JP2000137151A - 双方向の光通信用モジュール - Google Patents
双方向の光通信用モジュールInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １.３μｍ帯の送受信をすることができると
共に、１.５５μｍ帯の信号を受信することができる、
１パッケージ化された簡単な構造で安価な双方向の光通
信用モジュールを提供する。 【解決手段】 １.３μｍ帯の送信信号光を発生し、た
とえば光ファイバなどからなる光伝送路５に送る発光素
子１と、光伝送路５から送られる１.３μｍ帯および１.
５５μｍ帯の受信信号光をそれぞれ受光する受光部２
１、２２を有する受光素子２と、発光素子１および受光
素子２と光伝送路５との間に介在される光分波器３とか
ら構成されている。そして、光分波器３は、受信信号光
を１.３μｍ帯と１.５μｍ帯の光に分離すると共にそれ
ぞれの透過率と反射率とが調整された誘電帯膜部分が４
か所に設けられている。
共に、１.５５μｍ帯の信号を受信することができる、
１パッケージ化された簡単な構造で安価な双方向の光通
信用モジュールを提供する。 【解決手段】 １.３μｍ帯の送信信号光を発生し、た
とえば光ファイバなどからなる光伝送路５に送る発光素
子１と、光伝送路５から送られる１.３μｍ帯および１.
５５μｍ帯の受信信号光をそれぞれ受光する受光部２
１、２２を有する受光素子２と、発光素子１および受光
素子２と光伝送路５との間に介在される光分波器３とか
ら構成されている。そして、光分波器３は、受信信号光
を１.３μｍ帯と１.５μｍ帯の光に分離すると共にそれ
ぞれの透過率と反射率とが調整された誘電帯膜部分が４
か所に設けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信などに用いら
れる送信と受信の両方を行える双方向の光通信用モジュ
ールに関する。さらに詳しくは、１.３μｍ帯と、１.５
５μｍ帯の両方の波長帯を受信することができる双方向
の光通信用モジュールに関する。
れる送信と受信の両方を行える双方向の光通信用モジュ
ールに関する。さらに詳しくは、１.３μｍ帯と、１.５
５μｍ帯の両方の波長帯を受信することができる双方向
の光通信用モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバが通信用に使用される
ようになってきているが、加入者と局間の情報のやり取
りは１.３μｍ帯が利用され、光ファイバ線路の回線検
査には１.５５μｍ帯が利用されている。一般の家庭で
は、１.３μｍ帯の信号だけが送受信に利用されるよう
に、たとえば図３に概念図が示されるような構成になっ
ている。すなわち、図３において、送信信号光を発生す
る半導体レーザなどの発光素子５１と、受信信号光をハ
ーフミラー５３を介して受光するホトダイオードなどの
受光素子５２と、ハーフミラー５３で反射した送信信号
光を光ファイバなどの光伝送路５５に結合させる集光レ
ンズ５４と、集光した光を伝送する光伝送路５５と、
１.３μｍ帯の光を１００％近く透過し、１.５５μｍ帯
の光を１００％近く反射させる分波器５６とからなって
いる。この構成で、発光素子５１から送信信号光がハー
フミラー５３で反射して光伝送路５５に入射し、相手方
に送られる。また、相手方から送られてきた信号を受信
する場合は、光伝送路５５からの１.５５μｍ帯の光は
分波器５６によりほぼ全部反射され、１.３μｍ帯の光
のみがほぼ全部分波器５６を透過し、さらにハーフミラ
ー５３を透過した受信信号光を受光素子５２により電気
信号に変換することにより受信することができ、光通信
が行われる。この場合、時分割により送信と受信とが交
互に切り替えて行われ、相互間の干渉は起こらない。
ようになってきているが、加入者と局間の情報のやり取
りは１.３μｍ帯が利用され、光ファイバ線路の回線検
査には１.５５μｍ帯が利用されている。一般の家庭で
は、１.３μｍ帯の信号だけが送受信に利用されるよう
に、たとえば図３に概念図が示されるような構成になっ
ている。すなわち、図３において、送信信号光を発生す
る半導体レーザなどの発光素子５１と、受信信号光をハ
ーフミラー５３を介して受光するホトダイオードなどの
受光素子５２と、ハーフミラー５３で反射した送信信号
光を光ファイバなどの光伝送路５５に結合させる集光レ
ンズ５４と、集光した光を伝送する光伝送路５５と、
１.３μｍ帯の光を１００％近く透過し、１.５５μｍ帯
の光を１００％近く反射させる分波器５６とからなって
いる。この構成で、発光素子５１から送信信号光がハー
フミラー５３で反射して光伝送路５５に入射し、相手方
に送られる。また、相手方から送られてきた信号を受信
する場合は、光伝送路５５からの１.５５μｍ帯の光は
分波器５６によりほぼ全部反射され、１.３μｍ帯の光
のみがほぼ全部分波器５６を透過し、さらにハーフミラ
ー５３を透過した受信信号光を受光素子５２により電気
信号に変換することにより受信することができ、光通信
が行われる。この場合、時分割により送信と受信とが交
互に切り替えて行われ、相互間の干渉は起こらない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の光通信モジュー
ルは、前述のように、１.３μｍ帯の光だけを送受信す
る構成になっている。しかし、最近検査用には１.６５
μｍ帯の別の周波数帯を使用し、１.５５μｍ帯の光を
ＣＡＴＶ通信に用い、家庭でも利用する機運になってお
り、１.５５μｍ帯の光も受信することが望まれてい
る。この場合、図４に示されるように、前述の分波器５
６により反射させられた１.５５μｍ帯の光を全反射ミ
ラー６１により反射させて１.５５μｍ帯用の受光素子
６２を設けたモジュール６０をさらに付加しなければな
らず、モジュールが大型になると共に高価になるという
問題がある。
ルは、前述のように、１.３μｍ帯の光だけを送受信す
る構成になっている。しかし、最近検査用には１.６５
μｍ帯の別の周波数帯を使用し、１.５５μｍ帯の光を
ＣＡＴＶ通信に用い、家庭でも利用する機運になってお
り、１.５５μｍ帯の光も受信することが望まれてい
る。この場合、図４に示されるように、前述の分波器５
６により反射させられた１.５５μｍ帯の光を全反射ミ
ラー６１により反射させて１.５５μｍ帯用の受光素子
６２を設けたモジュール６０をさらに付加しなければな
らず、モジュールが大型になると共に高価になるという
問題がある。
【０００４】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、１.３μｍ帯の送受信をすることができると
共に、１.５５μｍ帯の信号を受信することができる、
１パッケージ化された簡単な構造で安価な双方向の光通
信用モジュールを提供することを目的とする。
たもので、１.３μｍ帯の送受信をすることができると
共に、１.５５μｍ帯の信号を受信することができる、
１パッケージ化された簡単な構造で安価な双方向の光通
信用モジュールを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による双方向の光
通信用モジュールは、第１の周波数帯の送信信号光を発
生し光伝送路に送る発光素子と、前記光伝送路から送ら
れる第１の周波数帯および第２の周波数帯の受信信号光
をそれぞれ受光する第１および第２の受光部を有する受
光素子と、前記発光素子および受光素子と前記光伝送路
との間に介在される光分波器とからなり、該光分波器
は、空気より屈折率の大きい一定の厚さからなる透明体
を有し、該透明体の一方の表面の前記発光素子からの送
信信号の入射部分に対応する第１の部分に、前記第１の
周波数帯の光をほぼ５０％透過しほぼ５０％反射すると
共に、前記第２の周波数帯の光をほぼ１００％透過する
ような第１の誘電体膜が形成され、前記第１の部分に前
記光伝送路から入射する受信信号光の前記透明体内への
透過光が前記透明体の他方の表面に達する第２の部分
に、前記第１の周波数帯の光をほぼ１００％透過させ、
第２の周波数帯の光をほぼ１００％反射させる第２の誘
電体膜が形成され、前記第２の部分で反射した第２の周
波数帯の光が前記透明体の一方の表面に達する第３の部
分に、第２の周波数帯の光をほぼ１００％反射させる第
３の誘電体膜が形成され、該第３の部分で反射した第２
の周波数帯の光が前記透明体の他方の表面に達する第４
の部分に、第２の周波数帯の光をほぼ１００％透過させ
る第４の誘電体膜が形成され、前記受光素子が、前記透
明体の第２の部分から透過する第１の周波数帯の光およ
び前記透明体の第４の部分から透過する第２の周波数帯
の光をそれぞれ前記第１および第２の受光部で受光でき
るように設けられている。
通信用モジュールは、第１の周波数帯の送信信号光を発
生し光伝送路に送る発光素子と、前記光伝送路から送ら
れる第１の周波数帯および第２の周波数帯の受信信号光
をそれぞれ受光する第１および第２の受光部を有する受
光素子と、前記発光素子および受光素子と前記光伝送路
との間に介在される光分波器とからなり、該光分波器
は、空気より屈折率の大きい一定の厚さからなる透明体
を有し、該透明体の一方の表面の前記発光素子からの送
信信号の入射部分に対応する第１の部分に、前記第１の
周波数帯の光をほぼ５０％透過しほぼ５０％反射すると
共に、前記第２の周波数帯の光をほぼ１００％透過する
ような第１の誘電体膜が形成され、前記第１の部分に前
記光伝送路から入射する受信信号光の前記透明体内への
透過光が前記透明体の他方の表面に達する第２の部分
に、前記第１の周波数帯の光をほぼ１００％透過させ、
第２の周波数帯の光をほぼ１００％反射させる第２の誘
電体膜が形成され、前記第２の部分で反射した第２の周
波数帯の光が前記透明体の一方の表面に達する第３の部
分に、第２の周波数帯の光をほぼ１００％反射させる第
３の誘電体膜が形成され、該第３の部分で反射した第２
の周波数帯の光が前記透明体の他方の表面に達する第４
の部分に、第２の周波数帯の光をほぼ１００％透過させ
る第４の誘電体膜が形成され、前記受光素子が、前記透
明体の第２の部分から透過する第１の周波数帯の光およ
び前記透明体の第４の部分から透過する第２の周波数帯
の光をそれぞれ前記第１および第２の受光部で受光でき
るように設けられている。
【０００６】前記発光素子から前記透明体の第１の部分
に入射して反射しないで該透明体を透過した光を前記受
光素子の第１の周波数帯の光の受光部に反射させる反射
体が設けられていることにより、時分割で送信と受信と
が切り替えられるため、同じ受光素子で発光素子の出力
をモニターすることができ、ＡＰＣ用の受光素子を省略
することができる。
に入射して反射しないで該透明体を透過した光を前記受
光素子の第１の周波数帯の光の受光部に反射させる反射
体が設けられていることにより、時分割で送信と受信と
が切り替えられるため、同じ受光素子で発光素子の出力
をモニターすることができ、ＡＰＣ用の受光素子を省略
することができる。
【０００７】前記第４の誘電体膜が前記第１の誘電体膜
と同じ透過率および反射率になるように形成成され、前
記第３の誘電体膜が前記第２の誘電体膜と同じ透過率お
よび反射率になるように形成されることにより、成膜工
程を簡略化することができると共に、成膜位置を表裏点
対称の位置にすることにより、部品の表裏の区別をする
ことなく、組み立てることができる。
と同じ透過率および反射率になるように形成成され、前
記第３の誘電体膜が前記第２の誘電体膜と同じ透過率お
よび反射率になるように形成されることにより、成膜工
程を簡略化することができると共に、成膜位置を表裏点
対称の位置にすることにより、部品の表裏の区別をする
ことなく、組み立てることができる。
【０００８】また、前記第３の誘電体膜が全反射膜で形
成され、および／または前記第４の誘電体膜が透明体膜
もしくは何も設けられない構造であれば、一目で表裏の
区別を付けることができ、組立工程の作業を簡単にでき
る。
成され、および／または前記第４の誘電体膜が透明体膜
もしくは何も設けられない構造であれば、一目で表裏の
区別を付けることができ、組立工程の作業を簡単にでき
る。
【０００９】前記光伝送路からの受信信号光で前記透明
体の第１の部分で反射した光が前記発光素子の照射面に
垂直に入射しないように該発光素子が設けられているこ
とにより、発光素子の表面で反射した受信信号光が光伝
送路に戻ってノイズ源とならないため好ましい。
体の第１の部分で反射した光が前記発光素子の照射面に
垂直に入射しないように該発光素子が設けられているこ
とにより、発光素子の表面で反射した受信信号光が光伝
送路に戻ってノイズ源とならないため好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明の双方向の光通信用モジュールについて説明をする。
明の双方向の光通信用モジュールについて説明をする。
【００１１】本発明の双方向の光通信用モジュールは、
図１および２にその一実施形態の説明図が示されるよう
に、第１の周波数帯の送信信号光を発生し、たとえば光
ファイバなどからなる光伝送路５に送る発光素子１と、
光伝送路５から送られる第１の周波数帯１.３μｍ帯お
よび第２の周波数帯１.５５μｍ帯の受信信号光をそれ
ぞれ受光する第１および第２の受光部２１、２２を有す
る受光素子２と、発光素子１および受光素子２と光伝送
路５との間に介在される光分波器３とから構成されてい
る。
図１および２にその一実施形態の説明図が示されるよう
に、第１の周波数帯の送信信号光を発生し、たとえば光
ファイバなどからなる光伝送路５に送る発光素子１と、
光伝送路５から送られる第１の周波数帯１.３μｍ帯お
よび第２の周波数帯１.５５μｍ帯の受信信号光をそれ
ぞれ受光する第１および第２の受光部２１、２２を有す
る受光素子２と、発光素子１および受光素子２と光伝送
路５との間に介在される光分波器３とから構成されてい
る。
【００１２】そして、その光分波器３は、空気より屈折
率の大きい一定の厚さを有する透明体３０（図２参照）
を有し、その透明体３０の一方の表面の前記発光素子１
からの送信信号の入射部分に対応する第１の部分３０ａ
に、前記第１の周波数帯の光をほぼ５０％透過しほぼ５
０％反射すると共に、前記第２の周波数帯の光をほぼ１
００％透過するような第１の誘電体膜３１（図２参照）
が形成され、第１の部分３０ａに光伝送路５から入射す
る受信信号光の透明体３０内への透過光が透明体３０の
他方の表面に達する第２の部分３０ｂに、第１の周波数
帯の光をほぼ１００％透過させ、第２の周波数帯の光を
ほぼ１００％反射させる第２の誘電体膜３２（図２参
照）が形成され、第２の部分３０ｂで反射した第２の周
波数帯の光が透明体３０の一方の表面に達する第３の部
分３０ｃに、第２の周波数帯の光をほぼ１００％反射さ
せる第３の誘電体膜３３（図２参照）が形成され、第３
の部分３０ｃで反射した第２の周波数帯の光が透明体３
０の他方の表面に達する第４の部分３０ｄに、第２の周
波数帯の光をほぼ１００％透過させる第４の誘電体膜３
４（図２参照）が形成され、受光素子２が、透明体３０
の第２の部分３０ｂから透過する第１の周波数帯の光お
よび透明体３０の第４の部分３０ｄから透過する第２の
周波数帯の光をそれぞれ前記第１および第２の受光部２
１、２２で受光できるように設けられている。
率の大きい一定の厚さを有する透明体３０（図２参照）
を有し、その透明体３０の一方の表面の前記発光素子１
からの送信信号の入射部分に対応する第１の部分３０ａ
に、前記第１の周波数帯の光をほぼ５０％透過しほぼ５
０％反射すると共に、前記第２の周波数帯の光をほぼ１
００％透過するような第１の誘電体膜３１（図２参照）
が形成され、第１の部分３０ａに光伝送路５から入射す
る受信信号光の透明体３０内への透過光が透明体３０の
他方の表面に達する第２の部分３０ｂに、第１の周波数
帯の光をほぼ１００％透過させ、第２の周波数帯の光を
ほぼ１００％反射させる第２の誘電体膜３２（図２参
照）が形成され、第２の部分３０ｂで反射した第２の周
波数帯の光が透明体３０の一方の表面に達する第３の部
分３０ｃに、第２の周波数帯の光をほぼ１００％反射さ
せる第３の誘電体膜３３（図２参照）が形成され、第３
の部分３０ｃで反射した第２の周波数帯の光が透明体３
０の他方の表面に達する第４の部分３０ｄに、第２の周
波数帯の光をほぼ１００％透過させる第４の誘電体膜３
４（図２参照）が形成され、受光素子２が、透明体３０
の第２の部分３０ｂから透過する第１の周波数帯の光お
よび透明体３０の第４の部分３０ｄから透過する第２の
周波数帯の光をそれぞれ前記第１および第２の受光部２
１、２２で受光できるように設けられている。
【００１３】さらに光分波器３について、詳細に説明を
する。光分波器３は、たとえば厚さＴが２７０μｍ程
度、幅Ａおよび長さ（紙面に垂直方向）がそれぞれ６８
０μｍ程度のガラス板（たとえばショット社ガラスコー
ド名がＢＫ７で、波長１.３μｍ時の屈折率ｎ＝１.４）
からなる透明体３０に部分的に反射率が調整された誘電
体膜３１〜３４が設けられることにより形成されてい
る。反射率の異なる誘電体膜３１〜３４は、たとえばＳ
ｉＯ2 、ＴｉＯ2 、ＭｇＦ2 、Ａｌ2 Ｏ3 などの誘電体
膜の厚さを変えて、積層構造にすることにより、所望の
周波数帯に対する反射率を調整することができ、２つの
周波数帯に対してもそれぞれの反射率や透過率を調整す
ることができる。なお、誘電体膜の成膜は、真空蒸着ま
たはＣＶＤ法などにより積層することができる。
する。光分波器３は、たとえば厚さＴが２７０μｍ程
度、幅Ａおよび長さ（紙面に垂直方向）がそれぞれ６８
０μｍ程度のガラス板（たとえばショット社ガラスコー
ド名がＢＫ７で、波長１.３μｍ時の屈折率ｎ＝１.４）
からなる透明体３０に部分的に反射率が調整された誘電
体膜３１〜３４が設けられることにより形成されてい
る。反射率の異なる誘電体膜３１〜３４は、たとえばＳ
ｉＯ2 、ＴｉＯ2 、ＭｇＦ2 、Ａｌ2 Ｏ3 などの誘電体
膜の厚さを変えて、積層構造にすることにより、所望の
周波数帯に対する反射率を調整することができ、２つの
周波数帯に対してもそれぞれの反射率や透過率を調整す
ることができる。なお、誘電体膜の成膜は、真空蒸着ま
たはＣＶＤ法などにより積層することができる。
【００１４】このような種々の誘電体膜３１〜３４を形
成するには、まず、透明体３０の一方の表面の第１の部
分３０ａに、１.３μｍ帯の光をほぼ５０％透過しほぼ
５０％反射すると共に、１.５５帯の光をほぼ１００％
透過するような第１の誘電体膜３１を形成する。この反
射、透過の関係は前述のように、誘電体膜の膜厚、誘電
体膜の組合せを適当に選ぶことにより形成することがで
きる。この第１の部分３０ａは、図１に示されるように
発光素子１および分波器３を配設したときに発光素子１
の照射する光が透明体３０に入射する部分で、数百μｍ
角程度の範囲を意味する。この範囲に第１の誘電体膜３
１を設けるには、他の部分をマスクして誘電体膜を成膜
してからマスクを除去するリフトオフ法または全面に誘
電体膜を設けてから所望の場所のみを残すように他の部
分の誘電体膜をエッチングをして除去する方法のどちら
でもよい。
成するには、まず、透明体３０の一方の表面の第１の部
分３０ａに、１.３μｍ帯の光をほぼ５０％透過しほぼ
５０％反射すると共に、１.５５帯の光をほぼ１００％
透過するような第１の誘電体膜３１を形成する。この反
射、透過の関係は前述のように、誘電体膜の膜厚、誘電
体膜の組合せを適当に選ぶことにより形成することがで
きる。この第１の部分３０ａは、図１に示されるように
発光素子１および分波器３を配設したときに発光素子１
の照射する光が透明体３０に入射する部分で、数百μｍ
角程度の範囲を意味する。この範囲に第１の誘電体膜３
１を設けるには、他の部分をマスクして誘電体膜を成膜
してからマスクを除去するリフトオフ法または全面に誘
電体膜を設けてから所望の場所のみを残すように他の部
分の誘電体膜をエッチングをして除去する方法のどちら
でもよい。
【００１５】つぎに、透明体３０の他方の表面の第２の
部分３０ｂに、１.３μｍ帯の光をほぼ１００％透過さ
せ、１.５５μｍ帯の光をほぼ１００％反射させる第２
の誘電体膜３２を形成する。誘電体膜の形成方法は前述
と同様に反射率を調整しながら積層する。第２の部分３
０ｂは、光伝送路５からの受信信号光の第１の誘電体膜
３１で透過した光が透明体３０の他方の面に入射する部
分で、受信信号光の光分波器３への入射角度および透明
体３０の屈折率ｎとその厚さＴによりスネルの法則によ
り正確に位置決めをすることができる。第２の誘電体３
２膜を設ける範囲は前述と同様である。
部分３０ｂに、１.３μｍ帯の光をほぼ１００％透過さ
せ、１.５５μｍ帯の光をほぼ１００％反射させる第２
の誘電体膜３２を形成する。誘電体膜の形成方法は前述
と同様に反射率を調整しながら積層する。第２の部分３
０ｂは、光伝送路５からの受信信号光の第１の誘電体膜
３１で透過した光が透明体３０の他方の面に入射する部
分で、受信信号光の光分波器３への入射角度および透明
体３０の屈折率ｎとその厚さＴによりスネルの法則によ
り正確に位置決めをすることができる。第２の誘電体３
２膜を設ける範囲は前述と同様である。
【００１６】つぎに、透明体３０の一方の表面の第３の
部分３０ｃに、１.５５μｍ帯の光をほぼ１００％反射
させる第３の誘電体膜（全反射膜でもよい）３３を前述
と同様に形成する。なお、全反射膜３３としては前述の
誘電体膜でなくても、ＡｇやＡｕなどを単層で形成する
こともできる。この第３の部分３ｃは、第２の誘電体膜
３２で全反射した１.５５μｍ帯の光が透明体３０の一
方の表面に入射する部分で、この場所も透明体３０の厚
さＴと受信信号光の入射角度（第１の誘電体膜３１を透
過した光の屈折角である第２の誘電体膜３２への入射
角）により正確に定まる。ついで、第３の誘電体膜３３
で全反射した１.５５μｍ帯の光が透明体３０の他方の
表面に達する部分である第４の部分３０ｄに、１.５５
μｍ帯の光をほぼ１００％透過させる第４の誘電体膜
（透明体または何も設けない状態でもよい）３４を同様
に形成する。
部分３０ｃに、１.５５μｍ帯の光をほぼ１００％反射
させる第３の誘電体膜（全反射膜でもよい）３３を前述
と同様に形成する。なお、全反射膜３３としては前述の
誘電体膜でなくても、ＡｇやＡｕなどを単層で形成する
こともできる。この第３の部分３ｃは、第２の誘電体膜
３２で全反射した１.５５μｍ帯の光が透明体３０の一
方の表面に入射する部分で、この場所も透明体３０の厚
さＴと受信信号光の入射角度（第１の誘電体膜３１を透
過した光の屈折角である第２の誘電体膜３２への入射
角）により正確に定まる。ついで、第３の誘電体膜３３
で全反射した１.５５μｍ帯の光が透明体３０の他方の
表面に達する部分である第４の部分３０ｄに、１.５５
μｍ帯の光をほぼ１００％透過させる第４の誘電体膜
（透明体または何も設けない状態でもよい）３４を同様
に形成する。
【００１７】前述の第３の誘電体膜３３は第１の周波数
帯の光が殆ど存在しないため、また存在していてもさら
に分離するため、第２の誘電体膜３２と同じ誘電体膜で
形成することができる。また、同様に第４の誘電体膜３
４も第１の誘電体膜３１と同じ誘電体膜で形成すること
もできる。このような構成にすれば、表裏の誘電体膜を
同じ構成で形成することができ、成膜工程が簡単になる
と共に、組立時に表裏の区別をする必要がなくなる。
帯の光が殆ど存在しないため、また存在していてもさら
に分離するため、第２の誘電体膜３２と同じ誘電体膜で
形成することができる。また、同様に第４の誘電体膜３
４も第１の誘電体膜３１と同じ誘電体膜で形成すること
もできる。このような構成にすれば、表裏の誘電体膜を
同じ構成で形成することができ、成膜工程が簡単になる
と共に、組立時に表裏の区別をする必要がなくなる。
【００１８】以上のように、発光素子１および光伝送路
５と光分波器３との位置関係、ならびに透明体３０の材
料（屈折率）とその厚さＴが定まれば、透明体３０の第
１の部分３０ａ、さらには第２〜第４の部分３０ｂ〜３
０ｄが位置決めされ、それらの部分に前述の関係の誘電
体膜３１〜３４を設けることにより、図１に示される光
分波器３が得られる。また、受信信号の受光素子２へ入
射する１.３μｍ帯と１.５５μｍ帯との受信信号光の間
隔Ｂも透明体３０の厚さＴおよび屈折率ｎにより調整す
ることができるが、前述の例の透明体３０を用いると、
その間隔Ｂが２００μｍになる。
５と光分波器３との位置関係、ならびに透明体３０の材
料（屈折率）とその厚さＴが定まれば、透明体３０の第
１の部分３０ａ、さらには第２〜第４の部分３０ｂ〜３
０ｄが位置決めされ、それらの部分に前述の関係の誘電
体膜３１〜３４を設けることにより、図１に示される光
分波器３が得られる。また、受信信号の受光素子２へ入
射する１.３μｍ帯と１.５５μｍ帯との受信信号光の間
隔Ｂも透明体３０の厚さＴおよび屈折率ｎにより調整す
ることができるが、前述の例の透明体３０を用いると、
その間隔Ｂが２００μｍになる。
【００１９】発光素子１は、たとえばＩｎＰ系化合物半
導体からなるクラッド層により多重量子井戸構造の活性
層が挟持されたダブルヘテロ接合構造のレーザダイオー
ドチップ１ａがシリコンなどからなるサブマウント１ｂ
にボンディングされた半導体レーザが用いられ、送信信
号を１.３μｍ帯の光信号に変換して放射する。この発
光素子１は、たとえば図１に示されるようにヘッダ８上
にマウントされている。この発光素子は、その出力がモ
ニターされ、自動的に照射出力が一定になるように自動
出力制御回路（ＡＰＣ）が駆動回路内に組み込まれてい
る。
導体からなるクラッド層により多重量子井戸構造の活性
層が挟持されたダブルヘテロ接合構造のレーザダイオー
ドチップ１ａがシリコンなどからなるサブマウント１ｂ
にボンディングされた半導体レーザが用いられ、送信信
号を１.３μｍ帯の光信号に変換して放射する。この発
光素子１は、たとえば図１に示されるようにヘッダ８上
にマウントされている。この発光素子は、その出力がモ
ニターされ、自動的に照射出力が一定になるように自動
出力制御回路（ＡＰＣ）が駆動回路内に組み込まれてい
る。
【００２０】受光素子２は、たとえばＩｎＰからなるホ
トダイオードが用いられ、第１の周波数帯である１.３
μｍ帯の光を受光する第１の受光部２１と、第２の周波
数帯である１.５５μｍ帯の光を受光する第２の受光部
２２を有している。その中心部の間隔は、前述の透明体
３０を用いたときは、前述のように２００μｍ程度にな
る。受光素子の構造は第１および第２の受光部共に同じ
であるが、信号処理を別々に行うため、受光部が分離さ
れている。この受光素子２は第１および第２の受光部２
１、２２を別々の受光素子で構成することもできる。こ
の第１の受光部２１および第２の受光部２２の間隔は、
前述の光分波器３の第２の誘電体膜３２と第４の誘電体
膜３４をそれぞれ透過する光の間隔になるように形成さ
れる。
トダイオードが用いられ、第１の周波数帯である１.３
μｍ帯の光を受光する第１の受光部２１と、第２の周波
数帯である１.５５μｍ帯の光を受光する第２の受光部
２２を有している。その中心部の間隔は、前述の透明体
３０を用いたときは、前述のように２００μｍ程度にな
る。受光素子の構造は第１および第２の受光部共に同じ
であるが、信号処理を別々に行うため、受光部が分離さ
れている。この受光素子２は第１および第２の受光部２
１、２２を別々の受光素子で構成することもできる。こ
の第１の受光部２１および第２の受光部２２の間隔は、
前述の光分波器３の第２の誘電体膜３２と第４の誘電体
膜３４をそれぞれ透過する光の間隔になるように形成さ
れる。
【００２１】図２の説明図には、発光素子１から光分波
器３に入射して第１の誘電体膜３１を透過し、透明体３
０の他方の表面から抜け出た光（破線で示した光路）の
先にたとえば金属板などの反射体４が設けられ、受光素
子２の第１の受光部２１に入射するようにその反射角度
が調整されて設けられている。第１の誘電体膜は１.３
μｍ帯の光を半分反射し半分透過するため、半分は光伝
送路５に入射するが、半分は反対側に透過するため、そ
の透過光を利用して、発光素子の出力をモニターし、発
光素子１の自動出力制御ＡＰＣを作動させるのに利用す
ることができる。受光素子２は、本来受信信号光を受光
するためのものであるが、送信と受信とは時分割で交互
に行われるため、送信時には受信信号は入らず、その時
間送信のモニター用として受光素子の第１の受光部を利
用することができる。そうすることにより、通常発光素
子の後ろ側にモニター用の受光素子を必要とするが、そ
れが必要でなくなる。
器３に入射して第１の誘電体膜３１を透過し、透明体３
０の他方の表面から抜け出た光（破線で示した光路）の
先にたとえば金属板などの反射体４が設けられ、受光素
子２の第１の受光部２１に入射するようにその反射角度
が調整されて設けられている。第１の誘電体膜は１.３
μｍ帯の光を半分反射し半分透過するため、半分は光伝
送路５に入射するが、半分は反対側に透過するため、そ
の透過光を利用して、発光素子の出力をモニターし、発
光素子１の自動出力制御ＡＰＣを作動させるのに利用す
ることができる。受光素子２は、本来受信信号光を受光
するためのものであるが、送信と受信とは時分割で交互
に行われるため、送信時には受信信号は入らず、その時
間送信のモニター用として受光素子の第１の受光部を利
用することができる。そうすることにより、通常発光素
子の後ろ側にモニター用の受光素子を必要とするが、そ
れが必要でなくなる。
【００２２】前述の各構成例では、発光素子１の発光面
や受光素子２の受光面の向きが詳細には示されていない
が、ビーム方向に対して僅かに傾けて設けられている。
これは図に線で示されるビーム方向に発光面や受光面が
直角になっていると、受信信号光が発光面や受光面で真
後ろに反射して伝搬してきた光路を逆方向に進み、再度
光伝送路５に戻る。光伝送路５に戻ると、送信側に受信
信号光が戻ってノイズとなる。そのため、発光面および
受光面をビーム方向に対して若干傾けて配置することが
好ましい。この場合、発光面や受光面がビーム方向に対
して直角に向いていないと、発光する光や受光する光を
全て利用することはできず、その効率は若干低下する。
や受光素子２の受光面の向きが詳細には示されていない
が、ビーム方向に対して僅かに傾けて設けられている。
これは図に線で示されるビーム方向に発光面や受光面が
直角になっていると、受信信号光が発光面や受光面で真
後ろに反射して伝搬してきた光路を逆方向に進み、再度
光伝送路５に戻る。光伝送路５に戻ると、送信側に受信
信号光が戻ってノイズとなる。そのため、発光面および
受光面をビーム方向に対して若干傾けて配置することが
好ましい。この場合、発光面や受光面がビーム方向に対
して直角に向いていないと、発光する光や受光する光を
全て利用することはできず、その効率は若干低下する。
【００２３】本発明の光通信用モジュールでは、光分波
器３の第１の部分３０ａに入射した送信信号光は、第１
の誘電帯膜３１で約半分になるが光伝送路５の方に反射
して光伝送路５に結合し、送信される。一方、光伝送路
５から送られてくる受信信号光は、第１の誘電帯膜３１
に入射し、１.３μｍ帯の受信信号光はその半分が発光
素子１の方に反射し、半分は透明体３０の中に透過す
る。また、１.５５μｍ体の受信信号光は、その殆ど全
てが透明体３０の中に透過する。
器３の第１の部分３０ａに入射した送信信号光は、第１
の誘電帯膜３１で約半分になるが光伝送路５の方に反射
して光伝送路５に結合し、送信される。一方、光伝送路
５から送られてくる受信信号光は、第１の誘電帯膜３１
に入射し、１.３μｍ帯の受信信号光はその半分が発光
素子１の方に反射し、半分は透明体３０の中に透過す
る。また、１.５５μｍ体の受信信号光は、その殆ど全
てが透明体３０の中に透過する。
【００２４】受信信号光の透明体３０内に透過した光
は、透明体３０の第２の部分３０ｂに達し、１.３μｍ
帯の受信信号光は全て第２の誘電体膜を透過し、受光素
子２の第１の受光部２１に入射して電気信号に変換され
る。その結果、１.３μｍ帯の受信信号光が受信され
る。また、１.５５μｍ帯の光は第２の誘電体膜３２に
より殆んど反射し、さらに第３の誘電体膜３３により殆
んど全部反射し、第４の誘電体膜を透過する。そして、
受光素子２の第２の受光部２２に入射し、そこで電気信
号に変換される。その結果、１.５５μｍ帯の受信信号
を受信することができる。
は、透明体３０の第２の部分３０ｂに達し、１.３μｍ
帯の受信信号光は全て第２の誘電体膜を透過し、受光素
子２の第１の受光部２１に入射して電気信号に変換され
る。その結果、１.３μｍ帯の受信信号光が受信され
る。また、１.５５μｍ帯の光は第２の誘電体膜３２に
より殆んど反射し、さらに第３の誘電体膜３３により殆
んど全部反射し、第４の誘電体膜を透過する。そして、
受光素子２の第２の受光部２２に入射し、そこで電気信
号に変換される。その結果、１.５５μｍ帯の受信信号
を受信することができる。
【００２５】また、発光素子１の第１の誘電体膜３１を
透過した光を反射体４により反射させて受光素子２の第
１の受光部２１に入射させることにより、発光素子１の
出力をモニターすることができる。その結果、一層モジ
ュールの小形化とコストダウンを図ることができる。
透過した光を反射体４により反射させて受光素子２の第
１の受光部２１に入射させることにより、発光素子１の
出力をモニターすることができる。その結果、一層モジ
ュールの小形化とコストダウンを図ることができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、１.３μｍ帯の送受信
と１.５５μｍ帯の受信とを行うことができる双方向光
通信用モジュールをコンパクトな構造で安価に得ること
ができる。その結果、電話、ファクシミリの送受信のほ
か、ＣＡＴＶを同時に受信することができ、光通信の実
用化に大いに寄与する。
と１.５５μｍ帯の受信とを行うことができる双方向光
通信用モジュールをコンパクトな構造で安価に得ること
ができる。その結果、電話、ファクシミリの送受信のほ
か、ＣＡＴＶを同時に受信することができ、光通信の実
用化に大いに寄与する。
【図１】本発明の光通信用モジュールの一実施形態の構
成例を示す図である。
成例を示す図である。
【図２】図１の光分波器の構成および光の分離の拡大説
明図である。
明図である。
【図３】従来の光モジュールの構成例の説明図である。
【図４】従来のモジュールで１.５５μｍ帯を受信する
ための構成例の説明図である。
ための構成例の説明図である。
１ 発光素子 ２ 受光素子 ３ 分波器 ４ 反射体 ５ 光伝送路 ２１ 第１の受光部 ２２ 第２の受光部 ３０ 透明体 ３１ 第１の誘電体膜 ３２ 第２の誘電体膜 ３３ 第３の誘電体膜 ３４ 第４の誘電体膜
Claims (4)
- 【請求項１】 第１の周波数帯の送信信号光を発生し光
伝送路に送る発光素子と、前記光伝送路から送られる第
１の周波数帯および第２の周波数帯の受信信号光をそれ
ぞれ受光する第１および第２の受光部を有する受光素子
と、前記発光素子および受光素子と前記光伝送路との間
に介在される光分波器とからなり、該光分波器は、空気
より屈折率の大きい一定の厚さからなる透明体を有し、
該透明体の一方の表面の前記発光素子からの送信信号の
入射部分に対応する第１の部分に、前記第１の周波数帯
の光をほぼ５０％透過しほぼ５０％反射すると共に、前
記第２の周波数帯の光をほぼ１００％透過するような第
１の誘電体膜が形成され、前記第１の部分に前記光伝送
路から入射する受信信号光の前記透明体内への透過光が
前記透明体の他方の表面に達する第２の部分に、前記第
１の周波数帯の光をほぼ１００％透過させ、第２の周波
数帯の光をほぼ１００％反射させる第２の誘電体膜が形
成され、前記第２の部分で反射した第２の周波数帯の光
が前記透明体の一方の表面に達する第３の部分に、第２
の周波数帯の光をほぼ１００％反射させる第３の誘電体
膜が形成され、該第３の部分で反射した第２の周波数帯
の光が前記透明体の他方の表面に達する第４の部分に、
第２の周波数帯の光をほぼ１００％透過させる第４の誘
電体膜が形成され、前記受光素子が、前記透明体の第２
の部分から透過する第１の周波数帯の光および前記透明
体の第４の部分から透過する第２の周波数帯の光をそれ
ぞれ前記第１および第２の受光部で受光できるように設
けられてなる双方向の光通信モジュール。 - 【請求項２】 前記発光素子から前記透明体の第１の部
分に入射して反射しないで該透明体を透過した光を前記
受光素子の第１の受光部に反射させる反射体が設けられ
てなる請求項１記載のモジュール。 - 【請求項３】 前記第４の誘電体膜が前記第１の誘電体
膜と同じ透過率および反射率になるように形成成され、
前記第３の誘電体膜が前記第２の誘電体膜と同じ透過率
および反射率になるように形成されてなる請求項１また
は２記載のモジュール。 - 【請求項４】 前記第３の誘電体膜が全反射膜で形成さ
れ、および／または前記第４の誘電体膜が透明体膜もし
くは何も設けられない構造である請求項１または２記載
のモジュール。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP31260698A JP3767842B2 (ja) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | 双方向の光通信用モジュール |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=18031241
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|---|---|---|---|
| JP31260698A Expired - Fee Related JP3767842B2 (ja) | 1998-11-02 | 1998-11-02 | 双方向の光通信用モジュール |
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| WO2001037035A1 (en) * | 1999-11-12 | 2001-05-25 | Nortel Networks (Photonics) Pty Ltd | Wavelength dependent isolator |
| US7290942B2 (en) | 2003-01-24 | 2007-11-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical transceiver modules |
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| US7062171B2 (en) * | 2003-07-15 | 2006-06-13 | Yusuke Ota | Multi-wavelength, bi-directional optical multiplexer |
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| JP2009093101A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-04-30 | Hitachi Communication Technologies Ltd | 光モジュール |
| DE102011102079A1 (de) * | 2011-05-19 | 2012-11-22 | Ingeneric Gmbh | Einkoppelvorrichtung für einen Lichtwellenleiter |
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|---|---|---|---|---|
| JPS54103055A (en) * | 1978-01-31 | 1979-08-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Spectrometer |
| JPH02277008A (ja) * | 1989-04-19 | 1990-11-13 | Fujitsu Ltd | 波長多重光伝送装置 |
| US5583683A (en) * | 1995-06-15 | 1996-12-10 | Optical Corporation Of America | Optical multiplexing device |
| US5859717A (en) * | 1997-02-14 | 1999-01-12 | Corning Oca Corporation | Multiplexing device with precision optical block |
| CA2238606A1 (en) * | 1997-06-26 | 1998-12-26 | Michael Anthony Scobey | Cascaded optical multiplexing devices |
| GB9828330D0 (en) * | 1998-12-22 | 1999-02-17 | Northern Telecom Ltd | Dielectric optical filter network |
-
1998
- 1998-11-02 JP JP31260698A patent/JP3767842B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-10-30 TW TW088118886A patent/TW455715B/zh active
- 1999-11-01 US US09/431,229 patent/US6509989B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-11-01 CN CNB991223217A patent/CN1158792C/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001037035A1 (en) * | 1999-11-12 | 2001-05-25 | Nortel Networks (Photonics) Pty Ltd | Wavelength dependent isolator |
| US6757097B1 (en) | 1999-11-12 | 2004-06-29 | Bookham Technology Plc | Wavelength dependent isolator |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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