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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバによってケース内に導いた光を受光素子で受光し、その受光信号に対する処理を行なう光モジュールにおいて、簡単な構造で性能を高くするための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
光通信機器や光測定機器には、光ファイバによってケース内に導いた光を受光素子で受光し、その受光信号に対する増幅処理等を行なう光モジュールが用いられている。
【0003】
図12、図13は、この種の機器に用いられる従来の光モジュール10の構造を示している。
【0004】
この光モジュール10は、金属で密閉された略直方体状のケース11を有している。
【0005】
ケース11は、上面側が開口された箱型のシャーシ12と、そのシャーシ12の上面側を塞ぐカバー13とによって構成されている。シャーシ12は、長方形の底板12a、底板12aの前後の縁部から直角を成すように立設された前板12bおよび後板12c、底板12aの左右の縁部から直角を成すように立設された側板12d、12eと有している。
【0006】
シャーシ12の前板12bには、外部からケース11内に光を導く光ファイバ14が直交貫通している。
【0007】
シャーシ12内の光ファイバ14は、支持部材15によって底板12bから一定の高さで、側板12d、12cと平行になるように支持されている。
【0008】
光ファイバ14によって導かれた光は、受光素子16の一面16a側に入射される。
【0009】
受光素子16は、例えばAPD(アバランシェフォトダイオード)であり、一面16a側の所定位置の受光部17に入射された光のパワーに対応した電流を、反対面16b側に設けられた電極18、19を介して出力する。
【0010】
この受光素子16は、シャーシ12の底板12aに立設された平板状の第1のチップキャリア20の一面20a側に固定されている。受光素子16の固定位置は、その一面16a側の受光部17の高さが、光ファイバ14の高さと一致するように設定されている。
【0011】
第1のチップキャリア20は、絶縁性を有するセラミック基板等からなり、その一面20a側には受光素子16の2つの電極18、19にそれぞれ接触可能な導電パターン21、22が形成されており、受光素子16は、一面16aを光ファイバ14にほぼ直交させた状態で、電極18、19を導電パターン21、22にそれぞれハンダ付けされて、固定されている。
【0012】
第1のチップキャリア20の背後には、絶縁性を有するセラミック基板等からなる平板状の第2のチップキャリア23が配置されている。
【0013】
第2のチップキャリア23は、下面23a側をシャーシ12の底板12aに接合させた状態で固定され、その上面23bの前端部には、受光素子16の出力電流を電圧信号に変換して増幅するための処理回路子24が固定されている。
【0014】
この処理回路24と第1のチップキャリア20の導電パターン21との間は、ボンディングワイヤ25を介して接続されている。なお、導電パターン22はバイアス電源ライン(図示せず)に接続されている。
【0015】
また、処理回路24は、第2のチップキャリア23の上面23bに形成されたストリップ線路26の一端側にボンディングワイヤ27を介して接続され、ストリップ線路26の他端側は、シャーシ12の後板12cを貫通する出力端子28に接続されている。
【0016】
なお、この光モジュール10のケース11内における光ファイバ14の向きと、第1のチップキャリア20の位置は、光ファイバ14から出射された光が受光素子16の一面16a側の受光部17に入射されるように設定されている。
【0017】
このように構成された光モジュール20では、光ファイバ14に入射された光がケース11内に導かれて、第1のチップキャリア20に固定された受光素子16の受光部17に入射し、その光のパワーに対応した電流がボンディングワイヤ25を介して第2のチップキャリア23上の処理回路24に入力され、その電流が処理回路24によって電圧信号に変換され増幅されて、ボンディングワイヤ27、ストリップ線路26を介して出力端子28から出力される。
【0018】
なお、この光モジュール10の受光素子16および処理回路子24に対する電源供給は、シャーシ12の側板12c、12dを貫通するように設けられた複数の端子(図示せず)を介してなされる。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、シャーシ12内に立設された第1のチップキャリア20の一面に受光素子16を固定し、その出力信号を、シャーシ12に寝かせるように固定された第2のチップキャリア23上の処理回路24で処理する構造の光モジュール10では、受光素子16と処理回路24との間の接続長が長くなり、しかも、受光素子16と処理回路24との間はインピーダンスが高いため、その間に大きな寄生インダクタンスが生じ、この寄生インダクタンスあるいは寄生インダクタンスと受光素子の内部容量とで形成される遅延回路によって、光を変調している信号成分を少ない歪みで処理回路24に効率よく供給することができず、変調に使用する周波数の上限が低くなってしまうという問題がある。
【0020】
例えば、受光素子の内部容量が150pFで、受光対象が10Gbps(ビット周期100ps)のデータで変調された光の場合、接続長が0.4mmのとき寄生インダクタンスLが0.4nHとなり、そのときの郡遅延時間は約6psとなる。この郡遅延時間6psは、ビット周期100psの約1/16で無視し得るが、接続長が0.8mm増加して1.2mmになると、寄生インダクタンスLが1.2nHとなり、そのときの郡遅延時間は約19psとなり、ビット周期100psの約1/5となり、波形を歪み無く伝達することが困難となる。
【0021】
また、平板状の第1のチップキャリア20は、狭い端面でシャーシ12の底板12aに接した状態で立てて固定する必要があり、その固定作業が煩雑で、機械的な強度が不十分となり、信頼性に欠けるという問題があった。
【0022】
この問題を解決するために、例えば図14、図15に示す光モジュール10′のように、チップキャリア23を前方に延長し、その上面23bに導電パターン21、22を設け、その導電パターン21、22の上に受光素子16の電極18、19をハンダ付け固定するとともに、光ファイバ14によって導かれた光を、反射体29によって反射させて受光素子16の一面16aの受光部17に入射させることも考えられる。
【0023】
しかし、このように反射体29を用いた構造の光モジュール10′では、チップキャリア23の上方で反射体29を保持する構造(図示せず)が必要となり、しかも、光ファイバ14から受光素子16の受光部17に至る光軸合わせが非常に煩雑になるという問題がある。
【0024】
本発明は、これらの問題を解決し、簡単な構造で、高い変調周波数まで対応でき、信頼性が高い光モジュールを提供することを目的としている。
【0025】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項1の光モジュールは、
一面側が開口された箱型のシャーシ(32)と、該シャーシの開口された一面側を塞ぐカバー(33)とによって構成されたケース(31)と、
前記シャーシの側面にほぼ直交するように貫通し、前記ケースの外部から内部に光を導く光ファイバ(34)と、
前記ケース内に固定されたチップキャリア(40)と、
前記チップキャリアに固定され、前記光ファイバによって前記ケース内に導かれた光を受光するための受光素子(36)と、
前記チップキャリアに固定され、前記受光素子の出力信号に対する処理を行なうための処理回路(44)とを有する光モジュールにおいて、
前記チップキャリアは、前記シャーシの前記光ファイバとほぼ平行な内壁面に接した状態で当該チップキャリアを保持する第1の面(40a)と、該第1の面に対して所定の角度をなし前記受光素子を実装するための第2の面(40b)と、該第2の面に隣接し前記処理回路を実装するための第3の面(40c)とを有し、前記第1の面を前記光ファイバとほぼ平行な前記シャーシの内壁面に接した状態で、且つ前記第2の面を前記光ファイバの端面に対向させた状態で固定されており、
該チップキャリアの前記第2の面に前記受光素子が固定され、前記チップキャリアの前記第3の面に前記処理回路が固定され、前記受光素子と前記処理回路との間が導電材(41、45)を介して接続されていることを特徴としている。
【0026】
また、本発明の請求項2の光モジュールは、請求項1の光モジュールにおいて、
前記光ファイバによって前記ケース内に導かれた光の光軸が前記受光素子の受光面に対して90度より所定角度ずれた状態で入射されるように設定されていることを特徴としている。
【0027】
また、本発明の請求項3の光モジュールは、請求項1の光モジュールにおいて、
前記チップキャリアの前記受光素子が固定されている部分と前記処理回路が固定されている部分との間に断熱層(43)が形成されていることを特徴としている。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1、図2は、本発明を適用した光モジュール30の構造を示している。
【0029】
これらの図において、光モジュール30は、金属で密閉された略直方体状のケース31を有している。ケース31は、上面側が開口された矩形箱型のシャーシ32と、シャーシ32の上面側を塞ぐ矩形のカバー33とによって構成されている。シャーシ32は、長方形の底板32a、底板32aの前後の縁部から直角を成すように立設された前板32bおよび後板32c、底板32aの左右の縁部から直角を成すように立設された側板32d、32eと有している。
【0030】
シャーシ32の前板32bには、外部からケース31内に光を導く光ファイバ34が直交貫通している。
【0031】
シャーシ32内の光ファイバ34は、支持部材35によって底板32bから一定の高さで、側板32d、32cと平行になるように支持されている。
【0032】
光ファイバ34によって導かれた光は、受光素子36の一面36aに入射される。
【0033】
受光素子36は、例えばAPD(アバランシェフォトダイオード)であり、一面36a側の所定位置の受光部37に入射された光のパワーに対応した電流を、反対面36b側に設けられた電極38、39(一方はアノード電極、他方はカソード電極)を介して出力する。
【0034】
この受光素子36は、チップキャリア40に固定されている。
チップキャリア40は、絶縁性を有するセラミックやアルミナ等からなり、光ファイバ34とほぼ平行なシャーシ32の内壁面(底板32a)に接した状態でこのチップキャリア40自体の姿勢を安定に保持するのに必要な広さを有する下面40a(第1の面)と、下面40aに対してほぼ90度の角度をなし受光素子36の実装に必要な広さを有する前面40b(第2の面)と、前面40bに隣接し後述する処理回路44の実装に必要な広さを有する上面40c(第3の面)とを有する略直方体に形成され、下面40aをシャーシ32の底板32a上に接合させ、前面40bを光ファイバ34の端面に対向させた状態でシャーシ32に固定されている。
【0035】
チップキャリア40の前面40bには、受光素子36の2つの電極38、39にそれぞれ接触可能な導電パターン41、42が形成されており、受光素子36は、その一面36a側を光ファイバ34の端面に対向させ、一面36a側の受光部37の高さが、光ファイバ34の高さと一致する状態で、電極38、39を導電パターン41、42にそれぞれハンダ付けされて固定されている。
【0036】
チップキャリア40の前面40bに形成されている一方の導電パターン41は、前面40bに隣接する上面40cまで延びている。また、他方の導電パターン42は図示しないバイアス電源ラインに接続されている。
【0037】
チップキャリア40の上面40aの前部で、導電パターン41の先端の近くには、受光素子36の出力電流を電圧信号に変換して増幅するための集積化された処理回路44が実装されている。
【0038】
処理回路44と導電パターン41との間はボンディングワイヤ45を介して接続されている。
【0039】
また、処理回路44は、チップキャリア40の上面40cに形成されたストリップ線路46の一端側にボンディングワイヤ47を介して接続され、ストリップ線路46の他端側は、シャーシ32の後板32cを絶縁された状態で貫通する出力端子48に接続されている。なお、この出力端子48の代わりに同軸コネクタを用いる場合もある。
【0040】
また、図示していないが、この光モジュール30の受光素子36および処理回路44に対する電源供給は、シャーシ32の側板32c、32dを絶縁された状態で貫通する複数の端子を介してなされる。
【0041】
このように構成された光モジュール30では、光ファイバ34に入射された光がケース31内に導かれて、チップキャリア40の前面40bに固定された受光素子36の一面36a側の受光部37に入射し、その光のパワーに対応した電流が導電材(導電部41およびボンディングワイヤ45)を介してチップキャリア40の上面40cの処理回路44に入力され、その電流が処理回路44によって電圧信号に変換され、その電圧信号が増幅されて、ボンディングワイヤ47、ストリップ線路46を介して出力端子48から出力される。
【0042】
上記構造の光モジュール30では、受光素子36と処理回路44とを共通の一つのチップキャリア40の前面40bとそれに隣接する上面40cにそれぞれ固定し、その間を導電材を介して接続する構造であるので、その接続長を短くすることができ、高周波(例えば10GHz)の変調成分を効率よく且つ少ない遅延で処理回路44に供給することができる。
【0043】
また、チップキャリア40は、チップキャリア40自体の姿勢を安定に保持するのに必要な広さの下面40aを有する直方体状に形成されているので、シャーシ32の底板32aに対する固定が容易で、機械的な強度も十分あり、信頼性が高い。
【0044】
また、光ファイバ34と受光素子36との間だけで光軸合わせをすればよいので、その調整が容易である。
【0045】
なお、上記光モジュール30のチップキャリア40の寸法の一例を示すと、一般的なAPD等の受光素子36の大きさは0.3mm×0.3mm程度で、導電パターン41、42形成のための領域を含めると、チップキャリア40の前面の高さとして要求される寸法は0.5mm以上である。また、チップキャリア40の前面40bの幅は0.3mm以上必要である。
【0046】
一方、処理回路44は通常半導体集積回路の1チップで形成されており、1mm×1mm程度の大きさを有しており、電源ライン用のバイパスコンデンサも実装する必要があるので、ストリップ線路46を含めると上面40aの大きさとしては4mm×4mm程度が必要となる。
【0047】
したがって、このチップキャリア40は、下面40aおよび上面40cが4mm×4mm、前面40bが0.5mm×4mmの広さをもつ直方体であればよい。
【0048】
なお、上記説明では、チップキャリア40の形状を直方体状にしていたが、この形状は種々の変形が可能である。
【0049】
例えば、図3、図4に示している光モジュール30′のように、全体として直方体状のチップキャリア40の前部に、上面40cから下面40a側へ向かって所定幅の溝43を所定深さで形成して、処理回路44が発生する熱の受光素子36への伝達を阻止する空気による断熱層を形成することができる。なお、この溝43に他の断熱材を挿入してもよい。
【0050】
このように、チップキャリア40の受光素子36が固定されている部分と処理回路44が固定されている部分との間に溝43等による断熱層を形成することで、処理回路44が発生した熱が受光素子36に伝達されにくくなり、受光素子36の温度上昇による増倍率変動を防止することができる。
【0051】
また、チップキャリア40の前面40bは、下面40aに対して90度をなすように設定されていてもよいが、図5に示しているように、下面40aに対して90度より僅か(1度〜数度程度)に小さい(あるいは大きくてもよい)角度αをなすよう傾いて形成してもよい。
【0052】
このように前面40bを下面40aに対して90度より僅かに小さくあるいは大きく形成すると、前面40bに固定されている受光素子36の一面36a側も下面40aに対してその前面40bと同一角度で固定され、光ファイバ34から出射される光の光軸に対して90度より僅かに傾いた状態となる。
【0053】
このため、光ファイバ34から受光素子36に出射された光の反射成分Rが光ファイバ34側に戻ることがなく、その戻り光によって光源動作に悪影響を与えるという現象を防止することができる。
【0054】
また、光ファイバ34への反射光の戻りを防止する方法としては、上記のように、チップキャリア40の下面40aに対して前面40bを90度より僅かに小さい(あるいは大きい)角度に設定する方法だけでなく、光ファイバ34によってケース31内に導かれた光の光軸が受光素子36の受光面に対して90度より所定角度ずれた状態で入射されるように設定すればよい。
【0055】
例えば、下面40aに対して90度の角度をなす前面40bをシャーシ32の一方の側板側へ僅かに向けたり、下面40aに対して90度の角度をなし且つ光軸に直交する前面40bに対して、受光素子36自体の固定角度を平行状態から僅かに傾いた状態にしたり、さらには、ケース31内の光ファイバ34を、その軸方向が受光素子36の受光面に対して傾くように支持してもよい。
【0056】
上記した光モジュール30、30′では全体として直方体状のチップキャリア40を用いていたが、チップキャリア全体の形状は、光ファイバ34とほぼ平行なシャーシ32の内壁面に接した状態でチップキャリア自体の姿勢を安定に保持するのに必要な広さを有する第1の面と、その第1の面に対してほぼ90度の角度をなし受光素子36の実装に必要な広さを有する第2の面と、その第2の面に隣接し処理回路44の実装に必要な広さを有する第3の面とを有するものであれば任意であり、例えば、チップキャリア全体の形状を三角柱や五角柱等の角柱体にしてもよい。
【0057】
この場合、例えば、角柱体の三角形や五角形等の底面を前記第1の面、その底面に隣接する長方形状の一つの側面を第2の面、第2の面に隣接する上面または他の側面を第3の面とする。また、一つの側面を第1の面、その側面に対して90度の角度をなすに他の側面(8角柱等の場合)または三角形や五角形等の上面を第2の面、第2の面に隣接する他の側面または三角形や五角形等の底面を第3の面とすればよい。
そして、前記同様に、第1の面をシャーシ32の底板32aに接合させ、第2の面に受光素子36を固定し、第3の面に処理回路44を固定し、両者の間を導電材を介して接続すればよい。
【0058】
また、前記光モジュール30では、処理回路44と出力端子48の間にストリップ線路46を設けていたが、図6、図7に示す光モジュール50のように、ケース31、チップキャリア40を短縮し、ストリップ線路46を省略して、処理回路44と出力端子48の間をボンデングワイヤ47で接続したり、あるいは図示しないが、処理回路44に出力端子48を直結してもよい。
【0059】
また、前記光モジュール30では、チップキャリア40の第3の面を上面40cとし、その上面40cに処理回路44を固定していたが、チップキャリア40の前面40bに隣接する一つの側面に処理回路44を固定してもよい。
【0060】
また、図8、図9に示す光モジュール60のように、チップキャリア40の後部に低段部40d(高段部でもよい)を設け、この低段部40dの上にストリップ線路46を設け、ストリップ線路46と処理回路44の間をボンディングワイヤ47で接続してもよい。
【0061】
この場合、段差の分だけ接続長が延びるが、処理回路44とストリップ線路46のインピーダンスは低い(例えば50Ω)ので、この接続長の増加による信号遅延は無視できる。
【0062】
ただし、ボンディングワイヤ47の接続部分による反射が起こる可能性があるので、ボンディングワイヤ47の長さは波長に対して無視できる程度、例えば波長の1/24以下にすることが望ましく、10GHzの場合の自由空間波長は3cmであるので、ボンディングワイヤ47の長さは1.25mm程度以下にすればよい。
【0063】
また、図10、図11に示す光モジュール70のように、横向き凹状に形成されたチップキャリア40を用いることもできる。このような横向き凹状のチップキャリア40を用いた場合、チップキャリア自体の表面積が多くなり、放熱効果が高くなる。また、凹部49の内側表面に金属膜を被着することで、より放熱効果を高くすることができる。
【0064】
また、前記した各光モジュールは、受光素子の出力信号に対する電圧変換処理と増幅処理を行い、その増幅した信号を出力するものであったが、本発明は、光ファイバによってケース内に導いた光を受光素子で受光し、その出力信号に対する各種の処理を行なう処理回路を有する他の光モジュール、例えば、受光素子の出力信号を増幅して波形整形して2値化し、その2値化された信号で強度変調した光を出射する中継用の光モジュール等にも同様に適用することができる。
【0065】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光モジュールは、シャーシの光ファイバとほぼ平行な内壁面に接した状態で当該チップキャリアを保持するための第1の面と、その第1の面に対して所定の角度をなし受光素子を実装するための第2の面と、その第2の面に隣接し処理回路を実装するための第3の面とを有するチップキャリアを、その第1の面がケース内に光ファイバとほぼ平行なシャーシの内壁面に接し、第2の面が光ファイバの端面に対向した状態でシャーシ内に固定し、そのチップキャリアの第2の面に受光素子を固定し、第3の面に処理回路を固定し、受光素子と処理回路との間を導電材を介して接続している。
【0066】
このため、簡単な構造で、受光素子と処理回路の間の接続長を短くすることができ、高周波の変調成分を効率よく且つ少ない遅延で処理回路に供給することができる。
【0067】
また、チップキャリアの第1の面は、光ファイバとほぼ平行なシャーシの内壁面に接した状態で当該チップキャリアを保持できるようになっているため、チップキャリアをシャーシの内壁に安定した状態で固定でき、固定作業が容易で、機械的な強度も十分となり、信頼性が高い。また、光ファイバと受光素子との間だけで光軸合わせをすればよく、その調整が容易である。
【0068】
また、受光素子の一面が、光ファイバによってケース内に導かれた光の光軸に対して完全に直交しておらず、僅かな傾きをもたせたものでは、光ファイバから受光素子に出射された光の反射成分が光ファイバ側に戻ることがなく、その戻り光によって光源動作に悪影響を与えるという現象を防止することができる。
【0069】
また、チップキャリアの受光素子が固定されている部分と処理回路が固定されている部分との間に断熱層を設けたものでは、処理回路が発生した熱が受光素子に伝達されにくくなり、受光素子の温度上昇による増倍率変動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の平面図
【図2】図1のA−A線断面図
【図3】実施形態の変形例を示す図
【図4】図3のB−B線断面図
【図5】光軸と受光素子の面との関係を示す図
【図6】実施形態の変形例を示す図
【図7】図6のC−C線断面図
【図8】実施形態の他の変形例を示す図
【図9】図8のD−D線断面図
【図10】実施形態の他の変形例を示す図
【図11】図10のE−E線断面図
【図12】従来装置の構造を示す図
【図13】図12のF−F線断面図
【図14】別の従来装置を示す図
【図15】図14のG−G線断面図
【符号の説明】
30、30′、50、60……光モジュール、31……ケース、32……シャーシ、33……カバー、34……光ファイバ、35……支持部材、36……受光素子、37……受光部、38、39……電極、40……チップキャリア、40a……下面(第1の面)、40b……前面(第2の面)、40c……上面(第3の面)、41、42……導電パターン、43……溝、44……処理回路、45……ボンディングワイヤ、46……ストリップ線路、47……ボンディングワイヤ、48……出力端子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for improving performance with a simple structure in an optical module that receives light guided into an case by an optical fiber with a light receiving element and processes the received light signal.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Optical communication devices and optical measurement devices use an optical module that receives light guided into a case by an optical fiber with a light receiving element and performs an amplification process or the like on the received light signal.
[0003]
12 and 13 show the structure of a conventional
[0004]
The
[0005]
The case 11 includes a box-
[0006]
An
[0007]
The
[0008]
The light guided by the
[0009]
The
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
Behind the
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
Note that the direction of the
[0017]
In the
[0018]
Power is supplied to the
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, the
[0020]
For example, when the internal capacitance of the light receiving element is 150 pF and the light receiving target is light modulated by data of 10 Gbps (bit period 100 ps), the parasitic inductance L becomes 0.4 nH when the connection length is 0.4 mm, The county delay time is about 6 ps. This group delay time of 6 ps can be neglected at about 1/16 of the bit period of 100 ps. However, when the connection length increases by 0.8 mm to 1.2 mm, the parasitic inductance L becomes 1.2 nH, and the group delay at that time becomes 1.2 nH. The time is about 19 ps, which is about 1/5 of the bit period of 100 ps, and it is difficult to transmit the waveform without distortion.
[0021]
In addition, the
[0022]
In order to solve this problem, for example, an optical module 10 'shown in FIGS. 14 and 15, a
[0023]
However, in the optical module 10 'having the structure using the
[0024]
An object of the present invention is to solve these problems and to provide an optical module having a simple structure, capable of coping with high modulation frequencies, and having high reliability.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an optical module according to
A case (31) constituted by a box-shaped chassis (32) having an open side and a cover (33) for closing the open side of the chassis;
An optical fiber (34) that penetrates substantially orthogonally to the side surface of the chassis and guides light from outside to inside the case;
A chip carrier (40) fixed in the case;
A light receiving element (36) fixed to the chip carrier and receiving light guided into the case by the optical fiber;
An optical module fixed to the chip carrier and having a processing circuit (44) for performing processing on an output signal of the light receiving element;
The chip carrier forms a predetermined angle with a first surface (40a) holding the chip carrier in contact with an inner wall surface of the chassis substantially parallel to the optical fiber, with respect to the first surface. A second surface (40b) for mounting the light receiving element; and a third surface (40c) adjacent to the second surface for mounting the processing circuit, wherein the first surface is provided. Is fixed in a state of being in contact with the inner wall surface of the chassis substantially parallel to the optical fiber, and with the second surface facing the end surface of the optical fiber,
The light receiving element is fixed to the second surface of the chip carrier, the processing circuit is fixed to the third surface of the chip carrier, and a conductive material (41, 42) is provided between the light receiving element and the processing circuit. 45).
[0026]
The optical module according to
The optical fiber is set so that an optical axis of light guided into the case by the optical fiber is incident on the light receiving surface of the light receiving element at a predetermined angle shifted from 90 degrees.
[0027]
The optical module according to
A heat insulating layer (43) is formed between a portion of the chip carrier where the light receiving element is fixed and a portion where the processing circuit is fixed.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show a structure of an
[0029]
In these figures, the
[0030]
An
[0031]
The
[0032]
The light guided by the
[0033]
The
[0034]
The
The
[0035]
On the front surface 40b of the
[0036]
One conductive pattern 41 formed on the front surface 40b of the
[0037]
At the front of the upper surface 40a of the
[0038]
The
[0039]
The
[0040]
Although not shown, power is supplied to the
[0041]
In the
[0042]
In the
[0043]
In addition, since the
[0044]
Further, since the optical axis need only be adjusted between the
[0045]
In addition, as an example of the size of the
[0046]
On the other hand, the
[0047]
Therefore, the
[0048]
In the above description, the shape of the
[0049]
For example, like the
[0050]
As described above, by forming a heat insulating layer such as the
[0051]
The front surface 40b of the
[0052]
When the front surface 40b is formed slightly smaller or larger than 90 degrees with respect to the lower surface 40a, the one surface 36a of the
[0053]
Therefore, it is possible to prevent the reflection component R of the light emitted from the
[0054]
As a method for preventing the reflected light from returning to the
[0055]
For example, the front surface 40b that forms an angle of 90 degrees with the lower surface 40a is slightly directed toward one side plate of the
[0056]
Although the above-described
[0057]
In this case, for example, the bottom surface of a prism, such as a triangle or a pentagon, is the first surface, the one rectangular side surface adjacent to the bottom surface is the second surface, the upper surface adjacent to the second surface, or another side surface. Is the third surface. In addition, one side surface is a first surface, and another side surface (in the case of an octagonal prism or the like) or an upper surface such as a triangle or a pentagon is a second surface or a second surface at an angle of 90 degrees with the side surface. The third surface may be another side surface adjacent to or a bottom surface such as a triangle or a pentagon.
Then, as described above, the first surface is joined to the bottom plate 32a of the
[0058]
In the
[0059]
In the
[0060]
Also, as in the
[0061]
In this case, the connection length is extended by the step, but the impedance of the
[0062]
However, since there is a possibility that reflection may occur at the connection portion of the
[0063]
Further, like the
[0064]
In addition, each of the above-described optical modules performs a voltage conversion process and an amplification process on an output signal of the light receiving element and outputs the amplified signal. Is received by the light receiving element, and another optical module having a processing circuit for performing various processings on the output signal, for example, the output signal of the light receiving element is amplified, waveform-shaped and binarized, and the binarized signal is output. The present invention can be similarly applied to a relay optical module that emits light whose intensity is modulated by a signal.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, the optical module of the present invention has the first surface for holding the chip carrier in a state of being in contact with the inner wall surface substantially parallel to the optical fiber of the chassis, and the first surface for holding the chip carrier. A chip carrier having a predetermined angle, a second surface for mounting the light receiving element, and a third surface adjacent to the second surface for mounting the processing circuit, wherein the first surface is The case is in contact with the inner wall surface of the chassis substantially parallel to the optical fiber in the case, is fixed in the chassis with the second surface facing the end surface of the optical fiber, and the light receiving element is fixed on the second surface of the chip carrier. The processing circuit is fixed to the third surface, and the light receiving element and the processing circuit are connected via a conductive material.
[0066]
Therefore, with a simple structure, the connection length between the light receiving element and the processing circuit can be shortened, and a high-frequency modulation component can be efficiently supplied to the processing circuit with a small delay.
[0067]
Further, since the first surface of the chip carrier can hold the chip carrier in a state of being in contact with the inner wall surface of the chassis substantially parallel to the optical fiber, the chip carrier can be stably mounted on the inner wall of the chassis. It can be fixed, the fixing work is easy, the mechanical strength is sufficient, and the reliability is high. Further, the optical axis needs to be aligned only between the optical fiber and the light receiving element, and the adjustment is easy.
[0068]
In addition, one surface of the light receiving element is not completely orthogonal to the optical axis of the light guided into the case by the optical fiber, and the light with a slight inclination is emitted from the optical fiber to the light receiving element. The phenomenon that the reflected component of light does not return to the optical fiber side and the return light adversely affects the operation of the light source can be prevented.
[0069]
Further, in the case where a heat insulating layer is provided between the portion of the chip carrier where the light receiving element is fixed and the portion where the processing circuit is fixed, the heat generated by the processing circuit is less likely to be transmitted to the light receiving element, and It is possible to prevent a change in multiplication factor due to a rise in the temperature of the element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1. FIG. 3 is a diagram showing a modification of the embodiment. FIG. FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an optical axis and a surface of a light receiving element. FIG. 6 is a diagram showing a modification of the embodiment. FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. FIG. 9 is a sectional view taken along line DD of FIG. 8; FIG. 10 is a view showing another modified example of the embodiment; FIG. 11 is a sectional view taken along line EE of FIG. 10; FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line FF of FIG. 12; FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line GG of FIG. 14; FIG.
30, 30 ', 50, 60 ... optical module, 31 ... case, 32 ... chassis, 33 ... cover, 34 ... optical fiber, 35 ... support member, 36 ... light receiving element, 37 ... light receiving Part, 38, 39 ... electrode, 40 ... chip carrier, 40a ... lower surface (first surface), 40b ... front surface (second surface), 40c ... upper surface (third surface), 41, 42 conductive pattern, 43 groove, 44 processing circuit, 45 bonding wire, 46 strip line, 47 bonding wire, 48 output terminal
Claims (3)
前記シャーシの側面にほぼ直交するように貫通し、前記ケースの外部から内部に光を導く光ファイバ(34)と、
前記ケース内に固定されたチップキャリア(40)と、
前記チップキャリアに固定され、前記光ファイバによって前記ケース内に導かれた光を受光するための受光素子(36)と、
前記チップキャリアに固定され、前記受光素子の出力信号に対する処理を行なうための処理回路(44)とを有する光モジュールにおいて、
前記チップキャリアは、前記シャーシの前記光ファイバとほぼ平行な内壁面に接した状態で当該チップキャリアを保持する第1の面(40a)と、該第1の面に対して所定の角度をなし前記受光素子を実装するための第2の面(40b)と、該第2の面に隣接し前記処理回路を実装するための第3の面(40c)とを有し、前記第1の面を前記光ファイバとほぼ平行な前記シャーシの内壁面に接した状態で、且つ前記第2の面を前記光ファイバの端面に対向させた状態で固定されており、
該チップキャリアの前記第2の面に前記受光素子が固定され、前記チップキャリアの前記第3の面に前記処理回路が固定され、前記受光素子と前記処理回路との間が導電材(41、45)を介して接続されていることを特徴とする光モジュール。A case (31) constituted by a box-shaped chassis (32) having an open side and a cover (33) for closing the open side of the chassis;
An optical fiber (34) that penetrates substantially perpendicularly to the side surface of the chassis and guides light from outside to inside the case;
A chip carrier (40) fixed in the case;
A light receiving element (36) fixed to the chip carrier and receiving light guided into the case by the optical fiber;
An optical module fixed to the chip carrier and having a processing circuit (44) for performing processing on an output signal of the light receiving element;
The chip carrier forms a predetermined angle with a first surface (40a) holding the chip carrier in contact with an inner wall surface of the chassis substantially parallel to the optical fiber, with respect to the first surface. A second surface (40b) for mounting the light receiving element; and a third surface (40c) adjacent to the second surface for mounting the processing circuit, wherein the first surface is provided. Is fixed in a state of being in contact with the inner wall surface of the chassis substantially parallel to the optical fiber, and with the second surface facing the end surface of the optical fiber,
The light receiving element is fixed to the second surface of the chip carrier, the processing circuit is fixed to the third surface of the chip carrier, and a conductive material (41, 42) is provided between the light receiving element and the processing circuit. 45) An optical module, wherein the optical module is connected to the optical module.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002281813A JP2004117902A (en) | 2002-09-26 | 2002-09-26 | Optical module |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2004117902A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006086285A (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Mitsubishi Electric Corp | Optical semiconductor device |
JP2010034298A (en) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Kyocera Corp | Subcarrier for light-receiving element, and optical semiconductor device |
-
2002
- 2002-09-26 JP JP2002281813A patent/JP2004117902A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006086285A (en) * | 2004-09-15 | 2006-03-30 | Mitsubishi Electric Corp | Optical semiconductor device |
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