JP2001305365A - 光導波路モジュールにおける迷光の遮光構造 - Google Patents

光導波路モジュールにおける迷光の遮光構造

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JP2001305365A JP2000123878A JP2000123878A JP2001305365A JP 2001305365 A JP2001305365 A JP 2001305365A JP 2000123878 A JP2000123878 A JP 2000123878A JP 2000123878 A JP2000123878 A JP 2000123878A JP 2001305365 A JP2001305365 A JP 2001305365A
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stray light
optical
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号受光用ＰＤにＬＤからの送光が回り込む
ことをなくし、受信感度劣化の改善を図る。 【解決手段】 光導波路モジュールパッケージ内に搭載
された光導波路基板１と、光導波路基板１上に形成され
た光導波路２と、光導波路基板１上に実装されたＬＤ
（レーザダイオード）素子３と、光導波路基板１上に形
成されたファイバ搭載部４と、ファイバ搭載部４上に配
置された光ファイバ５と、光導波路基板１に形成された
ＷＤＭ（波長多重）フィルタ６と、ＷＤＭフィルタ６後
方に配置されたＰＤ（フォトダイオード）実装用キャリ
ア９と、ＰＤ実装用キャリア９に実装されたＰＤ素子８
とを備え、ＷＤＭフィルタ６に蒸着された金属膜６ｂ
と、ＷＤＭフィルタ６のほぼ中央に設けられたピンホー
ル６ａとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光導波路モジュー
ルにおける迷光の遮光構造に関し、特に、受信用ＰＤ
（フォトダイオード）に回り込むＬＤ（レーザダイオー
ド）光からの迷光を遮光する構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信の適用領域は、基幹系から
加入者系の光化へ急速に移行しつつある。光加入者シス
テムに使用される光モジュールは、小型化，経済化を図
るため、導波路等を使用して送信機能と受信機能とを一
体化した光送受信モジュールの適用が主流となりつつあ
る。
【０００３】従来の光送受信モジュールでは、送信用の
ＬＤ（レーザダイオード）と受信用のＰＤ（フォトダイ
オード）とが、一つの光モジュールの中に集積化されて
おり、送信と受信とが同時動作を行う光モジュールで
は、導波路コアに結合しないＬＤ光が迷光として受信用
ＰＤに回り込み、この迷光成分が信号光に対して雑音と
なるため光モジュールの受信感度劣化が生じていた。
【０００４】また、送信と受信とが交互に動作する時分
割動作の光モジュールでは、受信用ＰＤに回り込むＬＤ
からの迷光成分がＰＤ素子の受光面以外の箇所に照射し
た場合、ＰＤ内に発生したキャリアの拡散時間が受光面
に発生するキャリア拡散時間より長いため、時定数の長
い雑音となり、送信動作から受信動作に切り替えた直後
に光モジュールの受信感度劣化が生じていた。
【０００５】従来例として、特許第２５７９０９２号公
報記載の双方向光伝送用ＷＤＭモジュールについて説明
すると、受光素子の受光部直前にピンホール付き遮光部
材を設けておくことにより、導波路基板のクラッド部を
伝搬してきたクラッドモードの光（不要光）や半導体レ
ーザ等からの迷光が受光素子に入射するのを防止する。
受光素子の受光面は導波路のコア断面積よりも大きく、
ピンホールを第３光導波路部の断面寸法に合わせて小さ
く形成しておくことにより受光素子への不要光の入射を
防止することができるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の光送受信モジュールでは、受信用ＰＤに回り込むＬＤ
の迷光成分は、パッケージ内及び導波路内での多重反射
により出射経路が複雑化するため、例え、ピンホールを
形成しても、ＬＤからの迷光成分を受信用ＰＤに入射し
ないように遮光することは困難であるという問題があっ
た。
【０００７】そこで、本発明の目的は、上記問題点を解
決するために、ＬＤからの迷光成分が受信用ＰＤに回り
込まないよう受信感度劣化を防止した光導波路モジュー
ルにおける迷光の遮光構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以上説明したように、本
発明の光導波路モジュールにおける迷光の遮光構造は、
光導波路モジュールパッケージ内に搭載された光導波路
基板と、光導波路基板上に実装され、信号光を発光する
ＬＤ（レーザダイオード）素子と、光導波路基板上に形
成され、信号光を伝搬する光導波路と、光導波路基板に
形成され、信号光を透過するためのピンホールを有する
ＷＤＭ（波長多重）フィルタと、光導波路基板上に配置
され、信号光を伝送路に伝搬させる光ファイバと、伝送
路からの光をＷＤＭフィルタを透過して受光するＰＤ
（フォトダイオード）素子とを備えた光導波路モジュー
ルにおいて、ＷＤＭフィルタに蒸着され、光通信で使用
される波長の光を透過せずに反射する金属膜を備え、信
号光のうち、光導波路に結合せず、空気中に放射した迷
光を金属膜により反射し、迷光の受光を低減させたこと
を特徴とする。
【０００９】また、金属膜の上に追加蒸着された反射防
止膜を備えるのが好ましい。
【００１０】さらに、反射防止膜は、酸化クロムよりな
るのが好ましい。
【００１１】また、ＷＤＭフィルタは、光導波路基板の
端部に配置されるのが好ましい。
【００１２】さらに、ＬＤ素子は、ＷＤＭフィルタと同
じ側の端部に実装されるのが好ましい。
【００１３】また、本発明の光導波路モジュールにおけ
る迷光の遮光構造の他の形態は、光導波路モジュールパ
ッケージ内に搭載された光導波路基板と、光導波路基板
上に実装され、信号光を発光するＬＤ（レーザダイオー
ド）素子と、光導波路基板上に形成され、信号光を伝搬
する光導波路と、光導波路基板に形成され、信号光を透
過するためのピンホールを有するＷＤＭ（波長多重）フ
ィルタと、光導波路基板上に配置され、信号光を伝送路
に伝搬させる光ファイバと、伝送路からの光をＷＤＭフ
ィルタを透過して受光するＰＤ（フォトダイオード）素
子とを備えた光導波路モジュールにおいて、ＷＤＭフィ
ルタに貼り付けられ、光通信で使用される波長の光を透
過せずに反射する材料より形成され、信号光を透過する
ピンホールを有する板を備え、信号光のうち、光導波路
に結合せず、空気中に放射した迷光を反射して、迷光の
受光を低減させたことを特徴とする。
【００１４】以上説明したように、本発明は、特に、光
導波路を使用した光通信用光送受信モジュールにおけ
る、迷光の遮光構造であり、（１）金属膜をピンホール
状に蒸着したフィルタ（ガラス板）またはピンホールを
開けた板をモジュール内の光路に挿入すること、（２）
ピンホールの挿入により、導波路素子より出射する迷光
成分が受光素子に結合するのを防ぐこと、（３）フィル
タに蒸着する金属膜は光通信で適用される波長の光を透
過せずに反射すること、（４）フィルタは導波路素子端
面のサイズより大きいものを適用すること、（５）ピン
ホールを開けた板は光通信で適用される波長の光を透過
せずに反射することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
実施の形態について、詳細に説明する。
【００１６】図１は、本発明の光導波路モジュールにお
ける迷光の遮光構造の実施の形態の構成を示す斜視図で
ある。この構造は、モジュールパッケージ内に、光導波
路基板１が搭載され、光導波路基板１上には光導波路２
が形成されている。また、同じ光導波路基板１上には、
ＬＤ（レーザダイオード）素子３が実装され、ファイバ
搭載部４が形成され、ファイバ搭載部４の上に光ファイ
バ５が配置されている。光導波路基板１の端面には、Ｗ
ＤＭ（波長多重）フィルタ６が貼付られており、ＷＤＭ
フィルタ６後方にはＰＤ（フォトダイオード）実装用キ
ャリア９が配置され、ＰＤ実装用キャリア９にＰＤ素子
８が実装されている。ＷＤＭフィルタ６には金属膜６ｂ
が蒸着されており、中央にピンホール６ａが設けられて
いる。ＷＤＭフィルタ６に蒸着された金属膜６ｂは、光
通信で適用される波長の光を透過せずに反射する金属で
ある。また、金属膜６ｂの上に酸化クロム等の反射防止
膜を追加蒸着してもよい。
【００１７】また、ＷＤＭフィルタ６に金属膜６ｂを蒸
着する代わりに、ＷＤＭフィルタ６の上にピンホール加
工を施した板を貼り付けても良い。この場合、板の材質
は光通信で適用される波長の光を透過せずに反射する材
料である。
【００１８】
【実施例】次に、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて詳細に説明する。
【００１９】まず、図１を参照して、本発明の第１の実
施例について説明する。本実施例では、ＬＤ素子３から
の信号光は、一部が光導波路２に結合して光導波路２内
を伝搬する。光導波路２内を伝搬した信号光は、ＷＤＭ
フィルタ６で全反射され、光導波路２から光ファイバ５
に結合して伝送路へ伝搬していく。伝送路からの信号光
は光ファイバ５から光導波路２に結合し、ＷＤＭフィル
タ６のピンホール６ａを透過して信号受光用ＰＤ素子８
で受光される。
【００２０】また、送信光，受信光の波長を変えて送受
信を同時動作させるモジュールでは、信号受光用ＰＤ素
子８にＬＤ送信光の一部が回り込んだ場合、受信信号光
に対して雑音となるため、モジュール受信特性の劣化が
生じる。ＬＤ素子３と光導波路２との結合効率は、最大
で５０％程度であり、光導波路２に結合しない残りのＬ
Ｄ光は、空気中あるいは光導波路２のクラッド部を迷光
となり伝搬していく。この迷光がＷＤＭフィルタ６を透
過して信号受光用ＰＤ８に入射した場合、上記の受信特
性劣化が生じる。ＷＤＭフィルタ６は、迷光の主成分で
あるＬＤ素子３の発光波長を遮断するが、大きい角度で
入射する迷光成分を完全に遮断することはできない。
【００２１】本実施例の構成では、クラッド内で多重反
射してＷＤＭフィルタ６に大きい角度で入射する迷光
は、ＷＤＭフィルタ６に蒸着された金属膜６ｂにより反
射され、受信用ＰＤ素子８に結合することはない。ま
た、金属膜６ｂにはピンホール６ａが開けてあるため、
信号光の受光には問題がない。
【００２２】また、金属膜６ｂの上に酸化クロム膜を追
加蒸着する場合、クラッド部に広がった迷光がＷＤＭフ
ィルタ６で反射されず、ＷＤＭフィルタ６上に蒸着され
た酸化クロム膜で吸収されるため、クラッド内での多重
反射を低減させることが可能である。
【００２３】さらに、ＷＤＭフィルタ６は、光導波路基
板１の断面サイズよりも大きいものを用いることによ
り、ＬＤ素子３から光導波路２に結合せず空気中に放射
した迷光がＰＤ素子８に結合するのを防ぐことが可能で
ある。
【００２４】次に、図２を参照して、本発明の第２の実
施例について詳細に説明する。
【００２５】図２は、本発明の第２の実施例の構成を示
す斜視図である。本実施例では、信号受光用ＰＤ素子８
を光導波路基板１上に搭載した光送受信モジュールに適
用した実施例である。（ａ）はＷＤＭフィルタ６を取り
付けた後の状態を示す斜視図であり、（ｂ）はＷＤＭフ
ィルタ６を取り付ける前の状態を示す斜視図である。本
実施例では、第１の実施例と同様に、ＬＤ素子３からの
信号光は一部が光導波路２に結合して光導波路２内を伝
搬する。光導波路２内を伝搬した信号光は、光導波路基
板１に設けられたフィルタ挿入部１０に挿入されたＷＤ
Ｍフィルタ６で全反射され、光導波路２から光ファイバ
５に結合して伝送路へ伝搬していく。伝送路からの信号
光は光ファイバ５から光導波路２に結合し、ＷＤＭフィ
ルタ６のピンホール６ａを透過し、光導波路２を通って
信号受光用ＰＤ素子８で受光される。ＷＤＭフィルタ６
には金属膜６ｂが蒸着されており、ＷＤＭフィルタ６に
大きい角度で入射する迷光は、金属膜６ｂにより反射さ
れ、受信用ＰＤ素子８に結合することはない。これによ
り送受信を同時動作させる光モジュールにおいて、従来
より問題となっていた受信感度劣化の改善を図ることが
可能となる。
【００２６】次に、図３を参照して、本発明の第３の実
施例について詳細に説明する。
【００２７】図３は、本発明の第３の実施例の構成を示
す斜視図である。本実施例は、送受信が交互に時分割動
作する光送受信モジュールに適用した実施例である。Ｌ
Ｄ素子３からの信号光は、一部が光導波路２に結合して
光導波路２内を伝搬し、ＷＤＭファイバ５から伝送路へ
伝搬して行く。一方、伝送路からの信号光は、ＷＤＭフ
ァイバ５から光導波路２に結合し、ＷＤＭフィルタ１２
に設けられたピンホール１２ａを通過して受信ＰＤ１１
に結合する。また、ＬＤ素子３の裏面より出射するＬＤ
裏面光は、ＷＤＭフィルタ１２に設けられたピンホール
１２ａを通してモニタ用ＰＤ素子１１に結合する。本発
明の第３の実施例の構成では、ＬＤ素子３から光導波路
２に結合する際に発生する迷光は、ＷＤＭフィルタ１２
に蒸着された金属膜１２ｂにより反射され、光導波路２
外部に迷光が出射せず、受信用ＰＤ素子９の受光面以外
に入射するＬＤ迷光成分は改善される。これにより従来
問題となっていた受信動作に切り替えた直後の時定数の
長い雑音による受光感度劣化が改善される。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、導波
路に結合せず、クラッドに広がった迷光成分が受信ＰＤ
に結合することを防ぐことが可能となる。これにより、
送受信を同時動作させる光モジュールにおいても、信号
受光用ＰＤにＬＤからの送信光が回り込むことがないた
め、従来より問題となっていた受信感度劣化の改善を図
ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成を示す斜視図であ
る。
【図２】本発明の第２の実施例の構成を示す斜視図であ
る。（ａ）はＷＤＭフィルタを取り付けた後の状態を示
す斜視図であり、（ｂ）はＷＤＭフィルタを取り付ける
前の状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の第３の実施例の構成を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
１ 光導波路基板 ２ 光導波路 ３ ＬＤ素子 ４ ファイバ搭載部 ５ ファイバ ６，１２ ＷＤＭフィルタ ６ａ，１２ａ ピンホール ６ｂ，１２ｂ 金属膜 ７ Ｖ字折り返し部 ８ 受信用ＰＤ素子 ９ ＰＤ実装用キャリア １０ フィルタ挿入部 １１ モニタ用ＰＤ素子
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｌ 31/12 Ｇ０２Ｂ 6/12 Ｆ Ｈ０１Ｓ 5/022 6/28 Ｃ 5/026 Ｈ０１Ｌ 31/02 Ｄ Ｃ Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA02 BA11 BA24 CA37 DA00 DA03 2H047 LA18 PA03 QA01 TA00 5F073 AB11 AB21 AB28 EA29 FA02 FA06 5F088 AA01 BA03 BA16 BB01 EA09 JA13 JA14 JA20 5F089 AC10 AC11 AC16 AC17 BC16 BC17 GA07 GA10

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光導波路モジュールパッケージ内に搭載さ
    れた光導波路基板と、 前記光導波路基板上に実装され、信号光を発光するＬＤ
    （レーザダイオード）素子と、 前記光導波路基板上に形成され、前記信号光を伝搬する
    光導波路と、 前記光導波路基板に形成され、前記信号光を透過するた
    めのピンホールを有するＷＤＭ（波長多重）フィルタ
    と、 前記光導波路基板上に配置され、前記信号光を伝送路に
    伝搬させる光ファイバと、 前記伝送路からの光を前記ＷＤＭフィルタを透過して受
    光するＰＤ（フォトダイオード）素子とを備えた光導波
    路モジュールにおける迷光の遮光構造において、 前記ＷＤＭフィルタに蒸着され、光通信で使用される波
    長の光を透過せずに反射する金属膜を備え、前記信号光
    のうち、前記光導波路に結合せず、空気中に放射した迷
    光を前記金属膜により反射し、前記迷光の受光を低減さ
    せたことを特徴とする光導波路モジュールにおける迷光
    の遮光構造。
  2. 【請求項２】前記金属膜の上に追加蒸着された反射防止
    膜を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の光導波
    路モジュールにおける迷光の遮光構造。
  3. 【請求項３】前記反射防止膜は、酸化クロムよりなるこ
    とを特徴とする、請求項２に記載の光導波路モジュール
    における迷光の遮光構造。
  4. 【請求項４】前記ＷＤＭフィルタは、前記光導波路基板
    の端部に配置されたことを特徴とする、請求項１〜３の
    いずれかに記載の光導波路モジュールにおける迷光の遮
    光構造。
  5. 【請求項５】前記ＬＤ素子は、前記ＷＤＭフィルタと同
    じ側の端部に実装されたことを特徴とする、請求項４に
    記載の光導波路モジュールにおける迷光の遮光構造。
  6. 【請求項６】光導波路モジュールパッケージ内に搭載さ
    れた光導波路基板と、 前記光導波路基板上に実装され、信号光を発光するＬＤ
    （レーザダイオード）素子と、 前記光導波路基板上に形成され、前記信号光を伝搬する
    光導波路と、 前記光導波路基板に形成され、前記信号光を透過するた
    めのピンホールを有するＷＤＭ（波長多重）フィルタ
    と、 前記光導波路基板上に配置され、前記信号光を伝送路に
    伝搬させる光ファイバと、 前記伝送路からの光を前記ＷＤＭフィルタを透過して受
    光するＰＤ（フォトダイオード）素子とを備えた光導波
    路モジュールにおける迷光の遮光構造において、 前記ＷＤＭフィルタに貼り付けられ、光通信で使用され
    る波長の光を透過せずに反射する材料より形成され、前
    記信号光を透過するピンホールを有する板を備え、前記
    信号光のうち、前記光導波路に結合せず、空気中に放射
    した迷光を反射して、前記迷光の受光を低減させたこと
    を特徴とする光導波路モジュールにおける迷光の遮光構
    造。
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