JP2006030463A - Optical module, optical signal transmitter and optical transmitter - Google Patents

Optical module, optical signal transmitter and optical transmitter Download PDF

Info

Publication number
JP2006030463A
JP2006030463A JP2004207264A JP2004207264A JP2006030463A JP 2006030463 A JP2006030463 A JP 2006030463A JP 2004207264 A JP2004207264 A JP 2004207264A JP 2004207264 A JP2004207264 A JP 2004207264A JP 2006030463 A JP2006030463 A JP 2006030463A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
optical fiber
guide rod
light
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004207264A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junji Okada
純二 岡田
Tsutomu Hamada
勉 浜田
Takehiro Niitsu
岳洋 新津
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.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2004207264A priority Critical patent/JP2006030463A/en
Publication of JP2006030463A publication Critical patent/JP2006030463A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mall optical module having a simple constitution, and to provide an optical signal transmitter and an optical transmitter. <P>SOLUTION: An optical module 12 is provided with a VCSEL34 and a PD36 which are mounted on a first rigid substrate (a circuit substrate) and a light guiding rod 38 which optically couples the VCSEL34 and a transmitting optical fiber 44. Moreover, the optical module 12 is provided with a receptacle section 24 which covers the light guiding rod 38, the VCSEL34 and the PD36 and no lens is used to optically couple the VCSEL34 and the optical fiber 44. Therefore, the optical module having a simple constitution is realized. Since there is no need to actively align lenses, the production process is simplified and the production cost of the optical module 12 is reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光ファイバが接続される光モジュール、光信号伝送装置、及び、光伝送装置に関する。   The present invention relates to an optical module to which an optical fiber is connected, an optical signal transmission device, and an optical transmission device.

情報通信サービスのブロードバンド化に伴い、伝送量の大容量化が求められている。その解決方法の一つとして、光通信が広く行なわれている。光通信においては、発光素子、受光素子とこれらに電気的に接続される電子部品を搭載した基板とを筐体内に格納しパッケージした光信号伝送装置が用いられている(例えば特許文献1〜4参照)。   Along with the broadbandization of information communication services, there is a demand for an increase in transmission capacity. As one of the solutions, optical communication is widely performed. In optical communication, an optical signal transmission device is used in which a light emitting element, a light receiving element, and a board on which electronic components electrically connected thereto are mounted and packaged in a casing (for example, Patent Documents 1 to 4). reference).

また、光信号伝送装置の光送信部や光受信部は、発光素子、受光素子と光ファイバとを高精度で光結合させるために、発光素子または受光素子とレンズ系とを含むサブアッセンブリを有する。例えば特許文献2、4には、レーザダイオードとボールレンズとがケース内に保持されたサブアッセンブリが開示されている。   In addition, the optical transmitter and the optical receiver of the optical signal transmission device have a subassembly including a light emitting element or a light receiving element and a lens system in order to optically couple the light emitting element, the light receiving element, and the optical fiber with high accuracy. . For example, Patent Documents 2 and 4 disclose subassemblies in which a laser diode and a ball lens are held in a case.

ところで、長距離通信用の光ファイバとしては、従来、光ファイバのコアが石英で構成されるSM(シングルモード)型やMM(マルチモード)型の光ファイバが用いられてきた。   By the way, as an optical fiber for long-distance communication, an SM (single mode) type or MM (multi mode) type optical fiber in which the core of the optical fiber is made of quartz has been conventionally used.

一方、近年、家庭内や比較的近距離の光伝送においては、口径が石英ファイバより太いPOF(プラスチック光ファイバ)やHPCF(ハードポリマークラッドファイバ)が用いられようになってきた。 なお、石英ファイバのコア口径は太くても62.5μm程度である。   On the other hand, in recent years, POF (plastic optical fiber) and HPCF (hard polymer clad fiber), which have a diameter larger than that of quartz fiber, have come to be used in homes and optical transmission at a relatively short distance. Note that the core diameter of the quartz fiber is about 62.5 μm at the largest.

図7、図8には、POFが用いられた光信号伝送装置のサブアッセンブリの例が示されている。図7では、発光素子としてVCSEL(面発光レーザ)84を使用し、受光素子として受光径が0.1mmφのPD(pinフォトダイオード)86が使用されている。また、送信用の光ファイバ94及び受信用の光ファイバ96としては、何れも、ファイバ径が0.5mmφのPOFが使用されている。この例の場合、送信用の光ファイバ94とVCSEL84、及び、受信用の光ファイバ96とPD86は、それぞれ、レンズ88、92により光結合されている。   FIGS. 7 and 8 show examples of subassemblies of an optical signal transmission apparatus using POF. In FIG. 7, VCSEL (surface emitting laser) 84 is used as a light emitting element, and PD (pin photodiode) 86 having a light receiving diameter of 0.1 mmφ is used as a light receiving element. Also, as the transmission optical fiber 94 and the reception optical fiber 96, POF having a fiber diameter of 0.5 mmφ is used. In this example, the transmission optical fiber 94 and the VCSEL 84, and the reception optical fiber 96 and the PD 86 are optically coupled by lenses 88 and 92, respectively.

VCSEL84およびPD86は共通の基板(図示せず)に実装されている。   VCSEL 84 and PD 86 are mounted on a common substrate (not shown).

また、光信号伝送装置80が組み込まれた装置(図示せず)のインタフェース位置を揃える(すなわち装置筐体とコネクタ等の外部接続面を一致させる)ことが必要である。このため、光信号伝送装置80を構成するレセプタクル部104では、送信用の光ファイバ94が接続される送信用接続部108と、受信用の光ファイバ96が接続される受信用接続部110との位置が揃えられて、すなわち外部接続面が一致している。光信号伝送装置80が組み込まれた装置(図示せず)のインタフェースについても位置が揃えられている。   In addition, it is necessary to align the interface position of a device (not shown) in which the optical signal transmission device 80 is incorporated (that is, the device housing and the external connection surface such as a connector are matched). For this reason, in the receptacle part 104 which comprises the optical signal transmission apparatus 80, the connection part 108 for transmission to which the optical fiber 94 for transmission is connected, and the connection part 110 for reception to which the optical fiber 96 for reception is connected. The positions are aligned, that is, the external connection surfaces are coincident. The position of the interface of a device (not shown) incorporating the optical signal transmission device 80 is also aligned.

従来の光信号伝送装置80では、光ファイバ96のファイバ径に対し、PD86の受光径が小さい。このため、光ファイバ96とPD86とを光結合させるために集光用のレンズ92を必要としている。また、VCSEL84の発光面と送信用の光ファイバ94とは大きく離れているため、集光用のレンズ88を用いている。   In the conventional optical signal transmission device 80, the light receiving diameter of the PD 86 is smaller than the fiber diameter of the optical fiber 96. For this reason, a condensing lens 92 is required to optically couple the optical fiber 96 and the PD 86. Further, since the light emitting surface of the VCSEL 84 and the transmission optical fiber 94 are largely separated from each other, a condensing lens 88 is used.

また、VCSEL84およびPD86は、アクティブにアライメントされて(すなわち、パッケージを可動させて、最も結合効率の高い位置で固定されて)鏡筒内にそれぞれ固定されている。
特開2001−298217号公報 特開2000−155251号公報 特開2002−82261号公報 特開平7−151943号公報
In addition, the VCSEL 84 and the PD 86 are fixed in the lens barrel by being actively aligned (that is, fixed at a position having the highest coupling efficiency by moving the package).
JP 2001-298217 A JP 2000-155251 A JP 2002-82261 A JP 7-151943 A

ところで、近年、光信号伝送装置の益々の小型化が求められてきている。また、結合用のレンズ88、92を用いる場合には高い位置実装精度が要求されることや、アクティブにアライメントするので製造プロセスが複雑になることにより、製造コストが嵩むという問題もある。   Incidentally, in recent years, there has been a demand for further downsizing of optical signal transmission devices. In addition, when the coupling lenses 88 and 92 are used, there is a problem that high position mounting accuracy is required and that the manufacturing process becomes complicated due to active alignment, thereby increasing the manufacturing cost.

本発明は、上記事実を考慮して、構成が簡素で小型化された光モジュール、光信号伝送装置、及び、光伝送装置を提供することを課題とする。   In view of the above facts, an object of the present invention is to provide an optical module, an optical signal transmission device, and an optical transmission device that have a simple configuration and are miniaturized.

本発明者は、光信号伝送装置の小型化について鋭意検討した。その結果、従来の石英光ファイバに代えて、上記のようにPOFやHPCFなどの大口径の光ファイバを用いた場合、VCSELと送信用の光ファイバとの距離を縮めることが可能であれば、レンズを用いなくとも光結合は可能となることを見い出し、本発明を完成するに至った。   The inventor has intensively studied the miniaturization of the optical signal transmission device. As a result, instead of the conventional quartz optical fiber, when using a large-diameter optical fiber such as POF or HPCF as described above, if it is possible to reduce the distance between the VCSEL and the transmission optical fiber, It has been found that optical coupling is possible without using a lens, and the present invention has been completed.

請求項1に記載の発明は、発光素子と光信号の送信用の光ファイバとの光結合、及び、受光素子と光信号の受信用の光ファイバとの光結合、の少なくとも一方を行って信号の授受を行う光モジュールであって、発光素子と、受光素子と、前記発光素子と前記送信用の光ファイバとの光結合、及び、前記受光素子と前記送信用の光ファイバとの光結合の少なくとも一方を行う導光ロッドと、前記導光ロッドと前記受光素子と前記発光素子とを覆うレセプタクル部と、を備えることを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, at least one of optical coupling between the light emitting element and the optical fiber for transmitting the optical signal and optical coupling between the light receiving element and the optical fiber for receiving the optical signal are performed. An optical module for transmitting and receiving: a light emitting element, a light receiving element, an optical coupling between the light emitting element and the transmitting optical fiber, and an optical coupling between the light receiving element and the transmitting optical fiber. A light guide rod that performs at least one of the light guide rod and a receptacle that covers the light guide rod, the light receiving element, and the light emitting element.

本明細書で光結合させるとは光伝送可能にすることをいう。   In this specification, optical coupling means enabling optical transmission.

請求項1に記載の発明では、光結合させるレンズを用いていない。従って、構成が簡素な光モジュールが実現される。また、レンズをアクティブにアライメントする必要がないので、製造プロセスを簡略化でき、光モジュールの製造コストを低減させることができる。更に、導光ロッドの長さを短くすることにより、光モジュールの小型化を行うことができる。   In the first aspect of the invention, a lens for optical coupling is not used. Therefore, an optical module with a simple configuration is realized. In addition, since there is no need to actively align the lenses, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost of the optical module can be reduced. Furthermore, the optical module can be miniaturized by shortening the length of the light guide rod.

なお、これらの効果は、送信用の光ファイバとして口径が太いものを用いた場合、特に顕著に認められる。   These effects are particularly noticeable when a transmission optical fiber having a large diameter is used.

請求項2に記載の発明は、発光素子と光信号の送信用の光ファイバと、受光素子と光信号の受信用の光ファイバと、をそれぞれ光結合させ、信号の授受を行う光モジュールであって、前記発光素子と、前記受光素子と、前記発光素子と前記送信用の光ファイバとを光結合させる導光ロッドと、前記導光ロッドと前記受光素子と前記発光素子とを覆うレセプタクル部と、を備えることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is an optical module that optically couples a light emitting element, an optical fiber for transmitting an optical signal, and a light receiving element and an optical fiber for receiving an optical signal, and transmits and receives signals. A light guide rod for optically coupling the light emitting device, the light receiving device, the light emitting device and the optical fiber for transmission, and a receptacle for covering the light guide rod, the light receiving device, and the light emitting device. It is characterized by providing.

この形態では、受信側において受光エリアが比較的小さく、光ファイバからの信号光を受光素子に結合させるレンズを有する受信モジュールと、送信側は光結合させるレンズを用いていない送信モジュールと組み合わせて構成する。これにより、光ファイバからの信号光を直接受光した場合には、受光効率が不充分な場合の構成において、利用効率が改善でき、送信側は構成が簡素であり、低コストな光モジュールが実現される。   In this mode, the light receiving area is relatively small on the receiving side, and the receiving module having a lens for coupling signal light from the optical fiber to the light receiving element is combined with the transmitting module not using the lens for optical coupling on the transmitting side. To do. As a result, when the signal light from the optical fiber is directly received, the utilization efficiency can be improved in the configuration where the light reception efficiency is insufficient, and the configuration on the transmission side is simple, realizing a low-cost optical module. Is done.

請求項3に記載の発明は、前記受光素子と前記発光素子とが回路基板に一面上に設けられ、前記レセプタクル部は、前記送信用の光ファイバが接続される送信用接続部と、前記受信用の光ファイバが接続される受信用接続部とを有し、前記送信用接続部と前記受信用接続部とは、一面上に設けられていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, the light receiving element and the light emitting element are provided on one surface of a circuit board, and the receptacle portion includes a transmission connection portion to which the transmission optical fiber is connected, and the reception portion. A receiving connection portion to which an optical fiber is connected, and the transmission connecting portion and the receiving connection portion are provided on one surface.

これにより、構成が簡素で、送信用及び受信用の光ファイバの端面(接続面)が同一平面内に位置する小型化された光モジュールが実現される。   Thereby, a miniaturized optical module having a simple configuration and having end faces (connection faces) of the optical fibers for transmission and reception located in the same plane is realized.

請求項4に記載の発明は、前記導光ロッドの口径D1が100μm以上であることを特徴とする。   The invention described in claim 4 is characterized in that the diameter D1 of the light guide rod is 100 μm or more.

これにより、アクティブアライメント等の特別な位置合わせを行うことなく素子と光結合させることが可能となり、組み立てコストの低減化が可能になる。   As a result, it is possible to optically couple with the element without performing special alignment such as active alignment, and the assembly cost can be reduced.

請求項5に記載の発明は、前記導光ロッドが光ファイバで構成されていることを特徴とする。   The invention described in claim 5 is characterized in that the light guide rod is formed of an optical fiber.

これにより、新たなレンズ設計や新規な加工を必要としない市販されているファイバを使用することで、低コストで光モジュールを作製することが可能になる。   This makes it possible to produce an optical module at low cost by using a commercially available fiber that does not require a new lens design or new processing.

請求項6に記載の発明は、請求項1から5のうち何れか1項に記載の光モジュールと、前記送信用の光ファイバと、前記受信用の光ファイバと、からなる光信号伝送装置であることを特徴とする
これにより、小型化された光信号伝送装置が実現される。
A sixth aspect of the present invention is an optical signal transmission device comprising the optical module according to any one of the first to fifth aspects, the transmission optical fiber, and the reception optical fiber. Thus, a miniaturized optical signal transmission apparatus is realized.

請求項7に記載の発明は、前記送信用の光ファイバがプラスチック光ファイバ(POF)又はハードポリマークラッドファイバ(HPCF)であることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is characterized in that the transmission optical fiber is a plastic optical fiber (POF) or a hard polymer clad fiber (HPCF).

これにより、比較的大口径で入手し易い光ファイバを用いても、耐久性が良好である。   Thereby, even if an optical fiber having a relatively large diameter and easily available is used, the durability is good.

請求項8に記載の発明は、前記導光ロッドの口径D1と、前記送信用の光ファイバのコア口径D2とが、D1 ≦ D2 の関係を満たすことを特徴とする。   The invention according to an eighth aspect is characterized in that the aperture D1 of the light guide rod and the core aperture D2 of the optical fiber for transmission satisfy a relationship of D1 ≦ D2.

これにより、導光ロッド端面から広がるように出射した光が、送信用の光ファイバに効率良く入射する。   Thereby, the light emitted so as to spread from the end face of the light guide rod efficiently enters the optical fiber for transmission.

請求項9に記載の発明は、前記導光ロッドは光ファイバで構成され、該光ファイバの開口数NA1と、前記送信用の光ファイバの開口数NA2とが、NA1 ≦ NA2 の関係を満たすことを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, the light guide rod is formed of an optical fiber, and the numerical aperture NA1 of the optical fiber and the numerical aperture NA2 of the optical fiber for transmission satisfy a relationship of NA1 ≦ NA2. It is characterized by.

これにより、導光ロッドに用いられる光ファイバにて伝送される信号光(伝搬モード)を効率良く送信用光ファイバに導くことができる。   Thereby, the signal light (propagation mode) transmitted with the optical fiber used for the light guide rod can be efficiently guided to the transmission optical fiber.

請求項10に記載の発明は、請求項1から5のうち何れか1項に記載の光モジュールと、前記送信用の光ファイバと、前記受信用の光ファイバと、からなることを特徴とする。   A tenth aspect of the present invention includes the optical module according to any one of the first to fifth aspects, the transmission optical fiber, and the reception optical fiber. .

これにより、比較的距離の離れた拠点間の信号伝送が可能で、安価な光伝送装置の構築が可能になる。   As a result, signal transmission between bases relatively distant from each other is possible, and an inexpensive optical transmission device can be constructed.

本発明は上記構成としたので、構成が簡素で小型化された光モジュール、光信号伝送装置、及び、光伝送装置が実現される。   Since the present invention has the above-described configuration, an optical module, an optical signal transmission device, and an optical transmission device that are simple and downsized are realized.

以下、実施形態を挙げ、本発明の実施の形態について説明する。なお、第2実施形態以後では、既に説明した構成要素と同様のものには同じ符号を付してその説明を省略する。   Hereinafter, embodiments will be described and embodiments of the present invention will be described. In the second and subsequent embodiments, the same components as those already described are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

[第1実施形態]
まず、第1実施形態について説明する。図1〜図3に示すように、第1実施形態の光信号伝送装置10は、発光素子モジュール14及び受光素子モジュール16が実装された第1のリジッド基板(回路基板)18と、発光素子モジュール14及び受光素子モジュール16を駆動するための駆動LSIが実装された第2のリジッド基板22と、第1のリジッド基板18と第2のリジッド基板22とを接続するFPC(フレキシブルプリントサーキット)20と、発光素子モジュール14及び受光素子モジュール16を覆うレセプタクル部24と、第1のリジッド基板18及び第2のリジッド基板22を収容する筐体26と、を備えており、光信号の授受を行う装置である。
[First Embodiment]
First, the first embodiment will be described. As shown in FIGS. 1 to 3, the optical signal transmission device 10 of the first embodiment includes a first rigid board (circuit board) 18 on which a light emitting element module 14 and a light receiving element module 16 are mounted, and a light emitting element module. 14 and a second rigid substrate 22 on which a driving LSI for driving the light receiving element module 16 is mounted, and an FPC (flexible printed circuit) 20 for connecting the first rigid substrate 18 and the second rigid substrate 22 to each other. , A receptacle section 24 that covers the light emitting element module 14 and the light receiving element module 16, and a casing 26 that houses the first rigid board 18 and the second rigid board 22, and transmits and receives optical signals. It is.

発光素子モジュール14は、缶パッケージ28内に発光素子として設けられたVCSEL34と、口径D1(図3参照)が180μmの円柱状の導光ロッド38と、で構成されている。導光ロッド38は、屈折率1.62の石英ガラスで形成されており、鏡筒部40にUV接着剤(NORLAND社 NOA61 屈折率:1.56)で固定されている。   The light emitting element module 14 includes a VCSEL 34 provided as a light emitting element in the can package 28, and a cylindrical light guide rod 38 having a diameter D1 (see FIG. 3) of 180 μm. The light guide rod 38 is made of quartz glass having a refractive index of 1.62, and is fixed to the lens barrel 40 with a UV adhesive (NOALAND, NOA61, refractive index: 1.56).

導光ロッド38と缶パッケージ28の窓面28Gとは密着して固定されていることが望ましい。また、導光ロッド38と缶パッケージ28の窓面28Gとを接続するには、フレネル反射を防止するために、マッチングジェルやマッチングオイルを用いて結合することも可能である。   It is desirable that the light guide rod 38 and the window surface 28G of the can package 28 are fixed in close contact with each other. Further, in order to connect the light guide rod 38 and the window surface 28G of the can package 28, it is possible to combine them using a matching gel or matching oil in order to prevent Fresnel reflection.

受光素子モジュール16は、缶パッケージ30内のPD(pinフォトダイオード)36と、光ファイバ46からの光をPD36へ導くためのレンズ42と、で構成されている。PD36の受光径は0.1mmφである。   The light receiving element module 16 includes a PD (pin photodiode) 36 in the can package 30 and a lens 42 for guiding light from the optical fiber 46 to the PD 36. The light receiving diameter of the PD 36 is 0.1 mmφ.

レセプタクル部24には、送信用の光ファイバ44が接続される送信用接続部48と、受信用の光ファイバ46が接続される受信用接続部50と、が同一平面上に形成されており、送信用の光ファイバ44の端面44Eと、受信用の光ファイバ46の端面46Eとが同一平面上に位置するようになっている。また、送信用の光ファイバ44には導光ロッド38からの光が入射し、受信用の光ファイバ46からはレンズ42への入射光が出射されるようになっている。光ファイバ44、46としては、本実施形態では、住友電気工業製GI(グレーテッドインデックス型)のHPCF(コア口径D2(図3参照):200μm(クラッド径230μm)、NA:0.4)が用いられており、2連SCタイプのコネクタにより、送信用接続部48、受信用接続部50にそれぞれ接続されている。光ファイバ44、46は、GI(グレーテッドインデックス型)のHPCFに限らず、SI(ステップインデックス型)のHPCFやSIのPOFやGIのPOFであってもよい。   In the receptacle part 24, a transmission connection part 48 to which a transmission optical fiber 44 is connected and a reception connection part 50 to which a reception optical fiber 46 is connected are formed on the same plane. The end face 44E of the transmission optical fiber 44 and the end face 46E of the reception optical fiber 46 are located on the same plane. Further, light from the light guide rod 38 enters the optical fiber 44 for transmission, and incident light to the lens 42 is emitted from the optical fiber 46 for reception. In the present embodiment, GI (graded index type) HPCF (core aperture D2 (see FIG. 3): 200 μm (cladding diameter: 230 μm), NA: 0.4) is used as the optical fibers 44 and 46. These are connected to the transmission connection section 48 and the reception connection section 50 by a double SC type connector, respectively. The optical fibers 44 and 46 are not limited to GI (graded index type) HPCF, but may be SI (step index type) HPCF, SI POF, or GI POF.

本実施形態では、送信用の光ファイバ44とVCSEL34との光結合、及び、受信用の光ファイバ46とPD36との光結合を行う光モジュール12は、レセプタクル部24と、レセプタクル部24内に設けられた導光ロッド38及びレンズ42と、で構成される。   In the present embodiment, the optical module 12 that performs optical coupling between the transmission optical fiber 44 and the VCSEL 34 and optical coupling between the reception optical fiber 46 and the PD 36 is provided in the receptacle unit 24 and the receptacle unit 24. Light guide rod 38 and lens 42.

以上説明したように、本実施形態によれば、光ファイバ44、46として、比較的大口径で入手し易く耐久性が良好であるHPCFを用い、発光素子として設けられたVCSEL34と送信用の光ファイバ44とを導光ロッド38で光結合させており、従来のようにレンズを用いていない。従って、構成が簡素な光モジュール12を備えた光信号伝送装置10が実現される。また、レンズをアクティブにアライメントする必要がないので、光モジュール12の製造プロセスを簡略化でき、光モジュール12の製造コストを低減させることができる。   As described above, according to the present embodiment, as the optical fibers 44 and 46, the HPCF having a relatively large diameter and being easily available and having good durability are used, and the VCSEL 34 provided as a light emitting element and the light for transmission are used. The fiber 44 is optically coupled with the light guide rod 38, and no lens is used as in the prior art. Therefore, the optical signal transmission device 10 including the optical module 12 having a simple configuration is realized. In addition, since it is not necessary to actively align the lenses, the manufacturing process of the optical module 12 can be simplified, and the manufacturing cost of the optical module 12 can be reduced.

なお、導光ロッド38としては、石英ガラスに限らず、屈折率分布型のガラス(セルホックレンズ)を使用することも可能である。また、発光素子としてはVCSEL34に限定するものではなく、端面発光型のレーザダイオードや、発光ダイオードを用いることも可能である。さらに、発光素子のパッケージとしては、缶パッケージに限らず、樹脂封止されたパッケージを用いても良い。   The light guide rod 38 is not limited to quartz glass, but can also be a refractive index distribution type glass (cell hook lens). Further, the light emitting element is not limited to the VCSEL 34, and an end surface light emitting type laser diode or a light emitting diode can also be used. Further, the package of the light emitting element is not limited to the can package, and a resin sealed package may be used.

導光ロッド38の端部を凸レンズ形状に形成しても良い。凸レンズ形状にすることで、導光ロッド38の端部から出射する光の広がり角度を低減させることができ、導光ロッド38と発光素子または導光ロッド38と光ファイバ44との結合効率を更に向上させることが可能となる。   The end of the light guide rod 38 may be formed in a convex lens shape. By using the convex lens shape, the spread angle of the light emitted from the end of the light guide rod 38 can be reduced, and the coupling efficiency between the light guide rod 38 and the light emitting element or the light guide rod 38 and the optical fiber 44 can be further increased. It becomes possible to improve.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。図4に示すように、本実施形態は、送信用の光ファイバ44とVCSEL34とを光結合する導光ロッドが円柱状の光ファイバで構成されていることが第1実施形態に比べて異なる。本実施形態では、送信用の光ファイバ44とVCSEL34との光結合、及び、受信用の光ファイバ46とPD36との光結合を行う光モジュール62は、レセプタクル部54と、レセプタクル部54内に設けられた導光ロッド58及びレンズ42と、で構成される。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. As shown in FIG. 4, the present embodiment is different from the first embodiment in that the light guide rod that optically couples the transmission optical fiber 44 and the VCSEL 34 is formed of a cylindrical optical fiber. In this embodiment, an optical module 62 that performs optical coupling between the transmission optical fiber 44 and the VCSEL 34 and optical coupling between the reception optical fiber 46 and the PD 36 is provided in the receptacle 54 and the receptacle 54. Light guide rod 58 and lens 42.

本実施形態では、導光ロッド58として、三菱レイヨン製POF(CK-10、NA:0.5、コア径:240μm(クラッド径:250μm))を用い、外部から接続される光ファイバ44、46としては、三菱レイヨン製POF(GH-2001、NA:0.5、コア径:480μm(クラッド径:500μm))を用いており、2連SCタイプのコネクタによって光モジュール62に接続されている。   In this embodiment, the POF (CK-10, NA: 0.5, core diameter: 240 μm (cladding diameter: 250 μm)) manufactured by Mitsubishi Rayon is used as the light guide rod 58, and the optical fibers 44 and 46 connected from the outside are used. A POF (GH-2001, NA: 0.5, core diameter: 480 μm (cladding diameter: 500 μm)) manufactured by Mitsubishi Rayon is used, and is connected to the optical module 62 by a double SC type connector.

本実施形態では、導光ロッド58として用いる光ファイバの開口数NA1と、送信用の光ファイバ44の開口数NA2とは、
NA1 ≦ NA2
の関係を満たしている。これにより、導光ロッドに用いられる光ファイバにて伝送される信号光(伝搬モード)を効率良く送信用光ファイバに導くことができる。
In the present embodiment, the numerical aperture NA1 of the optical fiber used as the light guide rod 58 and the numerical aperture NA2 of the transmission optical fiber 44 are:
NA1 ≤ NA2
Meet the relationship. Thereby, the signal light (propagation mode) transmitted with the optical fiber used for the light guide rod can be efficiently guided to the transmission optical fiber.

本実施形態では、導光ロッド58としてファイバ被覆の施されていないタイプの光ファイバが使用されている。なお、ファイバ被覆付きのタイプの光ファイバについては、必要とされる光量の伝送が可能である限り、被覆厚のバラツキが大きくても使用可能である。   In this embodiment, an optical fiber that is not coated with fiber is used as the light guide rod 58. It should be noted that an optical fiber with a fiber coating can be used even if the coating thickness varies widely as long as the required amount of light can be transmitted.

導光ロッド58として用いる光ファイバは、上記SI型のPOFに限らずGI型POFやHPCFで構成しても良い。   The optical fiber used as the light guide rod 58 is not limited to the SI-type POF but may be a GI-type POF or HPCF.

以上説明したように、本実施形態では、導光ロッド58としてPOFを用いており、これにより、新たなレンズ設計や新規な加工を必要としない市販されているファイバを使用することで、低コストな光モジュールの作製が可能になる。   As described above, in this embodiment, the POF is used as the light guide rod 58, which makes it possible to reduce the cost by using a commercially available fiber that does not require a new lens design or new processing. A simple optical module can be manufactured.

[第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明する。図5に示すように、第3実施形態では、第1実施形態に比べ、レンズ42に代えて、受信用の光ファイバ46とPD36とを光結合させる導光ロッド72を備えている。本実施形態では、導光ロッド72は光ファイバで構成されている。なお、本実施形態では、PD36の受光領域の径は第1実施形態よりも大きくされており、導光ロッド72の端面72Eから出射する光の広がり角度が大きくも効率良く光結合できるようになっている。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described. As shown in FIG. 5, the third embodiment includes a light guide rod 72 that optically couples the receiving optical fiber 46 and the PD 36 in place of the lens 42 as compared with the first embodiment. In the present embodiment, the light guide rod 72 is composed of an optical fiber. In the present embodiment, the diameter of the light receiving region of the PD 36 is larger than that of the first embodiment, so that the light can be efficiently coupled even when the spread angle of the light emitted from the end surface 72E of the light guide rod 72 is large. ing.

導光ロッド72と缶パッケージ30の窓面30Gとは密着して固定されていることが望ましい。また、導光ロッド72と缶パッケージ30の窓面30Gとを接続するには、フレネル反射を防止するために、マッチングジェルやマッチングオイルを用いて結合することも可能である。   It is desirable that the light guide rod 72 and the window surface 30G of the can package 30 are fixed in close contact with each other. Further, in order to connect the light guide rod 72 and the window surface 30G of the can package 30, it is also possible to use a matching gel or a matching oil in order to prevent Fresnel reflection.

本実施形態では、送信用の光ファイバ44とVCSEL34との光結合、及び、受信用の光ファイバ46とPD36との光結合を行う光モジュール73は、レセプタクル部74と、レセプタクル部74内に設けられた導光ロッド58及び導光ロッド72と、で構成される。   In this embodiment, an optical module 73 that performs optical coupling between the transmission optical fiber 44 and the VCSEL 34 and optical coupling between the reception optical fiber 46 and the PD 36 is provided in the receptacle unit 74 and the receptacle unit 74. The light guide rod 58 and the light guide rod 72 are formed.

このように、本実施形態では、PD36と受信用の光ファイバ46とを導光ロッド72で光結合させており、従来のようにレンズを用いていない。従って、第1実施形態に比べ、更に、構成が簡素で小型化された光モジュールが実現される。   Thus, in the present embodiment, the PD 36 and the receiving optical fiber 46 are optically coupled by the light guide rod 72, and no lens is used as in the prior art. Therefore, compared with the first embodiment, an optical module having a simple configuration and a reduced size is realized.

[第4実施形態]
次に、第4実施形態について説明する。図6は、本発明に係る光モジュールを搭載した光伝送装置75が用いられたシステムの一例を示す模式図である。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described. FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a system in which an optical transmission device 75 equipped with an optical module according to the present invention is used.

図6に示すように、このシステムは、各フロアに設けられたフロア光スイッチ76A〜Fと、これらのバックボーンである基幹光スイッチ77と、基幹光スイッチ77とフロア光スイッチ76A〜Fとをそれぞれ接続する光ファイバ78A〜Fと、を備えている。また、フロア光スイッチ76A〜Fには、それぞれ複数の情報端末が接続されている。   As shown in FIG. 6, this system includes floor optical switches 76A to 76F provided on each floor, a backbone optical switch 77 serving as a backbone thereof, a backbone optical switch 77, and floor optical switches 76A to F, respectively. Optical fibers 78A to 78F to be connected. A plurality of information terminals are connected to each of the floor optical switches 76A to 76F.

光伝送装置75は、基幹光スイッチ77、フロア光スイッチ76A〜F、光ファイバ78A〜F、や上記の情報端末を備えており、光伝送装置75には本発明の光モジュールが搭載されている。   The optical transmission device 75 includes a backbone optical switch 77, floor optical switches 76A to 76F, optical fibers 78A to F, and the information terminals described above, and the optical module of the present invention is mounted on the optical transmission device 75. .

このようなシステムは、一般的なオフィス内のネットワークに限らず、病院内のネットワークやマンション等の居住者のネットワーク、大学などの構内のネットワークに適応可能である。   Such a system is applicable not only to a general office network, but also to a hospital network, a network of residents such as condominiums, and a campus network such as a university.

本実施形態により、高速な光伝送が可能で、安価な光伝送システムの構築が実現される。   According to this embodiment, high-speed optical transmission is possible, and construction of an inexpensive optical transmission system is realized.

以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。   The embodiments of the present invention have been described above with reference to the embodiments. However, these embodiments are merely examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say, the scope of rights of the present invention is not limited to the above embodiment.

第1実施形態の光信号伝送装置の展開斜視図である。It is an expansion perspective view of the optical signal transmission device of a 1st embodiment. 第1実施形態の光信号伝送装置を構成する光モジュールによって、発光素子からの光を光ファイバへ伝送する構成を示す模式的な平面断面図である。It is a typical plane sectional view showing the composition which transmits the light from a light emitting element to an optical fiber with the optical module which constitutes the optical signal transmission device of a 1st embodiment. 第1実施形態の光信号伝送装置を構成する光モジュールで、導光ロッドの径が光ファイバの径よりも細いことを示す模式的な平面断面図である。It is an optical module which constitutes the optical signal transmission device of a 1st embodiment, and is a typical plane sectional view showing that the diameter of a light guide rod is thinner than the diameter of an optical fiber. 第2実施形態の光信号伝送装置を構成する光モジュールによって、発光素子からの光を光ファイバへ伝送する構成を示す模式的な平面断面図である。It is a typical plane sectional view showing the composition which transmits the light from a light emitting element to an optical fiber with the optical module which constitutes the optical signal transmission device of a 2nd embodiment. 第3実施形態の光信号伝送装置を構成する光モジュールによって、光ファイバからの光を受光素子へ伝送する構成を示す模式的な平面断面図である。It is a typical plane sectional view showing the composition which transmits the light from an optical fiber to a photo acceptance unit by the optical module which constitutes the optical signal transmission device of a 3rd embodiment. 第4実施形態で説明するシステムの一例であり、本発明の光モジュールを搭載した光伝送装置を有するシステムの一例を示す模式図である。It is an example of the system demonstrated by 4th Embodiment, and is a schematic diagram which shows an example of the system which has an optical transmission apparatus carrying the optical module of this invention. 従来の光信号伝送装置の構成を示す模式的な平面断面図である。It is a typical plane sectional view showing the composition of the conventional optical signal transmission device. 従来の光信号伝送装置の構成を示す模式的な平面断面図である。It is a typical plane sectional view showing the composition of the conventional optical signal transmission device.

符号の説明Explanation of symbols

10 光信号伝送装置
12 光モジュール
18 第1のリジッド基板(回路基板)
24 レセプタクル部
34 VCSEL(発光素子)
36 PD(受光素子)
38 導光ロッド
44 送信用の光ファイバ
44E 端面
46 受信用の光ファイバ
46E 端面
48 送信用接続部
50 受信用接続部
54 レセプタクル部
58 導光ロッド
62 光モジュール
72 導光ロッド
73 光モジュール
74 レセプタクル部
75 光伝送装置
78A〜F 光ファイバ
80 光信号伝送装置
84 VCSEL(発光素子)
86 PD(受光素子)
94 送信用の光ファイバ
94E 端面
96 受信用の光ファイバ
96E 端面
104 レセプタクル部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical signal transmission apparatus 12 Optical module 18 1st rigid board (circuit board)
24 Receptacle part 34 VCSEL (light emitting device)
36 PD (light receiving element)
38 Light guide rod 44 Transmission optical fiber 44E End face 46 Reception optical fiber 46E End face 48 Transmission connection section 50 Reception connection section 54 Receptacle section 58 Light guide rod 62 Optical module 72 Light guide rod 73 Optical module 74 Receptacle section 75 Optical Transmission Devices 78A-F Optical Fiber 80 Optical Signal Transmission Device 84 VCSEL (Light Emitting Element)
86 PD (light receiving element)
94 Transmission Optical Fiber 94E End Face 96 Reception Optical Fiber 96E End Face 104 Receptacle

Claims (10)

発光素子と光信号の送信用の光ファイバとの光結合、及び、受光素子と光信号の受信用の光ファイバとの光結合、の少なくとも一方を行って信号の授受を行う光モジュールであって、
発光素子と、
受光素子と、
前記発光素子と前記送信用の光ファイバとの光結合、及び、前記受光素子と前記送信用の光ファイバとの光結合の少なくとも一方を行う導光ロッドと、
前記導光ロッドと前記受光素子と前記発光素子とを覆うレセプタクル部と、
を備えることを特徴とする光モジュール。
An optical module that transmits and receives signals by performing at least one of optical coupling between a light emitting element and an optical fiber for transmitting an optical signal and optical coupling between a light receiving element and an optical fiber for receiving an optical signal. ,
A light emitting element;
A light receiving element;
A light guide rod that performs at least one of optical coupling between the light emitting element and the transmission optical fiber, and optical coupling between the light receiving element and the transmission optical fiber;
A receptacle for covering the light guide rod, the light receiving element, and the light emitting element;
An optical module comprising:
発光素子と光信号の送信用の光ファイバと、受光素子と光信号の受信用の光ファイバと、をそれぞれ光結合させ、信号の授受を行う光モジュールであって、
前記発光素子と、
前記受光素子と、
前記発光素子と前記送信用の光ファイバとを光結合させる導光ロッドと、
前記導光ロッドと前記受光素子と前記発光素子とを覆うレセプタクル部と、
を備えることを特徴とする光モジュール。
An optical module that optically couples a light emitting element and an optical fiber for transmitting an optical signal, and a light receiving element and an optical fiber for receiving an optical signal, respectively, and transmits and receives signals.
The light emitting element;
The light receiving element;
A light guide rod for optically coupling the light emitting element and the transmission optical fiber;
A receptacle that covers the light guide rod, the light receiving element, and the light emitting element;
An optical module comprising:
前記受光素子と前記発光素子とが回路基板に一面上に設けられ、
前記レセプタクル部は、前記送信用の光ファイバが接続される送信用接続部と、前記受信用の光ファイバが接続される受信用接続部とを有し、
前記送信用接続部と前記受信用接続部とは、一面上に設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光モジュール。
The light receiving element and the light emitting element are provided on one surface of a circuit board,
The receptacle unit includes a transmission connection unit to which the transmission optical fiber is connected, and a reception connection unit to which the reception optical fiber is connected,
The optical module according to claim 1, wherein the transmission connection unit and the reception connection unit are provided on one surface.
前記導光ロッドの口径D1が100μm以上であることを特徴とする請求項1から3のうち何れか1項に記載の光モジュール。   The optical module according to any one of claims 1 to 3, wherein a diameter D1 of the light guide rod is 100 µm or more. 前記導光ロッドが光ファイバで構成されていることを特徴とする請求項1から4のうち何れか1項に記載の光モジュール。   The optical module according to any one of claims 1 to 4, wherein the light guide rod is formed of an optical fiber. 請求項1から5のうち何れか1項に記載の光モジュールと、
前記送信用の光ファイバと、
前記受信用の光ファイバと、
からなることを特徴とする光信号伝送装置。
An optical module according to any one of claims 1 to 5,
The transmitting optical fiber;
The receiving optical fiber;
An optical signal transmission device comprising:
前記送信用の光ファイバがプラスチック光ファイバ又はハードポリマークラッドファイバであることを特徴とする請求項6に記載の光信号伝送装置。   The optical signal transmission device according to claim 6, wherein the transmission optical fiber is a plastic optical fiber or a hard polymer clad fiber. 前記導光ロッドの口径D1と、前記送信用の光ファイバのコア口径D2とが、
D1 ≦ D2
の関係を満たすことを特徴とする請求項6に記載の光信号伝送装置。
The diameter D1 of the light guide rod and the core diameter D2 of the optical fiber for transmission are:
D1 ≤ D2
The optical signal transmission device according to claim 6, wherein the relationship is satisfied.
前記導光ロッドは光ファイバで構成され、該光ファイバの開口数NA1と、前記送信用の光ファイバの開口数NA2とが、
NA1 ≦ NA2
の関係を満たすことを特徴とする請求項6に記載の光信号伝送装置。
The light guide rod is composed of an optical fiber, and the numerical aperture NA1 of the optical fiber and the numerical aperture NA2 of the optical fiber for transmission are:
NA1 ≤ NA2
The optical signal transmission device according to claim 6, wherein the relationship is satisfied.
請求項1から5のうち何れか1項に記載の光モジュールと、
前記送信用の光ファイバと、
前記受信用の光ファイバと、
からなることを特徴とする光伝送装置。
An optical module according to any one of claims 1 to 5,
The transmitting optical fiber;
The receiving optical fiber;
An optical transmission device comprising:
JP2004207264A 2004-07-14 2004-07-14 Optical module, optical signal transmitter and optical transmitter Pending JP2006030463A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004207264A JP2006030463A (en) 2004-07-14 2004-07-14 Optical module, optical signal transmitter and optical transmitter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004207264A JP2006030463A (en) 2004-07-14 2004-07-14 Optical module, optical signal transmitter and optical transmitter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006030463A true JP2006030463A (en) 2006-02-02

Family

ID=35896918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004207264A Pending JP2006030463A (en) 2004-07-14 2004-07-14 Optical module, optical signal transmitter and optical transmitter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006030463A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008090097A (en) * 2006-10-04 2008-04-17 Yazaki Corp Optical element module
WO2008139763A1 (en) * 2007-05-14 2008-11-20 Fujikura Ltd. Optical communications module, process for manufacturing the same, and optical transmitter and receiver apparatus
KR101362436B1 (en) * 2012-09-03 2014-02-14 한국광기술원 Optical transceiver module having different size cores and optical transceiver system using the same
CN110114944A (en) * 2016-12-15 2019-08-09 Lg 伊诺特有限公司 Optical transmission module

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008090097A (en) * 2006-10-04 2008-04-17 Yazaki Corp Optical element module
WO2008139763A1 (en) * 2007-05-14 2008-11-20 Fujikura Ltd. Optical communications module, process for manufacturing the same, and optical transmitter and receiver apparatus
JPWO2008139763A1 (en) * 2007-05-14 2010-07-29 株式会社フジクラ Optical communication module, method for manufacturing the same, and optical transmitter / receiver
US8113724B2 (en) 2007-05-14 2012-02-14 Fujikura Ltd. Optical communication module, manufacturing method therefor, and optical transceiver
KR101362436B1 (en) * 2012-09-03 2014-02-14 한국광기술원 Optical transceiver module having different size cores and optical transceiver system using the same
CN110114944A (en) * 2016-12-15 2019-08-09 Lg 伊诺特有限公司 Optical transmission module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3960330B2 (en) Optical device connection structure, optical device, electronic equipment
CN101266325B (en) Optical system connection structure, optical component, and optical communication module
KR101176950B1 (en) Optical transmitter, optical receiver for passive alignment of parts and method for passive alignment of parts
US8622632B2 (en) Small-form-factor fiber optic interface assemblies for electronic devices having a circuit board
US9869818B2 (en) Integrated lens with multiple optical structures and vent hole
JP3937911B2 (en) Optical transceiver module and optical communication system using the same
TW424167B (en) Optical transmit-receive module, optical transmit-receive coupler and optical transmit-receive system using same
JP2010122312A (en) Transmission/reception lens block and optical module using the same
WO2017118271A1 (en) Parallel transmission and reception optical module for dual-link transmission, and preparation method
US9891385B2 (en) Integrated lens with multiple optical structures and vent hole
JP4977594B2 (en) Single-core bidirectional optical communication module
JP2000241642A (en) Optical transceiver module
JP2002124687A (en) Bidirectional optical communication device, apparatus therefor, and method for assembling it
US7458731B2 (en) Fiber assembly and light transmitting/receiving module
JP2004191396A (en) Optical transmitter-receiver
KR100403813B1 (en) Oprical module
US6478479B1 (en) Optical connector module with optical fibers for connecting optical module and optical fiber connector
US8636426B2 (en) Photoelectric conversion system with optical transceive module
JP2006030463A (en) Optical module, optical signal transmitter and optical transmitter
JP3777590B2 (en) Optical transceiver
JP3879521B2 (en) Optical element and optical transceiver and other optical apparatus using the optical element
WO2019105048A1 (en) Optical transmission sub-module and optical transceiver assembly
JP2004226430A (en) Optical device and optical apparatus using same optical device
CN113640924A (en) Optical module
JP2001188148A (en) Bi-directional optical communicator and bi-directional optical communication device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081125

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090331