JP2010277044A - 光送受信モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】電磁波に対してシールド性を有するとともに、金属被覆光ファイバによって電流や電気信号の伝送も可能な光送受信モジュールを提供する。
【解決手段】発光素子１２と光結合された第１の光ファイバ１５および受光素子１３と光結合された第２の光ファイバ１６は、表面に金属被覆１５ａ，１６ａが設けられた金属被覆光ファイバであり、箱状で絶縁体からなる箱体２１の両面が導電性被覆２３，２４で被覆されたパッケージ２０において、パッケージ２０の内外の導電性被覆２３，２４は互いに電気的に独立しており、そのうち一方の導電性被覆２３は、一方の光ファイバ１５の金属被覆１５ａと電気的に接続され、他方の導電性被覆２４は、他方の光ファイバ１６の金属被覆１６ａと電気的に接続されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、光送受信モジュールに関する。

近年、サーバ等の高速通信機器、ゲーム機などの映像情報危機、携帯電話等の小型電子機器に光配線が検討されつつある。これらの機器では、電気基板の高密度実装と配線の集積化が進んでいる。このため、低損失で高速伝送が可能な光配線モジュールに注目が集まっており、消費電力を低減させる技術も求められている。

特許文献１の段落００４１および図１１に記載された光伝送装置は、送信部の発光素子から受信部の受光素子の間を接続する伝送媒体として金属被覆光ファイバを用い、受信部側導電性パッケージ及び送信部側導電性パッケージにはそれぞれ貫通孔が設けられ、この貫通孔に金属被覆光ファイバを挿通することで、金属被覆光ファイバの金属被覆部を導電性パッケージに電気的に接続することが可能になっている。
特許文献２には、送信側に電気／光変換装置、受信側に光／電気変換装置を備えてコア及びクラッドにより光信号の伝送を行うとともに、送信側に電気信号の送信装置、受信側に電気信号の受信装置を備えて金属コート部により電気信号の伝送を行う金属コート光ファイバが記載されている。
特許文献３には、光信号送信部と光信号受信部とを連結して光信号を伝達するとともに、電気信号送信部と電気信号受信部とを連結して電気信号を伝達する金属コーティングされた光ファイバを含み、電気信号送信部及び電気信号受信部と金属コーティングされた光ファイバとが、ハンダ付けまたはクランピングにより電気的に接続されている光伝送装置が記載されている。

特開２００８−２４５２６４号公報 特開昭６２−１０８４１２号公報 特開平１１−１５４９０７号公報

特許文献１に記載された光伝送装置によれば、光伝送と受信信号強度のフィードバックを光ファイバとその金属被覆だけで行うので、必要な配線数が削減され、低価格化が実現できる。しかし、この技術を、光伝送を双方向で行う光送受信モジュールに適用するには、光伝送用の光ファイバを２芯とし、かつ電気信号の経路が独立となる構造とする必要がある。

特許文献３に記載されたように、金属被覆光ファイバを基板に対してハンダ付けするためには、光ファイバを基板の実装面近傍まで近づける必要がある。その場合、光ファイバに急激な曲げを与えて素子近傍で半田付けする方法や、緩やかな曲げでも光ファイバが基板の実装面近傍に近づくように大面積の基板を用いる方法が考えられるが、モジュール基板の面積低減と光導波路の損失低減とがトレードオフの関係になり、高性能で小型のモジュールを作製することが困難になる。
また、クランピングを行う場合、ワニ口クリップ等のクリップを回路基板と接続するための電線が必要になるため、構成が複雑になる。また、基板上にクリップを配置するための実装スペースが必要になり、基板寸法が大きくなる。さらに、金属被覆光ファイバをクリップで挟み込んで把持する結果として、外部から振動等が加わった際に、クリップの重みにより把持した箇所で光ファイバが破損しやすくなる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、２芯の金属被覆光ファイバによって光信号と電気信号とを双方向に伝送するときに光ファイバの損失増大と基板の大面積化を回避することができ、かつ独立な電気信号の経路を確保することが可能な光送受信モジュールを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、ベース基板と、このベース基板上に搭載された発光素子および受光素子と、前記ベース基板上において前記発光素子および受光素子を収納するパッケージと、前記発光素子と光結合された第１の光ファイバと、前記受光素子と光結合された第２の光ファイバとを備えた光送受信モジュールであって、前記第１の光ファイバおよび第２の光ファイバは、表面に金属被覆が設けられた金属被覆光ファイバであり、前記パッケージは、前記ベース基板に面する側に開口部を有する箱状で、絶縁体からなる箱体と、該箱体の内側の面を被覆する第１の導電性被覆と、該箱体の外側の面を被覆する第２の導電性被覆とから構成され、第１の導電性被覆と第２の導電性被覆とは互いに電気的に独立しており、前記ベース基板上には、前記パッケージの第１の導電性被覆と電気的に接続された第１の導体パターンと、前記パッケージの第２の導電性被覆と電気的に接続された第２の導体パターンが設けられ、前記パッケージの第１の導電性被覆は、前記第１の光ファイバおよび第２の光ファイバのうちのいずれか一方の光ファイバの金属被覆と電気的に接続され、前記パッケージの第２の導電性被覆は、前記第１の導電性被覆が接続されたものとは異なる他方の光ファイバの金属被覆と電気的に接続されていることを特徴とする光送受信モジュールを提供する。

本発明の光送受信モジュールにおいて、前記パッケージの側面には、前記第１の光ファイバが挿入される第１の挿入口と、前記第２の光ファイバが挿入される第２の挿入口とが設けられ、前記第１の挿入口および第２の挿入口は、それぞれ略Ｕ字状の切り欠きまたは貫通穴からなることが好ましい。
前記パッケージは、前記第１の挿入口および前記第２の挿入口の周囲が他の箇所よりも厚さを大きくされていることが好ましい。
前記第１の導電性被覆が、前記一方の光ファイバの金属被覆が挿入される側の挿入口の内面まで延びているとともに、前記第２の導電性被覆が、前記他方の光ファイバの金属被覆が挿入される側の挿入口の内面まで延びていることが好ましい。
前記パッケージには、前記第１の挿入口と前記第２の挿入口との間を隔てる仕切りが設けられていることが好ましい。

前記ベース基板上には、前記受光素子で受光した光の信号を増幅するトランスインピーダンスアンプと、発光素子を駆動するバイアス電流を発生させる電流源と、前記受光素子で受光した光の強度を計測し該計測値に基づいて前記電流源によって発生させるバイアス電流の大きさを制御する誤差検出器とを備えることが好ましい。
前記バイアス電流は、前記受光素子と光結合された光ファイバの金属被覆を介して出力されるとともに、前記発光素子と光結合された光ファイバの金属被覆を介して入力され、
２つの光送受信モジュールを対にして接続したときに、受光素子で受光した光の信号に基づいて発生されたバイアス電流が、該受光素子に光を送信する側に設けられた他の光送受信モジュールの発光素子を駆動するようになっていることが好ましい。

本発明の光送受信モジュールによれば、２芯の光ファイバの金属被覆とパッケージ両面の導電性被覆によって独立な電気信号の経路を確保して、電流や電気信号の双方向伝送が可能になる。

本発明の光送受信モジュールの一形態例を示す分解斜視図である。 図１の光送受信モジュールの水平方向に沿う断面図である。 図１の光送受信モジュールの光ファイバ長さ方向に沿う断面図である。 図１の光送受信モジュールのパッケージの斜視図である。 光伝送装置の一例を示す概略図である。 光伝送装置の一例を示すブロック図である。 光伝送装置の一例を示すブロック図である。 （ａ）〜（ｆ）は、パッケージの水平方向に沿う断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、内面側の導電性被覆を貫通穴の内側に連続させつつ、外面側の導電性被覆から電気的に絶縁する方法の一例を示す断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、外面側の導電性被覆を貫通穴の内側に連続させつつ、内面側の導電性被覆から電気的に絶縁する方法の一例を示す断面図である。

以下、好適な実施の形態に基づき、図面を参照して本発明を説明する。
＜光送受信モジュール＞
図１〜図３に示すように、本形態例の光送受信モジュール１０の概略構成は、ベース基板１１と、このベース基板１１上に搭載された発光素子１２および受光素子１３と、ベース基板１１上において発光素子１２および受光素子１３を収納するパッケージ２０と、発光素子１２と光結合された第１の光ファイバ１５と、受光素子１３と光結合された第２の光ファイバ１６を備えるものである。
第１の光ファイバ１５および第２の光ファイバ１６は、表面に金属被覆１５ａ，１６ａが設けられた金属被覆光ファイバである。金属被覆１５ａ，１６ａの下の光ファイバ本体部分１５ｂ，１６ｂは、光ファイバのクラッドが露出された裸の光ファイバでも、樹脂被覆を有する光ファイバでも構わない。

図２〜図４に示すように、パッケージ２０は、ベース基板１１に面する側に開口部２２を有する箱状とされている。パッケージ２０の形状は、ベース基板１１に面する一面が開口しているものであれば良く、例えば、一面が開口した直方体状、底面の一方が開口した円筒状もしくは角筒状、底面の一方が開口した円錐状もしくは角錐状など、各種の三次元形状をとることができる。
本形態例の場合、パッケージ２０は、開口部２２に隣接する４つの側面２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄと、開口部２２に対向する天面２０ｅを有する直方体状である。

パッケージ２０は、絶縁体からなる箱体２１と、箱体２１の内側の面を被覆する第１の導電性被覆２３と、箱体２１の外側の面を被覆する第２の導電性被覆２４との３層から構成されている。
箱体２１は、パッケージ２０の形状をとる本体部分である。この箱体２１は、樹脂やセラミック等の非導電性の構造材料を、切削や成形等の手段で箱状に形成することで、作製することができる。

導電性被覆２３，２４の形成方法は特に限定されない。例えば、無電解めっきやスパッタリング等で金属を付着させることで導電性被覆２３，２４を形成しても良い。さらに、金属の厚みを増すため、１種または２種以上の金属材料を繰り返し積層しても良い。金属材料を積層する場合は、電解めっきを採用することもできる。
また、導電性被覆２３，２４は、金属以外の導体からなるものとすることもできる。例えば、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）のシート等の導電性シートを、ハンドレイアップ法やプリプレグシート等の貼り付け等により付着させることで導電性被覆２３，２４を作製することもできる。

パッケージ２０において、第１の導電性被覆２３と第２の導電性被覆２４とは互いに電気的に独立している。めっき等で導電性被覆２３，２４を形成する場合、箱体２１の内外両面にめっきを施すときに、開口部２２の周縁部２０ｆにもめっきが付着する場合がある。この場合は、切削、研磨、サンドブラスト等の追加工を行い、周縁部２０ｆに付着した部分を除去する。追加工を行う代わりに、周縁部２０ｆにめっきが形成されないための表面処理や表面保護等を施しても良い。
導電性インクや導電性ペーストを用いたインクジェット印刷あるいはパッド印刷等により、箱体２１の内外両面に導電性被覆２３，２４を別々に形成することもできる。この場合は、内面側の導電性被覆２３と、外面側の導電性被覆２４とが電気的に導通しないようにする。

パッケージ２０の側面２０ａには、第１の光ファイバ１５が挿入される第１の挿入口２５と、第２の光ファイバ１６が挿入される第２の挿入口２６が設けられている。これらの挿入口２５，２６は、本形態例の場合、周縁部２０ｆから延びるＵ字状の切り欠きである。この場合、図１に示すように、光ファイバ１５，１６の側方（図１の上方）からパッケージ２０をかぶせるようにして両者を組み合わせることができる。
挿入口２５，２６は、貫通穴からなるものでも良い。この場合、光ファイバ１５，１６は先端側から貫通穴に挿入する。
挿入口２５，２６は、ボール盤、リーマ、フライス盤等を用いて箱体２１の追加工として形成することもできる。また、箱体２１を成形する金型にあらかじめ、挿入口２５，２６となる部分を塞ぐ構造を設けて、箱体２１の成形と同時に挿入口２５，２６を形成することもできる。

このほか、光ファイバ１５，１６の先端をパッケージ２０内に導入する構造としては、パッケージ２０の天面２０ｅまたはベース基板１１に挿入口を設けたり、パッケージ２０の周縁部２０ｆとベース基板１１との隙間から光ファイバ１５，１６を導入したりする手法が挙げられる。
以上の手法のうち、パッケージ２０の側面２０ａに挿入口２５，２６を設ける手法は、ベース基板１１の表面１１ｓに沿って光ファイバ１５，１６を配置でき、しかもパッケージ２０のシールド性の観点から、隙間をより小さくすることができるので、好ましい。

第１の光ファイバ１５は、パッケージ２０の内側から接合剤１７を施して、第１の挿入口２５に固定されている。接合剤１７は、第１の挿入口２５の周辺部２３ａにおいて、パッケージ２０の内面側にある第１の導電性被覆２３に付着し、第１の光ファイバ１５の金属被覆１５ａと第１の導電性被覆２３とが電気的に接続されている。パッケージ２０の外面側にある第２の導電性被覆２４は、パッケージ２０の外側から皿もみ、あるいは座ぐり等の加工により、第１の挿入口２５の周辺で導電性被覆２４の一部が除去された間隙部２４ｂを有する。これにより、接合剤１７が多少はみだしても、パッケージ２０の外側で導電性被覆２４と電気的に接続されることがない。
なお、第１の導電性被覆２３は、図２に示すように第１の挿入口２５の周辺まで位置していてもよいし、図示しないが第１の挿入口２５の内面まで延びていても良い。第１の導電性被覆２３が第１の挿入口２５の内面まで延びている場合、第１の導電性被覆２３と第１の光ファイバ１５の金属被覆１５ａとの電気的接続がより強固となる。
第１の光ファイバ１５とは反対に、第２の光ファイバ１６は、パッケージ２０の外側から接合剤１８を施して、第２の挿入口２６に固定されている。接合剤１８は、第２の挿入口２６の周辺部２４ａにおいて、第２の導電性被覆２４に付着し、第２の光ファイバ１６の金属被覆１６ａと第２の導電性被覆２４とが電気的に接続されている。第１の導電性被覆２３は、パッケージ２０の内側から皿もみ、あるいは座ぐり等の加工により、第２の挿入口２６の周辺で導電性被覆２３の一部が除去された間隙部２３ｂを有する。これにより、接合剤１８が多少はみだしても、パッケージ２０の内側で導電性被覆２３と電気的に接続されることがない。
なお、第２の導電性被覆２４は、図２に示すように第２の挿入口２６の周辺まで位置していてもよいし、図示しないが第２の挿入口２６の内面まで延びていても良い。第２の導電性被覆２４が第２の挿入口２６の内面まで延びている場合、第２の導電性被覆２４と第２の光ファイバ１６の金属被覆１６ａとの電気的接続がより強固となる。
接合剤１７，１８としては、半田、導電性接着剤、銀ペースト等が挙げられる。また、接合剤１７，１８で光ファイバ１５，１６をそれぞれ挿入口２５，２６に固定した後でも、導電性被覆２３，２４間が電気的に絶縁されている状態が保たれている。

ベース基板１１は、パッケージ２０の底面側の開口部２２を補う位置に配置されている。さらに、図１に示すように、ベース基板１１の表面１１ｓには、パッケージ２０の第１の導電性被覆２３と電気的に接続される第１の導体パターン１１ａと、パッケージ２０の第２の導電性被覆２４と電気的に接続される第２の導体パターン１１ｂが設けられている。第１の導体パターン１１ａと第１の導電性被覆２３との電気的接続、ならびに、第２の導体パターン１１ｂと第２の導電性被覆２４との電気的接続は、例えば半田付けによって行うことができる。

また、ベース基板１１上には、発光素子１２および受光素子１３が実装されている。発光素子１２は公知のもので良く、具体的には、レーザダイオード（ＬＤ）や、面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）が例示できる。受光素子１３は公知のもので良く、具体的にはフォトダイオード（ＰＤ）が例示できる。
これら素子１２，１３の実装は、ベース基板１１に直接固定する方法でも良く、図１〜３に示すように、素子１２，１３が搭載された台１４をベース基板１１に固定する方法でも良い。台１４は、２つの素子１２，１３を搭載した共通の台でも良く、素子１２，１３ごとに別々の台でも良い。

光ファイバ１５，１６は、それぞれ素子１２，１３と光結合されている。具体的には、第１の光ファイバ１５は発光素子１２と光結合され、第２の光ファイバ１６は受光素子１３と光結合されている。光ファイバ１５，１６と素子１２，１３との調心状態が適切になるよう、ベース基板１１上における素子１２，１３の位置や、パッケージ２０における挿入口２５，２６の位置が、適宜設定されている。
第１の光ファイバ１５と発光素子１２との間の光結合部１５ｃ、ならびに第２の光ファイバ１６と受光素子１３との間の光結合部１６ｃは、空間ビームとして光結合しても良く、レンズやプリズム、透明樹脂等を伝送しても良い。
光ファイバ１５，１６は、許容曲げ半径以上の曲率半径で曲げることができる。損失増大を避けるため、パッケージ２０内で光ファイバ１５，１６の先端をなるべく真っ直ぐに配置することが望ましい。

さらに、パッケージ２０をベース基板１１に固定し、あるいは光ファイバ１５，１６をパッケージ２０に固定する際に、微調整をして調心する。この場合、パッケージ２０の挿入口２５，２６にあらかじめ接合剤１７，１８を塗布しておき、その状態でパッケージ２０をベース基板１１上に設置して、調心が完了した後に接合剤１７，１８で光ファイバ１５，１６をパッケージ２０の挿入口２５，２６に固定することが好ましい。これにより、接合剤１７，１８が電気的接続を意図した導電性被覆２３，２４のみと導通させる作業が容易になる。これと同時に、電気的接続を意図しない反対側の導電性被覆２４，２３との導通を防ぐことが容易になる。

図１、図２に示すように、本形態例の光送受信モジュール１０においては、発光素子１２に接続されている光ファイバ１５の金属被覆１５ａは、パッケージ２０の内側の導電性被覆２３を経由して、ベース基板１１上の第１の導体パターン１１ａと電気的に接続されている。また、受光素子１３に接続されている光ファイバ１６の金属被覆１６ａは、パッケージ２０の外側の導電性被覆２４を経由して、ベース基板１１上の第２の導体パターン１１ｂと電気的に接続されている。なおかつ、これらの電気的接続経路は、互いに電気的に独立した状態に保たれている。

＜光伝送装置＞
本形態例の光送受信モジュール１０は、対にして光接続することで、図３に示すように光伝送装置３０を構成することができる。この光伝送装置３０においては、第１の光送受信モジュール３１の発光素子３２から出力された光信号が、光伝送路３７を介して第２の光送受信モジュール３４の受光素子３６に入力される。また、第２の光送受信モジュール３４の発光素子３５から出力された光信号が、光伝送路３８を介して第１の光送受信モジュール３１の受光素子３３に入力される。
つまり、第１の光送受信モジュール３１を図１等の光送受信モジュール１０に対応付けるとき、光伝送路３７が発光素子３２と光結合された第１の光ファイバに対応し、光伝送路３８が受光素子３３と光結合された第２の光ファイバに対応する。同様に、第２の光送受信モジュール３４を図１等の光送受信モジュール１０に対応付けるとき、光伝送路３８が発光素子３５と光結合された第１の光ファイバに対応し、光伝送路３７が受光素子３６と光結合された第２の光ファイバに対応する。

図５に示す光伝送装置３０は、２心双方向の光モジュール対として機能する。この光伝送装置３０を、図１に示す光送受信モジュール１０を対にして構成する際、光伝送路３７，３８となる２本の光ファイバを用意し、一端側をベース基板１１およびパッケージ２０と組み合わせて１つの光送受信モジュール１０を構成するとともに、他端側でもベース基板１１およびパッケージ２０と組み合わせてもう１つの光送受信モジュール１０を構成することができる。この場合は、光伝送路３７，３８は、発光素子３２，３５から受光素子３３，３６までの間が１本の光ファイバで構成されることになる。

光伝送装置３０を構成する別の方法としては、光送受信モジュール１０の光ファイバ１５，１６をピグテイルとし、一方の光送受信モジュール１０の第１の光ファイバ１５を他方の光送受信モジュール１０の第２の光ファイバ１６と直接または他の光ファイバを介して接続するとともに、一方の光送受信モジュール１０の第２の光ファイバ１６を他方の光送受信モジュール１０の第１の光ファイバ１５と直接または他の光ファイバを介して接続する方法が挙げられる。この場合は、各光伝送路３７，３８がそれぞれ２本以上の光ファイバを直列に接続した構成となる。

また、本形態例の光送受信モジュール１０を対にして構成した光伝送装置は、光伝送路が金属被覆光ファイバからなるので、金属被覆光ファイバの金属被覆を利用して、光信号とは独立した電気信号の伝送を行ったり、発光素子のフィードバック制御を行ったりすることができる。

図６に、光信号とは独立して電気信号の伝送を行う光伝送装置１００の構成例を示す。この光伝送装置１００は、第１の発光素子１１１および第１の受光素子１１２を備える第１の光送受信モジュール１１０と、第２の発光素子１２１および第２の受光素子１２２を備える第２の光送受信モジュール１２０と、第１の発光素子１１１から第２の受光素子１２２へ光信号を伝送する第１の光伝送路１０１と、第２の発光素子１２１から第１の受光素子１１２へ光信号を伝送する第２の光伝送路１０２とを備える。

光送受信モジュール１１０，１２０は、図１等に示す光送受信モジュール１０と同様に、パッケージ１１３，１２３の内面を被覆する導電性被覆１１４，１２４と、パッケージ１１３，１２３の外面を被覆する導電性被覆１１５，１２５を有する。光送受信モジュール１１０，１２０は、受光素子１１２，１２２で受光した光の信号を増幅するトランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）１１６，１２６を備えることが好ましい。ＴＩＡ１１６，１２６は、光送受信モジュール１１０，１２０のベース基板に実装することができる。

第１の発光素子１１１は外部からの入力信号１（変調信号）を光信号に変換し、その光信号を第１の光伝送路１０１に入射させる。第１の光伝送路１０１で伝送された光信号は、第２の受光素子１２２に伝送される。受光素子１２２において受光強度に基づき電流が発生し、これを例えば、ＴＩＡ１２６において電圧に変換及び増幅し、出力信号１として出力する。
同様に、第２の発光素子１２１は外部からの入力信号２（変調信号）を光信号に変換し、その光信号を第２の光伝送路１０２に入射させる。第２の光伝送路１０２で伝送された光信号は、第１の受光素子１１２に伝送される。受光素子１１２において受光強度に基づき電流が発生し、これを例えば、ＴＩＡ１１６において電圧に変換及び増幅し、出力信号２として出力する。
これらの機能により、双方向の光通信が可能となる。

第１の光伝送路１０１の金属被覆１０３は、第１の光送受信モジュール１１０の側では、パッケージ１１３の外面を被覆する導電性被覆１１５と電気的に接続され、第２の光送受信モジュール１２０の側では、パッケージ１２３の内面を被覆する導電性被覆１２４と電気的に接続されている。これにより、第１の光送受信モジュール１１０において導電性被覆１１５に入力した電気信号３を、第１の光伝送路１０１の金属被覆１０３を介して第２の光送受信モジュール１２０側に伝送し、その導電性被覆１２４から出力することができる。
同様に、第２の光伝送路１０２の金属被覆１０４は、第１の光送受信モジュール１１０の側では、パッケージ１１３の内面を被覆する導電性被覆１１４と電気的に接続され、第２の光送受信モジュール１２０の側では、パッケージ１２３の外面を被覆する導電性被覆１２５と電気的に接続されている。これにより、第２の光送受信モジュール１２０において導電性被覆１２５に入力した電気信号４を、第２の光伝送路１０２の金属被覆１０４を介して第１の光送受信モジュール１１０側に伝送し、その導電性被覆１１４から出力することができる。
これらの機能により、双方向の電気通信が可能となる。
光伝送装置１００において、電気信号３が伝送される経路と、電気信号４が伝送される経路とは、互いに電気的に独立しているので、これらの電気信号３，４は互いに独立して伝送することが可能である。さらに、電気信号３，４は、光信号とは独立して伝送することが可能である。なお、図６に示す例では、金属被覆１０３，１０４を介した電気信号３，４の伝送方向がその金属被覆１０３，１０４を有する光伝送路１０１，１０２における光信号の伝送方向と同じ方向であるが、電気信号３，４の伝送方向を、光信号とは反対方向にすることも可能である。

次に、図７を参照して、発光素子のフィードバック制御を行うことが可能な光伝送装置２００の一形態例について説明する。
この光伝送装置２００において、それぞれの光送受信モジュール２１０，２２０は、発光素子２１１，２２１と、受光素子２１２，２２２と、パッケージ２１３，２２３の内面を被覆する導電性被覆２１４，２２４と、パッケージ２１３，２２３の外面を被覆する導電性被覆２１５，２２５のほか、受光素子２１２，２２２で受光した光の信号を増幅するＴＩＡ２１６，２２６と、受光素子２１２，２２２で受光した光の強度を計測し該計測値に基づいてバイアス電流の大きさを制御する誤差検出器２１７，２２７と、発光素子２１１，２２１を駆動するバイアス電流を発生させる電流源２１８，２２８を備える。

発光素子２１１，２２１、受光素子２１２，２２２、ＴＩＡ２１６，２２６、誤差検出器２１７，２２７、電流源２１８，２２８は、光送受信モジュール２１０，２２０のベース基板に実装することができる。

第１の発光素子２１１は外部からの入力信号１（変調信号）を光信号に変換し、その光信号を第１の光伝送路２０１に入射させる。第１の光伝送路２０１で伝送された光信号は、第２の受光素子２２２に伝送される。受光素子２２２において受光強度に基づき電流が発生し、これを例えば、ＴＩＡ２２６において電圧に変換及び増幅し、出力信号１として出力する。
第２の光送受信モジュール２２０において、誤差検出器２２７は、第２の受光素子２２２で受光した光の強度を計測し該計測値に基づいてバイアス電流の大きさを制御する。電流源２２８は、誤差検出器２２７によって制御された大きさのバイアス電流を発生する。このバイアス電流は、第２の光送受信モジュール２２０の内面の導電性被覆２２４と、第１の光伝送路２０１の金属被覆２０３と、第１の光送受信モジュール２１０の外面の導電性被覆２１５を介して、第１の発光素子２１１に入力される。
これにより、第２の受光素子２２２で受光した光の強度に基づき、第１の発光素子２１１を駆動して、フィードバック制御が可能になる。

同様に、第２の発光素子２２１は外部からの入力信号２（変調信号）を光信号に変換し、その光信号を第２の光伝送路２０２に入射させる。第２の光伝送路２０２で伝送された光信号は、第１の受光素子２１２に伝送される。受光素子２１２において受光強度に基づき電流が発生し、これを例えば、ＴＩＡ２１６において電圧に変換及び増幅し、出力信号２として出力する。
第１の光送受信モジュール２１０において、誤差検出器２１７は、第１の受光素子２１２で受光した光の強度を計測し該計測値に基づいてバイアス電流の大きさを制御する。電流源２１８は、誤差検出器２１７によって制御された大きさのバイアス電流を発生する。このバイアス電流は、第１の光送受信モジュール２１０の内面の導電性被覆２１４と、第２の光伝送路２０２の金属被覆２０４と、第２の光送受信モジュール２２０の外面の導電性被覆２２５を介して、第２の発光素子２２１に入力される。
これにより、第１の受光素子２１２で受光した光の強度に基づき、第２の発光素子２２１を駆動して、フィードバック制御が可能になる。

光伝送装置２００において、第１の発光素子２１１を駆動するためのバイアス電流が伝送される経路と、第２の発光素子２２１を駆動するためのバイアス電流が伝送される経路とは、互いに電気的に独立しているので、発光素子２１１，２２１のフィードバック制御は、それぞれ独立に行うことができる。

＜パッケージの改変例＞
以上、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上述の形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
図８に、パッケージ２０Ａ〜２０Ｆの改変例を示す。
図８（ａ）に示すパッケージ２０Ａでは、挿入口２５，２６の周囲と他の箇所とで、側面の肉厚に特段の差を設けていない。
図８（ｂ）に示すパッケージ２０Ｂでは、挿入口２５，２６の周囲に、他の箇所よりも厚さを大きくされた肉厚部２８が設けられている。これにより、光ファイバとパッケージとを固定するための接着面積を十分に確保することができるので、パッケージ内部の光素子と光ファイバとの間の光結合部に影響を与えにくくなる。

図８（ｃ）に示すパッケージ２０Ｃでは、第１の挿入口２５と第２の挿入口２６との間を隔てる仕切り２７が設けられている。仕切り２７の表面は、図２に示すように、パッケージ内面の導電性被覆２３で覆われ、シールド性を有するので、２つの光素子１２，１３間で、光信号のクロストークを低減することができる。
図８（ｄ）に示すパッケージ２０Ｄのように、肉厚部２８と仕切り２７を併せ持つ構造とすることもできる。肉厚部２８は、２つの挿入口２５，２６の間で分離していても良い。

図８（ｅ）に示すパッケージ２０Ｅや図８（ｆ）に示すパッケージ２０Ｆのように、発光素子が収容される部屋２９ａと、受光素子が収容される部屋２９ｂとが独立した構造となるように隔壁２９を設けることもできる。この隔壁２９は、仕切り２７と同様に、表面が導電性被覆２３で覆われ、シールド性を有するので、より高いシールド効果を得ることができる。

図９、図１０に示すように、挿入口２５，２６の周囲の肉厚部２８には、切断用の代（切り代）２８ａを設けることもできる。
図９（ａ）に示すように切り代２８ａをパッケージ２０Ｇの外面側に設けた場合は、図９（ｂ）に示すように切り代２８ａを切断して内面側の導電性被覆２３と外面側の導電性被覆２４とを分離したとき、挿入口２５内が内面側の導電性被覆２３で覆われた構造となる。この場合、挿入口２５の内面を覆う導電性被覆２３が、当該挿入口２５に挿入される光ファイバの金属被覆と電気的に接続されることにより、挿入口２５に挿入される光ファイバの金属被覆と内面側の導電性被覆２３との電気的接続がより強固となる。

図１０（ａ）に示すように切り代２８ａをパッケージ２０Ｈの内面側に設けた場合は、図１０（ｂ）に示すように切り代２８ａを切断して内面側の導電性被覆２３と外面側の導電性被覆２４とを分離したとき、挿入口２６内が外面側の導電性被覆２４で覆われた構造となる。この場合、挿入口２６の内面を覆う導電性被覆２４が、当該挿入口２６に挿入される光ファイバの金属被覆と電気的に接続されることにより、挿入口２６に挿入される光ファイバの金属被覆と外面側の導電性被覆２４との電気的接続がより強固となる。

切り代２８ａの切断は、ニッパー等の簡単な工具で行うことができる。また、導電性被覆２３，２４を設ける前の箱体２１に挿入口２５，２６を設け、めっき等の簡易な方法で箱体２１内外の表面全体に導電性被覆を設けた後、内面側の導電性被覆２３と外面側の導電性被覆２４とを容易に分離して電気的に独立した状態とすることができる。したがって製造工数を削減し、より低コストの製造が可能になる。

また、図９（ｂ）や図１０（ｂ）に示す構造の挿入口２５，２６を形成する方法は、箱体２１に切り代２８ａを設ける方法に限定されるものではない。例えば、図８（ｄ）や図８（ｆ）に示されるように、箱体２１の肉厚部２８に切り代２８ａが設けられていない場合でも、箱体２１内外の表面全体に導電性被覆を設ける際に、挿入口２５，２６および肉厚部２８の周囲に導電性被覆を形成した後に、ヤスリや砥石等を用いて内面側の導電性被覆２３と外面側の導電性被覆２４とが分離するまで肉厚部２８の一部を削り落とす方法を採用することもできる。図９（ｂ）に示す構造の挿入口２５を形成するには、肉厚部２８の外面側の端部が除去される。また、図１０（ｂ）に示す構造の挿入口２６を形成するには、肉厚部２８の内面側の端部が除去される。これにより、製造工数を削減し、より低コストの製造が可能になる。

１０，１１０，１２０，２１０，２２０…光送受信モジュール、１１…ベース基板、１１ａ，１１ｂ…導体パターン、１２，１１１，１２１，２１１，２２１…発光素子、１３，１１２，１２２，２１２，２２２…受光素子、１５，１６…光ファイバ、１５ａ，１６ａ…光ファイバの金属被覆、２０…パッケージ、２１…箱体、２２…開口部、２３，２４…パッケージの導電性被覆、２５，２６…挿入口、２７…仕切り、２８…肉厚部、１１６，１２６，２１６，２２６…トランスインピーダンスアンプ、２１７，２２７…誤差検出器、２１８，２２８…電流源。

Claims (7)

1. ベース基板と、このベース基板上に搭載された発光素子および受光素子と、前記ベース基板上において前記発光素子および受光素子を収納するパッケージと、前記発光素子と光結合された第１の光ファイバと、前記受光素子と光結合された第２の光ファイバとを備えた光送受信モジュールであって、
   前記第１の光ファイバおよび第２の光ファイバは、表面に金属被覆が設けられた金属被覆光ファイバであり、
   前記パッケージは、前記ベース基板に面する側に開口部を有する箱状で、絶縁体からなる箱体と、該箱体の内側の面を被覆する第１の導電性被覆と、該箱体の外側の面を被覆する第２の導電性被覆とから構成され、第１の導電性被覆と第２の導電性被覆とは互いに電気的に独立しており、
   前記ベース基板上には、前記パッケージの第１の導電性被覆と電気的に接続された第１の導体パターンと、前記パッケージの第２の導電性被覆と電気的に接続された第２の導体パターンが設けられ、
   前記パッケージの第１の導電性被覆は、前記第１の光ファイバおよび第２の光ファイバのうちのいずれか一方の光ファイバの金属被覆と電気的に接続され、前記パッケージの第２の導電性被覆は、前記第１の導電性被覆が接続されたものとは異なる他方の光ファイバの金属被覆と電気的に接続されていることを特徴とする光送受信モジュール。
2. 前記パッケージの側面には、前記第１の光ファイバが挿入される第１の挿入口と、前記第２の光ファイバが挿入される第２の挿入口とが設けられ、前記第１の挿入口および第２の挿入口は、それぞれ略Ｕ字状の切り欠きまたは貫通穴からなることを特徴とする請求項１に記載の光送受信モジュール。
3. 前記パッケージは、前記第１の挿入口および前記第２の挿入口の周囲が他の箇所よりも厚さを大きくされていることを特徴とする請求項２に記載の光送受信モジュール。
4. 前記第１の導電性被覆が、前記一方の光ファイバの金属被覆が挿入される側の挿入口の内面まで延びているとともに、前記第２の導電性被覆が、前記他方の光ファイバの金属被覆が挿入される側の挿入口の内面まで延びていることを特徴とする請求項２または３に記載の光送受信モジュール。
5. 前記パッケージには、前記第１の挿入口と前記第２の挿入口との間を隔てる仕切りが設けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の光送受信モジュール。
6. 前記ベース基板上には、前記受光素子で受光した光の信号を増幅するトランスインピーダンスアンプと、発光素子を駆動するバイアス電流を発生させる電流源と、前記受光素子で受光した光の強度を計測し該計測値に基づいて前記電流源によって発生させるバイアス電流の大きさを制御する誤差検出器とを備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光送受信モジュール。
7. 前記バイアス電流は、前記受光素子と光結合された光ファイバの金属被覆を介して当該光送受信モジュールから出力されるとともに、前記発光素子と光結合された光ファイバの金属被覆を介して当該光送受信モジュールに入力され、
   ２つの光送受信モジュールを対にして接続したときに、受光素子で受光した光の信号に基づいて発生されたバイアス電流が、該受光素子に光を送信する側に設けられた他の光送受信モジュールの発光素子を駆動するようになっていることを特徴とする請求項６に記載の光送受信モジュール。

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