒部分の端面の間に半田３００を介挿した状態で、半田３００を溶融させて固化させることで、第１筐体２０１と第２筐体２０２とを接合（封止）する。なお、この時、第２の光学部品１０２は第１筐体２０１と第２筐体２０２の内側に挿入されている。半田３００の溶融は、高周波誘導加熱によって行う。
【００２３】
図３は、この工程における高周波誘導加熱の詳細を示す図である。図３に示すように、まず、半田３００（第１筐体２０１の円筒部分と同じ径を持つ円状の形状）を第１筐体２０１と第２筐体２０２の間に介挿して三者を接触させる。次に、ワークコイル（銅板）９００の円状の穴部９００Ａを第２筐体２０２にくぐらせて、ワークコイル９００を、半田３００を介挿した位置に配置する。この状態で、ワークコイル９００の端子９０１，９０２間に高周波の電流を流すと、ワークコイル９００の円状の穴部９００Ａの周囲に高周波電流が周回して流れ、この高周波の周回電流により、半田３００及びそのごく近傍の筐体円筒部分に高周波電流が誘導される。そして、誘導された電流によってジュール熱が発生し、半田３００が溶融する。
なお、高周波誘導加熱に関する文献として、例えば、特開２００６−１２９１８５号公報や特開２００６−３３９３０７号公報がある。
【００２４】
上記の高周波誘導加熱を用いる場合、半田及び筐体側に誘導される電流の大きさは、ワークコイル９００側に流れる電流との距離によって敏感に変化する。つまり、ワークコイル９００の円状の穴部９００Ａの径を変えると半田及び筐体側に誘導される電流の大きさは変化し、誘導される電流を最大にする（誘導効率を最大にする）ための穴部９００Ａの径の最適値が存在する。
【００２５】
ワークコイル９００の穴部９００Ａの径を当該最適値としたとき、ワークコイル９００に流す電流の大きさによって、半田３００の部分の加熱温度を調節することが可能である。例えば、半田３００が溶融する２００℃近辺の加熱温度が得られるように、ワークコイル９００の電流を設定すればよい。
【００２６】
また、このとき、第１筐体２０１と第２筐体２０２の円筒部分において、高周波誘導加熱の誘導効率は、半田３００の位置から（図３の上方向又は下方向へ）離れるにつれて急速に低下する。そのため、誘導される電流は、半田３００とそのごく近傍の筐体部分に集中することになり、加熱される範囲が局所的となる。よって、第２筐体２０２の内壁及び第１筐体２０１の円筒部分の内壁と第２の光学部品１０２との距離ｄ２が、第１筐体２０１の直方体部分の内壁と第２の光学部品１０２との距離ｄ１より短くても（図１（Ａ）参照）、半田３００を加熱する際の熱が第２の光学部品１０２の光学特性に与える影響を小さく抑えることができる。これにより、第２筐体２０２（及び第１筐体２０１の円筒部分）のサイズ（幅Ｗ４）を第１筐体２０１（の直方体部分）のサイズ（幅Ｗ３）より小さくすることが可能となり、且つ気密性及び光学特性についても良好な光学装置１０が実現可能である。
【００２７】
図２（Ｂ）の工程の後、図２（Ｃ）に示すように、第１の光学部品１０１と第２の光学部品１０２の光学的結合を行う。
その後、第１筐体２０１の上面Ｍ１に蓋２０３をシーム溶接により接合させる。このとき、溶接箇所の温度は高周波誘導加熱の際よりも高い温度になる。しかし、例えば、図１（Ａ）に示す溶接箇所Ｐにおいて蓋２０３と第２の光学部品１０２との距離ｄ４は、上述した高周波誘導加熱をする際の第２筐体２０２と第２の光学部品１０２との距離ｄ３よりも長いため（図１（Ｂ）参照）、蓋２０３を溶接する際の熱が第２の光学部品１０２の光学特性に与える影響は極めて僅かである。
【００２８】
次に、第１の光学部品１０１と第２の光学部品１０２の具体例を説明する。図４は、ＬＮ基板上に導波路及び変調電極が形成された変調器本体１０１０と、変調器本体１０１０からの出力光を偏波合成する空間コリメート光学系による偏波合成部１０２１とを有して構成される光変調器１００２の構成を示す上面図であって、同図において、変調器本体１０１０が第１の光学部品１０１に対応し、偏波合成部１０２１が第２の光学部品１０２に対応する。また、図示は省略するが、変調器本体１０１０の横（図中の上又は下）には、変調器本体１０１０に変調電圧を供給する回路基板が隣接して設けられており、この回路基板も第１の光学部品１０１の一部であるとする。
【００２９】
変調器本体１０１０は、マッハツェンダー導波路ＭＡの両アームにマッハツェンダー導波路ＭＢ，ＭＣが設けられ、マッハツェンダー導波路ＭＢの両アームにマッハツェンダー導波路１１０１，１１０２が、マッハツェンダー導波路ＭＣの両アームにマッハツェンダー導波路１１０３，１１０４が、それぞれ設けられた入れ子構造を有する。即ち、入力ファイバ１１０５からマッハツェンダー導波路ＭＡの入力導波路１１０６へ導入された入力光は、アーム上のマッハツェンダー導波路ＭＢとＭＣへ分岐して入力される。また、マッハツェンダー導波路ＭＢへの入力光は、マッハツェンダー導波路１１０１と１１０２へ分岐して入力され、マッハツェンダー導波路ＭＣへの入力光は、マッハツェンダー導波路１１０３と１１０４へ分岐して入力される。更に、マッハツェンダー導波路１１０１と１１０２からの出力光は、マッハツェンダー導波路ＭＢにより合波され、マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１１０８へ導入され、マッハツェンダー導波路１１０３と１１０４からの出力光は、マッハツェンダー導波路ＭＣにより合波され、マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１１０９へ導入される。
【００３０】
マッハツェンダー導波路１１０１〜１１０４は、それぞれに設けられた変調電極とともにＬＮ光変調器を形成している。各ＬＮ光変調器１１０１〜１１０４の変調電極には、不図示の回路基板に設けられた駆動回路から２５Ｇｂ／ｓの駆動信号が与えられ、各ＬＮ光変調器１１０１〜１１０４は、２５Ｇｂ／ｓで変調された変調光を出力する。ここで、マッハツェンダー導波路ＭＢのＬＮ光変調器１１０１と１１０２の変調方式は、ＤＱＰＳＫ（差動四相位相偏移変調）を用いる。マッハツェンダー導波路ＭＣのＬＮ光変調器１１０３と１１０４の変調方式も同様である。これにより、マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１１０８，１１０９へは、それぞれ５０Ｇｂ／ｓの変調光が入力されることになる。
【００３１】
マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１１０８の途中には、偏波回転手段１１０７が設けられている。偏波回転手段１１０７は、アーム１１０８を伝搬する光の偏波面を９０°回転させる機能を有する。これにより、マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１１０８とアーム１１０９をそれぞれ伝搬する光は、互いに偏波面が９０°傾いた状態になる。偏波回転手段１１０７としては、例えば、ＬＮ基板に形成した溝に１／２波長板を埋め込んだ構成とすることができる。また、ＬＮ基板の導波路端面や２穴フェルールコリメータ１１１１の端面に１／２波長板を貼り付けた構成とすることもできる。なお、１／２波長板を設けたことにより発生する２つの光路の光路差を補償するため、所定の光学的長さを有する板を光路中に挿入することが望ましい。
なお、アーム１１０８を伝搬する光の偏波面を４５°回転させ、アーム１１０９を伝搬する光の偏波面を逆方向に４５°回転させる構成とすることで、両者の偏波面を互いに９０°傾かせるようにしてもよい。
【００３２】
マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１１０８と１１０９は、変調器本体（ＬＮ基板）１０１０の出力側端面（図４において右側の端面）において、２穴フェルールコリメータ１１１１の２穴の間隔と同じ間隔を持つようにして配置される。この配置間隔は、例えば１２５μｍ〜１５０μｍ程度である。なお、ＬＮ基板の出力側端面は、反射を防止するため、光の出射方向に対して５°程度の角度を有するように研磨するか、無反射（ＡＲ）コーティングを施すことが好ましい。
【００３３】
偏波合成部１０２１は、円筒型の金属性筐体１１１８内に、２穴フェルールコリメータ１１１１と偏波合成素子１１１０と１穴フェルールコリメータ１１１２の各光学素子が変調器本体１０１０の側からこの順序で配置されてなる、空間コリメート光学系として構成されている。
【００３４】
２穴フェルールコリメータ１１１１は、２穴フェルールの２つの穴部にそれぞれ偏波保持ファイバからなるファイバコリメータを内蔵した構成を有する。このファイバコリメータは、ファイバと同じ直径を持つロッド状のレンズをファイバと融着して一体構造としたものであり、レンズドファイバとも呼ばれるものである。各偏波保持ファイバは、その偏波方向を、変調器本体１０１０の２つの出力導波路１１０８，１１０９から出射される各変調光の偏波方向と合うように設定する。また、ファイバコリメータの両端面（図４において右側の入射端面及び左側の出射端面）には、無反射（ＡＲ）コーティングを施すことが好ましい。このような構成の２穴フェルールコリメータ１１１１は、ＬＮ基板の導波路端面で出力導波路１１０８，１１０９と光軸が合った状態となるようにしてバットジョイントされている。
これにより、変調器本体１０１０の出力導波路１１０８，１１０９からの各変調光が、偏波合成部１０２１の２穴フェルールコリメータ１１１１のファイバコリメータへ入射され、更に、このファイバコリメータから偏波合成素子１１１０へ向けて出射される。
【００３５】
偏波合成素子１１１０は、互いの偏波面が９０°傾いた状態で異なる入射位置に入射された２つの光を、同一の光路上に出射する機能を有する。ここでは、偏波合成素子１１１０は、互いの偏波面が９０°傾いた状態で出力された２穴フェルールコリメータ１１１１からの各変調光を、出射側（出力ファイバ１１１３側）端面の同一位置から出力ファイバ１１１３の光軸に沿って出射する。これにより、５０Ｇｂ／ｓの変調光が偏波合成されてなる１００Ｇｂ／ｓの変調光が得られる。
【００３６】
偏波合成素子１１１０としては、例えば、ルチルや方解石から作られたものを用いることができるが、特に、ルチル等の同一厚の２枚の板（偏光分離板１１１０Ａ，１１１０Ｂ）をその光学軸が直交するように貼り合わせて構成されるサバール板を用いるのが好適である。サバール板を用いることにより、アーム１１０８からの光とアーム１１０９からの光の光路長が等しくなるので、２つの光を光路差ゼロで偏波合成することができる。なお、サバール板以外の偏波合成素子を用いて、２つの偏波の間に生じる光路差を補償する構成としてもよい。
【００３７】
１穴フェルールコリメータ１１１２は、１穴フェルールの穴部にシングルモードファイバを用いたファイバコリメータを内蔵した構成を有し、２穴フェルールコリメータ１１１１と対向して配置される。
ここで、偏波合成素子１１１０の波長分散によって、変調器本体１０１０の出力導波路１１０８から出射された変調光と出力導波路１１０９から出射された変調光の偏波合成後の各位置、即ち、偏波合成素子１１１０からの各出射位置が、波長とともに変化する。より詳しくは、短波長の場合と長波長の場合とで、出力導波路１１０８からの変調光と出力導波路１１０９からの変調光（一方がＰ偏波、他方がＳ偏波）の出力の中心の位置関係が逆転する。したがって、１穴フェルールコリメータ１１１２の配置位置を、ファイバコリメータがＰ偏波とＳ偏波のほぼ中心となるように設定する。これにより、波長が変化して各偏波の結合位置が変化したとしても、両偏波の出力位置のずれ量がほぼ同程度となるので、偏波依存性損失（ＰＤＬ）を低減することができる。
【００３８】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、第１の光学部品１０１，第２の光学部品１０２，第１筐体２０１，及び第２筐体２０２の形状は上記説明したものに限定されない。第２筐体２０２の形状、及び第２筐体２０２と接合される部分の第１筐体２０１の形状は、上記実施形態のように円筒状であることが好ましいが、高周波誘導加熱によって接合が可能な形状であれば、任意である。
【００３９】
また、上述（図２）した光学装置１０の製造工程を、次の（Ａ’），（Ｂ’），（Ｃ’）の順、あるいは、（Ａ”），（Ｂ”），（Ｃ”）の順で行うよう変更してもよい。
（Ａ’）第２筐体２０２の突出部２０２Ａを有する穴に、第２の光学部品１０２に接続されている金メッキ付きの光ファイバ１０３を通す。そして、第２筐体２０２と第１筐体２０１の円筒部分の端面の間に半田３００を介挿した状態で、半田３００を溶融させて固化させることで、第１筐体２０１と第２筐体２０２とを接合（封止）する。なお、この時、第２の光学部品１０２は第１筐体２０１と第２筐体２０２の内側に挿入されている。半田３００の溶融は、高周波誘導加熱によって行う。
（Ｂ’）第１の光学部品１０１と第２の光学部品１０２の光学的結合を行う。
（Ｃ’）光ファイバ１０３と穴の隙間に挿入された半田４００を溶融させて固化させることで、光ファイバ１０３の表面の金メッキと第２筐体２０２の穴とを接合（封止）する。その後、第１筐体２０１の上面Ｍ１に蓋２０３をシーム溶接により接合させる。
（Ａ”）第２筐体２０２の突出部２０２Ａを有する穴に、第２の光学部品１０２に接続されている金メッキ付きの光ファイバ１０３を通す。そして、第１の光学部品１０１と第２の光学部品１０２の光学的結合を行う。
（Ｂ”）第２筐体２０２と第１筐体２０１の円筒部分の端面の間に半田３００を介挿した状態で、半田３００を溶融させて固化させることで、第１筐体２０１と第２筐体２０２とを接合（封止）する。なお、この時、第２の光学部品１０２は第１筐体２０１と第２筐体２０２の内側に挿入されている。半田３００の溶融は、高周波誘導加熱によって行う。
（Ｃ”）光ファイバ１０３と穴の隙間に挿入された半田４００を溶融させて固化させることで、光ファイバ１０３の表面の金メッキと第２筐体２０２の穴とを接合（封止）する。その後、第１筐体２０１の上面Ｍ１に蓋２０３をシーム溶接により接合させる。
【符号の説明】
【００４０】
１０…光学装置 １０１…第１の光学部品 １０２…第２の光学部品 １０３…光ファイバ ２０１…第１筐体 ２０２…第２筐体 ２０３…蓋 ３００，４００…半田 ９００…ワークコイル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体内に光学部品を収容した光学装置及び光学装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば光通信用の光学装置（光変調器、光送信器、光受信器、光合分波器、光増幅器など）は、動作特性の長期信頼性を確保するために、シーム溶接等により筐体を気密封止している（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２９１８５号公報
【特許文献２】特開２００６−３３９３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
シーム溶接をする場合、溶接箇所は１０００℃近くまで加熱される。また、溶接箇所から離れた部分でも、２５０〜３００℃程度に筐体が加熱されることがある。
一方、光学装置の小型化を図るために、筐体のサイズを内部に収容される光学部品のサイズに近付けた筐体の設計が必要となることもある。例えば、後述する図４の光変調器１００２のように、変調器本体１０１０に比べて偏波合成部１０２１が細長い形状をしている場合、偏波合成部１０２１を収容する筐体部分を偏波合成部１０２１に合わせて細くすることで、光学装置を小型化することが可能である。
【０００５】
しかしながら、筐体のサイズを光学部品のサイズに近付けると、筐体の内壁が光学部品のごく近傍に位置することになるため、シーム溶接をした際に、光学部品が筐体から受ける熱の影響が増大し、光学部品の特性が大きく劣化してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、筐体のサイズを小型にできるとともに気密封止をすることができ、尚且つ気密封止工程による光学特性の劣化を引き起こさない光学装置及び光学装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、第１の光学部品と第２の光学部品とを筐体内に収容して該筐体を気密封止した光学装置において、前記筐体は、前記第１の光学部品を収容する第１筐体、及び、前記第１筐体よりも狭い幅を有し、前記第２の光学部品の少なくとも一部を収容する第２筐体から構成され、前記第１筐体と前記第２筐体の境界は、高周波誘導加熱によって半田を溶融して接合されていることを特徴とする。
また、本発明は上記光学装置において、前記第１の光学部品は、光導波路及び該光導波路に電界を印加するための電極を有する光導波路素子と、前記光導波路の伝搬光を変調するための変調電圧を前記電極に供給する回路基板と、を備え、前記光導波路素子と前記回路基板は、前記第１筐体の幅方向に隣接して配置され、前記第２の光学部品は、空間光学系を副筐体内に収容して構成されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、第１の光学部品と光ファイバが接続された第２の光学部品とが筐体内に収容された光学装置を製造する方法であって、前記第１の光学部品を収容するための第１筐体よりも狭い幅を有する第２筐体に前記第２の光学部品の少なくとも一部を収容して、前記第２の光学部品に接続された光ファイバと前記第２筐体とを封止する第１工程と、前記第１筐体と前記第１工程後の前記第２筐体とを、高周波誘導加熱によって半田を溶融することにより接合する第２工程と、前記第１の光学部品と前記第２工程後の前記第２の光学部品とを光学的に結合させる第３工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明は、第１の光学部品と光ファイバが接続された第２の光学部品とが筐体内に収容された光学装置を製造する方法であって、前記第１の光学部品を収容するための第１筐体よりも狭い幅を有する第２筐体に前記第２の光学部品の少なくとも一部を収容して、前記第１筐体と前記第２筐体とを、高周波誘導加熱によって半田を溶融することにより接合する第１工程と、前記第１の光学部品と前記第１工程後の前記第２の光学部品とを光学的に結合させる第２工程と、前記第２工程の後、前記第２の光学部品に接続された光ファイバと前記第２筐体とを封止する第３工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明は、第１の光学部品と光ファイバが接続された第２の光学部品とが筐体内に収容された光学装置を製造する方法であって、前記第１の光学部品を収容するための第１筐体よりも狭い幅を有する第２筐体に前記第２の光学部品の少なくとも一部を収容して、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品とを光学的に結合させる第１工程と、前記第１工程の後、前記第１筐体と前記第２筐体とを、高周波誘導加熱によって半田を溶融することにより接合する第２工程と、前記第２工程の後、前記第２の光学部品に接続された光ファイバと前記第２筐体とを封止する第３工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、第１筐体と第２筐体の接合に高周波誘導加熱を用いているので、接合部分の温度上昇をシーム溶接等の場合に比べて低く抑えつつ、筐体の気密封止をすることができる。また、温度上昇が小さいので、第１筐体よりも幅が狭い形状を有する（つまり小型の）第２筐体から第２の光学部品への熱の影響が少ない。そのため、気密封止工程による光学特性の劣化を抑えることができる。したがって、気密封止され、良好な光学特性を有し、且つ小型の光学装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による光学装置の構成を示す図である。
【図２】光学装置を製造する際の各工程を順に示した図である。
【図３】高周波誘導加熱の詳細を示す図である。
【図４】第１の光学部品と第２の光学部品の具体例である、光変調器の構成を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態による光学装置１０の構成を示す図である。同図（Ａ）は、光学装置１０を上面から見た断面図を表し、同図（Ｂ）は、光学装置１０を同図（Ａ）内に示した矢印Ｚの方向から見た正面図を表している。
【００１２】
光学装置１０は、第１筐体２０１と第２筐体２０２からなる筐体の内部に第１の光学部品１０１と第２の光学部品１０２が収容された構造を有する。本実施形態において、光学装置１０は、光通信用の光学装置である。光通信用の光学装置として、例えば、光変調器、光送信器、光受信器、光合分波器、光増幅器などがあり、第１の光学部品１０１や第２の光学部品１０２は、適宜、それらのいずれかに応じた光学部品が利用される。
【００１３】
第１の光学部品１０１は、ある所定の機能を持った光導波路やバルクの光学素子、あるいはそれらを一体に組み立てた光モジュール等であり、その内部を通過してきた光を第２の光学部品１０２の側へ出射する（または、第２の光学部品１０２からの光が第１の光学部品１０１へ入射される）。なお、第１の光学部品１０１は、上記光導波路等に所定の電気信号を供給する回路基板を含んでいてもよい。第２の光学部品１０２は、第１の光学部品１０１と同様、ある所定の機能を持った光導波路やバルクの光学素子、あるいはそれらを一体に組み立てた光モジュール等であり、第１の光学部品１０１から出射された光が入射される（または、第１の光学部品１０１の側へ光を出射する）。
【００１４】
第１の光学部品１０１と第２の光学部品１０２とは、両者を入出射する光の結合効率が最適となるような位置関係に調整されて、互いに向かい合った端面が接着剤等を用いて接合されている。また、第２の光学部品１０２の第１の光学部品１０１と反対の面には、光ファイバ１０３が接続されている。光ファイバ１０３の表面には、少なくともその一部に金メッキが施されている。
【００１５】
第１の光学部品１０１は、平板状の形状を有し、上面から見た幅がＷ１である。上記のように第１の光学部品１０１に回路基板が含まれる場合には、回路基板の幅もＷ１に含まれるとする。ここで、幅とは、第１の光学部品１０１と第２の光学部品１０２が並んでいる方向に垂直な方向の寸法のことをいう。第２の光学部品１０２は、円筒状の形状を有し、幅（直径）がＷ１よりも小さいＷ２である。
【００１６】
第１筐体２０１は、第１の光学部品１０１の全体と第２の光学部品１０２の一部を収容する筐体である。図１（Ａ）の点線Ｘで示す位置よりも第１の光学部品１０１の側において、第１筐体２０１は、下面Ｍ２及び側面Ｍ３，Ｍ４の３面で囲まれ、上面Ｍ１の１面が開放された直方体状の形状を有している。この直方体部分の幅はＷ３（＞Ｗ１）である。また、点線Ｘの位置に対して反対側の部分において、第１筐体２０１は、円筒状の形状を有している。この円筒部分には、第２の光学部品１０２のみが収容されるので、その幅（円筒の直径）は、直方体部分の幅Ｗ３より小さいＷ４（＞Ｗ２）である。
【００１７】
第２筐体２０２は、第２の光学部品１０２の残りの一部を収容する筐体であり、第１筐体２０１の円筒部分と同じ幅（直径）Ｗ４を持つ円筒状の形状を有している。また、第２筐体２０２の上面Ｍの中央には、第２筐体２０２の外部（図の上側）及び内部（図の下側）に向かってそれぞれ突出した突出部２０２Ａを有する、光ファイバ１０３を通すための穴が形成されている。
【００１８】
第１筐体２０１と第２筐体２０２は、互いの円筒部分の端面が半田３００によって接合され、１つの筐体を形成している。当該箇所の接合の具体的方法については後述する。更に、第１筐体２０１の直方体部分の開放された上面Ｍ１の部分には、蓋２０３が溶接（例えばシーム溶接）等により接合されている。また、第２筐体２０２の突出部２０２Ａを有する穴と金メッキされた光ファイバ１０３は、半田４００によって接合されている。このように、半田及び溶接による各部の接合によって、筐体の気密封止が施されている。
【００１９】
上記筐体の内部において、第１の光学部品１０１は、第１筐体２０１の直方体部分に収容されており、第２の光学部品１０２は、第２筐体２０２，第１筐体２０１の円筒部分，及び第１筐体２０１の直方体部分にわたって収容されている。
【００２０】
次に、光学装置１０の製造（組立て）方法を説明する。図２は、光学装置１０を製造する際の各工程を（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の順に示した図である。
【００２１】
まず、図２（Ａ）に示すように、第２筐体２０２の突出部２０２Ａを有する穴に、第２の光学部品１０２に接続されている金メッキ付きの光ファイバ１０３を通し、光ファイバ１０３と穴の隙間に挿入された半田４００を溶融させて固化させることで、光ファイバ１０３の表面の金メッキと第２筐体２０２の穴とを接合（封止）する。
【００２２】
次に、図２（Ｂ）に示すように、第２筐体２０２と第１筐体２０１の円筒部分の端面の間に半田３００を介挿した状態で、半田３００を溶融させて固化させることで、第１筐体２０１と第２筐体２０２とを接合（封止）する。なお、この時、第２の光学部品１０２は第１筐体２０１と第２筐体２０２の内側に挿入されている。半田３００の溶融は、高周波誘導加熱によって行う。
【００２３】
図３は、この工程における高周波誘導加熱の詳細を示す図である。図３に示すように、まず、半田３００（第１筐体２０１の円筒部分と同じ径を持つ円状の形状）を第１筐体２０１と第２筐体２０２の間に介挿して三者を接触させる。次に、ワークコイル（銅板）９００の円状の穴部９００Ａを第２筐体２０２にくぐらせて、ワークコイル９００を、半田３００を介挿した位置に配置する。この状態で、ワークコイル９００の端子９０１，９０２間に高周波の電流を流すと、ワークコイル９００の円状の穴部９００Ａの周囲に高周波電流が周回して流れ、この高周波の周回電流により、半田３００及びそのごく近傍の筐体円筒部分に高周波電流が誘導される。そして、誘導された電流によってジュール熱が発生し、半田３００が溶融する。
なお、高周波誘導加熱に関する文献として、例えば、特開２００６−１２９１８５号公報や特開２００６−３３９３０７号公報がある。
【００２４】
上記の高周波誘導加熱を用いる場合、半田及び筐体側に誘導される電流の大きさは、ワークコイル９００側に流れる電流との距離によって敏感に変化する。つまり、ワークコイル９００の円状の穴部９００Ａの径を変えると半田及び筐体側に誘導される電流の大きさは変化し、誘導される電流を最大にする（誘導効率を最大にする）ための穴部９００Ａの径の最適値が存在する。
【００２５】
ワークコイル９００の穴部９００Ａの径を当該最適値としたとき、ワークコイル９００に流す電流の大きさによって、半田３００の部分の加熱温度を調節することが可能である。例えば、半田３００が溶融する２００℃近辺の加熱温度が得られるように、ワークコイル９００の電流を設定すればよい。
【００２６】
また、このとき、第１筐体２０１と第２筐体２０２の円筒部分において、高周波誘導加熱の誘導効率は、半田３００の位置から（図３の上方向又は下方向へ）離れるにつれて急速に低下する。そのため、誘導される電流は、半田３００とそのごく近傍の筐体部分に集中することになり、加熱される範囲が局所的となる。よって、第２筐体２０２の内壁及び第１筐体２０１の円筒部分の内壁と第２の光学部品１０２との距離ｄ２が、第１筐体２０１の直方体部分の内壁と第２の光学部品１０２との距離ｄ１より短くても（図１（Ａ）参照）、半田３００を加熱する際の熱が第２の光学部品１０２の光学特性に与える影響を小さく抑えることができる。これにより、第２筐体２０２（及び第１筐体２０１の円筒部分）のサイズ（幅Ｗ４）を第１筐体２０１（の直方体部分）のサイズ（幅Ｗ３）より小さくすることが可能となり、且つ気密性及び光学特性についても良好な光学装置１０が実現可能である。
【００２７】
図２（Ｂ）の工程の後、図２（Ｃ）に示すように、第１の光学部品１０１と第２の光学部品１０２の光学的結合を行う。
その後、第１筐体２０１の上面Ｍ１に蓋２０３をシーム溶接により接合させる。このとき、溶接箇所の温度は高周波誘導加熱の際よりも高い温度になる。しかし、例えば、図１（Ａ）に示す溶接箇所Ｐにおいて蓋２０３と第２の光学部品１０２との距離ｄ４は、上述した高周波誘導加熱をする際の第２筐体２０２と第２の光学部品１０２との距離ｄ３よりも長いため（図１（Ｂ）参照）、蓋２０３を溶接する際の熱が第２の光学部品１０２の光学特性に与える影響は極めて僅かである。
【００２８】
次に、第１の光学部品１０１と第２の光学部品１０２の具体例を説明する。図４は、ＬＮ基板上に導波路及び変調電極が形成された変調器本体１０１０と、変調器本体１０１０からの出力光を偏波合成する空間コリメート光学系による偏波合成部１０２１とを有して構成される光変調器１００２の構成を示す上面図であって、同図において、変調器本体１０１０が第１の光学部品１０１に対応し、偏波合成部１０２１が第２の光学部品１０２に対応する。また、図示は省略するが、変調器本体１０１０の横（図中の上又は下）には、変調器本体１０１０に変調電圧を供給する回路基板が隣接して設けられており、この回路基板も第１の光学部品１０１の一部であるとする。
【００２９】
変調器本体１０１０は、マッハツェンダー導波路ＭＡの両アームにマッハツェンダー導波路ＭＢ，ＭＣが設けられ、マッハツェンダー導波路ＭＢの両アームにマッハツェンダー導波路１１０１，１１０２が、マッハツェンダー導波路ＭＣの両アームにマッハツェンダー導波路１１０３，１１０４が、それぞれ設けられた入れ子構造を有する。即ち、入力ファイバ１１０５からマッハツェンダー導波路ＭＡの入力導波路１１０６へ導入された入力光は、アーム上のマッハツェンダー導波路ＭＢとＭＣへ分岐して入力される。また、マッハツェンダー導波路ＭＢへの入力光は、マッハツェンダー導波路１１０１と１１０２へ分岐して入力され、マッハツェンダー導波路ＭＣへの入力光は、マッハツェンダー導波路１１０３と１１０４へ分岐して入力される。更に、マッハツェンダー導波路１１０１と１１０２からの出力光は、マッハツェンダー導波路ＭＢにより合波され、マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１１０８へ導入され、マッハツェンダー導波路１１０３と１１０４からの出力光は、マッハツェンダー導波路ＭＣにより合波され、マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１１０９へ導入される。
【００３０】
マッハツェンダー導波路１１０１〜１１０４は、それぞれに設けられた変調電極とともにＬＮ光変調器を形成している。各ＬＮ光変調器１１０１〜１１０４の変調電極には、不図示の回路基板に設けられた駆動回路から２５Ｇｂ／ｓの駆動信号が与えられ、各ＬＮ光変調器１１０１〜１１０４は、２５Ｇｂ／ｓで変調された変調光を出力する。ここで、マッハツェンダー導波路ＭＢのＬＮ光変調器１１０１と１１０２の変調方式は、ＤＱＰＳＫ（差動四相位相偏移変調）を用いる。マッハツェンダー導波路ＭＣのＬＮ光変調器１１０３と１１０４の変調方式も同様である。これにより、マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１１０８，１１０９へは、それぞれ５０Ｇｂ／ｓの変調光が入力されることになる。
【００３１】
マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１１０８の途中には、偏波回転手段１１０７が設けられている。偏波回転手段１１０７は、アーム１１０８を伝搬する光の偏波面を９０°回転させる機能を有する。これにより、マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１１０８とアーム１１０９をそれぞれ伝搬する光は、互いに偏波面が９０°傾いた状態になる。偏波回転手段１１０７としては、例えば、ＬＮ基板に形成した溝に１／２波長板を埋め込んだ構成とすることができる。また、ＬＮ基板の導波路端面や２穴フェルールコリメータ１１１１の端面に１／２波長板を貼り付けた構成とすることもできる。なお、１／２波長板を設けたことにより発生する２つの光路の光路差を補償するため、所定の光学的長さを有する板を光路中に挿入することが望ましい。
なお、アーム１１０８を伝搬する光の偏波面を４５°回転させ、アーム１１０９を伝搬する光の偏波面を逆方向に４５°回転させる構成とすることで、両者の偏波面を互いに９０°傾かせるようにしてもよい。
【００３２】
マッハツェンダー導波路ＭＡのアーム１１０８と１１０９は、変調器本体（ＬＮ基板）１０１０の出力側端面（図４において右側の端面）において、２穴フェルールコリメータ１１１１の２穴の間隔と同じ間隔を持つようにして配置される。この配置間隔は、例えば１２５μｍ〜１５０μｍ程度である。なお、ＬＮ基板の出力側端面は、反射を防止するため、光の出射方向に対して５°程度の角度を有するように研磨するか、無反射（ＡＲ）コーティングを施すことが好ましい。
【００３３】
偏波合成部１０２１は、円筒型の金属性筐体１１１８内に、２穴フェルールコリメータ１１１１と偏波合成素子１１１０と１穴フェルールコリメータ１１１２の各光学素子が変調器本体１０１０の側からこの順序で配置されてなる、空間コリメート光学系として構成されている。
【００３４】
２穴フェルールコリメータ１１１１は、２穴フェルールの２つの穴部にそれぞれ偏波保持ファイバからなるファイバコリメータを内蔵した構成を有する。このファイバコリメータは、ファイバと同じ直径を持つロッド状のレンズをファイバと融着して一体構造としたものであり、レンズドファイバとも呼ばれるものである。各偏波保持ファイバは、その偏波方向を、変調器本体１０１０の２つの出力導波路１１０８，１１０９から出射される各変調光の偏波方向と合うように設定する。また、ファイバコリメータの両端面（図４において右側の入射端面及び左側の出射端面）には、無反射（ＡＲ）コーティングを施すことが好ましい。このような構成の２穴フェルールコリメータ１１１１は、ＬＮ基板の導波路端面で出力導波路１１０８，１１０９と光軸が合った状態となるようにしてバットジョイントされている。
これにより、変調器本体１０１０の出力導波路１１０８，１１０９からの各変調光が、偏波合成部１０２１の２穴フェルールコリメータ１１１１のファイバコリメータへ入射され、更に、このファイバコリメータから偏波合成素子１１１０へ向けて出射される。
【００３５】
偏波合成素子１１１０は、互いの偏波面が９０°傾いた状態で異なる入射位置に入射された２つの光を、同一の光路上に出射する機能を有する。ここでは、偏波合成素子１１１０は、互いの偏波面が９０°傾いた状態で出力された２穴フェルールコリメータ１１１１からの各変調光を、出射側（出力ファイバ１１１３側）端面の同一位置から出力ファイバ１１１３の光軸に沿って出射する。これにより、５０Ｇｂ／ｓの変調光が偏波合成されてなる１００Ｇｂ／ｓの変調光が得られる。
【００３６】
偏波合成素子１１１０としては、例えば、ルチルや方解石から作られたものを用いることができるが、特に、ルチル等の同一厚の２枚の板（偏光分離板１１１０Ａ，１１１０Ｂ）をその光学軸が直交するように貼り合わせて構成されるサバール板を用いるのが好適である。サバール板を用いることにより、アーム１１０８からの光とアーム１１０９からの光の光路長が等しくなるので、２つの光を光路差ゼロで偏波合成することができる。なお、サバール板以外の偏波合成素子を用いて、２つの偏波の間に生じる光路差を補償する構成としてもよい。
【００３７】
１穴フェルールコリメータ１１１２は、１穴フェルールの穴部にシングルモードファイバを用いたファイバコリメータを内蔵した構成を有し、２穴フェルールコリメータ１１１１と対向して配置される。
ここで、偏波合成素子１１１０の波長分散によって、変調器本体１０１０の出力導波路１１０８から出射された変調光と出力導波路１１０９から出射された変調光の偏波合成後の各位置、即ち、偏波合成素子１１１０からの各出射位置が、波長とともに変化する。より詳しくは、短波長の場合と長波長の場合とで、出力導波路１１０８からの変調光と出力導波路１１０９からの変調光（一方がＰ偏波、他方がＳ偏波）の出力の中心の位置関係が逆転する。したがって、１穴フェルールコリメータ１１１２の配置位置を、ファイバコリメータがＰ偏波とＳ偏波のほぼ中心となるように設定する。これにより、波長が変化して各偏波の結合位置が変化したとしても、両偏波の出力位置のずれ量がほぼ同程度となるので、偏波依存性損失（ＰＤＬ）を低減することができる。
【００３８】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、第１の光学部品１０１，第２の光学部品１０２，第１筐体２０１，及び第２筐体２０２の形状は上記説明したものに限定されない。第２筐体２０２の形状、及び第２筐体２０２と接合される部分の第１筐体２０１の形状は、上記実施形態のように円筒状であることが好ましいが、高周波誘導加熱によって接合が可能な形状であれば、任意である。
【００３９】
また、上述（図２）した光学装置１０の製造工程を、次の（Ａ’），（Ｂ’），（Ｃ’）の順、あるいは、（Ａ”），（Ｂ”），（Ｃ”）の順で行うよう変更してもよい。
（Ａ’）第２筐体２０２の突出部２０２Ａを有する穴に、第２の光学部品１０２に接続されている金メッキ付きの光ファイバ１０３を通す。そして、第２筐体２０２と第１筐体２０１の円筒部分の端面の間に半田３００を介挿した状態で、半田３００を溶融させて固化させることで、第１筐体２０１と第２筐体２０２とを接合（封止）する。なお、この時、第２の光学部品１０２は第１筐体２０１と第２筐体２０２の内側に挿入されている。半田３００の溶融は、高周波誘導加熱によって行う。
（Ｂ’）第１の光学部品１０１と第２の光学部品１０２の光学的結合を行う。
（Ｃ’）光ファイバ１０３と穴の隙間に挿入された半田４００を溶融させて固化させることで、光ファイバ１０３の表面の金メッキと第２筐体２０２の穴とを接合（封止）する。その後、第１筐体２０１の上面Ｍ１に蓋２０３をシーム溶接により接合させる。
（Ａ”）第２筐体２０２の突出部２０２Ａを有する穴に、第２の光学部品１０２に接続されている金メッキ付きの光ファイバ１０３を通す。そして、第１の光学部品１０１と第２の光学部品１０２の光学的結合を行う。
（Ｂ”）第２筐体２０２と第１筐体２０１の円筒部分の端面の間に半田３００を介挿した状態で、半田３００を溶融させて固化させることで、第１筐体２０１と第２筐体２０２とを接合（封止）する。なお、この時、第２の光学部品１０２は第１筐体２０１と第２筐体２０２の内側に挿入されている。半田３００の溶融は、高周波誘導加熱によって行う。
（Ｃ”）光ファイバ１０３と穴の隙間に挿入された半田４００を溶融させて固化させることで、光ファイバ１０３の表面の金メッキと第２筐体２０２の穴とを接合（封止）する。その後、第１筐体２０１の上面Ｍ１に蓋２０３をシーム溶接により接合させる。
【符号の説明】
【００４０】
１０…光学装置 １０１…第１の光学部品 １０２…第２の光学部品 １０３…光ファイバ ２０１…第１筐体 ２０２…第２筐体 ２０３…蓋 ３００，４００…半田 ９００…ワークコイル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光学部品と第２の光学部品とを筐体内に収容して該筐体を気密封止した光学装置において、
前記筐体は、前記第１の光学部品を収容する第１筐体、及び、前記第１筐体よりも狭い幅を有し、前記第２の光学部品の少なくとも一部を収容する第２筐体から構成され、
前記第１筐体と前記第２筐体の境界は、高周波誘導加熱によって半田を溶融して接合されている
ことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記第１の光学部品は、光導波路及び該光導波路に電界を印加するための電極を有する光導波路素子と、前記光導波路の伝搬光を変調するための変調電圧を前記電極に供給する回路基板と、を備え、
前記光導波路素子と前記回路基板は、前記第１筐体の幅方向に隣接して配置され、
前記第２の光学部品は、空間光学系を副筐体内に収容して構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
第１の光学部品と光ファイバが接続された第２の光学部品とが筐体内に収容された光学装置を製造する方法であって、
前記第１の光学部品を収容するための第１筐体よりも狭い幅を有する第２筐体に前記第２の光学部品の少なくとも一部を収容して、前記第２の光学部品に接続された光ファイバと前記第２筐体とを封止する第１工程と、
前記第１筐体と前記第１工程後の前記第２筐体とを、高周波誘導加熱によって半田を溶融することにより接合する第２工程と、
前記第１の光学部品と前記第２工程後の前記第２の光学部品とを光学的に結合させる第３工程と、
を含むことを特徴とする光学装置の製造方法。
【請求項４】
第１の光学部品と光ファイバが接続された第２の光学部品とが筐体内に収容された光学装置を製造する方法であって、
前記第１の光学部品を収容するための第１筐体よりも狭い幅を有する第２筐体に前記第２の光学部品の少なくとも一部を収容して、前記第１筐体と前記第２筐体とを、高周波誘導加熱によって半田を溶融することにより接合する第１工程と、
前記第１の光学部品と前記第１工程後の前記第２の光学部品とを光学的に結合させる第２工程と、
前記第２工程の後、前記第２の光学部品に接続された光ファイバと前記第２筐体とを封止する第３工程と、
を含むことを特徴とする光学装置の製造方法。
【請求項５】
第１の光学部品と光ファイバが接続された第２の光学部品とが筐体内に収容された光学装置を製造する方法であって、
前記第１の光学部品を収容するための第１筐体よりも狭い幅を有する第２筐体に前記第２の光学部品の少なくとも一部を収容して、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品とを光学的に結合させる第１工程と、
前記第１工程の後、前記第１筐体と前記第２筐体とを、高周波誘導加熱によって半田を溶融することにより接合する第２工程と、
前記第２工程の後、前記第２の光学部品に接続された光ファイバと前記第２筐体とを封止する第３工程と、
を含むことを特徴とする光学装置の製造方法。
【請求項１】
第１の光学部品と第２の光学部品とを筐体内に収容して該筐体を気密封止した光学装置において、
前記筐体は、前記第１の光学部品を収容する第１筐体、及び、前記第１筐体よりも狭い幅を有し、前記第２の光学部品の少なくとも一部を収容する第２筐体から構成され、
前記第１筐体と前記第２筐体の境界は、高周波誘導加熱によって半田を溶融して接合されている
ことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記第１の光学部品は、光導波路及び該光導波路に電界を印加するための電極を有する光導波路素子と、前記光導波路の伝搬光を変調するための変調電圧を前記電極に供給する回路基板と、を備え、
前記光導波路素子と前記回路基板は、前記第１筐体の幅方向に隣接して配置され、
前記第２の光学部品は、空間光学系を副筐体内に収容して構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
第１の光学部品と光ファイバが接続された第２の光学部品とが筐体内に収容された光学装置を製造する方法であって、
前記第１の光学部品を収容するための第１筐体よりも狭い幅を有する第２筐体に前記第２の光学部品の少なくとも一部を収容して、前記第２の光学部品に接続された光ファイバと前記第２筐体とを封止する第１工程と、
前記第１筐体と前記第１工程後の前記第２筐体とを、高周波誘導加熱によって半田を溶融することにより接合する第２工程と、
前記第１の光学部品と前記第２工程後の前記第２の光学部品とを光学的に結合させる第３工程と、
を含むことを特徴とする光学装置の製造方法。
【請求項４】
第１の光学部品と光ファイバが接続された第２の光学部品とが筐体内に収容された光学装置を製造する方法であって、
前記第１の光学部品を収容するための第１筐体よりも狭い幅を有する第２筐体に前記第２の光学部品の少なくとも一部を収容して、前記第１筐体と前記第２筐体とを、高周波誘導加熱によって半田を溶融することにより接合する第１工程と、
前記第１の光学部品と前記第１工程後の前記第２の光学部品とを光学的に結合させる第２工程と、
前記第２工程の後、前記第２の光学部品に接続された光ファイバと前記第２筐体とを封止する第３工程と、
を含むことを特徴とする光学装置の製造方法。
【請求項５】
第１の光学部品と光ファイバが接続された第２の光学部品とが筐体内に収容された光学装置を製造する方法であって、
前記第１の光学部品を収容するための第１筐体よりも狭い幅を有する第２筐体に前記第２の光学部品の少なくとも一部を収容して、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品とを光学的に結合させる第１工程と、
前記第１工程の後、前記第１筐体と前記第２筐体とを、高周波誘導加熱によって半田を溶融することにより接合する第２工程と、
前記第２工程の後、前記第２の光学部品に接続された光ファイバと前記第２筐体とを封止する第３工程と、
を含むことを特徴とする光学装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２３７３６６（Ｐ２０１０−２３７３６６Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８４２４１（Ｐ２００９−８４２４１）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００１８３２６６）住友大阪セメント株式会社 (1,342)
【Ｆターム（参考）】
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