JP2000249875A - 光通信モジュール - Google Patents

光通信モジュール

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JP2000249875A
JP2000249875A JP11049495A JP4949599A JP2000249875A JP 2000249875 A JP2000249875 A JP 2000249875A JP 11049495 A JP11049495 A JP 11049495A JP 4949599 A JP4949599 A JP 4949599A JP 2000249875 A JP2000249875 A JP 2000249875A
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明生 後藤
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    • G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
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    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29346—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
    • G02B6/29361—Interference filters, e.g. multilayer coatings, thin film filters, dichroic splitters or mirrors based on multilayers, WDM filters

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信用発光素子の近傍のみならず通信用発光
素子から離間する部位に出力監視用受光素子を実装し、
部品実装上の自由度を高める。 【解決手段】 通信用発光素子５，通信用受光素子６お
よび出力監視用受光素子７に光結合しＸ分岐型導波路の
分岐部を除くような平面形状の分断型導波路２ａを有す
る光通信用基板２と、この光通信用基板２上に実装され
分断型導波路２ａの分断部Ａに位置する光フィルタ３と
を備えた構成としてある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光送受信あるいは
光送信を行う場合に使用される光通信モジュールに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光送受信モジュールには、三種
類の光半導体素子、すなわち通信用発光素子としての半
導体レーザダイオードと、伝送路からの信号を受信する
通信用受光素子としての半導体フォトダイオードと、通
信用発光素子からの信号を受信する出力監視用受光素子
としての半導体フォトダイオードとを備えたものが知ら
れている。
【０００３】従来、この種の光通信モジュールには、受
光素子として導波路型の受光素子あるいは表面入射型の
受光素子を用いたものが採用されている。このような光
通信モジュールの組み立ては、前者の場合に受光素子を
導波型基板上に実装することにより、後者の場合には受
光素子を導波型基板と別のキャリア上に実装した後、こ
れをモジュールパッケージ内に収納することにより行わ
れる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光通信
モジュールにおいては、出力監視用受光素子が通信用発
光素子からの裏面光を受信するものであるため、通信用
発光素子の近傍に出力監視用受光素子を配置する必要が
あった。この結果、出力監視用受光素子等の実装位置が
限定されてしまい、部品実装上の自由度が低下するとい
う問題があった。なお、特開平８−１９００２６号公報
および特開平１０−３０７２２１号公報にそれぞれ「光
送受信モジュール」と「半導体光結合装置及びその組立
方法」として先行技術が開示されているが、前述した課
題は解決されていない。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、通信用発光素子の近傍のみならず通信用発光素
子から離間する部位に出力監視用受光素子を実装するこ
とができ、もって部品実装上の自由度を高めることがで
きる光通信モジュールの提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の光通信モジュールは、通信
用受・発光素子および出力監視用受光素子に光結合しＸ
分岐型導波路の分岐部を除くような平面形状の分断型導
波路を有する光通信用の基板と、この基板上に実装され
分断型導波路の分断部に位置する光フィルタとを備えた
構成としてある。したがって、通信用発光素子からの信
号光が分断型導波路および光フィルタを通って出力監視
用受光素子に到達する。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
通信モジュールにおいて、光フィルタが基板上に交換可
能に実装されている構成としてある。したがって、光透
過率の異なる光フィルタを交換すると、この光透過率に
応じたモニタ電流が出力監視用受光素子において得られ
る。
【０００８】請求項３記載の発明（光通信モジュール）
は、通信用受・発光素子および出力監視用受光素子に光
結合するための平面Ｖ字状の導波路を有する光通信用の
基板と、この基板に取り付けられかつ導波路の結合部に
配設された光フィルタとを備え、この光フィルタにおけ
る導波路の反対側に出力監視用受光素子および通信用受
光素子を配設した構成としてある。したがって、通信用
発光素子からの信号光が導波路および光フィルタを通
り、この透過光が空間部を伝搬して出力監視用受光素子
に到達する。
【０００９】請求項４記載の発明は、請求項３記載の光
通信モジュールにおいて、出力監視用受光素子および通
信用受光素子が互いに所定の間隔をもって位置付けられ
ている構成としてある。したがって、出力監視用受光素
子および通信用受光素子に入射する信号光の角度が大き
くなる。
【００１０】請求項５記載の発明は、請求項３記載の光
通信モジュールにおいて、出力監視用受光素子および通
信用受光素子が互いに隣接して位置付けられている構成
としてある。したがって、出力監視用受光素子および通
信用受光素子に入射する信号光の角度が小さくなる。
【００１１】請求項６記載の発明は、通信用発光素子お
よび出力監視用受光素子に光結合するための方向性結合
器付き導波路を有する光通信用の基板と、この基板に取
り付けられ、かつ前記導波路の方向性結合器に光結合さ
れた光フィルタとを備え、この光フィルタにおける方向
性結合器と反対側に出力監視用受光素子を配設した構成
としてある。したがって、通信用発光素子からの信号光
が導波路および光フィルタを通り、この透過光が空間部
を伝搬して出力監視用受光素子に到達する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
図面を参照して説明する。図１は本発明の第一実施形態
に係る光通信モジュールを示す断面図である。同図にお
いて、符号１で示す光通信モジュールは、光通信用基板
２および光フィルタ３を備えている。
【００１３】光通信用基板２は、Ｘ分岐型導波路の交差
部を除くような平面形状の分断型導波路２ａを有する導
波路基板からなり、モジュールパッケージ４内に固定さ
れている。光通信用基板２上には、半導体レーザダイオ
ードからなる通信用発光素子５，半導体フォトダイオー
ドからなる通信用受光素子６および半導体フォトダイオ
ードからなる出力監視用受光素子７が実装されている。
【００１４】分断型導波路２ａは四つの導波路２ａ1〜
２ａ4からなり、これら導波路２ａ1〜２ａ4のうち導波
路２ａ1〜２ａ3の反分断部側端面にはそれぞれ通信用発
光素子５と通信用受光素子６と出力監視用受光素子７が
光結合されている。また、導波路２ａ4の反分断部側端
面には、光通信用基板２上において通信用伝送路として
の光ファイバ８が光結合されている。
【００１５】光フィルタ３は、誘電体多層膜等のフィル
タからなり、光通信用基板２上に交換可能に実装され、
かつ分断型導波路２ａの分断部Ａに対応する部位に配置
されている。これにより、光フィルタ３と光透過率の異
なる光フィルタ（図示せず）を交換すると、この光透過
率に応じたモニタ電流が出力監視用受光素子７において
得られる。
【００１６】このように構成された光通信モジュールに
おいては、通信用発光素子５から出射する信号光のうち
一部の信号光が導波路２ａ1を通って光フィルタ３に到
達すると、この光フィルタ３で反射した後、導波路２ａ
4を通って光ファイバ８に到達し、光ファイバ８からモ
ジュールパッケージ４外に伝搬していく。このとき、通
信用発光素子５から出射する信号のうち光フィルタ３を
反射しない信号光がモニタ光として光フィルタ３および
導波路２ａ3を通って出力監視用受光素子７に到達す
る。
【００１７】一方、モジュールパッケージ４外からの信
号光が光ファイバ８に入射すると、光ファイバ８から導
波路２ａ4，光フィルタ３および導波路２ａ2を透過して
通信用受光素子６に到達する。
【００１８】したがって、本実施形態においては、従来
のように出力監視用受光素子７が通信用発光素子５の裏
面光を受けるものでないから、通信用発光素子５の近傍
のみならず通信用発光素子５から離間する部位に出力監
視用受光素子７を実装することができる。
【００１９】次に、本発明の第二実施形態につき、図２
を用いて説明する。図２は本発明の第二実施形態に係る
光通信モジュールを示す断面図で、同図において図１と
同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は
省略する。同図において、符号２１で示す光通信モジュ
ールは、光通信用基板２２と、光フィルタ２３およびキ
ャリア２４とを備えている。
【００２０】光通信用基板２２は、導波方向長さがＸ分
岐型導波路の半分長とする平面Ｖ字状の導波路２２ａを
有する導波路基板からなり、すなわち図１に示す光通信
用基板２を分断型導波路２ａの仮想分岐部（Ｘ分岐型導
波路の分岐部）において切断してなり、モジュールパッ
ケージ４内に固定されている。光通信用基板２２上に
は、通信用発光素子５が実装されている。
【００２１】導波路２２ａは、二つの導波路２２ａ1，
２２ａ2からなり、これら両導波路２２ａ1，２２ａ2の
結合部Ｂが光フィルタ２３の受光面と同一面上に位置付
けられている。導波路２２ａ1の反結合部側端面には通
信用発光素子５が光結合されている。導波路２２ａ2の
反結合部側端面には、光通信用基板２２上において通信
用伝送路としての光ファイバ８が光結合されている。
【００２２】光フィルタ２３は、誘電体多層膜等のフィ
ルタからなり、光通信用基板２２の側端面に交換可能に
取り付けられ、かつ導波路２２ａの結合部Ｂに光結合さ
れている。これにより、光フィルタ２３と光透過率の異
なる光フィルタ（図示せず）を交換すると、この光透過
率に応じたモニタ電流が出力監視用受光素子７において
得られる。
【００２３】キャリア２４は、光通信用基板２２の側方
に配設され、かつモジュールパッケージ４内に収納され
ている。キャリア２４の光フィルタ側には、通信用受光
素子６および出力監視用受光素子７が互いに所定の間隔
をもって実装されている。これにより、出力監視用受光
素子７および通信用受光素子６に入射するビーム光の角
度が大きくなる。この場合、導波路２２ａ1，２２ａ2の
広がり角が両受光素子６，７間の寸法に応じた角度に設
定されている。
【００２４】なお、本実施形態においては、通信用受光
素子６および出力監視用受光素子７が互いに所定の間隔
をもって実装する場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されず、第三実施形態として図３に示すように
通信用受光素子６および出力監視用受光素子７を互いに
隣接して位置付けてもよい。これにより、両導波路２２
ａ1，２２ａ2の広がり角（挟角）を小さい角度に設定し
て両受光素子６，７が一体化される。
【００２５】このように構成された光通信モジュール
（第二実施形態および第三実施形態）においては、通信
用発光素子５から出射する信号光のうち一部の信号光が
導波路２２ａ1を通って光フィルタ２３に到達すると、
この光フィルタ２３で反射した後、導波路２２ａ2を通
って光ファイバ８に到達し、光ファイバ８からモジュー
ルパッケージ４外に伝搬していく。このとき、通信用発
光素子５から出射する信号のうち光フィルタ２３を反射
しない信号光が光フィルタ２３を透過し、この光フィル
タ２３から空間部を伝搬してモニタ光として出力監視用
受光素子７に到達する。
【００２６】一方、モジュールパッケージ４外からの信
号光が光ファイバ８に入射すると、光ファイバ８から導
波路２２ａ2を透過して通信用受光素子６に到達する。
【００２７】したがって、各実施形態（第二実施形態お
よび第三実施形態）においては、第一実施形態と同様
に、従来のように出力監視用受光素子７が通信用発光素
子５の裏面光を受けるものでないから、通信用発光素子
５の近傍のみならず通信用発光素子５から離間する部位
に出力監視用受光素子７を実装することができる。ま
た、本実施形態においては、両受光素子６，７として表
面入射型フォトダイオードを用いることができるから、
コストの低廉化を図ることができる。
【００２８】さらに、各実施形態においては、両受光素
子６，７を光通信用基板２２に対して実装するものでな
く、キャリア２４上に実装するものであるから、実装精
度を緩和することができる。この他、本実施形態におい
ては、光通信用基板２２に対して単一の素子（通信用発
光素子５）を実装するものであるから、実装時に用いる
半田として単一種類の半田で済ませることができる。
【００２９】なお、各実施形態（第一〜第三実施形態）
においては、光送受信用のモジュールである場合につい
て説明したが、本発明はこれに限定されず、第四実施形
態として図４に示すように光送信用のモジュールであっ
ても各実施形態と同様の効果を奏する。
【００３０】図４は本発明の第四実施形態に係る光通信
モジュールを示す断面図で、同図において図２および図
３と同一または同等の部材については同一の符号を付
し、詳細な説明は省略する。同図において、同図におい
て、符号４１で示す光通信モジュールは、光通信用基板
４２と、光フィルタ２３およびキャリア２４とを備えて
いる。
【００３１】光通信用基板４２は、導波方向長さがＸ分
岐型導波路の半分長とする方向性結合器４３ａ付き導波
路４３を有する導波路基板からなり、モジュールパッケ
ージ４内に固定されている。光通信用基板４２上には、
通信用発光素子５が実装されている。
【００３２】方向性結合器４３ａは、導波方向長が完全
結合長の半分長にとする寸法に設定されている。方向性
結合器４３ａの先端部は、光フィルタ２３の受光面と同
一面上に位置付けられている。方向性結合器４３ａにお
ける光フィルタ２３と反対側端部には、通信用発光素子
５および光ファイバ８にそれぞれ光結合する導波路４３
ｂ，４３ｃが連設されている。
【００３３】光フィルタ２３は、誘電体多層膜等のフィ
ルタからなり、光通信用基板２２の側端面に交換可能に
取り付けられ、かつ方向性結合器４３ａの先端部に光結
合されている。これにより、光フィルタ２３と光透過率
の異なる光フィルタ（図示せず）を交換すると、この光
透過率に応じたモニタ電流が出力監視用受光素子７にお
いて得られる。
【００３４】キャリア２４は、光通信用基板２２の側方
に配設され、かつモジュールパッケージ４内に収納され
ている。キャリア２４の光フィルタ側には、出力監視用
受光素子７が実装されている。
【００３５】このように構成された光通信モジュールに
おいては、通信用発光素子５から出射する信号光のうち
一部の信号光が導波路４３ｂおよび方向性結合器４３ａ
を通って光フィルタ２３に到達すると、この光フィルタ
２３で反射した後、方向性結合器４３ａおよび導波路４
３ｃを通って光ファイバ８に到達し、光ファイバ８から
モジュールパッケージ４外に伝搬していく。このとき、
通信用発光素子５から出射する信号のうち光フィルタ２
３を反射しない信号光が光フィルタ２３を透過し、この
光フィルタ２３から空間部を伝播してモニタ光として出
力監視用受光素子７に到達する。
【００３６】したがって、本実施形態において、従来の
ように出力監視用受光素子７が通信用発光素子５の裏面
光を受けるものでないから、通信用発光素子５の近傍の
みならず通信用発光素子５から離間する部位に出力監視
用受光素子７を実装できることは、第一実施形態と同様
である。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、通
信用受・発光素子および出力監視用受光素子に光結合し
Ｘ分岐型導波路の分岐部を除くような平面形状の分断型
導波路を有する光通信用の基板と、この基板上に実装さ
れ分断型導波路の分断部に位置する光フィルタとを備え
たので、通信用発光素子からの信号光が分断型導波路お
よび光フィルタを通って出力監視用受光素子に到達す
る。
【００３８】したがって、従来のように出力監視用受光
素子が通信用発光素子の裏面光を受けるものでないか
ら、通信用発光素子の近傍のみならず通信用発光素子か
ら離間する部位に出力監視用受光素子を実装することが
でき、部品実装上の自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る光通信モジュール
を示す断面図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る光通信モジュール
を示す断面図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係る光通信モジュール
を示す断面図である。
【図４】本発明の第四実施形態に係る光通信モジュール
を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 光通信モジュール ２ 光通信用基板 ２ａ 分断型導波路 ２ａ1〜２ａ4 導波路 ３ 光フィルタ ４ モジュールパッケージ ５ 通信用発光素子 ６ 通信用受光素子 ７ 出力監視用受光素子 Ａ 分断部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 通信用受・発光素子および出力監視用受
    光素子に光結合し、Ｘ分岐型導波路の分岐部を除くよう
    な平面形状の分断型導波路を有する光通信用の基板と、 この基板上に実装され、前記分断型導波路の分断部に位
    置する光フィルタとを備えたことを特徴とする光通信モ
    ジュール。
  2. 【請求項２】 前記光フィルタが前記基板上に交換可能
    に実装されていることを特徴とする請求項１記載の光通
    信モジュール。
  3. 【請求項３】 通信用受・発光素子および出力監視用受
    光素子に光結合するための平面Ｖ字状の導波路を有する
    光通信用の基板と、 この基板に取り付けられ、かつ前記導波路の結合部に配
    設された光フィルタとを備え、 この光フィルタにおける前記導波路の反対側に前記出力
    監視用受光素子および前記通信用受光素子を配設したこ
    とを特徴とする光通信モジュール。
  4. 【請求項４】 前記出力監視用受光素子および前記通信
    用受光素子が互いに所定の間隔をもって位置付けられて
    いることを特徴とする請求項３記載の光通信モジュー
    ル。
  5. 【請求項５】 前記出力監視用受光素子および前記通信
    用受光素子が互いに隣接して位置付けられていることを
    特徴とする請求項３記載の光通信モジュール。
  6. 【請求項６】 通信用発光素子および出力監視用受光素
    子に光結合するための方向性結合器付き導波路を有する
    光通信用の基板と、 この基板に取り付けられ、かつ前記導波路の方向性結合
    器に光結合された光フィルタとを備え、 この光フィルタにおける前記方向性結合器と反対側に前
    記出力監視用受光素子を配設したことを特徴とする光通
    信モジュール。
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