JP2002534709A - マルチチャネル電気光学部材 - Google Patents

マルチチャネル電気光学部材

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JP2002534709A
JP2002534709A JP2000592683A JP2000592683A JP2002534709A JP 2002534709 A JP2002534709 A JP 2002534709A JP 2000592683 A JP2000592683 A JP 2000592683A JP 2000592683 A JP2000592683 A JP 2000592683A JP 2002534709 A JP2002534709 A JP 2002534709A
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クロップ ヨルク−ラインハルト
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インフィネオン テクノロジース アクチエンゲゼルシャフト
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Abstract

(57)【要約】 この部材は第１アレイ（１）を含んでおり、このアレイは第１光波長（λ１）を電気光学的に変換する複数の電気光学変換器（２）を有する。各電気光学変換器（２ａ）は、対応する光導波路（２２）に光結合されている。伝送容量を増すため、別の電気光学変換器（３１）を有する第２列（３２）が設けられており、これは第１光波長（λ１）とは異なる第２光波長（λ２）を変換するために構成されている。これらの別の電気光学変換器（３２ａ）はそれぞれ、複数の光導波路（２２）の１つの光結合されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、電気光学的なデータ伝送の領域に関し、ここでは送信機によって光
信号（例えば赤外線光信号）に変換された電気的な情報が適切な光導波路を介し
て光学的受信機に到達する。この受信機によって、受信された信号が電気信号に
逆変換される。このような送信機および受信機を以下では一般に電気光学変換器
とも称する。
【０００２】 したがって本発明の枠内で変換器とは、相応に電気的に制御されると光信号（
ビーム）を送出し（送信機）、ないしは光信号が供給されると相応の電気信号を
形成する（受信機）部材のことと理解することができる。実質的な電気光学的な
信号の変換は、ビームを放射する領域ないしはビームを感受する領域において行
われる。この領域または面は一般的に光学的活性ゾーンとも称される。有利な変
換器は例えばレーザダイオードまたはホトダイオードである。
【０００３】 本発明の枠内で光導波路とは、空間的に制限されて案内される、光信号の転送
路に有利な任意の素子、例えば、いわゆる光ファイバアレイにおいて並列にまと
めることのできる既製の光導波路と理解することができる。
【０００４】 本発明は、複数の電気光学的変換器と、複数の光導波路とを有するマルチチャ
ネル電気光学的部材に関し、ここでこの電気光学的変換器は、第１の光波長を有
するビームを電気光学的に変換するためのものであり、また光導波路は電気光学
的変換器に１つずつ光結合されている。
【０００５】 このような部材は、T. Nagahoriらによる論文"1-Gbyte/sec Array Transmitte
r and Receiver Moduls for Low-cost Optical Fiber Interconnection" 1996 I
EEE, Electronic Components and Technology Conferenceの第２５５〜２５８頁
に記載されている。この部材は、受光器として構成されている複数の電気光学変
換器を有している。各受光器はマルチチャネルの光ファイバアレイ（"optical f
iber array"）の光導波路端部に配属されている。各変換器のビーム感受領域は
鏡を介して、各光導波路の、光を案内するコアに光結合されている。変換器の感
度は、光導波路によって伝送されるただ１つの所定の光波長に限定されている。
【０００６】 光データ伝送技術では、個々の部材を少なくしかつ単純化し、ならび所要の部
材スペースを最小化すると同時に、データ伝送容量を増大する要求がますます高
まっている。このことが殊にマルチチャネル伝送システムの開発に結びつくので
ある。
【０００７】 本発明の課題は、部材スペースを増やすことなく、できる限り簡単にマルチチ
ャネルの電気光学部材の伝送容量を格段に増大させることである。
【０００８】 この課題は本発明により、冒頭に述べた形式の部材において、第１光波長とは
異なる少なくとも１つの第２光波長を有するビームを電気光学的に変換する別の
複数の電気光学変換器によって解決され、ここでこれらの別の電気光学変換器の
各々も同様に、複数の光導波路の１つにそれぞれ光結合されている。
【０００９】 本発明の部材の主要な利点は、物理的に分離された並列な複数のチャネルに別
個の光波長で重畳して伝送すること（波長分割多重方式 wave length division
multiplex）よって、伝送容量を格段に増大することができ、この際にこのため
に必要な部材スペースないしはこのために必要な伝送チャネルの数が増すことは
ないことである。
【００１０】 本発明は有利な発展形態では、電気光学変換器と、別の電気光学変換器とを１
つずつの列に配置することによって、殊に少ない部材で、また構造技術的に殊に
簡単に実現することができる。
【００１１】 本発明の部材の殊にコンパクトな構成形態は、本発明の有利な発展形態により
、光導波路と、それぞれ対応する変換器との間の光結合を偏向装置を介して行う
ことによって得ることができる。
【００１２】 これに関連して殊にコンパクトな、偏向装置の形態は有利には、この偏向装置
が、変換器の光軸の方に傾いた平行な２つの鏡面を有することによって達成する
ことができ、ここで少なくとも１つの鏡面は、第１光波長のビームを反射し、か
つ第２光波長のビームを透過する。
【００１３】 配向および取り付けの点から本発明の部材の１実施形態において別の利点が得
られ、ここでは変換器の光軸と、光導波路の光軸とが互いに直角を成し、かつ変
換器は平行な列に延在する。
【００１４】 光導波路と、対応する変換器との間の、高い結合効率を有する殊に効果的な結
合は、本発明の有利な発展形態により、偏向装置が、変換器または光導波路の方
を向いた少なくとも１つの結合面にビーム形成素子を有することによって達成す
ることができる。
【００１５】 本発明の実施例を以下、図面に基づいてさらに説明する。ここで、 図１は、本発明の部材の平面図を拡大して示しており、 図２は、図１に示した部材の長手方向断面を斜視で極めて大きく拡大して示し
ている。
【００１６】 図１および２に示したマルチチャネル部材は、複数の（例えば１０個）の電気
光学変換器２を有する第１チップ１を含んでいる。これらの電気光学変換器は列
３に配置されている。説明を簡単にするため、図２の斜視図では３つの変換器２
の光学的活性ゾーンＺだけが点として示されている。チップ（変換器アレイ）１
は、支持プレート４において、概略的にだけ示した制御回路５に接近して配置さ
れている。電気光学変換器２は、制御回路５による電気的な制御にしたがって電
気信号を光信号に変換し、これらの光信号は、垂直に上方に光学的活性ゾーンＺ
から送出される。図２には断面Ｅにある変換器２ａのビーム路６が例示されてい
る。垂直に上方に放射されたビーム７は、変換器２ａの方を向いた、偏向装置１
２の結合面１０にあるレンズ８の形態のビーム形成素子を介して、波長選択的に
反射する面１４に達する。鏡面１４は、誘電体ミラー層として構成することがで
き、変換器２ａから放射されるλ１＝９８０ｎｍの波長を有するビーム７を反射
し、かつ例えばλ２＝９５０ｎｍの第２波長を有するビームに対しては透過性を
有する。面１４で反射したビーム７は、別の結合面１７にある別のレンズ１６を
介して、対応する光導波路２２ａの光伝導性のコア２０に達する。光導波路２２
ａは、別の光導波路２２と共に仲介プラグまたは接続プラグ２６に含まれている
。接続プラグ２６は、簡単に示したはめ合い孔２７，２８（図１）を含んでおり
、この中に結合相手のはめ合いピンを差し込むことができる。したがって例えば
全部で１０個の光導波路２２ａ，２２がこの仲介プラグの構成部分であり、これ
に、実際のリモート伝送に使用される光導波路または別の結合相手を光学的につ
なぐことができる。原理的には、中間物２６を偏向装置から取り外しおよび分離
可能に構成し、かつ必要時にだけつなぐことができるように構成することも考え
られ得る。しかしながらこのことによって結合状況の再現性に高い要求が課せら
れる。
【００１７】 変換器アレイ１は、光導波路２２，２２ａの数に対応する個数の変換器２を有
することができるが、より多くの変換器を有することも可能であり、過剰の変換
器は例えば、変換器アレイ１の監視または出力制御に使用される。
【００１８】 支持プレート４には別のチップ（変換器アレイ）３０が配置されており、これ
は直線３１に構成された変換器３２を含んでいる。分かりやすくするため、ここ
でも変換器３２のうち光学的活性ゾーンＺが点として示されている。この別の変
換器アレイ３０に接近して別の制御回路３４が配置されており、これは相応に電
気が供給されると、制御パルスを個別の変換器３２に出力し、これによってこれ
らの変換器は起動されてビームを送出する。これらの別の変換器３２には、結合
面１０に構成されたレンズ１６が１つずつ対応している。断面Ｅにある変換器３
２ａだけに対して例示的に示したビーム路３８によって明らかなように、第１の
波長λ１とは異なる波長λ２を有する、変換器３２ａから送出されたビーム３９
は、レンズ３６を介して第２の鏡面４０に到達する。第２鏡面４０は第１鏡面１
４と平行に構成されており、かつ変換器３２の光軸４１に対して、および変換器
２の光軸４２に対して、ないしは光導波路２２ａ，２２の光軸Ａに対して４５°
の角度で傾いている。変換器３２ａから放射されたビーム３９は、面４０におけ
る反射によって面１４の裏面に到達する。ここで面１４は、変換器３２ａから放
射された（例えば９５０ｎｍの）波長λ２に対して透過性を有する。したがって
このビームもレンズ１６を介して同様に、同じ光導波路２２の、光をガイドする
コア２０に到達する。
【００１９】 別の変換器３２の第２の列３１も同様に、例えば１０個またはそれ以上の変換
器を含むことができ、ここで光導波路の数よりも多い変換器３２は、変換器アレ
イ３０の出力制御または監視のために使用することができる。
【００２０】 本発明の部材によって格段の容量増加ないしはスペース低減が達成され、これ
はマルチチャネル動作を同時に、複数の別個の伝送チャネル（個別の光導波路）
を介して波長マルチプレクス動作で実行できることによる。
【００２１】 有利にも各光導波路を介してただ１つの波長のビームだけでなく、種々の波長
のビームを伝送することができる。この実施例の枠内では光導波路毎に互いに異
なる２つの波長のビーム（例えば８８０ｎｍ，９２０ｎｍ）を伝送することだけ
を説明したが、当然のことながらさらなる縦続接続において、異なる波長（例え
ば８８０ｎｍ，９２０ｎｍ）を有する変換器の別の列を設けることができる。異
なる波長のビームの重畳は、本発明の部材では偏向装置によって極めて簡単に実
現され、これは偏向鏡の１つによって波長選択的な反射が行われることによるも
のである。
【００２２】 同じやり方で、送信を行う電気光学変換器も、受信を行う電気光学変換器も共
に含む、部材の混合形態を実現することができる。ここに示した構造形態と同様
の手法で、重畳されたデータ信号を受信するマルチチャネル電気光学部材を実現
することができる。この場合にはアレイ１，３０は受信機アレイとして構成され
、かつこれらのアレイに波長選択的な鏡１４を介して、光導波路２２から送出さ
れる信号を供給することになり、ここでこれらの信号の波長は互いに異なり、ひ
いては区別可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の部材の拡大平面図である。
【図２】 図１に示した部材の長手方向断面を大きく拡大して示す斜視図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年３月１５日（２００１．３．１５）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】 本発明は、請求項１の上位概念に記載されたマルチチャネル電気光学部材に関
する。このマルチチャネル電気光学部材は、電気光学的なデータ伝送の領域に属
するものであり、ここでは送信機によって光信号（例えば赤外線光信号）に変換
された電気的な情報が適切な光導波路を介して光学的受信機に到達する。この受
信機によって、受信された信号が電気信号に逆変換される。このような送信機お
よび受信機を以下では一般に電気光学変換器とも称する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】 したがって本発明の枠内で変換器とは、相応に電気的に制御されると光信号（
ビーム）を送出し（送信機）、ないしは光信号が供給されると相応の電気信号を
形成する（受信機）部材のことと理解することができる。実質的な電気光学的な
信号の変換は、ビームを放射する領域ないしはビームを感受する領域において行
われる。この領域または面は一般的に光学的活性ゾーンとも称される。有利な変
換器は例えばレーザダイオードまたはホトダイオードである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】 本発明の枠内で光導波路とは、空間的に制限されて案内される、光信号の転送
路に有利な任意の素子、例えば、いわゆる光ファイバアレイにおいて並列にまと
めることのできる既製の光導波路と理解することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】 冒頭に述べた形式の部材は、刊行物ＵＳ−Ａ−５４１６２４に記載されている
。この部材は、電気光学変換器の送信アレイおよび受信アレイを有しており、こ
れらは偏向装置を介して光導波路に結合されている。ここでこの偏向装置は、波
長選択的にコーティングされたレンズの装置を有しており、これらのレンズによ
って、送信アレイからの第１波長のビームが光導波路に入力結合され、これらの
光導波路から出力結合された、第２波長のビームが受信アレイに導かれる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】 T. Nagahoriらによる論文"1-Gbyte/sec Array Transmitter and Receiver Mod
uls for Low-cost Optical Fiber Interconnection" 1996 IEEE, Electronic Co
mponents and Technology Conferenceの第２５５〜２５８頁には、受光器として
構成された複数の電気光学変換器を有する部材が記載されている。各受光器はマ
ルチチャネルの光ファイバアレイ（"optical fiber array"）の光導波路端部に
配属されている。各変換器のビーム感受領域は鏡を介して、各光導波路の、光を
案内するコアに光結合されている。変換器の感度は、光導波路によって伝送され
るただ１つの所定の光波長に限定されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】 光データ伝送技術では、個々の部材を少なくしかつ単純化し、ならび所要の部
材スペースを最小化すると同時に、データ伝送容量を増大する要求がますます高
まっている。このことが殊にマルチチャネル伝送システムの開発に結びつくので
ある。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】 本発明の課題は、部材スペースを増やすことなく、できる限り簡単にマルチチ
ャネルの電気光学部材の伝送容量を格段に増大させることである。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】 この課題は、本発明により、請求項１の特徴部分に記載された特徴的構成を有
する部材によって解決される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】 これによれば、電気光学変換器の少なくとも２つのアレイが互いに平行に配置
されており、偏向装置は、平行に配置された少なくとも２つの鏡面を有しており
、これらの鏡面はそれぞれ１つのアレイに対応している。これによって各光導波
路にて第１波長のビームおよび第２波長のビームが入力または出力結合されるか
、または第１波長のビームが入力結合され、第２波長のビームが出力結合される
。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】 本発明の部材の主要な利点は、物理的に分離された並列な複数のチャネルに別
個の光波長で重畳して伝送すること（波長分割多重方式 wave length division
multiplex）よって、伝送容量を格段に増大することができ、この際にこのため
に必要な部材スペースないしはこのために必要な伝送チャネルの数が増すことは
ないことである。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】 各光導波路において第１波長のビームも、第２波長のビームも共に入力結合さ
れるか、または各光導波路から第１波長のビームも、第２波長のビームも共に出
力結合されれば、本発明によりマルチチャネルの送信または受信動作が、複数の
別個の光導波路を介して波長分割多重方式動作において可能になる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】 本発明の部材の殊にコンパクトな構成形態では、平行に配置された鏡面の少な
くとも１つは、第１光波長を有するビームを反射し、かつ第２光波長を有するビ
ームを透過する。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の光波長（λ１）を有するビームを電気光学的に変換す
    る複数の電気光学変換器（２）と、 各電気光学変換器（２ａ）に光結合されている複数の光導波路（２２ａ）とを
    有するマルチチャネル電気光学部材において、 前記の第１光波長（λ１）とは異なる少なくとも１つの第２の波長（λ２）を
    有するビームを電気光学的に変換する複数の別の電気光学変換器（３２）が設け
    られており、 該別の電気光学変換器（３２ａ）の各々も同様に、複数の光導波路（２２）の
    １つにそれぞれ光結合されていることを特徴とする マルチチャネル電気光学部材。
  2. 【請求項２】 前記の電気光学変換器（２）と、別の電気光学変換器（３２
    ）とは１つずつの列（３，３１）に配置されている 請求項１に記載の部材。
  3. 【請求項３】 光導波路（２２）と、それぞれ対応する変換器（２ａ，３２
    ａ）との間の光結合は、偏向装置（１２）を介して行われる 請求項１または２に記載の部材。
  4. 【請求項４】 前記偏向装置（１２）は、変換器（２，３２）の光軸（４１
    ）の方に傾いた平行な２つの鏡面（１４，４０）を有しており、 少なくとも１つの鏡面（１４）は、第１波長（λ１）を有するビームを反射し
    、かつ第２波長（λ２）を有するビームを透過する 請求項３に記載の部材。
  5. 【請求項５】 変換器（２，３２）の光軸と、光導波路（２２）の光軸とは
    互いに直角を成しており、 変換器（２，３２）は平行な列（３，３１）に延在する 請求項１から４までのいずれか１項に記載の部材。
  6. 【請求項６】 前記偏向装置（１２）は、変換器（２ａ，３２ａ）または光
    導波路（２２）の方を向いた結合面（１０，１７）の少なくとも１つにビーム形
    成素子（８，１６，３６）を有する 請求項３から５までのいずれか１項に記載の部材。
JP2000592683A 1999-01-06 2000-01-06 マルチチャネル電気光学部材 Pending JP2002534709A (ja)

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DE19900695A DE19900695A1 (de) 1999-01-06 1999-01-06 Mehrkanalige elektrooptische Baugruppe
DE19900695.4 1999-01-06
PCT/DE2000/000091 WO2000041020A1 (de) 1999-01-06 2000-01-06 Mehrkanalige elektrooptische baugruppe

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EP (1) EP1145063B1 (ja)
JP (1) JP2002534709A (ja)
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