JP2001100062A - 光通信装置 - Google Patents

光通信装置

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JP2001100062A JP27444699A JP27444699A JP2001100062A JP 2001100062 A JP2001100062 A JP 2001100062A JP 27444699 A JP27444699 A JP 27444699A JP 27444699 A JP27444699 A JP 27444699A JP 2001100062 A JP2001100062 A JP 2001100062A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面実装型の受信モジュール、送信モジュー
ル、送受信モジュールのコストをさらに低減すること。 【構成】 光ファイバと光学部品と、光結合のための基
板とよりなる光通信装置において、光ファイバの片側と
光学部品の結合部がエッチングによって形成されたＶ溝
を有する半導体基板によって固定され、光ファイバの反
対側の一部分が上記半導体基板とは異なる保持基板によ
って固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信における送
信モジュール、受信モジュールもしくは送受信モジュー
ルに関する。特に基板コストを低減できる光通信装置に
係る。
【０００２】
【従来の技術】送信機の従来例を図１によって説明す
る。これは現在盛んに製造販売され主流になっている送
信モジュールである。 ［１．従来例にかかる金属パッケージ半導体発光素子の
説明（図１）］図１によって従来例にかかる半導体発光
素子１の例を説明する。これは半導体レ−ザチップ（Ｌ
Ｄ）２と、モニタ用のフォトダイオード（ＰＤ）チップ
３を円筒形金属パッケージに収容したモジュールであ
る。半導体レ−ザチップ２はヘッダ４の隆起部（ポー
ル）５の側面に固定される。チップの面に平行に光を発
生するからである。ヘッダ４の底面には、レ−ザチップ
２の背面発光の入射する位置に、フォトダイオードチッ
プ３が固定される。ヘッダ４の下面には適数のリードピ
ン６がある。ヘッダ４の素子取り付け面は、キャップ７
によって覆われる。
【０００３】キャップ７の中央部には窓８が開口してい
る。半導体レ−ザ２の光はチップから上下方向に出る。
窓８の直上にはレンズ９がある。レンズ９はレンズホル
ダ−１０によって支持される。レンズホルダ−１０の上
にはハウジング１１があって、これの上頂部にはフェル
ール１２が固定される。フェルール１２は光ファイバ１
３の先端を保持する。フェルール１２と光ファイバ１３
の端部は斜め（８度）に研磨してある。戻り光が半導体
レ−ザ２に入るのを防止するためである。半導体レ−ザ
２の光を光ファイバ１３の他端において監視しながらホ
ルダ−１０をヘッダ４に対して位置決めする。さらにハ
ウジング１１をレンズホルダ−１０に対して位置決めす
る。半導体レ−ザチップ２、フォトダイオードチップ３
の各電極はワイヤによってリードピン６の何れかに接続
される。
【０００４】半導体レ−ザ２から出た光はレンズ９によ
って絞られ、光ファイバ１３の端部に入射する。半導体
レ−ザ２は信号によって変調されているから、この光は
信号を伝送することになる。半導体レ−ザ２の出力は反
対側にあるモニタ用フォトダイオード３によってモニタ
される。１．３μｍ〜１．５５μｍの発振波長は半導体
層の材料によって決まる。これは金属製のパッケージを
用いるので外部ノイズに対して強いし、外部へノイズを
与えないので優れたものである。信頼性も高いし実績も
ある。
【０００５】ところが、このモジュールはパッケージが
高価であるから部品コストが高い。それに光はヘッダ面
に対し垂直に進むので、ヘッダ、ＬＤ、ホルダ−、ハウ
ジング、フェルールなどをｘｙ面（ファイバに対し直角
の面）とｚ軸方向に調芯しなければならない。調芯に時
間がかかるので製造コストも高くなる。プリント基板に
取り付けるとパッケージが飛び出て邪魔になる。現在こ
の形状が主流であるがコスト削減の要求が強い。
【０００６】［２．従来例にかかる送受信モジュール
（ＷＤＭフィルタ、ＰＤ、ＬＤ内蔵）］ 小楠正大、富岡多寿子、大島茂「レセプタクル型双
方向波長多重光モジュール」１９９６年電子情報通信学
会エレクトロニクスソサイエティ大会Ｃ−２０８、ｐ２
０８によって提案されたものである。図１０に平面図を
示す。直方体のハウジング１３０の内部に斜め４５度の
方向にＷＤＭフィルタ１３１を取り付け、二方の壁にＬ
Ｄ１３２、ＰＤ１３３を取り付けている。ＰＤは表面入
射型、ＬＤは表面出射型である。もう一方の壁には外部
光ファイバ１３４の端部に取り付けたロッドレンズ１３
５が固定される。ＰＤ１３３の直前にはドラムレンズ１
３６が設けられる。光ファイバから出た受信光はＷＤＭ
フィルタで反射されレンズ１３６で収束されてＰＤ１３
３に入る。ＬＤ１３２の直前にはドラムレンズ１３７が
設けられる。ＬＤから出た送信光はドラムレンズ１３７
で絞られてレンズ１３５にはいり光ファイバ１３４を伝
搬してゆく。送信光は１．３μｍ帯、受信光は１．５５
μｍ帯の光を用いる。三次元的な構造であり軸合わせが
不可欠である。ＷＤＭフィルタ、ＬＤ、ＰＤがあり軸合
わせの箇所が多くて調芯に時間が掛かる。ハウジングに
もコストがかかる。材料コスト、製造コストともに嵩
む。安価な送受信モジュールというわけにはゆかない。
高価な装置になるから光加入者系の装置として広く普及
する見込みはない。
【０００７】［３．従来例にかかる平面実装型のモジュ
ール］さらに低コスト化、小型化するために、図２のよ
うな表面実装形態のモジュール１４が開発されつつあ
る。これはパッケージ面と光ファイバ面が平行で光は基
板面近傍を水平に伝搬する。ファイバとＬＤ、ＰＤの間
に空隙が殆ど存在しない。小型であるしプリント基板に
実装したとき光ファイバがプリント基板に平行でかさば
らない。部品コストを削減できるし調芯も不要であると
いう利点が期待される。マウント１５の内部にＳｉベン
チ１６があってチップや光ファイバはＳｉベンチ１６に
取り付けられ、これがマウント（パッケージ）内部に収
容される。
【０００８】Ｓｉベンチ１６の中央部には軸線方向に大
Ｖ溝１７、小Ｖ溝１８が異方性エッチングによって形成
されている。Ｖ溝のある部分とは一段高くなった部分２
０に光電変換素子（ＬＤ、ＰＤ、ＬＥＤ、ＡＰＤ）１９
が取り付けられる。ここにはメタライズパターンが印刷
されている。素子１９は位置合わせマークによって定位
置に固定される。大Ｖ溝１７には光ファイバ又はフェル
ール２１が小Ｖ溝１８にはその先端の光ファイバ芯線２
２が押し込まれて固定される。Ｓｉについてはフォトリ
ソグラフィ技術が成熟しているから光ファイバと光電変
換素子の間の正確な位置合わせが可能である。Ｓｉ単結
晶をベンチに使うのはそのような利点がある。
【０００９】表面実装型モジュールは、半導体技術の高
精度フォトエッチング技術を利用してＳｉベンチ上にフ
ァイバを固定するＶ溝１７、１８と、ＬＤ（又はＰＤ）
１９を固定するメタライズパターンと、位置合わせマー
クとを精度良く形成することができる。光ファイバはＶ
溝で位置決めされＬＤ、ＰＤはマークを見て正しい位置
に取り付けるから光ファイバの軸線上に正しくＬＤ、Ｐ
Ｄが存在する。ＬＤを発光させて調芯しなくても実装で
きるのでパッシブアライメントと呼ばれる。この技術に
より、実装が自動化でき低コスト化が図られる。
【００１０】さらに外部との光のインターフェイスは、
Ｓｉ基板上のより広いＶ溝に固定されたフェルールと外
部にある光コネクタのフェルールとのコンタクトによっ
てなされる。外部との電気的なインターフェイスはＳｉ
ベンチ全体を金属製リードフレームのベースメタル１５
（マウント）に固定し、ＬＤ（又はＰＤ）のｐ電極、ｎ
電極をＡｕワイヤでフレームのリード部分２４（図４）
に結線することによってなされる。その後、全体を樹脂
２３によってモールドすると、図４、図５に示すような
小型の送信機、受信機が製造される。パッケージも金属
でなく樹脂である。これは図１のモジュールに比べ材料
コスト、組立コストなどが削減されている。だから表面
実装によって小型低価格の送信器受信機を実現できると
考えられた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところが更なる低コス
ト化が要求されるようになり、このための新たなる発明
が必要となってきた。表面実装にはベースとしてＳｉベ
ンチを使う。ところがＳｉベンチの材料コストがモジュ
ール価格を押し上げる。端末機器が低価額でなければ光
加入者系は普及しない。だから低コストということがす
こぶる重要である。光加入者系に用いるためには、Ｓｉ
ベンチといえどもコストは無視できない。およそ半導体
素子の生産では１枚のウエハから、何個チップがとれる
か？ということが最終的なコストを決める。チップ面積
が大きいとコストも比例して高くなる。
【００１２】図２、図３で分かるように、通常高価と考
えられるＬＤチップのサイズは例えば０．３ｍｍ角程度
（０．０９ｍｍ2）で非常に小さいものである。これに
対して、Ｓｉベンチのサイズは大きい。例えば長さ約５
ｍｍのフェルールの半分の長さと、同じく約５ｍｍのフ
ァイバ露出部分の長さと、かつＬＤチップの実装スペー
スを加えると、Ｓｉベンチのサイズは長さ約１０ｍｍ程
度となる。ＬＤやＰＤのチップ長さの３０倍にもなる。
【００１３】Ｓｉベンチの幅については、フェルールの
外形が１．２５ｍｍ若しくは２．０ｍｍであるが、実装
時のハンドリングや、リードフレームへの実装しやすさ
も考慮すると、４ｍｍから５ｍｍ必要である。必要なＳ
ｉベンチの面積は４０ｍｍ2〜５０ｍｍ2にもなる。従っ
てＳｉベンチの必要面積は、ＬＤチップの約５００倍も
の大面積となる。もちろんＰＤやＬＤの基板はＩｎＰや
ＧａＡｓであることが多く必ずしもＳｉでない。単位面
積あたりの半導体コストは同一でない。半導体の中では
Ｓｉウエハが最も単位面積コストは低い。が、それでも
５０ｍｍ2もの大面積のＳｉ単結晶を必要とする表面実
装型モジュールはそれだけで高コストになってしまう。
広い面積のＳｉを必要とするＳｉベンチはモジュールの
中で全コストを左右する高価な部品となってしまう。
【００１４】実際、ＬＤ、ＰＤ、パッケージ（樹脂パッ
ケージ）、リードフレーム、Ｓｉベンチなど表面実装型
送受信モジュールを構成する要素の中で最も高価なもの
はＳｉベンチである。送信モジュール、受信モジュー
ル、送受信モジュールの価格をさらに低減するにはＳｉ
ベンチコストを下げるということが不可欠だということ
である。本発明はＳｉベンチコスト低減を第１の目的と
する。Ｓｉベンチの価格低減を通してより安価な光通信
装置を提供することが本発明の第２の目的である。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、このような
点に関して種々考察した。図２、図３の表面実装モジュ
ールにおいてどうしてμｍ単位の高精度が要求されるの
か？全体に高精度が必須なのだろうか？一部だけに厳し
い精度が必要なのではないか？高精度でなくても良い部
分があるのではないか？というふうに視点をかえて考え
てみた。
【００１６】図２、図３の表面実装素子で本当にμｍ単
位の精度が要求されるのはどこであろうか？それは破線
の円で囲んだファイバ先端とＬＤチップ発光部の光結合
部分だけである、ということに気づいた。ここがずれる
とＬＤの光が光ファイバに入ってゆかない。だから光結
合部の位置合わせは重要である。
【００１７】その他の部分は別段厳しい精度は要らな
い。フェルール自体の位置は多少ずれていても差し支え
ない。受光モジュールにおいて受信用ＰＤも入射面積が
充分に広いからＰＤ位置ズレもたいして問題でない。送
信モジュールでＬＤの背後にモニタＰＤがある場合、モ
ニタＰＤは広い受光面があるから左右前後の多少のずれ
は許容できる。受光モジュールで増幅器を傍らに付ける
場合増幅器チップの位置が多少狂っていても差し支えな
い。このように表面実装素子において高精度が必須でな
い部分が幾らもある。
【００１８】今までの表面実装の例では、ファイバ付き
フェルールをまとまった一つの部品と考え、その全体を
精度良く固定しなければ、という固定概念に捕らわれて
いたのである。本発明はそのような牢固たる既成概念を
打ち破ろうと思う。
【００１９】今まで誰も疑ったことのない表面実装素子
の構造上の難点を改善し、より低コストの表面実装形態
を提供することが本発明の目的である。本発明は高精度
の必要な光結合部だけをＳｉベンチにのせて、その他の
素子やＳｉベンチ自体は他のより安価な保持基板に乗せ
ることにする。保持基板の単位面積あたりコストがＳｉ
の単位面積あたりコストより低いので基板コストを削減
することができる。保持基板はセラミックまたは樹脂製
とする。Ｓｉ基板は半導体としては成熟し結晶性よく完
成度が高く最も安価であるが、それでも単に基板とする
には未だ高価である。受動的な基板とするにはもったい
ない、と思う。
【００２０】そこで本発明は、光結合部だけをＳｉと
し、残りの部分はＳｉ以外の材料、例えばセラミック、
樹脂で置き換えた複合的な基板構造とする。光結合部は
高精度が要るのでＳｉ基板の上に形成する。それ以外は
低精度でよいから低コストの保持基板にのせる。Ｓｉ基
板と保持基板とを組み合わせ、コスト、精度の要求を満
足させる。それが本発明の骨子である。
【００２１】本発明の光通信装置は、光ファイバと光学
部品と、光結合のための基板とよりなる光通信装置にお
いて、光ファイバの片側と光学部品の結合部がエッチン
グによって形成されたＶ溝を有する半導体基板によって
固定され、光ファイバの反対側の一部分が上記半導体基
板とは異なる保持基板によって固定されている。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明は、半導体基板＋保持基板
からなる２重構造の光通信装置を提供している。光ファ
イバと光学部品（ＬＤ、ＰＤ）の結合部を提供する半導
体基板というのはＳｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ基板などを意
味する。Ｓｉの場合がもっとも多い。異方性エッチング
によって溝を彫るのであるからＳｉ以外の半導体単結晶
でも使うことができる。
【００２３】光ファイバは信号を送信し受信するもので
あるが、フェルール付きの光ファイバを保持基板で支持
することができる。或いは光ファイバの被覆自体を保持
基板によって支持するようにしても良い。
【００２４】光ファイバ被覆部或いはフェルールを保持
基板に固定するため保持基板に溝を切っておき個々へ光
ファイバ或いはフェルールを埋め込んで固定することが
できる。光ファイバ被覆、フェルールを接着剤によって
保持基板に固定することもできる。
【００２５】保持基板は半導体基板以外であればよい。
例えばアルミナ、ジルコニヤなどのセラミックであって
もよい。或いは樹脂製の保持基板であっても良い。液晶
ポリマーによって保持基板を作製することもできる。
【００２６】本発明は、受光素子だけを有する受信モジ
ュール、発光素子だけを有する送信モジュール、あるい
は受光素子と発光素子をともに有する送受信モジュール
のいずれにも適用することができる。
【００２７】受信モジュールとする場合、増幅器をＰＤ
の近傍に設けることもできる。送信モジュールとする場
合、ＬＤの背後にモニタ用ＰＤを設けることもできる。
【００２８】受信モジュール、或いは送信モジュールの
場合、任意の波長の光を通信光として利用できる。例え
ば１．３μｍ帯、１．５５μｍ帯などの波長の光を用い
ることができる。
【００２９】送受信モジュールに適用する場合は、波長
多重通信の光加入者系モジュールとすることができる。
波長多重というのは、送信光と受信光の波長が異なる通
信ということである。波長の異なる光を送受信に使うと
双方向同時通信が可能である。例えば送信光が１．３μ
ｍ帯、受信光が１．５５μｍ帯とすることができる。あ
るいは反対に送信光が１．５５μｍ帯、受信光が１．３
μｍ帯とすることもできる。送受信モジュールの場合は
送信光と受信光がＷＤＭフィルタで分離され、経路を異
にする形式も可能である。あるいは送信光と受信光が同
一の経路を通り、ＷＤＭフィルタで分離してＰＤに入射
するようにもできる。
【００３０】送受信モジュールに適用する場合、同一波
長の光を送受信に使うことができる。その場合同時双方
向通信はできないから、時分割して交互に送信受信する
ことになる。この場合も送信光と受信光を異なる経路に
伝搬させるようにすることができる。その場合ＷＤＭフ
ィルタでなくて光の分離にはハーフミラ−が使われる。
あるいは送信光と受信光がほぼ同一の経路を反対向きに
伝搬するようにしてもよい。この時もハーフミラーによ
って光を分離する。そのような近赤外光に対して、Ｉｎ
ＧａＡｓＰまたはＩｎＧａＡｓ受光層を持つＰＤやＡＰ
Ｄを受光素子とすることができる。あるいはＩｎＧａＡ
ｓＰ系のＬＤを発光素子として用いることができる。
【００３１】
【実施例】［実施例１（送信または受信モジュール、フ
ァイバ固定溝成形）］実施例１の平面図を図６に縦断面
図を図７に示す。保持基板（マウント）２５は、浅い矩
形状の嵌込穴２６と、中心軸方向に嵌込穴まで延びるフ
ァイバ固定溝２７とを表面にもうけた長方形平板であ
る。嵌込穴２６には同じ寸法のＳｉベンチ２８が埋め込
んである。Ｓｉベンチ２８と保持基板２５の表面はほぼ
同じ高さである。Ｓｉベンチ２８には前低部３３におい
て中心軸方向に細いＶ溝２９が異方性エッチングによっ
て形成されている。Ｖ溝２９の延長線上のＳｉベンチの
上に光電変換素子（ＰＤ／ＬＤ）３０が固定される。
【００３２】光ファイバ被覆またはフェルール３１がフ
ァイバ固定溝２７に、ファイバ芯線３２がＶ溝２９に挿
入されている。この部分は接着剤で固定される。光ファ
イバ芯線３２はＶ溝によって横方向の位置決めがなされ
る。また先端がＳｉベンチの段部３４に当たって軸方向
の位置決めがなされる。光電変換素子３０がＬＤの場合
は送信モジュールとなりＬＤから送信光が出て光ファイ
バの中へ入る。光電変換素子３０がＰＤの場合は光ファ
イバから出た受信光がＰＤに側方から入る。この場合Ｐ
Ｄは側方入射型とするか、あるいはＰＤを縦に設置する
か、受信光をさらに反射屈折させて裏面、表面に導くよ
うな工夫が必要になる。
【００３３】Ｓｉベンチは長さ５ｍｍ、幅３ｍｍとして
いる。従来提案されていたものはＳｉベンチが９ｍｍ×
５ｍｍ＝４５ｍｍ２程度であった。実施例では面積にし
て約１／３のＳｉベンチを用いることになる。Ｓｉ基板
のコストが約１／３に減少する。
【００３４】フェルール部分とＳｉベンチ自体を保持す
る保持基板（マウント）としては、エポキシ樹脂、液晶
ポリマー、プラスチック成形品、セラミックなどが利用
できる。エポキシ樹脂はプリント基板として頻用され電
気回路の基板として実績がある。プラスチックとしては
熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも利用できる。セ
ラミックとしてはアルミナ、ジルコニヤ、ガーネットな
ど任意の物を選ぶことができる。保持基板には予め嵌込
穴やファイバ固定溝を形成する必要がある。成形性がよ
いことが望まれる。
【００３５】ここでは保持基板として液晶ポリマーを使
っている。液晶ポリマーは精度良く成形することができ
る。メタライズも可能である。保持基板として好適な材
料である。実施例１において保持基板は１１ｍｍ（Ｌ）
×７ｍｍ（Ｗ）×２ｍｍ（ｔ）の寸法を持っている。
【００３６】送信装置とした例を述べる。Ｓｉ基板２８
の上に光ファイバ先端とＩｎＧａＡｓＰの１．３μｍＬ
Ｄを取り付け、Ｓｉ基板を液晶ポリマーで固定し、リー
ドフレームを付けてパッケージに実装した。このＬＤモ
ジュールは、図２、図３のものと遜色のない結合パワー
と温度安定性があるのを確認した。
【００３７】［実施例２（送信または受信モジュール、
リードフレーム、固定爪）］リードフレームはモジュー
ルにするため必須のものである。実施例２はリードフレ
ームそのものを保持基板としても利用しようとする。コ
スト削減効果が一層大きい。実施例２の平面図を図８に
縦断面図を図９に示す。保持基板（マウント）３５はリ
ードフレーム自身である。リードフレームであるから薄
い良導体の金属板であり多数のピンを四辺内向きに備え
ている。ここではピンの図示を略した。リードフレーム
３５の一部を切り欠いて起こし固定爪３７とする。平坦
な金属板であり嵌込穴のようなものを穿つことができな
い。適当な取付部３６を選んでＳｉベンチ３８を導電性
接着剤で固定する。Ｓｉベンチ３８は保持基板（リード
フレーム）３５の表面より厚み分だけ高い。Ｓｉベンチ
３８には前低部４３において中心軸方向に細いＶ溝３９
が異方性エッチングによって形成されている。Ｖ溝３９
の延長線上のＳｉベンチの上に光電変換素子（ＰＤ／Ｌ
Ｄ）４０が固定される。
【００３８】光ファイバ被覆またはフェルール４１が固
定爪３７によってリードフレーム３５に固定される。フ
ァイバ芯線４２がＶ溝３９に挿入接着されている。光フ
ァイバ芯線４２はＶ溝３９によって正確に横方向の位置
決めがなされる。また先端がＳｉベンチの段部に当たっ
て軸方向の位置決めがなされる。光電変換素子４０がＬ
Ｄの場合は送信モジュールとなり、ＬＤから送信光が出
て光ファイバの中へ入る。光電変換素子４０がＰＤの場
合は光ファイバから出た受信光がＰＤに側方から入る。
この場合ＰＤは側方入射型とするか、あるいはＰＤを縦
に設置するか、受信光をさらに反射屈折させて裏面、表
面に導くような工夫が必要になる。
【００３９】Ｓｉベンチは長さ５ｍｍ、幅３ｍｍとして
いる。実施例１と同様である。保持基板としてプラスチ
ック、セラミック、液晶ポリマーなどを使わない。直接
にリードフレームに取り付ける。リードフレームは必ず
使う物である。実施例１でも液晶ポリマーをリードフレ
ームに取り付けるのであるから、実施例２で直接にリー
ドフレームを保持基板として利用すると、保持基板分を
まるまる節減できることになる。価格的には極めて有望
な構造である。
【００４０】この例では小さいＳｉ基板に光ファイバの
先端とＬＤを取り付ける。このＳｉベンチ３８を、メタ
ル（Ｃｕ、Ａｌなど）のリードフレームのベースメタル
に導電性樹脂でボンディングする。ベースメタルの一部
に爪を立てて置き、この爪によってフェルールを挟んで
固定する。固定爪３７とＳｉベンチ３８間の余裕空間４
４を広く取り、光ファイバの露出部を１〜２ｍｍ長くし
ている。フェルール固定部と光結合部の中心位置が多少
ずれてもズレを吸収できるためである。
【００４１】［実施例３（送受信モジュール、ファイバ
固定溝成形、ＰＤ・ＬＤ接近）］これまで説明した物は
送信だけ或いは受信だけを行う装置であった。本発明は
送受信の両方を兼ねる装置にも適用できる。実施例３は
送受信モジュールである。図１０によって従来例にかか
る送受信モジュールを示した。これは送信光と受信光の
経路を変えているが、ここで提案する実施例は、送信光
受信光の経路がほぼ同一である送受信モジュールであ
る。実施例３の平面図を図１１に縦断面図を図１２に示
す。
【００４２】保持基板（マウント）４５は、浅い矩形状
の嵌込穴４６と、中心軸方向に嵌込穴まで延びるファイ
バ固定溝４７とを表面に穿った長方形平板である。嵌込
穴４６には同じ寸法のＳｉベンチ４８が埋め込んであ
る。Ｓｉベンチ４８と保持基板４５の表面はほぼ同じ高
さである。Ｓｉベンチ４８には前低部５７において中心
軸方向に細いＶ溝４９が異方性エッチングによって形成
されている。Ｓｉベンチにはメタライズパターン（図示
しない）が印刷されている。Ｖ溝４９の延長線上のＳｉ
ベンチ４８の上に半導体レ−ザＬＤ５０が固定される。
ＬＤ５０のすぐ後ろにモニタ用ＰＤ５３が固定される。
【００４３】光ファイバ被覆またはフェルール５１がフ
ァイバ固定溝４７に、ファイバ芯線５２がＶ溝４９に挿
入されている。この部分は接着剤で固定される。光ファ
イバ芯線５２はＶ溝によって横方向の位置決めがなされ
る。また先端がＳｉベンチの段部に当たって軸方向の位
置決めがなされる。Ｓｉベンチ４８の前低面５７にはＶ
溝４９とファイバ芯線５２を跨るように受信用ＰＤ５４
とＷＤＭフィルタ５５が取り付けられる。傍らの増幅器
５６が設けられる。受信光を増幅するためにあるが、こ
れはＳｉベンチの上でなく保持基板４５にある。だから
Ｓｉベンチの面積を大きくする必要がない。
【００４４】ＬＤ５０は変調された光信号を発生する。
これが送信光である。送信光はＬＤ５０から出てファイ
バ芯線５２に入りファイバ５１を伝搬してゆく。ファイ
バの中を伝搬してきた受信光はＷＤＭフィルタ５５で選
択的に反射され斜め上に進みＰＤに入射する。送信光λ
１と受信光λ２が異なるから同時双方向通信が可能であ
る。λ１は例えば１．３μｍ帯、λ２は例えば１．５５
μｍ帯とすることができる。ＷＤＭフィルタは両者を分
離するために挿入される。
【００４５】このＳｉベンチは幅はこれまでと同じよう
に３ｍｍ程度にできる。しかし、ＰＤ２つとＷＤＭフィ
ルタが増えるから長さは実施例１、２より長くなる。６
ｍｍ〜８ｍｍになる。
【００４６】この例では、Ｓｉベンチ上に、ＬＤ／モニ
タＰＤ／受信ＰＤ／ＷＤＭフィルタなど光学部品、電気
光学素子を実装している。光ファイバ又はフェルール５
１と増幅器５６は保持基板４５に付けてある。図２、３
の物に比較してＳｉベンチを節約できる。
【００４７】［実施例４（送受信モジュール、ファイバ
固定溝成形、ＰＤは保持基板に）］次も送受信モジュー
ルの例である。図１１〜図１２の実施例３では、送信用
ＬＤと受信用ＰＤがやや接近している。両者が接近して
いるので、特に長距離伝送で微弱になった光信号を正確
に受信するときに、送信ＬＤからの漏れ光や、ＬＤの駆
動電気信号の電磁気ノイズが、高感度のＰＤの受信回路
に混入する事が有り得る。そのような難点に対して解決
を与えるものが実施例４である。図１３、図１４によっ
て説明する。
【００４８】保持基板（マウント）５９は、浅い矩形状
の嵌込穴６２と、中心軸方向に嵌込穴６２まで延びるフ
ァイバ固定溝６０と通し溝６１とを表面に穿った長方形
平板である。嵌込穴６２には同じ寸法のＳｉベンチ６３
が埋め込んである。Ｓｉベンチ６３と保持基板５９の表
面はほぼ同じ高さである。Ｓｉベンチ６３には前低部７
０において中心軸方向に細いＶ溝６４が異方性エッチン
グによって形成されている。Ｓｉベンチ６３には配線の
ためメタライズパターン（図示しない）が印刷されてい
る。Ｖ溝６４延長線上のＳｉベンチ６３の上に半導体レ
−ザＬＤ６５が取り付けられる。ＬＤ６５のすぐ後ろの
保持基板５９にモニタ用ＰＤ６６が固定される。モニタ
ＰＤ６６をＳｉベンチから排除してＳｉベンチ面積を節
減する。
【００４９】光ファイバ被覆またはフェルール７１が保
持基板５９のファイバ固定溝６０に挿入される。ファイ
バ芯線７２が保持基板５９の通し溝６１とＳｉベンチ６
３のＶ溝６４に挿入されている。この部分は接着剤で固
定される。光ファイバ芯線７２はＶ溝６４によって横方
向の位置決めがなされる。また先端がＳｉベンチの段部
に当たって軸方向の位置決めがなされる。Ｓｉベンチ６
３の前低部７０にはＶ溝６４とファイバ芯線７２がある
だけで、ＰＤやＷＤＭフィルタがない。そのため一層Ｓ
ｉベンチ面積を減縮できる。
【００５０】保持基板５９の通し溝６１を跨るように受
信用ＰＤ６７とＷＤＭフィルタ６９が取り付けられる。
ＰＤ６７の傍らに増幅器６８が設けられる。受信光を増
幅するためにあるが、これもＳｉベンチの上でなく保持
基板５９にある。
【００５１】ＬＤ６５は変調された光信号を発生する。
これが送信光である。送信光はＬＤ６５から出てファイ
バ芯線７２に入りファイバ７１を伝搬してゆく。一方フ
ァイバの中を伝搬してきた受信光はＷＤＭフィルタ６９
で選択的に反射され斜め上に進みＰＤ６７に入射する。
送信光λ１と受信光λ２が異なるから同時双方向通信が
可能である。λ１は例えば１．３μｍ帯、λ２は例えば
１．５５μｍ帯とすることができる。反対にλ１を１．
５５μｍ帯、λ２を１．３μｍ帯としてもよい。異なる
波長の光を分離するためＷＤＭフィルタが必要である。
【００５２】実施例４はＳｉベンチ上には、位置精度の
要求される光ファイバ先端とＬＤのみを実装する。モニ
タＰＤ／受信ＰＤ／ＷＤＭフィルタなどの光学部品、電
気光学部品および増幅器は保持基板に実装している。こ
うすると受信ＰＤと送信ＬＤの距離をより広くとること
ができる。Ｓｉベンチの前底部７０がＰＤとＬＤを空間
的に離隔している。クロストークを減らす上で効果的で
ある。
【００５３】Ｓｉ基板は単能のモジュールである実施例
１、２などと同じサイズで、３ｍｍ×５ｍｍである。こ
れは３ｍｍ×３ｍｍにまで縮減できる。保持基板は液晶
ポリマーで１１ｍｍ×７ｍｍ×２ｍｍである。送信用Ｌ
Ｄは、１．３μｍのＩｎＧａＡｓＰ−ＦＰ−ＬＤであ
る。モニタＰＤは、受光層がＩｎＧａＡｓのＰＤであ
る。ＷＤＭフィルタはポリイミド薄膜に誘電体多層膜を
形成したものである。一定角で入射する１．３μｍ光を
透過させ１．５５μｍ光を反射させるという特性を持っ
ている。ＬＤとファイバ先端だけをＳｉ基板に設ける。
モニタＰＤ、受信ＰＤ、ＷＤＭフィルタなどを保持基板
に割り振った大胆な送受信モジュールである。Ｓｉベン
チはまことに小さい。
【００５４】図１３、１４の後の工程は以下のようであ
る。保持基板をリードフレームに乗せて結合する。Ｐ
Ｄ、ＬＤなどの電気光学的素子の電極とリードフレーム
をワイヤボンディングで接続する。ＬＤ、受信ＰＤ、モ
ニタＰＤ、増幅器をシリコーン系の樹脂によって、トラ
ンスファーモールド技術によってモールドした。樹脂パ
ッケージに収容される図４のような形態に加工した。そ
の結果、図１０の個別部品を組み合わせた送受信器と同
じ性能を得た。
【００５５】［実施例５（送信または受信モジュール、
ファイバ固定溝成形）］実施例１は信号を外部に伝達す
る部分がファイバ又はファイバを保持するフェルールで
あった。いずれにしても素子端から僅かに突出している
だけであった。だから樹脂モールドすると図４、図５の
ようになる。本発明は連続する光ファイバの端部に設け
た装置とすることもできる。実施例５のモジュールの平
面図を図１５に縦断面図を図１６に示す。光ファイバの
長さが異なる他は実施例１と同じである。
【００５６】保持基板（マウント）７３は、中心軸方向
にファイバ固定溝７４とその終端に浅い矩形状の嵌込穴
７５を表面に設けた長方形平板である。嵌込穴７５には
同じ寸法のＳｉベンチ７６が埋め込んである。Ｓｉベン
チ７６と保持基板７３の表面はほぼ同じ高さである。Ｓ
ｉベンチ７６には前低部７９において中心軸方向に細い
Ｖ溝７７が異方性エッチングによって形成されている。
Ｖ溝７７の延長線上のＳｉベンチの上に光電変換素子
（ＰＤ／ＬＤ）７８が固定される。
【００５７】長く連続する光ファイバ被覆８１がファイ
バ固定溝７４に、ファイバ芯線８２がＶ溝７７に挿入さ
れている。この部分は接着剤で固定される。光ファイバ
芯線８２はＶ溝７７によって横方向の位置決めがなされ
る。また先端がＳｉベンチの段部８０に当たって軸方向
の位置決めがなされる。光電変換素子７８がＬＤの場合
は送信モジュールとなる。ＬＤから送信光が出て光ファ
イバの中へ入る。光電変換素子７８がＰＤの場合は受信
モジュールとなる。光ファイバから出た受信光がＰＤに
側方から入る。
【００５８】Ｓｉベンチは５ｍｍ×３ｍｍである。保持
基板は１１ｍｍ×７ｍｍ×２ｍｍである。保持基板の材
質はエポキシ樹脂、液晶ポリマー、プラスチック成形
品、セラミックなどである。これはピグテイル型の光コ
ネクタに連結する場合に有用な形状である。
【００５９】［実施例６（送信または受信モジュール、
リードフレーム、樹脂固定）］実施例２はリードフレー
ムそのものを保持基板として利用した。その際リードフ
レームの一部を切り欠き折立てて固定爪とした。爪の代
わりに樹脂によってファイバを固定することもできる。
実施例６はそのような例である。平面図を図１７に縦断
面図を図１８に示す。保持基板（マウント）８３はリー
ドフレーム自身である。リードフレームであるから薄い
良導体の金属板であり多数のピンを四辺内向きに備えて
いる。ここではピンの図示を略した。適当な取付部８４
を選んでＳｉベンチ８５を導電性接着剤で固定する。Ｓ
ｉベンチ８５は保持基板（リードフレーム）８３の表面
より厚み分だけ高い。Ｓｉベンチ８５には前低部８７に
おいて中心軸方向に細いＶ溝８６が異方性エッチングに
よって形成されている。Ｖ溝８６の延長線上のＳｉベン
チの上に光電変換素子（ＰＤ／ＬＤ）８８が固定され
る。
【００６０】光ファイバ被覆またはフェルール８９が樹
脂９１によってリードフレーム８３に固定される。ファ
イバ芯線９０がＶ溝８６に挿入接着されている。光ファ
イバ芯線９０はＶ溝８６によって正確に横方向の位置決
めがなされる。光電変換素子８８がＬＤの場合は送信モ
ジュールとなる。光電変換素子８８がＰＤの場合は受信
モジュールとなる。
【００６１】固定爪がないのでリードフレームに歪や変
形が起こりにくい。接着剤によるからファイバ固定がよ
り容易である。リードフレーム８３の上において、接着
用樹脂９１とＳｉベンチ８５間の余裕空間９２を広く取
り、光ファイバの露出部を１〜２ｍｍ長くしている。フ
ェルール固定部と光結合部の中心位置が多少ずれてもズ
レを吸収できるようにするためである。
【００６２】［実施例７（送信または受信モジュール、
リードフレーム、部品固定）］リードフレームを保持基
板とした場合、爪や接着剤の代わりに特別の固定部品を
用いてファイバをリードフレームに固定することができ
る。実施例７は部品固定の例である。図１９が平面図、
図２０が断面図、図２１が固定部品の部分の縦断面図で
ある。
【００６３】保持基板８３はリードフレーム自身であ
る。リードフレームであるから薄い良導体の金属板であ
り、多数のピンを四辺内向きに備えている。ここではピ
ンの図示を略した。適当な取付部８４を選んでＳｉベン
チ８５を導電性接着剤で固定する。Ｓｉベンチ８５は保
持基板（リードフレーム）８３の表面より厚み分だけ高
い。Ｓｉベンチ８５には前低部８７において中心軸方向
に細いＶ溝８６が異方性エッチングによって形成されて
いる。Ｖ溝８６の延長線上のＳｉベンチの上に光電変換
素子（ＰＤ／ＬＤ）８８が固定される。
【００６４】光ファイバ被覆またはフェルール８９が固
定部品９３によってリードフレーム８３に固定される。
ファイバ芯線９０がＶ溝８６に挿入接着されている。光
ファイバ芯線９０はＶ溝８６によって正確に横方向の位
置決めがなされる。図２１は固定部品の部分の縦断面図
である。固定部品９３は光ファイバ又はフェルール８９
の外形に等しい穴９４をもつ凹型の治具である。穴９４
で光ファイバ又はフェルール８９を抑える。脚部９５に
おいてリードフレーム８３の半田付けされる。
【００６５】固定爪がないのでリードフレームに歪や変
形が起こりにくい。接着剤によらないから経年変化によ
る劣化が少ない。ファイバをより正確な位置に固定する
ことができる。
【００６６】［実施例８（送受信モジュール、ファイバ
固定溝成形、ＰＤ・ＬＤ接近）］同一波長の光を用いる
送受信モジュールの例を述べる。同一波長の光を使うか
らＷＤＭフィルタの代わりにハーフミラーを用いる。送
信と受信は時分割し異なる時刻に行う。ピンポン伝送で
ある。実施例３と似ているがＷＤＭフィルタがハーフミ
ラーに置き換えられている。平面図を図２２に縦断面図
を図２３に示す。
【００６７】保持基板９６は中心軸方向に延びるファイ
バ固定溝９７と矩形状の嵌込穴９８とを表面に穿った長
方形平板である。嵌込穴９８には同じ寸法のＳｉベンチ
９９が埋め込んである。Ｓｉベンチ９９と保持基板９６
の表面はほぼ同じ高さである。Ｓｉベンチ９９には前低
部１０２において中心軸方向に細いＶ溝１０３が異方性
エッチングによって形成されている。Ｓｉベンチ９９に
はメタライズパターン（図示しない）が印刷されてい
る。Ｖ溝１０３の延長線上のＳｉベンチ９９の上にＬＤ
１００が固定される。ＬＤ１００のすぐ後ろのＳｉ基板
上にモニタ用ＰＤ１０１が固定される。
【００６８】光ファイバ被覆またはフェルール１０６が
ファイバ固定溝９７に、ファイバ芯線１０７がＶ溝１０
３に挿入され、接着剤によって固定されている。光ファ
イバ芯線１０７はＶ溝１０３によって位置決めがなされ
る。Ｓｉベンチ９９の前低面１０２にはＶ溝１０３とフ
ァイバ芯線１０７を跨るように受信用ＰＤ１０４とハー
フミラー１０５が取り付けられる。傍らに増幅器１０９
がもうけられる。受信光を増幅するためにあるが、これ
はＳｉベンチの上でなく保持基板９６にある。だからＳ
ｉベンチの面積を大きくする必要がない。
【００６９】送信光と受信光は同じ波長の光である。例
えば、１．３μｍ帯の光を用いる。或いは１．５５μｍ
帯の光を用いることもできる。同一波長であるからＷＤ
Ｍフィルタで選択反射透過ということはできない。一つ
の波長の光を半分ずつ透過し反射するハーフミラー１０
５を使っている。
【００７０】［実施例９（送受信モジュール、ファイバ
固定溝成形、ＰＤは保持基板に）］実施例９は一波長ピ
ンポン伝送送受信モジュールの例である。図２４、図２
５によって説明する。
【００７１】保持基板１１０は、浅い矩形状の嵌込穴１
１１と、中心軸方向に穿たれたファイバ固定溝１１２と
通し溝１１３とを表面に穿った長方形平板である。嵌込
穴１１１には同じ寸法のＳｉベンチ１１４が埋め込んで
ある。Ｓｉベンチ１１４には前低部１１６において中心
軸方向に細いＶ溝１１５が異方性エッチングによって形
成されている。Ｓｉベンチ１１４には配線のためメタラ
イズパターン（図示しない）が印刷されている。Ｖ溝１
１５延長線上のＳｉベンチ１１４の上にＬＤ１１７が取
り付けられる。ＬＤ１１７のすぐ後ろの保持基板１１０
にモニタ用ＰＤ１１８が固定される。モニタＰＤ１１８
をＳｉベンチ上１１４から排除してＳｉベンチ面積を節
減する。
【００７２】光ファイバ被覆またはフェルール１２２が
保持基板１１０のファイバ固定溝１１２に挿入される。
ファイバ芯線１２３が保持基板１１０の通し溝１１３と
Ｓｉベンチ１１４のＶ溝１１５に挿入固定されている。
Ｓｉベンチ１１４の前低面１１６にはＶ溝１１５とファ
イバ芯線１２３があるだけで、ＰＤやハーフミラーがな
い。そのため一層Ｓｉベンチ面積を減縮できる。
【００７３】保持基板１１０の通し溝１１３を跨るよう
に受信用ＰＤ１１９とハーフミラー１２０が取り付けら
れる。ＰＤ１１９の傍らに増幅器１２１が設けられる。
ＰＤ１１８、１１９、増幅器１２１、ハーフミラー１２
０が保持基板にあり、Ｓｉベンチを小さいものにするこ
とができる。
【００７４】
【発明の効果】本発明は、二種類の基板を使い分ける二
重基板構造の素子である。高精度が要求される部分にの
みＳｉ基板等半導体単結晶基板を用い、それ以外の低精
度で良い部分にはプラスチック、セラミック、液晶ポリ
マーなど安価な保持基板を用いている。全体をＳｉベン
チとするこれまでの表面実装モジュールよりも材料コス
トが低減される。より安価な表面実装型送信モジュー
ル、受信モジュール、送受信モジュールを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例にかかる半導体発光素子（ＬＤ）モジュ
ールの縦断面図。
【図２】Ｓｉベンチを保持基板に用いる従来例に係る表
面実装型モジュールの平面図。
【図３】Ｓｉベンチを保持基板に用いる従来例に係る表
面実装型モジュールの縦断面図。
【図４】Ｓｉベンチの上にＬＤ、ＰＤを実装したものを
樹脂モールドした素子の斜視図。
【図５】図４の樹脂パッケージされた素子の断面図。
【図６】保持基板にＳｉベンチを一体化した送信モジュ
ール又は受信モジュールとしての実施例１の平面図。
【図７】保持基板にＳｉベンチを一体化した送信モジュ
ール又は受信モジュールとしての実施例１の断面図。
【図８】リードフレームを保持基板とする送信モジュー
ル又は受信モジュールとしての実施例２の平面図。
【図９】リードフレームを保持基板とする送信モジュー
ル又は受信モジュールとしての実施例２の断面図。
【図１０】受信光と送信光の経路が異なっている従来例
に係る送受信モジュールの平面図。
【図１１】Ｓｉベンチに受信ＰＤ、モニタＰＤを搭載し
た送受信モジュールである実施例３の平面図。
【図１２】Ｓｉベンチに受信ＰＤ、モニタＰＤを搭載し
た送受信モジュールである実施例３の断面図。
【図１３】Ｓｉベンチに受信ＰＤ、モニタＰＤを搭載し
ない送受信モジュールである実施例４の平面図。
【図１４】Ｓｉベンチに受信ＰＤ、モニタＰＤを搭載し
ない送受信モジュールである実施例４の断面図。
【図１５】保持基板にＳｉベンチを一体化し連続する光
ファイバを接続している送信モジュール又は受信モジュ
ールとしての実施例５の平面図。
【図１６】保持基板にＳｉベンチを一体化し連続する光
ファイバを接続している送信モジュール又は受信モジュ
ールとしての実施例５の断面図。
【図１７】リードフレームを保持基板とし樹脂で光ファ
イバを固定した送信モジュール又は受信モジュールとし
ての実施例６の平面図。
【図１８】リードフレームを保持基板とし樹脂で光ファ
イバを固定した送信モジュール又は受信モジュールとし
ての実施例６の断面図。
【図１９】リードフレームを保持基板とし固定部品で光
ファイバを固定した送信モジュール又は受信モジュール
としての実施例７の平面図。
【図２０】リードフレームを保持基板とし固定部品で光
ファイバを固定した送信モジュール又は受信モジュール
としての実施例７の断面図。
【図２１】図２０の２１−２１断面図。
【図２２】Ｓｉベンチに受信ＰＤ、モニタＰＤを搭載し
た一波長時分割伝送型送受信モジュールである実施例８
の平面図。
【図２３】Ｓｉベンチに受信ＰＤ、モニタＰＤを搭載し
た一波長時分割伝送型送受信モジュールである実施例８
の断面図。
【図２４】Ｓｉベンチに受信ＰＤ、モニタＰＤを搭載し
ない一波長時分割伝送型送受信モジュールである実施例
９の平面図。
【図２５】Ｓｉベンチに受信ＰＤ、モニタＰＤを搭載し
ない一波長時分割伝送型送受信モジュールである実施例
９の断面図。
【符号の説明】
１ ＬＤモジュール ２ ＬＤ ３ モニタ用ＰＤ ４ ヘッダ ５ ポール ６ リードピン ７ キャップ ８ 窓 ９ レンズ １０ レンズホルダ− １１ ハウジング １２ フェルール １３ 光ファイバ １４ 表面実装型モジュール １５ マウント １６ Ｓｉベンチ １７ Ｖ溝 １８ Ｖ溝 １９ ＬＤ／ＰＤ ２０ 後半部 ２１ 光ファイバ又はフェルール ２２ 光ファイバ芯線 ２３ 樹脂 ２４ リードピン ２５ 保持基板 ２６ 嵌込穴 ２７ ファイバ固定溝 ２８ Ｓｉベンチ ２９ Ｖ溝 ３０ ＬＤ／ＰＤ ３１ 光ファイバ又はフェルール ３２ 光ファイバ芯線 ３３ 前低部 ３４ 段部 ３５ リードフレーム（保持基板） ３６ 取付部 ３７ 固定爪 ３８ Ｓｉベンチ ３９ Ｖ溝 ４０ ＬＤ／ＰＤ ４１ 光ファイバ又はフェルール ４２ 光ファイバ芯線 ４３ 前低部 ４４ 余裕空間 ４５ 保持基板 ４６ 嵌込穴 ４７ ファイバ固定溝 ４８ Ｓｉベンチ ４９ Ｖ溝 ５０ ＬＤ ５１ 光ファイバ又はフェルール ５２ 光ファイバ芯線 ５３ モニタ用ＰＤ ５４ ＰＤ ５５ ＷＤＭフィルタ ５６ 増幅器 ５７ 前低部 ５８ ワイヤ ５９ 保持基板 ６０ ファイバ固定溝 ６１ 通し溝 ６２ 嵌込穴 ６３ Ｓｉベンチ ６４ Ｖ溝 ６５ ＬＤ ６６ モニタＰＤ ６７ ＰＤ ６８ 増幅器 ６９ ＷＤＭフィルタ ７０ 前低部 ７１ 光ファイバ又はフェルール ７２ ファイバ芯線 ７３ 保持基板 ７４ ファイバ固定溝 ７５ 嵌込穴 ７６ Ｓｉベンチ ７７ Ｖ溝 ７８ ＬＤ／ＰＤ ７９ 前低部 ８０ 段部 ８１ 光ファイバ ８２ 光ファイバ芯線 ８３ 保持基板（リードフレーム） ８４ 取付部 ８５ Ｓｉベンチ ８６ Ｖ溝 ８７ 前低部 ８８ ＬＤ／ＰＤ ８９ 光ファイバ又はフェルール ９０ ファイバ芯線 ９１ 樹脂 ９２ 余裕空間 ９３ 固定部品 ９４ 穴 ９５ 脚部 ９６ 保持基板 ９７ ファイバ固定溝 ９８ 嵌込穴 ９９ Ｓｉベンチ １００ ＬＤ １０１ モニタ用ＰＤ １０２ 前低部 １０３ Ｖ溝 １０４ ＰＤ １０５ ハーフミラー １０６ 光ファイバ又はフェルール １０７ ファイバ芯線 １０８ 増幅器 １１０ 保持基板 １１１ 嵌込穴 １１２ ファイバ固定溝 １１３ 通し溝 １１４ Ｓｉベンチ １１５ Ｖ溝 １１６ 前低面 １１７ ＬＤ １１８ モニタＰＤ １１９ ＰＤ １２０ ハーフミラー １２１ 増幅器 １２２ 光ファイバ又はフェルール １２３ ファイバ芯線 １３０ ハウジング １３１ ＷＤＭフィルタ １３２ ＬＤ １３３ ＰＤ １３４ 光ファイバ １３５ レンズ １３６ レンズ １３７ レンズ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA03 BA12 DA03 DA04 DA05 DA06 DA12 DA36 5F073 AB27 AB28 BA02 EA15 FA02 5F088 AA01 BA10 BB01 EA09 JA12 JA14 LA01 5K002 AA01 AA03 AA05 AA07 BA02 BA07 BA13 BA31 FA01

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光ファイバ付きフェルール又は光ファイ
    バと、光学部品と、光結合のための基板とよりなる光通
    信装置において、基板が半導体ベンチと保持基板よりな
    り、光ファイバ付きフェルール又は光ファイバの片側と
    光学部品の結合部がエッチングによって形成されたＶ溝
    を有する半導体ベンチを用いて行われ、光ファイバ付き
    フェルール又は光ファイバの反対側の一部分が上記半導
    体ベンチとは異なる保持基板によって固定されている事
    を特徴とする光通信装置。
  2. 【請求項２】 保持基板へのフェルール若しくは光ファ
    イバの固定手段が、保持基板に穿たれたファイバ固定溝
    にフェルール或いは光ファイバを挿入し樹脂によって固
    定するものであることを特徴とする請求項１に記載の光
    通信装置。
  3. 【請求項３】 該半導体ベンチが、Ｓｉ単結晶もしくは
    ＧａＡｓ単結晶、ＩｎＰ単結晶基板であることを特徴と
    する請求項１〜２の何れかに記載の光通信装置。
  4. 【請求項４】 該保持基板が、セラミック、もしくはプ
    ラスチック或いは液晶ポリマーである事を特徴とする請
    求項１〜３の何れかに記載の光通信装置。
  5. 【請求項５】 上記保持基板が、金属製のリ−ドフレー
    ムであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載
    の光通信装置。
  6. 【請求項６】 保持基板への光ファイバ若しくはフェル
    ールの固定手段が、金属製のリードフレームと一体化さ
    れた固定爪によることを特徴とする請求項５に記載の光
    通信装置。
  7. 【請求項７】 保持基板への光ファイバもしくはフェル
    ールの固定手段が、平坦なリードフレームの一部分に光
    ファイバ或いはフェルールを置き樹脂若しくは金属の固
    定部品によって固定することを特徴とする請求項５に記
    載の光通信装置。
  8. 【請求項８】 上記光学部品が、発光素子（ＬＤ、ＬＥ
    Ｄ）、受光素子（ＰＤ、ＡＰＤ）、ミラー、ＷＤＭフィ
    ルタ、分光素子のいずれか、あるいはこれらの組み合わ
    せであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記
    載の光通信装置。
  9. 【請求項９】 半導体ベンチがＳｉベンチであり、Ｓｉ
    ベンチの片側にＶ溝を形成して単一モードの光ファイバ
    を固定し、同じＳｉ基板上の残る片側に、ＩｎＧａＡｓ
    Ｐ系の半導体レ−ザ（ＬＤ）を固定し、さらにフェルー
    ル又は光ファイバを固定するファイバ固定溝を有する樹
    脂製の保持基板にフェルール又は光ファイバとＳｉベン
    チを固定した事を特徴とする請求項１に記載の光通信装
    置。
  10. 【請求項１０】 半導体ベンチがＳｉベンチであり、Ｓ
    ｉベンチの片側にＶ溝を形成して単一モードの光ファイ
    バを固定し、同じＳｉ基板上の残る片側に、ＩｎＧａＡ
    ｓＰ系の受光素子（ＰＤもしくはＡＰＤ）を固定し、さ
    らにフェルール又は光ファイバを固定するファイバ固定
    溝を有する樹脂製の保持基板にフェルール又は光ファイ
    バとＳｉベンチを固定した事を特徴とする請求項１に記
    載の光通信装置。
  11. 【請求項１１】 Ｓｉベンチ上に光ファイバ芯線、送信
    ＬＤ、モニタＰＤ、受信ＰＤ、ＷＤＭフィルタを実装
    し、Ｓｉベンチと光ファイバもしくはフェルールを保持
    基板に固定してなる一芯双方向通信用の請求項１に記載
    の光通信装置。
  12. 【請求項１２】 Ｓｉベンチ上に光ファイバ芯線、送信
    ＬＤ、モニタＰＤ、受信ＰＤ、ハーフミラーを実装し、
    Ｓｉベンチと光ファイバもしくはフェルールを保持基板
    に固定してなる一芯双方向通信用の請求項１に記載の光
    通信装置。
  13. 【請求項１３】 Ｓｉベンチ上に光ファイバ芯線と送信
    ＬＤを実装し、Ｓｉベンチと光ファイバもしくはフェル
    ール、モニタＰＤ、受信ＰＤ、ハーフミラーを保持基板
    に固定してなる一芯双方向通信用の請求項１に記載の光
    通信装置。
  14. 【請求項１４】 Ｓｉベンチ上に光ファイバ芯線と送信
    ＬＤを実装し、Ｓｉベンチと光ファイバもしくはフェル
    ール部分、モニタＰＤ、受信ＰＤ、ＷＤＭフィルタを保
    持基板に固定してなる一芯双方向通信用の請求項１に記
    載の光通信装置。
  15. 【請求項１５】 ＰＤの信号を増幅する増幅器を保持基
    板に設けた事を特徴とする請求項１１、１２、１３、１
    ４の何れかに記載の光通信装置。
  16. 【請求項１６】 送信光が１．３μｍ帯で受信光が１．
    ５５μｍ帯であるか、或いは送信光が１．５５μｍ帯で
    受信光が１．３μｍ帯である一芯双方向通信用の請求項
    １１或いは請求項１４の何れかに記載の光通信装置。
  17. 【請求項１７】 送信光、受信光とも１．３μｍ帯若し
    くは１．５５μｍ帯である一芯双方向通信用の請求項１
    ２又は請求項１３に記載の光通信装置。
  18. 【請求項１８】 送信ＬＤがＩｎＧａＡｓＰ系半導体レ
    −ザで、受信ＰＤがＩｎＧａＡｓＰ系ＰＤ若しくはＡＰ
    Ｄであることを特徴とする一芯双方向通信用の請求項１
    ６又は請求項１７に記載の光通信装置。
  19. 【請求項１９】 リードフレームの上にＳｉベンチ、保
    持基板の全体をマウントし、フェルール又は光ファイバ
    の先端と、リード部分とが露出するように、樹脂でモー
    ルドした事を特徴とする請求項１〜１８の何れかに記載
    の光通信装置。
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