光装置
【課題】光素子と光ファイバ及びＳＨＧ素子のバットカップリング方式にあって、光の結合効率が良好な光装置を提供する。
【解決手段】第１の光素子と第２の光素子とが光学的に直接結合し、第１の光素子を保持する第１の部材と、少なくとも端部に切り欠き部を有し、第２の光素子を保持する第２の部材と、第１の部材を保持する第３の部材と、第２の部材に対する位置が固定された第４の部材と、を備え、第１の光素子は、第１の光素子の端部が第１の部材の端部より外側に位置する状態で第１の部材に保持され、第２の光素子は、第２の光素子の端部が切り欠き部の内側、かつ、第２の部材の端部より内側に位置する状態で第２の部材に保持され、第１の光素子の端部が切り欠き部の内側に位置して第１の光素子の端部と第２の光素子の端部とが光学的に結合した状態で、第３の部材と第４の部材とが固定される構成とした。
【解決手段】第１の光素子と第２の光素子とが光学的に直接結合し、第１の光素子を保持する第１の部材と、少なくとも端部に切り欠き部を有し、第２の光素子を保持する第２の部材と、第１の部材を保持する第３の部材と、第２の部材に対する位置が固定された第４の部材と、を備え、第１の光素子は、第１の光素子の端部が第１の部材の端部より外側に位置する状態で第１の部材に保持され、第２の光素子は、第２の光素子の端部が切り欠き部の内側、かつ、第２の部材の端部より内側に位置する状態で第２の部材に保持され、第１の光素子の端部が切り欠き部の内側に位置して第１の光素子の端部と第２の光素子の端部とが光学的に結合した状態で、第３の部材と第４の部材とが固定される構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ、波長変換素子等の第１の光素子と、波長変換素子、レーザ素子等の第２の光素子と、をバットカップリング方式により結合させた光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光素子と光ファイバで構成されたピグテイルモジュールの光装置は、光ファイバ通信、デジタルサイネージ向けの小型プロジェクタ等に広く用いられている。従来の光素子と光ファイバの光学的な結合方法は、光素子と光ファイバの間に、レンズ等を介して結合する方式と、光素子と光ファイバを直接結合する方式すなわちバットカップリング方式が提案されている。
【０００３】
このバットカップリング方式においては、光素子の受発光部と光ファイバ先端の光軸方向の間隔を接触しない範囲で出来るだけ近づけ、調芯することで、高い結合効率が可能となるピグテイルモジュールが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
すなわち、特許文献１は、光ファイバを保持するフェルールが、その先端から光ファイバの先端が突出しないように形成されており、光素子が配設される突き当て部材の上面が、光素子より上方に位置するように形成されているピグテイルモジュールであって、フェルールの先端を突き当て部材の上面に当接させてから、所定の距離だけ隔置させて光ファイバと光素子の間隙を設定するピグテイルモジュールである。
【０００５】
従って、確実に光ファイバと光素子の間に間隙が存在するから、直接結合の調芯の際に、光ファイバと光素子が接触し、いずれかの表面が損傷し機能が低下するようなことのないピグテイルモジュールの光装置の提供が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−８４１６０号公報（第４頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の光素子と光ファイバ間にレンズ等を介して光結合する方式にあっては、光素子とレンズの調芯の組立調整工程と、レンズと光ファイバの調芯の組立調整工程と２回の調芯のための調整工程を要して、調整工数がかかり、更に、レンズおよびレンズホルダ等の部品コストが高価で、ピグテイルモジュールが高価になる問題がある。
【０００８】
また、バットカップリング方式の特許文献１に示す従来技術のピグテイルモジュールにおいては、フェルールと、光素子が配設された突き当て部材とが、所定の距離だけ隔置して設置されているため光素子と光ファイバとの間隔が広くなり、また、この構造ではフェルールを光素子に近づける方向には調芯することができないため、光素子と光ファイバの結合効率が著しく減少する問題があった。
【０００９】
更に、調芯の際に、光ファイバの先端がフェルールの中に引っ込んで見えないから、光素子の発光源と光ファイバ先端の位置合わせが、全くの手探りとなり、調芯工数が大幅に増大する問題があった。
【００１０】
そこで本発明は、バットカップリング方式であって、第１の光素子と第２の光素子の調
芯が容易で、結合効率の良好な光装置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】
本発明の光装置は、上記目的を達成するために、下記記載の構成を採用するものである。
本発明の光装置は、第１の光素子と第２の光素子とが光学的に直接結合して配置された光装置において、第１の光素子を保持する第１の部材と、少なくとも端部に切り欠き部を有し、第２の光素子を保持する第２の部材と、第１の部材を保持する第３の部材と、第２の部材に対する位置が固定された第４の部材と、を備え、第１の光素子は、第１の光素子の端部が第１の部材の端部より外側に位置する状態で第１の部材に保持され、第２の光素子は、第２の光素子の端部が切り欠き部の内側、かつ、第２の部材の端部より内側に位置する状態で第２の部材に保持され、第１の光素子の端部が切り欠き部の内側に位置して第１の光素子の端部と第２の光素子の端部とが光学的に結合した状態で、第３の部材と第４の部材とが固定されたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の光装置は、上述した構成に加えて、第３の部材は、第１の部材を光軸方向に案内するための第１の案内部を有し、第４の部材は、第３の部材を光軸に垂直な方向に案内するための第２の案内部を有することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の光装置は、上述した構成に加えて、第２の部材は、端部に前記切り欠き部を有するホルダであることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明の光装置は、上述した構成に加えて、第２の部材は、端部に前記切り欠き部を有する基板であり、第２の素子は、その導波路が基板側に位置した状態で基板に対して実装されたことを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の光装置は、上述した構成に加えて、第１の光素子は光ファイバであり、第１の部材はフェルールであることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の光装置は、上述した構成に加えて、第１の光素子は光ファイバであり、第１の部材はフェルールであることを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明の光装置は、上述した構成に加えて、第１の光素子は波長変換素子であることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明の光装置は、上述した構成に加えて、第２の光素子は波長変換素子であることを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明の光装置は、上述した構成に加えて、第２の光素子はレーザ素子であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の光装置は、第１の光素子の端部と第２の光素子の端部とを接近して配置することができるため、第１の光素子と第２の光素子とを高い結合効率で直接結合することが可能となる。
【００２１】
また、本発明の光装置は、第２の光素子の端部が第２の部材の端部より内側に位置する状態で第２の部材に保持されるため、組み立て時の搬送、位置決め、載置、調整等の工程で、第２の光素子の端部が、他のものに接触することを防ぎ、塵埃の付着、損壊、損傷を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１における光装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例１における光装置の構成を示す一部切り欠き斜視図と部分拡大図である。
【図３】本発明の実施例１における光装置の光素子と光ファイバのバットカップリングの組立調芯を説明するための斜視図である。
【図４】本発明の実施例２における光装置の外観を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例２における光装置の構成を示す一部切欠き斜視図と部分拡大図である。
【図６】本発明の実施例２における光装置の光素子と光ファイバのバットカップリングの組立調芯を説明するための斜視図である。
【図７】本発明の実施例３における光装置の構成を示す一部切り欠き斜視図と部分拡大図である。
【図８】本発明の実施例３における光装置の光素子と光ファイバのバットカップリングの組立調芯を説明するための斜視図である。
【図９】本発明の実施例４における光装置の外観を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施例４における光装置の構成を示す一部切欠き斜視図と部分拡大図である。
【図１１】本発明の実施例４における光装置の光素子とＳＨＧ素子のバットカップリングの組立調芯を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。なお、以下に説明する実施例１は、ＴＯキャンパッケージタイプで形成されたＴＯレーザ光源構成部と光ファイバ構成部をバットカップリングしたピグテイルモジュールの光装置の例であって、そのＴＯレーザ光源部は、半導体レーザのレーザ光を波長変換素子（以下ＳＨＧ素子とする）で波長変換して出射する例で説明する。
【００２４】
［実施例１］
図１から図３は、本発明の実施例１のＴＯキャンパッケージタイプのレーザ光源を有するピグテイルモジュールの光装置の構成を説明するための図面であり、図１は、光装置の外観の斜視図であり、図２（ａ）は、この光装置の構成を示す一部切り欠き斜視図であり、図２（ｂ）は、ＳＨＧ素子と光ファイバ先端の部分拡大斜視図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の裏面の部分拡大斜視図である。図３は、光装置の光素子と光ファイバのバットカップリングの組立調芯を説明するための斜視図である。
【００２５】
［実施例１の光装置の全体構成：図１、図２］
図１と図２を用いて実施例１の光装置の全体構成を説明する。なお、各図において、同一の構成部材には同一の番号を付して重複する説明は省略する。
【００２６】
図１に示すように、ＴＯキャンパッケージタイプのレーザ光源を有するピグテイルモジュールの光装置１は、光ファイバ構成部５とＴＯレーザ光源構成部６から構成されている。
【００２７】
すなわち、光ファイバ構成部５は、第１の光素子の一例である光ファイバ５１と、第１の部材の一例であるフェルール５２と、第３の部材の一例であるファイバフランジ５３、から構成され、ＴＯレーザ光源構成部６は、ステム６１と第４の部材の一例であるＴＯデバイスホルダ６５でケーシングされ、内蔵された半導体レーザ、それらを保持する構成部品および複数本のリード線６１２から構成されている。
【００２８】
光ファイバ構成部５とＴＯレーザ光源構成部６は、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１の下面とＴＯデバイスホルダ６５の上面部６５１が面接触で当接し、調芯工程の後、ＹＡＧレーザ溶接にてファイバフランジ５３とＴＯデバイスホルダ６５が隅肉溶接されて、固着され光装置１を構成する。
【００２９】
図２（ａ）は、光装置１を構成する一部の構成部品を部分断面で示して、内部の構成部品を詳細に説明するための図であり、図中のＸＹＺ軸は、フェルールの光ファイバの光軸方向をＺ軸方向とし、光軸に垂直な方向で互いに直交する方向がＸ軸方向、Ｙ軸方向であり、ＹＺ面がＳＨＧ素子表面に平行な座標軸を形成している。
図２（ｂ）は、光ファイバとＳＨＧ素子のバットカップリングを説明するための部分拡大斜視図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の裏面の部分拡大斜視図である。
【００３０】
図２（ａ）において、光ファイバ構成部５を詳細に説明する。
光ファイバ５１は、例えば、ＳＵＳ３０４からなるフェルール５２にエポキシ系低アウトガス熱硬化接着剤で固着されている。そして、被覆が除去された裸ファイバの光ファイバ先端５０（図２（ｂ）参照）が、フェルール５２の先端から０．３〜０．７ｍｍほど突出して固着されている。すなわち、光ファイバ５１の端部の光ファイバ先端５０がフェルール５２の端部より外側に位置する状態でフェルール５２に保持されている。
【００３１】
ファイバフランジ５３は、フランジ部５３１と円筒形の胴部５３２から構成され、第１の案内部の一例である円筒形の胴部５３２がフェルール５２と嵌合して、光ファイバ先端５０を光軸のＺ軸方向に移動可能に保持し、フランジ部５３１の下面がＴＯデバイスホルダ６５の第２の案内部の一例である上面部６５１に面接触で当接して、光ファイバ先端５０をＸＹ軸方向に平行移動し調芯可能に形成されている。
【００３２】
次に、ＴＯレーザ光源構成部６の内部構成を詳細に説明する。
図２（ａ）に示すように、ＴＯレーザ光源構成部６は、ステム６１と、ブロック６１１と、半導体レーザ６２と、ＳＨＧ素子フランジ６１３と、ＳＨＧ素子フランジホルダ６１４と、ＳＨＧ素子６３と、ＳＨＧ素子ホルダ６４と、ＴＯデバイスホルダ６５と、複数のリード線６１２で構成されている。
【００３３】
ステム６１は、例えばＳＰＣ又はコバールからなり、表面がＡｕメッキされている。ブロック６１１は、ステム６１と一体形成、又は、溶着等の手段により、一体的にステム６１に固着されている。半導体レーザ６２は、ブロック６１１に実装され、複数のリード線６１２にワイヤボンディング（図示せず）されて電気的に接続されている。
【００３４】
第２の部材の一例であるＳＨＧ素子ホルダ６４は、材質が例えばＳＵＳ３０４からなり、円柱形をなし、その円柱中心軸に沿って平行に溝６４１が形成されている。第２の光素子の一例であるＳＨＧ素子６３は、表面に光導波路６３１を有し、その光導波路６３１とＳＨＧ素子ホルダ６４の円柱中心軸を一致させて、ＳＨＧ素子ホルダ６４の溝６４１の中にエポキシ系接着剤により位置決め固着され、ＳＨＧ素子ホルダ６４と一体化されている。
【００３５】
ＳＨＧ素子フランジ６１３とＳＨＧ素子フランジホルダ６１４は、ＳＨＧ素子ホルダ６４をＸＹＺの３軸方向に調整可能に保持する機能を有し、ＳＨＧ素子６３の光導波路６３１と半導体レーザ６２の出射口の光軸が一致するように光学的な位置決めを行い、それぞれがＹＡＧレーザ溶接されてステム６１上に固定されている。従って、半導体レーザ６２から出射したレーザ光、例えば、赤外レーザ光は、ＳＨＧ素子の光導波路出射口から波長変換されて緑色のレーザ光を出射する。
【００３６】
ＴＯデバイスホルダ６５は、半導体レーザ６２とＳＨＧ素子６３と、そして、両者を光学的に調芯し固定する構成部品を内蔵して、ステム６１にＹＡＧレーザ溶接により固着されている。ＳＨＧ素子６３とＳＨＧ素子ホルダ６４は、図のように、ＴＯデバイスホルダ６５の上面部６５１から僅かに突出した構成で、ＴＯレーザ光源構成部６を形成する。
【００３７】
図２（ｂ）、（ｃ）において、ＳＨＧ素子６３とＳＨＧ素子ホルダ６４の構成と、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２のバットカップリングを詳細に説明する。
図２（ｂ）に示すように、光ファイバ先端５０と、ＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２とのバットカップリングは、ＳＨＧ素子６３の幅方向（Ｙ軸方向）にはＳＨＧ素子ホルダ６４の溝６４１の壁が存在するが、ＳＨＧ素子の厚み方向（Ｘ軸方向）にはなんら壁が存在せず、光ファイバ先端５０が周囲の構成部品に衝突して損傷する危険が極めて少ない構造を形成している。
【００３８】
すなわち、ＳＨＧ素子ホルダ６４の裏面を示す図２（ｃ）のように、ＳＨＧ素子６３の上端部は、ＳＨＧ素子ホルダ６４の溝６４１の上部に切り欠き部６４２を形成することにより、幅方向は溝６４１の壁に挟まれているが、厚さ方向はＳＨＧ素子６３が露出した構成でＳＨＧ素子ホルダ６４の中に位置決め固着されている。
【００３９】
この様にして、図２（ｂ）に示すように、ＳＨＧ素子ホルダ６４に切り欠き部６４２を形成しているからこそ、ＳＨＧ素子６３がＳＨＧ素子ホルダ６４の上端面６４３より沈んだ位置にあっても、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２とのバットカップリングが余裕を持って可能となる。そして、この構造を形成することでＳＨＧ素子６３の周囲に、ＳＨＧ素子ホルダ６４とＴＯデバイスホルダ６５でＳＨＧ素子６３を保護する壁を形成することが可能となる。
【００４０】
更に、ＳＨＧ素子は、ＳＨＧ素子ホルダ６４とＴＯデバイスホルダ６５で周囲に保護の壁を形成されながらも、ＴＯデバイスホルダ６５から僅かに突出して形成されているから、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２の両者が見える状態にある。従って、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２は、目視によって、接触しない範囲で出来るだけ近づけて、その間隔を２μｍ〜１０数μｍに形成する調芯によって、高い結合効率を達成することが可能となる。
【００４１】
［実施例１の組み立て調整方法の説明：図３］
本実施例のピグテイルモジュールの光装置１の光ファイバ構成部５とＴＯレーザ光源構成部６のバットカップリングの調芯は、より具体的には以下に説明するような方法で行われる。
【００４２】
調芯装置（図示せず）に光ファイバ構成部５とＴＯレーザ光源構成部６が、図３に示すように配置される。そして、光ファイバ構成部５は、ファイバフランジ５３がフェルール５２の中央部にまで引き上げられ、フェルール５２の先端と光ファイバ先端５０を突出して、光ファイバ先端５０が目視可能となっている。ＴＯレーザ光源構成部６のＳＨＧ素子６３は、上述したように、ＴＯデバイスホルダ６５の上面部６５１よりＳＨＧ素子ホルダ６４と共に僅かに突出して、目視可能な位置に構成されている。
【００４３】
次に、光ファイバ構成部５をＴＯレーザ光源構成部６に近づけて、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２をＣＣＤカメラ等で捉え、画像拡大して、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子の出射口６３２とが接触しない範囲で極力近づけるようにＺ軸方向の間隙を調整する。その際、ＳＨＧ素子６３で波長変換されたレーザ光は緑色の可
視光で認識可能であって、光導波路出射口６３２より出射した緑色光が、光ファイバ先端５０の位置に一致したときは、光ファイバ先端５０に吸い込まれるように観察できる。
【００４４】
次に、Ｚ軸方向の間隙の位置関係が変わらないように調芯装置（図示せず）で両者を保持しながら、ファイバフランジ５３を下げ、フランジ部５３２の下面をＴＯデバイスホルダ６５の上面部６５１に当接する。
【００４５】
そして、その状態のまま、ファイバフランジ５３の円筒形の胴部５３２とフェルール５２をＹＡＧレーザ溶接機で接合し、固着して、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２のＺ軸方向の間隔を固定する。ほぼ、図１の外観の形状に形成される
【００４６】
次に、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１の下面とＴＯデバイスホルダ６５の上面部６５１を面接触で当接しながら、ＸＹ軸方向に僅かに移動して、光ファイバからの光出力が最大になる位置でファイバフランジ５３を保持し、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１とＴＯデバイスホルダ６５の上面部６５１をＹＡＧレーザ溶接機で隅肉溶接を行い固着する。
【００４７】
以上のように、バットカップリングの組み立て調整工程により、光ファイバ構成部５とＴＯレーザ光源構成部６の光学的な結合と、機械的な固着により、ピグテイルモジュールの光装置１を提供することが可能となる。
【００４８】
すなわち、ＣＣＤカメラ等で画像拡大して、ＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２からのレーザ光が、光ファイバ先端５０を透過する具合を容易に直接監視することが可能であるから、例えば、光ファイバ先端中央部のコアの直径が６μｍであり、ＳＨＧ素子の光導波路出射口６３２が幅５μｍ、高さが３μｍであるような、極めて微小な点同士の位置合わせであっても、調芯工数を大幅に短縮することが可能である。そして、ＳＨＧ素子６３と光ファイバ先端５０が接触しない範囲に極力近づける微妙な調芯が可能であり、結合効率の高い光装置の提供が可能となる。
【００４９】
そして、ＳＨＧ素子は、ＳＨＧ素子ホルダ６４の中に配置されて、その周囲にＳＨＧ素子ホルダ６４とＴＯデバイスホルダ６５による保護の壁が形成されていることによって、他の物に接触することがないから、ＴＯレーザ光源構成部６の組み立て中、調芯中のハンドリングにおいて、ＳＨＧ素子端部への塵埃の付着、そして、ＳＨＧ素子端部の損壊、損傷を防止することが可能となる。
【００５０】
更に、突出した光ファイバ先端５０は、ＴＯレーザ光源構成部６に組み込む調整工程にあって、ＳＨＧ素子ホルダ６４に切り欠き部６４２を形成していることにより、ＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２の直ぐ周囲近傍に構成部品等の障害物がなく、光ファイバ先端５０が衝突による損傷で機能を低下する恐れもない。
【００５１】
［実施例２］
実施例２は、実施例１と同様に、光ファイバ構成部とレーザ光源がバットカップリングした光装置であり、実施例１と異なる点は、レーザ光源がフラットパッケージタイプで形成されたＦＰレーザ光源構成部で構成されていることである。なお、光ファイバ構成部については、実施例１と全く同様であって、その詳細な説明は重複するので省略する。
そして、そのＦＰレーザ光源構成部は、実施例１と同様に、半導体レーザの光をＳＨＧ素子で波長変換して出射する例で説明する。
【００５２】
図４から図６は、本発明の実施例２のフラットパッケージタイプのレーザ光源を有するピグテイルモジュールの光装置の構成を説明するための図面であり、図４は、光装置の外
観の斜視図であり、図５（ａ）は、この光装置の構成を示す一部切り欠き斜視図であり、図５（ｂ）は、ＳＨＧ素子と光ファイバ先端の部分拡大斜視図であり、図５（ｃ）は、図５（ｂ）の断面図であり、図６は、光装置の光素子と光ファイバのバットカップリングの組立調芯を説明するための斜視図である。
【００５３】
［実施例２の光装置の全体構成：図４、図５］
図４と図５を用いて実施例２の光装置の全体構成を説明する。なお、各図において、同一の構成部材には同一の番号を付して重複する説明は省略する。
【００５４】
図４に示すように、フラットパッケージタイプのレーザ光源を有するピグテイルモジュールの光装置２は、光ファイバ構成部５とＦＰレーザ光源構成部７から構成されている。
上述したように、光ファイバ構成部５は、実施例１と全く同様であるので、説明は省略する。
【００５５】
ＦＰレーザ光源構成部７は、カバー７１と第４の部材の一例であるＬ形デバイスホルダ７５でケーシングされ、内蔵された半導体レーザ、ＳＨＧ素子、それらを保持する構成部品およびＦＰＣ７６から構成されている。
【００５６】
光ファイバ構成部５とＦＰレーザ光源構成部７は、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１の下面とＬ形デバイスホルダ７５の上面部７５１が面接触で当接し、調芯工程の後、ＹＡＧレーザ溶接にてファイバフランジ５３とＬ形デバイスホルダ７５が隅肉溶接されて、固着され光装置２を構成する。
【００５７】
図５（ａ）は、光装置２を構成する一部の構成部品を部分断面で示して、内部の構成部品を詳細に説明するための図であり、図中のＸＹＺ軸は、実施例１と同様に、フェルールの光ファイバの光軸方向をＺ軸方向とし、光軸に垂直な方向で互いに直交する方向がＸ軸方向、Ｙ軸方向であり、ＹＺ面がＳＨＧ素子表面に平行な座標軸である。
【００５８】
図５（ｂ）は、光ファイバとＳＨＧ素子のバットカップリングを説明するための部分拡大斜視図であり、図５（ｃ）は、図５（ｂ）の光ファイバ軸を通りＳＨＧ素子平面に垂直な断面の部分拡大断面図である。
【００５９】
以下、ＦＰレーザ光源構成部７の内部構成を詳細に説明する。
図５（ａ）に示すように、ＦＰレーザ光源構成部７は、カバー７１と、シリコン基板７２と、ベースプレート７３と、位置決めピン７４と、半導体レーザ６２と、ＳＨＧ素子６３と、Ｌ形デバイスホルダ７５と、ＦＰＣ７６で構成されている。
【００６０】
第２の部材の一例であるシリコン基板７２には、半導体レーザ６２とＳＨＧ素子６３がジャンクションダウンで実装され固着されて、実施例１と同様に、ＳＨＧ素子６３の光導波路と半導体レーザ６２の出射口の光軸が一致した光学的な位置決めが行われている。従って、半導体レーザ６２から出射したレーザ光、例えば、赤外レーザ光は、ＳＨＧ素子の光導波路出射口から波長変換されて緑色のレーザ光を出射する。そして、半導体レーザ６２は、シリコン基板７２に実装されたＦＰＣ７６と、それぞれがワイヤボンディングされて、電気的な接続がされている。
【００６１】
Ｌ型デバイスホルダ７５とシリコン基板７２とベースプレート７３は、２本の位置決めピン７４で位置決めされて、例えば、ロー付け或いはエポキシ系の接着剤で固着されている。そして、ベースプレート７３は、窒化アルミニウムや銅などの熱伝導性のよい材質からなり、ペルチェ素子（図示せず）が固着される構造を形成している。そして、そのペルチェ素子により、ベースプレート７３を介してＳｉ基板上の半導体レーザ６２およびＳＨ
Ｇ素子６３の温度を最適に保ち、レーザ光を安定して出射することが可能となっている。
【００６２】
Ｌ型デバイスホルダ７５は、第２の案内部の一例である上面部７５１を有して、実施例１と同様に、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１の下面と面接触で当接し、ＸＹ軸方向に移動可能な案内を形成している。
【００６３】
図５（ｂ）（ｃ）において、ＳＨＧ素子６３とシリコン基板７２の構成と、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２のバットカップリングを詳細に説明する。
【００６４】
図５（ｂ）に示すように、シリコン基板７２の上端面７２２の部分に切り欠き部７２１が形成されている。そして、ＳＨＧ素子６３は、シリコン基板７２の上端面７２２より沈んだ位置で、かつ、シリコン基板７２の切り欠き部７２１に頭を出した位置で固着されている。
【００６５】
すなわち、図５（ａ）に示すように、ＳＨＧ素子６３は、シリコン基板７２の表面の外周からはみ出すことなく、実装されている。 従って、シリコン基板７２面内に実装されたＳＨＧ素子６３は、ＦＰレーザ光源構成部７の組み立てにおいて、Ｌ型デバイスホルダ７５にベースプレート７３とシリコン基板７２を組み込む製造工程中に、ＳＨＧ素子６３が他の部材に接触することがなく、ＳＨＧ素子端部への塵埃の付着、そして、ＳＨＧ素子端部の損壊、損傷が生ずることのない構成となっている。
【００６６】
図５（ｃ）に示すように、シリコン基板の切り欠き部７２１は、ＳＨＧ素子６３がジャンクションダウンで実装され、ＳＨＧ素子の光導波路出射口６３２がシリコン基板７２の表面側に配置されているにもかかわらず、光ファイバ先端５０とシリコン基板７２の壁との間に間隙を形成することを可能としている。
【００６７】
従って、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２とのバットカップリングは、図５（ｂ）に示すように、切り欠き部７２１が形成されているからこそ、光ファイバ先端５０とシリコン基板７２の間に逃げを形成して、光ファイバ先端５０がシリコン基板７２と衝突して損傷する危険が極めて少ない構造に形成されている。
【００６８】
しかも、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２の両者が見える状態にあるから、接触しない範囲で出来るだけ近づけ、その間隔を２μｍ〜１０数μｍに保つ調芯が可能となり、高い結合効率を達成することが可能となっている。
【００６９】
［実施例２の組み立て調整方法の説明：図６］
本実施例のピグテイルモジュールの光装置２の光ファイバ構成部５とＦＰレーザ光源構成部７のバットカップリングの調芯は、より具体的には以下に説明するような方法で行われる。なお、調芯は、カバー７１を外してＦＰレーザ光源構成部７を調芯装置（図示せず）にセットして行う。
【００７０】
調芯装置（図示せず）に光ファイバ構成部５とＦＰレーザ光源構成部７が、図６に示すように配置される。光ファイバ構成部５は、実施例１と同様に、ファイバフランジ５３がフェルール５２の中央部にまで引き上げられ、フェルール５２の先端と光ファイバ先端５０を突出し、光ファイバ先端５０が目視可能となっている。ＦＰレーザ光源構成部７のＳＨＧ素子６３は、Ｌ形デバイスホルダ７５の隅部にあるが、Ｌ形デバイスホルダの切り欠き部７５２により、更に、容易な目視が可能となっている。
【００７１】
次に、光ファイバ構成部５をＦＰレーザ光源構成部６に近づけて、光ファイバ先端５０
とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２を、ＣＣＤカメラ等で捉えて、画像拡大し、実施例１と同様に、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子の出射口６３２とが接触しない範囲で極力近づけるように光軸方向のＺ軸方向の間隙を調整し、調芯する。
【００７２】
次に、実施例１と同様に、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２のＺ軸方向の間隙の位置関係が変わらないように、調芯装置（図示せず）で両者を保持しながら、ファイバフランジ５３を下げ、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１の下面をＬ形デバイスホルダ７５の上面部７５１に当接する。
【００７３】
そして、その状態のまま、ファイバフランジ５３の胴部５３２とフェルール５２をＹＡＧレーザ溶接機で接合し、固着して、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２のＺ軸方向の間隔を固定する。ほぼ、図４の外観同等の形状に形成される。
【００７４】
次に、実施例１と同様に、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１の下面とＬ形デバイスホルダ７５の上面部７５１を面接触で当接しながら、ＸＹ軸方向に僅かに移動して、光ファイバからの光出力が最大になる位置でファイバフランジ５３を保持し、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１とＬ形デバイスホルダ７５の上面部７５１をＹＡＧレーザ溶接機で隅肉溶接を行い固着する。そして、カバー７１を組み込み光装置２が形成される。
【００７５】
以上のように、バットカップリングの組み立て調芯方法によって、光ファイバ構成部５とＦＰレーザ光源構成部７の光学的な結合と、機械的な固着により、ピグテイルモジュールの光装置２を提供することが可能となる。
【００７６】
すなわち、実施例２において、実施例１と同様に、ＣＣＤカメラ等で画像拡大して、ＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２からのレーザ光が、光ファイバ先端５０を透過する具合を直接監視することが可能であるから、調芯工数を大幅に短縮することが可能である。そして、ＳＨＧ素子６３と光ファイバ先端５０が接触しない範囲に極力近づける微妙な調芯が可能であり、結合効率を高めることが可能となる。
【００７７】
そして、切り欠き部７２１が形成されているからこそ、シリコン基板７２の外周の内側にＳＨＧ素子６３の配置が可能であり、他の物に接触することがないから、ＦＰレーザ光源構成部７の組み立て中、調芯中のハンドリングにおいて、ＳＨＧ素子端部への塵埃の付着、そして、ＳＨＧ素子端部の損壊、損傷を防止することが可能となる。
【００７８】
［実施例３］
実施例３は、実施例１と同様に、ＴＯキャンパッケージタイプで形成されたレーザ光源構成部と光ファイバ構成部をバットカップリングしたピグテイルモジュールの光装置の例であるが、実施例１と異なる点は、レーザ光源が、半導体レーザから直接レーザ光を出射するＴＯキャンパッケージタイプで形成したＬＤレーザ光源構成部で構成されていることである。なお、光ファイバ構成部については、実施例１、実施例２と全く同様であって、その詳細な説明は重複するので省略する。
【００７９】
図７と図８は、本発明の実施例３のＴＯキャンパッケージタイプのレーザ光源を有するピグテイルモジュールの光装置の構成を説明するための図面であり、図７（ａ）は、この光装置の構成を示す一部切り欠き斜視図であり、図７（ｂ）は、半導体レーザと光ファイバ先端の部分拡大斜視図であり、図７（ｃ）は、図７（ｂ）の光ファイバ軸を通り半導体レーザ面に垂直な断面の部分拡大断面図である。
図８は、光装置の光素子と光ファイバのバットカップリングの組立調芯を説明するための斜視図である。なお、各図において、同一の構成部材には同一の番号を付して重複する
説明は省略する。
【００８０】
なお、実施例３の光装置３の外観は、実施例１の光装置１のレーザ光源部の丈が異なるだけで、実施例１と同様であり、説明が重複するので省略する。
【００８１】
［実施例３の光装置の全体構成：図７］
図７を用いて実施例３の光装置の全体構成を説明する。
図７（ａ）は、光装置３を構成する一部の構成部品を部分断面で示して、内部の構成部品を詳細に説明するための図であり、図中のＸＹＺ軸は、フェルールの光ファイバの光軸方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸に直交する平面で互いに直交する方向がＸ軸方向、Ｙ軸方向であって、ＹＺ面が半導体レーザ表面に平行な座標軸を形成している。
【００８２】
図７（ｂ）は、光ファイバと半導体レーザのバットカップリングを説明するための部分拡大斜視図であり、図７（ｃ）は、図７（ｂ）の光ファイバの光軸を通り半導体レーザ面に垂直な断面の部分拡大断面図である。
【００８３】
図７に示すように、ＴＯキャンパッケージタイプのレーザ光源を有するピグテイルモジュールの光装置３は、光ファイバ構成部５とＬＤレーザ光源構成部８から構成されている。
上述したように、光ファイバ構成部５は、実施例１と全く同様であるので、説明は省略する。
【００８４】
以下、ＬＤレーザ光源構成部８の内部構成をより詳細に説明する。
図７（ａ）に示すように、ＬＤレーザ光源構成部８は、ステム８１と、半導体レーザ８２と、ブロック８３と、サブマウント８４と、ＬＤデバイスホルダ８５と、複数のリード線８１１で構成されている。
【００８５】
ステム８１とブロック８３は、実施例１と同様に、ステム８１と一体で形成されるか、溶着等の手段により一体的にステム８１に固着されている。第２の光素子の一例である半導体レーザ８２は、第２の部材の一例であるサブマウント８４を介して、ブロック８３に実装され、リード線８１１にワイヤボンディング（図示せず）されて電気的に接続されている。
【００８６】
サブマウント８４は、セラミック基板やシリコン基板からなり、半導体レーザ８２の出射口近傍の上部に切り欠き部８４１（図７（ａ）、図７（ｂ）参照）が形成されている。第４の部材の一例であるＬＤデバイスホルダ８５は、半導体レーザ８２とそれを保持固定する構成部品を内蔵してステム８１とケースを形成し、ステム８１にＹＡＧレーザ溶接により固着される。半導体レーザ８２とブロック８３は、図に示すように、ＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１から僅かに突出して、ＬＤレーザ光源構成部８を形成する。
【００８７】
図７（ｂ）（ｃ）において、半導体レーザ８２の構成と、光ファイバ先端５０と半導体レーザ８２のバットカップリングを詳細に説明する。
【００８８】
図７（ｂ）に示すように、半導体レーザ８２は、サブマウント８４の切り欠き部８４１に少し頭を出した位置で実装され、そして、サブマウント８４がブロック８３から突出しない位置にロー付け等で固着されている。そして、半導体レーザ８２がブロック８３と共にＬＤデバイスホルダ８５から僅かに突出して形成されている。しかしながら、半導体レーザ８２は、ブロック８３の上端面８３１より沈んだ位置に配置されることによって、その周囲は、ＬＤデバイスホルダ８５とブロック８３で保護の壁が形成される。
【００８９】
図７（ｃ）に示すように、サブマウント８４の切り欠き部８４１が形成されているからこそ、半導体レーザ８２がジャンクションダウンで実装され、半導体レーザ出射口８２１がサブマウント８４表面側に配置されていても、光ファイバ先端５０とサブマウント８４の壁との間に間隙すなわち逃げを形成することが可能となっている。
【００９０】
従って、光ファイバ先端５０と半導体レーザ８２とのバットカップリングは、図７（ｂ）に示すように、サブマウント８４の切り欠き部８４１の形成により、光ファイバ先端５０がサブマウント８４と衝突して損傷する危険が極めて少ない構造を形成している。
【００９１】
しかも、半導体レーザ８２がブロック８３と共にＬＤデバイスホルダ８５から僅かに突出して形成されているから、半導体レーザ８２と光ファイバ先端５０の両者が見える状態にあり、その両者を接触しない範囲で出来るだけ近づけ、その間隔を２μｍ〜１０数μｍに保つ調芯が可能となり、高い結合効率を達成することが可能となる。
【００９２】
［実施例３の組み立て調整方法の説明：図８］
本発明のピグテイルモジュールの光装置３の光ファイバ構成部５とＬＤレーザ光源構成部８のバットカップリングの調芯は、より具体的には以下に説明するような方法で行われる。
【００９３】
調芯装置（図示せず）に光ファイバ構成部５とＬＤレーザ光源構成部８が、図８に示すように配置される。光ファイバ構成部５は、実施例１と同様に、ファイバフランジ５３がフェルール５２の中央部にまで引き上げられ、フェルール５２の先端と光ファイバ先端５０を突出して、光ファイバ先端５０が目視可能となっている。ＬＤレーザ光源構成部８の半導体レーザ８２は、上述したように、ＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１よりブロック８３と共に僅かに突出し、目視可能な位置に構成されている。
【００９４】
次に、光ファイバ先端５０を半導体レーザ８２に近づけて、両者をＣＣＤカメラ等で捉え、画像拡大して、光ファイバ先端５０と半導体レーザ８２とが接触しない範囲で極力近づけるようにＺ軸方向の間隙を調整する。その際、レーザ光は、光ファイバ先端５０の位置に一致したときは、光ファイバ先端５０に吸い込まれるように観察できる。
【００９５】
次に、Ｚ軸方向の間隙の位置関係が変わらないように調芯装置（図示せず）で両者を保持しながら、ファイバフランジ５３を下げ、フランジ部５３１の下面をＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１に当接する。
【００９６】
そして、ファイバフランジ５３の円筒形の胴部５３２とフェルール５２をＹＡＧレーザ溶接機で接合し、固着して、光ファイバ先端５０と半導体レーザ８２のＺ軸方向の間隔を固定する。ほぼ、図１の外観と同等の形状に形成される。
【００９７】
次に、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１の下面とＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１を面接触で当接しながら、光ファイバ構成部５をＸＹ軸方向に僅かに移動して、光ファイバからの光出力が最大になる位置でファイバフランジ５３を保持し、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１とＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１をＹＡＧレーザ溶接機で隅肉溶接を行い固着する。
【００９８】
以上のように、バットカップリングの組み立て調芯工程によって、光ファイバ構成部５とＬＤレーザ光源構成部８の光学的な結合と、機械的な固着により、ピグテイルモジュールの光装置３を提供することが可能となる。
【００９９】
すなわち、実施例３において、ＣＣＤカメラ等で画像拡大して、半導体レーザ８２から
のレーザ光が、光ファイバ先端５０を透過する具合を直接監視することが可能であるから、調芯工数を大幅に短縮することが可能である。そして、半導体レーザ８２と光ファイバ先端５０が接触しない範囲に極力近づける微妙な調芯が可能であり、結合効率の高い光装置の提供が可能となる。
【０１００】
そして、半導体レーザ８２は、ＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１から半導体レーザ８２とブロック８３が僅かに突出した状態に構成されているにもかかわらず、ブロック８３の上端面８３１より沈んだ位置で、ＬＤデバイスホルダ８５とブロック８３で周囲に保護の壁が構成されているから、ＬＤレーザ光源構成部８のハンドリングにおいて、半導体レーザ８２が他の部材に接触することがなく、半導体レーザ８２への塵埃の付着、そして、半導体レーザ８２の損壊、損傷が生ずることのない構成となっている。
【０１０１】
［実施例４］
実施例４は、ピグテイルモジュール構造に限定することなく実施可能な、半導体レーザのレーザ光をＳＨＧ素子で波長変換する光装置の実施例であって、実施例３と異なる点は、レーザ光源構成部にバットカップリングする構成部が、光ファイバ構成部と異なり、ＳＨＧ素子を有する波長変換構成部から構成される光装置の例である。
【０１０２】
なお、レーザ光源構成部は、実施例３と同一のＬＤレーザ光源構成部であり、そして、ＳＨＧ素子を有する波長変換構成部は、実施例１で説明したＳＨＧ素子の波長変換部の構成と同様である。
【０１０３】
図９から図１１は、本発明の実施例４の半導体レーザのレーザ光をＳＨＧ素子で波長変換する光装置の構成を説明するための図面であり、図９（ａ）は、光装置の外観の斜視図であり、図９（ｂ）は、ＳＨＧ素子とＳＨＧ素子ホルダの一体構成を説明するための斜視図であり、図９（ｃ）は、ＳＨＧ素子とＳＨＧ素子ホルダの分解斜視図である。図１０（ａ）は、光装置の構成を説明するための一部切欠き斜視図であり、図１０（ｂ）は、半導体レーザとＳＨＧ素子の光導波路入射口の部分拡大斜視図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）のＳＨＧ素子の光導波路を通り半導体レーザ表面に垂直な断面の部分拡大断面図である。図１１は、光装置の光素子とＳＨＧ素子のバットカップリングの組立調芯を説明するための斜視図である。なお、各図において、同一の構成部材には同一の番号を付して重複する説明は省略する。
【０１０４】
［実施例４の光装置の全体構成：図９、図１０］
図９と図１０を用いて実施例４の光装置の全体構成を説明する。図９（ａ）に示すように、光装置４は、ＬＤレーザ光源構成部８と波長変換構成部９から構成され、例えば、ＬＤレーザ光源構成部８から出射される赤外レーザ光を波長変換構成部９で１／２波長に波長変換して緑色レーザ光を波長変換構成部９のＳＨＧ素子から出射する光装置である。
【０１０５】
すなわち、波長変換構成部９は、第１の光素子の一例であるＳＨＧ素子６３と、第１の部材の一例であるＳＨＧ素子ホルダ６４と、第３の部材の一例であるＳＨＧ素子フランジ６１３から構成されている。ＬＤレーザ光源構成部８は、実施例３と全く同一であって、ステム８１とＬＤデバイスホルダ８５でケーシングされ、内蔵された半導体レーザと、それを保持する構成部品および複数本のリード線８１１から構成されている。
【０１０６】
光装置４は、複数のリード線８１１を制御回路（図示せず）に電気的に接続して、半導体レーザから出射した赤外レーザ光が、ＳＨＧ素子６３の光導波路により、１／２波長に波長変換され、緑色のレーザ光が矢印Ａの方向に出射する。
【０１０７】
図９（ｂ）は、ＳＨＧ素子ホルダ６４に組み込まれ一体に構成されたＳＨＧ素子６３を
説明するための斜視図である。
ＳＨＧ素子６３は、実施例１の光ファイバ構成部５（図２参照）においてフェルールの先端から光ファイバの先端が突出している構成と同様に、ＳＨＧ素子ホルダ６４の先端からＳＨＧ素子先端６３４が突出する構成でＳＨＧ素子ホルダ６４の溝６４１に固着されて一体化されている。従って、実施例３の光ファイバ先端５０（図８参照）と同様に、ＳＨＧ素子の光導波路入射口６３３を含むＳＨＧ素子先端６３４がＳＨＧ素子ホルダ先端から突出する構成で形成されている。更に、ＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２は、ＳＨＧ素子ホルダ６４の上端面６４３から沈んだ位置に組み込まれている。
【０１０８】
従って、図９（ａ）の外観の斜視図から明らかなように、ＳＨＧ素子６３は、ＳＨＧ素子ホルダ６４の中に配置されて、他の物に接触することがないから、以後の製造調芯工程のハンドリングにおいて、ＳＨＧ素子６３が他の部材に接触することがなく、ＳＨＧ素子端部への塵埃の付着、そして、ＳＨＧ素子端部の損壊、損傷が生ずることのない構成となっている。
【０１０９】
図９（ｃ）に示すように、ＳＨＧ素子ホルダ６４は、円柱形をなし、その円柱中心軸に沿って平行に溝６４１が形成されている。ＳＨＧ素子６３は、表面に光導波路６３１を有している。そして、ＳＨＧ素子６３とＳＨＧ素子ホルダ６４は、ＳＨＧ素子ホルダ６４の溝６４１の底面と左側壁に、ＳＨＧ素子６３の裏面と左側面を当接して、光導波路６３１がＳＨＧ素子ホルダ６４の円柱中心軸に一致するように、接着治具にて定められた位置にエポキシ系接着剤により固着され、図９（ｂ）に示すように一体化されている。
【０１１０】
更に、ＳＨＧ素子ホルダ６４の溝６４１の上部には、切り欠き部６４２が形成され、実施例１において説明した、光ファイバとのバットカップリングを容易にする構成も有している。
【０１１１】
図１０（ａ）は、光装置４を構成する一部の構成部品を部分断面で示して、内部の構成部品を詳細に説明するための図であり、図中のＸＹＺ軸は、ＳＨＧ素子ホルダ６４の中心軸に沿った方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸に直交する平面で互いに直交する方向がＸ軸方向、Ｙ軸方向であって、ＹＺ面が半導体レーザ表面に平行な座標軸を形成している。
【０１１２】
図１０（ｂ）は、ＳＨＧ素子の光導波路入射口と半導体レーザのバットカップリングを説明するための部分拡大斜視図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）のＳＨＧ素子の光導波路を通り半導体レーザ面に垂直な断面の部分拡大断面図である。
以下、波長変換構成部９の構成について説明する。なお、ＬＤレーザ光源構成部８の内部構成は、実施例３のＬＤレーザ光源構成部と全く同一であるので、各構成部品は同一の番号を付して、重複する説明は省略する。
【０１１３】
図１０（ａ）に示すように、波長変換構成部９において、ＳＨＧ素子先端６３４が、図９（ｂ）で説明したように、ＳＨＧ素子ホルダ６４の先端から突出して構成され固着されている。すなわち、ＳＨＧ素子６３の端部がＳＨＧ素子ホルダ６４の端部より外側に位置する状態でＳＨＧ素子ホルダ６４に保持されている。
【０１１４】
ＳＨＧ素子フランジ６１３は、フランジ部６１５と円筒形の胴部６１６から構成されている。円筒形の胴部６１６は、ＳＨＧ素子ホルダ６４と嵌合して、ＳＨＧ素子ホルダ６４をその中心軸に沿ったＺ軸方向に移動可能に保持している。フランジ部６１５は、その下面がＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１に面接触で当接して、ＳＨＧ素子６３をＸＹ軸方向に平行移動を可能にしている。従って、半導体レーザ８２とＳＨＧ素子６３のＸＹＺ軸方向の位置合わせが可能な構成を形成している。
【０１１５】
図１０（ｂ）に示すように、ＳＨＧ素子６３の光導波路入射口６３３と半導体レーザ８２とのバットカップリングは、ＳＨＧ素子の光導波路入射口６３３を含むＳＨＧ素子先端６３４が、ＳＨＧ素子ホルダ６４先端から外側に位置し、すなわち、突出しており、透光性のＳＨＧ素子６３の裏面から、その光導波路入射口６３３と半導体レーザ８２の両者が目視可能な状態にある。従って、光導波路入射口６３３と半導体レーザ８２を接触しない範囲で出来るだけ近づけ、その間隔を２μｍ〜１０数μｍに保つ調芯が可能であり、高い結合効率を達成することが可能となる。
【０１１６】
図７（ｂ）と同様に、半導体レーザ８２は、サブマウント８４の切り欠き部８４１に少し頭を出した位置で実装され、そして、サブマウント８４がブロック８３から突出しない位置にロー付け等で固着されている。そして、半導体レーザ８２がブロック８３と共にＬＤデバイスホルダ８５から僅かに突出して形成されている。しかしながら、半導体レーザ８２は、ブロック８３の上端面８３１より沈んだ位置に配置されることによって、その周囲は、ＬＤデバイスホルダ８５とブロック８３で保護の壁が形成される。
【０１１７】
図１０（ｃ）に示すように、サブマウント８４にジャンクションダウンで実装された半導体レーザ８２の出射口８２１とバットカップリングするＳＨＧ素子６３の光導波路入射口６３３は、サブマウント８４の端部の切り欠き部８４１が形成されているからこそ、ＳＨＧ素子先端６３４とサブマウント８４の間に隙間が形成される。従って、調芯工程においてＳＨＧ素子６３をＸＹ軸方向に平行移動しても、ＳＨＧ素子先端６３４がサブマウント８４と衝突して損傷する危険が極めて少ない構造を形成している。
【０１１８】
［実施例４の組み立て調整方法の説明：図１１］
図１１において、本発明の実施例４の波長変換機能を有する光装置４のＬＤレーザ光源構成部８と波長変換構成部９のバットカップリングの調芯は、より具体的には以下に説明するような方法で行われる。
【０１１９】
図１１に示すように、調芯装置（図示せず）に波長変換構成部９とＬＤレーザ光源構成部８が配置される。波長変換構成部９は、ＳＨＧ素子フランジ６１３がＳＨＧ素子ホルダ６４の中央部にまで引き上げられ、ＳＨＧ素子ホルダ６４の先端とＳＨＧ素子６３の光導波路入射口６３３を突出して、ＳＨＧ素子先端６３４が目視可能となっている。ＬＤレーザ光源構成部８の半導体レーザ８２も、実施例３と同様に、ＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１よりブロック８３と共に僅かに突出し、目視可能な位置に構成されている。
【０１２０】
そして、ＳＨＧ素子は透光性であって、ＳＨＧ素子の裏側からでも光導波路入射口６３３と半導体レーザ８２から出射したレーザ光が目視可能である。従って、半導体レーザ８２とＳＨＧ素子の光導波路入射口６３３のバットカップリング作業は、ＳＨＧ素子の光導波路入射口６３３と半導体レーザ８２をＣＣＤカメラ等で捉え、画像拡大して、両者が接触しない範囲で極力近づけるようにＺ軸方向の間隙を調整することで可能となる。
【０１２１】
次に、Ｚ軸方向の間隙の位置関係が変わらないように調芯装置（図示せず）でＳＨＧ素子ホルダ６４とＬＤレーザ光源構成部８の両者を保持した状態で、ＳＨＧ素子フランジ６１３を下げ、フランジ部６１５の下面をＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１に当接する。
【０１２２】
そして、ＳＨＧ素子フランジ６１３の円筒形の胴部６１６とＳＨＧ素子ホルダ６４をＹＡＧレーザ溶接機で接合し、固着して、ＳＨＧ素子の光導波路入射口６３３と半導体レーザ８２のＺ軸方向の間隔を固定する。ほぼ、図９（ａ）の外観と同等の外観形状が形成される。
【０１２３】
次に、ＳＨＧ素子フランジ６１３のフランジ部６１５の下面とＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１を面接触で当接しながら、波長変換構成部９をＸＹ軸方向に僅かに移動して、ＳＨＧ素子からの光出力が最大になる位置でＳＨＧ素子フランジ６１３を保持し、ＳＨＧ素子フランジ６１３のフランジ部６１５とＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１をＹＡＧレーザ溶接機で隅肉溶接を行い固着する。
【０１２４】
以上のように、バットカップリングの組み立て調整工程によって、波長変換構成部９とＬＤレーザ光源構成部８の光学的な結合の調芯と、機械的な固着により、半導体レーザのレーザ光をＳＨＧ素子で波長変換する光装置４を提供することが可能となる。
【０１２５】
すなわち、実施例４において、ＣＣＤカメラ等で画像拡大して、半導体レーザ８２からのレーザ光が、ＳＨＧ素子６３の光導波路入射口６３３に入射する具合を直接監視することが可能であるから、調芯工数を大幅に短縮することが可能である。そして、半導体レーザ８２とＳＨＧ素子の入射口６３３が接触しない範囲に極力近づける微妙な調芯が可能であり、結合効率の高い光装置の提供が可能となる。
【０１２６】
そして、実施例３と同様に、半導体レーザ８２がブロック８３の上端面８３１より沈んだ位置に構成され、ＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１から半導体レーザ８２とブロック８３が僅かに突出しながらも、ＬＤデバイスホルダ８５とブロック８３で周囲に保護の壁が構成されているから、ＬＤレーザ光源構成部８のハンドリングにおいて、半導体レーザが、他のものに接触することを防ぎ、塵埃の付着、損壊、損傷を防止することが可能となる。
【０１２７】
なお、本発明は、上述した光装置の実施例に限定されることはなく、それらの全てを行う必要もなく、特許請求の範囲の各請求項に記載した内容の範囲で種々に変更や省略をすることが出来ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２８】
１、２、３、４：光装置
５：光ファイバ構成部
６：ＴＯレーザ光源構成部
７：ＦＰレーザ光源構成部
８：ＬＤレーザ光源構成部
９：波長変換構成部
５０：光ファイバ先端
５１：光ファイバ
５２：フェルール
５３：ファイバフランジ
５３１：フランジ部
５３２：円筒形の胴部
６１：ステム
６１１：ブロック
６１２：リード線
６１３：ＳＨＧ素子フランジ
６１４：ＳＨＧ素子フランジホルダ
６１５：フランジ部
６１６：胴部
６２：半導体レーザ
６３：ＳＨＧ素子
６３１：光導波路
６３２：光導波路出射口
６３３：光導波路入射口
６３４：ＳＨＧ素子先端
６４：ＳＨＧ素子ホルダ
６４１：溝
６４２：切り欠き部
６４３：上端面
６５：ＴＯデバイスホルダ
６５１：上面部
７１：カバー
７２：シリコン基板
７２１：切り欠き部
７２２：上端面
７３：ベースプレート
７４：位置決めピン
７５：Ｌ形デバイスホルダ
７５１：上面部
７６：ＦＰＣ
８１：ステム
８１１リード線
８２：半導体レーザ
８３：ブロック
８３１：上端面
８４：サブマウント
８４１：切り欠き部
８５：ＬＤデバイスホルダ
８５１：上面部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバ、波長変換素子等の第１の光素子と、波長変換素子、レーザ素子等の第２の光素子と、をバットカップリング方式により結合させた光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光素子と光ファイバで構成されたピグテイルモジュールの光装置は、光ファイバ通信、デジタルサイネージ向けの小型プロジェクタ等に広く用いられている。従来の光素子と光ファイバの光学的な結合方法は、光素子と光ファイバの間に、レンズ等を介して結合する方式と、光素子と光ファイバを直接結合する方式すなわちバットカップリング方式が提案されている。
【０００３】
このバットカップリング方式においては、光素子の受発光部と光ファイバ先端の光軸方向の間隔を接触しない範囲で出来るだけ近づけ、調芯することで、高い結合効率が可能となるピグテイルモジュールが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
すなわち、特許文献１は、光ファイバを保持するフェルールが、その先端から光ファイバの先端が突出しないように形成されており、光素子が配設される突き当て部材の上面が、光素子より上方に位置するように形成されているピグテイルモジュールであって、フェルールの先端を突き当て部材の上面に当接させてから、所定の距離だけ隔置させて光ファイバと光素子の間隙を設定するピグテイルモジュールである。
【０００５】
従って、確実に光ファイバと光素子の間に間隙が存在するから、直接結合の調芯の際に、光ファイバと光素子が接触し、いずれかの表面が損傷し機能が低下するようなことのないピグテイルモジュールの光装置の提供が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−８４１６０号公報（第４頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の光素子と光ファイバ間にレンズ等を介して光結合する方式にあっては、光素子とレンズの調芯の組立調整工程と、レンズと光ファイバの調芯の組立調整工程と２回の調芯のための調整工程を要して、調整工数がかかり、更に、レンズおよびレンズホルダ等の部品コストが高価で、ピグテイルモジュールが高価になる問題がある。
【０００８】
また、バットカップリング方式の特許文献１に示す従来技術のピグテイルモジュールにおいては、フェルールと、光素子が配設された突き当て部材とが、所定の距離だけ隔置して設置されているため光素子と光ファイバとの間隔が広くなり、また、この構造ではフェルールを光素子に近づける方向には調芯することができないため、光素子と光ファイバの結合効率が著しく減少する問題があった。
【０００９】
更に、調芯の際に、光ファイバの先端がフェルールの中に引っ込んで見えないから、光素子の発光源と光ファイバ先端の位置合わせが、全くの手探りとなり、調芯工数が大幅に増大する問題があった。
【００１０】
そこで本発明は、バットカップリング方式であって、第１の光素子と第２の光素子の調
芯が容易で、結合効率の良好な光装置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】
本発明の光装置は、上記目的を達成するために、下記記載の構成を採用するものである。
本発明の光装置は、第１の光素子と第２の光素子とが光学的に直接結合して配置された光装置において、第１の光素子を保持する第１の部材と、少なくとも端部に切り欠き部を有し、第２の光素子を保持する第２の部材と、第１の部材を保持する第３の部材と、第２の部材に対する位置が固定された第４の部材と、を備え、第１の光素子は、第１の光素子の端部が第１の部材の端部より外側に位置する状態で第１の部材に保持され、第２の光素子は、第２の光素子の端部が切り欠き部の内側、かつ、第２の部材の端部より内側に位置する状態で第２の部材に保持され、第１の光素子の端部が切り欠き部の内側に位置して第１の光素子の端部と第２の光素子の端部とが光学的に結合した状態で、第３の部材と第４の部材とが固定されたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の光装置は、上述した構成に加えて、第３の部材は、第１の部材を光軸方向に案内するための第１の案内部を有し、第４の部材は、第３の部材を光軸に垂直な方向に案内するための第２の案内部を有することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の光装置は、上述した構成に加えて、第２の部材は、端部に前記切り欠き部を有するホルダであることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明の光装置は、上述した構成に加えて、第２の部材は、端部に前記切り欠き部を有する基板であり、第２の素子は、その導波路が基板側に位置した状態で基板に対して実装されたことを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の光装置は、上述した構成に加えて、第１の光素子は光ファイバであり、第１の部材はフェルールであることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の光装置は、上述した構成に加えて、第１の光素子は光ファイバであり、第１の部材はフェルールであることを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明の光装置は、上述した構成に加えて、第１の光素子は波長変換素子であることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明の光装置は、上述した構成に加えて、第２の光素子は波長変換素子であることを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明の光装置は、上述した構成に加えて、第２の光素子はレーザ素子であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の光装置は、第１の光素子の端部と第２の光素子の端部とを接近して配置することができるため、第１の光素子と第２の光素子とを高い結合効率で直接結合することが可能となる。
【００２１】
また、本発明の光装置は、第２の光素子の端部が第２の部材の端部より内側に位置する状態で第２の部材に保持されるため、組み立て時の搬送、位置決め、載置、調整等の工程で、第２の光素子の端部が、他のものに接触することを防ぎ、塵埃の付着、損壊、損傷を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１における光装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例１における光装置の構成を示す一部切り欠き斜視図と部分拡大図である。
【図３】本発明の実施例１における光装置の光素子と光ファイバのバットカップリングの組立調芯を説明するための斜視図である。
【図４】本発明の実施例２における光装置の外観を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例２における光装置の構成を示す一部切欠き斜視図と部分拡大図である。
【図６】本発明の実施例２における光装置の光素子と光ファイバのバットカップリングの組立調芯を説明するための斜視図である。
【図７】本発明の実施例３における光装置の構成を示す一部切り欠き斜視図と部分拡大図である。
【図８】本発明の実施例３における光装置の光素子と光ファイバのバットカップリングの組立調芯を説明するための斜視図である。
【図９】本発明の実施例４における光装置の外観を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施例４における光装置の構成を示す一部切欠き斜視図と部分拡大図である。
【図１１】本発明の実施例４における光装置の光素子とＳＨＧ素子のバットカップリングの組立調芯を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。なお、以下に説明する実施例１は、ＴＯキャンパッケージタイプで形成されたＴＯレーザ光源構成部と光ファイバ構成部をバットカップリングしたピグテイルモジュールの光装置の例であって、そのＴＯレーザ光源部は、半導体レーザのレーザ光を波長変換素子（以下ＳＨＧ素子とする）で波長変換して出射する例で説明する。
【００２４】
［実施例１］
図１から図３は、本発明の実施例１のＴＯキャンパッケージタイプのレーザ光源を有するピグテイルモジュールの光装置の構成を説明するための図面であり、図１は、光装置の外観の斜視図であり、図２（ａ）は、この光装置の構成を示す一部切り欠き斜視図であり、図２（ｂ）は、ＳＨＧ素子と光ファイバ先端の部分拡大斜視図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の裏面の部分拡大斜視図である。図３は、光装置の光素子と光ファイバのバットカップリングの組立調芯を説明するための斜視図である。
【００２５】
［実施例１の光装置の全体構成：図１、図２］
図１と図２を用いて実施例１の光装置の全体構成を説明する。なお、各図において、同一の構成部材には同一の番号を付して重複する説明は省略する。
【００２６】
図１に示すように、ＴＯキャンパッケージタイプのレーザ光源を有するピグテイルモジュールの光装置１は、光ファイバ構成部５とＴＯレーザ光源構成部６から構成されている。
【００２７】
すなわち、光ファイバ構成部５は、第１の光素子の一例である光ファイバ５１と、第１の部材の一例であるフェルール５２と、第３の部材の一例であるファイバフランジ５３、から構成され、ＴＯレーザ光源構成部６は、ステム６１と第４の部材の一例であるＴＯデバイスホルダ６５でケーシングされ、内蔵された半導体レーザ、それらを保持する構成部品および複数本のリード線６１２から構成されている。
【００２８】
光ファイバ構成部５とＴＯレーザ光源構成部６は、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１の下面とＴＯデバイスホルダ６５の上面部６５１が面接触で当接し、調芯工程の後、ＹＡＧレーザ溶接にてファイバフランジ５３とＴＯデバイスホルダ６５が隅肉溶接されて、固着され光装置１を構成する。
【００２９】
図２（ａ）は、光装置１を構成する一部の構成部品を部分断面で示して、内部の構成部品を詳細に説明するための図であり、図中のＸＹＺ軸は、フェルールの光ファイバの光軸方向をＺ軸方向とし、光軸に垂直な方向で互いに直交する方向がＸ軸方向、Ｙ軸方向であり、ＹＺ面がＳＨＧ素子表面に平行な座標軸を形成している。
図２（ｂ）は、光ファイバとＳＨＧ素子のバットカップリングを説明するための部分拡大斜視図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）の裏面の部分拡大斜視図である。
【００３０】
図２（ａ）において、光ファイバ構成部５を詳細に説明する。
光ファイバ５１は、例えば、ＳＵＳ３０４からなるフェルール５２にエポキシ系低アウトガス熱硬化接着剤で固着されている。そして、被覆が除去された裸ファイバの光ファイバ先端５０（図２（ｂ）参照）が、フェルール５２の先端から０．３〜０．７ｍｍほど突出して固着されている。すなわち、光ファイバ５１の端部の光ファイバ先端５０がフェルール５２の端部より外側に位置する状態でフェルール５２に保持されている。
【００３１】
ファイバフランジ５３は、フランジ部５３１と円筒形の胴部５３２から構成され、第１の案内部の一例である円筒形の胴部５３２がフェルール５２と嵌合して、光ファイバ先端５０を光軸のＺ軸方向に移動可能に保持し、フランジ部５３１の下面がＴＯデバイスホルダ６５の第２の案内部の一例である上面部６５１に面接触で当接して、光ファイバ先端５０をＸＹ軸方向に平行移動し調芯可能に形成されている。
【００３２】
次に、ＴＯレーザ光源構成部６の内部構成を詳細に説明する。
図２（ａ）に示すように、ＴＯレーザ光源構成部６は、ステム６１と、ブロック６１１と、半導体レーザ６２と、ＳＨＧ素子フランジ６１３と、ＳＨＧ素子フランジホルダ６１４と、ＳＨＧ素子６３と、ＳＨＧ素子ホルダ６４と、ＴＯデバイスホルダ６５と、複数のリード線６１２で構成されている。
【００３３】
ステム６１は、例えばＳＰＣ又はコバールからなり、表面がＡｕメッキされている。ブロック６１１は、ステム６１と一体形成、又は、溶着等の手段により、一体的にステム６１に固着されている。半導体レーザ６２は、ブロック６１１に実装され、複数のリード線６１２にワイヤボンディング（図示せず）されて電気的に接続されている。
【００３４】
第２の部材の一例であるＳＨＧ素子ホルダ６４は、材質が例えばＳＵＳ３０４からなり、円柱形をなし、その円柱中心軸に沿って平行に溝６４１が形成されている。第２の光素子の一例であるＳＨＧ素子６３は、表面に光導波路６３１を有し、その光導波路６３１とＳＨＧ素子ホルダ６４の円柱中心軸を一致させて、ＳＨＧ素子ホルダ６４の溝６４１の中にエポキシ系接着剤により位置決め固着され、ＳＨＧ素子ホルダ６４と一体化されている。
【００３５】
ＳＨＧ素子フランジ６１３とＳＨＧ素子フランジホルダ６１４は、ＳＨＧ素子ホルダ６４をＸＹＺの３軸方向に調整可能に保持する機能を有し、ＳＨＧ素子６３の光導波路６３１と半導体レーザ６２の出射口の光軸が一致するように光学的な位置決めを行い、それぞれがＹＡＧレーザ溶接されてステム６１上に固定されている。従って、半導体レーザ６２から出射したレーザ光、例えば、赤外レーザ光は、ＳＨＧ素子の光導波路出射口から波長変換されて緑色のレーザ光を出射する。
【００３６】
ＴＯデバイスホルダ６５は、半導体レーザ６２とＳＨＧ素子６３と、そして、両者を光学的に調芯し固定する構成部品を内蔵して、ステム６１にＹＡＧレーザ溶接により固着されている。ＳＨＧ素子６３とＳＨＧ素子ホルダ６４は、図のように、ＴＯデバイスホルダ６５の上面部６５１から僅かに突出した構成で、ＴＯレーザ光源構成部６を形成する。
【００３７】
図２（ｂ）、（ｃ）において、ＳＨＧ素子６３とＳＨＧ素子ホルダ６４の構成と、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２のバットカップリングを詳細に説明する。
図２（ｂ）に示すように、光ファイバ先端５０と、ＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２とのバットカップリングは、ＳＨＧ素子６３の幅方向（Ｙ軸方向）にはＳＨＧ素子ホルダ６４の溝６４１の壁が存在するが、ＳＨＧ素子の厚み方向（Ｘ軸方向）にはなんら壁が存在せず、光ファイバ先端５０が周囲の構成部品に衝突して損傷する危険が極めて少ない構造を形成している。
【００３８】
すなわち、ＳＨＧ素子ホルダ６４の裏面を示す図２（ｃ）のように、ＳＨＧ素子６３の上端部は、ＳＨＧ素子ホルダ６４の溝６４１の上部に切り欠き部６４２を形成することにより、幅方向は溝６４１の壁に挟まれているが、厚さ方向はＳＨＧ素子６３が露出した構成でＳＨＧ素子ホルダ６４の中に位置決め固着されている。
【００３９】
この様にして、図２（ｂ）に示すように、ＳＨＧ素子ホルダ６４に切り欠き部６４２を形成しているからこそ、ＳＨＧ素子６３がＳＨＧ素子ホルダ６４の上端面６４３より沈んだ位置にあっても、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２とのバットカップリングが余裕を持って可能となる。そして、この構造を形成することでＳＨＧ素子６３の周囲に、ＳＨＧ素子ホルダ６４とＴＯデバイスホルダ６５でＳＨＧ素子６３を保護する壁を形成することが可能となる。
【００４０】
更に、ＳＨＧ素子は、ＳＨＧ素子ホルダ６４とＴＯデバイスホルダ６５で周囲に保護の壁を形成されながらも、ＴＯデバイスホルダ６５から僅かに突出して形成されているから、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２の両者が見える状態にある。従って、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２は、目視によって、接触しない範囲で出来るだけ近づけて、その間隔を２μｍ〜１０数μｍに形成する調芯によって、高い結合効率を達成することが可能となる。
【００４１】
［実施例１の組み立て調整方法の説明：図３］
本実施例のピグテイルモジュールの光装置１の光ファイバ構成部５とＴＯレーザ光源構成部６のバットカップリングの調芯は、より具体的には以下に説明するような方法で行われる。
【００４２】
調芯装置（図示せず）に光ファイバ構成部５とＴＯレーザ光源構成部６が、図３に示すように配置される。そして、光ファイバ構成部５は、ファイバフランジ５３がフェルール５２の中央部にまで引き上げられ、フェルール５２の先端と光ファイバ先端５０を突出して、光ファイバ先端５０が目視可能となっている。ＴＯレーザ光源構成部６のＳＨＧ素子６３は、上述したように、ＴＯデバイスホルダ６５の上面部６５１よりＳＨＧ素子ホルダ６４と共に僅かに突出して、目視可能な位置に構成されている。
【００４３】
次に、光ファイバ構成部５をＴＯレーザ光源構成部６に近づけて、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２をＣＣＤカメラ等で捉え、画像拡大して、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子の出射口６３２とが接触しない範囲で極力近づけるようにＺ軸方向の間隙を調整する。その際、ＳＨＧ素子６３で波長変換されたレーザ光は緑色の可
視光で認識可能であって、光導波路出射口６３２より出射した緑色光が、光ファイバ先端５０の位置に一致したときは、光ファイバ先端５０に吸い込まれるように観察できる。
【００４４】
次に、Ｚ軸方向の間隙の位置関係が変わらないように調芯装置（図示せず）で両者を保持しながら、ファイバフランジ５３を下げ、フランジ部５３２の下面をＴＯデバイスホルダ６５の上面部６５１に当接する。
【００４５】
そして、その状態のまま、ファイバフランジ５３の円筒形の胴部５３２とフェルール５２をＹＡＧレーザ溶接機で接合し、固着して、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２のＺ軸方向の間隔を固定する。ほぼ、図１の外観の形状に形成される
【００４６】
次に、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１の下面とＴＯデバイスホルダ６５の上面部６５１を面接触で当接しながら、ＸＹ軸方向に僅かに移動して、光ファイバからの光出力が最大になる位置でファイバフランジ５３を保持し、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１とＴＯデバイスホルダ６５の上面部６５１をＹＡＧレーザ溶接機で隅肉溶接を行い固着する。
【００４７】
以上のように、バットカップリングの組み立て調整工程により、光ファイバ構成部５とＴＯレーザ光源構成部６の光学的な結合と、機械的な固着により、ピグテイルモジュールの光装置１を提供することが可能となる。
【００４８】
すなわち、ＣＣＤカメラ等で画像拡大して、ＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２からのレーザ光が、光ファイバ先端５０を透過する具合を容易に直接監視することが可能であるから、例えば、光ファイバ先端中央部のコアの直径が６μｍであり、ＳＨＧ素子の光導波路出射口６３２が幅５μｍ、高さが３μｍであるような、極めて微小な点同士の位置合わせであっても、調芯工数を大幅に短縮することが可能である。そして、ＳＨＧ素子６３と光ファイバ先端５０が接触しない範囲に極力近づける微妙な調芯が可能であり、結合効率の高い光装置の提供が可能となる。
【００４９】
そして、ＳＨＧ素子は、ＳＨＧ素子ホルダ６４の中に配置されて、その周囲にＳＨＧ素子ホルダ６４とＴＯデバイスホルダ６５による保護の壁が形成されていることによって、他の物に接触することがないから、ＴＯレーザ光源構成部６の組み立て中、調芯中のハンドリングにおいて、ＳＨＧ素子端部への塵埃の付着、そして、ＳＨＧ素子端部の損壊、損傷を防止することが可能となる。
【００５０】
更に、突出した光ファイバ先端５０は、ＴＯレーザ光源構成部６に組み込む調整工程にあって、ＳＨＧ素子ホルダ６４に切り欠き部６４２を形成していることにより、ＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２の直ぐ周囲近傍に構成部品等の障害物がなく、光ファイバ先端５０が衝突による損傷で機能を低下する恐れもない。
【００５１】
［実施例２］
実施例２は、実施例１と同様に、光ファイバ構成部とレーザ光源がバットカップリングした光装置であり、実施例１と異なる点は、レーザ光源がフラットパッケージタイプで形成されたＦＰレーザ光源構成部で構成されていることである。なお、光ファイバ構成部については、実施例１と全く同様であって、その詳細な説明は重複するので省略する。
そして、そのＦＰレーザ光源構成部は、実施例１と同様に、半導体レーザの光をＳＨＧ素子で波長変換して出射する例で説明する。
【００５２】
図４から図６は、本発明の実施例２のフラットパッケージタイプのレーザ光源を有するピグテイルモジュールの光装置の構成を説明するための図面であり、図４は、光装置の外
観の斜視図であり、図５（ａ）は、この光装置の構成を示す一部切り欠き斜視図であり、図５（ｂ）は、ＳＨＧ素子と光ファイバ先端の部分拡大斜視図であり、図５（ｃ）は、図５（ｂ）の断面図であり、図６は、光装置の光素子と光ファイバのバットカップリングの組立調芯を説明するための斜視図である。
【００５３】
［実施例２の光装置の全体構成：図４、図５］
図４と図５を用いて実施例２の光装置の全体構成を説明する。なお、各図において、同一の構成部材には同一の番号を付して重複する説明は省略する。
【００５４】
図４に示すように、フラットパッケージタイプのレーザ光源を有するピグテイルモジュールの光装置２は、光ファイバ構成部５とＦＰレーザ光源構成部７から構成されている。
上述したように、光ファイバ構成部５は、実施例１と全く同様であるので、説明は省略する。
【００５５】
ＦＰレーザ光源構成部７は、カバー７１と第４の部材の一例であるＬ形デバイスホルダ７５でケーシングされ、内蔵された半導体レーザ、ＳＨＧ素子、それらを保持する構成部品およびＦＰＣ７６から構成されている。
【００５６】
光ファイバ構成部５とＦＰレーザ光源構成部７は、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１の下面とＬ形デバイスホルダ７５の上面部７５１が面接触で当接し、調芯工程の後、ＹＡＧレーザ溶接にてファイバフランジ５３とＬ形デバイスホルダ７５が隅肉溶接されて、固着され光装置２を構成する。
【００５７】
図５（ａ）は、光装置２を構成する一部の構成部品を部分断面で示して、内部の構成部品を詳細に説明するための図であり、図中のＸＹＺ軸は、実施例１と同様に、フェルールの光ファイバの光軸方向をＺ軸方向とし、光軸に垂直な方向で互いに直交する方向がＸ軸方向、Ｙ軸方向であり、ＹＺ面がＳＨＧ素子表面に平行な座標軸である。
【００５８】
図５（ｂ）は、光ファイバとＳＨＧ素子のバットカップリングを説明するための部分拡大斜視図であり、図５（ｃ）は、図５（ｂ）の光ファイバ軸を通りＳＨＧ素子平面に垂直な断面の部分拡大断面図である。
【００５９】
以下、ＦＰレーザ光源構成部７の内部構成を詳細に説明する。
図５（ａ）に示すように、ＦＰレーザ光源構成部７は、カバー７１と、シリコン基板７２と、ベースプレート７３と、位置決めピン７４と、半導体レーザ６２と、ＳＨＧ素子６３と、Ｌ形デバイスホルダ７５と、ＦＰＣ７６で構成されている。
【００６０】
第２の部材の一例であるシリコン基板７２には、半導体レーザ６２とＳＨＧ素子６３がジャンクションダウンで実装され固着されて、実施例１と同様に、ＳＨＧ素子６３の光導波路と半導体レーザ６２の出射口の光軸が一致した光学的な位置決めが行われている。従って、半導体レーザ６２から出射したレーザ光、例えば、赤外レーザ光は、ＳＨＧ素子の光導波路出射口から波長変換されて緑色のレーザ光を出射する。そして、半導体レーザ６２は、シリコン基板７２に実装されたＦＰＣ７６と、それぞれがワイヤボンディングされて、電気的な接続がされている。
【００６１】
Ｌ型デバイスホルダ７５とシリコン基板７２とベースプレート７３は、２本の位置決めピン７４で位置決めされて、例えば、ロー付け或いはエポキシ系の接着剤で固着されている。そして、ベースプレート７３は、窒化アルミニウムや銅などの熱伝導性のよい材質からなり、ペルチェ素子（図示せず）が固着される構造を形成している。そして、そのペルチェ素子により、ベースプレート７３を介してＳｉ基板上の半導体レーザ６２およびＳＨ
Ｇ素子６３の温度を最適に保ち、レーザ光を安定して出射することが可能となっている。
【００６２】
Ｌ型デバイスホルダ７５は、第２の案内部の一例である上面部７５１を有して、実施例１と同様に、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１の下面と面接触で当接し、ＸＹ軸方向に移動可能な案内を形成している。
【００６３】
図５（ｂ）（ｃ）において、ＳＨＧ素子６３とシリコン基板７２の構成と、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２のバットカップリングを詳細に説明する。
【００６４】
図５（ｂ）に示すように、シリコン基板７２の上端面７２２の部分に切り欠き部７２１が形成されている。そして、ＳＨＧ素子６３は、シリコン基板７２の上端面７２２より沈んだ位置で、かつ、シリコン基板７２の切り欠き部７２１に頭を出した位置で固着されている。
【００６５】
すなわち、図５（ａ）に示すように、ＳＨＧ素子６３は、シリコン基板７２の表面の外周からはみ出すことなく、実装されている。 従って、シリコン基板７２面内に実装されたＳＨＧ素子６３は、ＦＰレーザ光源構成部７の組み立てにおいて、Ｌ型デバイスホルダ７５にベースプレート７３とシリコン基板７２を組み込む製造工程中に、ＳＨＧ素子６３が他の部材に接触することがなく、ＳＨＧ素子端部への塵埃の付着、そして、ＳＨＧ素子端部の損壊、損傷が生ずることのない構成となっている。
【００６６】
図５（ｃ）に示すように、シリコン基板の切り欠き部７２１は、ＳＨＧ素子６３がジャンクションダウンで実装され、ＳＨＧ素子の光導波路出射口６３２がシリコン基板７２の表面側に配置されているにもかかわらず、光ファイバ先端５０とシリコン基板７２の壁との間に間隙を形成することを可能としている。
【００６７】
従って、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２とのバットカップリングは、図５（ｂ）に示すように、切り欠き部７２１が形成されているからこそ、光ファイバ先端５０とシリコン基板７２の間に逃げを形成して、光ファイバ先端５０がシリコン基板７２と衝突して損傷する危険が極めて少ない構造に形成されている。
【００６８】
しかも、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２の両者が見える状態にあるから、接触しない範囲で出来るだけ近づけ、その間隔を２μｍ〜１０数μｍに保つ調芯が可能となり、高い結合効率を達成することが可能となっている。
【００６９】
［実施例２の組み立て調整方法の説明：図６］
本実施例のピグテイルモジュールの光装置２の光ファイバ構成部５とＦＰレーザ光源構成部７のバットカップリングの調芯は、より具体的には以下に説明するような方法で行われる。なお、調芯は、カバー７１を外してＦＰレーザ光源構成部７を調芯装置（図示せず）にセットして行う。
【００７０】
調芯装置（図示せず）に光ファイバ構成部５とＦＰレーザ光源構成部７が、図６に示すように配置される。光ファイバ構成部５は、実施例１と同様に、ファイバフランジ５３がフェルール５２の中央部にまで引き上げられ、フェルール５２の先端と光ファイバ先端５０を突出し、光ファイバ先端５０が目視可能となっている。ＦＰレーザ光源構成部７のＳＨＧ素子６３は、Ｌ形デバイスホルダ７５の隅部にあるが、Ｌ形デバイスホルダの切り欠き部７５２により、更に、容易な目視が可能となっている。
【００７１】
次に、光ファイバ構成部５をＦＰレーザ光源構成部６に近づけて、光ファイバ先端５０
とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２を、ＣＣＤカメラ等で捉えて、画像拡大し、実施例１と同様に、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子の出射口６３２とが接触しない範囲で極力近づけるように光軸方向のＺ軸方向の間隙を調整し、調芯する。
【００７２】
次に、実施例１と同様に、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２のＺ軸方向の間隙の位置関係が変わらないように、調芯装置（図示せず）で両者を保持しながら、ファイバフランジ５３を下げ、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１の下面をＬ形デバイスホルダ７５の上面部７５１に当接する。
【００７３】
そして、その状態のまま、ファイバフランジ５３の胴部５３２とフェルール５２をＹＡＧレーザ溶接機で接合し、固着して、光ファイバ先端５０とＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２のＺ軸方向の間隔を固定する。ほぼ、図４の外観同等の形状に形成される。
【００７４】
次に、実施例１と同様に、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１の下面とＬ形デバイスホルダ７５の上面部７５１を面接触で当接しながら、ＸＹ軸方向に僅かに移動して、光ファイバからの光出力が最大になる位置でファイバフランジ５３を保持し、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１とＬ形デバイスホルダ７５の上面部７５１をＹＡＧレーザ溶接機で隅肉溶接を行い固着する。そして、カバー７１を組み込み光装置２が形成される。
【００７５】
以上のように、バットカップリングの組み立て調芯方法によって、光ファイバ構成部５とＦＰレーザ光源構成部７の光学的な結合と、機械的な固着により、ピグテイルモジュールの光装置２を提供することが可能となる。
【００７６】
すなわち、実施例２において、実施例１と同様に、ＣＣＤカメラ等で画像拡大して、ＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２からのレーザ光が、光ファイバ先端５０を透過する具合を直接監視することが可能であるから、調芯工数を大幅に短縮することが可能である。そして、ＳＨＧ素子６３と光ファイバ先端５０が接触しない範囲に極力近づける微妙な調芯が可能であり、結合効率を高めることが可能となる。
【００７７】
そして、切り欠き部７２１が形成されているからこそ、シリコン基板７２の外周の内側にＳＨＧ素子６３の配置が可能であり、他の物に接触することがないから、ＦＰレーザ光源構成部７の組み立て中、調芯中のハンドリングにおいて、ＳＨＧ素子端部への塵埃の付着、そして、ＳＨＧ素子端部の損壊、損傷を防止することが可能となる。
【００７８】
［実施例３］
実施例３は、実施例１と同様に、ＴＯキャンパッケージタイプで形成されたレーザ光源構成部と光ファイバ構成部をバットカップリングしたピグテイルモジュールの光装置の例であるが、実施例１と異なる点は、レーザ光源が、半導体レーザから直接レーザ光を出射するＴＯキャンパッケージタイプで形成したＬＤレーザ光源構成部で構成されていることである。なお、光ファイバ構成部については、実施例１、実施例２と全く同様であって、その詳細な説明は重複するので省略する。
【００７９】
図７と図８は、本発明の実施例３のＴＯキャンパッケージタイプのレーザ光源を有するピグテイルモジュールの光装置の構成を説明するための図面であり、図７（ａ）は、この光装置の構成を示す一部切り欠き斜視図であり、図７（ｂ）は、半導体レーザと光ファイバ先端の部分拡大斜視図であり、図７（ｃ）は、図７（ｂ）の光ファイバ軸を通り半導体レーザ面に垂直な断面の部分拡大断面図である。
図８は、光装置の光素子と光ファイバのバットカップリングの組立調芯を説明するための斜視図である。なお、各図において、同一の構成部材には同一の番号を付して重複する
説明は省略する。
【００８０】
なお、実施例３の光装置３の外観は、実施例１の光装置１のレーザ光源部の丈が異なるだけで、実施例１と同様であり、説明が重複するので省略する。
【００８１】
［実施例３の光装置の全体構成：図７］
図７を用いて実施例３の光装置の全体構成を説明する。
図７（ａ）は、光装置３を構成する一部の構成部品を部分断面で示して、内部の構成部品を詳細に説明するための図であり、図中のＸＹＺ軸は、フェルールの光ファイバの光軸方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸に直交する平面で互いに直交する方向がＸ軸方向、Ｙ軸方向であって、ＹＺ面が半導体レーザ表面に平行な座標軸を形成している。
【００８２】
図７（ｂ）は、光ファイバと半導体レーザのバットカップリングを説明するための部分拡大斜視図であり、図７（ｃ）は、図７（ｂ）の光ファイバの光軸を通り半導体レーザ面に垂直な断面の部分拡大断面図である。
【００８３】
図７に示すように、ＴＯキャンパッケージタイプのレーザ光源を有するピグテイルモジュールの光装置３は、光ファイバ構成部５とＬＤレーザ光源構成部８から構成されている。
上述したように、光ファイバ構成部５は、実施例１と全く同様であるので、説明は省略する。
【００８４】
以下、ＬＤレーザ光源構成部８の内部構成をより詳細に説明する。
図７（ａ）に示すように、ＬＤレーザ光源構成部８は、ステム８１と、半導体レーザ８２と、ブロック８３と、サブマウント８４と、ＬＤデバイスホルダ８５と、複数のリード線８１１で構成されている。
【００８５】
ステム８１とブロック８３は、実施例１と同様に、ステム８１と一体で形成されるか、溶着等の手段により一体的にステム８１に固着されている。第２の光素子の一例である半導体レーザ８２は、第２の部材の一例であるサブマウント８４を介して、ブロック８３に実装され、リード線８１１にワイヤボンディング（図示せず）されて電気的に接続されている。
【００８６】
サブマウント８４は、セラミック基板やシリコン基板からなり、半導体レーザ８２の出射口近傍の上部に切り欠き部８４１（図７（ａ）、図７（ｂ）参照）が形成されている。第４の部材の一例であるＬＤデバイスホルダ８５は、半導体レーザ８２とそれを保持固定する構成部品を内蔵してステム８１とケースを形成し、ステム８１にＹＡＧレーザ溶接により固着される。半導体レーザ８２とブロック８３は、図に示すように、ＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１から僅かに突出して、ＬＤレーザ光源構成部８を形成する。
【００８７】
図７（ｂ）（ｃ）において、半導体レーザ８２の構成と、光ファイバ先端５０と半導体レーザ８２のバットカップリングを詳細に説明する。
【００８８】
図７（ｂ）に示すように、半導体レーザ８２は、サブマウント８４の切り欠き部８４１に少し頭を出した位置で実装され、そして、サブマウント８４がブロック８３から突出しない位置にロー付け等で固着されている。そして、半導体レーザ８２がブロック８３と共にＬＤデバイスホルダ８５から僅かに突出して形成されている。しかしながら、半導体レーザ８２は、ブロック８３の上端面８３１より沈んだ位置に配置されることによって、その周囲は、ＬＤデバイスホルダ８５とブロック８３で保護の壁が形成される。
【００８９】
図７（ｃ）に示すように、サブマウント８４の切り欠き部８４１が形成されているからこそ、半導体レーザ８２がジャンクションダウンで実装され、半導体レーザ出射口８２１がサブマウント８４表面側に配置されていても、光ファイバ先端５０とサブマウント８４の壁との間に間隙すなわち逃げを形成することが可能となっている。
【００９０】
従って、光ファイバ先端５０と半導体レーザ８２とのバットカップリングは、図７（ｂ）に示すように、サブマウント８４の切り欠き部８４１の形成により、光ファイバ先端５０がサブマウント８４と衝突して損傷する危険が極めて少ない構造を形成している。
【００９１】
しかも、半導体レーザ８２がブロック８３と共にＬＤデバイスホルダ８５から僅かに突出して形成されているから、半導体レーザ８２と光ファイバ先端５０の両者が見える状態にあり、その両者を接触しない範囲で出来るだけ近づけ、その間隔を２μｍ〜１０数μｍに保つ調芯が可能となり、高い結合効率を達成することが可能となる。
【００９２】
［実施例３の組み立て調整方法の説明：図８］
本発明のピグテイルモジュールの光装置３の光ファイバ構成部５とＬＤレーザ光源構成部８のバットカップリングの調芯は、より具体的には以下に説明するような方法で行われる。
【００９３】
調芯装置（図示せず）に光ファイバ構成部５とＬＤレーザ光源構成部８が、図８に示すように配置される。光ファイバ構成部５は、実施例１と同様に、ファイバフランジ５３がフェルール５２の中央部にまで引き上げられ、フェルール５２の先端と光ファイバ先端５０を突出して、光ファイバ先端５０が目視可能となっている。ＬＤレーザ光源構成部８の半導体レーザ８２は、上述したように、ＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１よりブロック８３と共に僅かに突出し、目視可能な位置に構成されている。
【００９４】
次に、光ファイバ先端５０を半導体レーザ８２に近づけて、両者をＣＣＤカメラ等で捉え、画像拡大して、光ファイバ先端５０と半導体レーザ８２とが接触しない範囲で極力近づけるようにＺ軸方向の間隙を調整する。その際、レーザ光は、光ファイバ先端５０の位置に一致したときは、光ファイバ先端５０に吸い込まれるように観察できる。
【００９５】
次に、Ｚ軸方向の間隙の位置関係が変わらないように調芯装置（図示せず）で両者を保持しながら、ファイバフランジ５３を下げ、フランジ部５３１の下面をＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１に当接する。
【００９６】
そして、ファイバフランジ５３の円筒形の胴部５３２とフェルール５２をＹＡＧレーザ溶接機で接合し、固着して、光ファイバ先端５０と半導体レーザ８２のＺ軸方向の間隔を固定する。ほぼ、図１の外観と同等の形状に形成される。
【００９７】
次に、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１の下面とＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１を面接触で当接しながら、光ファイバ構成部５をＸＹ軸方向に僅かに移動して、光ファイバからの光出力が最大になる位置でファイバフランジ５３を保持し、ファイバフランジ５３のフランジ部５３１とＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１をＹＡＧレーザ溶接機で隅肉溶接を行い固着する。
【００９８】
以上のように、バットカップリングの組み立て調芯工程によって、光ファイバ構成部５とＬＤレーザ光源構成部８の光学的な結合と、機械的な固着により、ピグテイルモジュールの光装置３を提供することが可能となる。
【００９９】
すなわち、実施例３において、ＣＣＤカメラ等で画像拡大して、半導体レーザ８２から
のレーザ光が、光ファイバ先端５０を透過する具合を直接監視することが可能であるから、調芯工数を大幅に短縮することが可能である。そして、半導体レーザ８２と光ファイバ先端５０が接触しない範囲に極力近づける微妙な調芯が可能であり、結合効率の高い光装置の提供が可能となる。
【０１００】
そして、半導体レーザ８２は、ＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１から半導体レーザ８２とブロック８３が僅かに突出した状態に構成されているにもかかわらず、ブロック８３の上端面８３１より沈んだ位置で、ＬＤデバイスホルダ８５とブロック８３で周囲に保護の壁が構成されているから、ＬＤレーザ光源構成部８のハンドリングにおいて、半導体レーザ８２が他の部材に接触することがなく、半導体レーザ８２への塵埃の付着、そして、半導体レーザ８２の損壊、損傷が生ずることのない構成となっている。
【０１０１】
［実施例４］
実施例４は、ピグテイルモジュール構造に限定することなく実施可能な、半導体レーザのレーザ光をＳＨＧ素子で波長変換する光装置の実施例であって、実施例３と異なる点は、レーザ光源構成部にバットカップリングする構成部が、光ファイバ構成部と異なり、ＳＨＧ素子を有する波長変換構成部から構成される光装置の例である。
【０１０２】
なお、レーザ光源構成部は、実施例３と同一のＬＤレーザ光源構成部であり、そして、ＳＨＧ素子を有する波長変換構成部は、実施例１で説明したＳＨＧ素子の波長変換部の構成と同様である。
【０１０３】
図９から図１１は、本発明の実施例４の半導体レーザのレーザ光をＳＨＧ素子で波長変換する光装置の構成を説明するための図面であり、図９（ａ）は、光装置の外観の斜視図であり、図９（ｂ）は、ＳＨＧ素子とＳＨＧ素子ホルダの一体構成を説明するための斜視図であり、図９（ｃ）は、ＳＨＧ素子とＳＨＧ素子ホルダの分解斜視図である。図１０（ａ）は、光装置の構成を説明するための一部切欠き斜視図であり、図１０（ｂ）は、半導体レーザとＳＨＧ素子の光導波路入射口の部分拡大斜視図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）のＳＨＧ素子の光導波路を通り半導体レーザ表面に垂直な断面の部分拡大断面図である。図１１は、光装置の光素子とＳＨＧ素子のバットカップリングの組立調芯を説明するための斜視図である。なお、各図において、同一の構成部材には同一の番号を付して重複する説明は省略する。
【０１０４】
［実施例４の光装置の全体構成：図９、図１０］
図９と図１０を用いて実施例４の光装置の全体構成を説明する。図９（ａ）に示すように、光装置４は、ＬＤレーザ光源構成部８と波長変換構成部９から構成され、例えば、ＬＤレーザ光源構成部８から出射される赤外レーザ光を波長変換構成部９で１／２波長に波長変換して緑色レーザ光を波長変換構成部９のＳＨＧ素子から出射する光装置である。
【０１０５】
すなわち、波長変換構成部９は、第１の光素子の一例であるＳＨＧ素子６３と、第１の部材の一例であるＳＨＧ素子ホルダ６４と、第３の部材の一例であるＳＨＧ素子フランジ６１３から構成されている。ＬＤレーザ光源構成部８は、実施例３と全く同一であって、ステム８１とＬＤデバイスホルダ８５でケーシングされ、内蔵された半導体レーザと、それを保持する構成部品および複数本のリード線８１１から構成されている。
【０１０６】
光装置４は、複数のリード線８１１を制御回路（図示せず）に電気的に接続して、半導体レーザから出射した赤外レーザ光が、ＳＨＧ素子６３の光導波路により、１／２波長に波長変換され、緑色のレーザ光が矢印Ａの方向に出射する。
【０１０７】
図９（ｂ）は、ＳＨＧ素子ホルダ６４に組み込まれ一体に構成されたＳＨＧ素子６３を
説明するための斜視図である。
ＳＨＧ素子６３は、実施例１の光ファイバ構成部５（図２参照）においてフェルールの先端から光ファイバの先端が突出している構成と同様に、ＳＨＧ素子ホルダ６４の先端からＳＨＧ素子先端６３４が突出する構成でＳＨＧ素子ホルダ６４の溝６４１に固着されて一体化されている。従って、実施例３の光ファイバ先端５０（図８参照）と同様に、ＳＨＧ素子の光導波路入射口６３３を含むＳＨＧ素子先端６３４がＳＨＧ素子ホルダ先端から突出する構成で形成されている。更に、ＳＨＧ素子６３の光導波路出射口６３２は、ＳＨＧ素子ホルダ６４の上端面６４３から沈んだ位置に組み込まれている。
【０１０８】
従って、図９（ａ）の外観の斜視図から明らかなように、ＳＨＧ素子６３は、ＳＨＧ素子ホルダ６４の中に配置されて、他の物に接触することがないから、以後の製造調芯工程のハンドリングにおいて、ＳＨＧ素子６３が他の部材に接触することがなく、ＳＨＧ素子端部への塵埃の付着、そして、ＳＨＧ素子端部の損壊、損傷が生ずることのない構成となっている。
【０１０９】
図９（ｃ）に示すように、ＳＨＧ素子ホルダ６４は、円柱形をなし、その円柱中心軸に沿って平行に溝６４１が形成されている。ＳＨＧ素子６３は、表面に光導波路６３１を有している。そして、ＳＨＧ素子６３とＳＨＧ素子ホルダ６４は、ＳＨＧ素子ホルダ６４の溝６４１の底面と左側壁に、ＳＨＧ素子６３の裏面と左側面を当接して、光導波路６３１がＳＨＧ素子ホルダ６４の円柱中心軸に一致するように、接着治具にて定められた位置にエポキシ系接着剤により固着され、図９（ｂ）に示すように一体化されている。
【０１１０】
更に、ＳＨＧ素子ホルダ６４の溝６４１の上部には、切り欠き部６４２が形成され、実施例１において説明した、光ファイバとのバットカップリングを容易にする構成も有している。
【０１１１】
図１０（ａ）は、光装置４を構成する一部の構成部品を部分断面で示して、内部の構成部品を詳細に説明するための図であり、図中のＸＹＺ軸は、ＳＨＧ素子ホルダ６４の中心軸に沿った方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸に直交する平面で互いに直交する方向がＸ軸方向、Ｙ軸方向であって、ＹＺ面が半導体レーザ表面に平行な座標軸を形成している。
【０１１２】
図１０（ｂ）は、ＳＨＧ素子の光導波路入射口と半導体レーザのバットカップリングを説明するための部分拡大斜視図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）のＳＨＧ素子の光導波路を通り半導体レーザ面に垂直な断面の部分拡大断面図である。
以下、波長変換構成部９の構成について説明する。なお、ＬＤレーザ光源構成部８の内部構成は、実施例３のＬＤレーザ光源構成部と全く同一であるので、各構成部品は同一の番号を付して、重複する説明は省略する。
【０１１３】
図１０（ａ）に示すように、波長変換構成部９において、ＳＨＧ素子先端６３４が、図９（ｂ）で説明したように、ＳＨＧ素子ホルダ６４の先端から突出して構成され固着されている。すなわち、ＳＨＧ素子６３の端部がＳＨＧ素子ホルダ６４の端部より外側に位置する状態でＳＨＧ素子ホルダ６４に保持されている。
【０１１４】
ＳＨＧ素子フランジ６１３は、フランジ部６１５と円筒形の胴部６１６から構成されている。円筒形の胴部６１６は、ＳＨＧ素子ホルダ６４と嵌合して、ＳＨＧ素子ホルダ６４をその中心軸に沿ったＺ軸方向に移動可能に保持している。フランジ部６１５は、その下面がＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１に面接触で当接して、ＳＨＧ素子６３をＸＹ軸方向に平行移動を可能にしている。従って、半導体レーザ８２とＳＨＧ素子６３のＸＹＺ軸方向の位置合わせが可能な構成を形成している。
【０１１５】
図１０（ｂ）に示すように、ＳＨＧ素子６３の光導波路入射口６３３と半導体レーザ８２とのバットカップリングは、ＳＨＧ素子の光導波路入射口６３３を含むＳＨＧ素子先端６３４が、ＳＨＧ素子ホルダ６４先端から外側に位置し、すなわち、突出しており、透光性のＳＨＧ素子６３の裏面から、その光導波路入射口６３３と半導体レーザ８２の両者が目視可能な状態にある。従って、光導波路入射口６３３と半導体レーザ８２を接触しない範囲で出来るだけ近づけ、その間隔を２μｍ〜１０数μｍに保つ調芯が可能であり、高い結合効率を達成することが可能となる。
【０１１６】
図７（ｂ）と同様に、半導体レーザ８２は、サブマウント８４の切り欠き部８４１に少し頭を出した位置で実装され、そして、サブマウント８４がブロック８３から突出しない位置にロー付け等で固着されている。そして、半導体レーザ８２がブロック８３と共にＬＤデバイスホルダ８５から僅かに突出して形成されている。しかしながら、半導体レーザ８２は、ブロック８３の上端面８３１より沈んだ位置に配置されることによって、その周囲は、ＬＤデバイスホルダ８５とブロック８３で保護の壁が形成される。
【０１１７】
図１０（ｃ）に示すように、サブマウント８４にジャンクションダウンで実装された半導体レーザ８２の出射口８２１とバットカップリングするＳＨＧ素子６３の光導波路入射口６３３は、サブマウント８４の端部の切り欠き部８４１が形成されているからこそ、ＳＨＧ素子先端６３４とサブマウント８４の間に隙間が形成される。従って、調芯工程においてＳＨＧ素子６３をＸＹ軸方向に平行移動しても、ＳＨＧ素子先端６３４がサブマウント８４と衝突して損傷する危険が極めて少ない構造を形成している。
【０１１８】
［実施例４の組み立て調整方法の説明：図１１］
図１１において、本発明の実施例４の波長変換機能を有する光装置４のＬＤレーザ光源構成部８と波長変換構成部９のバットカップリングの調芯は、より具体的には以下に説明するような方法で行われる。
【０１１９】
図１１に示すように、調芯装置（図示せず）に波長変換構成部９とＬＤレーザ光源構成部８が配置される。波長変換構成部９は、ＳＨＧ素子フランジ６１３がＳＨＧ素子ホルダ６４の中央部にまで引き上げられ、ＳＨＧ素子ホルダ６４の先端とＳＨＧ素子６３の光導波路入射口６３３を突出して、ＳＨＧ素子先端６３４が目視可能となっている。ＬＤレーザ光源構成部８の半導体レーザ８２も、実施例３と同様に、ＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１よりブロック８３と共に僅かに突出し、目視可能な位置に構成されている。
【０１２０】
そして、ＳＨＧ素子は透光性であって、ＳＨＧ素子の裏側からでも光導波路入射口６３３と半導体レーザ８２から出射したレーザ光が目視可能である。従って、半導体レーザ８２とＳＨＧ素子の光導波路入射口６３３のバットカップリング作業は、ＳＨＧ素子の光導波路入射口６３３と半導体レーザ８２をＣＣＤカメラ等で捉え、画像拡大して、両者が接触しない範囲で極力近づけるようにＺ軸方向の間隙を調整することで可能となる。
【０１２１】
次に、Ｚ軸方向の間隙の位置関係が変わらないように調芯装置（図示せず）でＳＨＧ素子ホルダ６４とＬＤレーザ光源構成部８の両者を保持した状態で、ＳＨＧ素子フランジ６１３を下げ、フランジ部６１５の下面をＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１に当接する。
【０１２２】
そして、ＳＨＧ素子フランジ６１３の円筒形の胴部６１６とＳＨＧ素子ホルダ６４をＹＡＧレーザ溶接機で接合し、固着して、ＳＨＧ素子の光導波路入射口６３３と半導体レーザ８２のＺ軸方向の間隔を固定する。ほぼ、図９（ａ）の外観と同等の外観形状が形成される。
【０１２３】
次に、ＳＨＧ素子フランジ６１３のフランジ部６１５の下面とＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１を面接触で当接しながら、波長変換構成部９をＸＹ軸方向に僅かに移動して、ＳＨＧ素子からの光出力が最大になる位置でＳＨＧ素子フランジ６１３を保持し、ＳＨＧ素子フランジ６１３のフランジ部６１５とＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１をＹＡＧレーザ溶接機で隅肉溶接を行い固着する。
【０１２４】
以上のように、バットカップリングの組み立て調整工程によって、波長変換構成部９とＬＤレーザ光源構成部８の光学的な結合の調芯と、機械的な固着により、半導体レーザのレーザ光をＳＨＧ素子で波長変換する光装置４を提供することが可能となる。
【０１２５】
すなわち、実施例４において、ＣＣＤカメラ等で画像拡大して、半導体レーザ８２からのレーザ光が、ＳＨＧ素子６３の光導波路入射口６３３に入射する具合を直接監視することが可能であるから、調芯工数を大幅に短縮することが可能である。そして、半導体レーザ８２とＳＨＧ素子の入射口６３３が接触しない範囲に極力近づける微妙な調芯が可能であり、結合効率の高い光装置の提供が可能となる。
【０１２６】
そして、実施例３と同様に、半導体レーザ８２がブロック８３の上端面８３１より沈んだ位置に構成され、ＬＤデバイスホルダ８５の上面部８５１から半導体レーザ８２とブロック８３が僅かに突出しながらも、ＬＤデバイスホルダ８５とブロック８３で周囲に保護の壁が構成されているから、ＬＤレーザ光源構成部８のハンドリングにおいて、半導体レーザが、他のものに接触することを防ぎ、塵埃の付着、損壊、損傷を防止することが可能となる。
【０１２７】
なお、本発明は、上述した光装置の実施例に限定されることはなく、それらの全てを行う必要もなく、特許請求の範囲の各請求項に記載した内容の範囲で種々に変更や省略をすることが出来ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２８】
１、２、３、４：光装置
５：光ファイバ構成部
６：ＴＯレーザ光源構成部
７：ＦＰレーザ光源構成部
８：ＬＤレーザ光源構成部
９：波長変換構成部
５０：光ファイバ先端
５１：光ファイバ
５２：フェルール
５３：ファイバフランジ
５３１：フランジ部
５３２：円筒形の胴部
６１：ステム
６１１：ブロック
６１２：リード線
６１３：ＳＨＧ素子フランジ
６１４：ＳＨＧ素子フランジホルダ
６１５：フランジ部
６１６：胴部
６２：半導体レーザ
６３：ＳＨＧ素子
６３１：光導波路
６３２：光導波路出射口
６３３：光導波路入射口
６３４：ＳＨＧ素子先端
６４：ＳＨＧ素子ホルダ
６４１：溝
６４２：切り欠き部
６４３：上端面
６５：ＴＯデバイスホルダ
６５１：上面部
７１：カバー
７２：シリコン基板
７２１：切り欠き部
７２２：上端面
７３：ベースプレート
７４：位置決めピン
７５：Ｌ形デバイスホルダ
７５１：上面部
７６：ＦＰＣ
８１：ステム
８１１リード線
８２：半導体レーザ
８３：ブロック
８３１：上端面
８４：サブマウント
８４１：切り欠き部
８５：ＬＤデバイスホルダ
８５１：上面部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光素子と第２の光素子とが光学的に直接結合して配置された光装置において、
前記第１の光素子を保持する第１の部材と、
少なくとも端部に切り欠き部を有し、前記第２の光素子を保持する第２の部材と、
前記第１の部材を保持する第３の部材と、
前記第２の部材に対する位置が固定された第４の部材と、を備え、
前記第１の光素子は、前記第１の光素子の端部が前記第１の部材の端部より外側に位置する状態で前記第１の部材に保持され、
前記第２の光素子は、前記第２の光素子の端部が前記切り欠き部の内側、かつ、前記第２の部材の端部より内側に位置する状態で前記第２の部材に保持され、
前記第１の光素子の端部が前記切り欠き部の内側に位置して前記第１の光素子の端部と前記第２の光素子の端部とが光学的に結合した状態で、前記第３の部材と前記第４の部材とが固定された
ことを特徴とする光装置。
【請求項２】
前記第３の部材は、前記第１の部材を光軸方向に案内するための第１の案内部を有し、
第４の部材は、前記第３の部材を光軸に垂直な方向に案内するための第２の案内部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の光装置。
【請求項３】
前記第２の部材は、端部に前記切り欠き部を有するホルダである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光装置。
【請求項４】
前記第２の部材は、端部に前記切り欠き部を有する基板であり、
前記第２の光素子は、前記第２の光素子の導波路が前記基板側に位置した状態で前記基板に対して実装された
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光装置。
【請求項５】
前記第１の光素子は光ファイバであり、
前記第１の部材はフェルールである
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光装置。
【請求項６】
前記第１の光素子は波長変換素子である
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光装置。
【請求項７】
前記第２の光素子は波長変換素子である
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光装置。
【請求項８】
前記第２の光素子はレーザ素子である
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光装置。
【請求項１】
第１の光素子と第２の光素子とが光学的に直接結合して配置された光装置において、
前記第１の光素子を保持する第１の部材と、
少なくとも端部に切り欠き部を有し、前記第２の光素子を保持する第２の部材と、
前記第１の部材を保持する第３の部材と、
前記第２の部材に対する位置が固定された第４の部材と、を備え、
前記第１の光素子は、前記第１の光素子の端部が前記第１の部材の端部より外側に位置する状態で前記第１の部材に保持され、
前記第２の光素子は、前記第２の光素子の端部が前記切り欠き部の内側、かつ、前記第２の部材の端部より内側に位置する状態で前記第２の部材に保持され、
前記第１の光素子の端部が前記切り欠き部の内側に位置して前記第１の光素子の端部と前記第２の光素子の端部とが光学的に結合した状態で、前記第３の部材と前記第４の部材とが固定された
ことを特徴とする光装置。
【請求項２】
前記第３の部材は、前記第１の部材を光軸方向に案内するための第１の案内部を有し、
第４の部材は、前記第３の部材を光軸に垂直な方向に案内するための第２の案内部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の光装置。
【請求項３】
前記第２の部材は、端部に前記切り欠き部を有するホルダである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光装置。
【請求項４】
前記第２の部材は、端部に前記切り欠き部を有する基板であり、
前記第２の光素子は、前記第２の光素子の導波路が前記基板側に位置した状態で前記基板に対して実装された
ことを特徴とする請求項１または２に記載の光装置。
【請求項５】
前記第１の光素子は光ファイバであり、
前記第１の部材はフェルールである
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光装置。
【請求項６】
前記第１の光素子は波長変換素子である
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光装置。
【請求項７】
前記第２の光素子は波長変換素子である
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光装置。
【請求項８】
前記第２の光素子はレーザ素子である
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１８５４３５（Ｐ２０１２−１８５４３５Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５００４１（Ｐ２０１１−５００４１）
【出願日】平成２３年３月８日（２０１１．３．８）
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月８日（２０１１．３．８）
【出願人】（０００００１９６０）シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Ｆターム（参考）】
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