JP2008096490A - Light receiving assembly - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light receiving assembly improved in assembling workability and connection reliability. <P>SOLUTION: In the light receiving assembly 10, a plurality of demultiplexing segment filters are provided with a filter surface whose reflection wavelength is different from each other, and also the demultiplexing segment filters are laminated in a manner that the filter surfaces are apart from each other with prescribed spaces in structuring a wavelength filter. A plurality of lenses are provided in an optical incident/exiting block that makes a multiplexed optical signal to enter the wavelength filter at a prescribed angle. Then, the optical incident/exiting block and the specific surface of the wavelength filter are jointed together. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ギガビットクラスのイーサネット(登録商標)信号を伝送する光モジュールに用いられる光受信アセンブリに関する。   The present invention relates to an optical receiver assembly used in an optical module for transmitting a Gigabit class Ethernet signal.

近年、インターネットは、通信インフラとして定着し、データ通信・音声・映像など情報の種類を選ばず、様々な業種・サービスを取り込み、その適用範囲は拡大し続けている。それにあわせて回線容量も増加の一途をたどっている。この中においてイーサネットは、低価格さと簡便な運用性により家庭内LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Aera Network)においても広く利用されるコア技術として普及している。   In recent years, the Internet has been established as a communication infrastructure, and various types of industries and services have been taken in regardless of the type of information such as data communication, voice, and video, and its application range continues to expand. In line with this, the line capacity is steadily increasing. Among them, Ethernet is popular as a core technology widely used in home LAN (Local Area Network) and WAN (Wide Aera Network) due to low cost and simple operability.

この情勢の中、既に10ギガイーサネット(登録商標)の標準化が完了し、各社から10ギガ対応のネットワーク機器が開発されており、これに伴い、光モジュールにおいても、中距離ネットワークを中心に1ギガから10ギガへのアップグレードが始まっている。   In this situation, standardization of 10 Gigabit Ethernet (registered trademark) has already been completed, and 10 Gigabit compatible network equipment has been developed by each company. As a result, optical modules are also 1 Gigabit mainly for medium-distance networks. The upgrade from 10 Giga has started.

光モジュールの一例として、光ファイバに接続され、光ファイバと光信号の送受信を行う光トランシーバがある。光トランシーバは、電気配線基板上に、電気信号を光信号に変換して送信する光送信アセンブリ(TOSA)と、光信号を受信して電気信号に変換する光受信アセンブリ(ROSA)とを備える。   An example of an optical module is an optical transceiver that is connected to an optical fiber and transmits and receives an optical signal to and from the optical fiber. The optical transceiver includes, on an electrical wiring board, an optical transmission assembly (TOSA) that converts an electrical signal into an optical signal and transmits the optical signal, and an optical reception assembly (ROSA) that receives the optical signal and converts it into an electrical signal.

光受信アセンブリとして、光ファイバ等の外部伝送路から入力される多重化光信号を互いに異なる波長の光信号(単色光信号)に分波し、各単色光信号毎に受信するものがある(例えば、特許文献1参照)。   As an optical receiving assembly, there is an optical receiving assembly that demultiplexes a multiplexed optical signal input from an external transmission line such as an optical fiber into optical signals having different wavelengths (monochromatic optical signals) and receives each monochromatic optical signal (for example, , See Patent Document 1).

図10は従来の光受信アセンブリの透明斜視図である。   FIG. 10 is a transparent perspective view of a conventional optical receiver assembly.

図10に示すように、光受信アセンブリ100は、透明材料で形成される光学ブロック101と、その光学ブロック101に多重化光信号Lを入力する光ファイバ107と、特定の波長の光信号のみを透過させ、それ以外の波長の光信号を反射させる複数の波長フィルタ105と、波長フィルタ105を反射した光信号を隣りの波長フィルタに向けて反射させる複数のミラー106と、透過された単色光信号をそれぞれ屈曲させる複数の平面ミラー104と、平面ミラー104で屈曲された単色光信号をそれぞれ集光する複数のレンズ103と、各単色光信号を検出する複数の光検出器102とを備える。   As shown in FIG. 10, the optical receiver assembly 100 includes an optical block 101 formed of a transparent material, an optical fiber 107 that inputs a multiplexed optical signal L to the optical block 101, and an optical signal having a specific wavelength. A plurality of wavelength filters 105 that transmit and reflect optical signals of other wavelengths, a plurality of mirrors 106 that reflect the optical signal reflected by the wavelength filter 105 toward the adjacent wavelength filter, and the transmitted monochromatic optical signal Are each provided with a plurality of plane mirrors 104, a plurality of lenses 103 for condensing monochromatic light signals bent by the plane mirror 104, and a plurality of photodetectors 102 for detecting the respective monochromatic light signals.

光ファイバ107から入力され光学ブロック101を伝搬する4波多重化光信号Lは、1つ目の波長フィルタ105(図中左側)に入射する。波長フィルタ105に入射した多重化光信号Lは、特定波長λ1の光信号のみ透過し、他の波長λ2〜λ4の光信号は反射する。反射した光信号はミラー106で再び反射し、隣りの波長フィルタ105に入射し、特定波長λ2の光信号のみ透過する。この特定波長の光信号の透過、他の光信号の反射を繰り返し、各波長フィルタ105からそれぞれ異なる波長λ1,λ2,λ3,λ4の光信号がそれぞれ出射する。互いに波長の異なる光信号(単色光信号)は、それぞれ平面ミラー104で屈曲され、レンズ103で集光され、光検出器102で検出される。   The four-wave multiplexed optical signal L input from the optical fiber 107 and propagating through the optical block 101 is incident on the first wavelength filter 105 (left side in the figure). The multiplexed optical signal L incident on the wavelength filter 105 transmits only the optical signal having the specific wavelength λ1, and reflects other optical signals having wavelengths λ2 to λ4. The reflected optical signal is reflected again by the mirror 106, enters the adjacent wavelength filter 105, and transmits only the optical signal having the specific wavelength λ2. The transmission of the optical signal of the specific wavelength and the reflection of the other optical signal are repeated, and the optical signals having different wavelengths λ1, λ2, λ3, and λ4 are emitted from the wavelength filters 105, respectively. Optical signals having different wavelengths (monochromatic optical signals) are bent by the plane mirror 104, collected by the lens 103, and detected by the photodetector 102.

また、図10に示すように、多重化光信号Lを入力する光ファイバ107の出射端及び分波された単色光信号を出力する光ファイバ102の入力端に、集光作用及び反射作用を有する凹面ミラー108を設け、部品点数を少なくした光受信アセンブリもある。   Further, as shown in FIG. 10, the output end of the optical fiber 107 that inputs the multiplexed optical signal L and the input end of the optical fiber 102 that outputs the demultiplexed monochromatic optical signal have a condensing action and a reflecting action. Some optical receiving assemblies are provided with a concave mirror 108 and have a reduced number of parts.

特開2005−274702号公報JP 2005-274702 A 特開昭54−158247号公報JP 54-158247 A

しかしながら、従来の光受信アセンブリ100では、多重化光信号Lを分波し、分波された各光信号をそれぞれ光検出器102に受光させるために、ミラー106、波長フィルタ105、平面ミラー104及びレンズ103がそれぞれ高い位置精度を要求される。そのため、これらの部材が設けられる光学ブロック101の平面度が高くなければならず、高平面度を有する光学ブロックの作製には時間が掛かり高コスト化の要因となる。   However, in the conventional optical receiving assembly 100, in order to demultiplex the multiplexed optical signal L and cause the photodetector 102 to receive the demultiplexed optical signals, respectively, a mirror 106, a wavelength filter 105, a plane mirror 104, and Each lens 103 is required to have high positional accuracy. Therefore, the flatness of the optical block 101 on which these members are provided must be high, and it takes time to produce an optical block having a high flatness, resulting in an increase in cost.

また、光受信アセンブリ100は、光学ブロック101の表面にそれぞれ透過波長の異なる波長フィルタ105を並列に配置して構成されるため、複雑な構造になり、組立工程において高コスト化の要因ともなっている。   In addition, the optical receiving assembly 100 is configured by arranging the wavelength filters 105 having different transmission wavelengths on the surface of the optical block 101 in parallel, so that the optical receiving assembly 100 has a complicated structure, which causes high cost in the assembly process. .

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、光信号の分波、受光の信頼性を保持し、かつ組立が容易である光受信アセンブリを提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical receiver assembly that solves the above-described problems, maintains the reliability of optical signal demultiplexing and light reception, and is easy to assemble.

本発明は上記目的を達成するために、創案されたものであり、請求項1の発明は、波長が異なる光信号を多重した多重化光信号のうち特定波長の光信号のみを反射させ他の波長の光信号は透過させる分波用セグメントフィルタと、複数の上記分波用セグメントフィルタにより反射された各光信号を集光又は平行光とする複数個のレンズと、該レンズを出射した各光信号をそれぞれ受光する複数個の受光素子とからなる光受信アセンブリにおいて、
複数の上記分波用セグメントフィルタは反射波長がそれぞれ異なるフィルタ面を有すると共に、上記フィルタ面が所定の間隔を有するように上記分波用セグメントフィルタを積層して波長フィルタを構成し、
上記波長フィルタに所定の角度で上記多重化光信号を入射させる光入出射用ブロックに上記複数個のレンズを備え、
上記光入出射用ブロックと上記波長フィルタの所定の面とが接合されたことを特徴とする光受信アセンブリである。
The present invention was devised to achieve the above object, and the invention of claim 1 reflects only an optical signal having a specific wavelength among multiplexed optical signals obtained by multiplexing optical signals having different wavelengths. A demultiplexing segment filter that transmits an optical signal having a wavelength; a plurality of lenses that collect or collimate the optical signals reflected by the demultiplexing segment filters; In an optical receiver assembly comprising a plurality of light receiving elements for receiving signals,
The plurality of demultiplexing segment filters have filter surfaces with different reflection wavelengths, and the demultiplexing segment filters are stacked so that the filter surfaces have a predetermined interval to form a wavelength filter.
The light input / output block for allowing the multiplexed optical signal to enter the wavelength filter at a predetermined angle includes the plurality of lenses.
An optical receiver assembly in which the light incident / exit block and a predetermined surface of the wavelength filter are joined.

請求項2の発明は、上記波長フィルタは、
上記光入出射用ブロック側から所定の間隔を有するように上記分波用セグメントフィルタを積層して第一のフィルタ面、第二のフィルタ面、と順次上記フィルタ面が形成され、 上記光入出射用ブロックに接合する面の反対側の面に全反射ミラーが形成され、
上記光入出射用ブロックより入射した上記多重化光信号は上記第一のフィルタ面に所定の角度で入射し所定の波長の光信号が反射され他の波長の光信号が透過され、
上記第二のフィルタ面で上記第一のフィルタ面を透過した光信号のうち所定の波長の光信号が反射され他の波長の光信号が透過され順次異なる波長に分波されると共に、上記全反射ミラーにより、上記波長フィルタに形成された上記各フィルタ面を透過した光信号が反射される請求項1記載の光受信アセンブリである。
According to a second aspect of the present invention, the wavelength filter includes:
A first filter surface, a second filter surface, and the filter surface are sequentially formed by laminating the demultiplexing segment filters so as to have a predetermined interval from the light incident / exit block side. A total reflection mirror is formed on the surface opposite to the surface to be joined to the block,
The multiplexed optical signal incident from the light entrance / exit block enters the first filter surface at a predetermined angle, reflects an optical signal of a predetermined wavelength, and transmits an optical signal of another wavelength,
Among the optical signals transmitted through the first filter surface by the second filter surface, an optical signal of a predetermined wavelength is reflected, an optical signal of another wavelength is transmitted and sequentially demultiplexed into different wavelengths, 2. The optical receiver assembly according to claim 1, wherein an optical signal transmitted through each of the filter surfaces formed on the wavelength filter is reflected by the reflection mirror.

請求項3の発明は、上記光入出射用ブロックは、上記各分波用セグメントフィルタから反射された上記各光信号を反射させる反射面を有し、該反射面により反射された上記各光信号は上記各レンズにそれぞれ光結合される請求項1または2記載の光受信アセンブリである。   According to a third aspect of the present invention, the light incident / exit block has a reflecting surface for reflecting the optical signals reflected from the demultiplexing segment filters, and the optical signals reflected by the reflecting surfaces. The optical receiver assembly according to claim 1, wherein the optical receiver is optically coupled to each of the lenses.

本発明によれば、組立作業性及び接続信頼性を向上させることができるといった優れた効果を発揮する。   According to the present invention, it is possible to improve the assembly workability and the connection reliability.

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

まず、本実施の形態の光受信アセンブリが実装される光モジュールの例として光トランシーバを図7及び図8に基づいて説明する。   First, an optical transceiver will be described with reference to FIGS. 7 and 8 as an example of an optical module on which the optical receiver assembly of the present embodiment is mounted.

図7及び図8に示すように、光トランシーバ50は、複数個の長波長の半導体レーザ(LD)を用いた4波CWDM(Coarse-WDM:低密度波長分割多重)のLX4光トランシーバである。   As shown in FIGS. 7 and 8, the optical transceiver 50 is a four-wave CWDM (Coarse-WDM: low density wavelength division multiplexing) LX4 optical transceiver using a plurality of long wavelength semiconductor lasers (LDs).

この光トランシーバ50は、リジッド基板からなる回路基板(メイン基板)51と、その回路基板51に搭載される光送信アセンブリ52と、本実施の形態に係る光受信アセンブリ10とを備える。   The optical transceiver 50 includes a circuit board (main board) 51 made of a rigid board, an optical transmission assembly 52 mounted on the circuit board 51, and the optical reception assembly 10 according to the present embodiment.

回路基板51には、光トランシーバ50が接続されるスイッチングハブやメディアコンバータなどのネットワーク機器からの送信用の電気信号を伝送する4つの送信用レーン54が形成される。   The circuit board 51 is formed with four transmission lanes 54 for transmitting electrical signals for transmission from network devices such as a switching hub and a media converter to which the optical transceiver 50 is connected.

光送信アセンブリ52は、4つの送信用レーン54からの電気信号を光信号に変換する4個の1.3μm帯のDFB(分布帰還)−LD55と、各LD55の光信号を波長多重する光合波器56とを備え、これらを放熱性の高いAlなどの金属からなる略直方体状のOSA(Optical Sub Assembly:光学サブアセンブリ)ベース52b内に収納したものである。各LD55は、発光素子としてのLD素子をそれぞれCANパッケージに収納したものである。   The optical transmission assembly 52 includes four 1.3 μm band DFB (distributed feedback) -LDs 55 for converting electrical signals from the four transmission lanes 54 into optical signals, and optical multiplexing for wavelength multiplexing the optical signals of the LDs 55. And is housed in a substantially rectangular parallelepiped OSA (Optical Sub Assembly) base 52b made of a metal such as Al having high heat dissipation. Each LD 55 is obtained by housing LD elements as light emitting elements in a CAN package.

各LD55の波長は、1275、1300、1325、1350nm帯である。光合波器56としては、所定の波長帯域の波長の光信号を反射し、それ以外の波長帯域の光信号を透過する4個の光フィルタを用いる。光送信アセンブリ52には、光合波器56からの波長多重した光信号を伝送するピグテール化した送信用光ファイバ57が光コネクタを介して接続される。   The wavelengths of the LD 55 are 1275, 1300, 1325, and 1350 nm bands. As the optical multiplexer 56, four optical filters that reflect an optical signal in a predetermined wavelength band and transmit an optical signal in the other wavelength band are used. A pigtailed transmission optical fiber 57 for transmitting the wavelength-multiplexed optical signal from the optical multiplexer 56 is connected to the optical transmission assembly 52 via an optical connector.

光受信アセンブリ10には、ピグテール化した受信用光ファイバ12が光コネクタを介して接続される。詳細は後述するが、光受信アセンブリ10は、受信用光ファイバ12からの多重化光信号を分波する光分波器(波長フィルタ)14と、分波された光信号を電気信号に変換する4つのPD(フォトダイオード)19からなる4ch−PDアレイ20と、各電気信号を増幅する4つのプリアンプ21とを備える。   A pigtailed receiving optical fiber 12 is connected to the optical receiving assembly 10 via an optical connector. As will be described in detail later, the optical receiving assembly 10 converts an optical demultiplexer (wavelength filter) 14 that demultiplexes the multiplexed optical signal from the receiving optical fiber 12 and converts the demultiplexed optical signal into an electrical signal. A 4ch-PD array 20 including four PDs (photodiodes) 19 and four preamplifiers 21 for amplifying each electric signal are provided.

回路基板51には、受信用の電気信号を伝送する受信用レーン63も形成される。回路基板51の他端(後述するSCコネクタとは反対端)は、端子が形成されたカードエッジ部68であり、ネットワーク機器に備えたカードエッジコネクタに嵌合することで、光トランシーバ50の活線挿抜が可能となっている。   The circuit board 51 is also formed with a reception lane 63 for transmitting an electric signal for reception. The other end (the opposite end to the SC connector described later) of the circuit board 51 is a card edge portion 68 on which a terminal is formed. By engaging with the card edge connector provided in the network device, the optical transceiver 50 is activated. Wire insertion / extraction is possible.

回路基板51は、各LD55を駆動する4個のLDドライバ64と、クロック、データリカバリ機能を備え、レーンの位置合わせなどを行う信号処理回路65と、光送信アセンブリ52および光受信センブリ10に接続され、各LD55や各PD19をモニタするDOM回路(Digital Optical Monitoring)66とを備える。光トランシーバ50の各種制御およびモニタは、ネットワーク機器において、MDIO(Management Data Input/Output)/MDC(Management Data Clock)インタフェースによりシリアル通信でアクセス可能となっている。   The circuit board 51 is connected to the four LD drivers 64 that drive each LD 55, a signal processing circuit 65 that has a clock and data recovery function and performs alignment of lanes, and the like, and the optical transmission assembly 52 and the optical reception assembly 10. And a DOM circuit (Digital Optical Monitoring) 66 for monitoring each LD 55 and each PD 19. Various controls and monitors of the optical transceiver 50 can be accessed by serial communication in a network device by an MDIO (Management Data Input / Output) / MDC (Management Data Clock) interface.

送信用光ファイバ57および受信用光ファイバ12は、それぞれ光コネクタを介してSCコネクタ67の他端側に接続される。このSCコネクタ67の一端側にそれぞれ光コネクタを介して伝送用光ファイバが接続される。   The transmission optical fiber 57 and the reception optical fiber 12 are each connected to the other end of the SC connector 67 via an optical connector. A transmission optical fiber is connected to one end of the SC connector 67 via an optical connector.

光トランシーバ50の動作を簡単に説明すると、ネットワーク機器からの3.125Gbit/sの4つの送信用電気信号(XAUI(10 Gigabit Attachment Unit Interface) Tx Data)は、各LD55で4つの光信号に変換され、これら光信号が光合波器56で合波されて多重化光信号として伝送用光ファイバに送信される。他方、伝送用光ファイバからの多重化光信号は、光分波器(波長フィルタ)14で4つの光信号に分波され、各PD19で4つの電気信号に変換され、4つの受信用電気信号(XAUI Rx Data)としてネットワーク機器に伝送される。   Briefly explaining the operation of the optical transceiver 50, four transmission electrical signals (XAUI (10 Gigabit Attachment Unit Interface) Tx Data) of 3.125 Gbit / s from a network device are converted into four optical signals in each LD55. These optical signals are combined by the optical multiplexer 56 and transmitted to the transmission optical fiber as a multiplexed optical signal. On the other hand, the multiplexed optical signal from the transmission optical fiber is demultiplexed into four optical signals by an optical demultiplexer (wavelength filter) 14, converted into four electric signals by each PD 19, and four receiving electric signals. (XAUI Rx Data) is transmitted to the network device.

この光トランシーバ50の寸法は、全長が約80mm、幅が約40mm、回路基板51の長さが50〜60mmである。   The optical transceiver 50 has a total length of about 80 mm, a width of about 40 mm, and a length of the circuit board 51 of 50 to 60 mm.

さて、図1は本発明に係る光受信アセンブリの好適な実施の形態を示す斜視図である。   FIG. 1 is a perspective view showing a preferred embodiment of an optical receiver assembly according to the present invention.

図1及び図2に示すように、本実施の形態の光受信アセンブリ10は、ベース11と、光ファイバ12に接続され、多重化光信号を導入するレセプタクル部13と、導入された多重化光信号を分波する波長フィルタ14と、分波された光信号を受光する複数の受光素子とを備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the optical receiver assembly 10 of the present embodiment includes a base 11, a receptacle 13 connected to an optical fiber 12 for introducing a multiplexed optical signal, and a multiplexed light introduced. A wavelength filter 14 for demultiplexing the signal and a plurality of light receiving elements for receiving the demultiplexed optical signal are provided.

ベース11は、例えばMIM(金属粉末射出成形法)を用いてSUS等の金属で形成されている。   The base 11 is formed of a metal such as SUS using, for example, MIM (metal powder injection molding method).

ベース11の一側面にはレセプタクル部13が固定され、レセプタクル部13からベース中央に向かって多重化光信号が伝搬するための光路15がベース上面に開口して形成される。ベース11の中央には光路15に連通して波長フィルタ収容室16が形成される。波長フィルタ収容室16には波長フィルタ14が収容される。レセプタクル部13は、光ファイバ12の出射光をコリメートするための集光レンズを備える。   A receptacle portion 13 is fixed to one side surface of the base 11, and an optical path 15 through which a multiplexed optical signal propagates from the receptacle portion 13 toward the center of the base is formed in the upper surface of the base. A wavelength filter housing chamber 16 is formed in the center of the base 11 so as to communicate with the optical path 15. A wavelength filter 14 is accommodated in the wavelength filter accommodation chamber 16. The receptacle unit 13 includes a condenser lens for collimating the light emitted from the optical fiber 12.

図9に示すように、複数の受光素子は、複数のフォトダイオード91が並列に配置されてなるフォトダイオードアレイ92であり、フォトダイオードアレイ92はCANパッケージ17内に設けられ、気密封止されたCAN型PD90を構成する。   As shown in FIG. 9, the plurality of light receiving elements are a photodiode array 92 in which a plurality of photodiodes 91 are arranged in parallel, and the photodiode array 92 is provided in the CAN package 17 and hermetically sealed. A CAN type PD90 is configured.

フォトダイオードアレイ92は、全体が略短冊状に形成され、その中央部に長さ方向に沿って複数個のフォトダイオード91が直線状に配置され、これらフォトダイオードの並び方向に沿う両側に配線用パッド93が複数個形成される。   The photodiode array 92 is formed in a substantially strip shape as a whole, and a plurality of photodiodes 91 are linearly arranged along the length direction at the center thereof, and wiring is provided on both sides along the arrangement direction of these photodiodes. A plurality of pads 93 are formed.

CANパッケージ17は、円筒状の筒体に形成され、筒体の内底面に基板96が設けられ、その基板96上にフォトダイオードアレイ92や他の電子回路(例えば、プリアンプ)97が設けられている。CANパッケージ17内の基板96を貫通して設けられる複数本のピン(リード)18は、内底面に搭載されたフォトダイオードアレイ92や電子回路を光トランシーバの回路基板51(図7参照)上に設けられた電子回路と導通するためのものである。   The CAN package 17 is formed in a cylindrical cylinder, and a substrate 96 is provided on the inner bottom surface of the cylinder, and a photodiode array 92 and other electronic circuits (for example, a preamplifier) 97 are provided on the substrate 96. Yes. A plurality of pins (leads) 18 provided through the substrate 96 in the CAN package 17 are arranged on the circuit board 51 (see FIG. 7) of the optical transceiver on the photodiode array 92 and the electronic circuit mounted on the inner bottom surface. It is for conducting with the provided electronic circuit.

基板96を貫通した各ピン18の周囲には、基板96に各ピン18を取り付けると共に、CANパッケージ17内を気密封止するため、低融点ガラスなどの絶縁体98が充填される。CANパッケージ17の外周には、ベース11(図1参照)にCAN型PD90を取り付ける際の位置決めとなる位置決め用部材99が設けられる。以上の構成であるCAN型PD90は、各フォトダイオードアレイ91の受光面と各集光レンズ40(後述する図3参照)の光軸が一致するように、ベース11に取り付けられる。   Around each pin 18 penetrating the substrate 96, each pin 18 is attached to the substrate 96 and an insulator 98 such as low melting glass is filled in order to hermetically seal the inside of the CAN package 17. On the outer periphery of the CAN package 17, there is provided a positioning member 99 for positioning when the CAN type PD 90 is attached to the base 11 (see FIG. 1). The CAN type PD 90 having the above configuration is attached to the base 11 so that the light receiving surface of each photodiode array 91 and the optical axis of each condenser lens 40 (see FIG. 3 described later) coincide.

波長フィルタ14は、波長選択反射型のフィルタアセンブリであり、その詳細を図3及び図4(a)〜図4(c)を用いて説明する。   The wavelength filter 14 is a wavelength selective reflection type filter assembly, and details thereof will be described with reference to FIGS. 3 and 4A to 4C.

図3、図4(a)に示すように、波長フィルタ14は、複数の分波用セグメントフィルタ32,33,34を積層すると共に、その積層体の一面に所定角度で光ファイバからの多重化光信号を入射して各分波用セグメントフィルタ32,33,34の接合面31a(第一のフィルタ面),32a(第二のフィルタ面),33a(第三のフィルタ面)と最終段の面(反射面)34aで順次異なる波長(阻止波長)の光信号を反射するように構成したものである。   As shown in FIG. 3 and FIG. 4A, the wavelength filter 14 includes a plurality of demultiplexing segment filters 32, 33, and 34, and multiplexing from an optical fiber at a predetermined angle on one surface of the laminate. An optical signal is incident, and the joining surfaces 31a (first filter surface), 32a (second filter surface), 33a (third filter surface) of each of the demultiplexing segment filters 32, 33, 34 and the final stage The optical signal having different wavelengths (blocking wavelengths) is sequentially reflected by the surface (reflection surface) 34a.

すなわち、各分波用セグメントフィルタ32〜34は、反射波長がそれぞれ異なる第一〜第三のフィルタ面31a〜33aを有する。さらに、本実施形態では、第一〜第三のフィルタ面31a〜33aが所定の間隔を有するように、各分波用セグメントフィルタ32〜34を積層して波長フィルタ14を構成した。   That is, each of the demultiplexing segment filters 32 to 34 has first to third filter surfaces 31a to 33a having different reflection wavelengths. Furthermore, in the present embodiment, the wavelength filter 14 is configured by laminating the demultiplexing segment filters 32 to 34 so that the first to third filter surfaces 31a to 33a have a predetermined interval.

初段の分波用セグメントフィルタ32の一側には、多重化光信号が所定角度で初段の分波用セグメントフィルタ32に入射すると共に、各接合面31a,32a,33a及び最終段の面34aで分波・反射された光信号を出射する入出射用ブロック31が接合されている。   On one side of the first-stage demultiplexing segment filter 32, the multiplexed optical signal is incident on the first-stage demultiplexing segment filter 32 at a predetermined angle, and at each of the joint surfaces 31a, 32a, 33a and the final-stage surface 34a. An entrance / exit block 31 that emits the demultiplexed / reflected optical signal is joined.

各分波用セグメントフィルタ32〜34は順次屈折率の異なる薄膜を表面に堆積させた略直方体の光学ブロックであり、これら光学ブロックを並べて積層される。   Each of the demultiplexing segment filters 32 to 34 is a substantially rectangular parallelepiped optical block in which thin films having different refractive indexes are sequentially deposited on the surface, and these optical blocks are stacked side by side.

図4(b)に示すように、初段及び2段目分波用セグメントフィルタ32,33は、光学的に透明な樹脂で形成されたブロックと、そのブロックの一方の面に設けられたフィルタ膜とからなり、フィルタ膜が設けられた面(フィルタ面)31a,32aは、光入出射用ブロック31或いは前段の分波用セグメントフィルタ32にフィルタ面31a、32a側が接して接合される。   As shown in FIG. 4B, the first-stage and second-stage demultiplexing segment filters 32 and 33 include a block formed of an optically transparent resin and a filter film provided on one surface of the block. The surfaces (filter surfaces) 31a, 32a on which the filter film is provided are joined to the light incident / exit block 31 or the preceding segment filter segment filter 32 in contact with the filter surfaces 31a, 32a.

ただし、図4(c)に示すように、最終段の分波用セグメントフィルタ34では、フィルタ面33aと対向する面に全反射ミラー膜が設けられ、その全反射ミラー膜が反射面34aを形成する。反射面34aは、全反射ミラー膜の代わりにフィルタ膜で形成してもよい。   However, as shown in FIG. 4C, in the final-stage demultiplexing segment filter 34, a total reflection mirror film is provided on the surface facing the filter surface 33a, and the total reflection mirror film forms the reflection surface 34a. To do. The reflection surface 34a may be formed of a filter film instead of the total reflection mirror film.

分波用セグメントフィルタ32〜34は、少なくとも多重化光信号の(分波数−1)個積層される。本実施の形態では多重化光信号を4つの異なる波長の光信号に分波するため、分波用セグメントフィルタを3つ積層している。   The demultiplexing segment filters 32 to 34 are stacked at least (number of demultiplexing-1) of multiplexed optical signals. In this embodiment, in order to demultiplex a multiplexed optical signal into four different wavelength optical signals, three demultiplexing segment filters are stacked.

図3に戻り、多重化光信号が入射される光入出射用ブロック(図中、左手前)31の一側には、多重化光信号を所定角度で入射させる入射部35が形成される。波長フィルタ14は、その第一のフィルタ面31aと、光入出射用ブロック31の入射部35と対向する面31xとが接合されることで、光入出射用ブロック31と接合される。   Returning to FIG. 3, on one side of a light entrance / exit block (left front in the figure) 31 on which the multiplexed optical signal is incident, an incident portion 35 for allowing the multiplexed optical signal to enter at a predetermined angle is formed. The wavelength filter 14 is joined to the light entrance / exit block 31 by joining the first filter surface 31 a and the surface 31 x facing the incident portion 35 of the light entrance / exit block 31.

波長フィルタ14は、入射部35が光路側に位置するように、かつ、レセプタクル部13から導入される多重化光信号が所定角度で入射部35に入射するように波長フィルタ収容室16内に配置される。   The wavelength filter 14 is disposed in the wavelength filter housing 16 so that the incident part 35 is positioned on the optical path side, and the multiplexed optical signal introduced from the receptacle part 13 is incident on the incident part 35 at a predetermined angle. Is done.

また、図5に示すように、光入出射用ブロック31の一面には、各フィルタ面31a,32a,33a及び反射面34aで分波・反射された光信号を集光又は平行光とするレンズアレー36が一体に設けられている。すなわち、光入出射用ブロック31の一面には入射部35とレンズアレー36とが形成され、上記一面の片側に入射部35、上記一面のもう片側にレンズアレー36が形成される。レンズアレー36は並列に配置された複数の集光レンズ40を有し、各集光レンズ40は樹脂で形成されている。各集光レンズ40は、各分波用セグメントフィルタ32〜34により反射された各光信号を集光又は平行光とするものである。   Further, as shown in FIG. 5, on one surface of the light entrance / exit block 31, a lens for condensing or collimating the optical signals demultiplexed / reflected by the filter surfaces 31a, 32a, 33a and the reflecting surface 34a. An array 36 is provided integrally. That is, the incident portion 35 and the lens array 36 are formed on one surface of the light incident / exit block 31, the incident portion 35 is formed on one side of the one surface, and the lens array 36 is formed on the other side of the one surface. The lens array 36 has a plurality of condenser lenses 40 arranged in parallel, and each condenser lens 40 is made of resin. Each condensing lens 40 condenses or parallelizes each optical signal reflected by each demultiplexing segment filter 32 to 34.

さらに、本実施の形態では、光入出射用ブロック31の入射部35が形成された側に、各分波用セグメントフィルタ32,33,34のフィルタ面31a,32a,33a及び最終段の分波用セグメントフィルタ34の反射面34aで反射された各光信号を略直角に反射させるミラーが形成され、波長フィルタ14、レンズアレー36及びミラーが一体に形成されている。   Further, in the present embodiment, the filter surfaces 31a, 32a, 33a of the demultiplexing segment filters 32, 33, 34 and the demultiplexing of the final stage are provided on the side where the incident portion 35 of the light incident / exit block 31 is formed. A mirror that reflects each optical signal reflected by the reflecting surface 34a of the segment filter 34 at a substantially right angle is formed, and the wavelength filter 14, the lens array 36, and the mirror are integrally formed.

具体的には、図5に示すように、光入出射用ブロック31には、複数の集光レンズ40とそれら集光レンズ40を支持するレンズ支持部材37が一体形成されている。レンズ支持部材37は、光入出射用ブロック31とL字形状に一体的に形成されている。更にレンズ支持部材37は、光入出射用ブロック31に形成された入射部35の一面よりも張り出して形成されている。   Specifically, as shown in FIG. 5, a plurality of condenser lenses 40 and a lens support member 37 that supports the condenser lenses 40 are integrally formed in the light incident / exit block 31. The lens support member 37 is integrally formed with the light incident / exit block 31 in an L shape. Further, the lens support member 37 is formed so as to protrude from one surface of the incident portion 35 formed in the light incident / exit block 31.

レンズ支持部材37の上面には略半球状の複数の集光レンズ(図では4個)40が並列に、かつ受光素子の位置に合わせて設けられている。   On the upper surface of the lens support member 37, a plurality of substantially hemispherical condenser lenses (four in the figure) 40 are provided in parallel and in accordance with the position of the light receiving element.

レンズ支持部材37の下面は、斜めにカットされ、その切断面に金属膜で形成されたブロック側反射面としてミラー38が設けられている。このミラー38は、各分波用セグメントフィルタ32〜34から反射された各光信号を反射させるものである。ミラー38は、ミラー38で反射された各光信号を各集光レンズ40にそれぞれ光結合するように形成される。   The lower surface of the lens support member 37 is cut obliquely, and a mirror 38 is provided as a block-side reflecting surface formed of a metal film on the cut surface. The mirror 38 reflects each optical signal reflected from each of the demultiplexing segment filters 32 to 34. The mirror 38 is formed so as to optically couple each optical signal reflected by the mirror 38 to each condenser lens 40.

レンズ支持部材37が入射部35の一面よりも張り出して形成しているのは、集光レンズ40を支持するレンズ支持部材37を入射部35より内側に形成すると、入射部35から入射されるコリメートされた多重化光信号がレンズ支持部材37の下面に形成されたミラー38により遮られるのを防ぐためである。従って、ミラー38によって入射した多重化光信号が遮られなければ張り出して形成しなくても良い。   The lens support member 37 is formed so as to protrude from one surface of the incident portion 35. When the lens support member 37 that supports the condenser lens 40 is formed inside the incident portion 35, the collimator incident from the incident portion 35 is formed. This is to prevent the multiplexed optical signal from being blocked by the mirror 38 formed on the lower surface of the lens support member 37. Therefore, if the multiplexed optical signal incident by the mirror 38 is not blocked, it does not have to be formed in a protruding manner.

本実施形態では、入射部35−第一のフィルタ面31a間、第一のフィルタ面31a−第二のフィルタ面32b間、第二のフィルタ面32b−第三のフィルタ面33c間、第三のフィルタ面33c−反射面34a間を等間隔にして、各フィルタ面31a〜31c及び反射面34aで分波された波長λ1〜λ4の各光信号をそれぞれ集光する集光レンズ40のピッチを等間隔に形成している。   In the present embodiment, between the incident portion 35 and the first filter surface 31a, between the first filter surface 31a and the second filter surface 32b, between the second filter surface 32b and the third filter surface 33c, and third. The pitch of the condensing lens 40 which condenses each optical signal of wavelength (lambda) 1- (lambda) 4 demultiplexed by each filter surface 31a-31c and the reflective surface 34a, etc., equidistantly between filter surface 33c-reflecting surface 34a, etc. Formed at intervals.

次に、本実施の形態の作用について説明する。   Next, the operation of the present embodiment will be described.

光ファイバ12からレセプタクル部13に入射した波長λ1〜λ4の4波多重化光信号Lはコリメートされて、ベース11に設けられた光路15に導入される。多重化光信号Lは所定角度で波長フィルタ14と一体に接合された光入出射用ブロック31の入射部35に入射される。   The four-wave multiplexed optical signal L having the wavelengths λ1 to λ4 incident on the receptacle 13 from the optical fiber 12 is collimated and introduced into the optical path 15 provided in the base 11. The multiplexed optical signal L is incident on the incident portion 35 of the light incident / exit block 31 that is integrally joined to the wavelength filter 14 at a predetermined angle.

波長フィルタ14内では、入射部35から入射した多重化信号Lは、光入出射用ブロック31と初段の分波用セグメントフィルタ32との接合面(第一のフィルタ面)31aにおいて、波長λ1の光信号のみが反射され、波長λ2〜λ4の光信号が透過する。波長λ2〜λ4の光信号は、初段の分波用セグメントフィルタ32と2段目の分波用セグメントフィルタ33との接合面(第二のフィルタ面)32aで、波長λ2の光信号のみが反射し、さらに、2段目の分波用セグメントフィルタ33と3段目(最終段)の分波用セグメントフィルタ34との接合面(第三のフィルタ面)33aで、波長λ3の光信号が反射する。波長λ4の光信号は、最終段の分波用セグメントフィルタ34の端面34aで反射する。   In the wavelength filter 14, the multiplexed signal L incident from the incident portion 35 has a wavelength λ 1 on the joint surface (first filter surface) 31 a between the light incident / exit block 31 and the first-stage demultiplexing segment filter 32. Only the optical signal is reflected, and the optical signals with wavelengths λ2 to λ4 are transmitted. The optical signal having the wavelength λ2 to λ4 reflects only the optical signal having the wavelength λ2 at the junction surface (second filter surface) 32a between the first-stage demultiplexing segment filter 32 and the second-stage demultiplexing segment filter 33. Further, the optical signal of wavelength λ3 is reflected at the joint surface (third filter surface) 33a between the second-stage demultiplexing segment filter 33 and the third-stage (final stage) demultiplexing segment filter 34. To do. The optical signal having the wavelength λ4 is reflected by the end face 34a of the demultiplexing segment filter 34 at the final stage.

各接合面31a,32a,33a及び最終段の分波用波長セグメントフィルタ34の端面34aで反射した各光信号は、それぞれミラー38で略直角(図中、上方向)に反射され、各集光レンズ40から集光されて出射する。   The respective optical signals reflected by the joint surfaces 31a, 32a, 33a and the end surface 34a of the demultiplexing wavelength segment filter 34 are reflected at substantially right angles (upward in the drawing) by the mirrors 38, respectively. The light is collected from the lens 40 and emitted.

各集光レンズ40から出射した光信号はそれぞれ集光され、各フォトダイオード91(図9参照)に受光される。受光された光信号は電気信号に変換されて信号処理回路65(図7参照)に伝送される。   The optical signals emitted from the condenser lenses 40 are collected and received by the photodiodes 91 (see FIG. 9). The received optical signal is converted into an electrical signal and transmitted to the signal processing circuit 65 (see FIG. 7).

本実施の形態の光受信アセンブリ10は、波長フィルタ14とレンズアレー36を一体に形成しているので、波長フィルタ14とレンズアレー36間の位置合わせをしなくとも、接続信頼性を保持し、かつ容易に作製することができる。   In the optical receiving assembly 10 of the present embodiment, the wavelength filter 14 and the lens array 36 are integrally formed, so that connection reliability is maintained without alignment between the wavelength filter 14 and the lens array 36. And it can produce easily.

レンズアレー36は、波長フィルタ14に一体に形成されているので、集光レンズ40、波長フィルタ14及びミラー38をベース11に高精度に固定するにあたり、フィルタ収容室16のみ高平面度に仕上げるだけでよく、短時間で低コストでベース11を作製することができる。   Since the lens array 36 is formed integrally with the wavelength filter 14, in order to fix the condenser lens 40, the wavelength filter 14 and the mirror 38 to the base 11 with high accuracy, only the filter housing chamber 16 is finished with high flatness. The base 11 can be manufactured in a short time and at a low cost.

本実施の形態では、波長フィルタ14、レンズアレー36及びミラー38が一体に形成されているので、これらをフィルタレンズアセンブリとして1つの部品として扱うことができ、部品管理が容易になる。   In the present embodiment, since the wavelength filter 14, the lens array 36, and the mirror 38 are integrally formed, they can be handled as one part as a filter lens assembly, and parts management becomes easy.

波長フィルタ14では、フィルタ面31a,32a,33aが光入出射用ブロック31及び各分波用セグメントフィルタ32,33,34で覆われるため、保護ガラスを設ける必要がない。したがって、波長フィルタの構造が従来の波長フィルタに比べて簡単であるため、低コストで作製することができる。   In the wavelength filter 14, since the filter surfaces 31a, 32a, and 33a are covered with the light incident / exit block 31 and the demultiplexing segment filters 32, 33, and 34, it is not necessary to provide protective glass. Therefore, since the structure of the wavelength filter is simpler than that of the conventional wavelength filter, it can be manufactured at low cost.

また、波長フィルタ14は、分波用セグメントフィルタ32,33,34を並べて積層した構造としているため、ベース11に収まる範囲内で、従来の波長フィルタに比べてサイズを大きくできる。したがって、波長フィルタの取扱いが容易になる。この点も波長フィルタ14を低コスト化する要因としている。   Further, since the wavelength filter 14 has a structure in which the demultiplexing segment filters 32, 33, and 34 are stacked side by side, the size can be increased as compared with the conventional wavelength filter within a range that can be accommodated in the base 11. Therefore, handling of the wavelength filter becomes easy. This is also a factor for reducing the cost of the wavelength filter 14.

本実施の形態では、受光素子との位置関係上、波長フィルタ14にミラー38を設けたが、ミラー38は設けられなくともよい。   In this embodiment, the mirror 38 is provided in the wavelength filter 14 because of the positional relationship with the light receiving element, but the mirror 38 may not be provided.

例えば、図6に示すように、光入出射用ブロック31の入射部35が形成された端面の片側に、それぞれ反射された光信号の光軸に合わせて複数の集光レンズ40を並列に設けてもよい。   For example, as shown in FIG. 6, a plurality of condenser lenses 40 are provided in parallel on one side of the end surface where the incident portion 35 of the light incident / exit block 31 is formed in accordance with the optical axis of the reflected optical signal. May be.

本発明に係る光受信アセンブリの好適な一実施形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a preferred embodiment of an optical receiving assembly according to the present invention. 図1の光受信アセンブリのCANパッケージを外した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which removed the CAN package of the optical receiver assembly of FIG. 波長フィルタとレンズアレー一体型のフィルタレンズアセンブリを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the filter lens assembly of a wavelength filter and a lens array integrated type. (a)は図3のフィルタレンズアセンブリ断面図、(b)は初段及び2段目の分波用セグメントフィルタの断面図、(c)は最終段の分波用セグメントフィルタの断面図である。3A is a cross-sectional view of the filter lens assembly of FIG. 3, FIG. 3B is a cross-sectional view of the first-stage and second-stage demultiplexing segment filters, and FIG. 3C is a cross-sectional view of the final-stage demultiplexing segment filter. 図3のフィルタレンズアセンブリの要部拡大斜視図である。FIG. 4 is an enlarged perspective view of a main part of the filter lens assembly of FIG. 3. 他の実施の形態の一体型フィルタアセンブリを示す図である。FIG. 6 shows an integrated filter assembly according to another embodiment. 光トランシーバを示す斜視図である。It is a perspective view which shows an optical transceiver. 光トランシーバの回路図である。It is a circuit diagram of an optical transceiver. CAN型PDの内部構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of CAN type | mold PD. 従来の光受信アセンブリを示す透明斜視図である。It is a transparent perspective view which shows the conventional optical receiver assembly. 従来の光受信アセンブリを示す構成概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing a configuration of a conventional optical receiving assembly.

符号の説明Explanation of symbols

10 光受信アセンブリ
11 ベース
12 光ファイバ
13 レセプタクル部
14 波長フィルタ
17 CANパッケージ
31 光入出射用ブロック
32,33,34 分波用セグメントフィルタ
36 レンズアレー
38 ミラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical receiving assembly 11 Base 12 Optical fiber 13 Receptacle part 14 Wavelength filter 17 CAN package 31 Light input / output block 32, 33, 34 Segment filter for demultiplexing 36 Lens array 38 Mirror

Claims (3)

波長が異なる光信号を多重した多重化光信号のうち特定波長の光信号のみを反射させ他の波長の光信号は透過させる分波用セグメントフィルタと、複数の上記分波用セグメントフィルタにより反射された各光信号を集光又は平行光とする複数個のレンズと、該レンズを出射した各光信号をそれぞれ受光する複数個の受光素子とからなる光受信アセンブリにおいて、
複数の上記分波用セグメントフィルタは反射波長がそれぞれ異なるフィルタ面を有すると共に、上記フィルタ面が所定の間隔を有するように上記分波用セグメントフィルタを積層して波長フィルタを構成し、
上記波長フィルタに所定の角度で上記多重化光信号を入射させる光入出射用ブロックに上記複数個のレンズを備え、
上記光入出射用ブロックと上記波長フィルタの所定の面とが接合されたことを特徴とする光受信アセンブリ。
Of the multiplexed optical signals obtained by multiplexing optical signals having different wavelengths, the optical signal having a specific wavelength is reflected and the optical signals having other wavelengths are transmitted, and the plurality of demultiplexing segment filters are reflected. In a light receiving assembly comprising a plurality of lenses for condensing or collimating each optical signal and a plurality of light receiving elements for receiving each optical signal emitted from the lens,
The plurality of demultiplexing segment filters have filter surfaces with different reflection wavelengths, and the demultiplexing segment filters are stacked so that the filter surfaces have a predetermined interval to form a wavelength filter.
The light input / output block for allowing the multiplexed optical signal to enter the wavelength filter at a predetermined angle includes the plurality of lenses.
An optical receiver assembly, wherein the light incident / exit block and a predetermined surface of the wavelength filter are joined.
上記波長フィルタは、
上記光入出射用ブロック側から所定の間隔を有するように上記分波用セグメントフィルタを積層して第一のフィルタ面、第二のフィルタ面、と順次上記フィルタ面が形成され、 上記光入出射用ブロックに接合する面の反対側の面に全反射ミラーが形成され、
上記光入出射用ブロックより入射した上記多重化光信号は上記第一のフィルタ面に所定の角度で入射し所定の波長の光信号が反射され他の波長の光信号が透過され、
上記第二のフィルタ面で上記第一のフィルタ面を透過した光信号のうち所定の波長の光信号が反射され他の波長の光信号が透過され順次異なる波長に分波されると共に、上記全反射ミラーにより、上記波長フィルタに形成された上記各フィルタ面を透過した光信号が反射される請求項1記載の光受信アセンブリ。
The wavelength filter is
A first filter surface, a second filter surface, and the filter surface are sequentially formed by laminating the demultiplexing segment filters so as to have a predetermined interval from the light incident / exit block side. A total reflection mirror is formed on the surface opposite to the surface to be joined to the block,
The multiplexed optical signal incident from the light entrance / exit block enters the first filter surface at a predetermined angle, reflects an optical signal of a predetermined wavelength, and transmits an optical signal of another wavelength,
Among the optical signals transmitted through the first filter surface by the second filter surface, an optical signal of a predetermined wavelength is reflected, an optical signal of another wavelength is transmitted and sequentially demultiplexed into different wavelengths, The optical receiving assembly according to claim 1, wherein the optical signal transmitted through each of the filter surfaces formed on the wavelength filter is reflected by the reflection mirror.
上記光入出射用ブロックは、上記各分波用セグメントフィルタから反射された上記各光信号を反射させる反射面を有し、該反射面により反射された上記各光信号は上記各レンズにそれぞれ光結合される請求項1または2記載の光受信アセンブリ。   The light incident / exit block has a reflecting surface for reflecting the optical signals reflected from the demultiplexing segment filters, and the optical signals reflected by the reflecting surfaces are respectively transmitted to the lenses. The optical receiver assembly according to claim 1 or 2, wherein the optical receiver assembly is combined.
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