JP2007121920A - 光モジュール、光通信モジュール及び光通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で戻り光の影響を排除した光モジュールを提供する。
【解決手段】光モジュール１Ａは、光を出射する面発光型半導体レーザ素子２と、面発光型半導体レーザ素子２等を実装したステム部４と、ステム部４を封止するキャップ７に被せられて、ステム部４に取り付けられるファイバ支持筐体８を備える。ファイバ支持筐体８は、光ファイバ９を支持するスリーブ８ａと、ステム部４に対する取付部８ｂと、面発光型半導体レーザ素子２から出射された光を集光する集光レンズ８ｃを備える。ファイバ支持筐体８は、光ファイバ９のフェルール９ａが突き当てられるフェルール突き当て面８ｄがスリーブ８ａの先端に形成されると共に、光ファイバ９の端面９ｂと対向する位置を凹状として段差凹部８ｅがフェルール突き当て面８ａに形成される。更に、段差凹部８ｅの先端に、光軸に直交する面に対して傾斜させた出射面８ｆを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、発光素子を備えると共に、発光素子から出射された光が伝送される光ファイバが接続される光モジュール、この光モジュールを備えた光通信モジュール及び光通信装置に関する。詳しくは、光ファイバを支持するファイバ支持筐体に、光の経路を屈折させる出射面を一体に形成することで、簡単な構成で戻り光を排除できるようにしたものである。

光送受信モジュールの規格であるＸＦＰ（10Gigabit Small Form Factor Pluggable）モジュール等では、電気信号を光信号に変換して出力する光モジュール等が実装されている。このような光モジュールでは、ＣＡＮパッケージを構成するステム部に、光ファイバを支持する部材が取り付けられている。

光ファイバが接続される光モジュールでは、光ファイバの端面等からの戻り光を抑制することが重要である。すなわち、強い戻り光が発光素子に入射すると、発光素子の動作が不安定になったり、モニタ用の受光素子に戻り光が入射すると、パワーの不規則な変動やモニタ光のばらつき等が生じ、安定した駆動が行えなくなる。

このため、従来は、光ファイバの端面を斜めに加工して、戻り光の経路を信号光と異ならせる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、光アイソレータを搭載する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。更に、反射抑制フィルタを搭載する技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開平８−３０４６７２号公報 特許第３６０６０２３号公報 特開平１０−２９００５０号公報

しかし、従来の光モジュールでは、端面加工された特殊な光ファイバの使用を前提にした構成であったり、高額な部品の使用を前提とした構成であるのでコストが高いという問題がある。また、部品点数が増加することで、組立が複雑化し、やはりコスト増につながるという問題がある。従って、民生分野への適用が困難であった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、簡単な構成で戻り光の影響を排除した光モジュール、光通信モジュール及び光通信装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係る光モジュールは、電気信号を光信号に変換して出射する発光素子と、発光素子が実装される光素子実装基板と、光ファイバを支持するスリーブに、発光素子から出射された光を集光する集光レンズ及び光素子実装基板に対する取付部が一体に形成されるファイバ支持筐体を備え、ファイバ支持筐体は、スリーブに挿入された光ファイバのフェルールが突き当てられるフェルール突き当て面がスリーブの先端に形成されると共に、光ファイバの端面と対向する位置を凹状とした段差凹部がフェルール突き当て面に形成され、段差凹部の先端に、光軸に直交する面に対して傾斜させた出射面を備えたことを特徴とする。

本発明の光モジュールでは、発光素子から出射された光は、ファイバ支持筐体の集光レンズに入射する。集光レンズに入射した光は、スリーブに挿入された光ファイバの端面に向けて集光され、出射面を透過する。

出射面は、光軸に直交する面に対して傾斜しており、出射面を透過する光は屈折し、光軸に対して所定の角度傾斜して、光ファイバの端面に入射する。

これにより、光ファイバの端面で反射した戻り光の経路は、発光素子から出射されて光ファイバに入射する光の経路と異なる。従って、光ファイバの端面で反射した戻り光は発光素子に入射されない。

本発明に係る光通信モジュールは、光信号を送信する光モジュールと、電気信号の処理を行う回路基板とを備えた光通信モジュールにおいて、光モジュールは、電気信号を光信号に変換して出射する発光素子と、発光素子が実装される光素子実装基板と、光ファイバを支持するスリーブに、発光素子から出射された光を集光する集光レンズ及び光素子実装基板に対する取付部が一体に形成されるファイバ支持筐体を備え、ファイバ支持筐体は、スリーブに挿入された光ファイバのフェルールが突き当てられるフェルール突き当て面がスリーブの先端に形成されると共に、光ファイバの端面と対向する位置を凹状とした段差凹部がフェルール突き当て面に形成され、段差凹部の先端に、光軸に直交する面に対して傾斜させた出射面を備えたことを特徴とする。

本発明の光通信モジュールでは、光モジュールで電気信号を光信号に変換して出力する。光モジュールでは、発光素子から出射された光は、ファイバ支持筐体の集光レンズに入射する。集光レンズに入射した光は、スリーブに挿入された光ファイバの端面に向けて集光され、出射面を透過する。

出射面は、光軸に直交する面に対して傾斜しており、出射面を透過する光は屈折し、光軸に対して所定の角度傾斜して、光ファイバの端面に入射する。

これにより、光ファイバの端面で反射した戻り光の経路は、発光素子から出射されて光ファイバに入射する光の経路と異なる。従って、光ファイバの端面で反射した戻り光は発光素子に入射されない。

本発明に係る光通信装置は、光信号を送受信する光通信モジュールと、光通信モジュールが搭載される主基板とを備えた光通信装置において、光通信モジュールは、光信号を送信する光モジュールと、電気信号の処理を行う回路基板とを備え、光モジュールは、電気信号を光信号に変換して出射する発光素子と、発光素子が実装される光素子実装基板と、光ファイバを支持するスリーブに、発光素子から出射された光を集光する集光レンズ及び光素子実装基板に対する取付部が一体に形成されるファイバ支持筐体を備え、ファイバ支持筐体は、スリーブに挿入された光ファイバのフェルールが突き当てられるフェルール突き当て面がスリーブの先端に形成されると共に、光ファイバの端面と対向する位置を凹状とした段差凹部がフェルール突き当て面に形成され、段差凹部の先端に、光軸に直交する面に対して傾斜させた出射面を備えたことを特徴とする。

本発明の光通信装置では、光通信モジュールにより光信号が送受信される。光通信モジュールでは、光モジュールで電気信号を光信号に変換して出力する。光モジュールでは、発光素子から出射された光は、ファイバ支持筐体の集光レンズに入射する。集光レンズに入射した光は、スリーブに挿入された光ファイバの端面に向けて集光され、出射面を透過する。

出射面は、光軸に直交する面に対して傾斜しており、出射面を透過する光は屈折し、光軸に対して所定の角度傾斜して、光ファイバの端面に入射する。

これにより、光ファイバの端面で反射した戻り光の経路は、発光素子から出射されて光ファイバに入射する光の経路と異なる。従って、光ファイバの端面で反射した戻り光は発光素子に入射されない。

本発明の光モジュールによれば、発光素子から出射された光の経路中に、光軸に直交する面に対して傾斜させた出射面を備えることで、光ファイバの端面で反射した戻り光の経路を、発光素子から出射されて光ファイバに入射する光の経路と異ならせることができる。従って、光ファイバの端面で反射した戻り光が発光素子に入射すること抑制し、発光素子の動作を安定させることができる。

また、光ファイバを支持するファイバ支持筐体に出射面を一体に形成したので、部品点数が増加せず、また、光ファイバの端面の加工も不要で汎用の光ファイバを利用できるので、コストを低減することができる。

本発明の光通信モジュール及び光通信装置によれば、上述した光モジュールを備えることで、戻り光の影響を排除して、安定した光通信を行うことができる。そして、光モジュールが低コストで提供できることから、装置全体のコストを抑えることができ、民生分野への適用が可能となる。

以下、図面を参照して本発明の光モジュール、光通信モジュール及び光通信装置の実施の形態について説明する。

＜本実施の形態の光モジュールの構成例＞
図１及び図２は本実施の形態の光モジュールの一例を示す構成図で、図１は本実施の形態の光モジュール１Ａの全体構成を示す側断面図、図２は光モジュール１Ａの全体構成を示す一部破断斜視図である。

本実施の形態の光モジュール１Ａは、ＴＯＳＡ（Transmitter Optical SubAssembly）と称され、面発光型半導体レーザ素子２とモニタ用フォトダイオード３を備える。面発光型半導体レーザ素子（ＶＣＳＥＬ）２は発光素子の一例で、入力された電気信号を光信号に変換する。面発光型半導体レーザ素子２は、図示しない基板と垂直方向に共振器が形成されて、素子の表面側から光を出射する。

モニタ用フォトダイオード３は受光素子の一例で、素子の表面側から光が入射され、入射された光信号を電気信号に変換して出力する。

面発光型半導体レーザ素子１２とモニタ用フォトダイオード１３は、ステム部４にサブマウント基板４ａを介して実装される。ステム部４は光素子実装基板の一例で、金属系の材質で構成される。ステム部４は、円周方向にわたって突出したフランジ部４ｂが一体に形成される。また、ステム部４は複数本のリード５を備える。複数本のリードの中の所定のリードは、ステム部４に絶縁層５ａを介して支持され、ステム部４を貫通しており、信号伝送を行う。また、１本のリード５はステム部４と導通して接地される。

サブマウント基板４ａは、所定の高さを有して絶縁性の材質で構成される。サブマウント基板４ａは、ステム部４の上面に実装されると共に、ステム部４に対する上面に面発光型半導体レーザ素子２とモニタ用フォトダイオード３が実装される。

光モジュール１Ａは、キャップ７とファイバ支持筐体８を備える。キャップ７はキャップ部材の一例で、端部に形成される窓部７ｂにレンズ７ａを備えた円筒形状で、ステム部４に被せられて、ステム部４の上面側を気密を保って封止する。

レンズ７ａは光透過部材の一例で、モニタ用フォトダイオード３に向けて傾斜しており、面発光型半導体レーザ素子２から出射された光を所定の透過率で透過すると共に、一部の光をモニタ用フォトダイオード３に向けて反射する。なお、レンズ７ａは、面発光型半導体レーザ素子２から出射される光の波長（本例では８５０ｎｍ）に対して、約６０％の透過率を有する。

光モジュール１Ａでは、面発光型半導体レーザ素子２及びモニタ用フォトダイオード３を所定の高さを有したサブマウント基板４ａの上面に実装することで、面発光型半導体レーザ素子２から出射され、キャップ７のレンズ７ａで反射した光がモニタ用フォトダイオード３に入射するように、レンズ７ａに対する面発光型半導体レーザ素子２及びモニタ用フォトダイオード３の高さが調整される。

これにより、面発光型半導体レーザ素子２から出射された光の一部をモニタ用フォトダイオード３で受信して、面発光型半導体レーザ素子２の発光量のモニタリングが行われる。

図３はファイバ支持筐体８の一例を示す破断斜視図である。ファイバ支持筐体８は、光ファイバ９を支持するスリーブ８ａと、ステム部４に対する取付部８ｂと、面発光型半導体レーザ素子２から出射された光を集光する集光レンズ８ｃを備える。

ファイバ支持筐体８は、面発光型半導体レーザ素子２から出射される光の波長領域に対して所定の透過率を有すると共に、ファイバ支持筐体８をステム部４に固定する光硬化型接着剤を硬化させる光の波長領域に対して所定の透過率を有した透明な樹脂系材料で構成され、スリーブ８ａと取付部８ｂと集光レンズ８ｃが一体に形成される。

なお、ファイバ支持筐体８は、面発光型半導体レーザ素子２から出射される光の波長（本例では８５０ｎｍ）に対して、約６０％〜８０％程度の透過率を有する。また、後述する紫外線硬化型の接着剤を硬化させる光（紫外線）の波長領域である波長３６５ｎｍの光に対しても、５０％以上の透過率を有する。

スリーブ８ａは、ファイバ支持筐体８の一端側に形成され、光ファイバ９のフェルール９ａが着脱自在に挿抜される円筒状の空間を有する。また、スリーブ８ａは、光ファイバ９の挿入方向先端側に、フェルール９ａが突き当てられるフェルール突き当て面８ｄが形成される。更に、スリーブ８ａは、フェルール突き当て面８ｄにおいて、光ファイバ９の端面９ｄと対向する位置を凹状として、段差凹部８ｅが形成される。段差凹部８ｅは、スリーブ８ａ内径より小さな内径を有し、フェルール突き当て面８ｄに段差が形成される。

段差凹部８ｅは、光軸方向に直交する面に対して傾斜させた出射面８ｆを先端面に備える。出射面８ｆは、集光レンズ８ｃと対向する位置に形成され、面発光型半導体レーザ素子２から出射され、集光レンズ８ｃで集光される光が透過する。

取付部８ｂは、ファイバ支持筐体８の他端側に形成され、ステム部４に取り付けられたキャップ部７に嵌る形状の空間を有する。

取付部８ｂは、内部中央に面発光型半導体レーザ素子２と対向して集光レンズ８ｃが形成される。集光レンズ８ｃは、スリーブ８ａに支持される光ファイバ９と同軸上に形成され、面発光型半導体レーザ素子２側に突出した凸レンズで、面発光型半導体レーザ素子２から出射された光を、スリーブ８ａで支持された光ファイバ９の端面９ｂに集光する。

そして、光モジュール１Ａでは、面発光型半導体レーザ素子２をサブマウント基板４ａの上面に実装することで、面発光型半導体レーザ素子２から出射された光が、スリーブ８ａで支持された光ファイバ９の端面に集光するように、焦点距離が調整される。

ここで、ファイバ支持筐体８の取付部８ｂの内径は、ステム部４に取り付けられたキャップ７の外径より若干大きく構成され、面発光型半導体レーザ素子２から出射される光の光軸に対して直交する方向に、ファイバ支持筐体８の位置を調整することが可能である。これにより、面発光型半導体レーザ素子２に対して、スリーブ８ａで支持される光ファイバ９の光軸合わせが可能な構成となっている。

なお、面発光型半導体レーザ素子２は、発光点Ｐ１の位置が、ファイバ支持筐体８で支持された光ファイバ９の光軸Ｐ２に対して、出射面８ｆの傾斜に応じて所定量ずれるように実装される。

ファイバ支持筐体８の具体例としては、スリーブ８ａの内径は、例えば約１．２５ｍｍ、段差凹部８ｅの内径は約０．７ｍｍである。また、出射面８ｆは、光軸に対して約４°の傾斜を有している。更に、取付部８ｂの内径は、ステム部４の内径で規定されるが、本例では、約５．２ｍｍである。

次に、ステム４にキャップ７とファイバ支持筐体８を実装する動作について説明する。面発光型半導体レーザ素子２等が実装されたステム部４にキャップ７が被せられ、フランジ部４ｂにレーザ溶接等で固定される。これにより、ステム部４の上面側が、キャップ７によって気密性を保って封止される。

次に、キャップ７が被せられたステム部４のフランジ部４ｂに、光硬化型接着剤として紫外線（ＵＶ）硬化型の接着剤を塗布し、ファイバ支持筐体８を被せる。そして、図示しないモニタ機器に接続された光ファイバをファイバ支持筐体８のスリーブ８ａに挿入し、面発光型半導体レーザ素子２を発光させながら、ファイバ支持筐体８の位置を調整して、光パワーが最大となる位置を探す。

ファイバ支持筐体８のアライメントが終了すると、ファイバ支持筐体８に紫外線を照射して、接着剤を硬化させる。これにより、ファイバ支持筐体８は、ステム部４のフランジ部４ｂにキャップ７を介して接着固定される。

さて、ファイバ支持筐体８を、上述したように３００〜４００ｎｍの波長領域で光の吸収の少ない樹脂系材料で一体成形することにより、ステム部４等との接着固定において、紫外線硬化型の接着剤を使用することが可能となる。

紫外線硬化型の接着剤を使用できることで、熱硬化型接着剤による接着に比較して、低温かつ短時間での接着固定が可能となるため、レンズ位置ずれ等の実装精度の悪化を抑制できる。

特に、スリーブ８ａと取付部８ｂ等を一体成形したレンズ支持筐体８は、樹脂材料の量が多く、高温加熱による熱膨張の影響が大きくなることから、紫外線硬化型の接着剤を使用できることによる実装精度の向上の効果が大きい。

＜本実施の形態の光送信モジュールの動作例＞
次に、本実施の形態の光モジュール１Ａの動作例について説明する。光モジュール１Ａは、面発光型半導体レーザ素子２で電気信号を光信号に変換して、発光点Ｐ１から出射する。

面発光型半導体レーザ素子２から出射された信号光Ｓは、キャップ７のレンズ７ａを透過し、ファイバ支持筐体８の集光レンズ８ｃに入射する。集光レンズ８ｃに入射した信号光Ｓは、スリーブ８ａに挿入されて支持されている光ファイバ９の端面９ｂに向けて集光され、出射面８ｆを透過する。

出射面８ｆは、光軸に直交する面に対して傾斜しており、出射面８ｆを透過する信号光Ｓは屈折し、光軸に対して所定の角度傾斜して、光ファイバ９の端面９ｂから入射する。光ファイバ９に入射した信号光Ｓは、光ファイバ９を伝送されて、図示しない対向機器で受信される。

また、面発光型半導体レーザ素子２から出射された信号光Ｓの一部は、キャップ７のレンズ７ａで反射して、モニタ用フォトダイオード３に入射する。モニタ用フォトダイオード３に入射した光は電気信号に変換されて出力され、リード５を介して接続されている図示しない回路によって、面発光型半導体レーザ素子２の発光量のモニタリングが行われる。

ここで、光ファイバ９の端面９ｂに入射する信号光Ｓは、光軸に対して傾斜しているので、光ファイバ９の端面９ｂで反射した戻り光Ｒの経路は、面発光型半導体レーザ素子２から出射されて光ファイバ９に入射する信号光Ｓの経路と異なる。従って、光ファイバ９の端面９ｂで反射した戻り光Ｒは、面発光型半導体レーザ素子２及びモニタ用フォトダイオード３に入射されない。

従って、面発光型半導体レーザ素子２の動作が不安定になったり、損傷したりする等の不具合の発生を抑えることができる。また、モニタ光のばらつきにより、安定した駆動が行えなくなる等の不具合の発生を抑えることができる。

更に、ファイバ支持筐体８に傾斜した出射面８ｆを構成するには、ファイバ支持筐体８を一体成形する金型の変更で対応でき、製作工程上での工数の増加等の負荷が少ないことから、コスト増や組立の複雑化を防ぐことができる。また、光ファイバ９の端面９ｂは平坦で良いので、特殊な端面加工が施されている光ファイバを用いる必要がない。

＜本実施の形態の光送受信モジュールの構成例＞
次に、上述した光モジュール１Ａを備えた光通信モジュールとしての光送受信モジュールについて説明する。

図４は本実施の形態の光送受信モジュールの一例を示す構成図で、図４（ａ）は光送受信モジュール２１Ａの平面断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す光送受信モジュール２１ＡのＡ−Ａ断面図である。

本実施の形態の光送受信モジュール２１Ａは、光信号を送信する上述した光モジュール１Ａと、光信号を受信する光受信モジュール２３と、電気信号の処理を行う回路基板２４と、筐体２５を備える。

光受信モジュール２３は、ＲＯＳＡ（Receiver Optical SubAssembly）と称され、例えば、フォトダイオード等がステム部２３ａに実装される。ステム部２３ａは、フォトダイオードと接続される複数本のリード２３ｂを備え、各リード２３ｂがステム部２３ａの後面から突出している。また、受信モジュール２３は、図示しない光ファイバを支持するスリーブと、集光レンズ等を有したファイバ支持筐体２３ｃがステム部２３ａに取り付けられる。

回路基板２４は、リジット基板２６と、フレキシブル基板２７ａ〜２７ｃを備え、例えばリジット基板２６とフレキシブル基板２７ａ〜２７ｃが一体に構成されたフレックスリジット基板である。なお、回路基板２４としては、リジット基板２６にフレキシブル基板２７ａ〜２７ｃが半田付けで接続される構成でも良い。

回路基板２４は、リジット基板２６の一端側に、光モジュール１Ａと光受信モジュール２３に対応して、第１のフレキシブル基板である２本のフレキシブル基板２７ａ，２７ｂを備える。また、リジット基板２６の他端側に、後述するホストボード等と接続される第２のフレキシブル基板であるフレキシブル基板２７ｃを備える。

リジット基板２６は、光モジュール１Ａを動作させるための送信側回路部として、例えば、駆動回路であるレーザドライバＩＣ（Integrated Circuit）や、バイアス回路、ＡＰＣ回路等を構成する単数あるいは複数のＩＣチップ２６ａ等が搭載される。また、リジット基板２６は、光受信モジュール２３を動作させるための受信側回路部として、増幅回路であるＬＡ（Limiting Amplifier）−ＩＣや、受信光パワー検出回路等を構成する単数あるいは複数のＩＣチップ２６ｂ等が搭載される。なお、増幅回路としてＬＡ−ＩＣは一例で、ＬＡ−ＩＣが搭載されない構成でも良い。

フレキシブル基板２７ａ〜２７ｃは、例えば、一方の面は信号配線層でマイクロストリップラインが形成され、他方の面は接地導体層でＧＮＤパターンが形成されることで、インピーダンスコントロールを行っている。そして、フレキシブル基板２７ａには、図１等で説明した光モジュール１Ａの各リード５が半田付けにより接続され、フレキシブル基板２７ｂには光受信モジュール２３のリード２３ｂが半田付けにより接続される。なお、インピーダンスコントロールラインは、ＧＮＤパターンによらずに形成することも可能である。

筐体２５は、光モジュール１Ａ、光受信モジュール２３及び回路基板２４が取り付けられる。筐体２５は、光モジュール１Ａのファイバ支持筐体８に対応してコネクタ部２５ａが形成されると共に、光受信モジュール２３のファイバ支持筐体２３ｃに対応してコネクタ部２５ｂが形成される。

また、筐体２５は、内部に回路基板２４のリジット基板２６が固定され、筐体２５の他端側から外部接続用にフレキシブル基板２７ｃが露出する。ここで、光モジュール１Ａとリジット基板２６はフレキシブル基板２７ａで接続され、光受信モジュール２３とリジット基板２６はフレキシブル基板２７ｂで接続されているので、筐体２５に固定される光モジュール１Ａ及び光受信モジュール２３と、リジット基板２６の位置の誤差は、フレキシブル基板２７ａ，２７ｂの変形で吸収される。

＜本実施の形態の光通信装置の構成例＞
次に、上述した光送受信モジュール２１Ａを備えた光通信装置としてのネットワークカードについて説明する。

図５は本実施の形態のネットワークカードの一例を示す斜視図である。本実施の形態のネットワークカード３１Ａは、図４で説明した光送受信モジュール２１Ａと、ホストボード３２を備える。

ホストボード３２は主基板の一例で、一端側に光送受信モジュール２１Ａが実装される。ホストボード３２は、一端にベゼル３２ａが取り付けられ、光送受信モジュール２１Ａのコネクタ部２５ａ，２５ｂがベゼル３２ａに露出するように実装される。

また、ホストボード３２は、他端側に例えばＰＨＹ（Physical layer）用チップ３３と、ＭＡＣ（Media Access Control）用チップ３４等が実装される。なお、例えば、ＰＨＹ用チップをホストボードに搭載せずに光送受信モジュール２１Ａに搭載して、光送受信モジュール２１Ａが直接ＭＡＣ用チップ３４に接続される構成でも良い。更に、ホストボード３２は、一方の側端にＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ等のカードエッジコネクタ３５を備える。

ネットワークカード３１Ａでは、ホストボード３２と光送受信モジュール２１Ａの電気的接続は、光送受信モジュール２１Ａに備えたフレキシブル基板２７ｃにより行われる。フレキシブル基板２７ｃは、例えば、ホストボード３２に形成された所定の電極パッドに半田付けによって接続される。なお、ホストボード３２にコネクタを備え、フレキシブル基板２７ｃをコネクタに接続する構成としても良い。

ネットワークカード３１Ａは、パーソナルコンピュータ等の拡張スロットに搭載され、カードエッジコネクタ３５がパーソナルコンピュータ側のコネクタと接続される。

さて、光送受信モジュール２１Ａは、上述したように、コネクタ部２５ａ，２５ｂをベゼル３２ａに露出させるが、コネクタ部２５ａ，２５ｂの端面を所定の位置に揃えるように実装すれば、外観性が向上する。但し、各部の寸法上の誤差により、光送受信モジュール２１Ａのホストボード３２上での位置に誤差が生じる。

そこで、本実施の形態のネットワークカード３１Ａでは、ホストボード３２と光送受信モジュール２１Ａの電気的接続を、光送受信モジュール２１Ａに備えたフレキシブル基板２７ｃにより行うことで、光送受信モジュール２１Ａのホストボード３２上での位置の誤差を、フレキシブル基板２７ｃの変形で吸収する。

これにより、ネットワークカード３１Ａでは、光送受信モジュール２１Ａを、コネクタ部２５ａ，２５ｂの端面が所定の位置に揃うように実装することができ、外観性が向上する。

また、光送受信モジュール２１Ａにおいて、図４（ａ）に示すように、光モジュール１Ａはフレキシブル基板２７ａでリジット基板２６と接続され、光受信モジュール２３はフレキシブル基板２７ｂでリジット基板２６に接続される。これにより、光ファイバのコネクタを挿抜する際の衝撃をフレキシブル基板２７ａ，２７ｂで吸収して、リジット基板２６に伝わらないようにすることができる。

次に、本実施の形態のネットワークカード３１Ａの動作について説明する。ネットワークカード３１Ａは、光送受信モジュール２１Ａのコネクタ部２５ａ，２５ｂに本図では図示しない光ファイバが接続され、外部の情報通信機器等との間でデータの送受信が光信号によって行われる。

まず、データを送信する動作について説明すると、ネットワークカード３１Ａは、パーソナルコンピュータ等の拡張スロットに接続されたカードエッジコネクタ３５を介して、送信されるデータが入力される。

送信されるデータは、ＭＡＣ用チップ３４及びＰＨＹ用チップ３３等により処理が行われ、フレキシブル基板２７ｃを介して光送受信モジュール２１Ａの回路基板２４に入力される。

光送受信モジュール２１Ａは、回路基板２４のリジット基板２６に実装されたレーザドライバＩＣ等のＩＣチップ２６ａ等により、送信されるデータの処理を行い、フレキシブル基板２７ａを介して光モジュール１Ａの面発光型半導体レーザ素子２に出力する。

面発光型半導体レーザ素子２は、送信されるデータに応じた電気信号を光信号に変換して出射する。光モジュール１Ａの動作は上述した通りであり、戻り光の影響が排除されている。これにより、面発光型半導体レーザ素子２から出射された光信号は図示しない光ファイバを伝送され、外部の情報通信機器に対してデータの送信が行われる。

データを受信する動作について説明すると、ネットワークカード３１Ａは、外部の情報通信機器から送信され、図示しない光ファイバを伝送された光信号が、光送受信モジュール２１Ａの光受信モジュール２３に入射する。

光受信モジュール２３に入射した光信号は電気信号に変換され、フレキシブル基板２７ｂを介して回路基板２４に入力される。光送受信モジュール２１Ａは、回路基板２４のリジット基板２６に実装された増幅回路等のＩＣチップ２６ｂ等により受信したデータの処理を行い、フレキシブル基板２７ｃを介してホストボード３２に出力する。

そして、受信したデータは、ＭＡＣ用チップ３４及びＰＨＹ用チップ３３等により処理が行われ、カードエッジコネクタ３５を介してパーソナルコンピュータ等に出力される。

本発明は、高速で光通信を行うネットワークカード等に実装される光モジュールに適用される。

本実施の形態の光モジュールの一例を示す構成図である。 本実施の形態の光モジュールの一例を示す構成図である。 ファイバ支持筐体の破断斜視図である。 本実施の形態の光送受信モジュールの一例を示す構成図である。 本実施の形態のネットワークカードの一例を示す斜視図である。

符号の説明

１Ａ・・・光モジュール、２・・・面発光型半導体レーザ素子、３・・・モニタ用フォトダイオード、４・・・ステム部、４ａ・・・サブマウント基板、５・・・リード、７・・・キャップ、７ａ・・・レンズ、８・・・ファイバ支持筐体、８ａ・・・スリーブ、８ｂ・・・取付部、８ｃ・・・集光レンズ、８ｄ・・・フェルール突き当て面、８ｅ・・・段差凹部、８ｆ・・・出射面、２１Ａ・・・光送受信モジュール、２３・・・光受信モジュール、２４・・・回路基板、２５・・・筐体、２６・・・リジット基板、２７ａ〜２７ｃ・・・フレキシブル基板、３１Ａ・・・ネットワークカード、３２・・・ホストボード

Claims (6)

1. 電気信号を光信号に変換して出射する発光素子と、
   前記発光素子が実装される光素子実装基板と、
   光ファイバを支持するスリーブに、前記発光素子から出射された光を集光する集光レンズ及び前記光素子実装基板に対する取付部が一体に形成されるファイバ支持筐体を備え、
   前記ファイバ支持筐体は、前記スリーブに挿入された前記光ファイバのフェルールが突き当てられるフェルール突き当て面が前記スリーブの先端に形成されると共に、前記光ファイバの端面と対向する位置を凹状とした段差凹部が前記フェルール突き当て面に形成され、
   前記段差凹部の先端に、光軸に直交する面に対して傾斜させた出射面を備えた
   ことを特徴とする光モジュール。
2. 光透過部材が取り付けられた窓部を有し、前記光素子実装基板の上面を封止するキャップ部材を備え、前記ファイバ支持筐体は、前記キャップ部材を覆って前記光素子実装基板に取り付けられる
   ことを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
3. 入射した光信号を電気信号に変換して出力する受光素子を備え、
   前記キャップ部材は、前記発光素子から出射された光を透過すると共に、前記発光素子から出射された光の一部を反射して前記受光素子に入射させる向きで、前記光透過部材が取り付けられる
   ことを特徴とする請求項２記載の光モジュール。
4. 前記ファイバ支持筐体は、光硬化型接着剤を使用して前記光素子実装基板に接着固定されると共に、
   前記ファイバ支持筐体は、前記発光素子から出射される光の波長領域に対して所定の透過率を有すると共に、前記光硬化型接着剤を硬化させる光の波長領域に対して所定の透過率を有した樹脂材料で一体成形される
   ことを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
5. 光信号を送信する光モジュールと、
   電気信号の処理を行う回路基板とを備えた光通信モジュールにおいて、
   前記光モジュールは、
   電気信号を光信号に変換して出射する発光素子と、
   前記発光素子が実装される光素子実装基板と、
   光ファイバを支持するスリーブに、前記発光素子から出射された光を集光する集光レンズ及び前記光素子実装基板に対する取付部が一体に形成されるファイバ支持筐体を備え、
   前記ファイバ支持筐体は、前記スリーブに挿入された前記光ファイバのフェルールが突き当てられるフェルール突き当て面が前記スリーブの先端に形成されると共に、前記光ファイバの端面と対向する位置を凹状とした段差凹部が前記フェルール突き当て面に形成され、
   前記段差凹部の先端に、光軸に直交する面に対して傾斜させた出射面を備えた
   ことを特徴とする光通信モジュール。
6. 光信号を送受信する光通信モジュールと、
   前記光通信モジュールが搭載される主基板とを備えた光通信装置において、
   前記光通信モジュールは、
   光信号を送信する光モジュールと、
   電気信号の処理を行う回路基板とを備え、
   前記光モジュールは、
   電気信号を光信号に変換して出射する発光素子と、
   前記発光素子が実装される光素子実装基板と、
   光ファイバを支持するスリーブに、前記発光素子から出射された光を集光する集光レンズ及び前記光素子実装基板に対する取付部が一体に形成されるファイバ支持筐体を備え、
   前記ファイバ支持筐体は、前記スリーブに挿入された前記光ファイバのフェルールが突き当てられるフェルール突き当て面が前記スリーブの先端に形成されると共に、前記光ファイバの端面と対向する位置を凹状とした段差凹部が前記フェルール突き当て面に形成され、
   前記段差凹部の先端に、光軸に直交する面に対して傾斜させた出射面を備えた
   ことを特徴とする光通信装置。
   
   

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