JP2004125976A - Optical transmitter - Google Patents

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JP2004125976A
JP2004125976A JP2002287069A JP2002287069A JP2004125976A JP 2004125976 A JP2004125976 A JP 2004125976A JP 2002287069 A JP2002287069 A JP 2002287069A JP 2002287069 A JP2002287069 A JP 2002287069A JP 2004125976 A JP2004125976 A JP 2004125976A
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optical
light
optical transmitter
semiconductor
connector
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Application number
JP2002287069A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoyuki Yamabayashi
山林 直之
Miki Kuhara
工原 美樹
Hidema Kusaba
草場 秀磨
Moriyasu Shiozawa
塩澤 守康
Akihiro Otaka
大▲高▼ 明浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical transmitter capable of easily allocating wavelengths and reducing the space for installation. <P>SOLUTION: Each of the light emitted from a plurality of semiconductor optical amplifying elements 18 of an optical transmitter 1 is introduced into a plurality of optical waveguides 20, and made into light of different wavelengths, respectively, through Bragg diffraction gratings 20a<SB>1</SB>-20a<SB>n</SB>. An optical connector 2 is connected to the optical transmitter 1 by engaging a guide pin in a guide slot 22, and is optically coupled to any of the plurality of optical waveguides 20. Thus, a particular wavelength of light among the wavelengths different from each other is outputted from the optical transmitter 1. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光送信器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、図7に示されるように、局側100と加入者側200との通信を波長多重された光信号により行うことが知られている。この通信方式では、それぞれ異なる波長の光を出力する複数の光送信器210とそれら波長の光を合波する光合波器220とが加入者側200に設置され、それぞれ異なる波長の光を入力する複数の光受信器110とそれら波長の光を分波する光分波器120とが局側100に設置されている。
【0003】
各光送信器210からの光は、光合波器220により合波され、光ファイバ300を伝達し、局側100の光分波器120により分波され、それぞれの光受信器110に到達する。これにより、加入者間にクロストークが無く通信が可能となっている。
【0004】
しかし、この通信方式では以下に示す欠点がある。すなわち、加入者数や加入者の居住に変更等があると、光送信器210からの光信号の割り当てを変更する場合がある。もともと光信号は異なる波長が加入者ごとに割り当られているため、割り当てを変更するとなると作業は非常に煩雑なものとなってしまう。
【0005】
そこで、各加入者宅に異なる波長の光を出力する複数の光送信器を設置することが考えられる。図8に複数設置される光送信器の一例を示し、図9に光送信器内に設けられるLDモジュールの一例を示す。光送信器230では、LDドライバ231からリードピン232に所定の電流が供給されると、リードピン232に電気的に接続されたレーザダイオード233が発光する。レーザダイオード233からの光は、集光レンズ234により集光されLDモジュール235から出力される。n個存在するレーザダイオードはλ1〜λnのいずれかの波長の光を発光する。以下、波長の違いを1〜nで表す。LDモジュール235から出力した光は、光ファイバ236によって光コネクタ237に導かれ、光コネクタ237から外部に出力する。光送信器230は、例えば、光ファイバ236を収納するために約100mm程度長さ(α)を確保する必要があり、全体としての長さ(α)が150〜200mmとなる。また、幅(β)は50〜60mmである。
【0006】
例えば、光送信器230(m番目)では、光コネクタ237を介して局側100と接続される。このため、光信号の割り当てに変更があったとしても、所望の波長で発光するm番目の光送信器230の光コネクタ237を外部の光ファイバと接続することでその割り当て波長を容易に変更することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記技術では、光信号の割り当てが容易となるものの、通信に実際に使用される光送信器230以外の使用されない光送信器230が各加入者宅に多数設置されることになってしまう。また、光送信器230を複数設置すると、光送信器230の設置用のスペースが多くとられてしまう。
【0008】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、波長割り当てが容易で設置用スペースを縮小することが可能な光送信器を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明に係る光送信器は、複数の半導体光増幅素子と、複数の半導体光増幅素子毎に設けられ、それぞれが異なる波長の光を部分的に反射する複数の回折格子と、複数の回折格子を透過した光のうち特定の波長の光を出力するように光コネクタを位置決めして接続するための嵌合部と、を備えることを特徴としている。
【0010】
この発明によれば、複数の半導体光増幅素子のそれぞれで発生した光は、複数の回折格子によりそれぞれ異なる波長のレーザ光とされ、光コネクタによりそれら波長の光のうち特定の波長の光が出力される。このため、光コネクタの接続位置又は光コネクタ自体を変更することによって、所望の波長の光が光送信器から出力されることとなる。また、単一の光送信器で、複数波長の光から特定の波長の光を選択して出力することが可能となっている。従って、波長割り当てが容易で設置用スペースを縮小することができる。
【0011】
また、本発明に係る光送信器では、複数の回折格子は、それぞれが光導波路に設けられていることが好ましい。また、光導波路は、Si基板上に形成されたSiO−GeO系導波路であるか、Si基板上に形成されたポリマー系導波路であることが好ましい。
【0012】
また、本発明に係る光送信器では、複数の半導体光増幅素子と光導波路との間には、複数の半導体光増幅素子から出力する光に対して光学的に透明な樹脂が充填されていることが好ましい。この場合、複数の半導体光増幅素子と光導波路とは、互いに固定されるため、複数の半導体光増幅素子と光導波路との位置ズレが防止されることとなる。従って、複数の半導体光増幅素子で発生した光が位置ズレにより光導波路に導入されなくなってしまう事態を回避することができる。
【0013】
また、本発明に係る光送信器では、複数の半導体光増幅素子は、リードフレームにより電気的に接続され、樹脂によりモールドされていることが好ましい。また、嵌合部は、ガイドピンが挿入可能なガイド溝を含むことが好ましい。
【0014】
また、本発明に係る光送信器では、光コネクタと物理的に接触して当該光コネクタに光学的に結合することが好ましい。この場合、光送信器から出力される光は直接的に光コネクタに入力されることとなる。これにより、光送信器と光コネクタとの接続用の部材を介する場合に比べ、光損失を低減することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による光送信器の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0016】
先ず、図1及び図2に基づいて、本実施形態に係る光送信器を説明する。図1は、本発明の実施形態に係る光送信器の構成図であり、図2は、本発明の実施形態に係る光送信器の一部拡大図であり、(a)は平面視したものを示しており、(b)は側面視したものを示しており、(c)は、図1(a)に示すI−I端面を示したものである。
【0017】
光送信器1は、図1に示すように筐体10内に、光を発し出力するための光出力部12と、必要に応じて光出力部12を駆動して当該光出力部12に光を出力させるための駆動部14とを有している。光出力部12は、図2(a)〜(c)に示すように、複数の半導体光増幅素子18と、複数のブラッグ回折格子20a〜20aが設けられた複数の光導波路20と、ガイド溝22と、リード端子24a,24bを有するリードフレーム24と、Si基板26とを備えている。また、複数の半導体光増幅素子18と、複数の光導波路20と、リードフレーム24と、Si基板26とは、エポキシ樹脂16によりモールドされている。なお、筐体10は、長さ(x)が約30mmであり、幅(y)が約20mmである。
【0018】
半導体光増幅素子18は、例えば、InGaAsP/InPのダブルヘテロ構造の半導体光増幅素子チップが用いられ、Si基板26上に設けられた第一電極部28上に搭載されている。第一電極部28は、樹脂16外部に延びるリード端子24aにワイヤボンディングされている。また、半導体光増幅素子18は、第二電極部30にワイヤボンディングされており、第二電極部30は、樹脂16外部に延びるリード端子24bにワイヤボンディングされている。このため、半導体光増幅素子18には、リード端子24a,24b及びボンディングワイヤを介して電流が供給されるようになっている。
【0019】
さらに、半導体光増幅素子18は、その一端面が光出射面18aとされ、他端面が光反射面18bとされている。光反射面18bは、コーティングされており、その反射率は85〜100%である。このため、半導体光増幅素子18が発する光は、光出射面18aから出力されていく。なお、半導体光増幅素子18は、光出力部12に複数並設されている。
【0020】
光導波路20は、約10μmのクラッド層、約5〜6μm角のコア及び約10μmのクラッド層をこの順番でSi基板26上に積層したものである。この光導波路20は、例えば、SiO−GeO系導波路か、ポリマー系導波路である。また、光導波路20は、その先端面20bが半導体光増幅素子18の光出射面18aと対向するように設けられている。このため、半導体光増幅素子18から出射された光は、光導波路20に導入される。また、光導波路20の終端面20cは、樹脂16から露出した状態になっている。この終端面20cが露出する側の面は、光送信器1の光出力面10aとして機能する。なお、光導波路20は、半導体光増幅素子18が設けられる数と同数設けられている。
【0021】
複数の半導体光増幅素子18と複数の光導波路20との間は、樹脂32が充填されている。この樹脂32は、半導体光増幅素子18が出力する光に対して光学的に透明である。樹脂32は、例えば、シリコーン樹脂等を用いることができる。
【0022】
各光導波路20は、複数のブラッグ回折格子20a〜20aのいずれかを備えている。各ブラッグ回折格子20a〜20aは、複数の半導体光増幅素子18の光反射面18bとで共振器を構成しており、それぞれが異なる格子間隔を有している。このため、各ブラッグ回折格子20a〜20aは、他のブラッグ回折格子20a〜20aが反射する光の波長と異なる波長の光を部分的に反射するようになっている。
【0023】
ガイド溝22は、Si基板26をエッチングして形成されている。ガイド溝22は、光出力面10aから出力される光を受け入れる光コネクタ2を位置決めして接続するためにある。
【0024】
ここで、Si基板26は、複数の半導体光増幅素子18の搭載される部分の長さ(x)が2〜3mmであり、複数の光導波路20の搭載される部分の長さ(x)が、10〜15mmであり、全体として長さが12〜18mmである。また、光出力部12の幅(y)は、半導体光増幅素子18の数が16であった場合約14mmであり、半導体光増幅素子18の数が32であった場合約28mmである。
【0025】
図3は、光送信器1に接続される光コネクタ2の一例を示す構成図であり、(a)は断面を示したものであり、(b)は側面視したものである。図3に示すように、光コネクタ2は、第一コネクタ部材2aと第二コネクタ部材2bとによって光ファイバ3を挟み込むものであって、光ファイバ3を固定する固定溝40と、光コネクタ2を光送信器1の光出力部12に接続するためのガイドピン42とを有している。固定溝40は、固定した光ファイバ3を光導波路20のいずれかと光学的に結合する位置に形成されている。ガイドピン42は、光送信器1のガイド溝22に挿入されるものである。ガイドピン42がガイド溝22に挿入され嵌り合うことによって、光送信器1と光コネクタ2とは接続される。
【0026】
図4は、光送信器1の光出力部12と光コネクタ2とが接続された状態を示す図である。図4に示すように、ガイドピン42はガイド溝22に挿入され、光送信器1と光コネクタ2とは他の部材を介することなく物理的に接触した状態で接続されている。固定溝40に固定される光ファイバ3は、複数の光導波路20のうち1つと光学的に結合され、他の光導波路20とは光学的に結合されない。すなわち、光コネクタ2は複数のブラッグ回折格子20a〜20aを透過した異なる波長の光のうち1波長の光のみを入力することとなる。
【0027】
次に、光送信器1の動作を説明する。先ず、駆動部14から各半導体光増幅素子18に電流が供給される。これにより、各半導体光増幅素子18は光を発する。この光は、反射率の高い光反射面18bから出射されず、光出射面18aから出射される。
【0028】
光出射面18aから光導波路20側へ出射された光は、この光に対して光学的に透明な樹脂32を透過して光導波路20に入射する。光導波路20に入射した光は、導波されブラッグ回折格子20a〜20aでその一部が反射される。反射された光は、各半導体光増幅素子18に戻り光反射面18bにより反射される。この反射が繰り返されることによって、光は増幅されてレーザ発振しブラッグ回折格子20a〜20aを透過する。ここで透過する光は、ブラッグ回折格子20a〜20aの格子間隔で決まる所定のレーザ発振波長を有する。各ブラック回折格子20a〜20aはそれぞれ異なる格子間隔に設定されているため、レーザ発振した光はそれぞれ異なる波長を有することとなる。
【0029】
透過した光それぞれは、光導波路20の終端面20cに到達する。光コネクタ2は複数の光導波路20のうち1つとのみ光学的に結合されているため、終端面20cに到達した光のすべてが光コネクタ2へ出力されるわけではなく、特定の1波長の光のみが光コネクタ2へ出力される。
【0030】
以上のように、本実施形態に係る光送信器1では、複数の半導体光増幅素子18のそれぞれで発生した光は、複数のブラッグ回折格子20a〜20aによりそれぞれ異なる波長のレーザ発振光とされ、光コネクタ2によりそれら波長の光のうち特定の波長の光が出力される。このため、光コネクタ2の接続位置又は光コネクタ2自体を変更することによって、所望の波長の光が光送信器1から出力されることとなる。また、単一の光送信器1で、複数波長の光から特定の波長の光を選択して出力することが可能となっている。従って、波長割り当てが容易で設置用スペースを縮小することができる。また、半導体光増幅素子18及び光導波路20が同一の基板上に集積して形成されているため、光送信器1は小型化されている。
【0031】
また、本実施形態に係る光送信器1では、複数の半導体光増幅素子18と光導波路20とは、互いに固定されるため、複数の半導体光増幅素子18と光導波路20との位置ズレが防止されることとなる。従って、複数の半導体光増幅素子18で発生した光が位置ズレにより光導波路20に導入されなくなってしまう事態を回避することができる。
【0032】
また、本実施形態に係る光送信器1では、光送信器1から出力される光は直接的に光コネクタ2に入力されることとなる。これにより、光送信器1と光コネクタ2との接続用の部材を介する場合に比べ、光損失を低減することができる。
【0033】
次に本実施形態に係る光送信器1の変形例を説明する。図5は、本実施形態に係る光送信器1の光出力部12の変形例を示す構成図である。
【0034】
図5示すように、本変形例の光出力部12は、複数の半導体光増幅素子50が同一チップに形成されている。電極部52は、複数の半導体光増幅素子50を個々に搭載する必要がないため複数設けられておらず、単一のものとして形成されている。また、これに伴い、ボンディングワイヤの数も少なくなっている。各半導体光増幅素子50は複数の光導波路20と対向して形成されており、図2に示すものと同様に、光は光導波路20に導入されるようになっている。
【0035】
以上のように、本変形例においても図1〜図4に示す実施形態と同様に、波長割り当てが容易で設置用スペースを縮小することができ、また、複数の半導体光増幅素子50で発生した光が位置ズレにより光導波路20に導入されなくなってしまう事態を回避することができ、光送信器1と光コネクタ2との接続用の部材を介する場合に比べ、光損失を低減することができる。
【0036】
さらに、本変形例では、複数の半導体光増幅素子50が同一チップに形成されているので、半導体光増幅素子50を搭載する電極部52及びボンディングワイヤの数を減らすことができる。なお、本変形例においても、光送信器1は小型化されている。
【0037】
次に、光コネクタ2の変形例を説明する。図6は、光コネクタ2の変形例を示す構成図であり、(a)は断面を示したものであり、(b)は側面視したものである。
【0038】
図6示すように、本変形例の光コネクタ2も、第一コネクタ部材2aと第二コネクタ部材2bとによって光ファイバ3を挟み込むものである。両コネクタ部材2a,2bは、Si基板60と空洞部62とを有している。Si基板60は、光ファイバ3を挟み込んだ状態では、側方の一面だけが外部に露出するようになっている。また、この露出する側の面は、光送信器1と物理的に接触するようになっている。Si基板60には、エッチングにより形成され光ファイバ3を固定する固定溝64が設けられている。固定溝64は、Si基板60の露出面と反対側の側方面から露出面に向けて延びており、固定した光ファイバ3を光導波路20のいずれかと光学的に結合する位置に形成されている。空洞部62は、光ファイバ3を固定溝64まで導くための空間として両コネクタ部材2a,2bに形成されている。
【0039】
光コネクタ2は光送信器1と接続されるが、その接続が適切でないすなわち、固定溝64がずれていると光導波路20から光ファイバ3に光が導入される際に被る光損失が大きくなってしまう。しかし、本変形例の光コネクタ2では、固定溝64がエッチングにより形成されているため、その位置は正確となっている。
【0040】
以上のように、本変形例の光コネクタ2においても、図3に示す光コネクタ2と同様に光送信器1と接続することができる。さらに、本変形例の光コネクタでは、接続箇所での光損失を低減することができる。
【0041】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、波長割り当てが容易で設置用スペースを縮小することが可能な光送信器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係る光送信器の構成図である。
【図2】本実施形態に係る光送信器の一部拡大図であり、(a)は平面視したものを示しており、(b)は側面視したものを示しており、(c)は、図1(a)に示すI−I端面を示したものである。
【図3】本実施形態に係る光送信器に接続される光コネクタの一例を示す構成図であり、(a)は断面を示したものであり、(b)は側面視したものである。
【図4】光送信器の光出力部と光コネクタとが接続された状態を示す図である。
【図5】本実施形態に係る光送信器の光出力部の変形例を示す構成図である。
【図6】光コネクタ2の変形例を示す構成図であり、(a)は断面を示したものであり、(b)は側面視したものである。
【図7】波長多重通信システムの概略を示す構成図である。
【図8】従来の光送信器の一例を示す構成図である。
【図9】従来の光送信器内のLDモジュールの一例を示す構成図である。
【符号の説明】
1…光送信器、2…光コネクタ、3…光ファイバ、12…光出力部、14…駆動部、16…樹脂、18,50…半導体光増幅素子、18a…光出射面、18b…光反射面、20…光導波路、20a〜20a…ブラッグ回折格子、22…ガイド溝、24…リードフレーム、26…Si基板、32…樹脂、40,64…固定溝、42…ガイドピン、60…Si基板、62…空洞部。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical transmitter.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 7, it has been known that communication between the station side 100 and the subscriber side 200 is performed by wavelength-multiplexed optical signals. In this communication system, a plurality of optical transmitters 210 for outputting light of different wavelengths and an optical multiplexer 220 for multiplexing light of these wavelengths are installed on the subscriber side 200, and light of different wavelengths is input. A plurality of optical receivers 110 and an optical demultiplexer 120 for demultiplexing light of these wavelengths are installed on the station side 100.
[0003]
Light from each optical transmitter 210 is multiplexed by an optical multiplexer 220, transmitted through an optical fiber 300, demultiplexed by an optical demultiplexer 120 on the station side 100, and reaches each optical receiver 110. As a result, communication is possible without crosstalk between subscribers.
[0004]
However, this communication method has the following disadvantages. That is, when there is a change in the number of subscribers or the residence of the subscribers, the assignment of the optical signal from the optical transmitter 210 may be changed. Originally, different wavelengths are assigned to optical signals for each subscriber, so if the assignment is changed, the operation becomes very complicated.
[0005]
Therefore, it is conceivable to install a plurality of optical transmitters that output light of different wavelengths in each subscriber's house. FIG. 8 shows an example of a plurality of optical transmitters, and FIG. 9 shows an example of an LD module provided in the optical transmitter. In the optical transmitter 230, when a predetermined current is supplied from the LD driver 231 to the lead pin 232, the laser diode 233 electrically connected to the lead pin 232 emits light. Light from the laser diode 233 is condensed by the condenser lens 234 and output from the LD module 235. The n laser diodes emit light of any wavelength of λ1 to λn. Hereinafter, the difference in wavelength is represented by 1 to n. Light output from the LD module 235 1 ~ n is guided to the optical connector 237 1 ~ n by the optical fiber 236 1 ~ n, is output from the optical connector 237 1 ~ n to the outside. For example, the optical transmitters 230 1 to 230 n need to secure a length (α 1 ) of about 100 mm to accommodate the optical fibers 236 1 to 236 n , and the total length (α 2 ) is 150 to 150 mm. It becomes 200 mm. The width (β) is 50 to 60 mm.
[0006]
For example, the optical transmitter 230 m (m-th) is connected to the office 100 via the optical connector 237 m . Therefore, even if the assignment of the optical signal is changed, the assigned wavelength can be easily set by connecting the optical connector 237 m of the m-th optical transmitter 230 m that emits light at a desired wavelength to an external optical fiber. Can be changed.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above technique, although the assignment of optical signals is facilitated, a large number of unused optical transmitters 230 1 to n other than the optical transmitter 230 m actually used for communication are installed in each subscriber's house. Become. Further, if the optical transmitters 230 1 ~ n plural installation space for installation of the optical transmitters 230 1 ~ n will be taken much.
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide an optical transmitter capable of easily assigning a wavelength and reducing an installation space.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, an optical transmitter according to the present invention is provided for each of a plurality of semiconductor optical amplifiers and a plurality of semiconductor optical amplifiers, and each partially reflects light of a different wavelength. It is characterized by comprising: a plurality of diffraction gratings; and a fitting portion for positioning and connecting an optical connector so as to output light of a specific wavelength among light transmitted through the plurality of diffraction gratings.
[0010]
According to the present invention, the light generated by each of the plurality of semiconductor optical amplifier elements is converted into laser light having a different wavelength by the plurality of diffraction gratings, and the light having a specific wavelength out of the light having the wavelength is output by the optical connector. Is done. Therefore, by changing the connection position of the optical connector or the optical connector itself, light having a desired wavelength is output from the optical transmitter. In addition, a single optical transmitter can select and output light of a specific wavelength from light of a plurality of wavelengths. Therefore, wavelength allocation is easy and the installation space can be reduced.
[0011]
Further, in the optical transmitter according to the present invention, it is preferable that each of the plurality of diffraction gratings is provided in the optical waveguide. Further, the optical waveguide is preferably a SiO 2 —GeO 2 based waveguide formed on a Si substrate or a polymer based waveguide formed on a Si substrate.
[0012]
In the optical transmitter according to the present invention, the space between the plurality of semiconductor optical amplifiers and the optical waveguide is filled with a resin that is optically transparent to light output from the plurality of semiconductor optical amplifiers. Is preferred. In this case, since the plurality of semiconductor optical amplifiers and the optical waveguide are fixed to each other, a positional shift between the plurality of semiconductor optical amplifiers and the optical waveguide is prevented. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the light generated by the plurality of semiconductor optical amplifying elements is not introduced into the optical waveguide due to a positional shift.
[0013]
Further, in the optical transmitter according to the present invention, it is preferable that the plurality of semiconductor optical amplifying elements are electrically connected by a lead frame and are molded with resin. Preferably, the fitting portion includes a guide groove into which a guide pin can be inserted.
[0014]
Further, in the optical transmitter according to the present invention, it is preferable that the optical transmitter is in physical contact with the optical connector and optically coupled to the optical connector. In this case, the light output from the optical transmitter is directly input to the optical connector. Thus, optical loss can be reduced as compared with the case where the optical transmitter and the optical connector are connected via a member for connection.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of an optical transmitter according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
[0016]
First, an optical transmitter according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of an optical transmitter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged view of the optical transmitter according to the embodiment of the present invention, where (a) is a plan view. (B) shows a side view, and (c) shows an II end face shown in FIG. 1 (a).
[0017]
The optical transmitter 1 includes a light output unit 12 for emitting and outputting light, and a light output unit 12 that drives the light output unit 12 as necessary to transmit light to the light output unit 12, as shown in FIG. And a driving unit 14 for outputting the same. The light output unit 12, as shown in FIG. 2 (a) ~ (c) , a plurality of semiconductor optical amplifier device 18, a plurality of optical waveguides 20 in which a plurality of Bragg gratings 20a 1 through 20a n are provided, It has a guide groove 22, a lead frame 24 having lead terminals 24a and 24b, and a Si substrate 26. Further, the plurality of semiconductor optical amplifiers 18, the plurality of optical waveguides 20, the lead frame 24, and the Si substrate 26 are molded with the epoxy resin 16. The housing 10 has a length (x 1 ) of about 30 mm and a width (y 1 ) of about 20 mm.
[0018]
The semiconductor optical amplifying element 18 uses, for example, a semiconductor optical amplifying element chip having a double hetero structure of InGaAsP / InP, and is mounted on a first electrode section 28 provided on a Si substrate 26. The first electrode portion 28 is wire-bonded to a lead terminal 24 a extending outside the resin 16. Further, the semiconductor optical amplifier 18 is wire-bonded to the second electrode portion 30, and the second electrode portion 30 is wire-bonded to a lead terminal 24 b extending outside the resin 16. For this reason, a current is supplied to the semiconductor optical amplifying element 18 through the lead terminals 24a and 24b and the bonding wires.
[0019]
Further, the semiconductor optical amplifying element 18 has one end surface serving as a light emitting surface 18a and the other end surface serving as a light reflecting surface 18b. The light reflecting surface 18b is coated, and has a reflectance of 85 to 100%. Therefore, the light emitted from the semiconductor optical amplifier 18 is output from the light emitting surface 18a. Note that a plurality of the semiconductor optical amplifying elements 18 are provided in the optical output unit 12 in parallel.
[0020]
The optical waveguide 20 has a cladding layer of about 10 μm, a core of about 5 to 6 μm square, and a cladding layer of about 10 μm laminated on the Si substrate 26 in this order. The optical waveguide 20 is, for example, an SiO 2 —GeO 2 based waveguide or a polymer based waveguide. Further, the optical waveguide 20 is provided such that the tip end surface 20 b thereof faces the light emitting surface 18 a of the semiconductor optical amplifier 18. Therefore, the light emitted from the semiconductor optical amplifier 18 is introduced into the optical waveguide 20. The terminal surface 20 c of the optical waveguide 20 is exposed from the resin 16. The surface on the side where the terminal surface 20c is exposed functions as the light output surface 10a of the optical transmitter 1. The number of the optical waveguides 20 is equal to the number of the semiconductor optical amplifiers 18 provided.
[0021]
A resin 32 is filled between the plurality of semiconductor optical amplification elements 18 and the plurality of optical waveguides 20. This resin 32 is optically transparent to the light output from the semiconductor optical amplifier 18. As the resin 32, for example, a silicone resin or the like can be used.
[0022]
Each optical waveguide 20 is provided with one of a plurality of Bragg gratings 20a 1 through 20a n. Each Bragg grating 20a 1 through 20a n constitutes a resonator with a light reflecting surface 18b of the plurality of semiconductor optical amplifier device 18, each have a different lattice spacing. Thus, each Bragg grating 20a 1 through 20a n is other Bragg grating 20a 1 through 20a n are adapted to reflect light partially having a wavelength different from that of light reflected.
[0023]
The guide groove 22 is formed by etching the Si substrate 26. The guide groove 22 is provided for positioning and connecting the optical connector 2 that receives the light output from the light output surface 10a.
[0024]
Here, Si substrate 26 is the length of the mounted in part of the plurality of semiconductor optical amplifier 18 (x 2) is 2 to 3 mm, the length of the mounted in part of the plurality of optical waveguides 20 (x 3 ) Is 10 to 15 mm, and the overall length is 12 to 18 mm. The width (y 2 ) of the light output unit 12 is approximately 14 mm when the number of the semiconductor optical amplifiers 18 is 16, and is approximately 28 mm when the number of the semiconductor optical amplifiers 18 is 32.
[0025]
3A and 3B are configuration diagrams illustrating an example of the optical connector 2 connected to the optical transmitter 1. FIG. 3A is a cross-sectional view, and FIG. 3B is a side view. As shown in FIG. 3, the optical connector 2 sandwiches the optical fiber 3 between a first connector member 2a and a second connector member 2b, and includes a fixing groove 40 for fixing the optical fiber 3 and an optical connector 2. And a guide pin 42 for connecting to the optical output unit 12 of the optical transmitter 1. The fixing groove 40 is formed at a position where the fixed optical fiber 3 is optically coupled to any one of the optical waveguides 20. The guide pin 42 is inserted into the guide groove 22 of the optical transmitter 1. The optical transmitter 1 and the optical connector 2 are connected by inserting and fitting the guide pins 42 into the guide grooves 22.
[0026]
FIG. 4 is a diagram illustrating a state where the optical output unit 12 of the optical transmitter 1 and the optical connector 2 are connected. As shown in FIG. 4, the guide pin 42 is inserted into the guide groove 22, and the optical transmitter 1 and the optical connector 2 are connected in a state of being in physical contact with each other without any other members. The optical fiber 3 fixed in the fixing groove 40 is optically coupled to one of the plurality of optical waveguides 20 and is not optically coupled to the other optical waveguides 20. That is, the optical connector 2 is as entering only light of one wavelength of the plurality of Bragg gratings 20a 1 through 20a n different wavelengths of light transmitted through the.
[0027]
Next, the operation of the optical transmitter 1 will be described. First, a current is supplied from the drive unit 14 to each semiconductor optical amplifying element 18. Thereby, each semiconductor optical amplifying element 18 emits light. This light is not emitted from the light reflection surface 18b having a high reflectance, but is emitted from the light emission surface 18a.
[0028]
The light emitted from the light emitting surface 18a toward the optical waveguide 20 passes through the optically transparent resin 32 and enters the optical waveguide 20 with respect to the light. Light incident on the optical waveguide 20 is partially reflected by the guided Bragg gratings 20a 1 through 20a n. The reflected light returns to each semiconductor optical amplifier 18 and is reflected by the light reflecting surface 18b. By this reflection is repeated, light is amplified by the laser oscillation is transmitted through the Bragg gratings 20a 1 through 20a n. Light transmitted herein have the predetermined lasing wavelength determined by the lattice spacing of the Bragg grating 20a 1 through 20a n. Since the Bragg grating 20a 1 through 20a n are set to different lattice spacing, light laser oscillation will have a different wavelengths.
[0029]
Each of the transmitted lights reaches the end surface 20c of the optical waveguide 20. Since the optical connector 2 is optically coupled to only one of the plurality of optical waveguides 20, not all of the light that has reached the termination surface 20c is output to the optical connector 2; Only the signal is output to the optical connector 2.
[0030]
As described above, in the optical transmitter 1 according to this embodiment, light generated by each of the plurality of semiconductor optical amplifier 18, respectively laser oscillation light of different wavelengths by a plurality of Bragg gratings 20a 1 through 20a n Then, the optical connector 2 outputs light of a specific wavelength among the lights of those wavelengths. Therefore, by changing the connection position of the optical connector 2 or the optical connector 2 itself, light of a desired wavelength is output from the optical transmitter 1. In addition, a single optical transmitter 1 can select and output light of a specific wavelength from light of a plurality of wavelengths. Therefore, wavelength allocation is easy and the installation space can be reduced. In addition, since the semiconductor optical amplifier 18 and the optical waveguide 20 are formed integrally on the same substrate, the optical transmitter 1 is downsized.
[0031]
Further, in the optical transmitter 1 according to the present embodiment, since the plurality of semiconductor optical amplifiers 18 and the optical waveguide 20 are fixed to each other, positional deviation between the plurality of semiconductor optical amplifiers 18 and the optical waveguide 20 is prevented. Will be done. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the light generated by the plurality of semiconductor optical amplifying elements 18 is not introduced into the optical waveguide 20 due to a positional shift.
[0032]
In the optical transmitter 1 according to the present embodiment, light output from the optical transmitter 1 is directly input to the optical connector 2. Thereby, light loss can be reduced as compared with the case where the optical transmitter 1 and the optical connector 2 are connected via a connecting member.
[0033]
Next, a modified example of the optical transmitter 1 according to the present embodiment will be described. FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a modified example of the optical output unit 12 of the optical transmitter 1 according to the present embodiment.
[0034]
As shown in FIG. 5, in the optical output unit 12 of the present modification, a plurality of semiconductor optical amplifiers 50 are formed on the same chip. It is not necessary to mount a plurality of semiconductor optical amplifier elements 50 individually, and thus the electrode section 52 is not provided in a plural number, but is formed as a single electrode section. Accordingly, the number of bonding wires has been reduced. Each semiconductor optical amplifying element 50 is formed so as to face the plurality of optical waveguides 20, and light is introduced into the optical waveguides 20 similarly to the one shown in FIG.
[0035]
As described above, also in the present modification, as in the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the wavelength allocation is easy, the installation space can be reduced, and the generation occurs in a plurality of semiconductor optical amplifiers 50. It is possible to avoid a situation in which light is not introduced into the optical waveguide 20 due to a positional shift, and it is possible to reduce optical loss as compared with a case where light is transmitted through a member for connecting the optical transmitter 1 and the optical connector 2. .
[0036]
Further, in the present modification, since the plurality of semiconductor optical amplifiers 50 are formed on the same chip, the number of electrode portions 52 on which the semiconductor optical amplifiers 50 are mounted and the number of bonding wires can be reduced. In this modification, the optical transmitter 1 is also downsized.
[0037]
Next, a modified example of the optical connector 2 will be described. 6A and 6B are configuration diagrams showing a modification of the optical connector 2, wherein FIG. 6A is a cross-sectional view, and FIG. 6B is a side view.
[0038]
As shown in FIG. 6, the optical connector 2 of this modification also sandwiches the optical fiber 3 between the first connector member 2a and the second connector member 2b. Both connector members 2a and 2b have a Si substrate 60 and a cavity 62. In the state where the optical fiber 3 is sandwiched, only one side surface of the Si substrate 60 is exposed to the outside. The exposed surface is in physical contact with the optical transmitter 1. The Si substrate 60 is provided with a fixing groove 64 formed by etching to fix the optical fiber 3. The fixing groove 64 extends from the side surface opposite to the exposed surface of the Si substrate 60 toward the exposed surface, and is formed at a position where the fixed optical fiber 3 is optically coupled to any one of the optical waveguides 20. . The cavity 62 is formed in both connector members 2a and 2b as a space for guiding the optical fiber 3 to the fixing groove 64.
[0039]
The optical connector 2 is connected to the optical transmitter 1. However, if the connection is not appropriate, that is, if the fixing groove 64 is displaced, the optical loss incurred when light is introduced from the optical waveguide 20 to the optical fiber 3 increases. Would. However, in the optical connector 2 of this modified example, since the fixing groove 64 is formed by etching, the position is accurate.
[0040]
As described above, also in the optical connector 2 of the present modified example, the optical connector 2 can be connected to the optical transmitter 1 similarly to the optical connector 2 shown in FIG. Further, in the optical connector of the present modified example, light loss at the connection location can be reduced.
[0041]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide an optical transmitter capable of easily assigning a wavelength and reducing an installation space.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical transmitter according to the present embodiment.
FIGS. 2A and 2B are partially enlarged views of the optical transmitter according to the present embodiment, in which FIG. 2A is a plan view, FIG. 2B is a side view, and FIG. FIG. 1 (a) shows an II end face.
FIGS. 3A and 3B are configuration diagrams illustrating an example of an optical connector connected to the optical transmitter according to the embodiment, in which FIG. 3A is a cross-sectional view and FIG. 3B is a side view.
FIG. 4 is a diagram illustrating a state where an optical output unit of an optical transmitter and an optical connector are connected.
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a modified example of the optical output unit of the optical transmitter according to the present embodiment.
6A and 6B are configuration diagrams showing a modification of the optical connector 2, wherein FIG. 6A is a cross-sectional view and FIG. 6B is a side view.
FIG. 7 is a configuration diagram schematically illustrating a wavelength division multiplexing communication system.
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional optical transmitter.
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating an example of an LD module in a conventional optical transmitter.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical transmitter, 2 ... Optical connector, 3 ... Optical fiber, 12 ... Optical output part, 14 ... Drive part, 16 ... Resin, 18, 50 ... Semiconductor optical amplification element, 18a ... Light emission surface, 18b ... Light reflection surface, 20 ... optical waveguide, 20a 1 through 20a n ... Bragg grating, 22 ... guide groove, 24 ... lead frame, 26 ... Si substrate, 32 ... resin, 40, 64 ... fixing groove, 42 ... guide pin, 60 ... Si substrate, 62 ... hollow part.

Claims (8)

複数の半導体光増幅素子と、
前記複数の半導体光増幅素子毎に設けられ、それぞれが異なる波長の光を部分的に反射する複数の回折格子と、
前記複数の回折格子を透過した光のうち特定の波長の光を出力するように光コネクタを位置決めして接続するための嵌合部と、
を備えることを特徴とする光送信器。
A plurality of semiconductor optical amplifiers;
A plurality of diffraction gratings provided for each of the plurality of semiconductor optical amplification elements, each partially reflecting light of a different wavelength,
A fitting portion for positioning and connecting the optical connector so as to output light of a specific wavelength among the lights transmitted through the plurality of diffraction gratings,
An optical transmitter, comprising:
前記複数の回折格子は、それぞれが光導波路に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の光送信器。The optical transmitter according to claim 1, wherein each of the plurality of diffraction gratings is provided in an optical waveguide. 前記光導波路は、Si基板上に形成されたSiO−GeO系導波路であることを特徴とする請求項2に記載の光送信器。The optical waveguide, an optical transmitter according to claim 2, characterized in that the SiO 2 -GeO 2 Keishirube waveguide formed on a Si substrate. 前記光導波路は、Si基板上に形成されたポリマー系導波路であることを特徴とする請求項2に記載の光送信器。The optical transmitter according to claim 2, wherein the optical waveguide is a polymer-based waveguide formed on a Si substrate. 前記複数の半導体光増幅素子と前記光導波路との間には、前記複数の半導体光増幅素子から出力する光に対して光学的に透明な樹脂が充填されていることを特徴とする請求項2〜4のいずれか一項に記載の光送信器。3. A resin between the plurality of semiconductor optical amplifiers and the optical waveguide is filled with a resin which is optically transparent to light output from the plurality of semiconductor optical amplifiers. The optical transmitter according to any one of claims 4 to 4. 前記複数の半導体光増幅素子は、リードフレームにより電気的に接続され、樹脂によりモールドされていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の光送信器。The optical transmitter according to claim 1, wherein the plurality of semiconductor optical amplifying elements are electrically connected by a lead frame and are molded with a resin. 前記嵌合部は、ガイドピンが挿入可能なガイド溝を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の光送信器。The optical transmitter according to claim 1, wherein the fitting portion includes a guide groove into which a guide pin can be inserted. 前記光コネクタと物理的に接触して当該光コネクタに光学的に結合することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の光送信器。The optical transmitter according to any one of claims 1 to 7, wherein the optical transmitter is in physical contact with the optical connector and optically coupled to the optical connector.
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