JP2010122311A - Lens block and optical module using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光通信用のレンズブロック及びそれを用いた光モジュールに関する。 The present invention relates to a lens block for optical communication and an optical module using the same.
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。それに合わせて回線容量も増加の一途をたどっている。 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 has been steadily increasing.
現在、既に10ギガビットイーサネット(登録商標)の標準化が完了し、各社から10ギガビット対応のネットワーク機器が開発されており、これに伴い、ネットワーク機器に用いられる光送受信器(光モジュール)においても、中距離ネットワークを中心に伝送速度が1Gbpsから10Gbpsへのアップグレードが始まっている。また、伝送速度が10Gbpsを超える40〜100Gbpsクラスのイーサネット(登録商標)の開発・研究も始まっている。このような情勢の中、さらなる多チャンネル化・高速化・小型化に対応した光モジュールが求められている。 At present, standardization of 10 Gigabit Ethernet (registered trademark) has been completed, and network devices for 10 Gigabit have been developed by various companies. As a result, optical transceivers (optical modules) used in network devices are also An upgrade from a transmission rate of 1 Gbps to 10 Gbps has started mainly in a distance network. In addition, development and research of 40 to 100 Gbps class Ethernet (registered trademark) whose transmission rate exceeds 10 Gbps has started. Under such circumstances, there is a demand for an optical module that can cope with further increase in the number of channels, speed, and size.
多チャンネル化・高速化・小型化に対応した光モジュールは、回路基板に、複数の光信号を送信あるいは受信する光素子を設け、その光素子と対向するようにレンズアレイを有するレンズブロックを設け、そのレンズブロックに、光ファイバが挿入されたフェルールを接続する実装構造が一般的である。 An optical module that supports multi-channel, high-speed, and miniaturization is equipped with an optical element that transmits or receives multiple optical signals on a circuit board, and a lens block that has a lens array facing the optical element. In general, a mounting structure in which a ferrule having an optical fiber inserted therein is connected to the lens block.
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。 The prior art document information related to the invention of this application includes the following.
レンズアレイと複数の光素子との位置合わせは、レンズアレイと光素子間の光結合のために、正確に行う必要がある。 The alignment between the lens array and the plurality of optical elements needs to be accurately performed for optical coupling between the lens array and the optical elements.
しかしながら、従来の光モジュールでは、実装時に光素子とレンズブロックとの位置合わせが非常に難しく、手間がかかる。 However, in the conventional optical module, it is very difficult and time-consuming to align the optical element and the lens block at the time of mounting.
そこで、本発明の目的は、実装が容易で信頼性の高いレンズブロック及びそれを用いた光モジュールを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a lens block that is easy to mount and has high reliability, and an optical module using the same.
前記目的を達成するために創案された本発明は、外部の光伝送路と光学的に接続される光伝送路側レンズ部と、光素子と光学的に接続される光素子側レンズ部と、前記光伝送路側レンズ部の光軸を90°変換して前記光素子側レンズ部の光軸に一致させる反射部とからなるレンズブロックにおいて、前記光素子側レンズ部及び/又は光伝送路側レンズ部の周囲に、突起壁を形成したレンズブロックである。 Invented to achieve the above object, the present invention provides an optical transmission path side lens portion optically connected to an external optical transmission path, an optical element side lens portion optically connected to an optical element, In a lens block including a reflection unit that converts the optical axis of the optical transmission path side lens unit by 90 ° and matches the optical axis of the optical element side lens unit, the optical element side lens unit and / or the optical transmission path side lens unit This is a lens block having a projection wall formed around it.
また本発明は、前記のレンズブロックと、そのレンズブロックの突起壁と嵌合する嵌合孔が形成された第1の基板と、電気信号用回路が形成された第2の基板とからなる光モジュールであって、前記第1の基板に前記光素子と電子素子が配設され、前記第2の基板には前記第1の基板に配設される前記光素子と前記電子素子が露出するための貫通穴が形成され、前記レンズブロックが搭載される前記第1の基板の面と反対側の面に前記第2の基板が配設された光モジュールである。 Further, the present invention provides a light comprising the lens block, a first substrate on which a fitting hole for fitting with a projection wall of the lens block is formed, and a second substrate on which an electric signal circuit is formed. In the module, the optical element and the electronic element are disposed on the first substrate, and the optical element and the electronic element disposed on the first substrate are exposed on the second substrate. The through-hole is formed, and the second substrate is disposed on a surface opposite to the surface of the first substrate on which the lens block is mounted.
前記第1の基板の前記嵌合孔は、前記光素子側レンズ部及び/又は光伝送路側レンズ部に近い部分の孔径が、前記光素子側レンズ部及び/又は光伝送路側レンズ部より遠い部分の孔径よりも大きいとよい。 The fitting hole of the first substrate is a portion where the hole diameter of the portion near the optical element side lens portion and / or the optical transmission path side lens portion is farther than the optical element side lens portion and / or the optical transmission path side lens portion. It is good that it is larger than the hole diameter.
さらに本発明は、前記のレンズブロックと、そのレンズブロックの突起壁と嵌合する嵌合孔が形成された第1の基板と、電気信号用回路が形成された第2の基板とからなる光モジュールであって、前記第1の基板に電子素子が配設され、前記第2の基板には前記第1の基板に配設される前記電子素子が露出するための貫通穴が形成され、前記レンズブロックが搭載される前記第1の基板の面と反対側の面に前記第2の基板が配設され、前記第1の基板の前記嵌合孔は単一の孔径であり、前記嵌合孔を臨む位置に前記第2の基板が配設され、前記第2の基板の前記嵌合孔を臨む位置に前記光素子が配設されている光モジュールである。 Furthermore, the present invention provides a light comprising the above-described lens block, a first substrate on which a fitting hole for fitting with a projection wall of the lens block is formed, and a second substrate on which an electric signal circuit is formed. In the module, an electronic element is disposed on the first substrate, and a through hole for exposing the electronic element disposed on the first substrate is formed on the second substrate, The second substrate is disposed on a surface opposite to the surface of the first substrate on which the lens block is mounted, the fitting hole of the first substrate has a single hole diameter, and the fitting In the optical module, the second substrate is disposed at a position facing the hole, and the optical element is disposed at a position facing the fitting hole of the second substrate.
前記第1の基板はセラミック基板またはSi基板からなるとよい。 The first substrate may be made of a ceramic substrate or a Si substrate.
本発明によれば、実装が容易で信頼性の高いレンズブロックを実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a lens block that is easy to mount and highly reliable.
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面にしたがって説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1(a)は、本発明の好適な第1の実施形態を示すレンズブロックを用いた光モジュールの縦断面図、図1(b)はその斜視図、図2は、図1(b)からレンズブロックを分解して底面側から見た分解斜視図、図3は、図1(b)からレンズブロックを分解した分解斜視図である。 FIG. 1A is a longitudinal sectional view of an optical module using a lens block showing a preferred first embodiment of the present invention, FIG. 1B is a perspective view thereof, and FIG. 2 is FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view in which the lens block is exploded from the bottom side, and FIG. 3 is an exploded perspective view in which the lens block is exploded from FIG.
図1〜図3に示すように、本実施形態に係る光モジュール1は、例えば、図4で後述する光モジュールの光電変換機能を担う主要部の実装構造である。
As shown in FIGS. 1-3, the
この光モジュール1は、回路基板2(「第2の基板」)と、複数の光信号を送信あるいは受信する光素子3と、その光素子3に対向するように光結合して設けられるレンズブロック4と、そのレンズブロック4に光結合して接続される光ファイバ5が挿入されたフェルール6と、レンズブロック4が実装され、レンズブロック4の一部を保持する保持基板7(「第1の基板」)とを備える。
The
回路基板2は、全体がほぼ短冊状に形成される。回路基板2には、送信用光素子を駆動する電気信号や、受信用光素子からの電気信号のための、配線や電子部品からなる電気信号用回路が実装される。
The
回路基板2の一端部の中央には、保持基板7に配設される光素子3と電子素子としてのICチップ11とが露出するための貫通穴10が形成される。貫通穴10は、光素子3とICチップ11の両方が並んで収まるように形成される。
A through
回路基板2としては、フレキシブルプリント基板(FPC)、リジッド基板、フレキシブルリジッド基板を用いる。本実施形態では、回路基板2として、部品の実装や光モジュール内での基板配置の自由度が高いフレキシブルプリント基板を用いた。
As the
光素子3としては、半導体レーザ(LD)素子を複数個並列に配置してなる送信用光素子アレイや、フォトダイオード(PD)素子を複数個並列に配置してなる受信用光素子アレイを用いる。送信用光素子アレイとしては、VCSEL(面発光レーザ)アレイがある。
As the
レンズブロック4は、側面視でほぼL字状に形成され、光信号の入射方向と出射方向が互いに90°異なる(直角に交わる)ものであり、直角レンズアレイともいう。
The
レンズブロック4の光素子側の面である底面4dの中央部には、光素子側レンズ部として、光素子側である下方に大きく突出した光素子側レンズアレイ4Eが形成される。ここで下方に大きく突出するとは、相手側の部材(ここでは、保持基板7)と接触する底面4dよりも、光素子側レンズアレイ4Eが下方(光素子3側)に突出していることをいう。一般的なレンズアレイは、相手側と接触する面より離れる方向(自身のレンズブロックの奥側)となるように各レンズが形成される。
At the center of the bottom surface 4d, which is the surface on the optical element side of the
光素子側レンズアレイ4Eは、光素子3から出射した複数の光信号をそれぞれコリメートしてレンズブロック4内に入射し、あるいはレンズブロック4から光素子3に向かって出射した複数の光信号をそれぞれ集光する光素子側レンズ4eを、レンズブロック4の幅方向(図1(a)では、紙面に垂直方向)に複数個(図2では、12個)並列に配置してなる。
The optical element
光素子側レンズアレイ4Eの周囲には、保持基板7と嵌合するレンズブロック4の一部として、突起壁22が形成される。本実施形態では、光素子側レンズアレイ4Eのレンズ配置方向に沿った両側に、間隔を隔ててそれぞれ形成される直線状の側壁22sと、これら側壁22sを連結する円弧状の連結壁22cとからなる略楕円筒状の突起壁22を用いた。突起壁22は、光素子側レンズアレイ4Eから間隔を隔てて囲むものであればよいので、角筒状、あるいは光素子側レンズアレイ4Eの周囲方向に沿って不連続な筒状であってもよい。
A
本実施形態では、光素子側レンズアレイ4Eの周囲に突起壁22を形成した例で説明するが、ファイバ側レンズアレイ4Gの周囲に突起壁を形成しても勿論良い。ファイバ側レンズアレイ4Gの周囲に突起壁を形成した場合にも、光素子側レンズアレイ4Eの周囲に突起壁22を形成した場合と同様の効果を得ることができる。また、ファイバ側レンズアレイ4Gの周囲に突起壁を形成した場合には、後述するスペーサ12は不要となる。
In the present embodiment, an example in which the
レンズブロック4から外部装置へ光信号を伝送するための光伝送路として光ファイバ5を用いて以下説明する。この光ファイバ5に代えてフレキシブル光導波路であっても良い。フレキシブル光導波路は四角形状のコアをクラッドで覆い平板状にしたものであり、ポリマなど可とう性を有する材料を用いて製造される。
The following description will be made using an
レンズブロック4のファイバ側の面である前面4fの中央部には、光伝送路側レンズ部として、ファイバ側である前方に突出したファイバ側レンズアレイ4Gが形成される。ファイバ側レンズアレイ4Gは、レンズブロック4から光ファイバ5に向かって出射した複数の光信号をそれぞれ集光し、あるいは光ファイバ5から出射した複数の光信号をそれぞれコリメートしてレンズブロック4内に入射するファイバ側レンズ4gを、レンズブロック4の幅方向に複数個(図1(b)、図2、図3では、12個)並列に配置してなる。レンズブロック4の前面4fの四隅には、スペーサ12が形成される。スペーサ12の厚みにより、ファイバ側レンズアレイ4Gがフェルール6に収容された光ファイバ5の端面と接触することを防止することができる。ファイバ側レンズアレイ4Gの各ファイバ側レンズ4gの突出量は、一般的なレンズアレイと同じである。
A fiber
レンズブロック4のファイバ側レンズアレイ4Gの両側には、フェルール6の係合用突起(図示せず)と係合するための係合用穴13が形成される。これとは逆に、レンズブロック4のファイバ側レンズアレイ4Gの両側に係合用突起を形成し、フェルール6に係合用穴を形成してもよい。
Engaging
レンズブロック4の背面4bには、レンズブロック4内の光路を垂直方向から水平方向に、あるいは水平方向から垂直方向に90°変換する(ファイバ側レンズアレイ4Gの光軸を90°変換して光素子側レンズアレイ4Eの光軸に一致させる)反射部としての反射面14が形成される。この反射面14には、例えば、レンズブロック4の背面4bに金属薄膜を蒸着したミラーを用いる。
On the back surface 4b of the
レンズブロック4は、光学樹脂あるいは光学ガラスを用いて一体形成される。本実施形態では、レンズブロック4として、ウルテム樹脂、ポリカーボネート(PCN)樹脂、アクリル樹脂などの光学樹脂製のものを用いた。
The
光ファイバ5としては、単芯の光ファイバ素線を左右並列に複数本並べ、並べた光ファイバ素線をテープ状にまとめたテープファイバ(例えば、図7で後述する内部送信用テープファイバ5t、あるいは内部受信用テープファイバ5r)を用いる。
As the
フェルール6には、ファイバ挿通孔15が左右並列に複数個形成される。フェルール6は、各ファイバ挿通孔15で1本の光ファイバ素線をそれぞれ軸合わせして保持・固定するものである。本実施形態では、フェルール6として1段(テープファイバとの結合部分が1つ)MT(Mechanically Transferable)光コネクタを構成するMTフェルールを用いた。
A plurality of fiber insertion holes 15 are formed in the
回路基板2からの複数の光信号をそれぞれ電気信号に変換して送信、あるいは光ファイバ5からの複数の光信号をそれぞれ電気信号に変換して受信する光アセンブリ16は、前述した光素子3と、ICチップ11と、レンズブロック4とで主に構成される。
An
保持基板7は、回路基板2とレンズブロック4の間に設けられる。回路基板2と保持基板7の接続は、保持基板7の底面にAuバンプなどの金属バンプ17を設け、その金属バンプ17を回路基板2上に設けたパッドに、金属バンプ接続(Auバンプの場合は、Auバンプ接続)することで行う。回路基板2と保持基板7とは、金属バンプ接続ではなく、半田バンプ接続してもよい。
The holding
保持基板7には、光素子3やレンズブロック4などの光部品が主に実装される。光素子3とレンズブロック4は保持基板7の異なる面にそれぞれ実装される。保持基板7の光素子3が実装される面には、光素子3を駆動するための、あるいは光素子3から出力される電気信号を増幅するためのICチップ11も実装される。保持基板7の光素子3が実装される面には、光素子3、ICチップ11及び回路基板2の電気信号用回路の間を電気的に接続する配線が形成される。
Optical components such as the
保持基板7には、レンズブロック4の突起壁22が嵌合するための嵌合孔18が形成される。嵌合孔18は、上部に形成されてレンズブロック4の突起壁22が嵌合する嵌合部18uと、下部に形成されて光素子3からの光信号をレンズブロック4へ伝送するための垂直光路19とからなる。
A
保持基板7としては、光素子3やICチップ11の線膨張係数に近い線膨張係数を有するセラミック基板あるいはシリコン基板からなるものを用いる。本実施形態では、所望の線膨張係数を有するものを作製しやすく、配線パターンやバンプの形成も容易なセラミック基板を用いた。
As the holding
光モジュール1の組み立ては、図2及び図3に示すように、保持基板7の底面に、光素子3とICチップ11をそれぞれフリップチップ実装する。フリップチップ実装は、光素子3とICチップ11の上面に半田バンプ20をそれぞれ設け、その半田バンプ20を保持基板7の底面に設けたパッドに、半田バンプ接続することで行う。次に、回路基板2上に保持基板7を金属バンプ接続して設ける。保持基板7の底面の光素子3とICチップ11は、回路基板2の貫通穴10内に配置される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
そして、内側に光素子側レンズアレイ4Eが形成された突起壁22を保持基板7の嵌合孔18に差し込むことで、嵌合孔18にレンズブロック4の突起壁22が嵌合する。これにより、保持基板7上にレンズブロック4が位置決めされて固定されると共に、光素子3とレンズブロック4の光結合がとれる。
Then, the
さらに、レンズブロック4の前面4fに、光ファイバ5が挿入されたフェルール6を接続すると、レンズブロック4と光ファイバ5との光結合がとれ、図1(a)及び図1(b)に示した光モジュール1が得られる。
Furthermore, when the
第1の実施形態の作用を説明する。 The operation of the first embodiment will be described.
光モジュール1は、レンズブロック4に、光素子側に突出した光素子側レンズアレイ4Eを形成すると共に、その周囲に突起壁22を形成し、保持基板7に、突起壁22と嵌合する嵌合孔18を形成し、突起壁22を嵌合孔18に嵌合して、レンズブロック4を保持基板7に固定している。
In the
これにより、保持基板7上にレンズブロック4を簡単に位置決めして固定できる。
Thereby, the
さらに、光素子側レンズアレイ4Eの周囲に形成された突起壁22が光素子側レンズアレイ4Eを保護するため、嵌合孔18に光素子側レンズアレイ4Eを差し込む際に、光素子側レンズアレイ4Eが嵌合孔18の縁に当たることがなく、従って傷つくことがなく、レンズブロック4の信頼性を高めることができる。
Further, since the
また、図4に示すように、突起壁22の高さ(レンズブロック4の底面4dから突出した高さ)h1は、光素子側レンズアレイ4Eの高さh2よりも高いことが好ましい。これにより、レンズブロック4を保持基板7に実装する前の保存状態の時など、光素子側レンズアレイ4Eの頂点部を保護することができる。
As shown in FIG. 4, the height h1 of the protruding wall 22 (the height protruding from the bottom surface 4d of the lens block 4) h1 is preferably higher than the height h2 of the optical element
光モジュール1では、嵌合孔18は保持基板7を貫通して形成されている。これにより、嵌合孔18を光信号の光路として使用できる。
In the
また、光モジュール1は、保持基板7のレンズブロック4側の面と反対の面に光素子3が実装され、レンズブロック4の光素子側レンズアレイ4Eと光素子3は嵌合孔を通して光結合するよう実装されている。
In the
これにより、光素子3とレンズブロック4の光素子側レンズアレイ4Eの光結合を、保持基板7により、正確かつ簡単に行うことができる。
Thus, the optical coupling between the
また、光モジュール1は、レンズブロック4の光素子側に突出した光素子側レンズアレイ4Eを、保持基板7の嵌合孔18に、挿入している。
In the
図5に示すように、保持基板7の嵌合孔18は、光素子側レンズアレイ4Eに近い部分(嵌合部18u)の孔径φnが光素子側レンズアレイ4Eより遠い部分(垂直光路19)の孔径φfよりも大きくなっている。光モジュール1では、この構造により、光素子側レンズアレイ4Eの周囲に形成された突起壁22が孔径φnの嵌合部18uに嵌合できる。そして孔径φfの垂直光路19を臨む箇所で光素子3が保持基板7に配設される。保持基板が孔径φnで貫通していると、光素子3の寸法は孔径φnよりも小さいため、保持基板に配設できなくなる。
As shown in FIG. 5, the
さらに光モジュール1では、この構造により、回路基板2とレンズブロック4の間に保持基板7を設けた構成において、光素子3と光素子側レンズアレイ4E間の距離を近づけることができ、光信号のクロストークを低減できる。
Furthermore, in this configuration, in the configuration in which the holding
例えば、レンズアレイを構成するレンズの間隔は非常に狭いため(例えば、送信あるいは受信で12chの光モジュールでは、レンズの間隔が約250μm)、レンズアレイと光素子間の距離が離れている場合、隣り合う光信号が互いに干渉するクロストークの原因となる。本実施形態の光モジュール1は、レンズアレイと光素子間の距離を近づけることができ、このようなクロストークを低減できる。
For example, since the distance between the lenses constituting the lens array is very narrow (for example, in a 12-channel optical module for transmission or reception, the distance between the lenses is about 250 μm), the distance between the lens array and the optical element is long. This causes crosstalk in which adjacent optical signals interfere with each other. The
また、保持基板7の厚さを調整することにより、光素子3と光素子側レンズアレイ4Eの間の距離を設定することができる。例えば、光素子3と光素子側レンズアレイ4Eの間の距離が光素子側レンズアレイ4Eの焦点距離とほぼ同じとなるように、保持基板7の厚さを調整しても良い。
In addition, by adjusting the thickness of the holding
これにより、光モジュール1では、多チャンネル化・高速化・小型化に対応した光モジュールに使用しても、隣り合う光信号が互いに干渉するクロストークを抑えることができる。
As a result, the
また、光モジュール1は、保持基板7のレンズブロック4側の面と反対の面に、電気信号用回路が形成された回路基板2が実装され、保持基板7のレンズブロック4側の面と反対の面に、光素子3と回路基板2の電気信号用回路を電気的に接続する配線を形成している。
The
これにより、電気信号用回路が形成された回路基板2と、光素子3とレンズブロック4を実装する保持基板7とを別部材として、光モジュール1を設計することができる。例えば、保持基板7は、実装される光素子3の線膨張係数を考慮し、セラミック基板を選択して使用することができる。セラミック基板は比較的高価な部材なので、光素子3とレンズブロック4を実装できる範囲で小型化することができる。一方、回路基板2は電気信号用回路を形成したフレキシブル基板とすることができる。このように、光モジュール1の設計の自由度が広がり、設計が容易となる。
Thus, the
また、保持基板7はセラミック基板またはSi基板からなり、これにより保持基板7の線膨張係数を、実装される光素子3やICチップ11の線膨張係数と近いものとすることができる。
Further, the holding
第2の実施形態を説明する。 A second embodiment will be described.
図6に示すように、第2の実施形態に係る光モジュール61では、保持基板7に、レンズブロック64の突起壁62と嵌合する単一の孔径の嵌合孔68が、保持基板7の厚さ方向に沿って貫通して形成されている。この構造では、光素子3の寸法は嵌合孔68の孔径よりも小さいため、保持基板7に配設できない。
As shown in FIG. 6, in the
そこで、光モジュール61は、回路基板2をこの嵌合孔68を臨む位置に(嵌合孔68を覆うように)配設し、回路基板2に嵌合孔68と対向させて垂直光路69を形成し、その垂直光路69を介して嵌合孔68を臨む位置に光素子3を配設したものである。光モジュール61では、回路基板2にICチップ11が収まるように貫通穴60を形成し、その貫通穴60を通して保持基板7にICチップ11を実装する。
Therefore, the
本実施形態では、保持基板7にレンズブロック64をより安定して固定するため、突起壁62の高さを保持基板7の厚さと同じにした。また、光素子3と光素子側レンズアレイ64Eの間隔を極力小さくするため、レンズブロック64の光素子側レンズアレイ64Eを、図1で説明した光モジュール1の光素子側レンズアレイ4Eよりも光素子3側に突出させた。
In the present embodiment, the height of the projecting wall 62 is made equal to the thickness of the holding
光モジュール61では、光素子3と光素子側レンズアレイ64Eの間隔が、光モジュール1の光素子3と光素子側レンズアレイ4Eの間隔よりも大きくなってしまうが、保持基板7の嵌合孔68は単一の孔径で貫通させれば良いため、構造が簡単にできる。
In the
以上説明した光モジュール1は、例えば、図7に示すような光モジュール71の主要部の実装構造として用いると、特に有用である。
The
図7に示すように、光モジュール(光トランシーバ)71は、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を始めとする上位機器(外部装置)に挿抜自在に設けられるプラガブル多チャンネル光モジュールである。図7では、送受信で合計2×12ch、すなわち24chタイプ、1chあたり3Gbpsの信号を伝送する例で説明する。 As shown in FIG. 7, an optical module (optical transceiver) 71 is a pluggable multi-channel optical module that is detachably provided in a host device (external device) such as a network device such as a switching hub or a media converter. FIG. 7 illustrates an example in which a total of 2 × 12 channels, that is, a 24 channel type and 3 Gbps signals per channel are transmitted by transmission and reception.
この光モジュール71は、上位機器からの複数の電気信号を光信号に変換して内部送信用光ファイバ5tを介して外部伝送路に送信し、他方、外部伝送路から内部受信用光ファイバ5rを介して複数の光信号を受信すると共にこれを電気信号に変換して上位機器に伝送する。
This
光モジュール71は、回路基板2上に実装した保持基板7に実装される光送信アセンブリ16tと、光受信アセンブリ16rとを備える。
The
回路基板2の上位機器側となる他端部には、上位機器に接続するための接続端子8を基板幅方向に複数個並列に形成して構成されるカードエッジ部9が設けられる。そのカードエッジ部9が上位機器に備えられたカードエッジコネクタに嵌合することで、光モジュール71の活線挿抜を可能にする。
At the other end of the
光送信アセンブリ16tは、図1及び図2で説明した光アセンブリ16において、光素子3として送信用光素子アレイを用い、ICチップ11として送信用光素子アレイを駆動・変調するドライバICを用いたものである。光受信アセンブリ16rは、光アセンブリ16において、光素子3として受信用光素子アレイを用い、ICチップ11として受信用光素子アレイから出力される電気信号を増幅するプリアンプICを用いたものである。
The optical transmission assembly 16t uses the transmission optical element array as the
回路基板2のファイバ側には、外部伝送路に接続する光コネクタとして、オス型2段MPO(MTフェルールを用いた多芯一括接続)光コネクタ72が設けられる。このオス型2段MPO光コネクタ72は、モジュール用ケースに保持・固定される。
On the fiber side of the
オス型2段MPO光コネクタ72は、内部送信用光ファイバ5tの一端が上段に接続されると共に、内部受信用光ファイバ5rの一端が下段に接続される2段MT光コネクタ73と、その2段MT光コネクタ73に取り付けられ、外部光コネクタとしてのメス型2段MPO光コネクタと係合するツメ部材(レセプタクル部)74とからなる。
The male two-stage MPO
このツメ部材74とメス型2段MPO光コネクタの凹部とでラッチ機構を構成する。メス型2段MPO光コネクタには、外部伝送路としての送受信用光ファイバが接続される。送受信用光ファイバとしては光ケーブルを用いてもよいし、あるいはその前段に中継用の伝送路としてテープファイバを用いてもよい。
This
図7の光モジュール71では、送信用の電気信号の劣化を防止するため、回路基板2の上位機器側に光送信アセンブリ16tを実装し、回路基板2のファイバ側に光受信アセンブリ16rを実装した例を示したが、伝送速度が1Gbps程度の場合や、送信用の電気信号の劣化が影響しない場合には、光送信アセンブリ16tと光受信アセンブリ16rの実装位置を逆にしてもよい。
In the
また、図7の光モジュール71は、回路基板2、レンズブロック4、フェルール6を収容し、光コネクタ72と嵌合すると共にこれを保持するケースを備えても良い。図7では、上ケース75uと下ケース75dとからなる上下2分割のケースを示した。
Further, the
前記実施形態では、光素子側レンズアレイ4Eや64Eの周囲のみに突起壁22や突起壁62を形成した例で説明したが、これに加え、さらにファイバ側レンズアレイ4Gの周囲に同様の突起壁を形成してもよいし、ファイバ側レンズアレイ4Gの周囲にのみ同様の突起壁を形成してもよい。
In the embodiment described above, the
1 光モジュール
2 回路基板
3 光素子
4 レンズブロック
4E 光素子側レンズアレイ(光素子側レンズ部)
4G ファイバ側レンズアレイ(光伝送路側レンズ部)
5 光ファイバ(外部の光伝送路)
6 フェルール
7 保持基板
14 反射面(反射部)
22 突起壁
DESCRIPTION OF
4G fiber side lens array (optical transmission path side lens part)
5 Optical fiber (external optical transmission line)
6 Ferrule 7
22 Projection wall
Claims (5)
そのレンズブロックの突起壁と嵌合する嵌合孔が形成された第1の基板と、
電気信号用回路が形成された第2の基板と
からなる光モジュールであって、
前記第1の基板に前記光素子と電子素子が配設され、前記第2の基板には前記第1の基板に配設される前記光素子と前記電子素子が露出するための貫通穴が形成され、前記レンズブロックが搭載される前記第1の基板の面と反対側の面に前記第2の基板が配設されたことを特徴とする光モジュール。 A lens block according to claim 1;
A first substrate on which a fitting hole for fitting with the protruding wall of the lens block is formed;
An optical module comprising a second substrate on which an electric signal circuit is formed,
The optical element and the electronic element are disposed on the first substrate, and a through-hole for exposing the optical element and the electronic element disposed on the first substrate is formed on the second substrate. And the second substrate is disposed on a surface opposite to the surface of the first substrate on which the lens block is mounted.
そのレンズブロックの突起壁と嵌合する嵌合孔が形成された第1の基板と、
電気信号用回路が形成された第2の基板と
からなる光モジュールであって、
前記第1の基板に電子素子が配設され、前記第2の基板には前記第1の基板に配設される前記電子素子が露出するための貫通穴が形成され、前記レンズブロックが搭載される前記第1の基板の面と反対側の面に前記第2の基板が配設され、
前記第1の基板の前記嵌合孔は単一の孔径であり、前記嵌合孔を臨む位置に前記第2の基板が配設され、前記第2の基板の前記嵌合孔を臨む位置に前記光素子が配設されていることを特徴とする光モジュール。 A lens block according to claim 1;
A first substrate on which a fitting hole for fitting with the protruding wall of the lens block is formed;
An optical module comprising a second substrate on which an electric signal circuit is formed,
An electronic element is disposed on the first substrate, a through hole is formed in the second substrate for exposing the electronic element disposed on the first substrate, and the lens block is mounted. The second substrate is disposed on a surface opposite to the surface of the first substrate.
The fitting hole of the first substrate has a single hole diameter, the second substrate is disposed at a position facing the fitting hole, and at a position facing the fitting hole of the second substrate. An optical module comprising the optical element.
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