JP2006229067A - Optical transceiver module - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pluggable optical transceiver module capable of reducing crosstalk due to a current which flows through a Peltier element. <P>SOLUTION: The first package 19 for an optical transmission module 3 includes a first terminal 21 connected to the Peltier element 17, and a second terminal 23 connected to a laser driver 15. The second package 27 of an optical reception module includes a terminal 29 and a terminal 31 for outputting a reception signal I<SB>L</SB>from a photo diode 25. A first circuit substrate 7 is connected to the first terminal 21 of the optical transmission module 3. A second circuit substrate 9 is connected to the terminals 29, 31 of the optical reception module 5 and the second terminal 23 of the optical transmission module 3. One of the first circuit substrate 7 and the second circuit substrate 9 is mounted on the other circuit substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光トランシーバモジュールに関する。   The present invention relates to an optical transceiver module.

特許文献１には、光通信モジュールが記載されている。光通信モジュールのパッケージは、光結合等する部品が装着されている前面と、この前面とは反対の背面と、側面とを備える。差動入力信号（高周波信号）のための一対のリード端子はパッケージの背面に設けられている。一対のリード端子の各々は、接地用のリード端子の間に位置している。また、ペルチェ素子のための駆動信号、ＬＤドライバのための電源等のためのリード端子はパッケージの側面に設けられている。これらのリード端子には、信号周波数に比較して極めて低周波成分の信号が加えられる。   Patent Document 1 describes an optical communication module. The package of the optical communication module includes a front surface on which components for optical coupling and the like are mounted, a back surface opposite to the front surface, and a side surface. A pair of lead terminals for differential input signals (high frequency signals) is provided on the back surface of the package. Each of the pair of lead terminals is located between the ground lead terminals. Lead terminals for a drive signal for the Peltier element, a power source for the LD driver, and the like are provided on the side surface of the package. A signal having an extremely low frequency component compared with the signal frequency is applied to these lead terminals.

特許文献２には、レセプタクル型光通信モジュールが記載されている。この光通信モジュールは、送信用モジュールおよび受信用モジュールを含んでおり、また、送信用モジュールおよび受信用モジュールをそれぞれプリント基板に接続するフレキシブルプリント配線基板を備える。これらフレキシブルプリント配線基板によれば、差動信号を伝送する配線対を用いて、従来のリードピン接続では高速信号伝送配線の特性インピーダンスのマッチングを取る事が困難であった特性インピーダンスを実現できる。   Patent Document 2 describes a receptacle-type optical communication module. The optical communication module includes a transmission module and a reception module, and includes a flexible printed circuit board that connects the transmission module and the reception module to the printed circuit board. According to these flexible printed wiring boards, it is possible to realize a characteristic impedance that is difficult to match the characteristic impedance of the high-speed signal transmission wiring by the conventional lead pin connection using the wiring pair that transmits the differential signal.

特許文献３には、光送受信モジュールが記載されている。この光送受信モジュールは、ケース本体および蓋本体を有する金属ケースを用いると共に、光ファイバを保持するレセプタクル部と光コネクタを受け入れる挿入口との隙間、ケース本体と蓋本体との隙間を塞ぐ遮蔽蓋を備える。この遮蔽蓋を用いて、外部への電磁波ノイズの放射を防いでいる。   Patent Document 3 describes an optical transceiver module. This optical transmission / reception module uses a metal case having a case body and a lid body, and a shielding lid that closes the gap between the receptacle portion that holds the optical fiber and the insertion port that receives the optical connector, and the gap between the case body and the lid body. Prepare. The shielding lid is used to prevent radiation of electromagnetic noise to the outside.

特許文献４には、光モジュールが記載されている。この光モジュールは、受光素子部および発光素子部と回路基板とをそれぞれ接続するリードピンを覆ってシールドするブラケットを有する。このブラケットをノイズ対策用シールドとして用いている。   Patent Document 4 describes an optical module. This optical module has a light receiving element portion and a bracket that covers and shields the lead pins that connect the light emitting element portion and the circuit board, respectively. This bracket is used as a noise countermeasure shield.

特許文献５には、光リンク用送受信モジュールが記載されている。この送受信モジュールでは、発光素子及び受光素子のリードと接合した第１の基板と、該第１の基板の対向する両側端にそれぞれフレキシブル基板を介して接合された第２及び第３の基板とを含む。送信側回路と受信側回路をそれぞれ第２及び第３の基板上に分離形成することによりクロストークの影響を低減している。
特開２００３−２２９６２５号公報 特開２００３−２４９７１１号公報 特開２００３−２７０４９２号公報 特開２００３−１０７２９７号公報 特開平１１−３４５９８７号公報 Patent Document 5 describes an optical link transmission / reception module. In this transmission / reception module, a first substrate bonded to the leads of the light emitting element and the light receiving element, and a second and a third substrate bonded to the opposite side ends of the first substrate via flexible substrates, respectively. Including. By separately forming the transmission side circuit and the reception side circuit on the second and third substrates, the influence of crosstalk is reduced.
JP 2003-229625 A JP 2003-249711 A JP 2003-270492 A JP 2003-107297 A JP 11-345987 A

光トランシーバモジュールは、ペルチェ素子を含む光送信モジュールと光受信モジュールとを小型の同一パッケージ内に収納しており、内部で発生するノイズがその特性に影響を及ぼす。具体的には、温度制御された光送信モジュールでは、レーザダイオードおよび／または変調素子の温度を一定に保つためにペルチェ素子を内蔵しており、１アンペア程度の電流をペルチェ素子に流す回路から、高速信号ラインにノイズが回り込む。つまり、光送信モジュール付近でクロストークが生じる。   In the optical transceiver module, an optical transmission module including a Peltier element and an optical reception module are accommodated in the same small package, and noise generated inside affects the characteristics. Specifically, the temperature-controlled optical transmission module has a built-in Peltier element to keep the temperature of the laser diode and / or the modulation element constant, and from a circuit that supplies a current of about 1 ampere to the Peltier element, Noise goes around the high-speed signal line. That is, crosstalk occurs near the optical transmission module.

特許文献１の送信モジュールはペルチェ素子を含むが、この送信モジュールは光トランシーバと異なる。特許文献２の光通信モジュール、特許文献４の光モジュールおよび特許文献５の光リンク用送受信モジュールでは、ペルチェ素子を含む大型の送信モジュールを用いることができない。特許文献３の光送受信モジュールは、該モジュールの内部において生じる上記のクロストークを低減できない。したがって、求められていることは、ペルチェ素子を含む送信モジュールを用い上記のクロストークを低減可能な光トランシーバモジュールである。   The transmission module of Patent Document 1 includes a Peltier element, but this transmission module is different from an optical transceiver. In the optical communication module of Patent Document 2, the optical module of Patent Document 4, and the optical link transceiver module of Patent Document 5, a large transmission module including a Peltier element cannot be used. The optical transmission / reception module of Patent Document 3 cannot reduce the above-described crosstalk that occurs inside the module. Therefore, what is needed is an optical transceiver module that can reduce the above-described crosstalk by using a transmission module including a Peltier element.

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、ペルチェ素子に流れる電流に起因するクロストークを低減可能な光トランシーバモジュールを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical transceiver module capable of reducing crosstalk caused by current flowing in a Peltier element.

本発明の一側面に係る光トランシーバモジュールは、光ファイバとの間で信号光を送受する光トランシーバモジュールである。該光トランシーバモジュールは、（ａ）該信号光を発生するレーザダイオードと、前記レーザダイオードの温度を調整するためのペルチェ素子と、当該レーザダイオードと該ペルチェ素子とを内部に収納し、前記ペルチェ素子に供給する信号を受ける複数の第１の端子および前記レーザダイオードに供給する信号を受ける複数の第２の端子を有するパッケージを含む光送信モジュールと、（ｂ）前記光送信モジュールの前記第１の端子に接続された第１の回路基板と、（ｃ）前記光送信モジュールの前記第２の端子に接続された第２の回路基板とを備え、前記第１および第２の回路基板の一方は他方の上に搭載されている、ことを特徴とする。   An optical transceiver module according to an aspect of the present invention is an optical transceiver module that transmits and receives signal light to and from an optical fiber. The optical transceiver module includes (a) a laser diode that generates the signal light, a Peltier element for adjusting the temperature of the laser diode, the laser diode and the Peltier element, and the Peltier element. An optical transmission module including a package having a plurality of first terminals for receiving a signal to be supplied to the laser diode and a plurality of second terminals for receiving a signal to be supplied to the laser diode; and (b) the first of the optical transmission module A first circuit board connected to the terminal; and (c) a second circuit board connected to the second terminal of the optical transmission module, wherein one of the first and second circuit boards is It is mounted on the other.

この光トランシーバモジュールは、第１の回路基板が光送信モジュールの第１の端子に接続されると共に第２の回路基板が光送信モジュールの第２の端子に接続されるので、ペルチェ素子に流れる大電流に起因するグランド電位の変動が低減可能である。また、第１および第２の回路基板の一方は他方の上に搭載されているので、これら回路基板を光トランシーバモジュールのパッケージ内にコンパクトに収容できる。   In this optical transceiver module, the first circuit board is connected to the first terminal of the optical transmission module and the second circuit board is connected to the second terminal of the optical transmission module. The fluctuation of the ground potential due to the current can be reduced. Since one of the first and second circuit boards is mounted on the other, these circuit boards can be accommodated in a compact package of the optical transceiver module.

本発明のプラガブル型光トランシーバモジュールは、（ｄ）前記第２の回路基板の第１の面上に搭載され前記光送信モジュールの前記第２の端子に接続された送信信号処理素子と、（ｅ）前記光送信モジュールの前記第１の端子を介して前記ペルチェ素子に接続され前記第１の回路基板上に搭載されたペルチェ素子駆動回路とをさらに備える。   The pluggable optical transceiver module of the present invention includes (d) a transmission signal processing element mounted on the first surface of the second circuit board and connected to the second terminal of the optical transmission module; And a Peltier element driving circuit connected to the Peltier element via the first terminal of the optical transmission module and mounted on the first circuit board.

また、本発明の光トランシーバモジュールは、（ｆ）光ファイバからの信号光を受けるフォトダイオードと、前記フォトダイオードからの受信信号を出力するための端子を有し前記フォトダイオードを搭載する第２のパッケージとを含む光受信モジュールと、（ｇ）前記第２の回路基板の前記第１の面とは反対の第２の面上に搭載され前記光受信モジュールの前記端子に接続された受信信号処理素子とをさらに備え、該第２の回路基板は、該第１の面と該第２の面との間にシールド用導電層を有することを特徴とする。   The optical transceiver module of the present invention includes (f) a photodiode that receives signal light from an optical fiber, and a second terminal that has a terminal for outputting a reception signal from the photodiode and that is mounted with the photodiode. An optical receiver module including a package; and (g) a received signal processing mounted on a second surface opposite to the first surface of the second circuit board and connected to the terminal of the optical receiver module. The second circuit board further includes a conductive layer for shielding between the first surface and the second surface.

この光トランシーバモジュールでは、微弱な電気信号を扱う受信信号処理素子に送信信号処理素子からのノイズが回り込むことによって生じる受信特性の劣化（送信部と受信部との間のクロストーク）を低減できる。   In this optical transceiver module, it is possible to reduce the deterioration of reception characteristics (crosstalk between the transmission unit and the reception unit) caused by the noise from the transmission signal processing device that wraps around the reception signal processing device that handles weak electric signals.

本発明のプラガブル型光トランシーバモジュールでは、前記光送信モジュールの前記第１の端子は、前記第１のパッケージの側面に位置しており、前記光送信モジュールの前記第２の端子は、前記第１のパッケージの背面に位置しており、前記複数の第２の端子は、接地線に接続された第１〜第３の接地端子と、前記前記レーザドライバに差動信号を提供するための一対の信号端子とから構成され、前記一対の信号端子の一方は、前記第１の接地端子と前記第２の接地端子との間に位置しており、前記一対の信号端子の他方は、前記第２の接地端子と前記第３の接地端子との間に位置している。   In the pluggable optical transceiver module of the present invention, the first terminal of the optical transmission module is located on a side surface of the first package, and the second terminal of the optical transmission module is the first terminal. The plurality of second terminals are a pair of first to third ground terminals connected to a ground line and a pair for providing a differential signal to the laser driver. One of the pair of signal terminals is located between the first ground terminal and the second ground terminal, and the other of the pair of signal terminals is the second terminal. Between the third ground terminal and the third ground terminal.

この光トランシーバモジュールによれば、第１のパッケージの側面上の第１の端子を介して駆動信号をペルチェ素子に供給すると共に、第１のパッケージの側面と異なる背面上の第２の端子を介してレーザダイオードのための変調信号を供給するので、ペルチェ素子に流れる大電流に起因するクロストークを防ぐことができる。また、第２の端子中の一対の信号端子の各々が接地端子間に位置するので、第２の端子が疑似的なコプレナー構造を構成する。このコプレナー構造を介して差動変調信号を入力できる。   According to this optical transceiver module, the drive signal is supplied to the Peltier element via the first terminal on the side surface of the first package, and via the second terminal on the back surface different from the side surface of the first package. Since the modulation signal for the laser diode is supplied, crosstalk caused by a large current flowing in the Peltier element can be prevented. In addition, since each of the pair of signal terminals in the second terminal is located between the ground terminals, the second terminal constitutes a pseudo coplanar structure. A differential modulation signal can be input through this coplanar structure.

以上説明したように、本発明によれば、ペルチェ素子に流れる電流に起因するクロストークを低減可能である光トランシーバモジュールが提供される。   As described above, according to the present invention, an optical transceiver module capable of reducing crosstalk caused by current flowing in a Peltier element is provided.

本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明の光トランシーバモジュールに係る実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。   The knowledge of the present invention can be easily understood by considering the following detailed description with reference to the accompanying drawings shown as examples. Next, embodiments of the optical transceiver module of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Where possible, the same parts are denoted by the same reference numerals.

図１は、プラガブル型光トランシーバモジュールの主要な構成部品を示す斜視図である。図２は、光送信モジュールの構成部品を示す模式図である。図３は、光受信モジュールの構成部品を示す模式図である。   FIG. 1 is a perspective view showing main components of a pluggable optical transceiver module. FIG. 2 is a schematic diagram showing components of the optical transmission module. FIG. 3 is a schematic diagram showing components of the optical receiving module.

プラガブル型光トランシーバモジュール１は、光送信モジュール３と、光受信モジュール５と、第１の回路基板７と、第２の回路基板９とを備える。図２を参照すると、光送信モジュール３は、光ファイバ１１にレンズを介して提供する信号光Ｌ１を発生するレーザダイオード１３と、レーザダイオード１３に接続されたレーザドライバ１５と、レーザダイオード１３の温度を調整するためのペルチェ素子１７と、第１のパッケージ１９とを含む。レーザダイオード１３としては、例えば分布帰還型半導体レーザおよび外部変調器付き半導体レーザを用いることができる。第１のパッケージ１９は、ペルチェ素子１７に接続された第１の端子２１およびレーザドライバ１５に接続された第２の端子２３を有する。図３を参照すると、光受信モジュール５は、光ファイバからの信号光Ｌ２を受けるフォトダイオード２５と、フォトダイオード２５を搭載する第２のパッケージ２７とを含む。信号光Ｌ２は、第２のパッケージ２７に保持されたレンズを介してフォトダイオード２５に入射する。フォトダイオード２５としては、例えばｐｉｎフォトダイオードおよびアバランシェフォトダイオードを用いることができる。第２のパッケージ２７は、フォトダイオード２５からの受信信号ＩＬを出力するための端子２９および端子３１を有している。 The pluggable optical transceiver module 1 includes an optical transmission module 3, an optical reception module 5, a first circuit board 7, and a second circuit board 9. Referring to FIG. 2, the optical transmission module 3 includes a laser diode 13 that generates signal light L <b> 1 to be provided to the optical fiber 11 through a lens, a laser driver 15 connected to the laser diode 13, and the temperature of the laser diode 13. Including a Peltier element 17 and a first package 19. As the laser diode 13, for example, a distributed feedback semiconductor laser and a semiconductor laser with an external modulator can be used. The first package 19 has a first terminal 21 connected to the Peltier element 17 and a second terminal 23 connected to the laser driver 15. Referring to FIG. 3, the optical receiving module 5 includes a photodiode 25 that receives the signal light L <b> 2 from the optical fiber, and a second package 27 that mounts the photodiode 25. The signal light L <b> 2 enters the photodiode 25 through the lens held in the second package 27. As the photodiode 25, for example, a pin photodiode or an avalanche photodiode can be used. The second package 27 has a terminal 29 and a terminal 31 for outputting a reception signal I L from the photodiode 25.

第１の回路基板７は、光送信モジュール３の第１の端子２１に接続されている。第２の回路基板９は、光受信モジュール５の端子２９、３１および光送信モジュール３の第２の端子２３に接続されている。第１および第２の回路基板７、９の一方は他方の上に搭載されている。   The first circuit board 7 is connected to the first terminal 21 of the optical transmission module 3. The second circuit board 9 is connected to the terminals 29 and 31 of the optical reception module 5 and the second terminal 23 of the optical transmission module 3. One of the first and second circuit boards 7 and 9 is mounted on the other.

第１のパッケージ１９は、レーザダイオード１３、レーザドライバ１５およびペルチェ素子１７を収容しており、レーザドライバ１５は、配線基板３３上に伝送線路３５を介して第２の端子２３に接続されており、伝送線路３５を介してレーザダイオード１３のための変調信号ＶＭＯＤ、ＶＭＯＤＢを受ける。ペルチェ素子１７は、第１の端子２１を介して駆動信号ＩＤＲＶを受けている。 The first package 19 contains the laser diode 13, the laser driver 15, and the Peltier element 17, and the laser driver 15 is connected to the second terminal 23 on the wiring substrate 33 via the transmission line 35. The modulation signals V MOD and V MODB for the laser diode 13 are received via the transmission line 35. The Peltier element 17 receives the drive signal I DRV via the first terminal 21.

この光トランシーバモジュール１では、図１に示されるように、第１の回路基板７は光送信モジュール３の第１の端子２１に接続されると共に、第２の回路基板９は光送信モジュール２の第２の端子２３に接続されるので、ペルチェ素子１７に流れる大電流に起因するクロストークが低減可能である。また、第１および第２の回路基板７、９の一方は他方の上に搭載されているので、これら回路基板７、９を光トランシーバモジュール１のパッケージ（図４の参照番号４５）内に収容できる。   In this optical transceiver module 1, as shown in FIG. 1, the first circuit board 7 is connected to the first terminal 21 of the optical transmission module 3, and the second circuit board 9 is connected to the optical transmission module 2. Since it is connected to the second terminal 23, crosstalk caused by a large current flowing through the Peltier element 17 can be reduced. Since one of the first and second circuit boards 7 and 9 is mounted on the other, the circuit boards 7 and 9 are accommodated in the package of the optical transceiver module 1 (reference numeral 45 in FIG. 4). it can.

クロストークについてさらに詳細に説明する。安定した出力特性を得るために、光通信モジュールに内蔵したペルチェ素子を用いてレーザダイオードの温度（および外部変調器）の温度を調整している。ペルチェ素子が熱を吸収したり発生したりするためには、最大で０．５〜１アンペア程度の電流がペルチェ素子に流れる。このペルチェ素子のために大きなパッケージが必要であり、このパッケージの端子には、ペルチェ素子のための大電流だけでなく、レーザダイオードのための高速変調信号も印加される。これまでの光データリンクのように、高速信号ための端子の近くで大電流を流すと、回路基板の接地パターンを介して高速信号のための回路にノイズが回り込むことが考えられる。ペルチェ素子の駆動には、レーザダイオードの変調信号に比べて十分に低い周波数（ほとんど直流）成分からなる大きな電流信号（上述のように、１Ａ程度の振幅を持つ）が必要である。この大電流が、ペルチェ素子のための駆動回路を介して接地パターンに流れると、接地パターンのインピーダンスのため、接地パターンの電位がＧＮＤ電位ではなくなる。高速信号は、この接地パターンの電位の変動の影響を受けて、光送信モジュールの高周波領域における周波数特性が劣化する。   Cross talk will be described in more detail. In order to obtain stable output characteristics, the temperature of the laser diode (and the external modulator) is adjusted using a Peltier element built in the optical communication module. In order for the Peltier device to absorb or generate heat, a maximum current of about 0.5 to 1 ampere flows through the Peltier device. A large package is required for the Peltier element, and not only a large current for the Peltier element but also a high-speed modulation signal for the laser diode is applied to the terminals of the package. As in the conventional optical data link, when a large current is passed near a terminal for high-speed signals, it is conceivable that noise wraps around the circuit for high-speed signals through the ground pattern of the circuit board. For driving the Peltier element, a large current signal (having an amplitude of about 1 A as described above) having a frequency (almost direct current) component sufficiently lower than the modulation signal of the laser diode is required. When this large current flows to the ground pattern via the drive circuit for the Peltier element, the potential of the ground pattern is no longer the GND potential because of the impedance of the ground pattern. The high-speed signal is affected by the fluctuation of the potential of the ground pattern, and the frequency characteristics in the high-frequency region of the optical transmission module deteriorate.

一方、光トランシーバモジュール１は第１の回路基板７上に搭載された駆動回路４１を更に備えることができる。駆動回路４１は、ペルチェ素子１７に流れる電流を制御する。   On the other hand, the optical transceiver module 1 can further include a drive circuit 41 mounted on the first circuit board 7. The drive circuit 41 controls the current flowing through the Peltier element 17.

光トランシーバモジュール１では、ペルチェ素子１７の接続される回路基板７が、変調素子１５（またはレーザダイオード１３）が接続される回路基板９とは異なるので、ペルチェ素子に流れる大電流に起因して回路基板の接地パターンの電位が変動しない。   In the optical transceiver module 1, since the circuit board 7 to which the Peltier element 17 is connected is different from the circuit board 9 to which the modulation element 15 (or laser diode 13) is connected, the circuit is caused by a large current flowing through the Peltier element. The potential of the ground pattern on the board does not fluctuate.

光トランシーバモジュール１は、第２の回路基板９の第１の面９ａ上に搭載された送信信号処理素子３７と、第２の回路基板９の第２の面９ｂ上に搭載された受信信号処理素子３９とを更に備えることができる。送信信号処理素子３７は、第１の面９ａ上の配線パターン９ｃを介して第２の端子２３に接続されている。配線パターン９ｃ上の変調信号ＶＭＯＤ、ＶＭＯＤＢは、例えば１．０ＶＰＰ程度の振幅を持つ。光受信モジュール５の端子２９、３１は、第２の面９ｂ上の配線パターン９ｄを介して受信信号処理素子３９に接続されている。例えば、配線パターン９ｄ上の受信信号は、光パワーの弱い微弱な信号を受信したときには、１０ｍＶＰＰ程度の振幅を持つ。第２の回路基板９は、第１の面９ａと第２の面９ｂとの間に設けられたシールド用の導電層９ｅを含む。 The optical transceiver module 1 includes a transmission signal processing element 37 mounted on the first surface 9a of the second circuit board 9 and a reception signal processing mounted on the second surface 9b of the second circuit board 9. An element 39 can be further provided. The transmission signal processing element 37 is connected to the second terminal 23 via the wiring pattern 9c on the first surface 9a. The modulation signals V MOD and V MODB on the wiring pattern 9c have an amplitude of about 1.0 V PP , for example. The terminals 29 and 31 of the optical receiving module 5 are connected to the reception signal processing element 39 via the wiring pattern 9d on the second surface 9b. For example, the received signal on the wiring pattern 9d has an amplitude of about 10 mV PP when a weak signal with low optical power is received. The second circuit board 9 includes a shielding conductive layer 9e provided between the first surface 9a and the second surface 9b.

この光トランシーバモジュール１によれば、微弱な電気信号を扱う受信信号処理素子３９に送信信号処理素子３７からのノイズが回り込むことによって生じる受信特性の劣化を低減できる。つまり、送信部と受信部との間のクロストークの発生を防ぐことができる。   According to the optical transceiver module 1, it is possible to reduce the deterioration of the reception characteristics caused by the noise from the transmission signal processing element 37 wrapping around the reception signal processing element 39 that handles a weak electric signal. That is, occurrence of crosstalk between the transmission unit and the reception unit can be prevented.

図３に示されるように、第２のパッケージ２７としては、例えばＣＡＮ型パッケージを用いることができる。例えば、ＣＡＮ型パッケージはステムとレンズホルダから成り、ＣＡＮ型パッケージ上にはスリーブが搭載される。   As shown in FIG. 3, for example, a CAN package can be used as the second package 27. For example, the CAN type package includes a stem and a lens holder, and a sleeve is mounted on the CAN type package.

また、図２に示されるように、第１のパッケージ１９としては、第２のパッケージ２７よりも大きな収容領域を提供できる大型のパッケージを用いる。光送信モジュール３用の第１のパッケージ１９では、第１の端子２１は第１のパッケージ１９の側面１９ａに位置しており、第２の端子２３は第１のパッケージ１９の背面１９ｂに位置している。複数の第２の端子２３は、それぞれ、接地線に接続された第１〜第３の接地端子２３ａ〜２３ｃと、レーザドライバ１５に差動信号を提供するための一対の信号端子２３ｄ、２３ｅとである。一対の信号端子の一方２３ｄは、第１の接地端子２３ａと第２の接地端子２３ｂとの間に位置しており、一対の信号端子の他方２３ｅは、第２の接地端子２３ｂと第３の接地端子２３ｃとの間に位置している。   As shown in FIG. 2, a large package that can provide a larger accommodation area than the second package 27 is used as the first package 19. In the first package 19 for the optical transmission module 3, the first terminal 21 is located on the side surface 19 a of the first package 19, and the second terminal 23 is located on the back surface 19 b of the first package 19. ing. The plurality of second terminals 23 include first to third ground terminals 23a to 23c connected to the ground line, and a pair of signal terminals 23d and 23e for providing a differential signal to the laser driver 15, respectively. It is. One of the pair of signal terminals 23d is located between the first ground terminal 23a and the second ground terminal 23b, and the other of the pair of signal terminals 23e is the second ground terminal 23b and the third ground terminal 23b. It is located between the ground terminal 23c.

この光トランシーバモジュール１によれば、第１のパッケージ１９の側面１９ａ上の第１の端子２１を介して駆動信号ＩＤＲＶをペルチェ素子１７に供給すると共に、第１のパッケージ１９の背面１９ｂ上の第２の端子２３を介してレーザドライバ１５に変調信号を供給するので、ペルチェ素子１７に流れる大電流に起因するクロストークが低減可能である。また、第２の端子２３中の一対の信号端子２３ｄ、２３ｅの各々が接地端子２３ａ〜２３ｃ間に位置するので、第２の端子２３が疑似的なコプレナー構造を構成する。差動変調信号ＶＭＯＤ、ＶＭＯＤＢがコプレナー構造を介して入力される。この構造により、１０Ｇｂｐｓ程度の高速の信号を光送信モジュール内に導入できる。 According to the optical transceiver module 1, the drive signal I DRV is supplied to the Peltier element 17 via the first terminal 21 on the side surface 19 a of the first package 19, and on the back surface 19 b of the first package 19. Since a modulation signal is supplied to the laser driver 15 via the second terminal 23, crosstalk caused by a large current flowing in the Peltier element 17 can be reduced. In addition, since each of the pair of signal terminals 23d and 23e in the second terminal 23 is located between the ground terminals 23a to 23c, the second terminal 23 forms a pseudo coplanar structure. Differential modulation signals V MOD and V MODB are input via a coplanar structure. With this structure, a high-speed signal of about 10 Gbps can be introduced into the optical transmission module.

第１のパッケージ１９は、側面１９ａの反対側に別の側面１９ｃと、背面１９ｂの反対側に前面１９ｄと、ペルチェ素子１７等を搭載するベース１９ｅと、側面１９ａ、別の側面１９ｃ、背面１９ｂおよび前面１９ｄと溶接される蓋１９ｆとを含む。第１のパッケージ１９は、レーザダイオード１３、レーザドライバ１５、ペルチェ素子１７およびモニタ用フォトダイオードを気密に封止する。   The first package 19 includes another side surface 19c opposite to the side surface 19a, a front surface 19d opposite to the back surface 19b, a base 19e on which the Peltier element 17 and the like are mounted, a side surface 19a, another side surface 19c, and a back surface 19b. And a front face 19d and a lid 19f to be welded. The first package 19 hermetically seals the laser diode 13, the laser driver 15, the Peltier element 17, and the monitoring photodiode.

図４は、光トランシーバモジュールの外観を示す斜視図である。光トランシーバモジュールは、光送信モジュール３と、光受信モジュール５と、第１の回路基板７と、第２の回路基板９とを収容する第３のパッケージ４５を含む。第３のパッケージ４５は、所定の軸に沿って配置された第１〜第３の部分４５ａ、４５ｂ、４５ｃを含む。第１の部分４５ａには、レセプタクル部が設けられている。第２の部分４５ｂには、光送信モジュール３と、光受信モジュール５と、第１の回路基板７と、第２の回路基板９とが収容される。第３の部分４５ｃには、光トランシーバモジュール１の電気接続のための開口４５ｄが設けられている。カードエッジ９ｆは第３のパッケージ４５の開口４５ｄに位置している。本実施例では、第２の回路基板９がカードエッジ９ｆを有しているけれども、第１の回路基板７がカードエッジを含むことができる。光トランシーバモジュール１では、カードエッジのための別の回路基板を設ける必要がない。   FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of the optical transceiver module. The optical transceiver module includes a third package 45 that houses the optical transmitter module 3, the optical receiver module 5, the first circuit board 7, and the second circuit board 9. The third package 45 includes first to third portions 45a, 45b, 45c arranged along a predetermined axis. The first portion 45a is provided with a receptacle portion. The second portion 45b accommodates the optical transmission module 3, the optical reception module 5, the first circuit board 7, and the second circuit board 9. The third portion 45 c is provided with an opening 45 d for electrical connection of the optical transceiver module 1. The card edge 9 f is located in the opening 45 d of the third package 45. In the present embodiment, the second circuit board 9 has the card edge 9f, but the first circuit board 7 can include the card edge. In the optical transceiver module 1, it is not necessary to provide a separate circuit board for the card edge.

図５は、光トランシーバモジュールを示す斜視図である。光トランシーバモジュール１では、第１の回路基板７は、第２の回路基板９から支持台４７によって離間されている。これにより、第１の回路基板７および第２の回路基板９は、Ｚ方向に配列されている。第２の回路基板９は、Ｙ方向に伸びる第１のエッジ部９ｇと、Ｙ方向に伸びる第２のエッジ部９ｈと、Ｘ方向に伸びる第３のエッジ部９ｉとを有している。第１のエッジ部９ｇは、光受信モジュール５の端子２９、３１に接続された配線パターン９ｄの端部を有する。第２のエッジ部９ｈは、光送信モジュール３の第２の端子２３に接続された配線パターン９ｃの端部を有する。第２の回路基板９は、第２のエッジ９ｈ部および第３のエッジ部９ｉにより形成されるの切り欠き部４９を有しており、光送信モジュール３は該切り欠き部４９に位置している。第２のエッジ部９ｈは、光送信モジュール３の第１のパッケージ１９の背面１９ｂに沿って伸びている。第３のエッジ部９ｉは第１のパッケージ１９の側面１９ａに沿って伸びている。   FIG. 5 is a perspective view showing the optical transceiver module. In the optical transceiver module 1, the first circuit board 7 is separated from the second circuit board 9 by a support base 47. Thereby, the first circuit board 7 and the second circuit board 9 are arranged in the Z direction. The second circuit board 9 has a first edge portion 9g extending in the Y direction, a second edge portion 9h extending in the Y direction, and a third edge portion 9i extending in the X direction. The first edge portion 9 g has an end portion of the wiring pattern 9 d connected to the terminals 29 and 31 of the optical reception module 5. The second edge portion 9 h has an end portion of the wiring pattern 9 c connected to the second terminal 23 of the optical transmission module 3. The second circuit board 9 has a notch 49 formed by the second edge 9 h and the third edge 9 i, and the optical transmission module 3 is located in the notch 49. Yes. The second edge portion 9 h extends along the back surface 19 b of the first package 19 of the optical transmission module 3. The third edge portion 9 i extends along the side surface 19 a of the first package 19.

この光トランシーバモジュール１では、第１および第２の回路基板７、９の一方を他方の上に搭載すると共に第２の回路基板９に切り欠き部４９を設けることにより、ペルチェ素子１７を含む大型の光送信モジュール３を光トランシーバモジュール１のパッケージ１９に収容できる。   In this optical transceiver module 1, one of the first and second circuit boards 7 and 9 is mounted on the other and a cutout portion 49 is provided in the second circuit board 9, thereby including a large-size including the Peltier element 17. The optical transmission module 3 can be accommodated in the package 19 of the optical transceiver module 1.

本実施例では、光受信モジュール５の端子２９、３１は、フレキシブルプリント−リジット基板５７を介して接続されている。このフレキシブルプリント−リジット基板５７は、フレキシブルプリント基板５７ａと、この基板５７ａの両端にそれぞれリジット配線基板５７ｂ、５７ｃとを含む。リジット配線基板５７ｂが光受信モジュール５の端子２９、３１に接続されており、リジット配線基板５７ｃが回路基板９の配線パターン９ｄに接続されている。フレキシブルプリント−リジット基板５７の使用により、カードエッジ９ｆに加わる力が光受信モジュール５に加わることがない。一方、本実施例では、光送信モジュール３の端子２１、２３は、フレキシブルプリント−リジット基板を用いること無く、それぞれの回路基板７，９の配線パターンにハンダ付けされている。しかしながら、光送信モジュール３の端子２１、２３とそれぞれの回路基板７、９との接続のために、フレキシブルプリント−リジット基板５７を用いることができ、これによりカードエッジ９ｆに加わる力が光送信モジュール３にも加わることがない。また、光受信モジュール５の端子２９、３１が、フレキシブルプリント−リジット基板を用いること無く、回路基板９の配線パターンにハンダ付けされていてもよい。   In this embodiment, the terminals 29 and 31 of the optical receiver module 5 are connected via a flexible printed-rigid board 57. The flexible printed-rigid board 57 includes a flexible printed board 57a and rigid wiring boards 57b and 57c at both ends of the board 57a. The rigid wiring board 57 b is connected to the terminals 29 and 31 of the light receiving module 5, and the rigid wiring board 57 c is connected to the wiring pattern 9 d of the circuit board 9. By using the flexible printed-rigid board 57, the force applied to the card edge 9f is not applied to the optical receiving module 5. On the other hand, in this embodiment, the terminals 21 and 23 of the optical transmission module 3 are soldered to the wiring patterns of the circuit boards 7 and 9 without using a flexible printed-rigid board. However, the flexible printed-rigid board 57 can be used for the connection between the terminals 21 and 23 of the optical transmission module 3 and the circuit boards 7 and 9, respectively, whereby the force applied to the card edge 9f is applied to the optical transmission module. No 3 is added. Further, the terminals 29 and 31 of the optical receiving module 5 may be soldered to the wiring pattern of the circuit board 9 without using a flexible printed-rigid board.

図６は、図５に示されたI−I線に沿ってとられた断面図である。第１の回路基板７は、第２の回路基板９のカードエッジ部９ｆ上を覆っていない。光送信モジュール３の第１の端子２１と光送信モジュール３のベース１９ｅの底面３ｇとの距離Ｄ１は、光送信モジュール３の第２の端子２３と光送信モジュール３のベース１９ｅの底面３ｇとの距離Ｄ２より大きい。これ故に、第１の端子２１は、第１の回路基板７の第１の面７ａ上の配線パターン５１ａ、５１ｂと接続されると共に、第２の端子２３は、第２の回路基板９上の配線パターン９ｃと接続される。第２の端子２３は、第２の端子２３、回路基板３３、レーザドライバ１５、レーザダイオード１３の伝送経路に好適な特性を与える高さに位置決めされている。また、第１の端子２１は、第１の回路基板７と第２の回路基板９との間に回路素子を配置できる高さに位置決めされる。配線パターン５１ｂは、図１に示されるように、レーザダイオード１３の変調電流およびバイアス電流を調整するための回路素子５３に接続されている。配線パターン５１ａは、図１に示されるように、駆動回路４１に接続されている。   6 is a cross-sectional view taken along the line I-I shown in FIG. The first circuit board 7 does not cover the card edge portion 9 f of the second circuit board 9. The distance D1 between the first terminal 21 of the optical transmission module 3 and the bottom surface 3g of the base 19e of the optical transmission module 3 is the distance between the second terminal 23 of the optical transmission module 3 and the bottom surface 3g of the base 19e of the optical transmission module 3. Greater than distance D2. Therefore, the first terminal 21 is connected to the wiring patterns 51 a and 51 b on the first surface 7 a of the first circuit board 7, and the second terminal 23 is connected to the second circuit board 9. It is connected to the wiring pattern 9c. The second terminal 23 is positioned at a height that gives suitable characteristics to the transmission path of the second terminal 23, the circuit board 33, the laser driver 15, and the laser diode 13. Further, the first terminal 21 is positioned at a height at which a circuit element can be disposed between the first circuit board 7 and the second circuit board 9. As shown in FIG. 1, the wiring pattern 51 b is connected to a circuit element 53 for adjusting the modulation current and bias current of the laser diode 13. The wiring pattern 51a is connected to the drive circuit 41 as shown in FIG.

好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。本実施の形態では、例えば、レーザダイオードといった半導体発光素子を説明したけれども、本発明は、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。   While the principles of the invention have been illustrated and described in the preferred embodiments, it will be appreciated by those skilled in the art that the invention can be modified in arrangement and detail without departing from such principles. In the present embodiment, for example, a semiconductor light emitting element such as a laser diode has been described. However, the present invention is not limited to the specific configuration disclosed in the present embodiment. We therefore claim all modifications and changes that come within the scope and spirit of the following claims.

図１は、光トランシーバモジュールの主要な構成部品を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing main components of the optical transceiver module. 図２は、光送信モジュールの構成部品を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing components of the optical transmission module. 図３は、光受信モジュールの構成部品を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing components of the optical receiving module. 図４は、光トランシーバモジュールの外観を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of the optical transceiver module. 図５は、光トランシーバモジュールを示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing the optical transceiver module. 図６は、図５に示されたI−I線に沿ってとられた断面図である。6 is a cross-sectional view taken along the line I-I shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１…プラガブル型光トランシーバモジュール、３…光送信モジュール、５…光受信モジュール、７…第１の回路基板、９…第２の回路基板、９ｅ…シールド用導電層、９ｆ…カードエッジ、１１…光ファイバ、１３…レーザダイオード、１５…レーザドライバ、１７…ペルチェ素子、１９…第１のパッケージ、１９ａ…側面、１９ｂ…背面、２１…第１の端子、２３…第２の端子、２３ａ〜２３ｃ…接地端子、２３ｄ、２３ｅ…信号端子、２５…フォトダイオード、２７…第２のパッケージ、２９、３１…端子、３３…回路基板、３７…送信信号処理素子、３９…受信信号処理素子、４５…パッケージ、４９…切り欠き部、５７…フレキシブルプリント−リジット基板、Ｌ１、Ｌ２…信号光、ＶＭＯＤ、ＶＭＯＤＢ…変調信号、
ＩＤＲＶ…駆動信号、ＩＬ…受信信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pluggable optical transceiver module, 3 ... Optical transmission module, 5 ... Optical reception module, 7 ... 1st circuit board, 9 ... 2nd circuit board, 9e ... Conductive layer for shielding, 9f ... Card edge, 11 ... Optical fiber, 13 ... Laser diode, 15 ... Laser driver, 17 ... Peltier element, 19 ... First package, 19a ... Side, 19b ... Back, 21 ... First terminal, 23 ... Second terminal, 23a-23c ... ground terminal, 23d, 23e ... signal terminal, 25 ... photodiode, 27 ... second package, 29, 31 ... terminal, 33 ... circuit board, 37 ... transmission signal processing element, 39 ... reception signal processing element, 45 ... package, 49 ... notch part, 57 ... flexible printed - rigid substrate, L1, L2 ... signal light, V MOD, V MODB ... modulated signal,
I DRV ... drive signal, I L ... received signal

Claims (4)

光ファイバとの間で信号光を送受する光トランシーバモジュールであって、該光トランシーバモジュールは、
該信号光を発生するレーザダイオードと、前記レーザダイオードの温度を調整するためのペルチェ素子と、当該レーザダイオードと該ペルチェ素子とを内部に収納し、前記ペルチェ素子に供給する信号を受ける複数の第１の端子および前記レーザダイオードに供給する信号を受ける複数の第２の端子を有するパッケージを含む光送信モジュールと、
前記光送信モジュールの前記第１の端子に接続された第１の回路基板と、
前記光送信モジュールの前記第２の端子に接続された第２の回路基板と
を備え、
前記第１および第２の回路基板の一方は他方の上に搭載されている、ことを特徴とする光トランシーバモジュール。 An optical transceiver module that transmits and receives signal light to and from an optical fiber, the optical transceiver module comprising:
A laser diode that generates the signal light; a Peltier element for adjusting the temperature of the laser diode; and a plurality of second diodes that house the laser diode and the Peltier element and receive a signal supplied to the Peltier element. An optical transmission module including a package having one terminal and a plurality of second terminals for receiving a signal supplied to the laser diode;
A first circuit board connected to the first terminal of the optical transmission module;
A second circuit board connected to the second terminal of the optical transmission module,
One of the said 1st and 2nd circuit boards is mounted on the other, The optical transceiver module characterized by the above-mentioned. 前記光トランシーバモジュールはさらに、送信信号処理素子とペルチェ素子駆動回路とを含み、
該送信信号処理素子は、前記第２の回路基板の第１の面上に搭載され、かつ、前記第２の端子に接続されており、
前記ペルチェ素子駆動回路は、前記第１の回路基板上に搭載され、かつ、前記光送信モジュールの前記第１の端子に接続されている、ことを特徴とする請求項１に記載された光トランシーバモジュール。 The optical transceiver module further includes a transmission signal processing element and a Peltier element driving circuit,
The transmission signal processing element is mounted on the first surface of the second circuit board and connected to the second terminal;
2. The optical transceiver according to claim 1, wherein the Peltier element driving circuit is mounted on the first circuit board and connected to the first terminal of the optical transmission module. 3. module. 前記光トランシーバモジュールはさらに、光受信モジュールと受信信号処理素子とを含み、
該光受信モジュールは、前記信号光を受け該信号光に対応する電気信号を出力する第３の端子を備える第２のパッケージを有し、
該受信信号処理素子は前記第２の回路基板の前記第１の面とは反対の第２の面に搭載され、前記第３の端子は該第２の面に接続されており、
前記第１の回路基板の前記第１の面と前記第２の面との間にはシールド用導電層が設けられている、請求項１または請求項２に記載の光トランシーバモジュール。 The optical transceiver module further includes an optical receiving module and a received signal processing element,
The optical receiver module has a second package including a third terminal that receives the signal light and outputs an electrical signal corresponding to the signal light,
The received signal processing element is mounted on a second surface opposite to the first surface of the second circuit board, and the third terminal is connected to the second surface;
The optical transceiver module according to claim 1, wherein a shielding conductive layer is provided between the first surface and the second surface of the first circuit board. 前記光送信モジュールの前記第１の端子は、前記第１のパッケージの側面に位置しており、
前記光送信モジュールの前記第２の端子は、前記第１のパッケージの背面に位置しており、
前記複数の第２の端子は、接地線に接続された第１〜第３の接地端子と、前記前記レーザダイオードのための差動信号を受ける一対の信号端子とから構成され、
前記一対の信号端子の一方は、前記第１の接地端子と前記第２の接地端子との間に位置しており、
前記一対の信号端子の他方は、前記第２の接地端子と前記第３の接地端子との間に位置している、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された光トランシーバモジュール。
The first terminal of the optical transmission module is located on a side surface of the first package;
The second terminal of the optical transmission module is located on a back surface of the first package;
The plurality of second terminals are composed of first to third ground terminals connected to a ground line, and a pair of signal terminals for receiving a differential signal for the laser diode,
One of the pair of signal terminals is located between the first ground terminal and the second ground terminal,
3. The optical transceiver module according to claim 1, wherein the other of the pair of signal terminals is located between the second ground terminal and the third ground terminal. 4. .
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