JP2003029093A - 2光合分波器モジュール - Google Patents

2光合分波器モジュール

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JP2003029093A JP2001213810A JP2001213810A JP2003029093A JP 2003029093 A JP2003029093 A JP 2003029093A JP 2001213810 A JP2001213810 A JP 2001213810A JP 2001213810 A JP2001213810 A JP 2001213810A JP 2003029093 A JP2003029093 A JP 2003029093A
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健二 亀田
Mitsuo Ukechi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高アイソレーションの2波長合分波器モジュ
ールを提供する。 【解決手段】 光入出射軸に対して約45゜傾斜した端
面12を有する光導波路基板1、断面V字溝13、断面
V字溝13に固定される光ファイバ131、光導波路基
板1の端面12の光入出射軸延長線上に配置された誘電
体多層膜フィルタより成る光学フィルタ3、光入出射軸
延長線上において光学フィルタ3に対向配置されたレー
ザダイオード5或いは受光素子4の内の何れか一方、お
よび光入出射軸延長線に直交する方向において光学フィ
ルタ3に対向配置されたレーザダイオード5或いは受光
素子4の内の何れか他方、レーザダイオード5或いは受
光素子4の内の一方と光ファイバ131の間に介在する
直線の光導波路6、レーザダイオード5或いは受光素子
4の内の他方と光学フィルタ3の間に介在する直線の光
導波路6’を具備する2波長合分波器モジュール。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、2波長合分波器
モジュールに関し、特に、1芯双方向通信に使用される
2波長合分波器モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】図7を参照して光送受信モジュールの従
来例を説明する。光通信技術分野においては、波長
λ1 :1. 31μmの信号光および波長λ2:1. 55
μmの信号光を1本の光ファイバ8により伝送すること
が行われる。これを具体的に説明するに、波長λ1 の信
号光および波長λ2 の信号光をアクセスする端末におい
ては、両信号光を誘電体多層膜フィルタより成る光学フ
ィルタ3により透過および反射して分離する。即ち、光
ファイバ131を経由して伝送されてくる波長λ2 の信
号光はY分岐光導波路22を介して光学フィルタ3に到
達し、これを透過してフォトダイオードより成る受光素
子4にアクセスする。一方、レーザダイオード5から出
射される波長λ1 の信号光はY分岐光導波路22を介し
て光学フィルタ14に到達し、これにより反射して光フ
ァイバ8を介して外部に送り出される。以上の通りにし
て、波長λ1 の信号光と波長λ2 の信号光の両光を1本
の光ファイバ8により送受することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】先の従来例は、光学フ
ィルタ3に対する光の入射角が約10゜程度と浅いとこ
ろから、p偏光とs偏光の反射特性およびp偏光とs偏
光の透過特性に殆んど差異はなく、偏波依存特性PDL
は良好である。しかし、レーザダイオード5と受光素子
4とが直線光導波路21を介して対向配置されているの
で、光学フィルタ3はレーザダイオード5から出射され
る波長λ1 の信号光が受光素子4に入射することを阻止
する上において波長λ1 の信号光と波長λ2 の信号光と
の間に約60dBという高いアイソレーションを示すも
のであることを必要とする。この約60dBという高い
アイソレーションを示す光学フィルタ3の設計製造は容
易なことではない。
【0004】そして、Y分岐光導波路22は必要上湾曲
して構成されているので、光導波路の曲げに起因して光
導波路外に漏光する損失を抑制する高度な設計製造技術
が要求される。この発明は、光導波路構造が単純であ
り、レーザダイオードと受光素子との間に容易に高アイ
ソレーションを実現する2波長合分波器モジュールを提
供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1:2波長合分波
器モジュールにおいて、光入出射軸に対して約45゜傾
斜した端面12を有する光導波路基板1と、光導波路基
板1の表面11に形成される断面V字溝13と、断面V
字溝13に固定される光ファイバ131と、光導波路基
板1の端面12の光入出射軸延長線上に配置された誘電
体多層膜フィルタより成る光学フィルタ3と、光入出射
軸延長線上において光学フィルタ3に対向配置されたレ
ーザダイオード5或いは受光素子4の内の何れか一方、
および光入出射軸延長線に直交する方向において光学フ
ィルタ3に対向配置されたレーザダイオード5或いは受
光素子4の内の何れか他方と、レーザダイオード5或い
は受光素子4の内の一方と光ファイバ131の間に介在
する直線の光導波路6と、レーザダイオード5或いは受
光素子4の内の他方と光学フィルタ3の間に介在する直
線の光導波路6’とを具備する2波長合分波器モジュー
ルを構成した。
【0006】そして、請求項2:請求項1に記載される
2波長合分波器モジュールにおいて直線の光導波路6、
6’を光ファイバ131、131’により構成した2波
長合分波器モジュールを構成した。また、請求項3:請
求項1および請求項2の内の何れかに記載される2波長
合分波器モジュールにおいて、光入出射軸延長線上にお
いて光学フィルタ3に対向配置された受光素子4および
光入出射軸延長線に直交する方向において光学フィルタ
3に対向配置されたレーザダイオード5を有し、受光素
子4に入射する光のp偏光とs偏光の透過率がほぼ等し
く透過率が高い誘電体多層膜フィルタより成る2波長合
分波器モジュールを構成した。
【0007】更に、請求項4:請求項1および請求項2
の内の何れかに記載される2波長合分波器モジュールに
おいて、光入出射軸延長線上において光学フィルタ3に
対向配置されたレーザダイオード5および光入出射軸延
長線に直交する方向において光学フィルタ3に対向配置
された受光素子4を有し、受光素子4に入射する光のp
偏光とs偏光の反射率がほぼ等しく反射率が高い誘電体
多層膜フィルタより成る2波長合分波器モジュールを構
成した。
【0008】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図1の実
施例を参照して説明する。図1において、10はベース
部である。ベース部10の表面には、光導波路基板1、
サブマウント2が取り付け固定されている。この光導波
路基板1はシリコンウェハにより構成する。光導波路基
板1の表面11とベース部10の表面との間には、光入
出射軸方向に対して約45゜傾斜した端面12をベース
部10の表面から段差を有して形成している。表面11
と端面12は相互に90゜の角度で直交している。そし
て、光導波路基板1の表面11には、光ファイバ固定用
の断面V字溝13が光入出射軸方向に沿って形成されて
いる。断面V字溝13には、光ファイバ131がその芯
線を光入出射軸に一致せしめて位置決め接合されてい
る。
【0009】3は誘電体多層膜フィルタより成る光学フ
ィルタである。光学フィルタ3は、光入出射軸の延長線
に対して約45゜傾斜した端面12に光入出射軸に対応
して位置決め固定されている。そして、この光学フィル
タ3は図3ないし図6を参照して後で説明される固有の
光透過率特性および光反射率特性を有している。ベース
部10に固定されるサブマウント2は、光入出射軸の延
長線上ににおいて光学フィルタ3に対向して位置決め固
定されている。このサブマウント2にはその光入出射軸
の延長線上において光学フィルタ3に対向して受光素子
4が位置決め固定されている。
【0010】光導波路基板1の表面11には、光入出射
軸と直交する方向において光学フィルタ3に対向してレ
ーザダイオード5が位置決め固定されている。この実施
例においてレーザダイオード5は波長λ1 の信号光を出
射するものとして説明する。断面V字溝13に固定され
る光ファイバ131と光学フィルタ3との間には極く短
い第1の直線光導波路6が介在すると共に、レーザダイ
オード5と光学フィルタ3との間には極く短い第2の直
線光導波路6’が介在している。第1の直線光導波路6
および第2の直線光導波路6’は光導波路基板1をシリ
コンウェハとして表面に少し隆起して形成される。図2
はこの極く短い光導波路6および6’を光ファイバによ
って構成した実施例である。
【0011】以上の2波長合分波器モジュールにおい
て、光ファイバ131を経由してモジュールに伝送され
てくる波長λ2 の信号光は、極く短い第1の直線光導波
路6を介して光学フィルタ3に到達し、これを透過して
受光素子4にアクセスする。一方、レーザダイオード5
から出射される波長λ1 の信号光は極く短い第2の直線
光導波路6’を介して光学フィルタ3に到達し、これに
より反射して光ファイバ131を介してモジュール外部
に出射される。ところで、光学フィルタ3は、本来、レ
ーザダイオード5から出射される波長λ1 の信号光を受
光素子4に入射せしめない高いアイソレーションを示す
ものでなければならないが、受光素子4はその受光面を
レーザダイオード5の光入出射軸に関して直角方向に向
けて位置決め配置されているので、アイソレーションの
多少低目の光学フィルタであっても差し支えない。即
ち、光学フィルタ3自体に波長λ1 の信号光について必
ずしも高いアイソレーション特性を持たせる必要はな
く、これにより光学フィルタ3の設計製造は容易とな
る。
【0012】ここで、図3および図4を参照して光学フ
ィルタ3を説明する。図3は入射角45゜における波長
λ1 の信号光と波長λ2 の信号光の間のアイソレーショ
ンを重視した光学フィルタ3の透過特性を示す図であ
る。図4は入射角45゜における波長λ1 の信号光と波
長λ2 の信号光の間のアイソレーションを重視した光学
フィルタ3の反射特性を示す図である。光学フィルタ3
に対する信号光の45゜という入射角は大きな入射角度
であるので、通常の設計に依って光学フィルタ3を設計
しても、原理的にp偏光とs偏光の間に大きな差異が生
じて、波長λ2 の信号光に対して波長λ1 の信号光の透
過アイソレーションを充分にとることができる光学フィ
ルタ3は得られない。即ち、出射光エネルギの大部分を
p偏光が占めるレーザダイオード5の場合、図3に示さ
れる如く波長λ2 の信号光と波長λ1 の信号光との間に
格別に大きな透過のアイソレーションが確保される訳で
はない。そして、図4を参照するに、波長λ1 の信号光
に対する波長λ2 の信号光の反射アイソレーションにつ
いても、p偏光およびs偏光の双方共に波長λ1 の信号
光と波長λ2 の信号光との間に格別に大きな反射のアイ
ソレーションが確保される訳ではない。
【0013】図5および図6を参照して他の光学フィル
タを説明する。図5は入射角45゜における波長λ2
信号光の透過率を重視した光学フィルタ3の透過特性を
示す図である。図6は入射角45゜における波長λ2
信号光の透過率を重視した光学フィルタ3の反射特性を
示す図である。SiO2 /Ta2 5 を交互に58層だ
け成膜積層して15. 3μm積層した誘電体多層膜フィ
ルタより成る光学フィルタ3について、図5はその透過
特性を示し、波長λ2 の信号光の透過率はおよそ0. 5
dB以下になる。これに対して波長λ1 の信号光の透過
率、特に、レーザダイオード5の発光エネルギの殆どを
占めるp偏光の透過率も増大するが、上述した通り、レ
ーザダイオード5の出射光軸と受光素子4の受光軸とが
直交して配置されている場合は、レーザダイオード5か
ら出射される波長λ1 の信号光の光学フィルタ3を透過
する透過量は大きくとも、受光素子4に受光されないの
で差し支えない。一方、波長λ2 の信号光の透過率が向
上したことにより、反射のアイソレーションは20dB
以上に向上する。即ち、波長λ1 の光の透過アイソレー
ションについてはレーザダイオード5と受光素子4とが
対向して配置されていないので問題ないが、波長λ2
信号光の反射アイソレーションは問題である。そこで、
波長λ2 の信号光のp偏光およびs偏光の透過特性を低
損失化すれば、波長λ2 の光の反射アイソレーションも
向上する。
【0014】受光素子4が光入出射軸の延長軸上であっ
て光学フィルタ3の後方に配置された以上の実施例の場
合、光学フィルタ3は受光素子である受光素子4の光学
特性を重視した設計とし、受光素子4に入射する波長λ
2 の信号光のp偏光とs偏光の透過率がほぼ等しく透過
率が高い図5および図6の設計にする。この実施例の場
合、光ファイバ131を経由して伝送される波長λ1
信号の特にp偏光が光学フィルタ3を透過して受光素子
4に受光され、同様に伝送される波長λ2 の信号光も光
学フィルタ3を透過して受光素子4に受光されることが
図5から認識することができる。そして、レーザダイオ
ード5から出射される波長λ1 の信号光は光学フィルタ
3により反射してモジュール外部に出射されることが図
6から認識することができる。
【0015】ここで、図1および図2において、受光素
子4とレーザダイオード5を交換して、受光素子4の代
わりにレーザダイオード5を配置し、逆にレーザダイオ
ード5の代わりに受光素子4を配置した第2の実施例を
説明する。即ち、受光素子4を光学フィルタ3に対する
光入出射軸に直角の方向に配置した場合は、受光素子4
に入射する波長のp偏光とs偏光の反射率がほぼ等しく
反射率が高い図3および図4の設計にする。レーザダイ
オード5から出射される波長λ1 の信号光の特にp偏光
が光学フィルタ3を透過する透過量は図3に示される如
く大きいが、受光素子4を光学フィルタ3による光入出
射軸に対する直角方向に配置しているので差し支えな
い。但し、SiO2 /Ta2 5 を交互に76層だけ成
膜積層して16. 9μm積層した誘電体多層膜フィルタ
より成る光学フィルタ3の反射アイソレーションは20
dBにも達していない。以上を要約するに、この第2の
実施例の場合、光ファイバ131を経由して伝送される
波長λ1 の信号は光学フィルタ3により反射して受光素
子4に受光され、同様に伝送される波長λ2 の信号光も
光学フィルタ3により必要充分な量が反射して受光素子
4に受光されることが図3および図4から認識すること
ができる。そして、レーザダイオード5から出射される
波長λ1 の信号光は光学フィルタ3を透過してモジュー
ル外部に出射されることが図3から認識することができ
る。
【0016】
【発明の効果】以上の通りであって、この発明によれ
ば、光ファイバ131を経由してモジュールに伝送され
る波長λ2 の信号光は、極く短い第1の直線光導波路6
を介して光学フィルタ3に到達し、これを透過して受光
素子4にアクセスする。一方、レーザダイオード5から
出射される波長λ1 の信号光は極く短い第2の直線光導
波路6’を介して光学フィルタ3に到達し、これにより
反射して光ファイバ131を介してモジュール外部に出
射される。ここで、両光導波路6、6’を光学フィルタ
3に対して45゜傾斜して形成する構成を採用してお
り、極く短い直線光導波路とすることができるので、光
導波路の曲げに起因して光導波路外に漏光する損失を抑
制することができる。そして、光学フィルタ3は本来、
レーザダイオード5から出射される波長λ1 の信号光を
受光素子4に入射せしめない高いアイソレーションを示
すものでなければならないが、受光素子4はその受光面
をレーザダイオード5の光出射軸に関して直角方向に向
けて位置決め配置されているので、アイソレーションの
多少低目の光学フィルタであっても差し支えない。即
ち、光学フィルタ3自体に波長λ1 の信号光について必
ずしも高アイソレーション特性を持たせる必要はなく、
これにより光学フィルタ3の設計製造は容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例を説明する図。
【図2】第2の実施例を説明する図。
【図3】入射角45゜における波長λ1 の信号光のアイ
ソレーションを重視した光学フィルタの透過特性を示す
図。
【図4】入射角45゜における波長λ1 の信号光のアイ
ソレーションを重視した光学フィルタの反射特性を示す
図。
【図5】入射角45゜における波長λ2 の信号光の透過
率を重視した光学フィルタの透過特性を示す図。
【図6】入射角45゜における波長λ2 の信号光の透過
率を重視した光学フィルタの反射特性を示す図。
【図7】従来例を説明する図。
【符号の説明】
1 光導波路基板 10 ベース部 11 表面 12 端面 13 断面V字溝 131 光ファイバ 131’第2の光ファイバ 2 サブマウント 3 光学フィルタ 4 受光素子 5 レーザダイオード 6 第1の直線光導波路 6’第2の直線光導波路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 請地 光雄 東京都渋谷区道玄坂1丁目21番2号 日本 航空電子工業株式会社内 Fターム(参考) 2H037 AA01 BA02 BA11 CA37 DA03 DA04 DA12 DA17

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2光合分波器モジュールにおいて、 光入出射軸に対して約45゜傾斜した端面を有する光導
    波路基板と、 光導波路基板の表面に形成される断面V字溝と、 断面V字溝に固定される光ファイバと、 光導波路基板の端面の光入出射軸延長線上に配置された
    誘電体多層膜フィルタより成る光学フィルタと、 光入出射軸延長線上において光学フィルタに対向配置さ
    れたレーザダイオード或いは受光素子の内の何れか一
    方、および光入出射軸延長線に直交する方向において光
    学フィルタに対向配置されたレーザダイオード或いは受
    光素子の内の何れか他方と、 レーザダイオード或いは受光素子の内の一方と光ファイ
    バの間に介在する直線の光導波路と、 レーザダイオード或いは受光素子の内の他方と光学フィ
    ルタの間に介在する直線の光導波路とを具備することを
    特徴とする2光合分波器モジュール。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載される2光合分波器モジ
    ュールにおいて、 直線の光導波路を光ファイバにより構成したことを特徴
    とする2光合分波器モジュール。
  3. 【請求項3】 請求項1および請求項2の内の何れかに
    記載される2光合分波器モジュールにおいて、 光入出射軸延長線上において光学フィルタに対向配置さ
    れた受光素子および光入出射軸延長線に直交する方向に
    おいて光学フィルタに対向配置されたレーザダイオード
    を有し、 受光素子に入射する光のp偏光とs偏光の透過率がほぼ
    等しく透過率が高い誘電体多層膜フィルタより成ること
    を特徴とする2波長合分波器モジュール。
  4. 【請求項4】 請求項1および請求項2の内の何れかに
    記載される2波長合分波器モジュールにおいて、 光入出射軸延長線上において光学フィルタに対向配置さ
    れたレーザダイオードおよび光入出射軸延長線に直交す
    る方向において光学フィルタに対向配置された受光素子
    を有し、 受光素子に入射する光のp偏光とs偏光の反射率がほぼ
    等しく反射率が高い誘電体多層膜フィルタより成ること
    を特徴とする2波長合分波器モジュール。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008152194A (ja) * 2006-12-20 2008-07-03 Tecdia Kk 光送受信モジュール

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