JP2016004265A - 光モジュール及び光トランシーバ - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造であって且つ信頼性の高い光モジュール及び光トランシーバを提供する。【解決手段】光モジュール１０Ａは、モジュール基板１０ｂと、モジュール基板１０ｂに実装されるＶＣＳＥＬ１０ｅと、モジュール基板１０ｂに実装されるモニタ用フォトダイオード１０ｆと、モジュール基板１０ｂ上に搭載され、ＶＣＳＥＬ１０ｅ及びモニタ用フォトダイオード１０ｆをその内部に収納する樹脂体１０ａとを備えている。樹脂体１０ａは、モジュール基板１０ｂに対して４５度の角度を成してＶＣＳＥＬ１０ｅから入射される光ビームの内面全反射を引き起こす界面２９ａを有し、界面２９ａは、モニタ用フォトダイオード１０ｆに向かう一部の光ビームを屈折させる突起２９ｃを少なくとも１つ含んでいる。【選択図】図５

Description

本発明は、反射ミラー上にビームスプリッタを設けた光モジュール及び光トランシーバに関し、特にＶＣＳＥＬ（垂直共振型面発光レーザ）が出射する光の光軸を反射ミラー上で略直角に曲げるように構成されている光モジュール及び光トランシーバに関する。

ＶＣＳＥＬの出射光強度をモニタするため、参照面上に実装されたＶＣＳＥＬの出射光を分岐し、当該分岐光を用いる技術が知られている。特許文献１〜３は、このような技術を開示する。

特開２０１２−１９４３７２号公報 特開２００７−１７１４２７号公報 米国特許出願公開第２００９／０１５４８７７号明細書

しかしながら、従来の技術では、同じく参照面上に実装されたモニタ用フォトダイオードに向かって分岐光を導くための構造が複雑になってしまっていた。

そこで、本発明は、簡易な構造であって且つ信頼性の高い光モジュール及び光トランシーバを提供することを目的とする。

本発明は、その一側面として、光モジュールに関する。この光モジュールは、基板と、基板に実装される半導体レーザダイオード（例えばＶＣＳＥＬ）と、基板に実装されるモニタ用フォトダイオードと、基板上に搭載され、半導体レーザダイオード及びモニタ用フォトダイオードをその内部に収納する樹脂体と、を備えている。樹脂体は、基板に対して４５度の角度を成して半導体レーザダイオードから入射される光ビームの内面全反射を引き起こすミラー面を有している。また、ミラー面は、モニタ用フォトダイオードに向かう一部の光ビームを屈折させる突起を少なくとも１つ含んでいる。

本発明は、別の側面として、光トランシーバに関する。この光トランシーバは、中央に開口を有する回路基板と、外部の光コネクタを受け入れるための光レセプタクルと、複数の光源を有し、回路基板の開口に配置され且つフレキシブル配線（ＦＰＣ）基板により回路基板に電気的に接続される光モジュールと、光源を光レセプタクルに結合させる複数の内蔵光ファイバと、を備えている。この光モジュールは、モジュール基板と、複数の光源としてモジュール基板に実装される複数の発光デバイス（例えばＶＣＳＥＬ）と、モジュール基板上で複数の発光デバイスに隣接して配置される複数のモニタ用フォトダイオードと、モジュール基板上に搭載され、発光デバイス及びモニタ用フォトダイオードをその内部に収納する樹脂体と、を備えている。樹脂体は、発光デバイスから樹脂体の一端に結合される内蔵光ファイバに向かって出射される光ビームを反射するミラー面を有し、このミラー面は、モニタ用フォトダイオードに向かって一部の光ビームを屈折させる。

本発明によれば、簡易な構造であって且つ信頼性の高い光モジュール及び光トランシーバを提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る光モジュールを実装した光トランシーバの内部を示す斜視図である。 図２は、光モジュールの斜視図である。 図３（ａ）は、光モジュールの樹脂体を正面上方から視た図であり、図３（ｂ）は、光モジュールの樹脂体を正面下方から視た図である。 図４は、光モジュールの内部を示す平面図である。 図５は、光モジュールの縦断面図であり、ＶＣＳＥＬからモニタ用フォトダイオードへの光軸と、ＶＣＳＥＬから外部の光ファイバへの光軸とを模式的に示す図である。 図６は、ＶＣＳＥＬからの光を屈折させるための突起（blip）の周辺構造を拡大して示す図である。 図７（ａ），（ｂ）は、溝の位置の模式的に示す表である。 図８は、本発明の一変形例に係る光モジュールの縦断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一又は類似する要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る光トランシーバ１００の内部を示す斜視図である。図１に示す光トランシーバは、いわゆるＣＦＰ（Centum gigabit Form Factor Pluggable）光トランシーバであり、その詳細な寸法や電気的及び光学的な仕様についてはＭＳＡ（Multi-Source Agreements）により定義されている。光トランシーバ１００は、回路基板１０１上に電子回路を備え、またフロントパネル１０３内に光コンポーネントの１つとして光レセプタクル１０２を備えている。光レセプタクル１０２は、いわゆるＭＴコネクタに準拠するものであり、内部では複数の光ファイバＦを固定し、フロントパネル１０３側に所定の空間を有している。この空間には、外部のＭＴコネクタ（光コネクタ）が挿入され、外部の複数の光ファイバと内部の複数の光ファイバが光結合する。

回路基板１０１は、光トランシーバ１００の後端に設けられたプラグ基板１０５とは独立した基板として設けられている。なお、以下では、説明の便宜上、「前」、「後」、「上」及び「下」と方向を定めて説明を行うが、これらの方向は、単なる説明の便宜上のものであって、本発明の範囲を限定するものではない。プラグ基板１０５は、光トランシーバ１００が設置されるホスト基板に設けられた電気コネクタに接続するためのプラグ１０５ａを有している。光トランシーバ１００は、回路基板１０１の両側に固定用バー１０８を更に備えている。固定用バー１０８の後端は、光トランシーバ１００がホストコンピュータと接続された後、ノブ１０３ａを回すことにより、ホストシステムの電気コネクタに設けられたネジ穴に固定される。これにより、光トランシーバ１００は、ホストシステムとの間で電気的通信が実現される。

光トランシーバ１００は、更に複数の光モジュール１０Ａ，１０Ｂ及び１０Ｃを備えている。光モジュール１０Ａ〜１０Ｃは、回路基板１０１の中央に設けられた開口１０６内に設置される。光モジュール１０Ａ〜１０Ｃは、複数の内蔵光ファイバＦにより、各ＭＴコネクタ１１Ａ〜１１Ｃを介して、光レセプタクル１０２に光学的に結合される。なお、図１では、一部の図示を省略している。光モジュール１０Ａ〜１０Ｃは、回路基板１０１とは独立したモジュールであり、各フレキシビルプリント回路基板（以下「ＦＰＣ基板」とも記す）１２Ａ，１２Ｂ及び１２Ｃを介して、回路基板１０１に電気的に接続される。ＦＰＣ基板１２Ａ〜１２Ｃは、ＭＴコネクタ１１Ａ〜１１Ｃによって引き起こされる応力を効率的に吸収する。回路基板１０１は、多くのフック１０１ｂを更に備えている。内蔵光ファイバＦは、これらフック１０１ｂによって留められることによりハウジング内で配列される。回路基板１０１は、その周辺に弾性ガスケット１０１ａによって取り囲まれており、ハウジングの内部を電気的にシールドする。なお、図１は、光部材及び電気部材が実装された下ハウジングのみを開示している。この下ハウジングに弾性ガスケット１０１ａが両者の間に位置するように上部ハウジングを被せることにより、ハウジングの内部が効果的にシールドされる。

図２は、サブモジュールである光モジュール１０Ａを示す斜視図であり、説明を容易にするため、ＭＴコネクタ１１ＡとＦＰＣ基板１２Ａとを省略している。光モジュール１０Ａは、図２に示すように、樹脂体１０ａと、モジュール基板１０ｂとを備えている。モジュール基板１０ｂ上には、樹脂体１０ａが搭載されており、また光学デバイスや電気デイバスが実装されている。樹脂体１０ａは、モジュール基板１０ｂ上の光学デバイスや電子デバイスを覆う。モジュール基板１０ｂは、その後端側に一列に配置された複数の端子１０ｃと、端子１０ｃを樹脂体１０ａ内の各種デバイスに電気的に接続する配線１０ｄとを有している。光モジュール１０Ａは、モジュール基板１０ｂの上下両面に形成される端子１０ｃに接続されるＦＰＣ基板１２Ａを介して回路基板１０１に電気的に結合される。この場合、モジュール基板１０ｂは、上面、下面及び中間面を相互接続する多層回路基板の一種を用いてもよい。端子１０ｃは、ＦＰＣ基板１２Ａが接続される上下両面に形成される。光モジュール１０Ｂ及び１０Ｃは、上記で又は以下で述べる光モジュール１０Ａと同様の構成を備えており、その説明は省略する。

なお、本実施形態では、図１に示すように、光トランシーバ１００が３つの光モジュール１０Ａ〜１０Ｃを備えている。しかしながら、本発明では光モジュールの数は３つに限定される訳ではく、光トランシーバ１００は、４つ以上の、又は、２つ以下の光モジュールをハウジング内に備える構成であってもよい。

次に、光モジュール１０（１０Ａ〜１０Ｃ）をより詳細に説明する。

図３は、光モジュール１０Ａの樹脂体１０ａを拡大して正面上方及び正面下方から視た斜視図である。図１〜図３に示す光モジュール１０Ａは、複数の光信号を送信することが可能なモジュールである。

樹脂体１０ａは、光学領域３０Ａと電気領域３０Ｂとを主に含む。光学領域３０Ａ及び電気領域３０Ｂは、切欠部３０Ｃによって樹脂体１０ａの両サイドに区分されている。光学領域３０Ａには複数の発光デバイスが実装されており、本実施形態に係る光モジュール１０Ａでは、光源として、半導体レーザダイオードの１つであるＶＣＳＥＬ（垂直共振型面発光レーザ）が整列された状態で光学領域３０Ａに実装されている。これらＶＣＳＥＬはモジュール基板１０ｂ上においてアレイ状に配列されている。モジュール基板１０ｂには、複数のモニタ用フォトダイオードもアレイ状に実装されており、また内蔵光ファイバＦを介して与えられる光信号を受信するための他のフォトダイオードも実装されている。このようにＶＣＳＥＬやフォトダイオードはモジュール基板１０ｂ上に実装されており、複数のＶＣＳＥＬと複数のモニタ用フォトダイオードとはそれぞれが互いに平行となるライン上に配置されている。一方、複数のＶＣＳＥＬと他のフォトダイオードとは一列となるように並んで配置されている。なお、光学領域３０については、詳細について後述する。

電気領域３０Ｂには、ＶＣＳＥＬを駆動させるための回路や、各種フォトダイオードから出力される電気信号を増幅するための回路が設けられている。本実施形態では、４つのＶＳＣＥＬ、４つのモニタ用フォトダイオード、及び、光信号を受光するための４つのフォトダイオードが設けられており、これらと同数の駆動回路と増幅器とが光モジュール１０Ａ内に実装されている。本実施形態では、これら駆動回路と増幅器とを集積しており、４つの駆動回路を一つの装置上にモノリシックに集積し、４つの増幅器を他のデイバス上に集積している。そして、これらのデバイスは、樹脂体１０ａの電気領域３０Ｂ内に設けられた空間である第２の収納部２６内に設置される。この収納部２６の後端は部分的に開口されており、配線等をそこから引き出せるようになっている。

光学領域３０Ａは、前面２１、底面２４、及び上面２５を有している。前面２１は、その略中央部に光学ポート２０を露出させている。１２個のレンズ２０ａが光学ポート２０内に一列に配列された状態で露出している。アレイ状のレンズ２０ａは、樹脂体１０ａと共に一体成形されていてもよい。光学ポート２０に光学的に結合されるＭＴコネクタを整列させるため、光学ポート２０又はレンズ２０ａの両サイドには、一対のガイドピン２１ａが設けられている。前面２１の各角部には、光モジュール１０Ａに接続されるＭＴコネクタの前面に対するスペースを設けるために、複数の突起２１ｂが設けられている。より小さい突起２１ｂの前面２１からの突出長さは、レンズ２０ａの先端から、光ファイバの先端が露出するＭＴコネクタの前面までの距離を決定する。

光学ポート２０には、角部が丸みを帯びた矩形形状である段差２０ｂが設けられており、光学ポート２０の外縁は、各角部が円形である平行四辺形形状である。段差２０ｂには、光減衰器をスラブの形態で設置してもよい。光減衰器を設置する理由は以下による。即ち、市販されているＶＣＳＥＬは、バラツキ、特に駆動電流に対する出射光強度のバラツキをしばし示し、モジュール基板１０ｂに実装された各ＶＣＳＥＬは、同じ電気条件で駆動した場合であっても、出力される光パワーのバラツキが大きくなってしまうことがある。このような光パワーの出力を電気的な駆動条件、例えば駆動電流の大きさを調整することにより制御することは、ＶＣＳＥＬの高周波性能の面からは好ましくない。よって、このような電気的な調整を除く他の手段が必要となる。本実施形態における光モジュール１０Ａ〜１０Ｃでは、例えば、光学ポート２０の段差２０ｂに光減衰器を設置し、これにより、光モジュール１０Ａ〜１０Ｃの光学ポート２０から出力される光パワーを効果的に減衰させてバラツキを抑えることができる。

また、図３（ｂ）に示すように、光学領域３０Ａの底部には、第１の収納部２３が設けられており、この第１の収納部２３には、整列されたＶＣＳＥＬ、モニタ用フォトダイオード、及び他のフォトダイオードといった光学デバイスが設置される。ＶＣＳＥＬアレイとモニタ用フォトダイオードは、前後の縦方向ではなく、配列方向である横方向に延びて配列されている。つまり、ＶＣＳＥＬアレイとモニタ用フォトダイオードとは、光モジュール１０Ａに結合されるＭＴコネクタの光軸に対して垂直な横方向に沿って延びる２つのラインを形成している。一方、ＶＣＳＥＬアレイと他のフォトダイオードとは、横方向に並んで一列となるように配置されている。また、第１の収納部２３の底部（樹脂体１０ａの天板部に相当）には、２つのレンズアレイ２３ａ，２３ｂが設けられており、これらアレイ２３ａ，２３ｂも横方向に延びている。前面２１に近い側のレンズアレイ２３ｂは、モニタ用フォトダイオードに対向しており、他方のレンズアレイ２３ａは、ＶＣＳＥＬに対向している。なお、レンズアレイ２３ａ，２３ｂは、光学ポート２０に形成されたレンズアレイ２０ａと同様に、樹脂体１０ａと一体となるように形成されていてもよい。

上述したように、本実施形態に係る光モジュール１０Ａは、４つのＶＣＳＥＬと、４つのモニタ用フォトダイオードと、４つの他のフォトダイオードとを備えた光送信／受信アッセンブリの一種である。４つのＶＣＳＥＬと４つのモニタ用フォトダイオードとは、上述した２つのライン状に配置されたレンズアレイに対応して配置され、光信号を受け取るためのフォトダイオードは、第１のレンズアレイ２３ａに沿って配置される。つまり、第１のレンズアレイ２３ａにおける４つのレンズは、ＶＣＳＥＬに対向し、第１のレンズアレイ２３ａにおける他の４つのレンズは、他のフォトダイオードに対向する。

図３（ｂ）は、光モジュール１０Ａの底部側を示している。図３（ｂ）に示すように、樹脂体１０ａの底部側の多くは、第２の収納部２６を含む電気領域３０Ｂのために設けられている。第２の収納部２６は、ＶＣＳＥＬを駆動するための駆動回路（ドライバ）や、各フォトダイオードから出力される電気信号を増幅するための増幅器などを収納し、これらを覆う。第２の収納部２６には、ＶＣＳＥＬから出力される光パワーを制御する制御回路を設けるようにしてもよい。このような制御回路としては、例えば、ＡＰＣ（Automatic Power Control）回路があり、当該回路では、モニタ用フォトダイオードからの出力を受け取ってＶＣＳＥＬに供給する駆動電流を制御する。ＡＰＣ回路は、各ＶＣＳＥＬに対応する例えば４つの回路を統合したものでもよい。逆に、各ＶＣＳＥＬやフォトダイオードに対応する駆動回路、増幅器、及びＡＰＣ回路がそれぞれ独立していてもよい。第２の収納部２６の後端は、この収納部２６に取り付けられるこれら回路等からの配線を引き出せるように空間が形成されている。

２つのガイドピン２４ａは、第１の収納部２３の両側において底面２４から突出している。ガイドピン２４ａは、モジュール基板１０ｂに対する樹脂体１０ａの位置を調整して位置合わせを行うためのものである。つまり、モジュール基板１０ｂの表面に設けられる位置合わせマークを参照しながら、ＶＣＳＥＬ、モニタ用フォトダイオード、及び他のダイオードがモジュール基板１０ｂに実装される。位置合わせマークは、ガイドピン２４ａが挿入される孔の位置に例えば調整される。これにより、モジュール基板１０ｂ上のデバイスは、光学的に樹脂体１０ａと位置合わせ（光軸の調整等）がされる。

樹脂体１０ａの底面２４には、光学領域３０Ａと電気領域３０Ｂの各角部に、段部２４ｂが設けられている。段部２４ｂは、樹脂体１０ａがモジュール基板１０ｂ上に設置された際、その頂部がモジュール基板１０ｂの表面に当接する。そして、段部２４は、モジュール基板１０ｂの表面との間にギャップを形成する。つまり、樹脂体１０ａの第１及び第２の収納部２３，２６は、後端の開口２６ａに加えて、その周回部が一部開口となっている。言い換えると、モジュール基板１０ｂに実装されたＶＣＳＥＬ、モニタ用フォトダイオード、及び他のフォトダイオードといった光学デバイスや電子デバイスは、本実施形態では、気密シールされてはいない。

図４は、光学デバイス１０ｅ〜１０ｇや電子デバイス１０ｈ，１０ｊを実装したモジュール基板１０ｂと、第１及び第２の収納部２３，２６の一部を切断して示した樹脂体１０ａとを示す平面図である。図４に示すように、ＶＣＳＥＬアレイ１０ｅとモニタ用フォトダイオード１０ｆとは前後方向に平行となるように配置されており、ＶＣＳＥＬアレイ１０ｅとフォトダイオード１０ｇとは、第１のレンズ２３ａに対向するように、横方向に一列となるように並んで配置されている。これら光学デバイス１０ｅ〜１０ｇは、第１の収納部２３に備え付けられている。ＶＣＳＥＬアレイ１０ｅの後側には駆動回路１０ｈが実装されており、フォトダイオード１０ｇの後側には増幅器１０ｊが実装されている。これら両電子デバイス１０ｈ，１０ｊは、樹脂体１０ａの第２の収納部２６内に設置されている。第２の収納部２６の後端には開口が形成されており、当該開口を通じて配線を通すことができる。

次に、光学デバイスと光ファイバとの間における光結合について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、樹脂体１０ａとモジュール基板１０ｂとの断面図である。図５に示すように、モジュール基板１０ｂには、光学デバイス１０ｅ〜１０ｇ、電気デバイス１０ｈ，１０ｇ、及び樹脂体１０ａが実装又は搭載されている。図６は、ＶＣＳＥＬからの光を反射及び屈折させるための突起の周辺構造を拡大して示す図である。ＶＣＳＥＬ１０ｅやモニタ用フォトダイオード１０ｆのような光学デバイスが、樹脂体１０ａの前方側の第１の収納部２３内に実装されている。図５において一点鎖線で示すように、ＶＣＳＥＬ１０ｅから垂直方向に放射される光信号は、レンズ２３ａを介して樹脂体１０ａに入射する。上述したように、レンズ２３ａは、樹脂体１０ａの表面に一体形成されている。樹脂体１０ａに入射した光信号は、その一部が界面２９ａ（ミラー面）において実質的に直角となる角度で反射して光学ポート２０に向かい、光学ポート２０の界面に形成されたレンズ２０ａによって集光される。

樹脂体１０ａの上部には、ミラー２７が設置される段差２２ａが位置する第３の収納部２２に連通するミラー収納部２９が設けられている。ミラー収納部２９は、２つの傾斜面２９ａ，２９ｂを形成しており、一方の傾斜面２９ａは水平面に対して略４５度傾斜しており、他方の傾斜面２９ｂは、傾斜面２９ａに対して９０度以上となる角度を形成している。樹脂体１０ａに入射する光信号の一部は、上述したように界面２９ａにおいて反射し、光信号の残りは、界面２９ａを通過すると共に当該界面において屈折し、ミラー２７に向かって進行する。

界面２９ａを通過してミラー２７で反射した光信号は、第２の面２９ｂに向かって進行し、ＶＣＳＥＬ１０ｅに近接して実装されているモニタ用フォトダイオード１０ｆに向かって面２９ｂで屈折する。第２の面２９ｂが第１の面２９ａに対して鈍角を形成しているため、ミラー２７で反射した光信号の光軸は、第２の面２９ｂで屈折した光がモニタ用フォトダイオード１０ｆに向かって垂直に進むように第２の面２９ｂに対する入射角を形成する。つまり、ＶＣＳＥＬ１０ｅから垂直方向に進む光が２度屈折し且つミラー２７で反射した後にモニタ用フォトダイオード１０ｅに実質的に垂直となるように入射するように、２つの面２９ａ，２９ｂ、２つのレンズ２３ａ，２３ｂ間の距離、面２９ａ，２９ｂからミラー２７までの距離が設定されている。

図３（ａ）に示すように、ミラー２７は、平行四辺形の平面形状を有している。第３の収納部２２も、平行四辺形の形状を有している。このため、ミラー２７は、上面を下方にした状態で設置することができない。よって、ミラー２７の平面形状と第３の収納部２２の平面形状は、ミラー２７がＶＣＳＥＬ１０ｅから放射される光の波長に対応する波長を選択的に反射する光フィルタとして機能する際に効果的である。

本実施形態に係る樹脂体１０ａは、第１の面２９ａに特徴を有している。図６は、第１の面２９ａの断面図であり、ＶＣＳＥＬ１０ｅからの光が反射及び屈折する面２９ａの一部を拡大した図である。図６に示すように、第１の面２９ａには、２つの面２９ｄ，２９ｅによって断面三角形形状の突起２９ｃが形成されている。図６に示す突起２９において面２９ｄは、モジュール基板１０ｂの水平方向における表面に対して略垂直な面である。面２９ｅはモジュール基板１０ｂの水平方向における表面に対して所定の角度を有しており、この角度は、第２の面２９ｂの角度とほぼ等しい。より詳細には、面２９ｂの角度は、ＶＣＳＥＬからの光が内面全反射を引き起こさないように選択され、この角度は、モジュール基板１０ｂの水平方向の表面に対する面２９ａの角度よりも小さい。本実施形態の図６では、面２９ｄがこの水平方向の表面に対して直交しているが、面２９ｄは水平方向の表面に対する法線である必要はない。面２９ｄの角度は、光がそこで屈折され、それないように選択される。よって、第１のレンズ２３ａからの光は、第１の面２９ａにおいてその大部分が反射し、その一部が突起２９ｃの面２９ｅで屈折する。つまり、面２９ｅは屈折面として機能する。また、面２９ｄは垂直面である。本実施形態における突起２９ｃでは、面２９ｅは第１の面２９ａに対して１６０度の角度を有しており、モジュール基板１０ｂの水平方向の表面に対して２５度（１５５度）の角度を有している。従って、第２の面２９ｂは、モジュール基板１０ｂの表面に対して２５度の角度を有している。第１の面２９ａに対する面２９ｅの角度及び第２の面２９ｂに対する面２９ｅの角度を調整することによって、ＶＣＳＥＬ１０ｅとモニタ用フォトダイオード１０ｆとの間の距離が任意に選択される。更に、第１の面２９ａにおける突起２９ｃの数により、モニタ用フォトダイオード１０ｆに入射する光パワーを制御することができる。つまり、光ファイバに入射する光パワーに対するモニタ用フォトダイオード１０ｆに入射する光パワーの比は、突起２９ｃの数によって任意に調整されてもよい。

例えば、図７（ａ）及び（ｂ）は、光ビームパターンに対する第１の面２９ａ上の突起の配置を示す図である。図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、水平方向の軸は、水平方向の軸の中央としてレンズ２３ａによってＶＣＳＥＬ１０ｅから放射される光ビームの水平方向の広がりに対応し、垂直方向の軸は、光ビームの強さの相対的な振幅に対応する。ＶＣＳＥＬ１０ｅがドーナツ形状の先端電極を有しており、光ビームが放射されキャリアがこのドーナツ電極によって注入されるため、ビームパターンはその中央部に少し減少した部分を有する。更に、第１のレンズ２３ａは、ビームを拡大し、第１のレンズ２３ａを通過したビームが水平方向に５０μｍほど横方向へ膨張したコリメート光となる。

面２９ｅは、ＶＣＳＥＬ１０ｅからの光ビームを屈折させるだけではなく、内面反射させてしまう。しかしながら、面２９ｅは、光ビームの光軸に対して傾斜した角度を有しているため、内部で反射した光は、入射する光ビームの軸とは一致しない光軸を形成する。従って、内部で反射した光はＶＣＳＥＬ１０ｅに戻ることはない。

図７（ａ）は、第１の面２９ａが３つの突起２９ｃを設けた構成に対応している。この突起２９ｃそれぞれは、例えば７μｍの幅と５０μｍの隣接突起との距離を有している。上記したように、モジュール基板１０ｂ上のＶＣＳＥＬ１０ｅは、ガイドピン２４ａによって樹脂体１０ａに光学的に位置合わせされる。この際、能動的なアラインメントは行われない。従って、突起２９ｃは、場合により、ビームパターンに対してオフセットさせる場合がある。第１の面２９ａに限られた数の突起のみを設けた場合、外側に設けられた突起は、十分なパワーの光ビームをカバーできない場合がある。

図７（ｂ）は、突起と光ビームとの間の位置関係の別の例を示している。この例では、第１の面２９ａは５つの突起を備えており、それぞれが４μｍの幅と隣接する突起との不等な距離とを有している。つまり、この例における第１の面２９ａは、レンズ２３ａの中央部に対応する位置に中央の突起を、中央の突起をその間にそれぞれ距離３５μｍで挟み込む中間の突起を、及び、この中間の突起に対して２５μｍの距離となるように外部の突起とをそれぞれ設けている。このように、この例では、中間の突起と外部の突起との距離が、中央の突起と中間の突起との距離とは異なるようになっている。更に上述したように、光ビームは、ＶＣＳＥＬの先端電極の形状を反映したドーナツ形状のフィールドパターンを引き起こし、中間の突起がビームプロファイルのピーク位置に対応するようになっている。よって、樹脂体１０ａが光学デバイス１０ｅ及び１０ｆの位置からオフセットされていても、突起の多くの部分がビームプロファイルをカバーする。

樹脂体１０ａは、適度な耐熱特性、８５０〜１６００ｎｍの波長を有する光に対する透過特性、優れた流動性、及び、好適な機械強度といった特徴を有する樹脂から形成されていてもよい。樹脂体１０ａは、例えば典型的にはポリエーテルイミド又はポリエーテルスルホンを射出成形することによって形成してもよい。

なお、第１の面２９ａが突起を有しない場合、ＶＣＳＥＬ１０ｅからの光の内部全反射を引き起こしてしまい、光ビームをまったく屈折させなくなってしまう。

以上、本発明に係る好適な実施形態について説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能であることは、当業者によって容易に認識される。

例えば、上記実施形態では、フィルタ又はミラー２７が突起２９ｃで屈折させられた光を反射し、モニタ用フォトダイオード１０ｆに向かうようにしていたが、図８に示すように、フィルタ又はミラー２７に代わりとなるようにサポート基板２７Ａ（支持部）を段差２２ａに設け、サポート基板２７Ａ上にモニタ用フォトダイオード１０ｆを上下反転させて配置してもよい。また、本実施形態では、光放射デバイスとして、ＶＣＳＥＬを例にとって説明してきたが、光放射デバイスはＶＣＳＥＬに限定されるものでもない。例えば、端面放射型のダイオードを樹脂体１０ａのモジュール基板上に設けるようにしてもよい。

１０Ａ〜１０Ｃ…光モジュール、１０ａ…樹脂体、１０ｂ…モジュール基板、１０ｅ…ＶＣＳＥＬ，１０ｆ…モニタ用フォトダイオード、１０ｇ…他のフォトダイオード、１０ｈ…駆動回路、１０ｊ…増幅器、２３…第１の収納部、２３ａ，２３ｂ…レンズ、２６…第２の収納部、２７…ミラー、２７Ａ…サポート基板（支持部）、２９ａ…第１の面、２９ｂ…第２の面、２９ｃ…突起、２９ｄ…垂直面、２９ｅ…屈折面、１００…光トランシーバ，１０１…回路基板。

Claims (10)

1. 基板と、
   前記基板に実装される半導体レーザダイオードと、
   前記基板に実装されるモニタ用フォトダイオードと、
   前記基板上に搭載され、前記半導体レーザダイオード及び前記モニタ用フォトダイオードをその内部に収納する樹脂体と、を備え、
   前記樹脂体は、前記基板に対して４５度の角度を成して前記半導体レーザダイオードから入射される光ビームの内面全反射を引き起こすミラー面を有し、
   前記ミラー面は、前記モニタ用フォトダイオードに向かう一部の前記光ビームを屈折させる突起を少なくとも１つ含んでいる、光モジュール。
2. 前記突起は、屈折面を有する断面三角形形状を呈し、
   前記屈折面は前記基板に対して４５度よりも小さい角度を成している、
   請求項１に記載の光モジュール。
3. 前記樹脂体は、別の屈折面とミラーとを更に有し、
   前記ミラーは、前記屈折面で屈折された光ビームを反射して前記別の屈折面に向かわせる、
   請求項２に記載の光モジュール。
4. 前記ミラーは、前記半導体レーザダイオードに対応する波長で前記光ビームを選択的に反射する、
   請求項３に記載の光モジュール。
5. 前記樹脂体は２つ以上の突起を有し、前記半導体レーザダイオードからの前記光ビームの中心に少なくとも１つの前記突起が位置する、
   請求項１〜４の何れか一項に記載の光モジュール。
6. 前記２つ以上の突起は、最も近い他の突起との距離がそれぞれ異なっている、
   請求項５に記載の光モジュール。
7. 前記半導体レーザダイオードはＶＣＳＥＬである、
   請求項１〜６の何れか一項に記載の光モジュール。
8. 中央に開口を有する回路基板と、
   外部の光コネクタを受け入れるための光レセプタクルと、
   複数の光源を有し、前記回路基板の前記開口に配置され且つフレキシブル配線基板により前記回路基板に電気的に接続される光モジュールと、
   前記光源を前記光レセプタクルに結合させる複数の内蔵ファイバと、を備え、
   前記光モジュールは、
   モジュール基板と、
   前記複数の光源として前記モジュール基板に実装される複数の発光デバイスと、
   前記モジュール基板上で前記複数の発光デバイスに隣接して配置される複数のモニタ用フォトダイオードと、
   前記モジュール基板上に搭載され、前記発光デバイス及び前記モニタ用フォトダイオードをその内部に収納する樹脂体と、を備え、
   前記樹脂体は、前記発光デバイスから前記樹脂体の一端に結合される前記内蔵ファイバに向かって出射される光ビームを反射するミラー面を有し、前記ミラー面は、前記モニタ用フォトダイオードに向かって一部の前記光ビームを屈折させる、光トランシーバ。
9. 前記ミラー面は、一部の前記光ビームを屈折させる突起を少なくとも１つ含み、
   断面三角形形状である前記突起は、前記光ビームを屈折させる屈折面を有する、
   請求項８に記載の光トランシーバ。
10. 前記発光デバイスは、アレイ状に集積して配列されたＶＣＳＥＬである、
    請求項８又は９に記載の光トランシーバ。