JP2008270559A - Optical communication module - Google Patents

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Hiromi Kurashima
宏実 倉島
Katsuhisa Tawa
克久 田和
Manabu Shiozaki
学 塩▲崎▼
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical communication module where occurrence of cross talk current is suppressed while a size and manufacture cost inside the module are reduced. <P>SOLUTION: The optical communication module 1a is provided with LD 7 transmitting an optical signal. LD 7 is connected to first wiring and second wiring, and it is driven in accordance with driving current supplied through at least first wiring or second wiring. First wiring and second wiring cross at least in one place in the optical communication module 1a. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光通信モジュールに関する。   The present invention relates to an optical communication module.

特許文献１に記載の光送信モジュールは、レーザダイオードと、このレーザダイオードからの信号伝送ラインの周囲を囲むように配置された等電位プレーンとを備える。特許文献１によれば、この等電位プレーンが信号伝送ラインをシールドすることによりクロストーク電流が低減できるとされている。
特開２００６−０４１２３４号公報 The optical transmission module described in Patent Document 1 includes a laser diode and an equipotential plane arranged so as to surround the periphery of a signal transmission line from the laser diode. According to Patent Document 1, it is said that the crosstalk current can be reduced by shielding the signal transmission line with this equipotential plane.
JP 2006-041234 A

しかし、特許文献１に記載の技術においてクロストーク電流を低減させるためには、等電位プレーン等のシールド用の部材をモジュール内に設ける必要がある。このため、モジュール内の大きさを小さくしたり、モジュールの製造コストを低減させたりするのが困難となる。そこで本発明の目的は、モジュール内部の大きさや製造コストを抑制しつつクロストーク電流の発生を低減可能な光通信モジュールを提供することである。   However, in order to reduce the crosstalk current in the technique described in Patent Document 1, it is necessary to provide a shielding member such as an equipotential plane in the module. For this reason, it becomes difficult to reduce the size in the module or to reduce the manufacturing cost of the module. Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical communication module capable of reducing the generation of crosstalk current while suppressing the size and manufacturing cost inside the module.

本発明は、ステムと、前記ステムの主面上に設けられたレーザダイオードとを備え、前記レーザダイオードは、前記主面から突出した二つのリード端子と当該レーザダイオードの二つの電極とをそれぞれ接続する第１の配線及び第２の配線を介して供給される駆動電流により駆動され、前記第１の配線と前記第２の配線とは、前記主面の上方から見て少なくとも一回は立体交差している、ことを特徴とする。   The present invention includes a stem and a laser diode provided on the main surface of the stem, and the laser diode connects two lead terminals protruding from the main surface and two electrodes of the laser diode, respectively. Driven by a drive current supplied via the first wiring and the second wiring, and the first wiring and the second wiring are three-dimensionally crossed at least once when viewed from above the main surface. It is characterized by that.

このように、第１の配線及び第２の配線はステムの主面上方から見て（主面の法線方向から俯瞰して）少なくとも一回は立体交差しているので、これら第１及び第２の配線を流れる電流により生じる磁場は、第１及び第２の配線の近傍に偏在する。このため、このような磁場がステム上に設けられた素子に及ぼす影響は、配線がステムの主面上方から見て立体交差していない場合に比較して低減される。従って、遮蔽部材等を用いずに、ステム上に設けられた素子の出力信号に含まれるクロストーク電流を低減できる。また、本発明では、前記レーザダイオードは、前記第１の配線及び前記第２の配線のそれぞれから供給される駆動電流に応じて差動駆動される構成であってもよい。   As described above, the first wiring and the second wiring cross each other at least once when viewed from above the main surface of the stem (overlooking from the normal direction of the main surface). The magnetic field generated by the current flowing through the second wiring is unevenly distributed in the vicinity of the first and second wirings. For this reason, the influence which such a magnetic field exerts on the element provided on the stem is reduced as compared with the case where the wiring does not cross three-dimensionally when viewed from above the main surface of the stem. Accordingly, the crosstalk current included in the output signal of the element provided on the stem can be reduced without using a shielding member or the like. In the present invention, the laser diode may be differentially driven according to drive currents supplied from the first wiring and the second wiring, respectively.

また、本発明は、一本の光ファイバに対して第一の光信号を出射するレーザダイオードと、当該光ファイバから第二の光信号を受けるフォトダイオードと、前記レーザダイオードと前記フォトダイオードとを搭載する主面を含むステムを有すると共に、該ステムに設けられており該レーザダイオードに電流を供給する少なくとも二本のリード端子と、さらに、該二本のリード端子と該レーザダイオードとを電気的に接続し該二本のリード端子それぞれに電気的に接続する第１および第２の配線とを有するパッケージとを備える一芯双方向型の光通信モジュールにおいて、前記第１の配線と前記第２の配線とは、前記主面の法線方向から俯瞰して少なくとも一回の立体交差箇所を備える、ことを特徴とする。   The present invention also includes a laser diode that emits a first optical signal to one optical fiber, a photodiode that receives a second optical signal from the optical fiber, the laser diode, and the photodiode. A stem including a main surface to be mounted; at least two lead terminals provided on the stem for supplying a current to the laser diode; and the two lead terminals and the laser diode electrically A single-core bidirectional optical communication module comprising a package having first and second wirings connected to each of the two lead terminals and electrically connected to each of the two lead terminals. This wiring is characterized in that it has at least one three-dimensional intersection when viewed from the normal direction of the main surface.

このように、第１の配線および第２の配線はステムの主面上方から見て（主面の法線方向から俯瞰して）少なくとも一回は立体交差しているので、これら第１および第２の配線を流れる電流により生じる磁場は、第１および第２の配線の近傍に偏在する。このため、このような磁場がステム上に設けられた素子に及ぼす影響は、配線がステムの主面上方から見て立体交差していない場合に比較して低減される。従って、遮蔽部材等を用いずに、ステム上に設けられた素子の出力信号に含まれるクロストーク電流を低減できる。特に、フォトダイオードおよびこのフォトダイオードの近傍は、第１の配線および第２の配線を流れる電流により生じる磁場からの影響が比較的少ない。このため、遮蔽部材等を用いずにフォトダイオードの出力信号に含まれるクロストーク電流を低減できる。   Thus, since the first wiring and the second wiring intersect at least once as viewed from above the main surface of the stem (overlooking from the normal direction of the main surface), the first and second wirings The magnetic field generated by the current flowing through the second wiring is unevenly distributed in the vicinity of the first and second wirings. For this reason, the influence which such a magnetic field exerts on the element provided on the stem is reduced as compared with the case where the wiring does not cross three-dimensionally when viewed from above the main surface of the stem. Accordingly, the crosstalk current included in the output signal of the element provided on the stem can be reduced without using a shielding member or the like. In particular, the photodiode and the vicinity of the photodiode are relatively less affected by the magnetic field generated by the current flowing through the first wiring and the second wiring. For this reason, the crosstalk current included in the output signal of the photodiode can be reduced without using a shielding member or the like.

また、本発明では、前記レーザダイオードはヒートシンクを介して前記ステム上に搭載されており、前記第１の配線および前記第２の配線は、前記ヒートシンク上に形成された第１および第２の配線パターンと、該第１および第２の配線パターンに前記二本のリード端子を接続する二本のボンディングワイヤとを含み、前記立体交差箇所は、前記第１および第２の配線パターンと前記二本のボンディングワイヤとの接続箇所であるのが好ましい。また、本発明では、当該光通信モジュールはカンパッケージを備えることを特徴とする。   In the present invention, the laser diode is mounted on the stem via a heat sink, and the first wiring and the second wiring are the first and second wirings formed on the heat sink. A pattern and two bonding wires that connect the two lead terminals to the first and second wiring patterns, and the three-dimensional intersection is formed by the first and second wiring patterns and the two wiring wires. It is preferable that it is a connection location with the bonding wire. In the present invention, the optical communication module includes a can package.

本発明によれば、モジュール内部の大きさや製造コストを抑制しつつクロストーク電流を低減可能な光通信モジュールが提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical communication module which can reduce a crosstalk current can be provided, suppressing the magnitude | size inside a module and manufacturing cost.

以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、可能な場合には、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図１は、実施形態に係る光通信モジュール１ａの斜視図であり、図２は、この光通信モジュール１ａの平面図である。光通信モジュール１ａは、１Ｇｂｐｓ以上の双方向高速光データ通信用のモジュールである。図３は、実施形態に係る光通信モジュール１ａの主要な構成を示す平面図であり、図４は、この光通信モジュール１ａの主要な構成を示す斜視図であり、図５は、この光通信モジュール１ａの電気的な接続の様子を示す模式図である。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, if possible, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. FIG. 1 is a perspective view of an optical communication module 1a according to the embodiment, and FIG. 2 is a plan view of the optical communication module 1a. The optical communication module 1a is a module for bidirectional high-speed optical data communication of 1 Gbps or more. FIG. 3 is a plan view showing the main configuration of the optical communication module 1a according to the embodiment, FIG. 4 is a perspective view showing the main configuration of the optical communication module 1a, and FIG. It is a schematic diagram which shows the mode of the electrical connection of the module 1a.

図１及び図２に示すように、実施形態に係る光通信モジュール１ａは、約４ｍｍ径の円形状の主面３（ｘｙ平面）を有するステム５と、この主面３上に設けられたＬＤ７（LD：LaserDiode）、モニタ用ＰＤ９（PD：PhotoDiode）、受信用ＰＤ１１、増幅装置１３及び波長選択フィルタ１５とを備え、カンパッケージに封止された一芯双方向型の光通信モジュールである。光通信モジュール１ａは、このようなカンパッケージを備え、カンパッケージは、ステム５と、ステム５の主面３上に設けられた光透過窓付きキャップ又はレンズ付きキャップとを有する。主面３上に設けられたこれらＬＤ７〜波長選択フィルタ１５は、この光透過窓付きキャップ又はレンズ付きキャップにより気密封止されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the optical communication module 1a according to the embodiment includes a stem 5 having a circular main surface 3 (xy plane) having a diameter of about 4 mm, and an LD 7 provided on the main surface 3. (LD: LaserDiode), PD9 for monitoring (PD: PhotoDiode), PD11 for reception, amplification device 13, and wavelength selection filter 15, and is a single-core bidirectional optical communication module sealed in a can package. The optical communication module 1 a includes such a can package, and the can package includes a stem 5 and a cap with a light transmission window or a cap with a lens provided on the main surface 3 of the stem 5. The LD7 to wavelength selection filter 15 provided on the main surface 3 are hermetically sealed by the cap with a light transmission window or the cap with a lens.

ＬＤ７は、主面３の略中央に配置された絶縁性のヒートシンク１７の面１９上に設けられている端面発光型のレーザダイオードである。ＬＤ７の一の電極（アノード端子）はヒートシンク１７の面１９上に設けられた配線パターン２１（第１の配線パターン）に接続されており、ＬＤ７の他の電極（カソード端子）はワイヤ２３を介してヒートシンク１７の面１９上に設けられた配線パターン２５（第２の配線パターン）に接続されている。ＬＤ７の上方（ｚ軸方向であり、ステム５の主面３に垂直な方向）には光ファイバの端面が配置されており、ＬＤ７からのレーザ光（光信号）は、この光ファイバの端面に入射する。なお、ＬＤ７は、差動駆動方式（ＬＤ７のアノード端子及びカソード端子の両電極に対し相補的な駆動電流を供給してＬＤ７を駆動する方式）のレーザダイオードであってもよいし、単相駆動方式（ＬＤ７のアノード端子及びカソード端子の何れか一方の端子に駆動電流を供給してＬＤ７を駆動する方式）のレーザダイオードであってもよい。   The LD 7 is an edge-emitting laser diode provided on the surface 19 of the insulating heat sink 17 disposed substantially at the center of the main surface 3. One electrode (anode terminal) of the LD 7 is connected to a wiring pattern 21 (first wiring pattern) provided on the surface 19 of the heat sink 17, and the other electrode (cathode terminal) of the LD 7 is connected via a wire 23. Are connected to a wiring pattern 25 (second wiring pattern) provided on the surface 19 of the heat sink 17. The end face of the optical fiber is disposed above the LD 7 (in the z-axis direction and perpendicular to the main surface 3 of the stem 5), and the laser light (optical signal) from the LD 7 is placed on the end face of the optical fiber. Incident. The LD 7 may be a laser diode of a differential driving method (a method of driving the LD 7 by supplying complementary driving currents to both electrodes of the anode terminal and the cathode terminal of the LD 7), or a single-phase driving. A laser diode of a system (a system in which a driving current is supplied to one of the anode terminal and the cathode terminal of the LD 7 to drive the LD 7) may be used.

ヒートシンク１７の面１９には、配線パターン２５及び配線パターン２１が設けられている。配線パターン２５は、図３及び図４に示すように、パターン端２９、パターン基体３１及びパターン端３３を有しており、パターン基体３１の両端にパターン端２９とパターン端３３とがそれぞれ接続されている。配線パターン２５のパターン端２９は、ＬＤ７の近傍に配置されており、配線パターン２５のパターン基体３１は、ＬＤ７及びパターン端２９からステム５の側縁に向かって延びている。そして、パターン基体３１の端部（パターン端２９とは反対側にある端部）にはパターン端３３が設けられている。配線パターン２５のパターン端２９は、ワイヤ２３を介してＬＤ７のカソード端子に電気的に接続されており、配線パターン２５のパターン端３３は、ワイヤ３５（ボンディングワイヤ）を介してリード端子３７に電気的に接続されている。このように、ＬＤ７のカソード端子とリード端子３７とは配線パターン２５、ワイヤ２３及びワイヤ３５を介して電気的に接続されている。   A wiring pattern 25 and a wiring pattern 21 are provided on the surface 19 of the heat sink 17. 3 and 4, the wiring pattern 25 has a pattern end 29, a pattern base 31, and a pattern end 33. The pattern end 29 and the pattern end 33 are connected to both ends of the pattern base 31, respectively. ing. The pattern end 29 of the wiring pattern 25 is disposed in the vicinity of the LD 7, and the pattern base 31 of the wiring pattern 25 extends from the LD 7 and the pattern end 29 toward the side edge of the stem 5. A pattern end 33 is provided at the end of the pattern base 31 (the end opposite to the pattern end 29). The pattern end 29 of the wiring pattern 25 is electrically connected to the cathode terminal of the LD 7 via the wire 23, and the pattern end 33 of the wiring pattern 25 is electrically connected to the lead terminal 37 via the wire 35 (bonding wire). Connected. Thus, the cathode terminal of the LD 7 and the lead terminal 37 are electrically connected via the wiring pattern 25, the wire 23, and the wire 35.

配線パターン２１は、図３及び図４に示すように、パターン端３９、パターン基体４１及びパターン端４３を有しており、パターン基体４１の両端に、パターン端３９とパターン端４３とがそれぞれ接続されている。ＬＤ７は、配線パターン２１のパターン端３９上に設けられており、ＬＤ７においてパターン端３９との接合面（ＬＤ７のアノード端子）は、このパターン端３９に電気的に接続されている。配線パターン２１のパターン基体４１は、ＬＤ７及びパターン端３９からステム５の側縁に向かって延びている。配線パターン２５のパターン基体３１は、配線パターン２１のパターン基体４１と略並行に（例えば、ｙ方向に並んで）延びている。パターン基体４１の端部（パターン端３９とはの反対側にある端部）にはパターン端４３が設けられている。配線パターン２１のパターン端３９は、ＬＤ７のアノード端子に電気的に接続されており、配線パターン２１のパターン端４３は、ワイヤ４５（ボンディングワイヤ）を介してリード端子４７に電気的に接続されている。このように、ＬＤ７のアノード端子とリード端子４７とは配線パターン２１及びワイヤ４５を介して電気的に接続されている。   3 and 4, the wiring pattern 21 has a pattern end 39, a pattern base 41, and a pattern end 43. The pattern end 39 and the pattern end 43 are connected to both ends of the pattern base 41, respectively. Has been. The LD 7 is provided on the pattern end 39 of the wiring pattern 21, and a joint surface (an anode terminal of the LD 7) of the LD 7 with the pattern end 39 is electrically connected to the pattern end 39. The pattern base 41 of the wiring pattern 21 extends from the LD 7 and the pattern end 39 toward the side edge of the stem 5. The pattern base 31 of the wiring pattern 25 extends substantially in parallel with the pattern base 41 of the wiring pattern 21 (for example, aligned in the y direction). A pattern end 43 is provided at the end of the pattern base 41 (the end opposite to the pattern end 39). The pattern end 39 of the wiring pattern 21 is electrically connected to the anode terminal of the LD 7, and the pattern end 43 of the wiring pattern 21 is electrically connected to the lead terminal 47 via the wire 45 (bonding wire). Yes. Thus, the anode terminal of the LD 7 and the lead terminal 47 are electrically connected via the wiring pattern 21 and the wire 45.

ワイヤ２３は、配線パターン２１のパターン端３９の上方に配置されており、ワイヤ４５は、配線パターン２５のパターン端３３の上方に配置されている。光通信モジュール１ａのカンパッケージは、ＬＤ７のアノード端子、パターン端３９、パターン基体４１、パターン端４３、ワイヤ４５及びリード端子４７が順に接続された第１の配線（ＬＤ７の一の電極とリード端子４７とを電気的に接続する配線）と、ＬＤ７のカソード端子、ワイヤ２３、パターン端２９、パターン基体３１、パターン端３３、ワイヤ３５及びリード端子３７が順に接続された第２の配線（ＬＤ７の他の電極とリード端子３７とを電気的に接続する配線）とを有し、これら第１及び第２の配線（例えば、ワイヤ４５とパターン端３３や、ワイヤ２３とパターン端３９等）は、ステム５の主面３の上方（ｚ軸方向であり主面３の法線方向）から見て（俯瞰して）図中符号Ｋ２及びＫ３に示す二つの領域のそれぞれにおいて立体交差している。換言すれば、第１の配線と第２の配線とは、図中符号Ｋ２及びＫ３に示す領域のそれぞれにおいて捩れている。   The wire 23 is disposed above the pattern end 39 of the wiring pattern 21, and the wire 45 is disposed above the pattern end 33 of the wiring pattern 25. The can package of the optical communication module 1a includes an LD terminal, a pattern end 39, a pattern base 41, a pattern end 43, a wire 45 and a lead terminal 47 connected in order to one wire (one electrode of the LD 7 and a lead terminal). 47) and the second wiring (LD7 of the LD7) in which the cathode terminal of the LD7, the wire 23, the pattern end 29, the pattern base 31, the pattern end 33, the wire 35, and the lead terminal 37 are connected in order. The first and second wirings (for example, the wire 45 and the pattern end 33, the wire 23 and the pattern end 39, etc.) When viewed from above the main surface 3 of the stem 5 (in the z-axis direction and the normal direction of the main surface 3) (overlooking), in each of the two regions indicated by reference numerals K2 and K3 in the figure It has body cross. In other words, the first wiring and the second wiring are twisted in each of the regions indicated by reference numerals K2 and K3 in the drawing.

このように、第１の配線及び第２の配線は主面３の上方から見て二回（図中符号Ｋ２及びＫ３に示す二つの領域のそれぞれにおいて）立体交差している。これら第１及び第２の配線を流れる電流により生じる磁場は、第１及び第２の配線の近傍に偏在する。このため、このような磁場がステム５の主面３上に設けられた受信用ＰＤ１１等の素子やワイヤに及ぼす影響は、配線がステムの主面３上方から見て立体交差していない場合に比較して低減される。従って、遮蔽部材等を用いずに、ステム５上に設けられた受信用ＰＤ１１等の素子の出力信号に含まれるクロストーク電流を低減できる。   In this way, the first wiring and the second wiring cross three times (in each of the two regions indicated by reference numerals K2 and K3 in the figure) when viewed from above the main surface 3. The magnetic field generated by the current flowing through the first and second wirings is unevenly distributed in the vicinity of the first and second wirings. For this reason, the influence of such a magnetic field on the elements and wires such as the receiving PD 11 provided on the main surface 3 of the stem 5 is that the wiring is not three-dimensionally intersecting when viewed from above the main surface 3 of the stem. Compared to reduction. Therefore, the crosstalk current included in the output signal of the element such as the reception PD 11 provided on the stem 5 can be reduced without using a shielding member or the like.

図１及び図２に戻って説明する。ＬＤ７の近傍には、ＬＤ７から出射されるレーザ光をモニタするためのモニタ用ＰＤ９が設けられている。モニタ用ＰＤ９は、ＰＤキャリア５３上に設けられている。ＰＤキャリア５３は、ベース５５の傾斜面５７上に設けられており、ベース５５は、ステム５の主面３上に設けられている。   Returning to FIG. 1 and FIG. A monitoring PD 9 for monitoring the laser beam emitted from the LD 7 is provided in the vicinity of the LD 7. The monitor PD 9 is provided on the PD carrier 53. The PD carrier 53 is provided on the inclined surface 57 of the base 55, and the base 55 is provided on the main surface 3 of the stem 5.

ＰＤキャリア５３のモニタ用ＰＤ９との接合面は、導電性の材料から成り、ベース５５の傾斜面５７は、導電性を有する材料から成る。ＰＤキャリア５３のベース５５との接合面は、絶縁性の材料から成る。モニタ用ＰＤ９のカソード端子は、ＰＤキャリア５３及びワイヤ５９を介してリード端子６１に電気的に接続され、アノード端子は、ワイヤ６３を介してベース５５に電気的に接続されている。   The joint surface of the PD carrier 53 with the monitoring PD 9 is made of a conductive material, and the inclined surface 57 of the base 55 is made of a conductive material. The joint surface of the PD carrier 53 with the base 55 is made of an insulating material. The cathode terminal of the monitor PD 9 is electrically connected to the lead terminal 61 via the PD carrier 53 and the wire 59, and the anode terminal is electrically connected to the base 55 via the wire 63.

受信用ＰＤ１１は、ＰＤキャリア６５上に設けられており、ＰＤキャリア６５は、ステム５の主面３上に設けられている。ＰＤキャリア６５の受信用ＰＤ１１との接合面は、導電性の材料から成り、ステム５の主面３との接合面は、絶縁性の材料から成る。受信用ＰＤ１１のカソード端子及びアノード端子のうち一方の端子（ＰＤキャリア６５との接合面）は、ＰＤキャリア６５及びワイヤ５１を介して増幅装置１３の面６７上に設けられたパッド６９に電気的に接続され、他方の端子は、ワイヤ４９を介して増幅装置１３の面６７上に設けられたパッド７１に電気的に接続されている。ＰＤキャリア６５の上方（ｚ軸方向であり、ステム５の主面３に垂直な方向）の所定位置には、上記の光ファイバの端面が配置されている。この光ファイバの端面から出射されるレーザ光（光信号）は波長選択フィルタ１５を介して受信用ＰＤ１１の光検出領域に入射する。増幅装置１３は、ステム５の主面３上に設けられており、受信用ＰＤ１１に隣接して配置されている。   The receiving PD 11 is provided on the PD carrier 65, and the PD carrier 65 is provided on the main surface 3 of the stem 5. The joint surface of the PD carrier 65 with the receiving PD 11 is made of a conductive material, and the joint surface with the main surface 3 of the stem 5 is made of an insulating material. One of the cathode terminal and the anode terminal of the receiving PD 11 (bonding surface with the PD carrier 65) is electrically connected to a pad 69 provided on the surface 67 of the amplifying device 13 via the PD carrier 65 and the wire 51. The other terminal is electrically connected via a wire 49 to a pad 71 provided on the surface 67 of the amplifying device 13. The end face of the optical fiber is disposed at a predetermined position above the PD carrier 65 (in the z-axis direction and perpendicular to the main surface 3 of the stem 5). Laser light (optical signal) emitted from the end face of the optical fiber enters the light detection region of the receiving PD 11 via the wavelength selection filter 15. The amplification device 13 is provided on the main surface 3 of the stem 5 and is disposed adjacent to the reception PD 11.

波長選択フィルタ１５は、フィルタキャリア７３の傾斜面７５上に設けられており、受信用ＰＤ１１を覆う部分、すなわち、受信用ＰＤ１１と、受信用ＰＤ１１の上方（ｚ軸方向）に位置する光ファイバの端面との間にある部分を有する。この光ファイバ端面から出射されるレーザ光は、波長選択フィルタ１５を透過して受信用ＰＤ１１の光検出領域に入射する。フィルタキャリア７３は、ステム５の主面３上に設けられており、受信用ＰＤ１１に隣接して配置されている。   The wavelength selection filter 15 is provided on the inclined surface 75 of the filter carrier 73 and covers the reception PD 11, that is, the reception PD 11 and the optical fiber located above the reception PD 11 (z-axis direction). It has a part between end faces. The laser light emitted from the end face of the optical fiber passes through the wavelength selection filter 15 and enters the light detection region of the receiving PD 11. The filter carrier 73 is provided on the main surface 3 of the stem 5 and is disposed adjacent to the reception PD 11.

光通信モジュール１ａのカンパッケージは、四本のリード端子７７と、リード端子４７、リード端子３７及びリード端子６１とを含む導電性の７本のリード端子を有する。これら７本のリード端子はステム５に設けられている。各リード端子は、ステム５を貫通しており、ステム５の主面３と、この主面３の反対側の面とに対して突出しているが、絶縁ガラス７９等によってステム５とは絶縁されている。また、各リード端子は、主面３上における仮想円Ｋ１の円周に沿って配置されている（図２を参照）。この仮想円Ｋ１内には、上述のＬＤ７、モニタ用ＰＤ９、受信用ＰＤ１１及び波長選択フィルタ１５等が配置されている。   The can package of the optical communication module 1a includes seven lead terminals including four lead terminals 77, a lead terminal 47, a lead terminal 37, and a lead terminal 61. These seven lead terminals are provided on the stem 5. Each lead terminal passes through the stem 5 and protrudes from the main surface 3 of the stem 5 and the surface opposite to the main surface 3, but is insulated from the stem 5 by an insulating glass 79 or the like. ing. Moreover, each lead terminal is arrange | positioned along the periphery of the virtual circle K1 on the main surface 3 (refer FIG. 2). In the virtual circle K1, the above-described LD7, monitor PD9, reception PD11, wavelength selection filter 15 and the like are arranged.

四本のリード端子７７のそれぞれは、何れも増幅装置１３に接続されている。リード端子４７は、ワイヤ４５を介して配線パターン２１のパターン端４３に接続されており、リード端子３７は、ワイヤ３５を介して配線パターン２５のパターン端３３に接続されている。リード端子６１は、ワイヤ５９を介してＰＤキャリア５３のモニタ用ＰＤ９との接合面に接続されている（図３、図４を参照）。すなわち、リード端子６１は、ワイヤ５９及びＰＤキャリア５３を介してモニタ用ＰＤ９のカソード端子に接続されている。なお、ワイヤ２３、ワイヤ３５、ワイヤ４５、ワイヤ５９、ワイヤ６３、ワイヤ５１及びワイヤ４９は、例えば、約２５マイクロメートル径の細径金ワイヤである。   Each of the four lead terminals 77 is connected to the amplification device 13. The lead terminal 47 is connected to the pattern end 43 of the wiring pattern 21 via the wire 45, and the lead terminal 37 is connected to the pattern end 33 of the wiring pattern 25 via the wire 35. The lead terminal 61 is connected to the joint surface of the PD carrier 53 with the monitoring PD 9 via a wire 59 (see FIGS. 3 and 4). That is, the lead terminal 61 is connected to the cathode terminal of the monitoring PD 9 through the wire 59 and the PD carrier 53. Note that the wire 23, the wire 35, the wire 45, the wire 59, the wire 63, the wire 51, and the wire 49 are, for example, thin gold wires with a diameter of about 25 micrometers.

次に、図５を参照して、光通信モジュール１ａの電気的な構成を説明する。ＬＤ７のアノード端子はリード端子４７に接続され、ＬＤ７のカソード端子はリード端子３７に接続されている。ＬＤ７は、リード端子４７及びリード端子３７を介してＬＤ駆動回路８１に接続されており、ＬＤ駆動回路８１からの駆動電流に応じて発光する。このとき、変調信号はリード端子３７あるいは４７のいずれか一方に印加されることで足りるが、リード端子３７，４７にそれぞれ反対の位相をもつ差動信号を印加する差動駆動を採ることもできる。モニタ用ＰＤ９のカソード端子は、リード端子６１に接続され、モニタ用ＰＤ９のアノード端子はワイヤ６３を介してベース５５に接続されている。リード端子６１は、ＡＰＣ回路８３（APC：Auto Power Control）に接続され、モニタ用ＰＤ９からの信号（ＬＤ７から出射されるレーザ光のモニタ結果を表す信号）はリード端子６１を介してＡＰＣ回路８３に入力される。ＡＰＣ回路８３は、モニタ用ＰＤ９からの信号に応じて、ＬＤ７の駆動電流を制御するための信号をＬＤ駆動回路８１に出力する。   Next, the electrical configuration of the optical communication module 1a will be described with reference to FIG. The anode terminal of the LD 7 is connected to the lead terminal 47, and the cathode terminal of the LD 7 is connected to the lead terminal 37. The LD 7 is connected to the LD drive circuit 81 via the lead terminal 47 and the lead terminal 37, and emits light according to the drive current from the LD drive circuit 81. At this time, it is sufficient that the modulation signal is applied to either one of the lead terminals 37 or 47, but it is also possible to adopt a differential drive in which differential signals having opposite phases are applied to the lead terminals 37 and 47, respectively. . The cathode terminal of the monitor PD 9 is connected to the lead terminal 61, and the anode terminal of the monitor PD 9 is connected to the base 55 via the wire 63. The lead terminal 61 is connected to an APC circuit 83 (APC: Auto Power Control), and a signal from the monitoring PD 9 (a signal indicating the monitoring result of the laser light emitted from the LD 7) is passed through the lead terminal 61. Is input. The APC circuit 83 outputs a signal for controlling the drive current of the LD 7 to the LD drive circuit 81 in accordance with the signal from the monitor PD 9.

増幅装置１３は、プリアンプ８５及びコンデンサ８７を有する。受信用ＰＤ１１は、パッド７１及びパッド６９を介してプリアンプ８５の入力端子に電気的に接続されており、プリアンプ８５は、受信用ＰＤ１１から入力される信号（受信用ＰＤ１１により受信された光ファイバからの光信号を表す電気信号）を増幅する。プリアンプ８５は、四本のリード端子７７のうちの一本を介して電源に接続されるとともにコンデンサ８７に接続される端子を有する。また、プリアンプ８５のグランドは、プリアンプ下面を通じてステムの上面に電気的に接続される。また、プリアンプ８５は、四本のリード端子７７のうちの他のリード端子を介して受信信号電力情報を出力する端子を有しており、この端子は検出回路８９に接続されている。検出回路８９は、プリアンプ８５から入力される信号（情報）に対し復調等の処理を行う。   The amplifying device 13 includes a preamplifier 85 and a capacitor 87. The receiving PD 11 is electrically connected to the input terminal of the preamplifier 85 via the pad 71 and the pad 69, and the preamplifier 85 receives a signal input from the receiving PD 11 (from the optical fiber received by the receiving PD 11). The electric signal representing the optical signal of the signal is amplified. Preamplifier 85 has a terminal connected to a power source and one connected to capacitor 87 through one of four lead terminals 77. The ground of the preamplifier 85 is electrically connected to the upper surface of the stem through the lower surface of the preamplifier. The preamplifier 85 has a terminal for outputting received signal power information through another lead terminal among the four lead terminals 77, and this terminal is connected to the detection circuit 89. The detection circuit 89 performs processing such as demodulation on the signal (information) input from the preamplifier 85.

次に、図６を参照して、実施形態に係る光通信モジュール１ａの作用・効果を説明する。図６は、受信用ＰＤ１１から出力される信号に含まれるクロストーク電流の周波数特性を示す図である。受信用ＰＤ１１に接続されたワイヤ５１及びワイヤ４９を流れる信号の振幅がピークトゥーピーク（peak-to-peak）で数μＡ程度であるのに対し、ＬＤ７の駆動電流であって第１の配線及び第２の配線を流れる電流の振幅は、ピークトゥーピークで数十ｍＡ程度となっており、受信用ＰＤ１１からの信号のおよそ１０４倍の大きさとなっている。このため、第１及び第２の配線を流れる電流により生じる磁場が、受信用ＰＤ１１からの出力信号に及ぼす影響は少なくない。すなわち、受信用ＰＤ１１からの出力信号は、このような磁場によって生じる比較的大きな雑音（クロストーク電流）を含む虞がある。 Next, operations and effects of the optical communication module 1a according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating the frequency characteristics of the crosstalk current included in the signal output from the reception PD 11. The amplitude of the signal flowing through the wire 51 and the wire 49 connected to the receiving PD 11 is about several μA in peak-to-peak, whereas the drive current of the LD 7 is the first wiring and the amplitude of the current flowing through the second wiring has a few tens of mA order peak-to-peak, and has a roughly 104 times the size of the signal from the receiving PD 11. For this reason, the magnetic field generated by the current flowing through the first and second wirings has a considerable influence on the output signal from the reception PD 11. In other words, the output signal from the receiving PD 11 may contain a relatively large noise (crosstalk current) generated by such a magnetic field.

図６に示す曲線ｍ１は、実施形態に係る光通信モジュール１ａに対する測定結果であり、曲線ｍ２及び曲線ｍ３は、比較例に係る光通信モジュール（以下、光通信モジュール１ｂという）に対する測定結果である。   A curve m1 illustrated in FIG. 6 is a measurement result for the optical communication module 1a according to the embodiment, and a curve m2 and a curve m3 are measurement results for the optical communication module according to the comparative example (hereinafter referred to as the optical communication module 1b). .

ここで、図７を参照して光通信モジュール１ｂの構成を説明する。光通信モジュール１ｂは、光通信モジュール１ａのワイヤ２３、配線パターン２５及びワイヤ３５のそれぞれに換えて、ワイヤ９１、配線パターン９３及びワイヤ９５のそれぞれが用いられ、光通信モジュール１ａの配線パターン２１及びワイヤ４５のそれぞれに換えて、配線パターン９７及びワイヤ９８のそれぞれが用いられている。光通信モジュール１ｂのＬＤ７のアノード端子は、配線パターン９７、ワイヤ９８を介してリード端子４７に電気的に接続され、カソード端子は、ワイヤ９１、配線パターン９３及びワイヤ９５を介してリード端子３７に電気的に接続されている。光通信モジュール１ｂの他の構成は、光通信モジュール１ａと同様である。   Here, the configuration of the optical communication module 1b will be described with reference to FIG. In the optical communication module 1b, instead of the wire 23, the wiring pattern 25, and the wire 35 of the optical communication module 1a, respectively, a wire 91, a wiring pattern 93, and a wire 95 are used, and the wiring pattern 21 and the wiring pattern 21 of the optical communication module 1a are used. Instead of the wires 45, wiring patterns 97 and wires 98 are used. The anode terminal of the LD 7 of the optical communication module 1b is electrically connected to the lead terminal 47 via the wiring pattern 97 and the wire 98, and the cathode terminal is connected to the lead terminal 37 via the wire 91, the wiring pattern 93 and the wire 95. Electrically connected. Other configurations of the optical communication module 1b are the same as those of the optical communication module 1a.

図６に戻って、光通信モジュール１ａの作用・効果の説明を続ける。図６に示す測定結果によると、例えば、周波数が２ＧＨｚのクロストーク電流の値は、比較例に係る光通信モジュール１ｂにおいて約８．０×１０−７アンペアであったが、実施形態に係る光通信モジュール１ａにおいては、光通信モジュール１ｂよりもおよそ６．０×１０−７アンペアだけ低い約２．０×１０−７アンペアであった（図中符号Ｋ５を参照）。このように、光通信モジュール１ａにおけるクロストーク電流は、光通信モジュール１ｂにおけるクロストーク電流に比較して小さかった。 Returning to FIG. 6, the description of the operation and effect of the optical communication module 1a will be continued. According to the measurement result shown in FIG. 6, for example, the value of the crosstalk current having a frequency of 2 GHz was about 8.0 × 10 −7 amperes in the optical communication module 1b according to the comparative example. In the communication module 1a, it was about 2.0 × 10 −7 amperes, which is approximately 6.0 × 10 −7 amperes lower than that of the optical communication module 1b (see the symbol K5 in the figure). Thus, the crosstalk current in the optical communication module 1a was smaller than the crosstalk current in the optical communication module 1b.

光通信モジュール１ａにおいては、第１の配線の電流と第２の配線の電流とが主面３の上方から見て図中符号Ｋ２及びＫ３に示す二つの領域のそれぞれにおいて（すなわち二回）立体交差して（捩れて）いる（図１〜図４を参照）。これに対し、光通信モジュール１ｂにおいては、ＬＤ７のアノード端子、配線パターン９７及びワイヤ９８が順に接続された第３の配線と、ＬＤ７のカソード端子、ワイヤ９１、配線パターン９３及びワイヤ９５が順に接続された第４の配線とは主面３の上方から見て立体交差して（捩れて）いない（図７を参照）。従って、第１及び第２の配線を流れる電流により生じる磁場は、第１及び第２の配線の近傍に偏在する。このため、このような磁場が受信用ＰＤ１１と、この受信用ＰＤ１１に接続されたワイヤ４９及びワイヤ５１とに対して及ぼす影響は、光通信モジュール１ｂの第３及び第４の配線のように配線が立体交差していない場合に比較して低減される。受信用ＰＤ１１、ワイヤ４９及びワイヤ５１は、ＬＤ７から見て第１及び第２の配線のほぼ逆側に配置されており、第１及び第２の配線から離隔しているからである。以上のことから、光通信モジュール１ａにおけるクロストーク電流が光通信モジュール１ｂにおけるクロストーク電流に比較して小さくなったと考えられる。   In the optical communication module 1a, the current of the first wiring and the current of the second wiring are three-dimensionally (that is, twice) in each of the two areas indicated by reference numerals K2 and K3 in the drawing as viewed from above the main surface 3. Crossed (twisted) (see FIGS. 1-4). On the other hand, in the optical communication module 1b, the third wiring in which the anode terminal of the LD 7, the wiring pattern 97, and the wire 98 are sequentially connected, and the cathode terminal of the LD 7, the wire 91, the wiring pattern 93, and the wire 95 are sequentially connected. The third wiring does not cross (twist) as viewed from above the main surface 3 (see FIG. 7). Therefore, the magnetic field generated by the current flowing through the first and second wirings is unevenly distributed in the vicinity of the first and second wirings. Therefore, the influence of such a magnetic field on the receiving PD 11 and the wires 49 and 51 connected to the receiving PD 11 is the same as that of the third and fourth wirings of the optical communication module 1b. Is reduced as compared with the case where the three-dimensional intersections do not intersect. This is because the reception PD 11, the wire 49, and the wire 51 are disposed on substantially opposite sides of the first and second wirings when viewed from the LD 7 and are separated from the first and second wirings. From the above, it is considered that the crosstalk current in the optical communication module 1a is smaller than the crosstalk current in the optical communication module 1b.

以上、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. 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.

実施形態に係る光通信モジュールの斜視図である。1 is a perspective view of an optical communication module according to an embodiment. 実施形態に係る光通信モジュールの平面図である。It is a top view of the optical communication module concerning an embodiment. 実施形態に係る光通信モジュールの主要な構成を示す平面図である。It is a top view which shows the main structures of the optical communication module which concerns on embodiment. 実施形態に係る光通信モジュールの主要な構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the main structures of the optical communication module which concerns on embodiment. 実施形態に係る光通信モジュールの電気的な接続の様子を示す模式図でる。It is a schematic diagram which shows the mode of the electrical connection of the optical communication module which concerns on embodiment. 実施形態に係る光通信モジュールの効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of the optical communication module which concerns on embodiment. 比較例に係る光通信モジュールの主要な構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the main structures of the optical communication module which concerns on a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

１ａ，１ｂ…光通信モジュール、１１…受信用ＰＤ、１３…増幅装置、１５…波長選択フィルタ、１７…ヒートシンク、１９，６７…面、２１，２５…配線パターン、２３，３５，４５，４９，５１，５９，６３，９１、９５，９８…ワイヤ、２９，３３，３９，４３…パターン端、３…主面、３１，４１…パターン基体、３７，４７，６１，７７…リード端子、５…ステム、５３…ＰＤキャリア、５５…ベース、５７，７５…傾斜面、６５…ＰＤキャリア、６９，７１…パッド、７…ＬＤ、７３…フィルタキャリア、７９…絶縁ガラス、８１…ＬＤ駆動回路、８３…ＡＰＣ回路、８５…プリアンプ、８７…コンデンサ、８９…検出回路、９…モニタ用ＰＤ、９３，９７…配線パターン。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a, 1b ... Optical communication module, 11 ... Reception PD, 13 ... Amplifying device, 15 ... Wavelength selection filter, 17 ... Heat sink, 19, 67 ... Plane, 21, 25 ... Wiring pattern, 23, 35, 45, 49, 51, 59, 63, 91, 95, 98 ... wire, 29, 33, 39, 43 ... pattern end, 3 ... main surface, 31, 41 ... pattern base, 37, 47, 61, 77 ... lead terminal, 5 ... Stem, 53 ... PD carrier, 55 ... Base, 57,75 ... Inclined surface, 65 ... PD carrier, 69,71 ... Pad, 7 ... LD, 73 ... Filter carrier, 79 ... Insulating glass, 81 ... LD drive circuit, 83 ... APC circuit, 85 ... Preamplifier, 87 ... Capacitor, 89 ... Detection circuit, 9 ... PD for monitoring, 93, 97 ... Wiring pattern.

Claims (5)

ステムと、
前記ステムの主面上に設けられたレーザダイオードとを備え、
前記レーザダイオードは、前記主面から突出した二つのリード端子と当該レーザダイオードの二つの電極とをそれぞれ接続する第１の配線及び第２の配線を介して供給される駆動電流により駆動され、
前記第１の配線と前記第２の配線とは、前記主面の上方から見て少なくとも一回は立体交差している、
ことを特徴とする光通信モジュール。 Stem,
A laser diode provided on the main surface of the stem,
The laser diode is driven by a drive current supplied via a first wiring and a second wiring that connect the two lead terminals protruding from the main surface and the two electrodes of the laser diode, respectively.
The first wiring and the second wiring cross each other at least once as viewed from above the main surface.
An optical communication module. 前記レーザダイオードは、前記第１の配線及び前記第２の配線のそれぞれから供給される駆動電流に応じて差動駆動される、ことを特徴とする請求項１に記載の光通信モジュール。   2. The optical communication module according to claim 1, wherein the laser diode is differentially driven according to a drive current supplied from each of the first wiring and the second wiring. 一本の光ファイバに対して第一の光信号を出射するレーザダイオードと、
当該光ファイバから第二の光信号を受けるフォトダイオードと、
前記レーザダイオードと前記フォトダイオードとを搭載する主面を含むステムを有すると共に、該ステムに設けられており該レーザダイオードに電流を供給する少なくとも二本のリード端子と、さらに、該二本のリード端子と該レーザダイオードとを電気的に接続し該二本のリード端子それぞれに電気的に接続する第１および第２の配線とを有するパッケージと
を備える一芯双方向型の光通信モジュールにおいて、
前記第１の配線と前記第２の配線とは、前記主面の法線方向から俯瞰して少なくとも一回の立体交差箇所を備える、ことを特徴とする光通信モジュール。 A laser diode that emits a first optical signal to one optical fiber;
A photodiode receiving a second optical signal from the optical fiber;
A stem including a main surface on which the laser diode and the photodiode are mounted; at least two lead terminals provided on the stem for supplying a current to the laser diode; and the two leads A single-core bidirectional optical communication module comprising: a package having a first and a second wiring that electrically connects the terminal and the laser diode and electrically connects to each of the two lead terminals;
The optical communication module, wherein the first wiring and the second wiring include at least one three-dimensional intersection when viewed from the normal direction of the main surface. 前記レーザダイオードはヒートシンクを介して前記ステム上に搭載されており、
前記第１の配線および前記第２の配線は、前記ヒートシンク上に形成された第１および第２の配線パターンと、該第１および第２の配線パターンに前記二本のリード端子を接続する二本のボンディングワイヤとを含み、
前記立体交差箇所は、前記第１および第２の配線パターンと前記二本のボンディングワイヤとの接続箇所である、ことを特徴とする請求項３に記載の光通信モジュール。 The laser diode is mounted on the stem via a heat sink,
The first wiring and the second wiring are first and second wiring patterns formed on the heat sink, and two lead terminals for connecting the two lead terminals to the first and second wiring patterns. A bonding wire,
The optical communication module according to claim 3, wherein the three-dimensional intersection is a connection point between the first and second wiring patterns and the two bonding wires. 当該光通信モジュールはカンパッケージを備える、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の光通信モジュール。   The optical communication module according to claim 3, wherein the optical communication module includes a can package.
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