JP2005345674A - Optical composite module and light wavelength multiplexed transmission system using the same - Google Patents

Optical composite module and light wavelength multiplexed transmission system using the same Download PDF

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Tomoaki Ieda
知明 家田
Hironori Hayata
博則 早田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an optical compound module, in which coupling functions among light input-output ends and a light-emitting element/a light-receiving element and an optical multiplexer/demultiplexer can be integrated with simple constitution, and to realize, by using the same, a light wavelength multiplexed transmission system whose constitution is simple. <P>SOLUTION: In the optical composite module, since it becomes possible to receive an optical signal being a part of optical signals transmitting a 1st optical fiber 104 with a light-receiving element 106 by demultiplexing it and also it becomes possible to transmit an optical signal from a light-emitting element 107, and it becomes possible to transmit the optical signal from an optical fiber 105, while multiplexing it by providing 1st and 2nd convergent rod lenses 101, 102 so as to hold a 1st optical filter 103 and by providing the 1st and 2nd optical fibers 104, 105 at the side of the 1st convergent rod lens 101 and by providing the light-receiving element 106 and the light-emitting element 107 at the side of the 2nd convergent rod lens 102, coupling functions among the optical fibers and the light-emitting element/the light-receiving element and the optical multiplexer/demultiplexer can be integrated using a simple constitution. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は複数の情報信号などを光波長多重伝送する光波長多重伝送システムに関するものであり、また、これに使用する光複合モジュールに関し、より限定的には光分波/合波機能および受発光素子と光ファイバとの結合機能を有する光複合モジュールに関するものである。   The present invention relates to an optical wavelength division multiplexing transmission system for optical wavelength division multiplexing transmission of a plurality of information signals and the like, and more particularly to an optical composite module used therefor, and more specifically, an optical demultiplexing / multiplexing function and light receiving and emitting. The present invention relates to an optical composite module having a function of coupling an element and an optical fiber.

光ファイバ伝送容量拡大のため、異なる波長の光信号を波長多重して伝送する光波長多重伝送システムが用いられている。光波長多重伝送システムの中には、親局装置と複数の子局装置を光ファイバでリング状に縦続接続するシステムがあった(例えば、特許文献1参照)。図9は、前記特許文献1に記載された従来の光波長多重伝送システムを示すものである。また、図10は、記特許文献1に記載された従来の光波長多重伝送システムの分波/合波部を示すものである。   In order to expand the optical fiber transmission capacity, an optical wavelength division multiplexing transmission system that transmits optical signals of different wavelengths by wavelength multiplexing is used. Among optical wavelength division multiplex transmission systems, there is a system in which a master station device and a plurality of slave station devices are connected in cascade with an optical fiber (see, for example, Patent Document 1). FIG. 9 shows a conventional optical wavelength division multiplexing transmission system described in Patent Document 1. In FIG. FIG. 10 shows a demultiplexing / multiplexing unit of the conventional optical wavelength division multiplexing transmission system described in Patent Document 1.

図9において、親局装置28と複数の子局装置29〜32は、光ファイバにより縦続接続されていた。子局装置29〜32のそれぞれには、図10の光分波部があった。ファイバ37の光信号はレンズ系41、43と光学フィルタ45により、波長λ1の光信号をファイバ39に分波して受信した。また、ファイバ38から波長λ1の送信信号をレンズ系42、44と光学フィルタ45により合波してファイバ40で送信していた。子局装置29〜32では、光学フィルタの透過波長帯をそれぞれ変え、光波長多重伝送していた。
特公昭60−57777号公報(第2−3頁、図3、図4)
In FIG. 9, the master station device 28 and the plurality of slave station devices 29 to 32 are connected in cascade by optical fibers. Each of the slave station devices 29 to 32 has the optical demultiplexing unit shown in FIG. The optical signal of the fiber 37 was received by demultiplexing the optical signal of wavelength λ1 to the fiber 39 by the lens systems 41 and 43 and the optical filter 45. Further, the transmission signal having the wavelength λ 1 is multiplexed from the fiber 38 by the lens systems 42 and 44 and the optical filter 45 and transmitted by the fiber 40. In the slave station devices 29 to 32, the transmission wavelength band of the optical filter is changed, and optical wavelength multiplexing transmission is performed.
Japanese Patent Publication No. 60-57777 (page 2-3, FIG. 3, FIG. 4)

しかしながら、前記従来の構成では、多数のレンズ系を必要とし、また、図10と別にファイバ39と受光素子を結合する受光モジュール(図に記載無し)や発光素子とファイバ38を結合する発光モジュール(図に記載無し)を必要とするので、構成が複雑になり、低コスト化を阻害する要因になっていた。また、ファイバ39に分波する受信光信号とファイバ38から合波する送信光信号が同じ波長であり、光学フィルタ45の波長λ1における反射率も完全に零にはできないため、ファイバ38からの光信号の一部が光学フィルタで反射してファイバ39と結合するので、近端漏洩が大きくなるという課題も有していた。   However, the conventional configuration requires a large number of lens systems, and a light receiving module (not shown) that couples the fiber 39 and the light receiving element separately from FIG. 10 or a light emitting module that couples the light emitting element and the fiber 38 (not shown). (Not shown in the figure) is required, which complicates the configuration and hinders cost reduction. In addition, since the reception optical signal demultiplexed to the fiber 39 and the transmission optical signal multiplexed from the fiber 38 have the same wavelength, and the reflectance at the wavelength λ1 of the optical filter 45 cannot be completely zero, the light from the fiber 38 Since a part of the signal is reflected by the optical filter and coupled to the fiber 39, there is a problem that the near-end leakage becomes large.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、簡単な構成で低コスト化が可能であると共に、近端漏洩を極めて低いレベルに低減できる光複合モジュールと、それを用いた光波長多重伝送システムを提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems. An optical composite module capable of reducing the near-end leakage to an extremely low level and capable of reducing the near-end leakage to a very low level, and an optical wavelength multiplex transmission using the same. The purpose is to provide a system.

前記従来の課題を解決するために、第1の発明の光複合モジュールは、第1の光学フィルタと、前記第1の光学フィルタを挟んで、ほぼ同軸上に配置した第1および第2のレンズと、第1のレンズの焦点面付近に配置した第1および第2の光入出力端と、前記第1および第2のレンズからなるレンズ系による前記第1の光入出力端の結像点付近に設けた受光素子と、前記第1および第2のレンズからなるレンズ系による前記第2の光入出力端の結像点付近に設けた発光素子とを備え、前記第1の光学フィルタは、前記発光素子の発光波長帯付近を透過する透過波長帯とし、その他の波長帯の一部を反射する反射波長帯とする特性を与え、前記第1の光入出力端から出射した前記反射波長帯の光が、前記第1のレンズでほぼ平行光に変換され、前記第1の光学フィルタで反射され、再び前記第1のレンズで集光されて結像する位置に前記第2の光入出力端を配置したことを特徴としている。   In order to solve the above-described conventional problems, an optical composite module according to a first aspect of the present invention includes a first optical filter and first and second lenses arranged substantially coaxially with the first optical filter interposed therebetween. And an imaging point of the first light input / output end by a lens system comprising the first and second light input / output ends disposed in the vicinity of the focal plane of the first lens and the first and second lenses A light receiving element provided in the vicinity, and a light emitting element provided in the vicinity of an image forming point of the second light input / output end by the lens system including the first and second lenses, and the first optical filter comprises: The reflected wavelength emitted from the first light input / output end is characterized by providing a transmission wavelength band that transmits in the vicinity of the emission wavelength band of the light emitting element and a reflection wavelength band that reflects a part of the other wavelength band. The band light is converted into substantially parallel light by the first lens, Is reflected by the serial first optical filter is characterized in that again placing the second light input and output ends are condensed in a position to form an image in said first lens.

上記第1の発明によれば、光入出力端と発光素子/受光素子との結合機能、および光合分波器を簡単な構成で一体化することができる。   According to the first aspect, the coupling function between the light input / output terminal and the light emitting element / light receiving element and the optical multiplexer / demultiplexer can be integrated with a simple configuration.

また、第2の発明の光複合モジュールは、第1の発明に従属する発明であって、前記第1および第2の光入出力端を、互いに第1のレンズの光軸に対してほぼ軸対称な位置に配置したことを特徴としている。   An optical composite module according to a second invention is an invention dependent on the first invention, wherein the first and second light input / output ends are substantially aligned with respect to the optical axis of the first lens. It is characterized by being arranged in a symmetrical position.

上記第2の発明によれば、レンズを容易に位置合わせ固定することができる。   According to the second aspect, the lens can be easily aligned and fixed.

さらに、第3の発明の光複合モジュールは、第1または第2の発明に従属する発明であって、前記第1および第2の光入出力端を、それぞれ第1および第2の光ファイバの端面としたことを特徴としている。   Furthermore, an optical composite module according to a third aspect of the invention is an invention dependent on the first or second aspect, wherein the first and second optical input / output ends are respectively connected to the first and second optical fibers. It features an end face.

上記第3の発明によれば、光ファイバと発光素子/受光素子との結合機能、および光合分波器を簡単な構成で一体化することができる。   According to the third aspect of the invention, the coupling function of the optical fiber and the light emitting element / light receiving element and the optical multiplexer / demultiplexer can be integrated with a simple configuration.

また、第4の発明の光複合モジュールは、第3の発明に従属する発明であって、前記第1および第2の光ファイバを、互いにほぼ平行に配置したことを特徴としている。   An optical composite module according to a fourth aspect of the invention is an invention dependent on the third aspect of the invention, wherein the first and second optical fibers are arranged substantially parallel to each other.

上記第4の発明によれば、2本の光ファイバの固定が容易になる。   According to the fourth aspect, the two optical fibers can be easily fixed.

さらに、第5の発明の光複合モジュールは、第1から第4のいずれかの発明に従属する発明であって、前記第1および第2のレンズを、収束性ロッドレンズとしたことを特徴としている。   The optical composite module according to a fifth aspect of the present invention is an invention dependent on any one of the first to fourth aspects, wherein the first and second lenses are convergent rod lenses. Yes.

上記第5の発明によれば、レンズと他の光学部品との固定を容易にすることができる。   According to the fifth aspect, it is possible to easily fix the lens and another optical component.

また、第6の発明の光複合モジュールは、第5の発明に従属する発明であって、前記第1および第2のレンズと、前記第1の光学フィルタを、ほぼ密着して配置したことを特徴としている。   An optical composite module according to a sixth invention is an invention dependent on the fifth invention, wherein the first and second lenses and the first optical filter are arranged in close contact with each other. It is a feature.

上記第6の発明によれば、レンズと光学フィルタとの固定を容易にすることができる。   According to the sixth aspect, the lens and the optical filter can be easily fixed.

さらに、第7の発明の光複合モジュールは、第1の光路と、前記第1の光路と直角以外の角度で配置した第1の光学フィルタと、前記第1の光学フィルタに対して前記第1の光路からの反射位置となる位置に設けた第2の光路と、前記第1の光学フィルタに対して前記第1の光路からの透過位置となる位置に設けた受光素子と、前記第1の光学フィルタに対して前記第2の光路からの透過位置となる位置に設けた発光素子と、前記第1の光学フィルタと前記受光素子の間に設けた第2の光学フィルタから成る分波特性を有する光複合部品であって、前記第1の光学フィルタは、前記発光素子の発光波長を含む特定波長帯を透過波長帯とし、その他の波長帯の一部を反射波長帯とする特性とし、前記第2の光学フィルタは、前記第1の光学フィルタの透過波長帯内の前記発光素子の発光波長を含まない波長帯を透過波長帯とし、前記発光素子の発光波長付近の波長帯を反射波長帯または吸収波長帯とする特性としたことを特徴としている。   Furthermore, the optical composite module according to a seventh aspect of the present invention is the first optical path, the first optical filter disposed at an angle other than a right angle with respect to the first optical path, and the first optical filter with respect to the first optical filter. A second optical path provided at a position that is a reflection position from the first optical path, a light receiving element provided at a position that is a transmission position from the first optical path with respect to the first optical filter, and the first optical path A demultiplexing characteristic comprising a light emitting element provided at a position that is a transmission position from the second optical path with respect to the optical filter, and a second optical filter provided between the first optical filter and the light receiving element. The first optical filter has a characteristic that a specific wavelength band including an emission wavelength of the light emitting element is a transmission wavelength band, and a part of the other wavelength band is a reflection wavelength band, The second optical filter includes the first optical filter. A wavelength band that does not include the emission wavelength of the light emitting element within the transmission wavelength band of the data is a transmission wavelength band, and a wavelength band near the emission wavelength of the light emitting element is a reflection wavelength band or an absorption wavelength band. It is said.

上記第7の発明によれば、発光素子からの送信光信号が受光素子に漏れ込む近端漏洩を低減することができる。   According to the seventh aspect, it is possible to reduce near-end leakage in which a transmission optical signal from the light emitting element leaks into the light receiving element.

また、第8の発明の光複合モジュールは、第1から第6のいずれかの発明に従属する発明であって、前記第2のレンズと前記受光素子の間に第2の光学フィルタを設け、前記第2の光学フィルタは、前記第1の光学フィルタの透過波長帯内の前記発光素子の発光波長を含まない波長帯を透過波長帯とし、前記発光素子の発光波長付近の波長帯を反射波長帯または吸収波長帯とする特性としたことを特徴としている。   An optical composite module according to an eighth aspect of the invention is an invention dependent on any one of the first to sixth aspects, wherein a second optical filter is provided between the second lens and the light receiving element, The second optical filter has a wavelength band that does not include the emission wavelength of the light emitting element within the transmission wavelength band of the first optical filter as a transmission wavelength band, and a wavelength band near the emission wavelength of the light emitting element is a reflection wavelength. It is characterized by having a band or absorption wavelength band.

上記第8の発明によれば、光入出力端と発光素子/受光素子との結合機能、および光合分波器を簡単な構成で一体化できると共に、発光素子からの送信光信号が受光素子に漏れ込む近端漏洩を低減することができる。   According to the eighth aspect of the invention, the coupling function between the light input / output terminal and the light emitting element / light receiving element, and the optical multiplexer / demultiplexer can be integrated with a simple configuration, and the transmission light signal from the light emitting element is transmitted to the light receiving element. It is possible to reduce near-end leakage.

さらに、第9の発明の光複合モジュールは、第1から第6のいずれかの発明、または第8の発明に従属する発明であって、前記発光素子と前記受光素子は、同一基材あるいは一体化固定された複数の基材上に実装し、前記基材と前記第2のレンズの間に軸調整部を設けたことを特徴としている。   Furthermore, an optical composite module according to a ninth aspect is the invention according to any one of the first to sixth aspects or the eighth aspect, wherein the light emitting element and the light receiving element are the same base material or an integrated body. It is mounted on a plurality of substrates fixed and fixed, and an axis adjustment section is provided between the substrate and the second lens.

上記第9の発明によれば、発光素子と受光素子を同時に軸合わせすることが可能になり、製作工程を簡略化することができる。   According to the ninth aspect, the light emitting element and the light receiving element can be aligned at the same time, and the manufacturing process can be simplified.

また、第10の発明の光波長多重伝送システムは、第1から第9のいずれかの発明に従属する発明であって、複数の子局装置を順次、伝送用光ファイバで縦続接続する光波長多重伝送システムであり、前記複数の子局装置には、前記第1の光学フィルタの透過波長帯がそれぞれ異なる第1から第9の発明のいずれかの光複合モジュールを用いて、前記伝送用光ファイバで伝送する前記第1の光学フィルタの透過波長帯の光信号を前記受光素子で受信し、前記発光素子からの光信号を前記伝送用の光ファイバで送信することを特徴としている。   An optical wavelength division multiplex transmission system according to a tenth aspect of the invention is an invention dependent on any one of the first to ninth aspects, wherein a plurality of slave station devices are sequentially connected in cascade with a transmission optical fiber. In the multiplex transmission system, the plurality of slave station devices use the optical composite module according to any one of the first to ninth inventions in which the transmission wavelength bands of the first optical filter are different from each other. An optical signal transmitted through a fiber in a transmission wavelength band of the first optical filter is received by the light receiving element, and an optical signal from the light emitting element is transmitted by the transmission optical fiber.

上記第10の発明によれば、光入出力端と発光素子/受光素子との結合機能、および光合分波器を一体化した簡単な子局装置構成で光波長多重伝送することができる。   According to the tenth aspect of the present invention, optical wavelength division multiplex transmission can be performed with a simple slave station configuration in which the coupling function between the light input / output terminal and the light emitting element / light receiving element and the optical multiplexer / demultiplexer are integrated.

本発明の光複合モジュールおよびこれを用いる光波長多重伝送システムによれば、簡単な構成で光入出力端と発光素子/受光素子との結合機能、および光合分波器を一体化して、近端漏洩の少ない光複合モジュールと光波長多重伝送システムを実現することができる。   According to the optical composite module of the present invention and the optical wavelength division multiplexing transmission system using the same, the coupling function between the light input / output terminal and the light emitting element / light receiving element and the optical multiplexer / demultiplexer are integrated with a simple configuration, and the near end It is possible to realize an optical composite module and an optical wavelength multiplexing transmission system with little leakage.

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1および図2は、本発明の実施の形態1における光複合モジュール100の斜視断面図および平面断面図である。図1および図2において、第1および第2の収束性ロッドレンズ101および102は、第1の光学フィルタ103を挟むように固定されている。この実施の形態1においては、第1の収束性ロッドレンズは、およそ0.25ピッチとし、第2の収束性ロッドレンズは、0.25ピッチより短く(例えば0.2ピッチ)している。第1の光学フィルタは、第1の特定波長域の光を透過し、第1の特定波長域以外の他の波長域の光を反射する特性に設計しており、例えばガラスなどの透明部材に誘電体多層膜を形成するなどの方法により製作することができる。
(Embodiment 1)
1 and 2 are a perspective sectional view and a plan sectional view of an optical composite module 100 according to Embodiment 1 of the present invention. In FIGS. 1 and 2, the first and second convergent rod lenses 101 and 102 are fixed so as to sandwich the first optical filter 103. In the first embodiment, the first convergent rod lens has a pitch of approximately 0.25, and the second convergent rod lens is shorter than 0.25 pitch (for example, 0.2 pitch). The first optical filter is designed to transmit light in the first specific wavelength range and reflect light in other wavelength ranges other than the first specific wavelength range. For example, the first optical filter is formed on a transparent member such as glass. It can be manufactured by a method such as forming a dielectric multilayer film.

第1の収束性ロッドレンズ101側には、第1および第2の光ファイバ104および105が固定されている。一方、第2のロッドレンズ側には受光素子106と発光素子107が固定されている。受光素子106は、例えば半導体受光素子などの、光信号を電気信号に変換する素子である。発光素子107は、例えば半導体レーザ等で、電気信号を光信号に変換する素子である。なお、図1および図2には、第2の光学フィルタ108も図示しているが、これについては後ほど説明する。   First and second optical fibers 104 and 105 are fixed on the first converging rod lens 101 side. On the other hand, a light receiving element 106 and a light emitting element 107 are fixed on the second rod lens side. The light receiving element 106 is an element that converts an optical signal into an electric signal, such as a semiconductor light receiving element. The light emitting element 107 is an element that converts an electrical signal into an optical signal using, for example, a semiconductor laser. 1 and 2 also show the second optical filter 108, which will be described later.

第1および第2の収束性ロッドレンズ101および102は、レンズ固定部材201に固定されている。第1および第2の光ファイバ104および105は、ファイバ固定部材202に固定されている。受光素子106と発光素子107は、それぞれ受光素子台203と発光素子台204に固定され、受光素子台203と発光素子台204が、固定されている。また、光素子ステム205は、光素子固定リング206に固定されている。   The first and second convergent rod lenses 101 and 102 are fixed to the lens fixing member 201. The first and second optical fibers 104 and 105 are fixed to the fiber fixing member 202. The light receiving element 106 and the light emitting element 107 are fixed to the light receiving element table 203 and the light emitting element table 204, respectively, and the light receiving element table 203 and the light emitting element table 204 are fixed. The optical element stem 205 is fixed to the optical element fixing ring 206.

レンズ固定部材201とファイバ固定部材202は、第1の収束性ロッドレンズ101と第1および第2の光ファイバ104および105との位置調整をし、ファイバ調整部材207を介して固定されている。また、レンズ固定部材201と光素子固定リング206とは、第2の収束性ロッドレンズ102と受光素子106および発光素子107との位置調整をし、光素子調整部材208を介して固定されている。   The lens fixing member 201 and the fiber fixing member 202 adjust the positions of the first convergent rod lens 101 and the first and second optical fibers 104 and 105 and are fixed via the fiber adjusting member 207. The lens fixing member 201 and the optical element fixing ring 206 adjust the positions of the second convergent rod lens 102, the light receiving element 106, and the light emitting element 107, and are fixed via the optical element adjusting member 208. .

つぎに、構成要素の位置関係について説明する。図1および図2には、二点鎖線により光路を表示している。第1の光ファイバ104から第1の収束性ロッドレンズ101内に放射した光は収束性ロッドレンズでほぼ平行な光に変換され第1の光学フィルタ103に達する。第1の光学フィルタ103では、上述のように第1の特定波長域以外の他の波長域の光が反射される。この反射光は、第1のレンズ端面付近で集光するが、その集光位置付近に第2の光ファイバ105が位置するように、第1の収束性ロッドレンズ101と第1および第2の光ファイバ104および105との位置調整をしている。一方、第1の光学フィルタ103を透過した第1の特定波長域の光は、第2の収束性ロッドレンズ102により、第2の収束性ロッドレンズ102の外部に集光される。この集光位置に受光素子106が固定されている。また、発光素子107は、第1の光学フィルタの第1の透過波長域内の波長で光を放出する。この放出光は、第2の収束性ロッドレンズ102によってほぼ平行光に変換され、第1の光学フィルタ103を透過し、第1の収束性ロッドレンズで第2の光ファイバ105の端面位置に集光されるよう、発光素子107が配置されている。   Next, the positional relationship between the components will be described. In FIG. 1 and FIG. 2, the optical path is indicated by a two-dot chain line. The light emitted from the first optical fiber 104 into the first converging rod lens 101 is converted into substantially parallel light by the converging rod lens and reaches the first optical filter 103. The first optical filter 103 reflects light in a wavelength range other than the first specific wavelength range as described above. The reflected light is collected near the end face of the first lens, and the first converging rod lens 101 and the first and second optical fibers 105 are positioned so that the second optical fiber 105 is located near the condensing position. The positions of the optical fibers 104 and 105 are adjusted. On the other hand, the light in the first specific wavelength range that has passed through the first optical filter 103 is condensed outside the second convergent rod lens 102 by the second convergent rod lens 102. The light receiving element 106 is fixed at this condensing position. The light emitting element 107 emits light at a wavelength within the first transmission wavelength range of the first optical filter. The emitted light is converted into substantially parallel light by the second converging rod lens 102, passes through the first optical filter 103, and is collected at the end face position of the second optical fiber 105 by the first converging rod lens. A light emitting element 107 is arranged so as to be illuminated.

つぎに、本発明の実施の形態1の動作について説明する。図3は、第1の光学フィルタ透過波長域の特性図であり、その例を示している。なお、図3には、第2の光学フィルタ108の透過波長域の特性も図示しているが、これについては後ほど説明する。   Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a characteristic diagram of the first optical filter transmission wavelength region, and shows an example thereof. FIG. 3 also shows the characteristics of the transmission wavelength region of the second optical filter 108, which will be described later.

例えば、λ2〜λ5の4つの波長の光を使用する場合について説明する。第1の光学フィルタ103の透過特性は、図3の太い実線で表示しており、λ3とλ4を含む第1の特定波長域を透過域としている。λ2およびλ5を含む、第1の特定波長域以外の波長域の光は反射する。したがって、第1の光ファイバ104に波長λ2、λ3、λ5の光信号が伝送されて第1収束性ロッドレンズ101に放出されると、第1の特定波長域外にあるλ2、λ5の光は第1の光学フィルタ103で反射される。波長λ2、λ5の光は第2の光ファイバ105に入射して第2の光ファイバ105内を伝送されていく。一方、第1の特定波長域内にあるλ3の波長の光は、受光素子106に入射し、電気信号に変換される。この電気信号は、光素子ステム205に設けられた受信端子301を通して外部に取り出される。なお、受光素子106と受信端子301は、ワイヤなどで接続されるが、図示していない。また、発光素子107は、送信端子302から入力された電気信号を波長λ4の光信号に変換し第2の収束性ロッドレンズ102に向かって放出する。この波長λ4の光信号は、第2の光ファイバ105の端面付近で集光して入射し、第2の光ファイバ105内を波長λ2、λ5の光と共に伝送されていく。すなわち、第1の光ファイバ104を伝送してきた光信号の内の一部の波長の光信号を分波して受光素子106で電気信号に変換すると共に、発光素子107に加えた電気信号を光信号に変換して合波し、光ファイバ105から送出する機能が得られるのである。   For example, a case where light having four wavelengths λ2 to λ5 is used will be described. The transmission characteristics of the first optical filter 103 are indicated by thick solid lines in FIG. 3, and the first specific wavelength region including λ3 and λ4 is the transmission region. Light in a wavelength range other than the first specific wavelength range including λ2 and λ5 is reflected. Therefore, when optical signals having wavelengths λ2, λ3, and λ5 are transmitted to the first optical fiber 104 and emitted to the first convergent rod lens 101, the light having the wavelengths λ2 and λ5 outside the first specific wavelength range is the first. Reflected by one optical filter 103. Light having wavelengths λ <b> 2 and λ <b> 5 enters the second optical fiber 105 and is transmitted through the second optical fiber 105. On the other hand, light having a wavelength of λ3 in the first specific wavelength range is incident on the light receiving element 106 and converted into an electrical signal. This electrical signal is taken out through a receiving terminal 301 provided in the optical element stem 205. The light receiving element 106 and the receiving terminal 301 are connected by a wire or the like, but are not shown. The light emitting element 107 converts the electrical signal input from the transmission terminal 302 into an optical signal having a wavelength λ4 and emits the optical signal toward the second convergence rod lens 102. The optical signal having the wavelength λ4 is collected near the end face of the second optical fiber 105 and incident, and is transmitted along with the light having the wavelengths λ2 and λ5 through the second optical fiber 105. That is, an optical signal having a part of the wavelength of the optical signal transmitted through the first optical fiber 104 is demultiplexed and converted into an electrical signal by the light receiving element 106, and the electrical signal applied to the light emitting element 107 is converted into an optical signal. The function of converting the signal into a signal, combining it, and sending it out from the optical fiber 105 is obtained.

以上のように、かかる構成によれば、第1および第2の収束性ロッドレンズ101および102を、第1の光学フィルタ103を挟むように設け、第1の収束性ロッドレンズ101側に第1および第2の光ファイバ104および105を設け、第2の収束性ロッドレンズ102側に受光素子106と発光素子107を設けることにより、第1の光ファイバ104を伝送してきた光信号の内の一部の波長の光信号を分波して受光素子106で電気信号に変換すると共に、発光素子107に加えた電気信号を光信号に変換して合波し、第2の光ファイバ105から送出することが可能となり、簡単な構成で、光ファイバと発光素子/受光素子との結合機能、および光合分波機能を併せ持つ光複合モジュールを実現することができる。   As described above, according to such a configuration, the first and second convergent rod lenses 101 and 102 are provided so as to sandwich the first optical filter 103, and the first convergent rod lens 101 side has the first. And the second optical fibers 104 and 105, and by providing the light receiving element 106 and the light emitting element 107 on the second converging rod lens 102 side, one of the optical signals transmitted through the first optical fiber 104 is provided. The optical signal of the wavelength of the light is demultiplexed and converted into an electric signal by the light receiving element 106, and the electric signal applied to the light emitting element 107 is converted into an optical signal, multiplexed, and transmitted from the second optical fiber 105. Therefore, an optical composite module having both a function of coupling an optical fiber and a light emitting element / light receiving element and an optical multiplexing / demultiplexing function can be realized with a simple configuration.

なお、本発明の実施の形態1において、第1および第2の収束性ロッドレンズ101および102がレンズ固定部材201に固定されている構成としたが、これは一つの設計例であって、例えば第1の収束性ロッドレンズ101をレンズ固定部材201に固定し、第1の収束性ロッドレンズ101の端面に第1の光学フィルタ103を介して第2の収束性ロッドレンズ102を固定するなど、細部の設計に本発明が制限されるものではない。   In the first embodiment of the present invention, the first and second convergent rod lenses 101 and 102 are fixed to the lens fixing member 201. However, this is one design example, for example, The first convergent rod lens 101 is fixed to the lens fixing member 201, the second convergent rod lens 102 is fixed to the end surface of the first convergent rod lens 101 via the first optical filter 103, etc. The present invention is not limited to the detailed design.

また、本発明の実施の形態1において、第1の光学フィルタ103は、例えばガラスなどの透明部材に誘電体多層膜を形成するなどの方法により製作するとしたが、第1の収束性ロッドレンズ101または第2の収束性ロッドレンズ102の端面に直接、誘電体多層膜を形成するなどの方法で形成することも可能である。   In the first embodiment of the present invention, the first optical filter 103 is manufactured by a method such as forming a dielectric multilayer film on a transparent member such as glass, but the first converging rod lens 101 is used. Alternatively, it may be formed by a method such as forming a dielectric multilayer film directly on the end face of the second convergent rod lens 102.

つぎに、第2の光学フィルタ108について説明する。前述のように、発光素子107から放射された光は、理想的には全てが第1の光学フィルタ103を透過する。しかし、実際には光学フィルタ103の波長λ4における反射率を零にすることは困難で、一部は反射してしまう。この波長λ4の反射光は、λ3の光と同様に受光素子106付近で集光することになる。このため、発光素子107からの送信信号を受光素子106で受信してしまう近端漏洩が発生する。この問題を防止するために第2の光学フィルタ108を設けている。第2の光学フィルタ108は、図3に示した透過特性としており、λ3付近の第2の特定波長域の光を透過する。この第2の特定波長域は、第1の光学フィルタ103の透過域である第1の特定波長域よりも狭く設定している。そして、第2の光学フィルタ108は、第2の特定波長域外のλ4を含む波長域の光を反射あるいは吸収する特性としている。これにより、第1の光学フィルタ103で反射した一部のλ4の光が受光素子106に入射することを防止できる。第2の光学フィルタ108は、第1の光学フィルタ103と同様、例えばガラスなどの透明部材に誘電体多層膜を形成するなどの方法により製作できる。また、やはり第1の光学フィルタ103と同様、第2の収束性ロッドレンズ102の端面に直接、誘電体多層膜を形成するなどの方法で形成することも可能である。   Next, the second optical filter 108 will be described. As described above, all of the light emitted from the light emitting element 107 ideally passes through the first optical filter 103. However, in practice, it is difficult to make the reflectance at the wavelength λ4 of the optical filter 103 zero, and some of the light is reflected. The reflected light having the wavelength λ4 is collected near the light receiving element 106 in the same manner as the light having λ3. For this reason, near-end leakage that causes the light receiving element 106 to receive the transmission signal from the light emitting element 107 occurs. In order to prevent this problem, the second optical filter 108 is provided. The second optical filter 108 has the transmission characteristics shown in FIG. 3, and transmits light in the second specific wavelength region near λ3. The second specific wavelength region is set narrower than the first specific wavelength region that is the transmission region of the first optical filter 103. The second optical filter 108 has a characteristic of reflecting or absorbing light in a wavelength region including λ4 outside the second specific wavelength region. As a result, it is possible to prevent a part of the light of λ4 reflected by the first optical filter 103 from entering the light receiving element 106. Similarly to the first optical filter 103, the second optical filter 108 can be manufactured by a method such as forming a dielectric multilayer film on a transparent member such as glass. Similarly to the first optical filter 103, it is also possible to form a dielectric multilayer film directly on the end face of the second converging rod lens 102.

以上のように、本発明の実施の形態1によれば、第2の収束性ロッドレンズ102と受光素子106の間に、第2の光学フィルタ108を設けることにより、発光素子107からの送信信号が受光素子106に漏れ込む近端漏洩を防止できる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, the second optical filter 108 is provided between the second convergent rod lens 102 and the light receiving element 106, whereby the transmission signal from the light emitting element 107 is obtained. Can be prevented from leaking into the light receiving element 106.

なお、本発明の実施の形態1においては、第2の光学フィルタ108を第2の収束性ロッドレンズ102に接近して設定しているが、図4に示した光複合モジュール1100のように、第2の光学フィルタ1108を光素子ステム205に設置した光素子ケース209に第2の光学フィルタ1108を固定するなど、第2の収束性ロッドレンズ102と受光素子106の間の光路上に設けることにより同様の効果が得られる。   In Embodiment 1 of the present invention, the second optical filter 108 is set close to the second convergent rod lens 102, but like the optical composite module 1100 shown in FIG. The second optical filter 1108 is provided on the optical path between the second convergent rod lens 102 and the light receiving element 106, for example, the second optical filter 1108 is fixed to the optical element case 209 installed on the optical element stem 205. Thus, the same effect can be obtained.

また、図1、図2、図4において、第2の光学フィルタ108、1108は、光路とほぼ直角に設置しているが、反射戻り光の防止のために傾けて設置しても良い。   In FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 4, the second optical filters 108 and 1108 are installed substantially at right angles to the optical path, but may be installed inclined to prevent reflected return light.

つぎに、受光素子106および発光素子107の位置調整に関して説明する。第1および第2の収束性ロッドレンズ101および102と、第1および第2の光ファイバ104および105を位置調整し固定した後に、受光素子106、発光素子107を位置調整する場合、受光素子106の許容位置精度は、発光素子107の許容位置精度より1桁程度大きい。たとえば、発光素子107の許容位置精度が数μmあるいは1μm以下程度、受光素子106の許容位置精度が数十μm程度という場合が多い。一方、光素子ステム205上の受光素子台203と発光素子台204に受光素子106と発光素子107を実装する場合、受光素子106と発光素子107の間隔は数十μm以内の精度で実装することが可能である。したがって、まず、受光素子106と発光素子107とを、一体化固定された光素子ステム205、受光素子台203、発光素子台204上に数十μm以内の精度で固定しておく。つぎに、第2の光ファイバに入射する発光素子107からの光信号の電力をモニタしながら、第2の収束性ロッドレンズ102との間で位置調整、固定することにより、同時に受光素子106の位置も調整することが可能になる。本発明の実施の形態1においては、第2の収束性ロッドレンズ102を固定したレンズ固定部材201と、光素子ステム205を固定した光素子固定リング206との間で位置調整し、光素子調整部材208で固定することができるのである。   Next, the position adjustment of the light receiving element 106 and the light emitting element 107 will be described. When the positions of the light receiving element 106 and the light emitting element 107 are adjusted after the first and second converging rod lenses 101 and 102 and the first and second optical fibers 104 and 105 are positioned and fixed, the light receiving element 106 The allowable position accuracy is about one digit larger than the allowable position accuracy of the light emitting element 107. For example, the allowable position accuracy of the light emitting element 107 is often about several μm or 1 μm or less, and the allowable position accuracy of the light receiving element 106 is often about several tens μm. On the other hand, when the light receiving element 106 and the light emitting element 107 are mounted on the light receiving element base 203 and the light emitting element base 204 on the optical element stem 205, the interval between the light receiving element 106 and the light emitting element 107 must be mounted with an accuracy within several tens of μm. Is possible. Therefore, first, the light receiving element 106 and the light emitting element 107 are fixed on the optical element stem 205, the light receiving element table 203, and the light emitting element table 204, which are integrally fixed, with an accuracy within several tens of μm. Next, while monitoring the power of the optical signal from the light emitting element 107 incident on the second optical fiber, the position is adjusted and fixed with respect to the second convergent rod lens 102, so that the light receiving element 106 The position can also be adjusted. In Embodiment 1 of the present invention, optical element adjustment is performed by adjusting the position between the lens fixing member 201 to which the second converging rod lens 102 is fixed and the optical element fixing ring 206 to which the optical element stem 205 is fixed. It can be fixed by the member 208.

以上のように、かかる構成によれば、受光素子106と発光素子107とを、一体化固定した後、収束性ロッドレンズ102との間で位置調整、固定することにより、受光素子106と発光素子107とを同時に位置調整、固定することが可能になるのである。   As described above, according to such a configuration, after the light receiving element 106 and the light emitting element 107 are integrally fixed, the light receiving element 106 and the light emitting element are aligned and fixed with the convergent rod lens 102. 107 can be adjusted and fixed at the same time.

また、図5は、本発明の実施の形態1の他の光複合モジュール2100の平面断面図である。図1および図2に示した実施の形態1と異なる主要な点は、第1および第2の収束性ロッドレンズ101および102の代わりに、第1および第2の凸レンズ2101および2102を用いていることである。これに伴い、第1の光学フィルタ2103と第1および第2の凸レンズ2101および2102は、レンズ固定部材2201に固定されており、第2の光学フィルタ2108は第2の凸レンズ2102のレンズ面に設けられている。図1および図2に示した本発明の実施の形態1では、収束性ロッドレンズ101および102を用いたが、図5の構成のように収束性ロッドレンズ以外の凸レンズを用いても、同様の効果が得られる。   FIG. 5 is a plan sectional view of another optical composite module 2100 according to Embodiment 1 of the present invention. The main difference from the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is that the first and second convex lenses 2101 and 2102 are used instead of the first and second convergent rod lenses 101 and 102. That is. Accordingly, the first optical filter 2103 and the first and second convex lenses 2101 and 2102 are fixed to the lens fixing member 2201, and the second optical filter 2108 is provided on the lens surface of the second convex lens 2102. It has been. In the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 and FIG. 2, the convergent rod lenses 101 and 102 are used. However, even if a convex lens other than the convergent rod lens is used as in the configuration of FIG. An effect is obtained.

(実施の形態2)
図6は、本発明の実施の形態2における光複合モジュール4100の斜視図である。また図7は、図6における一点鎖線の面での側面断面図である。図6および図7において、光導波路基板4110は、クラッド4112とコア材により形成したX字型の光導波路4111a〜4111dから構成されている。光導波路基板4110には、光導波路4111a〜4111dが露出した端面に第1および第2の光ファイバ4104,4105と、受光素子4106、発光素子4107が設けられている。また、光導波路基板に4110には、第1の光学フィルタ4103と第2の光学フィルタ4108が、光導波路4111a〜4111dに面するように挿入されている。第1の光学フィルタ4103と第2の光学フィルタ4108は、実施の形態1における第1の光学フィルタ103と第2の光学フィルタ108と同じく、図3に示した特性としている。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a perspective view of the optical composite module 4100 according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 7 is a side cross-sectional view taken along the alternate long and short dash line in FIG. 6 and 7, the optical waveguide substrate 4110 is composed of X-shaped optical waveguides 4111a to 4111d formed of a clad 4112 and a core material. The optical waveguide substrate 4110 is provided with first and second optical fibers 4104 and 4105, a light receiving element 4106, and a light emitting element 4107 on the end face where the optical waveguides 4111 a to 4111 d are exposed. In addition, a first optical filter 4103 and a second optical filter 4108 are inserted into the optical waveguide substrate 4110 so as to face the optical waveguides 4111a to 4111d. Similar to the first optical filter 103 and the second optical filter 108 in Embodiment 1, the first optical filter 4103 and the second optical filter 4108 have the characteristics shown in FIG.

つぎに、本発明の実施の形態2の動作について説明する。第1の光ファイバ4104から、波長λ2、λ3、λ5の光信号が伝送されて第1の光導波路4111aに入射すると、波長λ2、λ5の光は第1の光学フィルタ4103で反射される。波長λ2、λ5の光は光導波路4111bを伝搬し、第2の光ファイバ4105に入射して第2の光ファイバ4105内を伝送されていく。一方、波長λ3の光は、導波路4111cを伝搬して受光素子4106に入射し、電気信号に変換される。また、発光素子4107は、入力された電気信号を波長λ4の光信号に変換し導波路4111dに出射する。この波長λ4の光信号は、導波路4111d、4111bを伝搬し、第2の光ファイバ4105内を波長λ2、λ5の光と共に伝送されていく。すなわち、第1の光ファイバ4104を伝送してきた光信号の内の一部の波長の光信号を分波して受光素子4106で電気信号に変換すると共に、発光素子4107に加えた電気信号を光信号に変換して合波し、光ファイバ4105から送出する機能が得られるのである。また、第1の光学フィルタ4103は、透過波長域内の光に対する反射率を零にはできないため、発光素子4107からの波長λ4の光信号の一部は第1の光学フィルタ4103で反射され、導波路4111cを伝播することになるが、第2の光学フィルタ4108を設けているため、波長λ4の光信号が受光素子4106に入射することを防止し、近端漏洩を防止することができる。   Next, the operation of the second embodiment of the present invention will be described. When optical signals having wavelengths λ2, λ3, and λ5 are transmitted from the first optical fiber 4104 and are incident on the first optical waveguide 4111a, the light having the wavelengths λ2 and λ5 is reflected by the first optical filter 4103. Light of wavelengths λ2 and λ5 propagates through the optical waveguide 4111b, enters the second optical fiber 4105, and is transmitted through the second optical fiber 4105. On the other hand, the light of wavelength λ3 propagates through the waveguide 4111c, enters the light receiving element 4106, and is converted into an electrical signal. In addition, the light emitting element 4107 converts the input electric signal into an optical signal having a wavelength λ4 and outputs the optical signal to the waveguide 4111d. The optical signal having the wavelength λ4 propagates through the waveguides 4111d and 4111b and is transmitted along with the light having the wavelengths λ2 and λ5 through the second optical fiber 4105. That is, an optical signal having a part of the wavelength of the optical signal transmitted through the first optical fiber 4104 is demultiplexed and converted into an electric signal by the light receiving element 4106, and the electric signal applied to the light emitting element 4107 is converted into an optical signal. The function of converting the signal into a signal, combining it, and sending it out from the optical fiber 4105 is obtained. In addition, since the first optical filter 4103 cannot have a reflectivity with respect to light within the transmission wavelength range, a part of the optical signal having the wavelength λ4 from the light emitting element 4107 is reflected by the first optical filter 4103 and guided. Although propagating through the waveguide 4111c, since the second optical filter 4108 is provided, it is possible to prevent the optical signal having the wavelength λ4 from entering the light receiving element 4106 and to prevent near-end leakage.

以上のように、かかる構成によれば、X字型の光導波路4111a〜4111dの端面に第1および第2の光ファイバ4104、4105と、受光素子4106、発光素子4107を設け、第1の光学フィルタ4103と第2の光学フィルタ4108を、光導波路4111a〜4111dに面するように挿入することにより、第1の光ファイバ4104を伝送してきた光信号の内の一部の波長の光信号を分波して受光素子4106で電気信号に変換すると共に、発光素子4107に加えた電気信号を光信号に変換して合波し、光ファイバ4105から送出することが可能となり、簡単な構成で近端漏洩を抑えて、光ファイバと発光素子/受光素子との結合機能、および光合分波機能を併せ持つ光複合モジュールを実現することができる。   As described above, according to such a configuration, the first and second optical fibers 4104 and 4105, the light receiving element 4106, and the light emitting element 4107 are provided on the end faces of the X-shaped optical waveguides 4111a to 4111d, and the first optical fiber is provided. By inserting the filter 4103 and the second optical filter 4108 so as to face the optical waveguides 4111a to 4111d, an optical signal having a part of the wavelength of the optical signal transmitted through the first optical fiber 4104 is separated. The light is converted into an electric signal by the light receiving element 4106, and the electric signal applied to the light emitting element 4107 is converted into an optical signal to be combined and sent out from the optical fiber 4105. Leakage can be suppressed, and an optical composite module having both a coupling function between an optical fiber and a light emitting element / light receiving element and an optical multiplexing / demultiplexing function can be realized.

なお、図6において、第2の光学フィルタ4108は、光導波路4111cとほぼ直角に設置しているが、反射戻り光の防止のために傾けて設置しても良い。   In FIG. 6, the second optical filter 4108 is installed at a substantially right angle to the optical waveguide 4111c, but may be installed at an angle to prevent reflected return light.

(実施の形態3)
図8は、本発明の実施の形態3における光波長多重伝送システムの構成図である。図8において、光波長多重伝送システム5000の親局装置5301と子局装置5302a〜5302cは光ファイバ5305a〜5305dにより縦続接続している。親局装置5301は、電気信号を異なる波長λ1、λ3、λ5の光信号に変換する3台の電気/光変換器5310〜5312と、λ1、λ3、λ5の光を合波する光合波器5313と、波長λ2、λ4、λ6の波長多重された光信号を波長λ2、λ4、λ6の光信号に分波する光分波器5314と、分波された波長λ2、λ4、λ6の光信号それぞれを電気信号に変換する3台の光/電気変換器5315〜5317とから構成されている。ここで波長λ1〜λ6は、図3に示した波長配置の場合を例として示している。子局装置5302a〜5302cは、それぞれ実施の形態1における光複合モジュール100、1100、2100のいずれかと同じ構成の光複合モジュール5100a〜5100cと、光複合モジュール5100a〜5100cの受光素子からの電気信号を受け取って増幅などを行う光受信回路5321a〜5321cと、光複合モジュール5100a〜5100cに電気信号を入力して発光素子を駆動する光送信回路5322a〜5322cとから構成されている。ただし、光複合モジュール5100a〜5100cは、それぞれ内蔵する光学フィルタの特性が異なっている。
(Embodiment 3)
FIG. 8 is a configuration diagram of an optical wavelength division multiplex transmission system according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 8, a master station device 5301 and slave station devices 5302a to 5302c of the optical wavelength division multiplexing transmission system 5000 are connected in cascade by optical fibers 5305a to 5305d. The master station device 5301 includes three electric / optical converters 5310 to 5312 that convert electric signals into optical signals with different wavelengths λ1, λ3, and λ5, and an optical multiplexer 5313 that combines the light with λ1, λ3, and λ5. An optical demultiplexer 5314 that demultiplexes the wavelength-multiplexed optical signals with wavelengths λ2, λ4, and λ6 into optical signals with wavelengths λ2, λ4, and λ6, and optical signals with wavelengths λ2, λ4, and λ6 that are demultiplexed, respectively. Are made up of three optical / electrical converters 5315 to 5317 for converting the signals into electrical signals. Here, the wavelengths λ1 to λ6 are shown as an example of the wavelength arrangement shown in FIG. The slave station devices 5302a to 5302c respectively receive electrical signals from the optical composite modules 5100a to 5100c having the same configuration as any of the optical composite modules 100, 1100, and 2100 in the first embodiment, and the light receiving elements of the optical composite modules 5100a to 5100c. Optical receiving circuits 5321a to 5321c that receive and amplify, etc., and optical transmission circuits 5322a to 5322c that drive the light emitting elements by inputting electric signals to the optical composite modules 5100a to 5100c. However, the optical composite modules 5100a to 5100c have different characteristics of built-in optical filters.

光複合モジュール5100aの第1の光学フィルタ103(または2103)は、λ1、λ2を透過波長域に含み、λ3〜λ6を反射波長域に含む特性である。光複合モジュール5100aの第2の光学フィルタ108(または1108または2108)は、λ1を透過波長域に含み、λ2を透過波長域に含まない特性である。   The first optical filter 103 (or 2103) of the optical composite module 5100a has characteristics that include λ1 and λ2 in the transmission wavelength region and include λ3 to λ6 in the reflection wavelength region. The second optical filter 108 (or 1108 or 2108) of the optical composite module 5100a has a characteristic that λ1 is included in the transmission wavelength region and λ2 is not included in the transmission wavelength region.

光複合モジュール5100bの第1の光学フィルタ103(または2103)は、λ3、λ4を透過波長域に含み、λ1、λ2、λ5、λ6を反射波長域に含む特性である。光複合モジュール5100bの第2の光学フィルタ108(または1108または2108)は、λ3を透過波長域に含み、λ4を透過波長域に含まない特性である。すなわち、光複合モジュール5100bは、図3に示した特性の光学フィルタを備えている。   The first optical filter 103 (or 2103) of the optical composite module 5100b has characteristics that include λ3 and λ4 in the transmission wavelength region and include λ1, λ2, λ5, and λ6 in the reflection wavelength region. The second optical filter 108 (or 1108 or 2108) of the optical composite module 5100b has a characteristic that λ3 is included in the transmission wavelength region and λ4 is not included in the transmission wavelength region. That is, the optical composite module 5100b includes an optical filter having the characteristics shown in FIG.

光複合モジュール5100cの第1の光学フィルタ103(または2103)は、λ5、λ6を透過波長域に含み、λ1〜λ4を反射波長域に含む特性である。光複合モジュール5100aの第2の光学フィルタ108(または1108または2108)は、λ5を透過波長域に含み、λ6を透過波長域に含まない特性である。   The first optical filter 103 (or 2103) of the optical composite module 5100c has characteristics that include λ5 and λ6 in the transmission wavelength region and include λ1 to λ4 in the reflection wavelength region. The second optical filter 108 (or 1108 or 2108) of the optical composite module 5100a has a characteristic that λ5 is included in the transmission wavelength region and λ6 is not included in the transmission wavelength region.

つぎに、上記構成による実施の形態3の動作を説明する。親局装置5301から、電気/光変換器5310〜5312によって変換された、子局装置5302a〜5302c向けのそれぞれ異なる波長λ1、λ3、λ5の光信号が光合波器5313により合波されて光ファイバ5305aに送出される。子局装置5302aの光複合モジュール5100aが例えば図1に示した光複合モジュール100である場合、光ファイバ5305aは図1の第1の光ファイバ104に、光ファイバ5305bは図1の第2の光ファイバ105に接続されている。したがって、光複合モジュール5100aは、波長λ1、λ3、λ5の光信号の内、子局5302a向けの波長λ1の光信号のみを分波して電気信号に変換し、光受信回路5321aで増幅などを行う。また、子局装置5302aは、親局装置5301向けの信号を光送信回路5322aから光複合モジュール5100aに入力し、波長λ2の光信号に変換して光ファイバ5305bに合波して送出する。したがって、光ファイバ5305bには、子局装置5302aから親局装置5301向けの波長λ1の光信号と、親局装置5301から子局装置5302b、5302c向けのそれぞれλ3、λ5の光信号との波長多重信号が伝送される。子局装置5302b、5302cでも同様に信号の送信、受信が行われ、親局装置5301には、子局装置5302a〜5302cからの波長λ2、λ4、λ6の波長多重光信号が、光ファイバ5305dにより入力される。光分波器5314で、波長λ2、λ4、λ6の光信号に分波し、それぞれ光/電気変換器5315〜5317により、子局装置5302a〜5302cからの信号を電気信号として取り出す。このようにして、親局装置5301と子局装置5302a〜5302cとの間でそれぞれ独立して双方向で信号を伝送できるのである。   Next, the operation of the third embodiment configured as described above will be described. Optical signals of different wavelengths λ1, λ3, and λ5 converted from the master station device 5301 by the electrical / optical converters 5310 to 5312 and directed to the slave station devices 5302a to 5302c are combined by the optical combiner 5313 and the optical fiber. Sent to 5305a. When the optical composite module 5100a of the slave station device 5302a is, for example, the optical composite module 100 shown in FIG. 1, the optical fiber 5305a is the first optical fiber 104 in FIG. 1, and the optical fiber 5305b is the second optical in FIG. It is connected to the fiber 105. Therefore, the optical composite module 5100a demultiplexes only the optical signal of wavelength λ1 for the slave station 5302a out of the optical signals of wavelengths λ1, λ3, and λ5, converts the optical signal into an electrical signal, and amplifies the signal by the optical receiving circuit 5321a. Do. The slave station device 5302a inputs a signal for the master station device 5301 from the optical transmission circuit 5322a to the optical composite module 5100a, converts it to an optical signal of wavelength λ2, multiplexes it to the optical fiber 5305b, and transmits it. Therefore, the optical fiber 5305b is wavelength-multiplexed with the optical signal having the wavelength λ1 from the slave station device 5302a to the master station device 5301 and the optical signals having the wavelengths λ3 and λ5 from the master station device 5301 to the slave station devices 5302b and 5302c. A signal is transmitted. Similarly, the slave station devices 5302b and 5302c transmit and receive signals. The master station device 5301 receives wavelength multiplexed optical signals of wavelengths λ2, λ4, and λ6 from the slave station devices 5302a to 5302c through the optical fiber 5305d. Entered. An optical demultiplexer 5314 demultiplexes the optical signals with wavelengths λ2, λ4, and λ6, and optical / electrical converters 5315 to 5317 respectively extract signals from the slave station apparatuses 5302a to 5302c as electric signals. In this manner, signals can be transmitted bidirectionally independently between the master station device 5301 and the slave station devices 5302a to 5302c.

また、子局装置5302a〜5302cに使用する光複合モジュール5100a〜5100cに、図1、図4、図5に示した第2の光学フィルタ108または1108または2108を設けることにより、それぞれ送信信号が受信信号に漏れ込むことを防止でき、近端漏洩の少ない双方向光波長多重伝送が可能になるのである。   Further, by providing the optical composite modules 5100a to 5100c used in the slave station devices 5302a to 5302c with the second optical filter 108, 1108, or 2108 shown in FIG. 1, FIG. 4, and FIG. It is possible to prevent leakage into a signal and to perform bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission with little near-end leakage.

以上のように、本発明の実施の形態3によれば、子局装置5100a〜5100cに光複合モジュール5100a〜5100cを用いることにより、簡単な構成で親局装置と双方向の信号伝送を行う光波長多重伝送システムが実現する。   As described above, according to the third embodiment of the present invention, by using the optical composite modules 5100a to 5100c in the slave station devices 5100a to 5100c, the optical signal that performs bidirectional signal transmission with the master station device with a simple configuration. A wavelength division multiplexing transmission system is realized.

また、本発明の実施の形態3によれば、光複合モジュール5100a〜5100cに、第2の光学フィルタ108または1108または2108を設けることにより、近端漏洩の少ない双方向の光波長多重伝送システムが実現する。   Further, according to Embodiment 3 of the present invention, by providing the second optical filter 108, 1108, or 2108 in the optical composite modules 5100a to 5100c, a bidirectional optical wavelength division multiplexing transmission system with little near-end leakage is obtained. Realize.

本発明にかかる光複合モジュールは、光入出力端と発光素子/受光素子との結合機能、および光合分波器を簡単な構成で一体化することができ、また、近端漏洩も低く抑えられ、複数の光信号を波長多重伝送する光伝送システム等の用途として有用である。また、この光複合モジュールを用いた光波長多重伝送システムは、簡単な構成で近端漏洩を抑えて複数の光信号を波長多重伝送でき、データ伝送、映像伝送、音声信号伝送など、情報伝送システム等の用途に応用できる。   In the optical composite module according to the present invention, the coupling function of the light input / output terminal and the light emitting element / light receiving element, and the optical multiplexer / demultiplexer can be integrated with a simple configuration, and the near-end leakage can be suppressed low. It is useful for applications such as an optical transmission system for wavelength-multiplexing transmission of a plurality of optical signals. In addition, the optical wavelength division multiplexing transmission system using this optical composite module is capable of wavelength multiplexing transmission of a plurality of optical signals with a simple configuration and suppressing near-end leakage, and information transmission systems such as data transmission, video transmission, and audio signal transmission. It can be applied to other uses.

本発明の実施の形態1における光複合モジュールの構成を示す斜視断面図1 is a perspective cross-sectional view showing a configuration of an optical composite module according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1における光複合モジュールの構成を示す平面断面図Plan sectional drawing which shows the structure of the optical composite module in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態1に用いる光学フィルタの特性図Characteristic diagram of optical filter used in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態1における他の光複合モジュールの構成を示す平面断面図Plan sectional drawing which shows the structure of the other optical composite module in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における他の光複合モジュールの構成を示す平面断面図Plan sectional drawing which shows the structure of the other optical composite module in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2における光複合モジュールの構成を示す斜視図The perspective view which shows the structure of the optical composite module in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における光複合モジュールの構成を示す側面断面図Side surface sectional drawing which shows the structure of the optical composite module in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3における光波長多重伝送システムの構成図Configuration diagram of optical wavelength division multiplexing transmission system in Embodiment 3 of the present invention 従来の光波長多重伝送システムの構成図Configuration of conventional optical wavelength division multiplexing transmission system 従来の光波長多重伝送システムの分波/合波部を示す構成図Configuration diagram showing demultiplexing / multiplexing unit of conventional optical wavelength division multiplexing transmission system

符号の説明Explanation of symbols

100 光複合モジュール
101 第1の収束性ロッドレンズ
102 第2の収束性ロッドレンズ
103 第1の光学フィルタ
104 第1の光ファイバ
105 第2の光ファイバ
106 受光素子
107 発光素子
108 第2の光学フィルタ
201 レンズ固定部材
202 ファイバ固定部材
203 受光素子台
204 発光素子台
205 光素子ステム
206 光素子固定リング
207 ファイバ調整部材
208 光素子調整部材
301 受信端子
302 送信端子
1100 光複合モジュール
1108 第2の光学フィルタ
2100 光複合モジュール
2101 第1の凸レンズ
2102 第2の凸レンズ
2103 第1の光学フィルタ
2108 第2の光学フィルタ
2201 レンズ固定部材
4100 光複合モジュール
4103 第1の光学フィルタ
4104 第1の光ファイバ
4105 第2の光ファイバ
4106 受光素子
4107 発光素子
4108 第2の光学フィルタ
4110 光導波路基板
4111a,4111b,4111c,4111d 光導波路
4112 クラッド
5000 光波長多重伝送システム
5100a,5100b,5100c 光複合モジュール
5301 親局装置
5302a,5302b,5302c 子局装置
5305a,5305b,5305c,5305d 光ファイバ
5310,5311,5312 電気/光変換器
5313 光合波器
5314 光分波器
5315,5316,5317 光/電気変換器
5321a,5321b,5321c 光受信回路
5322a,5322b,5322c 光送信回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Optical composite module 101 1st convergence rod lens 102 2nd convergence rod lens 103 1st optical filter 104 1st optical fiber 105 2nd optical fiber 106 Light receiving element 107 Light emitting element 108 2nd optical filter DESCRIPTION OF SYMBOLS 201 Lens fixing member 202 Fiber fixing member 203 Light receiving element stand 204 Light emitting element stand 205 Optical element stem 206 Optical element fixing ring 207 Fiber adjusting member 208 Optical element adjusting member 301 Reception terminal 302 Transmission terminal 1100 Optical composite module 1108 Second optical filter 2100 Optical composite module 2101 1st convex lens 2102 2nd convex lens 2103 1st optical filter 2108 2nd optical filter 2201 Lens fixing member 4100 Optical composite module 4103 1st optical filter 4104 First optical fiber 4105 Second optical fiber 4106 Light receiving element 4107 Light emitting element 4108 Second optical filter 4110 Optical waveguide substrate 4111a, 4111b, 4111c, 4111d Optical waveguide 4112 Cladding 5000 Optical wavelength division multiplexing system 5100a, 5100b, 5100c Optical composite module 5301 Master station apparatus 5302a, 5302b, 5302c Slave station apparatus 5305a, 5305b, 5305c, 5305d Optical fiber 5310, 5311, 5312 Electric / optical converter 5313 Optical multiplexer 5314 Optical demultiplexer 5315, 5316, 5317 Optical / Electrical converters 5321a, 5321b, 5321c Optical receiver circuits 5322a, 5322b, 5322c Optical transmitter circuits

Claims (10)

第1の光学フィルタと、
前記第1の光学フィルタを挟んで、ほぼ同軸上に配置した第1および第2のレンズと、
第1のレンズの焦点面付近に配置した第1および第2の光入出力端と、
前記第1および第2のレンズからなるレンズ系による前記第1の光入出力端の結像点付近に設けた受光素子と、
前記第1および第2のレンズからなるレンズ系による前記第2の光入出力端の結像点付近に設けた発光素子とを備え、
前記第1の光学フィルタは、前記発光素子の発光波長帯付近を透過する透過波長帯とし、その他の波長帯の一部を反射する反射波長帯とする特性を与え、
前記第1の光入出力端から出射した前記反射波長帯の光が、前記第1のレンズでほぼ平行光に変換され、前記第1の光学フィルタで反射され、再び前記第1のレンズで集光されて結像する位置に前記第2の光入出力端を配置した光複合モジュール。
A first optical filter;
First and second lenses disposed substantially coaxially with the first optical filter interposed therebetween;
First and second light input / output terminals disposed near the focal plane of the first lens;
A light receiving element provided in the vicinity of an imaging point of the first light input / output end by a lens system including the first and second lenses;
A light emitting element provided in the vicinity of an image forming point of the second light input / output end by a lens system including the first and second lenses,
The first optical filter has a characteristic of a transmission wavelength band that transmits near the emission wavelength band of the light emitting element, and a reflection wavelength band that reflects a part of the other wavelength band,
The reflected wavelength band light emitted from the first light input / output end is converted into substantially parallel light by the first lens, reflected by the first optical filter, and collected again by the first lens. An optical composite module in which the second light input / output end is disposed at a position where the light is imaged.
前記第1および第2の光入出力端を、互いに第1のレンズの光軸に対してほぼ軸対称な位置に配置した、
請求項1に記載の光複合モジュール。
The first and second light input / output ends are arranged at positions substantially symmetrical with respect to the optical axis of the first lens.
The optical composite module according to claim 1.
前記第1および第2の光入出力端を、それぞれ第1および第2の光ファイバの端面とした、
請求項1または請求項2に記載の光複合モジュール。
The first and second light input / output ends are the end faces of the first and second optical fibers, respectively.
The optical composite module according to claim 1 or 2.
前記第1および第2の光ファイバを、互いにほぼ平行に配置した、
請求項3に記載の光複合モジュール。
The first and second optical fibers are arranged substantially parallel to each other;
The optical composite module according to claim 3.
前記第1および第2のレンズを、収束性ロッドレンズとした、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の光複合モジュール。
The first and second lenses are convergent rod lenses,
The optical composite module according to any one of claims 1 to 4.
前記第1および第2のレンズと、前記第1の光学フィルタを、ほぼ密着して配置した、
請求項5に記載の光複合モジュール。
The first and second lenses and the first optical filter are arranged in close contact with each other.
The optical composite module according to claim 5.
第1の光路と、
前記第1の光路と直角以外の角度で配置した第1の光学フィルタと、
前記第1の光学フィルタに対して前記第1の光路からの反射位置となる位置に設けた第2の光路と、
前記第1の光学フィルタに対して前記第1の光路からの透過位置となる位置に設けた受光素子と、
前記第1の光学フィルタに対して前記第2の光路からの透過位置となる位置に設けた発光素子と、
前記第1の光学フィルタと前記受光素子の間に設けた第2の光学フィルタ
から成る分波特性を有する光複合部品であって、
前記第1の光学フィルタは、前記発光素子の発光波長を含む特定波長帯を透過波長帯とし、その他の波長帯の一部を反射波長帯とする特性とし、
前記第2の光学フィルタは、前記第1の光学フィルタの透過波長帯内の前記発光素子の発光波長を含まない波長帯を透過波長帯とし、前記発光素子の発光波長付近の波長帯を反射波長帯または吸収波長帯とする特性としたことを特徴とする光複合モジュール。
A first optical path;
A first optical filter disposed at an angle other than a right angle to the first optical path;
A second optical path provided at a position to be a reflection position from the first optical path with respect to the first optical filter;
A light receiving element provided at a position to be a transmission position from the first optical path with respect to the first optical filter;
A light emitting element provided at a position to be a transmission position from the second optical path with respect to the first optical filter;
An optical composite part having a demultiplexing characteristic composed of a second optical filter provided between the first optical filter and the light receiving element,
The first optical filter has a characteristic that a specific wavelength band including an emission wavelength of the light emitting element is a transmission wavelength band, and a part of other wavelength bands is a reflection wavelength band,
The second optical filter has a wavelength band that does not include the emission wavelength of the light emitting element within the transmission wavelength band of the first optical filter as a transmission wavelength band, and a wavelength band near the emission wavelength of the light emitting element is a reflection wavelength. An optical composite module characterized by having a band or absorption wavelength band.
前記第2のレンズと前記受光素子の間に第2の光学フィルタを設け、前記第2の光学フィルタは、前記第1の光学フィルタの透過波長帯内の前記発光素子の発光波長を含まない波長帯を透過波長帯とし、前記発光素子の発光波長付近の波長帯を反射波長帯または吸収波長帯とする特性としたことを特徴とする
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の光複合モジュール。
A second optical filter is provided between the second lens and the light receiving element, and the second optical filter does not include a light emission wavelength of the light emitting element within a transmission wavelength band of the first optical filter. 7. The characteristic according to claim 1, wherein a band is a transmission wavelength band, and a wavelength band near the emission wavelength of the light emitting element is a reflection wavelength band or an absorption wavelength band. Optical composite module.
前記発光素子と前記受光素子は、同一基材あるいは一体化固定された複数の基材上に実装し、前記基材と前記第2のレンズの間に軸調整部を設けた、
請求項1から請求項6のいずれか一項、または請求項8に記載の光複合モジュール。
The light emitting element and the light receiving element are mounted on the same base material or a plurality of integrally fixed base materials, and an axis adjustment unit is provided between the base material and the second lens.
The optical composite module according to claim 1, or the optical composite module according to claim 8.
複数の子局装置を順次、伝送用光ファイバで縦続接続する光波長多重伝送システムであって、前記複数の子局装置には、前記第1の光学フィルタの透過波長帯がそれぞれ異なる請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の光複合モジュールを用いて、前記伝送用光ファイバで伝送する前記第1の光学フィルタの透過波長帯の光信号を前記受光素子で受信し、前記発光素子からの光信号を前記伝送用の光ファイバで送信する光波長多重伝送システム。 2. An optical wavelength division multiplex transmission system in which a plurality of slave station devices are connected in cascade using transmission optical fibers, wherein the transmission wavelength bands of the first optical filters are different from each other in the plurality of slave station devices. The optical composite module according to any one of claims 9 to 9, wherein the light receiving element receives an optical signal in a transmission wavelength band of the first optical filter transmitted by the transmission optical fiber, and the light emission An optical wavelength division multiplexing transmission system for transmitting an optical signal from an element through the transmission optical fiber.
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