JP2003167170A - 光伝送モジュール及びその製造方法 - Google Patents

光伝送モジュール及びその製造方法

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JP2003167170A
JP2003167170A JP2001367216A JP2001367216A JP2003167170A JP 2003167170 A JP2003167170 A JP 2003167170A JP 2001367216 A JP2001367216 A JP 2001367216A JP 2001367216 A JP2001367216 A JP 2001367216A JP 2003167170 A JP2003167170 A JP 2003167170A
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optical fiber
optical
light
optical axis
emitting element
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Koji Kumagai
幸治 熊谷
Ryuta Takahashi
龍太 高橋
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Hitachi Cable Ltd
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Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数を減少させて低コスト化を図ると共
に実装時間を短縮させ、かつ装置の小型化と個々の回路
設計の容易化を可能にする光伝送モジュール及びその製
造方法を提供する。 【解決手段】 光ファイバの先端部が挿入されて固定さ
れるための筐体104と、この筐体104内に、上記光
ファイバの光軸を遮ると共にこの光軸に対して所定の角
度に傾斜して設けられた波長合分波フィルタ102と、
この波長合分波フィルタ102の反射面側に設けられた
受光素子108と、上記波長合分波フィルタ102の透
過側に設けられた発光素子105とを有する光伝送モジ
ュール及びその製造方法において、上記筐体104の光
ファイバの挿入部に上記光ファイバの光軸と同軸かつ内
径が上記光ファイバの外径に等しい筒状のフェルール部
101を固定し、上記受光素子108及び上記発光素子
105を、光軸を上記光ファイバの光軸と調芯して設け
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、光通信に用いられ
る光伝送モジュールに係り、特に光トランシーバ用送受
信一体型構造の光伝送モジュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6に、従来の光トランシーバ用送受信
一体型構造の光伝送モジュール内部の側面図を示す。
【0003】図6に示すように、従来の光伝送モジュー
ルは、筐体4内に、先端部を挿入して光ファイバ11を
設け、この光ファイバ11の先端部からその光ファイバ
11の光軸に沿って適宜間隔を隔てて波長合分波フィル
タ2を配し、この波長合分波フィルタ2の透過側に発光
素子部5を配し、さらにその波長合分波フィルタ2の反
射側に受光素子部8を配している。
【0004】発光素子部5は、LDと発光素子用集光レ
ンズ13とで主に構成されており、また受光素子部8
は、PDと受光素子用集光レンズ14とで主に構成され
ており、それぞれの集光レンズ13,14で光信号を平
行光に変換している。
【0005】また、光ファイバ11と波長合分波フィル
タ2との間に光ファイバ11からの光を平行な光に変換
するコリメート用レンズ12を配置し、光ファイバ11
より出射した光信号を集光させて波長合分波フィルタ2
に出射したり、発光素子部5より出射した光信号を集光
させて光ファイバ11に入射させている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術には以下に示すような課題があった。
【0007】1)コリメート用レンズ12、発光素子用
集光レンズ13、受光素子用集光レンズ14を使用する
ため、計3個のレンズが必要となり、その分コストが高
くなるだけでなく、回路設計を行う際に、発光素子部
5、受光素子部8、光ファイバ11及び各レンズ間の調
芯を行う必要がある。この調芯には時間が掛かるため、
光伝送モジュールの実装に長時間を要する。
【0008】2)発光素子部5より出射した光信号を集
光し光ファイバ11に入射させるコリメート用レンズ1
2を配置しているため、コリメートされた光中にフィル
タ等の部品を挿入するのは容易であるが、コリメート光
距離分だけ光モジュール構造として長くなり、光モジュ
ールの小型化が困難である。
【0009】3)筐体4と二つの光素子部5,8はそれ
ぞれ金属で形成され、また溶接接続を行うため、発光素
子部5と受光素子部8とが電気的に分離されておらず、
LD駆動回路及びPD駆動回路の設計が複雑かつ困難で
ある。
【0010】そこで、本発明の目的は、部品点数を減少
させて低コスト化を図ると共に実装時間を短縮させ、か
つ装置の小型化と個々の回路設計の容易化を可能にする
光伝送モジュール及びその製造方法を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1の発明は、光ファイバの先端部が挿入されて
固定されるための筐体と、この筐体内に、上記光ファイ
バの光軸を遮ると共にこの光軸に対して所定の角度に傾
斜して設けられた波長合分波フィルタと、この波長合分
波フィルタの反射面側に設けられた受光素子と、上記波
長合分波フィルタの透過側に設けられた発光素子とを有
する光伝送モジュールにおいて、上記受光素子及び上記
発光素子は光軸が上記光ファイバの光軸と調芯されてお
り、上記筐体の光ファイバの挿入部に上記光ファイバの
光軸と同軸かつ内径が上記光ファイバの外径に等しい筒
状のフェルール部が固定されているものである。
【0012】請求項2の発明は、上記波長合分波フィル
タは上記光ファイバの光軸に対して45度に傾斜して固
定されているものである。
【0013】請求項3の発明は、上記発光素子はこの発
光素子と調芯された発光素子用集光レンズが固定された
パッケージにより封止されており、かつ上記受光素子は
この受光素子と調芯された受光素子用集光レンズが固定
された受光素子用パッケージにより封止されていると共
に、それら発光素子用パッケージと受光素子用パッケー
ジは、それぞれ上記筐体との間を絶縁する絶縁カラーが
被せられているものである。
【0014】請求項4の発明は、光ファイバの光軸と同
軸かつ内径がこの光ファイバの外径に等しい筒状のフェ
ルール部を筐体の光ファイバ挿入部に固定し、このフェ
ルール部に調芯用の光ファイバを挿入すると共に、上記
筐体内に上記フェルール部の中心軸と交差するように波
長合分波フィルタを固定し、上記筐体の波長合分波フィ
ルタの反射面側に受光素子を挿入して上記光ファイバの
光軸と調芯し固定すると共に、上記筐体の波長合分波フ
ィルタの透過側に発光素子を挿入して上記光ファイバの
光軸と調芯し固定した後、上記調整用の光ファイバを上
記フェルール部から抜き出す方法である。
【0015】上記構成によれば、各部材は光軸が一致し
た状態で固定されているため、筐体に設けられる光ファ
イバから出射した光は、平行光のまま受光素子に入射さ
れると共に、発光素子を出射した光は、平行光のまま光
ファイバに入射される。これにより、コリメート用レン
ズを設ける必要がなくなり、装置を小型化できる。
【0016】さらに、絶縁カラーにより半導体レーザ用
駆動回路及び受光ダイオード用駆動回路とを電気的に分
離することが可能になり、個々の回路設計が容易にな
る。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適一実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。
【0018】図1に、本発明にかかる光トランシーバ用
送受信一体型構造の光伝送モジュール内部の側面図を示
す。
【0019】図1に示すように、この光伝送モジュール
は、筐体104に、光ファイバを固定するためのフェル
ール部101と、光ファイバからの光信号を反射・透過
させる波長合分波フィルタ102と、光ファイバからの
光信号を入力する受光素子部108と、光ファイバに光
信号を出力する発光素子部105とが設けられている。
【0020】筐体104は、一方にフェルール部101
を接続するフェルール用開口部を有すると共に他方に発
光素子部105を接続するための発光素子用開口部を有
する円筒状に形成されており、さらに側面に、波長合分
波フィルタ102を挿入するためのフィルタ挿入穴と、
受光素子部108を接続するための受光素子用開口部が
形成されている。
【0021】フェルール部101は、内部に、それに固
定される光ファイバの先端部が挿入される挿入穴を有
し、筐体104のフェルール部用開口部と嵌合して固定
できるように、外径が筐体104の内径とほぼ同じ大き
さの円筒状に形成されていると共に外周にストッパ10
1sが形成されている。そして、挿入穴は、所定の深さ
で光ファイバを固定できるように、コアとクラッドから
なる素線のみが挿入される溝101aと素線にジャケッ
トが被覆された心線が挿入される溝101bが形成され
ている。
【0022】波長合分波フィルタ102は、図2(a)
に示すように、その波長合分波フィルタ102の端部を
支持するフィルタ押さえ103により固定されており、
そのフィルタ押さえ103には、図2(b)に示すよう
に、波長合分波フィルタ102を光ファイバの光軸に対
して45度の角度に傾斜して固定できるように、筐体1
04の挿入穴と嵌合する嵌合部103aが形成されてい
る。
【0023】受光素子部108は、PDが、その光軸と
調芯された受光素子用集光レンズ116が設けられたP
Dパッケージ115により収容されている。さらに、P
Dパッケージ115は、筐体104と絶縁させる絶縁カ
ラー109を挟んで筐体104の受光素子用開口部と接
続するためのLDカラー110が被せられており、この
LDカラー110が、溶接により、波長合分波フィルタ
102を反射角が90度で反射した光の光軸に光軸を一
致させて固定されている。
【0024】発光素子部105は、LDが、その光軸と
調芯された発光素子用集光レンズ113が設けられたL
Dパッケージ114により収容されている。さらに、L
Dパッケージ114は、ホルダ106により保持されて
いると共に、筐体104と絶縁させる絶縁カラー117
を挟んで筐体104の受光素子用開口部と接続するため
のLDカラー107が被せられており、このLDカラー
107とホルダ106が溶接され、さらにLDカラー1
07が、溶接により、波長合分波フィルタ102を透過
した光の光軸に光軸を一致させて固定されている。
【0025】次に、この光伝送モジュールの製造方法を
作用と共に説明する。
【0026】まず、図2(a)、図2(b)に示したよ
うに、フェルール部101と筐体104を接着固定す
る。さらに、波長合分波フィルタ102をフィルタ押さ
え103に接着し、このフィルタ押さえ103を筐体1
04に固定する。
【0027】このとき、フェルール部に調芯用光ファイ
バの先端部を取り付け、その光ファイバの光軸に対して
45度の角度に固定する。
【0028】そして、図3(a)、図3(b)に示すよ
うに、LDパッケージにLDホルダ106を固定し、そ
のホルダ106の上に絶縁カラー109、LDカラー1
07を被せ、集光レンズが取り付けられた部分を筐体1
04内に挿入した後、LDカラー107及び筐体104
をそれぞれチャック121,122で掴んで、波長合分
波フィルタからの透過波長を用いて光軸方向(Z軸)及
び光軸に垂直な方向(X軸,Y軸)に調芯して仮止めす
る。
【0029】調芯後、図4(a)、図4(b)に示すよ
うに、LDホルダ106とLDカラー107との間にY
AGレーザ光を照射して溶接固定し、光軸方向(Z軸)
を固定し、再度光軸に垂直な方向(X軸,Y軸)に調芯
し、LDカラー107と筐体104との間にYAGレー
ザ光を照射して溶接固定する。
【0030】また、図5(a)、図5(b)に示すよう
に、PDパッケージに絶縁カラー、PDカラー110を
被せて集光レンズが取り付けられた部分を筐体104に
挿入する。
【0031】そして、PDカラー110及び筐体104
をチャック123で掴んで、調芯に用いる光を波長合分
波フィルタからの反射波長に変更し、光軸に垂直な方向
に調芯して仮止めした後、PDカラー110と筐体10
4との間にYAGレーザ光を照射して溶接固定する。
【0032】最後に、フェルール部101より調芯用光
ファイバを抜き出して、光伝送モジュールが製造され
る。
【0033】以上説明したように、本発明の各光部材1
02,105,108,113,116は光軸が一致し
た状態で筐体104に固定されているため、それに取り
付けられる光ファイバから出射した光は、平行光のまま
受光素子部108に入射される。また、発光素子部10
5から出射した光は、平行光のまま光ファイバに入射さ
れる。
【0034】これにより、本発明は、従来技術のような
コリメート用レンズを設ける必要がなくなり、装置を小
型化できる。
【0035】さらに、絶縁カラーにより半導体レーザ用
駆動回路と受光ダイオード用駆動回路とが電気的に分離
されているため、個々の回路設計が容易になる。
【0036】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、以下に示
すような優れた効果を発揮する。
【0037】1)コリメート用レンズを設けずに製造が
可能になるため、コストを削減できる。
【0038】2)レンズの調芯は製造時に行われるの
で、実装時間の短縮が図られる。
【0039】3)コリメート用レンズ−光素子LD用集
光レンズ間距離分のスペースを考慮する必要がなくな
り、その結果、光伝送モジュールの小型化が可能にな
る。
【0040】4)発光素子及び受光素子が絶縁カラーで
電気的に分離されているため、LD駆動及びPD駆動の
回路設計を容易にすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる光伝送モジュール内部の側面図
である。
【図2】(a)は図1の光伝送モジュールの中間体の側
面図であり、(b)は図1の光伝送モジュールに設けら
れるフィルタ押さえの上面図である。
【図3】(a)は図1の光伝送モジュールの中間体の正
面図であり、(b)はその側面図である。
【図4】(a)は図1の光伝送モジュールの中間体の正
面図であり、(b)はその側面図である。
【図5】(a)は図1の光伝送モジュールの中間体の正
面図であり、(b)はその側面図である。
【図6】従来の光伝送モジュール内部の側面図である。
【符号の説明】
101 フェルール部 102 波長合分波フィルタ 104 筐体 105 発光素子部(光素子LD) 108 受光素子部(光素子PD) 109 絶縁カラー 113 発光素子用集光レンズ 114 LDパッケージ 115 PDパッケージ 116 受光素子用集光レンズ 117 絶縁カラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H037 AA01 BA03 BA12 CA13 DA03 DA04 DA05 DA18 5F073 AB27 AB28 BA02 BA03 FA07 FA08 FA23 5F088 AA01 BA15 BA16 BB01 JA12 JA14

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ファイバの先端部が挿入されて固定さ
    れるための筐体と、該筐体内に、上記光ファイバの光軸
    を遮ると共に該光軸に対して所定の角度に傾斜して設け
    られた波長合分波フィルタと、該波長合分波フィルタの
    反射面側に設けられた受光素子と、上記波長合分波フィ
    ルタの透過側に設けられた発光素子とを有する光伝送モ
    ジュールにおいて、上記受光素子及び上記発光素子は光
    軸が上記光ファイバの光軸と調芯されており、上記筐体
    の光ファイバの挿入部に上記光ファイバの光軸と同軸か
    つ内径が上記光ファイバの外径に等しい筒状のフェルー
    ル部が固定されていることを特徴とする光伝送モジュー
    ル。
  2. 【請求項2】 上記波長合分波フィルタは上記光ファイ
    バの光軸に対して45度に傾斜して固定されている請求
    項1記載の光伝送モジュール。
  3. 【請求項3】 上記発光素子は該発光素子と調芯された
    発光素子用集光レンズが固定されたパッケージにより封
    止されており、かつ上記受光素子は該受光素子と調芯さ
    れた受光素子用集光レンズが固定された受光素子用パッ
    ケージにより封止されていると共に、それら発光素子用
    パッケージと受光素子用パッケージは、それぞれ上記筐
    体との間を絶縁する絶縁カラーが被せられている請求項
    1又は2記載の光伝送モジュール。
  4. 【請求項4】 光ファイバの光軸と同軸かつ内径が該光
    ファイバの外径に等しい筒状のフェルール部を筐体の光
    ファイバ挿入部に固定し、該フェルール部に調芯用の光
    ファイバを挿入すると共に、上記筐体内に上記フェルー
    ル部の中心軸と交差するように波長合分波フィルタを固
    定し、上記筐体の該波長合分波フィルタの反射面側に受
    光素子を挿入して上記光ファイバの光軸と調芯し固定す
    ると共に、上記筐体の上記波長合分波フィルタの透過側
    に発光素子を挿入して上記光ファイバの光軸と調芯し固
    定した後、上記調整用の光ファイバを上記フェルール部
    から抜き出すことを特徴とする光伝送モジュールの製造
    方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011150082A (ja) * 2010-01-20 2011-08-04 Hitachi Cable Ltd 光モジュール
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