光缆模块制造技术

本发明专利技术提供一种光缆模块。该光缆模块在支承基板（１３）上具有光波导（１０）和受光／发光元件（１１），在设光波导（１０）的波导突出量为Ｌ，设光波导（１０）的每单位长度的载荷为ｗ，设光波导（１０）的截面二次力矩为Ｉｚ，设光波导（１０）的纵弹性系数为Ｅ的情况下，上述波导突出量Ｌ满足以下关系：１．０≥（ｗＬ↑［３］／６ＥＩｚ）.（１８０／π）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及光数据传输用光模块，特别涉及具有柔软性的光缆模块 及其制造方法。
技术介绍
近年来，能够高速进行大容量的数据通信的光通信网正在扩大。今 后，可预想该光通信网将搭载在民用设备上。而且，特别地，作为在设 备内的基板之间传输数据的用途，寻求能像现在的电缆一样使用的、电 输入输出的光数据传输线缆(光缆)。作为该光缆，如果考虑挠性，则优 选使用薄膜光波导。光波导由折射率大的芯和与该芯的周围相接设置的折射率小的包层 形成，使入射到芯的光信号一边在该芯和包层之间的边界反复进行全反 射一边进行传输。并且，薄膜光波导的芯和包层由柔软的高分子材料构 成，所以具有柔软性。在将该具有柔软性的薄膜光波导用作光缆的情况下，必须与光电转 换元件(受光/发光元件)对齐位置来进行光耦合。受光/发光元件是将电 信号转换成光信号发送，并接收光信号而将其转换成电信号的元件，在 光输入侧使用发光元件，在光输出侧使用受光元件。由于该位置对齐对 光耦合效率造成影响，所以要求精密度。图16示出对薄膜光波导和受光/发光元件进行光耦合而构成的光缆 模块的一个结构例。图16所示的光缆模块100构成为在其光入射侧或光出射侧端部具有 光波导101、受光/发光元件102和支承基板103。光波导101在其端部附 近通过粘接等固定在支承基板103上，光波导101的端部和受光/发光元 件102的相对位置关系处于被固定的状态。支承基板103具有受光/发光元件102的搭载面和光波导101的固定 面(粘接面)为不同面的阶梯。并且，光波导101的端面不与光轴(沿 着芯部的长度方向的中心轴)垂直，而是倾斜地切断来形成光路转换镜。 由此，在光波导101的芯部中传递来的信号光由上述光路转换镜反射， 改变其行进方向而朝向受光/发光元件102出射。在专利文献1和2中公开了如下结构在发光元件和光波导的间隙 中填充折射率高的树脂，通过该树脂来粘接固定光波导。在该结构中， 通过上述树脂层来抑制不期望的界面反射，实现光耦合效率的提高。专利文献l:日本国公开专利公报"日本特开2000-214351号公报(公 开日2000年8月4日)"专利文献2:日本国公开专利公报"日本特开2000-9968号公报(公开 日2000年1月14日)"专利文献3:日本国公开专利公报"日本特开2004-233687号公报(公 开日2004年8月19日)"但是，在上述图16所示的结构的光缆模块中，光波导101的前端部 分比支承基板103中的该光波导101的支承区域向光轴方向侧突出。该 情况下，由于光波导101是柔软性高的薄膜光波导，因此，由于重力等 的影响，在没有由支承基板103支承的前端部中，可能产生图17所示的 挠曲。在光波导101的前端部中产生这种挠曲的情况下，在光输入侧，来 自发光元件102的光信号无法可靠地到达光波导101的光路转换镜，光 信号可能无法导入光波导101的芯部。并且，在光输出侧，从光波导101 输出的光信号无法到达受光元件102的中心，使光波导和受光/发光元件 之间的光耦合产生光学损失。即，在光输入侧和光输出侧中都在光波导 101的前端部产生过大的挠曲的情况下，产生光信号的传递不良。在专利文献1和2的结构中，构成为在受光/发光元件和光波导的间 隙中填充树脂，所以，该光波导的前端部分由树脂来固定，认为不会产 生上述这种光波导的挠曲。但是，在上述专利文献1和2的结构中，由 于在发光元件和光波导的间隙中填充的树脂的硬化收縮，产生在受光/发光元件和光波导之间难以高精度地进行定位的问题。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，实现能够达成 光波导和受光/发光元件的稳定耦合的光缆模块。为了达成上述目的，本专利技术的光缆模块在支承基板上具有受光/发光 元件和由包层包围芯部而构成的光波导，其特征在于，上述光波导具有 光路转换镜，该光路转换镜对在上述芯部中传递的光信号的光路的朝向 进行转换，光在上述光波导的出射面或光对该光波导的入射面被配置成 与上述受光/发光元件中的受光面或发光面对置，在设上述支承基板中从 支承上述光波导的支承面的端部到光波导的芯部中的光路转换镜的中心为波导突出量L，设上述光波导的每单位长度的载荷为w，设上述光波导 的截面二次力矩为Iz，设上述光波导的纵弹性系数为E的情况下，上述 波导突出量L满足以下关系1.0^ (wL3/6EIz) (180/兀)。另外，上述受光/发光元件在对光波导入射光的光入射侧是指发光元 件，在从光波导出射光的光出射侧是指受光元件。这里，如果设光波导的前端中的光出射面(或光入射面)和光波导 没有挠曲(垂下)的状态下的该光波导的光出射面(或光入射面)所成 的角度为波导前端垂下角度e，则6= (wLV6EIz) (180/7C)的关系成立。 并且，通过(波导的每单位长度的质量)X (重力加速度+实际可使用的 加速度最大值)，来求出光波导的每单位长度的载荷w，但是，波导前端 垂下角度e的允许角度6max为1.0°左右。因此，在光缆模块中，通过 将波导突出量L限制为满足1.0^ (wL3/6EIz) (180/7i)的值，能够将波导前端垂下角度e抑制在允许角度即1.0°以内，能够将在光波导中产生的挠曲量限制在不产生光信号的传递不良的程度。并且，为了达成上述目的，本专利技术的另一光缆模块在支承基板上具 有受光/发光元件和由包层包围芯部而构成的光波导，其特征在于，光在 上述光波导的出射面或光对该光波导的入射面被配置成与上述受光/发光 元件中的受光面或发光面对置，上述光波导在上述支承基板的从该光波导的支承面突出的突出部中，在该光波导中的存在光的输入输出面一侧 和/或不存在光的输入输出面一侧的面上具有加强部件。根据上述结构，在光波导的上面(不存在光的输入输出面一侧的面) 或下面(存在光的输入输出面一侧的面)配置加强部件，由此，抑制光 波导中的挠曲的产生，能够将在光波导中产生的挠曲量限制在不产生光 信号的传递不良的程度。并且，为了达成上述目的，本专利技术的又一光缆模块在支承基板上具 有受光/发光元件和由包层包围芯部而构成的光波导，其特征在于，上述 光波导具有光路转换镜，该光路转换镜对在上述芯部中传递的光信号的 光路的朝向进行转换，光在上述光波导的出射面或光对该光波导的入射 面被配置成与上述受光/发光元件中的受光面或发光面对置，上述受光/ 发光元件由密封树脂密封，在上述受光/发光元件的受光面或发光面上的 上述密封树脂的表面和上述光波导中的出射面或入射面之间设有空隙， 在设上述支承基板中从支承上述光波导的支承面的端部到光波导的芯部中的光路转换镜的中心为波导突出量L，设上述密封树脂中产生的圆角的 光波导光轴方向的宽度为F的情况下，满足以下关系L^F。这里所说的圆角是指涂敷的硬化前的密封树脂在与支承基板的界 面(与光波导光轴垂直的界面)中由于表面张力而鼓出，该表面成为不 与受光/发光元件的受光/发光面平行的面而硬化的部分。并且，密封树脂的圆角宽度F是指，密封树脂的表面和受光/发光元件的受光/发光面所成 的角为5。以上的区域的光波导光轴方向的宽度。根据上述结构，上述圆角延及到受光/发光元件的受光/发光面上的区 域，能够避免对光信号的传递造成不良影响(传递本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光缆模块，该光缆模块在支承基板上具有受光／发光元件和由包层包围芯部而构成的光波导，其特征在于，　上述光波导具有光路转换镜，该光路转换镜对在上述芯部中传递的光信号的光路的朝向进行转换，　光在上述光波导的出射面或光对该光波导的入射面被配置成与上述受光／发光元件中的受光面或发光面对置，　在设上述支承基板中从支承上述光波导的支承面的端部到光波导的芯部中的光路转换镜的中心为波导突出量Ｌ（ｍ），设上述光波导的每单位长度的载荷为ｗ（Ｎ／ｍ），设上述光波导的截面二次力矩为Ｉｚ（ｍ↑［４］），设上述光波导的纵弹性系数为Ｅ（Ｐａ）的情况下，　上述波导突出量Ｌ满足以下关系：　１．０≧（ｗＬ↑［３］／６ＥＩｚ）.（１８０／π）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥野敏明，细川速美，安田成留，佐野彰彦，田中纯一，野泽洋人，中山裕胜，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]