JP2015004860A - Optical module - Google Patents

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西山 直樹
Naoki Nishiyama
直樹 西山
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical module enabling miniaturization in a longitudinal direction.SOLUTION: An optical module 1 includes: a circuit board 24 having an optical element 52 mounted thereon; an electric connector 22 which is connected to the circuit board 24; an optical cable 3 which holds an optical fiber 7; an optical coupling member 55 which is fixed onto the circuit board 24 and optically connects the optical element 52 to the optical fiber 7; and a semiconductor 50 for controlling which is electrically connected to the optical element 52. The semiconductor 50 for controlling includes an element 50b for waveform shaping which is arranged outside of the optical coupling member 55. The optical coupling member 55 is mounted on a first face 24a of the circuit board 24. An element 50b for waveform shaping is mounted on a second face 24b on the opposite side to the first face 24a.

Description

本発明は、光素子が搭載された回路基板を有する光モジュールに関する。   The present invention relates to an optical module having a circuit board on which an optical element is mounted.

近年、ネットワーク機器に用いられる光モジュールにおいて、多チャンネル化、高速化、小型化が進んでいる。多チャンネル化、高速化、小型化に対応した光モジュールの一例として、回路基板に設けられ、受光素子と発光素子とからなる光素子と、その光素子に光学的に接続される光ファイバとを備える光モジュールがある(特許文献1参照)。   In recent years, optical modules used in network devices have been increased in number of channels, speed, and size. As an example of an optical module that supports multi-channel, high speed, and miniaturization, an optical element provided on a circuit board, which includes a light receiving element and a light emitting element, and an optical fiber optically connected to the optical element. There is an optical module provided (see Patent Document 1).

特開2011−112898号公報JP 2011-112898 A

特許文献1に開示される光モジュールでは、回路基板上において、制御用半導体と光素子および当該光素子を覆うレンズ部材とが同一面上に配置されている。また、光素子に光学的に接続される光ファイバの断線を防ぐために、光モジュール内に収容される光ファイバにある程度の余長をもたせる必要がある。そのため、光モジュールを長手方向において小型化することが困難である。   In the optical module disclosed in Patent Document 1, a control semiconductor, an optical element, and a lens member covering the optical element are arranged on the same surface on a circuit board. Further, in order to prevent disconnection of the optical fiber optically connected to the optical element, it is necessary to give a certain length to the optical fiber accommodated in the optical module. Therefore, it is difficult to reduce the size of the optical module in the longitudinal direction.

本発明は、長手方向における小型化が可能な光モジュールを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the optical module which can be reduced in size in a longitudinal direction.

上記の目的を達成するために、本発明の光モジュールは、
光素子が搭載された回路基板と、
前記回路基板と接続される電気コネクタと、
光ファイバを保持する光ケーブルと、
前記回路基板上に固定され、前記光素子と前記光ファイバとを光学的に接続する光結合部材と、
前記光素子と電気的に接続される制御用半導体と、を備え、
前記制御用半導体は、前記光結合部材の外部に配置される波形整形用素子を含み、
前記回路基板の第1の面に前記光結合部材が搭載されているとともに、前記第1の面とは反対側の第2の面に前記波形整形用素子が搭載されている。
In order to achieve the above object, the optical module of the present invention comprises:
A circuit board on which an optical element is mounted;
An electrical connector connected to the circuit board;
An optical cable for holding the optical fiber;
An optical coupling member fixed on the circuit board and optically connecting the optical element and the optical fiber;
A control semiconductor electrically connected to the optical element,
The control semiconductor includes a waveform shaping element disposed outside the optical coupling member,
The optical coupling member is mounted on a first surface of the circuit board, and the waveform shaping element is mounted on a second surface opposite to the first surface.

本発明によれば、光モジュールの長手方向における小型化を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the size of the optical module in the longitudinal direction.

本実施形態に係る光モジュールを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the optical module which concerns on this embodiment. 樹脂ハウジング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 resin housing. 金属ハウジングを外した状態を示す図であって、図3(a)は基板を上から見た図であり、図3(b)は基板を下から見た図である。FIGS. 3A and 3B are views showing a state in which the metal housing is removed, and FIG. 3A is a view of the substrate as viewed from above, and FIG. 3B is a view of the substrate as viewed from below. 図4(a)は、図3に示す基板を横から見た図であり、図4(b)は、従来例に係る基板を横から見た図である。4A is a side view of the substrate shown in FIG. 3, and FIG. 4B is a side view of the substrate according to the conventional example. 変形例1の基板を横から見た図である。It is the figure which looked at the board | substrate of the modification 1 from the side. 変形例2の基板を横から見た図である。It is the figure which looked at the board | substrate of the modification 2 from the side. 変形例3の基板の一部拡大断面図である。FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view of a substrate according to modification example 3.

[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本願発明の実施形態に係る光モジュールは、
(1)光素子が搭載された回路基板と、
前記回路基板と接続される電気コネクタと、
光ファイバを保持する光ケーブルと、
前記回路基板上に固定され、前記光素子と前記光ファイバとを光学的に接続する光結合部材と、
前記光素子と電気的に接続される制御用半導体と、を備え、
前記制御用半導体は、前記光結合部材の外部に配置される波形整形用素子を含み、
前記回路基板の第1の面に前記光結合部材が搭載されているとともに、前記第1の面とは反対側の第2の面に前記波形整形用素子が搭載されている。
この構成によれば、回路基板の長さを短くすることができ、光モジュールの長手方向における小型化を実現することができる。
[Description of Embodiment of Present Invention]
First, the contents of the embodiments of the present invention will be listed and described.
An optical module according to an embodiment of the present invention is
(1) a circuit board on which an optical element is mounted;
An electrical connector connected to the circuit board;
An optical cable for holding the optical fiber;
An optical coupling member fixed on the circuit board and optically connecting the optical element and the optical fiber;
A control semiconductor electrically connected to the optical element,
The control semiconductor includes a waveform shaping element disposed outside the optical coupling member,
The optical coupling member is mounted on a first surface of the circuit board, and the waveform shaping element is mounted on a second surface opposite to the first surface.
According to this configuration, the length of the circuit board can be shortened, and downsizing in the longitudinal direction of the optical module can be realized.

(2)前記第2の面において前記波形整形用素子が搭載されている領域は、前記第1の面において前記光結合部材が搭載されている領域の裏側に設けられていることが好ましい。
この構成によれば、回路基板の長さをさらに短くすることができる。
(2) It is preferable that the region where the waveform shaping element is mounted on the second surface is provided on the back side of the region where the optical coupling member is mounted on the first surface.
According to this configuration, the length of the circuit board can be further shortened.

(3)前記光結合部材は、前記第2の面において前記波形整形用素子が搭載されている領域と前記回路基板の厚さ方向において異なる領域に配置されていることが好ましい。
この構成によれば、波形整形用素子からの熱の影響による光結合部材および光素子の特性低下や寿命低下を抑制することができる。
(3) It is preferable that the optical coupling member is disposed in a region different from the region where the waveform shaping element is mounted on the second surface in the thickness direction of the circuit board.
According to this configuration, it is possible to suppress deterioration in characteristics and lifetime of the optical coupling member and the optical element due to the influence of heat from the waveform shaping element.

(4)前記光ケーブルから露出された前記光ファイバを保持し、前記光結合部材と連結される光ファイバ保持部材をさらに備え、
前記第2の面において前記波形整形用素子が搭載されている領域は、前記第1の面において前記光ファイバ保持部材が配置されている領域の裏側に設けられていることが好ましい。
この構成によれば、波形整形用素子からの熱の影響による光結合部材および光素子の特性低下や寿命低下を抑制しつつ、回路基板の長さを短くすることができる。
(4) An optical fiber holding member that holds the optical fiber exposed from the optical cable and is coupled to the optical coupling member,
The region where the waveform shaping element is mounted on the second surface is preferably provided on the back side of the region where the optical fiber holding member is disposed on the first surface.
According to this configuration, it is possible to reduce the length of the circuit board while suppressing deterioration in characteristics and lifetime of the optical coupling member and the optical element due to the influence of heat from the waveform shaping element.

(5)前記回路基板の前記波形整形用素子が搭載されている領域には、前記第1の面と前記第2の面との間を前記回路基板の厚さ方向の一部のみ貫通する貫通ビアホールが設けられていることが好ましい。
この構成によれば、波形整形用素子からの熱の影響による光結合部材および光素子の特性低下や寿命低下を確実に抑制することができる。
(5) In the region where the waveform shaping element of the circuit board is mounted, a through portion that penetrates only a part of the circuit board in the thickness direction between the first surface and the second surface. A via hole is preferably provided.
According to this configuration, it is possible to reliably suppress deterioration in characteristics and lifetime of the optical coupling member and the optical element due to the influence of heat from the waveform shaping element.

[本願発明の実施形態の詳細]
以下、添付図面を参照して、本発明の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同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent elements will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

図1に示す光モジュール1は、光通信技術などにおいて信号(データ)の伝送に用いられるものであり、接続先のパソコンなどといった電子機器に電気的に接続され、入出力される電気信号を光信号に変換して光信号を伝送するものである。   An optical module 1 shown in FIG. 1 is used for transmission of signals (data) in optical communication technology and the like, and is electrically connected to an electronic device such as a personal computer to be connected to input / output electric signals. An optical signal is transmitted after being converted into a signal.

図1に示すように、光モジュール1は、光ケーブル3と、コネクタモジュール5とを備えている。光モジュール1では、単芯或いは多芯の光ケーブル3の末端がコネクタモジュール5に取り付けられて構成されている。以下、必要に応じて、電気コネクタ22側を光モジュール1の前方側とし、光ケーブル3側を後方側として説明する。   As shown in FIG. 1, the optical module 1 includes an optical cable 3 and a connector module 5. The optical module 1 is configured by attaching the end of a single-core or multi-core optical cable 3 to a connector module 5. Hereinafter, the electrical connector 22 side will be described as the front side of the optical module 1, and the optical cable 3 side will be described as the rear side as necessary.

光ケーブル3は、図1および図2に示されるように、複数本(ここでは4本)の光ファイバ心線(光ファイバの一例)7と、この光ファイバ心線7を被覆する樹脂製の外被9と、光ファイバ心線7と外被9との間に介在された極細径の抗張力繊維11と、外被9と抗張力繊維11との間に介在された金属編組13とを有している。光ケーブル3では、光ファイバ心線7、抗張力繊維11、金属編組13及び外被9が、その中心から径方向の外側に向けてこの順に配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the optical cable 3 includes a plurality (four in this case) of optical fiber cores (an example of an optical fiber) 7 and a resin outer sheath that covers the optical fiber cores 7. A sheath 9, an ultrafine-diameter tensile strength fiber 11 interposed between the optical fiber core 7 and the outer sheath 9, and a metal braid 13 interposed between the outer sheath 9 and the tensile strength fiber 11. Yes. In the optical cable 3, the optical fiber core wire 7, the tensile strength fiber 11, the metal braid 13, and the jacket 9 are arranged in this order from the center toward the outside in the radial direction.

光ファイバ心線7は、コアとクラッドが石英ガラスである光ファイバ(AGF:All Glass Fiber)、クラッドが硬質プラスチックからなる光ファイバ(HPCF:Hard Plastic Clad Fiber)等を用いることができる。ガラスのコア径が80μmの細径HPCFを用いると、光ファイバ心線7が小径に曲げられても破断しにくい。外被9は、ノンハロゲン難燃性樹脂である例えばPVC(polyvinylchloride)から形成されている。外被9の外径は、4.2mm程度である。抗張力繊維11は、例えばアラミド繊維であり、束状に集合された状態で光ケーブル3に内蔵されている。   As the optical fiber core 7, an optical fiber (AGF: All Glass Fiber) whose core and clad are quartz glass, an optical fiber (HPCF: Hard Plastic Clad Fiber) whose clad is made of hard plastic, or the like can be used. When a thin HPCF having a glass core diameter of 80 μm is used, it is difficult to break even if the optical fiber core wire 7 is bent to a small diameter. The jacket 9 is made of, for example, PVC (polyvinylchloride) which is a non-halogen flame retardant resin. The outer diameter of the jacket 9 is about 4.2 mm. The tensile strength fiber 11 is an aramid fiber, for example, and is built in the optical cable 3 in a bundled state.

金属編組13は、例えば平角線の錫めっき導線から形成されており、編組密度が70%以上、編み角度が45°〜60°である。金属編組13の外径は、0.05mm程度である。   The metal braid 13 is made of, for example, a rectangular tin-plated lead wire, and has a braid density of 70% or more and a knitting angle of 45 ° to 60 °. The outer diameter of the metal braid 13 is about 0.05 mm.

コネクタモジュール5は、ハウジング20と、ハウジング20の前端(先端)側に設けられる電気コネクタ22と、ハウジング20に収容される回路基板24(図3参照)とを備えている。   The connector module 5 includes a housing 20, an electrical connector 22 provided on the front end (tip) side of the housing 20, and a circuit board 24 (see FIG. 3) accommodated in the housing 20.

ハウジング20は、金属ハウジング(ハウジングの一例)26と、樹脂ハウジング28とから構成されている。金属ハウジング26は、収容部材30と、収容部材30の後端部に連結され、光ケーブル3を固定する固定部材32(ケーブル固定部の一例)とから構成されている。   The housing 20 includes a metal housing (an example of a housing) 26 and a resin housing 28. The metal housing 26 includes an accommodation member 30 and a fixing member 32 (an example of a cable fixing portion) that is connected to the rear end portion of the accommodation member 30 and fixes the optical cable 3.

収容部材30は、断面が略矩形形状を呈する筒状の中空部材であり、その内部に回路基板24等が収容されている。収容部材30の前端側には、電気コネクタ22が設けられ、収容部材30の後端側には、固定部材32が連結される。外被9を剥いだ後、光ケーブル3の光ファイバ心線7を収容部材30の内部に挿通させるとともに、固定部材32と金属編組13とがはんだにより接合されることにより、収容部材30に光ケーブル3が保持固定される。   The accommodating member 30 is a cylindrical hollow member having a substantially rectangular cross section, and the circuit board 24 and the like are accommodated therein. An electrical connector 22 is provided on the front end side of the housing member 30, and a fixing member 32 is connected to the rear end side of the housing member 30. After peeling off the jacket 9, the optical fiber core 7 of the optical cable 3 is inserted into the housing member 30, and the fixing member 32 and the metal braid 13 are joined by solder, whereby the optical cable 3 is connected to the housing member 30. Is fixed.

樹脂ハウジング28は、例えばポリカーボネートなどの樹脂材料から形成されており、金属ハウジング26を覆っている。樹脂ハウジング28は、外装ハウジング44と、外装ハウジング44と連結するブーツ46とを有している。外装ハウジング44は、収容部材30の外面を覆うように設けられている。ブーツ46は、外装ハウジング44の後端部に連結され、金属ハウジング26の固定部材32を覆っている。   The resin housing 28 is made of, for example, a resin material such as polycarbonate and covers the metal housing 26. The resin housing 28 includes an exterior housing 44 and a boot 46 connected to the exterior housing 44. The exterior housing 44 is provided so as to cover the outer surface of the housing member 30. The boot 46 is connected to the rear end portion of the exterior housing 44 and covers the fixing member 32 of the metal housing 26.

電気コネクタ22は、接続対象(パソコンなど)に挿入され、接続対象と電気的に接続される部分である。電気コネクタ22は、ハウジング20の前端側に配置されており、ハウジング20から前方に突出している。電気コネクタ22は、接触子22aにより回路基板24に電気的に接続されている。   The electrical connector 22 is a part that is inserted into a connection target (such as a personal computer) and is electrically connected to the connection target. The electrical connector 22 is disposed on the front end side of the housing 20 and protrudes forward from the housing 20. The electrical connector 22 is electrically connected to the circuit board 24 by a contact 22a.

回路基板24は、金属ハウジング26(収容部材30)の内部に収容されている。図3に示すように、回路基板24は、平面視で略矩形形状を呈しており、所定の厚みを有している。回路基板24は、例えば、ガラスエポキシ基板、セラミック基板などの絶縁基板であり、その表面又は内部には、金(Au)、アルミ(Al)又は銅(Cu)などにより回路配線が形成されている。回路基板24の上面24a(第2の面の一例)および下面24b(第1の面の一例)には、制御用半導体50と、受発光素子52(光素子の一例)とがそれぞれ搭載されている。回路基板24は、制御用半導体50と受発光素子52とを電気的に接続している。   The circuit board 24 is accommodated in the metal housing 26 (accommodating member 30). As shown in FIG. 3, the circuit board 24 has a substantially rectangular shape in a plan view and has a predetermined thickness. The circuit substrate 24 is an insulating substrate such as a glass epoxy substrate or a ceramic substrate, and circuit wiring is formed on the surface or inside thereof by gold (Au), aluminum (Al), copper (Cu), or the like. . On the upper surface 24a (an example of the second surface) and the lower surface 24b (an example of the first surface) of the circuit board 24, a control semiconductor 50 and a light emitting / receiving element 52 (an example of an optical element) are respectively mounted. Yes. The circuit board 24 electrically connects the control semiconductor 50 and the light emitting / receiving element 52.

制御用半導体50は、駆動IC(Integrated Circuit)50aや波形整形器であるCDR(Clock Data Recovery)装置50b(波形整形用素子の一例)などを含んでいる。図3(b)に示すように、駆動IC50aは、回路基板24の下面24bに配置され、電気コネクタ22と電気的に接続されている。一方、CDR装置50bは、図3(a)に示すように、回路基板24の上面24aに配置され、電気コネクタ22と電気的に接続されている。   The control semiconductor 50 includes a drive IC (Integrated Circuit) 50a, a CDR (Clock Data Recovery) device 50b which is a waveform shaper (an example of a waveform shaping element), and the like. As shown in FIG. 3B, the drive IC 50 a is disposed on the lower surface 24 b of the circuit board 24 and is electrically connected to the electrical connector 22. On the other hand, the CDR device 50b is disposed on the upper surface 24a of the circuit board 24 and is electrically connected to the electrical connector 22 as shown in FIG.

受発光素子52は、複数(ここでは2つ)の発光素子52aと、複数(ここでは2つ)の受光素子52bとを含んで構成されている。図4(a)に示すように、発光素子52a及び受光素子52bは、回路基板24の下面24bにおいて駆動IC50aの後端側に配置されている。また、本例においては、駆動IC50aおよび受発光素子52は、回路基板24上において、CDR装置50bが配置された位置の裏側に配置されている。発光素子52aとしては、例えば、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)、レーザダイオード(LD:Laser Diode)、面発光レーザ(VCSEL:Vertical Cavity Surface Emitting LASER)などを用いることができる。受光素子52bとしては、例えば、フォトダイオード(PD:Photo Diode)などを用いることができる。   The light receiving / emitting element 52 includes a plurality (here, two) of light emitting elements 52a and a plurality (here, two) of light receiving elements 52b. As shown in FIG. 4A, the light emitting element 52 a and the light receiving element 52 b are arranged on the rear end side of the driving IC 50 a on the lower surface 24 b of the circuit board 24. In this example, the driving IC 50a and the light emitting / receiving element 52 are arranged on the circuit board 24 on the back side of the position where the CDR device 50b is arranged. As the light emitting element 52a, for example, a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode), a laser diode (LD: Laser Diode), a surface emitting laser (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting LASER), or the like can be used. For example, a photodiode (PD) can be used as the light receiving element 52b.

受発光素子52は、光ケーブル3の光ファイバ心線7と光学的に接続されている。図3(b)に示すように、回路基板24の下面24bには、受発光素子52及び駆動IC50aを覆うようにレンズアレイ部品55(光結合部材の一例)が配置されている。すなわち、図4(a)に示すように、駆動IC50aおよび受発光素子52と同様に、レンズアレイ部品55も、回路基板24上において、CDR装置50bが配置された位置の裏側に配置されている。レンズアレイ部品55には、発光素子52aから出射された光、又は、光ファイバ心線7から出射された光を反射させる反射部55aが設けられている。レンズアレイ部品55は、光の入射部および出射部に、入射光を平行光とし、平行光を集光して出射するコリメートレンズを備えることが好ましい。このようなレンズアレイ部品55は、樹脂の射出成形により、一体に構成することができる。   The light emitting / receiving element 52 is optically connected to the optical fiber core wire 7 of the optical cable 3. As shown in FIG. 3B, a lens array component 55 (an example of an optical coupling member) is disposed on the lower surface 24b of the circuit board 24 so as to cover the light emitting / receiving element 52 and the driving IC 50a. That is, as shown in FIG. 4A, like the driving IC 50a and the light emitting / receiving element 52, the lens array component 55 is also arranged on the circuit board 24 behind the position where the CDR device 50b is arranged. . The lens array component 55 is provided with a reflection portion 55a that reflects the light emitted from the light emitting element 52a or the light emitted from the optical fiber core wire 7. It is preferable that the lens array component 55 includes collimating lenses that convert the incident light into parallel light and collect and emit the parallel light at the light incident portion and the light emission portion. Such a lens array component 55 can be integrally formed by resin injection molding.

光ファイバ心線7の末端(前端側)にはコネクタ部品54(光ファイバ保持部材の一例)が取り付けられており、このコネクタ部品54がレンズアレイ部品55の後端側に結合されている。これにより、光ファイバ心線7と受発光素子52とが光学的に接続される。   A connector part 54 (an example of an optical fiber holding member) is attached to the end (front end side) of the optical fiber core wire 7, and this connector part 54 is coupled to the rear end side of the lens array part 55. Thereby, the optical fiber core wire 7 and the light emitting / receiving element 52 are optically connected.

図4(b)は、従来例に係る回路基板124を示す。従来例に係る回路基板124においては、受発光素子52、駆動IC50aおよびCDR装置50bは、すべて上面124a側に並列されている。そのため、このような従来例に係る回路基板124の長手方向の長さL2は、図4(a)に示す本実施形態に係る回路基板24の長手方向の長さL1よりも長く設定する必要がある。   FIG. 4B shows a circuit board 124 according to a conventional example. In the circuit board 124 according to the conventional example, the light emitting / receiving element 52, the driving IC 50a, and the CDR device 50b are all arranged in parallel on the upper surface 124a side. Therefore, the length L2 in the longitudinal direction of the circuit board 124 according to the conventional example needs to be set longer than the length L1 in the longitudinal direction of the circuit board 24 according to the present embodiment shown in FIG. is there.

上記構成を有する光モジュール1では、電気コネクタ22から電気信号を入力し、回路基板24の配線を介して制御用半導体50に電気信号が入力される。制御用半導体50に入力された電気信号は、レベルの調整やCDR装置50bにより波形整形などが行われた後に、制御用半導体50から回路基板24の配線を介して受発光素子52に出力される。電気信号を入力した受発光素子52では、電気信号を光信号に変換し、発光素子52aから光ファイバ心線7に光信号を出射する。   In the optical module 1 having the above configuration, an electrical signal is input from the electrical connector 22, and the electrical signal is input to the control semiconductor 50 through the wiring of the circuit board 24. The electrical signal input to the control semiconductor 50 is output from the control semiconductor 50 to the light emitting / receiving element 52 via the wiring of the circuit board 24 after the level is adjusted and the waveform shaping is performed by the CDR device 50b. . The light emitting / receiving element 52 that receives the electric signal converts the electric signal into an optical signal, and emits the optical signal from the light emitting element 52 a to the optical fiber core wire 7.

また、光ケーブル3で伝送された光信号は、受光素子52bに入射される。受光素子52bでは、入射された光信号を電気信号に変換し、この電気信号を回路基板24の配線を介して制御用半導体50に出力する。制御用半導体50では、電気信号に所定の処理を施した後、電気コネクタ22にその電気信号を出力する。   Further, the optical signal transmitted through the optical cable 3 is incident on the light receiving element 52b. The light receiving element 52 b converts the incident optical signal into an electrical signal, and outputs the electrical signal to the control semiconductor 50 via the wiring of the circuit board 24. In the control semiconductor 50, the electrical signal is output to the electrical connector 22 after predetermined processing is performed on the electrical signal.

以上説明したように、本実施形態では、回路基板24の下面24bにレンズアレイ部品55および受発光素子52が搭載されるとともに、下面24bとは反対側の上面24aにCDR装置50bが搭載されている。このようにレンズアレイ部品55とCDR装置50bとが回路基板24の異なる面上に搭載されることで回路基板24上のスペースを有効利用でき、従来例の回路基板124に比べて回路基板24の長さを短くすることができる。そのため、回路基板24が収容されるハウジング20が短尺化され、光モジュール1の長手方向における小型化を実現することができる。   As described above, in the present embodiment, the lens array component 55 and the light emitting / receiving element 52 are mounted on the lower surface 24b of the circuit board 24, and the CDR device 50b is mounted on the upper surface 24a opposite to the lower surface 24b. Yes. As described above, the lens array component 55 and the CDR device 50b are mounted on different surfaces of the circuit board 24, so that the space on the circuit board 24 can be effectively used. The length can be shortened. Therefore, the housing 20 in which the circuit board 24 is accommodated is shortened, and the optical module 1 can be downsized in the longitudinal direction.

また、回路基板24の上面24aにおいてCDR装置50bが搭載されている領域は、下面24bにおいてレンズアレイ部品55が搭載されている領域の裏側に設けられている。これにより、回路基板24をさらに短尺化することができる。   The region where the CDR device 50b is mounted on the upper surface 24a of the circuit board 24 is provided behind the region where the lens array component 55 is mounted on the lower surface 24b. Thereby, the circuit board 24 can be further shortened.

図5は、変形例1の回路基板224を横から見た図である。この変形例1では、回路基板224の下面224bにおいてレンズアレイ部品55および受発光素子52が搭載されている領域が、上面224aにおいてCDR装置50bが搭載されている領域に対して、回路基板224の長手方向(図5の左右方向)において、例えば回路基板224の後端側にずれている。すなわち、レンズアレイ部品55および受発光素子52は、回路基板224の上面224aにおいてCDR装置50bが搭載されている領域と回路基板224の厚さ方向において異なる領域に配置されている。この場合も、回路基板224の長手方向の長さL3は、図4(b)に示す従来例に係る回路基板124の長手方向の長さL2よりも短くなる。   FIG. 5 is a side view of the circuit board 224 of the first modification. In the first modification, the area where the lens array component 55 and the light emitting / receiving element 52 are mounted on the lower surface 224b of the circuit board 224 is different from the area where the CDR device 50b is mounted on the upper surface 224a. In the longitudinal direction (left-right direction in FIG. 5), for example, the circuit board 224 is shifted to the rear end side. In other words, the lens array component 55 and the light emitting / receiving element 52 are arranged on the upper surface 224a of the circuit board 224 in different areas in the thickness direction of the circuit board 224 from the area where the CDR device 50b is mounted. Also in this case, the length L3 in the longitudinal direction of the circuit board 224 is shorter than the length L2 in the longitudinal direction of the circuit board 124 according to the conventional example shown in FIG.

一般に、駆動IC50aと比べて、CDR装置50bは動作時の発熱量が大きい。そのため、変形例1においては、図5のように、回路基板224において、CDR装置50bが配置された領域の裏側にはレンズアレイ部品55および受発光素子52を配置しないようにしている。これにより、CDR装置50bから排出される熱が回路基板224を介してレンズアレイ部品55および受発光素子52へ伝わることを抑制できる。そのため、従来の回路基板124よりも回路基板224の長さを短くして光モジュール1を小型化させつつ、CDR装置50bからの熱の影響によるレンズアレイ部品55および受発光素子52の特性低下や寿命低下を防止することができる。   In general, the CDR device 50b generates a larger amount of heat during operation than the drive IC 50a. Therefore, in the first modification, as shown in FIG. 5, the lens array component 55 and the light emitting / receiving element 52 are not arranged on the back side of the region where the CDR device 50b is arranged on the circuit board 224. Thereby, it is possible to suppress the heat discharged from the CDR device 50 b from being transmitted to the lens array component 55 and the light emitting / receiving element 52 via the circuit board 224. For this reason, the length of the circuit board 224 is made shorter than that of the conventional circuit board 124 to reduce the size of the optical module 1, and the characteristics of the lens array component 55 and the light emitting / receiving element 52 are deteriorated due to the influence of heat from the CDR device 50 b. It is possible to prevent a decrease in life.

図6は、変形例2の回路基板324を横から見た図である。この変形例2では、回路基板324の上面324aに搭載されているCDR装置50bは、下面324bにおいてレンズアレイ部品55と接続されるコネクタ部品54が配置される領域の裏側に設けられている。この場合も、回路基板324の長手方向の長さL4は、図4(b)に示す従来例に係る回路基板124の長手方向の長さL2よりも短くなる。   FIG. 6 is a side view of the circuit board 324 according to the second modification. In the second modification, the CDR device 50b mounted on the upper surface 324a of the circuit board 324 is provided on the back side of the region where the connector component 54 connected to the lens array component 55 is disposed on the lower surface 324b. Also in this case, the length L4 in the longitudinal direction of the circuit board 324 is shorter than the length L2 in the longitudinal direction of the circuit board 124 according to the conventional example shown in FIG.

コネクタ部品54は光ファイバ心線7を保持してレンズアレイ部品55と連結される部材であるが、レンズアレイ部品55や受発光素子52と比べて、CDR装置50bからの熱の影響をそれほど考慮する必要はない。そのため、図6の構成によれば、変形例1と同様にCDR装置50bからの熱の影響によるレンズアレイ部品55および受発光素子52の特性低下や寿命低下を抑制しながら、従来例の回路基板124や変形例1の回路基板224よりも回路基板324の長さを短くして光モジュール1をさらに小型化させることができる。   The connector part 54 is a member that holds the optical fiber core wire 7 and is connected to the lens array part 55. However, compared with the lens array part 55 and the light emitting / receiving element 52, the influence of heat from the CDR device 50 b is much considered. do not have to. Therefore, according to the configuration of FIG. 6, as in the first modification, the circuit board of the conventional example is suppressed while suppressing deterioration in characteristics and lifetime of the lens array component 55 and the light emitting / receiving element 52 due to the influence of heat from the CDR device 50 b. The length of the circuit board 324 can be made shorter than that of the circuit board 224 of 124 or Modification 1, and the optical module 1 can be further miniaturized.

図7は、変形例3の回路基板424の一部拡大断面図である。図7に示すように、回路基板424は、例えば8層の多層状に形成されている。この回路基板424には、層間接続のための複数の貫通ビアホール25a,25bが設けられている。貫通ビアホール25aは、CDR装置50bが配置される領域以外の領域に設けられており、回路基板424の上面424aから下面424bにかけて全層を貫通している。一方、貫通ビアホール25bは、CDR装置50bが配置される領域の回路基板424に設けられている。この貫通ビアホール25bは、回路基板424の上面424a側の例えば4層を貫通するものと下面424b側の例えば4層を貫通するものとが交互に設けられている。すなわち、回路基板424のCDR装置50bが搭載されている領域には、上面424aと下面424bとの間を回路基板424の厚さ方向の一部のみ貫通する貫通ビアホール25bが設けられている。   FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view of the circuit board 424 of the third modification. As shown in FIG. 7, the circuit board 424 is formed in, for example, an eight-layered shape. The circuit board 424 is provided with a plurality of through via holes 25a and 25b for interlayer connection. The through via hole 25a is provided in a region other than the region where the CDR device 50b is disposed, and penetrates all layers from the upper surface 424a to the lower surface 424b of the circuit board 424. On the other hand, the through via hole 25b is provided in the circuit board 424 in a region where the CDR device 50b is disposed. The through via holes 25b are alternately provided with those that pass through, for example, four layers on the upper surface 424a side of the circuit board 424 and those that pass through, for example, four layers on the lower surface 424b side. In other words, in the region of the circuit board 424 where the CDR device 50b is mounted, a through via hole 25b penetrating only a part of the circuit board 424 in the thickness direction is provided between the upper surface 424a and the lower surface 424b.

CDR装置50bで生じた熱は、貫通ビアホール25bを介して回路基板424の下面424b側に伝わることとなる。しかし、貫通ビアホール25bは上面424aから下面424bにかけて全層を貫通しているものではないため、レンズアレイ部品55および受発光素子52が配置された下面424b側には熱が直接伝わらないような構造となっている。   The heat generated in the CDR device 50b is transferred to the lower surface 424b side of the circuit board 424 through the through via hole 25b. However, since the through via hole 25b does not penetrate all layers from the upper surface 424a to the lower surface 424b, a structure in which heat is not directly transmitted to the lower surface 424b side where the lens array component 55 and the light emitting / receiving element 52 are disposed. It has become.

この構成によれば、回路基板424を一定長以下に維持しながらも、CDR装置50bからの熱の影響によるレンズアレイ部品55および受発光素子52の特性低下や寿命低下を確実に抑制することができる。   According to this configuration, while maintaining the circuit board 424 at a certain length or less, it is possible to reliably suppress deterioration in characteristics and lifetime of the lens array component 55 and the light emitting / receiving element 52 due to the influence of heat from the CDR device 50b. it can.

以上、本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。   While the invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.

1:光モジュール
3:光ケーブル
5:コネクタモジュール
7:光ファイバ心線(光ファイバの一例)
9:外被
11:抗張力繊維
13:金属編組
20:ハウジング
22:電気コネクタ
24:回路基板
26:金属ハウジング
28:樹脂ハウジング
30:収容部材
32:固定部材
50:制御用半導体
50a:駆動IC
50b:CDR装置(波形整形用素子の一例)
52:受発光素子(光素子の一例)
54:コネクタ部品(光ファイバ保持部材の一例)
55:レンズアレイ部品(光結合部材の一例)
L1〜L4:回路基板の長さ
1: Optical module 3: Optical cable 5: Connector module 7: Optical fiber core wire (an example of an optical fiber)
9: Jacket 11: Tensile fiber 13: Metal braid 20: Housing 22: Electrical connector 24: Circuit board 26: Metal housing 28: Resin housing 30: Housing member 32: Fixing member 50: Semiconductor for control 50a: Drive IC
50b: CDR device (an example of a waveform shaping element)
52: Light emitting / receiving element (an example of an optical element)
54: Connector component (an example of an optical fiber holding member)
55: Lens array component (an example of an optical coupling member)
L1 to L4: Length of circuit board

Claims (5)

光素子が搭載された回路基板と、
前記回路基板と接続される電気コネクタと、
光ファイバを保持する光ケーブルと、
前記回路基板上に固定され、前記光素子と前記光ファイバとを光学的に接続する光結合部材と、
前記光素子と電気的に接続される制御用半導体と、を備え、
前記制御用半導体は、前記光結合部材の外部に配置される波形整形用素子を含み、
前記回路基板の第1の面に前記光結合部材が搭載されているとともに、前記第1の面とは反対側の第2の面に前記波形整形用素子が搭載されている、光モジュール。
A circuit board on which an optical element is mounted;
An electrical connector connected to the circuit board;
An optical cable for holding the optical fiber;
An optical coupling member fixed on the circuit board and optically connecting the optical element and the optical fiber;
A control semiconductor electrically connected to the optical element,
The control semiconductor includes a waveform shaping element disposed outside the optical coupling member,
An optical module in which the optical coupling member is mounted on a first surface of the circuit board, and the waveform shaping element is mounted on a second surface opposite to the first surface.
前記第2の面において前記波形整形用素子が搭載されている領域は、前記第1の面において前記光結合部材が搭載されている領域の裏側に設けられている、請求項1に記載の光モジュール。   2. The light according to claim 1, wherein the region on which the waveform shaping element is mounted on the second surface is provided on the back side of the region on which the optical coupling member is mounted on the first surface. module. 前記光結合部材は、前記第2の面において前記波形整形用素子が搭載されている領域と前記回路基板の厚さ方向において異なる領域に配置されている、請求項1に記載の光モジュール。   2. The optical module according to claim 1, wherein the optical coupling member is disposed in a region different from a region where the waveform shaping element is mounted on the second surface in a thickness direction of the circuit board. 前記光ケーブルから露出された前記光ファイバを保持し、前記光結合部材と連結される光ファイバ保持部材をさらに備え、
前記第2の面において前記波形整形用素子が搭載されている領域は、前記第1の面において前記光ファイバ保持部材が配置されている領域の裏側に設けられている、請求項3に記載の光モジュール。
Holding the optical fiber exposed from the optical cable, further comprising an optical fiber holding member coupled to the optical coupling member;
The region where the waveform shaping element is mounted on the second surface is provided on the back side of the region where the optical fiber holding member is disposed on the first surface. Optical module.
前記回路基板の前記波形整形用素子が搭載されている領域には、前記第1の面と前記第2の面との間を前記回路基板の厚さ方向の一部のみ貫通する貫通ビアホールが設けられている、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の光モジュール。   A through via hole that penetrates only a part in the thickness direction of the circuit board is provided between the first surface and the second surface in a region of the circuit board where the waveform shaping element is mounted. The optical module according to claim 1, wherein the optical module is provided.
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