JP2001174655A - 双方向通信光モジュール用素子及びその検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】組み立て途中で不良を早期検出できる双方向光
通信モジュール用素子及びその検査法を提供する。 【解決手段】導波路３と発光素子４と受光素子５とが搭
載または形成され、導波路３が、発光素子ポート１２と
受光素子ポート１１とに対する入出力ポート７とモニタ
ポート１８とを有し、光を分岐結合するためのＸ字型分
岐部１０を備えている双方向通信光モジュール用素子で
あって、発光素子４から発光し、導波路コアに結合し、
モニタポート１８を介して伝搬してきた光をフレネル反
射させ、受光素子５で検出することにより、組み立て途
中で不良を早期検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に導波路、
ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ
Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子及びＰ
Ｄ（ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）等の受光素子が搭載又は形
成された双方向通信光モジュール用素子及びその検査方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバ通信に適用される光モジュー
ルでは小型化及び低価格化が重要課題である。この課題
を解決するために基板上に導波路を形成し、また、その
基板上にＬＤ及びＰＤを表面実装した光モジュール用素
子が検討されてきている。ここでは、発光素子の例をＬ
Ｄ、受光素子の例をＰＤとして説明する。

【０００３】図３は従来の表面実装型双方向通信光モジ
ュール用素子の外観斜視図である。同図に示す光モジュ
ール用素子１は基板２に導波路３が形成ている。基板２
の片端にはＬＤ４及びＰＤ５が表面実装され、反対側に
はファイバ６が取付けられている。

【０００４】このような光モジュール用素子１の導波路
３を伝搬する光を順をおって説明する。まず光ファイバ
６から入射された光は入出力ポート７から導波路コア８
に結合し、Ｙ字型分岐部１７で所望の分配比で分岐され
受光素子（ＰＤ）ポート１１を通過してＰＤ５へ達す
る。一方、ＬＤ４から出射された光は発光素子（ＬＤ）
ポート１２から導波路コア８に結合し、Ｙ字型分岐部１
７、入出力ポート７、光ファイバ６へと導波される。

【０００５】この光モジュール用素子１の組立てを順を
おって説明する。

【０００６】まずＬＤ４及びＰＤ５を基板２に表面実装
する。実装は高精度にＬＤ４及びＰＤ５の位置決めを行
うパッシブアライメントにより行う。この方法はＬＤ４
及びＰＤ５とそれらを実装する基板２に設けたマーカ
（図示せず）を同時認識する事により素子を位置決め実
装するものであり、また、光学レンズを用いないため、
量産化、低コスト化に適した工法である。

【０００７】次に入出力ポート７に光ファイバ６を位置
決めして固定し、光モジュールが完成する。なお、簡単
のため、光モジュール用素子１を覆う金属や樹脂のパッ
ケージは省略している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】低価格化が重要課題と
なっている光モジュール用素子では、使用されるＬＤ、
ＰＤ、導波路等の各部品にも低価格が要求されており、
その検査も抜き取り検査となっている。各部品において
は抜き取り検査を可能とするために品質の安定が検討さ
れているが、突発的に不良が起こった場合、抜き取り検
査で検出できない場合がある。また、ＬＤ４、ＰＤ５を
基板２に搭載する際にも突発的に位置ずれが発生する可
能性がある。ＬＤ４、ＰＤ５が搭載された光モジュール
用素子１の特性検査は、入出力ポート７にファイバ６を
位置決め、固定を行い、光モジュール用素子として完成
形にしてからファイバを通じて光を入出力させることに
より行っていた。このため不良品についてはファイバ位
置決め、固定の加工費及びファイバの部材費が無駄にか
かり、光モジュール用素子及びそれを用いた光モジュー
ルの低価格化を妨げる要因となっていた。

【０００９】従って、本発明の目的は、組立ての初期の
段階で不良の早期検出を行い、無駄な加工費、及び部材
費を削減する事により、光モジュール用素子及びそれを
用いた光モジュールの低価格化を実現する事にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、基板上に導波路と発光素子と受光素子とが搭載また
は形成され、導波路が発光素子ポートと受光素子ポート
とに対する入出力ポートとモニタポートとを有し、光を
分岐結合するためのＸ字型分岐部を備えている双方向通
信光モジュール用素子であって、発光素子から発光し、
導波路コアに結合し、モニタポートを介して伝搬してき
た光をフレネル反射させるためのフレネル反射部が形成
されている事を特徴とする。

【００１１】上記構成に加え本発明の双方向光通信光モ
ジュール用素子は、発光素子の発光面が受光素子の受光
面に対し、後ろに位置していることを特徴とする。

【００１２】上記構成に加え本発明の双方向光通信モジ
ュール用素子は、導波路のコア周辺に、クラッドモード
を除去する構造を有していることを特徴とする。

【００１３】上記構成に加え本発明の双方向光通信モジ
ュール用素子は、導波路端面を斜め研磨することを特徴
とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。

【００１５】図１は本発明の双方向通信光モジュール用
素子及びその検査法の一実施の形態を示す斜視図であ
る。尚、図３に示した従来例と同様の部材には共通の符
号を用いた。

【００１６】基板２には導波路３が形成されており基板
２の一方の側にはＬＤ及びＰＤ搭載部１３が形成されて
いる。搭載部１３にはＬＤ４及びＰＤ５が導波路コア８
と光軸が一致するように搭載されている。これらのＬＤ
４及びＰＤ５は基板２上に直接形成してもよい。

【００１７】導波路３に形成されたＸ字型分岐部１０は
光を分岐結合するため、ＬＤポートとＰＤポートに対
し、光信号が入出力する入出力ポートと検査用のモニタ
ポート１８を有している。なお、Ｘ字型分岐部１０はＹ
字型分岐部が２つ連結した構造でもよい。導波路３はＸ
字型分岐部１０及びＬＤ４から導波路コア８に結合した
光を検査用のモニタポート１８を介してフレネル反射さ
せるフレネル反射部１４を有している。具体的には、開
口部のような切断面、または、導波路コア８と屈折率が
不整合でかつ除去可能な材料で充填すれば良い。

【００１８】導波路３のＬＤ及びＰＤ搭載部１３と反対
側の入出力ポート７の端面には最終工程で光ファイバ接
続する。上記構成によりＬＤ４に通電させて得られる出
射光は導波路コア８に結合し、検査用のモニタポート１
８を介して、フレネル反射部１４で一定の反射損失で反
射し、再びＸ字型分岐部１０を通り、ＰＤ５で受光され
る。この際のＰＤ５の受光電流から組み立て途中工程で
の良否判定が可能となる。

【００１９】なお、上記検査完了後、フレネル反射部１
４を導波路コア８と屈折率マッチングのとれた部材で充
填することにより、光モジュール用素子の完成時にはフ
レネル反射部１４で反射、ＰＤ５へ到達する光は除去さ
れる。

【００２０】図２は本発明の双方向通信光モジュール用
素子及びその検査法の一実施の形態を示す斜視図であ
る。ここで、導波路３の入出力ポート７との接続面は反
射戻り光対策として８°で斜め研磨されている。

【００２１】ＬＤ４の発光面をＰＤ５の受光面に対し、
後方に配置することによって、ＰＤ５に漏れ込む光を防
ぐことができる。具体的には、基板２のＰＤ５搭載部と
ＬＤ４搭載部を図示の通り、クラッド部９に段差を設け
て分離してあり、これによりＬＤ４の出射光の内、導波
路コア８と光学的に結合しなかった迷光がＰＤ５に漏れ
こむ事が防げ、より精度の高い検査が可能となる。

【００２２】更にＬＤ４に通電の際に大口径ＰＤ１６を
導波路３の入出力ポート７との接続面側に設置して受光
電流を測定することにより、不良の要因がＬＤ側、ＰＤ
側のどちらに存在しているかを判別することができる。

【００２３】大口径ＰＤ１６が導波路コア伝搬光を受光
の際には、クラッド部を伝搬する光、いわゆるクラッド
モードを除去する必要がある。そこで、導波路コア８の
近傍にクラッド除去部１５を形成する。クラッド除去部
１５には遮光性部材が充填されていてもよい。クラッド
モード除去部１５により、導波路クラッド９を伝搬する
光を遮断できる。

【００２４】以上において本発明によれば、双方向光通
信モジュール用素子において、不良を組み立て工程途中
で早期検出を簡便に行い、且つ、不良要因がＬＤ側、Ｐ
Ｄ側のどちら存在しているかを判別することができ、無
駄な加工費及び部材費を削減する事により低価格な光モ
ジュールを提供することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上本発明によれば、次のような優れた
効果を発揮する。

【００２６】組立て工程途中で不良を早期検出が可能な
双方向通信光モジュール用素子及びその検査法を提供す
る。これにより無駄な加工費及び材料費を削減する事が
でき、低価格な光モジュールを提供する事が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の双方向通信光モジュール用素子及びそ
の検査法の一実施の形態を示す外観斜視図である。

【図２】本発明の双方向通信光モジュール用素子及びそ
の検査法実施の他の形態を示す外観斜視図である。

【図３】従来の光モジュールの外観斜視図である。

【符号の説明】

１…双方向通信光モジュール用素子、 ２…基板、 ４…発光素子（ＬＤ）、 ５…受光素子（ＰＤ）、 ６…光ファイバ、 ７…入出力ポート、 ８…導波路コア、 ９…クラッド、 １０…Ｘ字型分岐部、 １１…受光素子（ＰＤ）ポート、 １２…発光素子（ＬＤ）ポート、 １３…発光素子（ＬＤ）及び受光素子（ＰＤ）搭載部、 １４…フレネル反射部、 １５…クラッド除去部、 １６…大口径受光素子（ＰＤ）、 １７…Ｙ字型分岐部、 １８…モニタポート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/00 Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｃ Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｚ (72)発明者 内田 勝己 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信システム事業本部内 Ｆターム(参考） 2H047 KA04 LA09 LA12 MA05 MA07 RA00 TA44 5F041 AA39 AA46 DA13 DA20 EE03 EE23 EE25 FF14 5F073 AB21 AB25 AB28 BA01 FA06 5F088 BA18 CB20 EA09 EA20 JA03 JA11 5K002 AA05 AA07 BA07 BA21 DA04

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に導波路と発光素子と受光素子とが
   搭載または形成され、 上記導波路が、上記発光素子ポートと上記受光素子ポー
   トとに対する入出力ポートとモニタポートとを有し、光
   を分岐結合するためのＸ字型分岐部を備えている双方向
   通信光モジュール用素子であって、 上記発光素子から発光し、上記導波路コアに結合し、上
   記モニタポートを介して伝搬してきた光をフレネル反射
   させるためのフレネル反射部が形成されている事を特徴
   とする双方向通信光モジュール用素子。
2. 【請求項２】前記発光素子の発光面が前記受光素子の受
   光面に対し、後ろに位置していることを特徴とする請求
   項１記載の双方向通信光モジュール用素子。
3. 【請求項３】前記導波路のコア周辺に、クラッドモード
   を除去するための構造を有した請求項１から請求項２の
   いずれかに記載の双方向通信光モジュール用素子。
4. 【請求項４】前記入出力ポート端面を斜め研磨した請求
   項１から請求項３のいずれかに記載の双方向通信光モジ
   ュール用素子。
5. 【請求項５】請求項１から４のいずれかに記載の双方向
   通信光モジュール用素子の検査法であって、 前記発光素子に通電、発光させ、前記入出力ポートから
   出射する光を大口径受光素子で検出し、 前記フレネル反射部での反射した光を前記受光素子で検
   出する事を特徴とする双方向通信光モジュール用素子の
   検査方法。