JP2018018047A - Optical reception module - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical reception module that has a good wavelength discrimination characteristic and can reduce difference in optical coupling efficiency among wavelengths of signal light without lowering production efficiency.SOLUTION: An optical reception module includes: a first lens 12 for outputting input wavelength multiplexed signal light as convergent light; an input WSF 13 arranged at an incident angle of 20° or less to an optical axis of the convergent light; first and second optical de-multiplexers 21 22 for separating transmitted light from the input WSF 13 and reflection light into respective pieces of signal light according to the wavelengths; and a plurality of second lenses 31a, 32a for separately converging the separated signal light. The distance from a wavelength multiplexed signal light outputting end 11a of an optical fiber 11 to the first lens 12 is set longer than focal distance at the optical fiber side of the first lens 12. A beam waist is adjusted so that it is situated at distance between distance of the second lens with the shortest light pass length from the first lens 12 and distance of the second lens with the longest one.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光受信モジュールに関し、特に、互いに異なる波長を有する複数の信号光が多重化された波長多重信号光を受光し、それぞれの信号光に対応する電気信号を出力する光受信モジュールに関する。   The present invention relates to an optical receiver module, and more particularly to an optical receiver module that receives wavelength multiplexed signal light in which a plurality of signal lights having different wavelengths are multiplexed and outputs an electrical signal corresponding to each signal light.

近年、通信速度の高速化が進んでおり、光トランシーバ等に用いられる光受信モジュールには40Gbpsや100Gbpsの伝送速度に対応することが求められる。このような高速伝送では、単一波長の信号光ではなく、互いに異なる波長を有する複数の信号光が多重化された波長多重信号光が用いられることが多い。   In recent years, the communication speed has been increased, and an optical receiver module used for an optical transceiver or the like is required to support a transmission speed of 40 Gbps or 100 Gbps. In such high-speed transmission, not a single-wavelength signal light but a wavelength-multiplexed signal light in which a plurality of signal lights having different wavelengths are multiplexed is often used.

波長多重信号光を受信する場合、受光素子を1つのみ実装した光受信モジュールを光トランシーバに複数設ける構成では、光トランシーバが大型化してしまうので、小型の光トランシーバでは複数の受光素子を単一の光受信モジュールに実装して、該光受信モジュールにて波長多重信号光を受信することが行われている。   When receiving wavelength-multiplexed signal light, a configuration in which a plurality of optical receiver modules each mounted with only one light receiving element is provided in the optical transceiver increases the size of the optical transceiver. The optical receiving module is used to receive wavelength multiplexed signal light.

波長多重信号光を受信する光受信モジュールとしては、例えば、特許文献1に開示のものがある。この光受信モジュールは、複数波長の光を有限径の光ファイバの出射端から出射する光出射部と、その光出射部の出射端から出射した光を収束させる収束レンズ部と、収束レンズ部と光反射部との間に配設され、複数波長を2つに分け、その2つに分けた一方の光を第1の波長分離部に入射させ、他方の光を第2の波長分離部に入射させる光分波部と、第1および第2の波長分離部で分波された各光をそれぞれ集光する集光レンズ部と、集光レンズで集光された光をそれぞれ受光する複数の受光素子を備えている。   As an optical receiving module that receives wavelength multiplexed signal light, for example, there is one disclosed in Patent Document 1. The light receiving module includes a light emitting unit that emits light of a plurality of wavelengths from an emitting end of an optical fiber having a finite diameter, a converging lens unit that converges light emitted from the emitting end of the light emitting unit, and a converging lens unit. It is arranged between the light reflection unit, the plurality of wavelengths are divided into two, one of the divided light is incident on the first wavelength separation unit, and the other light is incident on the second wavelength separation unit An incident light demultiplexing unit, a condensing lens unit that condenses each light demultiplexed by the first and second wavelength separation units, and a plurality of light units that respectively receive the light condensed by the condensing lens A light receiving element is provided.

特開2009-198958号公報JP 2009-198958 A

特許文献1に開示された光受信モジュールは、8チャンネルの入力信号光を入力WSF(Wavelength Selective Filter:波長選択フィルタ)により短波長側と長波長側の各4チャンネルの信号光に2分し、それぞれ入力WSFから等距離に置いた4チャンネルの光デマルチプレクサ(Optical De-Multiplexer:O-DeMuxともいう。)によって波長分別している。しかしながら、入力信号光に対する入力WSFの設置角度が大きな角度に設定されている。すなわち、入力信号光の光軸に対して、反射光の光軸がほぼ90°となるように、入力WSFを入力信号光に対してほぼ45°の入射角度となるように配置している。   The optical receiving module disclosed in Patent Document 1 divides the input signal light of 8 channels into 4 channel signal lights of the short wavelength side and the long wavelength side by input WSF (Wavelength Selective Filter), Each wavelength is separated by an optical demultiplexer (Optical De-Multiplexer: O-DeMux) of four channels placed at an equal distance from the input WSF. However, the installation angle of the input WSF with respect to the input signal light is set to a large angle. That is, the input WSF is arranged to have an incident angle of approximately 45 ° with respect to the input signal light so that the optical axis of the reflected light is approximately 90 ° with respect to the optical axis of the input signal light.

ところで、WSFの波長分別特性(フィルタの急峻性)は光の入射角に大きく依存する。WSFで一般にその波長分別特性が補償されているのは、入射角0°の光信号に対するものである。これは、WSFが誘電体多層膜から構成されているためであり、入射角が大きくなると波長分別特性が次第に劣化する。また、フィルタの急峻性を向上させるためには、フィルタを構成する誘電体多層膜の膜数を多くする必要があるが、膜数が多くなると、光の透過率が減少し、かつ、WSF自体が高価なものとなる。   By the way, the wavelength separation characteristic of WSF (the steepness of the filter) greatly depends on the incident angle of light. In general, the wavelength discrimination characteristic of the WSF is compensated for an optical signal having an incident angle of 0 °. This is because the WSF is composed of a dielectric multilayer film, and the wavelength discrimination characteristics gradually deteriorate as the incident angle increases. In order to improve the steepness of the filter, it is necessary to increase the number of dielectric multilayer films constituting the filter. However, as the number of films increases, the light transmittance decreases and the WSF itself Is expensive.

例えば、波長間隔20nmを規定するCWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing)規格では入射角を20°以内、好ましくは15°以内に設定しないと、WSFで分別された一つの波長帯に隣接波長帯の光も含まれてしまう。例えば、8チャンネルの光信号を短波長側4チャンネル(0〜3チャンネル)と長波長側(4〜7チャンネル)に分別する特許文献1に開示された光受信モジュールでは、短波長側の光信号に長波長側で最も短波長側に存在する第4チャンネルの光信号の一部が、長波長側の光信号に短波長側で最も長波長側に存在する第3チャンネルの光信号の一部が含まれてしまう。   For example, in the CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) standard that defines a wavelength interval of 20 nm, if the incident angle is not set within 20 °, preferably within 15 °, light in the adjacent wavelength band is also included in one wavelength band separated by WSF. It will be included. For example, in the optical receiver module disclosed in Patent Document 1 that separates an 8-channel optical signal into 4 wavelengths (0 to 3 channels) on the short wavelength side and 4 channels (4 to 7 channels) on the short wavelength side, the optical signal on the short wavelength side is disclosed. Part of the fourth channel optical signal existing on the shortest wavelength side on the long wavelength side is part of the third channel optical signal existing on the longest wavelength side on the short wavelength side. Will be included.

また、光ファイバの光出力端は点光源とみなされず、有限な広がりを有する光源となるため、収束レンズ部の出力光は完全なコリメート光とはならない。そして、各波長の信号光の光路長が異なることから、各収束レンズ部の出力光のビーム径に差が生じるため、各受光素子への集光度が異なり光結合効率の差を生んでしまう。各集光レンズと受光素子をそれぞれアレイ状とすることなく、各チャンネルで別々に調芯することによって、チャンネル間の光結合効率の差を補償することは可能であるが、生産効率の低下を伴うことになる。   In addition, since the light output end of the optical fiber is not regarded as a point light source but a light source having a finite spread, the output light of the converging lens unit is not perfect collimated light. Since the optical path lengths of the signal light of the respective wavelengths are different, a difference occurs in the beam diameter of the output light of each converging lens unit, so that the light condensing degree to each light receiving element is different, resulting in a difference in optical coupling efficiency. It is possible to compensate for the difference in the optical coupling efficiency between channels by aligning each channel separately without making each condensing lens and light receiving element into an array, but this reduces the production efficiency. Will accompany.

8チャンネルの各信号光を受光する受光素子は、光デマルチプレクサを挟んで光デマルチプレクサの光入射側とは反対側に一列に配置されることが好ましい。8チャンネルのプリアンプを集積化したIC(集積回路)を採用する場合、4チャンネル+4チャンネル構成の2つのプリアンプICを採用する場合、あるいは、各チャンネル個別にプリアンプICを備える構成においても、電気回路部は光学部品搭載部とは別にまとめて搭載されることが望ましい。   The light receiving elements that receive the 8-channel signal light are preferably arranged in a row on the side opposite to the light incident side of the optical demultiplexer with the optical demultiplexer interposed therebetween. Even when an IC (integrated circuit) in which an 8-channel preamplifier is integrated is employed, when two preamplifier ICs having a 4-channel + 4-channel configuration are employed, or in a configuration in which each channel has a preamplifier IC individually It is desirable that the parts are mounted together separately from the optical component mounting part.

本発明は、これらの実情に鑑みてなされたものであり、波長多重信号光を受信する光受信モジュールであって、波長分別特性が良好で、生産効率を下げずに、信号光の波長毎の光結合効率の差を小さくすることが可能であり、また、電気回路部をまとめて搭載可能な光受信モジュールを提供することをその目的とする。   The present invention has been made in view of these circumstances, and is an optical receiver module that receives wavelength-division multiplexed signal light, has good wavelength separation characteristics, and does not reduce production efficiency for each wavelength of signal light. It is an object of the present invention to provide an optical receiver module that can reduce the difference in optical coupling efficiency and can be mounted together with electric circuit portions.

本発明の一態様に係る光受信モジュールは、互いに異なる波長を有する複数の信号光が多重化された波長多重信号光を、光ファイバを介して受信し、各前記信号光に含まれる複数の信号を抽出する光受信モジュールであって、前記波長多重信号光を入力光とし、収束光を出力する第1のレンズと、前記収束光の光軸に対して20°以下の入射角度で配置され、前記収束光をそれぞれ所定の波長多重信号光を含む透過光と反射光に二分する入力波長選択フィルタと、該透過光が含む前記信号光が有する波長にしたがって、前記透過光を前記信号光それぞれに分離する第1の光デマルチプレクサと、該反射光が含む前記信号光が有する波長にしたがって、前記反射光を前記信号光それぞれに分離する第2の光デマルチプレクサと、前記第1、第2の光デマルチプレクサが分離した前記信号光をそれぞれ収束する複数の第2のレンズを備え、前記光ファイバの波長多重信号光出射端から前記第1のレンズまでの距離は、該第1のレンズの前記光ファイバ側の焦点距離よりも長く、前記第1のレンズから前記第2のレンズまでの最も短い光路長と最も長い光路長との間の距離に前記第1レンズが出力する収束光のビームウエストが配置されている。   An optical receiver module according to an aspect of the present invention receives a wavelength-multiplexed signal light in which a plurality of signal lights having different wavelengths are multiplexed via an optical fiber, and a plurality of signals included in each of the signal lights A first lens that outputs the convergent light with the wavelength-multiplexed signal light as input light, and an incident angle of 20 ° or less with respect to the optical axis of the convergent light, An input wavelength selection filter that divides the converged light into transmitted light and reflected light each including a predetermined wavelength multiplexed signal light, and the transmitted light to each of the signal light according to the wavelength of the signal light included in the transmitted light. A first optical demultiplexer that separates, a second optical demultiplexer that separates the reflected light into each of the signal light according to the wavelength of the signal light included in the reflected light, and the first and second The optical demultiplexer includes a plurality of second lenses for converging the signal lights separated from each other, and the distance from the wavelength multiplexed signal light emitting end of the optical fiber to the first lens is the distance between the first lens and the first lens. A beam waist of convergent light output by the first lens at a distance between the shortest optical path length from the first lens to the second lens and the longest optical path length that is longer than the focal length on the optical fiber side. Is arranged.

本発明によれば、波長多重信号光を受信する光受信モジュールであって、波長分別特性が良好で、生産効率を下げずに、信号光の波長毎の光結合効率の差を小さくすることが可能であり、また、電気回路部をまとめて搭載可能である。   According to the present invention, an optical receiver module that receives wavelength-multiplexed signal light, has good wavelength separation characteristics, and can reduce the difference in optical coupling efficiency for each wavelength of signal light without reducing production efficiency. It is possible, and electric circuit portions can be mounted together.

本発明の一態様に係る光受信モジュールを模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the optical receiver module which concerns on 1 aspect of this invention. 従来の光モジュールにおいて、光ファイバの光出力端から出力される光の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the light output from the optical output end of an optical fiber in the conventional optical module. レンズの焦点位置で種々のビーム径が得られるコリメートレンズを用いた場合の、光路長とビーム径の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an optical path length and a beam diameter at the time of using the collimating lens which can obtain various beam diameters at the focus position of a lens. 本発明の一態様に係る光モジュールにおいて、光ファイバの光出力端から出力される光の挙動を示す図である。It is a figure which shows the behavior of the light output from the optical output end of an optical fiber in the optical module which concerns on 1 aspect of this invention. 本発明の一態様に係る光受信モジュールのビーム径とビームウエストの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the beam diameter of the optical receiver module which concerns on 1 aspect of this invention, and a beam waist. 本発明の他の一態様に係る光受信モジュールを模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the optical receiving module which concerns on the other one aspect | mode of this invention. 図6に示す光受信モジュールの斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of the optical receiving module shown in FIG. 6.

以下、図面を参照しながら、本発明の光受信モジュールに係る好適な実施形態について説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内ですべての変更が含まれることを意図する。また、以下の説明において、異なる図面においても同じ符号を付した構成は同様のものであるとして、その説明を省略する場合がある。   Hereinafter, preferred embodiments of the optical receiver module of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and intends that all the changes are included within the meaning and range equivalent to the claim. Moreover, in the following description, the structure which attached | subjected the same code | symbol also in different drawing is the same, and the description may be abbreviate | omitted.

図1は、本発明の一態様に係る光受信モジュールを模式的に示した図である。光受信モジュール10は、互いに異なる波長(λ0〜λ7)を有する複数の信号光が多重化された波長多重信号光を受光し、それぞれの信号光に対応する電気信号を出力するものである。この光受信モジュール10は、シングルモードの外部光ファイバを係合するレセプタクルと、受光素子や光学部品等が収容されるパッケージと、外部回路との電気接続のための端子部とを備えている。 FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an optical receiver module according to an aspect of the present invention. The optical receiver module 10 receives wavelength multiplexed signal light in which a plurality of signal lights having different wavelengths (λ 0 to λ 7 ) are multiplexed, and outputs an electrical signal corresponding to each signal light. . The optical receiving module 10 includes a receptacle for engaging a single mode external optical fiber, a package in which a light receiving element, an optical component, and the like are accommodated, and a terminal portion for electrical connection with an external circuit.

レセプタクル内には、外部光ファイバの先端に付属するフェルールを受納するスリーブが設けられており、外部光ファイバは、スリーブ内に配設したスタブ11の結合ファイバ(シングルモードファイバ)11aと光結合する。レセプタクルは、結合ファイバ11aの出力端が出射する光信号を準コリメート光に変換する第1のレンズ12を内蔵している。第1のレンズ12は、結合ファイバ11aの光出力端から第1のレンズ12までの距離と、第1のレンズ12の焦点距離とを一致させたときにコリメート光を出力するコリメートレンズである。   A sleeve for receiving a ferrule attached to the tip of the external optical fiber is provided in the receptacle, and the external optical fiber is optically coupled with a coupling fiber (single mode fiber) 11a of the stub 11 disposed in the sleeve. To do. The receptacle includes a first lens 12 that converts an optical signal emitted from the output end of the coupling fiber 11a into quasi-collimated light. The first lens 12 is a collimating lens that outputs collimated light when the distance from the light output end of the coupling fiber 11 a to the first lens 12 matches the focal length of the first lens 12.

ただし、第1のレンズ12は、後述するように、結合ファイバ11aの光出力端と第1のレンズ12までの距離と、第1のレンズ12の焦点距離とを一致させた状態では用いられず、結合ファイバ11aの出力端から第1のレンズ12までの距離が第1のレンズ12の焦点距離より長く配置されている。その結果、第1のレンズ12の出力光は収束光となる。第1のレンズ12の出力光は、図示しない光学窓を経てパッケージ内に導かれる。   However, as will be described later, the first lens 12 is not used in a state where the distance between the light output end of the coupling fiber 11a and the first lens 12 and the focal length of the first lens 12 are matched. The distance from the output end of the coupling fiber 11 a to the first lens 12 is longer than the focal length of the first lens 12. As a result, the output light of the first lens 12 becomes convergent light. The output light of the first lens 12 is guided into the package through an optical window (not shown).

パッケージは、第1のレンズ12が出射した収束光を、それぞれ所定の波長の信号光からなる波長多重信号光を含む透過光と反射光に二分する入力波長選択フィルタ(以下、「入力WSF」という。)13を搭載する。具体的には、入力WSF13は短波長側4チャンネル(チャンネル0〜チャンネル3)の信号光(波長λ1〜λ4)を透過し、長波長側4チャンネル(チャンネル4〜チャンネル7)の信号光を(波長λ5〜λ8)反射する。なお、チャンネルは図1に示したレーン(Lane)と同義で用いている。そして、入力WSF13は第1のレンズ12が出射した収束光に対して、入射角が20°以内、好ましくは、15°以内の角度に配置される。これによって、入力WSF13の波長分別特性の劣化を抑えており、短波長側4チャンネルと長波長側4チャンネルのそれぞれの信号光とは、互いに混じり合うことがない。 The package divides the convergent light emitted from the first lens 12 into transmitted light and reflected light including wavelength multiplexed signal light each consisting of signal light of a predetermined wavelength (hereinafter referred to as “input WSF”). .) 13 is mounted. Specifically, the input WSF 13 transmits the signal light (wavelengths λ 1 to λ 4 ) of the short wavelength side 4 channels (channel 0 to channel 3) and the signal light of the long wavelength side 4 channels (channel 4 to channel 7). (Wavelengths λ 5 to λ 8 ) are reflected. The channel is used synonymously with the lane shown in FIG. The input WSF 13 is arranged at an angle of incidence within 20 °, preferably within 15 ° with respect to the convergent light emitted from the first lens 12. As a result, the degradation of the wavelength discrimination characteristics of the input WSF 13 is suppressed, and the respective signal lights of the short wavelength side 4 channels and the long wavelength side 4 channels do not mix with each other.

入力WSF13を透過した透過信号光(波長λ1〜λ4)は、そのまま第1の光デマルチプレクサ(以下、「O−DeMax」という。)21に入射する。また、入力WSF13を反射した反射信号光(波長λ5〜λ8)は、ミラー14およびミラー15によって、その光軸が透過信号光の光軸と平行に変換された後、第2のO−DeMax22に入射する。第1のO−DeMax21は、1つの入力ポート21aと、波長多重数に応じた数の波長選択フィルタ21bおよび出力ポート21cと、反射膜21dを一体化したものであり、同様に、第2のO−DeMax22は、1つの入力ポート22aと、波長多重数に応じた数の波長選択フィルタ22bおよび出力ポート22cと、反射膜22dを一体化したものである。本実施形態は、第1のO−DeMax21と第2のO−DeMax22を並列に配置している。そして、このような配置が、後述する受光素子や受光素子からのからの信号を増幅するプリアンプ回路等の電気回路部を光受信モジュール10の一辺側にまとめて搭載することを可能にする。 The transmitted signal light (wavelengths λ 1 to λ 4 ) transmitted through the input WSF 13 enters the first optical demultiplexer (hereinafter referred to as “O-DeMax”) 21 as it is. The reflected signal light (wavelengths λ 5 to λ 8 ) reflected from the input WSF 13 is converted by the mirror 14 and the mirror 15 so that the optical axis thereof is parallel to the optical axis of the transmitted signal light. Incident on DeMax22. The first O-DeMax 21 is formed by integrating one input port 21a, a number of wavelength selection filters 21b and output ports 21c corresponding to the number of wavelength multiplexing, and a reflective film 21d. The O-DeMax 22 is obtained by integrating one input port 22a, a number of wavelength selection filters 22b and output ports 22c corresponding to the number of multiplexed wavelengths, and a reflective film 22d. In the present embodiment, the first O-DeMax 21 and the second O-DeMax 22 are arranged in parallel. Such an arrangement makes it possible to collectively mount a light receiving element, which will be described later, and an electric circuit unit such as a preamplifier circuit that amplifies a signal from the light receiving element, on one side of the optical receiving module 10.

入力WSF13を透過した互いに異なる複数の波長(λ1〜λ4)の信号光を含む波長多重信号光が、第1のO−DeMax21の入力ポート21aに入力すると、1番目の波長選択フィルタ21bが、第1の波長λ1の信号光のみを出力ポート21cから透過し、その他の波長の信号光(λ2、λ3、λ4)を反射する。この反射した信号光は、波長選択フィルタ21bを備える面に対向する面(入力ポート21aが形成されている面)に設けた反射膜21dにより全反射し、2番目の波長選択フィルタ21bに入射する。2番目の波長選択フィルタ21bに入射した信号光は、当該波長選択フィルタ21bが、第2の波長λ2の信号光のみを透過し、この第2の波長λ2の信号光は出力ポート21cに向かい、その他の波長の信号光(λ3、λ4)は反射され再び反射膜21dに向かう。以下、同様に透過と反射を繰り返して、出力ポート21cそれぞれから一の波長の信号光のみが出力される。出力ポート21cが出力した信号光は、レンズアレイ31のそれぞれの第2のレンズ31aを経て、PD(Photo Diode)アレイ41のPD41aで受光される。 When wavelength multiplexed signal light including signal lights having different wavelengths (λ 1 to λ 4 ) transmitted through the input WSF 13 is input to the input port 21a of the first O-DeMax 21, the first wavelength selection filter 21b is Only the signal light of the first wavelength λ 1 is transmitted from the output port 21c, and the signal light of other wavelengths (λ 2 , λ 3 , λ 4 ) is reflected. The reflected signal light is totally reflected by the reflection film 21d provided on the surface (the surface on which the input port 21a is formed) facing the surface including the wavelength selection filter 21b, and enters the second wavelength selection filter 21b. . Signal light incident on the second wavelength selection filter 21b is the wavelength selection filter 21b is, only the second wavelength lambda 2 of the signal light transmitted through the signal light of the second wavelength lambda 2 to the output port 21c On the other hand, the signal light (λ 3 , λ 4 ) of other wavelengths is reflected and travels toward the reflection film 21d again. Thereafter, transmission and reflection are similarly repeated, and only signal light of one wavelength is output from each output port 21c. The signal light output from the output port 21 c is received by a PD 41 a of a PD (Photo Diode) array 41 through each second lens 31 a of the lens array 31.

入力WSF13を反射した互いに異なる複数の波長(λ5〜λ8)の信号光を含む波長多重信号光は、第2のO−DeMax22の入力ポート22aに入力し、第1のO−DeMax21と同様に、第2のO−DeMax22により分別され、出力ポート22cそれぞれから一の波長の信号光のみが出力する。出力ポート22cが出力した複数の信号光は、レンズアレイ32のそれぞれの第2のレンズ32aを経て、PDアレイ42のPD42aで受光される。なお、第2のレンズ31aおよび第2のレンズ32aは集光レンズであり、PD41a、PD42aは本発明の「受光素子」の一例である。第2のレンズ31a,32aおよびPD41a,42aは、それぞれの第1および第2のO−DeMax21,22ごとに集積化されていてもよい。集積化によって、光受信モジュールを小型化することが可能となる。 Wavelength multiplexed signal light including signal lights of a plurality of different wavelengths (λ 5 to λ 8 ) reflected from the input WSF 13 is input to the input port 22a of the second O-DeMax 22, and is the same as the first O-DeMax 21. The second O-DeMax 22 separates the signal light of only one wavelength from each output port 22c. The plurality of signal lights output from the output port 22 c are received by the PD 42 a of the PD array 42 through the respective second lenses 32 a of the lens array 32. The second lens 31a and the second lens 32a are condensing lenses, and the PD 41a and PD 42a are examples of the “light receiving element” in the present invention. The second lenses 31 a and 32 a and the PDs 41 a and 42 a may be integrated for each of the first and second O-DeMax 21 and 22. Integration makes it possible to reduce the size of the optical receiver module.

以上のように、入力WSF13を透過した信号光および反射した信号光は、それぞれ第1のO−DeMax21および第2のO−DeMax22によって、チャンネルごとの信号光に物理的に分離される。しかし、図1に示した光学系から明らかな様に、第1のレンズ12から第1のO−DeMax21および第2のO−DeMax22までの光路長は、第2のO−DeMax22についての光路長が第1のO−DeMax21についての光路長よりも、その光軸の平行移動に要する距離だけ長い。また、第1のO−DeMax21および第2のO−DeMax22のそれぞれの入力ポート21a、22aから、出力ポート21c、22cまでの光路長についてもそれぞれのレーン(チャンネル)で異なる。図1で示した光学系では、第1のレンズ12から第2のレンズ31a、32aまでの光路長は、レーン(Lane)0が最も短く、レーン7が最も長い。   As described above, the signal light transmitted through the input WSF 13 and the reflected signal light are physically separated into signal light for each channel by the first O-DeMax 21 and the second O-DeMax 22, respectively. However, as apparent from the optical system shown in FIG. 1, the optical path length from the first lens 12 to the first O-DeMax 21 and the second O-DeMax 22 is the optical path length for the second O-DeMax 22. Is longer than the optical path length of the first O-DeMax 21 by the distance required for the parallel movement of the optical axis. In addition, the optical path lengths from the input ports 21a and 22a of the first O-DeMax 21 and the second O-DeMax 22 to the output ports 21c and 22c are also different in each lane (channel). In the optical system shown in FIG. 1, the lane (Lane) 0 is the shortest and the lane 7 is the longest in the optical path length from the first lens 12 to the second lenses 31a and 32a.

このようにレーン間で光路長が異なるため、従来の光モジュールでは、第1のレンズ12の焦点と結合ファイバ11aの光出力端を一致させ、第1のレンズ12をいわゆるコリメートレンズとして機能させ、同時に第2のレンズ31a,32aを集光レンズとすることで、第1のレンズ12〜第2のレンズ31a,32a間でのレーン間の距離の相違を補償していた。   Since the optical path length is different between the lanes in this way, in the conventional optical module, the focal point of the first lens 12 and the light output end of the coupling fiber 11a are matched, and the first lens 12 functions as a so-called collimating lens, At the same time, by using the second lenses 31a and 32a as condensing lenses, the difference in distance between the lanes between the first lens 12 and the second lenses 31a and 32a is compensated.

しかし、第1のレンズ12の焦点と結合ファイバ11aの光出力端とを一致させて第1のレンズ12からの出力光が完全なコリメート光となるのは、結合ファイバ11aの光出力端が理想的な点光源とみなせる場合のみである。実際は、上記光出力端は有限な広がりを有する。   However, the light output end of the coupling fiber 11a is ideal because the output light from the first lens 12 becomes perfect collimated light by matching the focal point of the first lens 12 with the light output end of the coupling fiber 11a. Only when it can be regarded as a typical point light source. In practice, the light output end has a finite extent.

図2は、従来の光モジュールにおいて実際の結合ファイバ11aの光出力端から出力される光の様子を示す図である。上述の通り、実際の結合ファイバ11aの光出力端は有限な広がりを有する光源とみなされ、このような光出力端から第1のレンズ12までの距離L1と、第1のレンズ12の焦点距離Lfとを一致させて配置すると、図示するように、第1のレンズ12からの出力光は第1のレンズ12の近傍ではコリメート光に近いフィールドパターンが得られる。しかし、第1のレンズ12から離れるに従い、拡散するフィールドパターンしか得られない。つまり、光路長が短いレーン0ではコリメート光に近いフィールドパターンが得られるが、光路長が長いレーン7等では拡散するフィールドパターンしか得られないことになる。   FIG. 2 is a diagram illustrating a state of light output from the light output end of the actual coupling fiber 11a in the conventional optical module. As described above, the light output end of the actual coupling fiber 11a is regarded as a light source having a finite extent, and the distance L1 from the light output end to the first lens 12 and the focal length of the first lens 12 are as follows. When Lf is arranged so as to coincide with each other, the output light from the first lens 12 has a field pattern close to the collimated light in the vicinity of the first lens 12 as shown in the figure. However, as the distance from the first lens 12 increases, only a diffusing field pattern can be obtained. That is, in lane 0 having a short optical path length, a field pattern close to collimated light can be obtained, but in lane 7 or the like having a long optical path length, only a diffusing field pattern can be obtained.

図3は、レンズの焦点位置で種々のビーム径が得られるコリメートレンズを用いた場合の、光路長とビーム径の関係を示す図であり、第1のレンズ12の焦点距離の位置で200〜500μmのビーム径が得られるコリメートレンズを採用した場合、その焦点距離から横軸に相当する距離だけ離れた点におけるビーム径を、光源についてガウシアンビーム仮定して見積もったものである。例えば、200μmについては、横軸0mmの位置が焦点であり、そこで200μmのビーム径が得られるものの、距離が離れるに従いその径は大きくなってしまう。500μmについては、0mmが焦点であり、距離を大きくしてもビームの拡がりは抑えられている。この挙動から、ビーム径を大きくすればその拡がりは抑えられる。しかしながら、ビーム径の大きな光を得るためには、レンズの焦点距離を大きくし、レンズ径を大きくする必要がある。さらに、O−DeMaxや集光レンズについても、ビーム径の大きな光に対応するために大型化する必要があり、光受信モジュール全体の大型化とコスト高を招くことになる。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the optical path length and the beam diameter when using a collimating lens that can obtain various beam diameters at the focal position of the lens. When a collimating lens capable of obtaining a beam diameter of 500 μm is employed, the beam diameter at a point separated from the focal length by a distance corresponding to the horizontal axis is estimated by assuming a Gaussian beam for the light source. For example, with respect to 200 μm, the position of 0 mm on the horizontal axis is the focal point, and a beam diameter of 200 μm is obtained there, but the diameter increases as the distance increases. For 500 μm, 0 mm is the focal point, and the beam expansion is suppressed even when the distance is increased. From this behavior, if the beam diameter is increased, the spread can be suppressed. However, in order to obtain light with a large beam diameter, it is necessary to increase the focal length of the lens and the lens diameter. Furthermore, the O-DeMax and the condensing lens also need to be increased in size in order to cope with light having a large beam diameter, leading to an increase in size and cost of the entire optical receiving module.

そして、実際の光学系、特に、第1のO−DeMax21および第2のO−DeMax22では、それぞれ4つの波長選択フィルタ−(WSF)21b,22bが近接配置されており、隣接するWSFとの干渉を避けるには、入射光のビーム径を300μm以下に設定することが必要である。図3において、Lnは各レーンについてのMLA(Micro Lens Array)位置までの光路長として、第1のレンズ12の焦点から第2のレンズ31aまたは32aまでの距離の概算を示しており、第1のO−DeMax21と第2のO−DeMax22とでは等価のレーン(例えば、L0とL4、L1とL5)につき、約10mmの光路差が存在する。このように、初期ビーム径300μmの条件では、ビーム径は距離に対して単調に増加するため、いずれのレーンにおいて300μmの規定を満足していない。   In the actual optical system, in particular, the first O-DeMax 21 and the second O-DeMax 22, four wavelength selective filters (WSF) 21b and 22b are arranged close to each other and interfere with adjacent WSFs. In order to avoid this, it is necessary to set the beam diameter of incident light to 300 μm or less. In FIG. 3, Ln is an optical path length to an MLA (Micro Lens Array) position for each lane, and indicates an approximate distance from the focal point of the first lens 12 to the second lens 31a or 32a. There is an optical path difference of about 10 mm per equivalent lane (for example, L0 and L4, L1 and L5) between the O-DeMax 21 and the second O-DeMax 22. As described above, under the condition of the initial beam diameter of 300 μm, the beam diameter increases monotonously with respect to the distance, and therefore, the definition of 300 μm is not satisfied in any lane.

そこで、本実施形態では、第1および第2の2つのO−DeMax(各4チャンネル)21,22を並列配置した光学系で、結合ファイバ11aの光出力端と第1のレンズ12の配置を調整し、第1のレンズ12から第2のレンズ31a,32aまでの最も短い光路長の距離と最も遠い光路長の距離との中間にビームウエストを位置させる。   Therefore, in this embodiment, an optical system in which the first and second O-DeMax (four channels each) 21, 22 are arranged in parallel, and the arrangement of the light output end of the coupling fiber 11a and the first lens 12 is arranged. The beam waist is positioned between the shortest optical path length distance and the farthest optical path length distance from the first lens 12 to the second lenses 31a and 32a.

図4は、本発明の一態様に係る光モジュールにおいて、光ファイバの光出力端から出力される光の挙動を示す。光受信モジュール10では、結合ファイバ11aの光出力端から第1のレンズ12までの距離Lを第1のレンズ12の焦点距離Lfより大きくし、第1のレンズ12の出力光をコリメート光ではなく準コリメート光に変換している。   FIG. 4 shows the behavior of light output from the optical output end of the optical fiber in the optical module according to one aspect of the present invention. In the optical receiving module 10, the distance L from the light output end of the coupling fiber 11a to the first lens 12 is made larger than the focal length Lf of the first lens 12, and the output light of the first lens 12 is not collimated light. Converted to quasi-collimated light.

ここで、結合ファイバ11aの光出力端から第1のレンズ12までの距離Lが第1のレンズ12の焦点距離Lfより大きいため、第1のレンズ12からの出力光は収束光となるが、そのビームウエスト位置を、図4に示すように、光路長が最短のレーン0(L0)と最長のレーン7(L7)との間の距離に設定する。より詳細には、本実施形態では、レーン1の光路長の距離(L0)とレーン2の光路長の距離(L2)との間の距離、あるいはレーン4の光路長の距離(L4)とレーン5の光路長の距離(L5)との間の距離に設定する。これにより、光受信モジュール10では、第2のレンズ31a,32aに投影されるビーム径のレーン間の差が非常に小さくなる。   Here, since the distance L from the light output end of the coupling fiber 11a to the first lens 12 is larger than the focal length Lf of the first lens 12, the output light from the first lens 12 becomes convergent light. As shown in FIG. 4, the beam waist position is set to the distance between the shortest lane 0 (L0) and the longest lane 7 (L7). More specifically, in this embodiment, the distance between the optical path length distance (L0) of lane 1 and the optical path length distance (L2) of lane 2 or the optical path length distance (L4) of lane 4 and the lane And a distance between the optical path length distance of 5 (L5). Thereby, in the optical receiving module 10, the difference between the lanes of the beam diameter projected on the second lenses 31a and 32a becomes very small.

図5は、本発明の一態様に係る光受信モジュールのビーム径とビームウエストの関係を示す図である。図5に示すように、第1のレンズ12から出た信号光は、コリメート光ではなく収束光となるため、光路長が最も近い第2のレンズ31aまでの距離(L0)と最も遠い第2のレンズ42aまでの距離(L7)との中間にビームウエストが存在する。また、第1のレンズから光路長が最短(L0)の第2のレンズ31aにおける信号光のビーム径と光路長が最長(L7)の第2のレンズ32aにおける信号光のビーム径とが所定の大きさである300μm以内の大きさとすることができる。これによって、すべてのレーンにおいて、第2のレンズ31a,32aにおけるビーム径は所定の大きさである300μm以内の大きさとすることができる。   FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the beam diameter and the beam waist of the optical receiver module according to one aspect of the present invention. As shown in FIG. 5, since the signal light emitted from the first lens 12 is not collimated light but converged light, the distance (L0) to the second lens 31a having the shortest optical path length is the second farthest. The beam waist exists in the middle of the distance (L7) to the lens 42a. The beam diameter of the signal light in the second lens 31a having the shortest optical path length (L0) from the first lens and the beam diameter of the signal light in the second lens 32a having the longest optical path length (L7) are predetermined. The size can be within 300 μm. Thereby, in all the lanes, the beam diameters of the second lenses 31a and 32a can be set to a predetermined size within 300 μm.

上記の実施形態では、第1のO−DeMax21と第2のO−DeMax22とでは等価のレーンにつき、約10mmの光路差が存在した。しかしながら、入力WSF13を透過した透過信号光をさらに2つの反射ミラーによって反射した後、第1のO−DeMax21に入力し、入力WSF13から第1のO−DeMax21の入力ポート21aまでの光路長と入力WSF13から第2のO−DeMax22の入力ポート22aまでの光路長とを等しくしてもよい。これによって、第1のレンズ12から第1のO−DeMax21の入力ポート21aまでの光路長と第1のレンズ12から第2のO−DeMax22の入力ポート22aまでの光路長とが等しくなり、結合ファイバ11aの光出力端から第1のレンズ12までの距離Lの調整が、1つのO−DeMaxを用いた場合と同様にできるため、調整作業を軽減することができる。   In the above embodiment, there is an optical path difference of about 10 mm per equivalent lane between the first O-DeMax 21 and the second O-DeMax 22. However, the transmitted signal light that has passed through the input WSF 13 is further reflected by two reflecting mirrors, and then input to the first O-DeMax 21, and the optical path length and input from the input WSF 13 to the input port 21a of the first O-DeMax 21 The optical path length from the WSF 13 to the input port 22a of the second O-DeMax 22 may be made equal. As a result, the optical path length from the first lens 12 to the input port 21a of the first O-DeMax 21 is equal to the optical path length from the first lens 12 to the input port 22a of the second O-DeMax 22 and coupled. Since the adjustment of the distance L from the light output end of the fiber 11a to the first lens 12 can be performed in the same manner as when one O-DeMax is used, the adjustment work can be reduced.

図6は、本発明の他の一態様に係る光受信モジュールを模式的に示した図であり、図7は、図6に示す光受信モジュールの斜視図である。図6、図7に示す光受信モジュールは、8波多重光の光受信モジュールであり、第1のレンズ12から第1のO−DeMaxの入力ポートまでの光路長と第1のレンズ12から第2のO−DeMaxの入力ポートまでの光路長とを等しくした例を示すものである。なお、図6、図7では、光ファイバ、第2のレンズ(レンズアレイ)および受光素子(PDアレイ)は省略している。   6 is a diagram schematically showing an optical receiver module according to another aspect of the present invention, and FIG. 7 is a perspective view of the optical receiver module shown in FIG. The optical receiver module shown in FIGS. 6 and 7 is an optical receiver module of 8-wave multiplexed light. The optical path length from the first lens 12 to the input port of the first O-DeMax and the first lens 12 to the first optical module are shown. 2 shows an example in which the optical path length to the input port of 2 O-DeMax is made equal. 6 and 7, the optical fiber, the second lens (lens array), and the light receiving element (PD array) are omitted.

光受信モジュールのパッケージは、プリズムミラー16、入力WSF17、ミラー18、第1のO−DeMax23、第2のO−DeMax24、および、ミラー25を搭載する。プリズムミラー16は、断面の頂角θが90°より大きい二等辺三角形状をしており、第1のレンズ12からの収束光を一方の等辺で反射させて光軸を変更後、入力WSF17に入射させる。入力WSF17は短波長側4チャンネルの信号光(波長λ1〜λ4)を透過し、長波長側4チャンネルの信号光(波長λ5〜λ8)を反射する。プリズムミラー16の底辺と入力WSF17の入射面は、第1のレンズ12の光軸と略平行となるように配置され、プリズムミラー16の頂角θは、入力WSF17の収束光の入射角が、20°以内、好ましくは、15°以内の角度となるように設定される。 The package of the optical receiving module includes a prism mirror 16, an input WSF 17, a mirror 18, a first O-DeMax 23, a second O-DeMax 24, and a mirror 25. The prism mirror 16 has an isosceles triangle shape in which the apex angle θ of the cross section is greater than 90 °, and after reflecting the convergent light from the first lens 12 on one of the equilateral sides and changing the optical axis, the prism is reflected to the input WSF 17 Make it incident. The input WSF 17 transmits the signal light (wavelengths λ 1 to λ 4 ) on the short wavelength side 4 channels and reflects the signal light (wavelengths λ 5 to λ 8 ) on the long wavelength side 4 channels. The base of the prism mirror 16 and the incident surface of the input WSF 17 are arranged so as to be substantially parallel to the optical axis of the first lens 12. The apex angle θ of the prism mirror 16 is determined by the incident angle of the convergent light of the input WSF 17 as The angle is set to be within 20 °, preferably within 15 °.

入力WSF17を透過した透過信号光(波長λ1〜λ4)は、ミラー18によって、その光軸が第1のレンズ12の光軸と平行になるよう変換された後、第1のO−DeMax23に入射する。また、入力WSF17を反射した反射信号光(波長λ5〜λ8)は、再度プリズムミラー16の他方の等辺で反射し、その光軸が第1のレンズ12の光軸と平行になるよう変換された後、第2のO−DeMax22に入射する。これにより、第1のO−DeMax23に入射する短波長側の透過信号光(波長λ1〜λ4)の光軸と第2のO−DeMax24に入射する長波長側の反射信号光(波長λ5〜λ8)の光軸とが平行になる。 The transmitted signal light (wavelengths λ 1 to λ 4 ) transmitted through the input WSF 17 is converted by the mirror 18 so that its optical axis is parallel to the optical axis of the first lens 12, and then the first O-DeMax 23. Is incident on. The reflected signal light (wavelengths λ 5 to λ 8 ) reflected from the input WSF 17 is reflected again on the other equilateral side of the prism mirror 16 and converted so that its optical axis is parallel to the optical axis of the first lens 12. Then, the light enters the second O-DeMax 22. As a result, the short-wavelength transmitted signal light (wavelengths λ 1 to λ 4 ) incident on the first O-DeMax 23 and the long-wavelength reflected signal light (wavelength λ) incident on the second O-DeMax 24. 5 to λ 8 ) is parallel to the optical axis.

また、第1のO−DeMax23に入射する短波長側の透過信号光(波長λ1〜λ4)の光軸と第2のO−DeMax24に入射する長波長側の透過信号光(波長λ5〜λ8)の光軸と平行に保った状態で、例えば、プリズムミラー16を図6の紙面上下方向に移動することによって、入力WSF17に対するから第1のO−DeMax23の光入射端までの光路長を変更することが可能である。これにより、第1のレンズ12から第1のO−DeMaxの光入射端までの光路長と前記第1のレンズから前記第2のO−DeMaxの光入射端までの光路長とを等しくすることができ、図示しない結合ファイバの光出力端から第1のレンズ12までの距離Lの調整が、1つのO−DeMaxを用いた場合と同様にできるため、調整作業を軽減することができる。 Further, the optical axis of the short-wavelength transmission signal light (wavelengths λ 1 to λ 4 ) incident on the first O-DeMax 23 and the long-wavelength transmission signal light (wavelength λ 5 ) incident on the second O-DeMax 24. in a state where the parallel keeping the optical axis of the to [lambda] 8), for example, the optical path of the prism mirror 16 by moving in the vertical direction on the paper of FIG. 6, the relative input WSF17 to the light incident end of the first O-DeMax23 It is possible to change the length. Thereby, the optical path length from the first lens 12 to the light incident end of the first O-DeMax is made equal to the optical path length from the first lens to the light incident end of the second O-DeMax. Since the adjustment of the distance L from the light output end of the coupling fiber (not shown) to the first lens 12 can be performed in the same manner as when one O-DeMax is used, the adjustment work can be reduced.

第1のO−DeMax23は、1つの入力ポート23aと、波長多重数に応じた数の波長選択フィルタ23bおよび出力ポート23cと、反射膜23dを一体化したものであり、図1に示す第1のO−DeMax21と同様の構成と機能を有する。また、同様に、第2のO−DeMax24は、1つの入力ポート24aと、波長多重数に応じた数の波長選択フィルタ24bおよび出力ポート24cと、反射膜24dを一体化したものであり、図1に示す第2のO−DeMax22と同様の構成と機能を有する。   The first O-DeMax 23 is formed by integrating one input port 23a, a number of wavelength selection filters 23b and output ports 23c corresponding to the number of wavelength multiplexing, and a reflective film 23d. It has the same configuration and function as O-DeMax21. Similarly, the second O-DeMax 24 is obtained by integrating one input port 24a, a number of wavelength selection filters 24b and output ports 24c corresponding to the number of wavelength multiplexing, and a reflective film 24d. 1 has the same configuration and function as the second O-DeMax 22 shown in FIG.

本実施形態では、第1のO−DeMax23と第2のO−DeMax24はハの字状に配置している。そして、第1のO−DeMax23の入力ポート23aと第2のO−DeMax24の入力ポート24aとがパッケージの外側に位置するように配置している。そのため、第1のO−DeMax23によって分離され出力された信号光と、第2のO−DeMax24によって分離され出力された信号光が、λ5が最も長波長となり、λ1が最も短波長となる並びになるように、波長選択フィルタ23bおよび24bを並べる。このように第1のO−DeMax23と第2のO−DeMax24をハの字状に配置することによって、第1のレンズ12から第1のO−DeMaxの光入射端までの光路長と前記第1のレンズから前記第2のO−DeMaxの光入射端までの光路長とを等しく設定しつつ、パッケージを小型化することができる。 In the present embodiment, the first O-DeMax 23 and the second O-DeMax 24 are arranged in a square shape. The input port 23a of the first O-DeMax 23 and the input port 24a of the second O-DeMax 24 are arranged so as to be located outside the package. Therefore, the signal light separated and output by the first O-DeMax 23 and the signal light separated and output by the second O-DeMax 24 have the longest wavelength λ 5 and the shortest wavelength λ 1. Further, the wavelength selection filters 23b and 24b are arranged so as to be arranged. Thus, by arranging the first O-DeMax 23 and the second O-DeMax 24 in a C shape, the optical path length from the first lens 12 to the light incident end of the first O-DeMax and the first The package can be reduced in size while setting the optical path length from the first lens to the light incident end of the second O-DeMax equal.

なお、第1のO−DeMax23の入力ポート23aと第2のO−DeMax24の入力ポート24aとがパッケージの外側に位置するように配置する代わりに、第1のO−DeMax23の入力ポート23aが第2のO−DeMax24の入力ポート24aと同じ側に位置するように配置し、第1のO−DeMax23と第2のO−DeMax24とが並列するように配置してもよい。   Instead of arranging the input port 23a of the first O-DeMax 23 and the input port 24a of the second O-DeMax 24 so as to be located outside the package, the input port 23a of the first O-DeMax 23 is connected to the first O-DeMax 23. The second O-DeMax 24 may be arranged on the same side as the input port 24a of the second O-DeMax 24, and the first O-DeMax 23 and the second O-DeMax 24 may be arranged in parallel.

本実施形態では、第1のO−DeMax23によって分離され出力された信号光(波長λ1〜λ4)と第2のO−DeMax24によって分離され出力された信号光(波長λ5〜λ8)は、図7に示すように、ミラー25によって、それぞれの光軸が水平方向から垂直方向に90°変更される。ミラー25としては直角二等辺三角形のプリズムミラーを用いることができる。そして、図示しない第2のレンズであるレンズアレイによって垂直方向に光軸が変更された信号光を集光し、図示しない受光素子を有するPDアレイに出力する。このように、第1のO−DeMax23と第2のO−DeMax24からの信号光の光軸を垂直方向に90°変更することによって、レンズアレイ、PDアレイ、および、PDアレイの後段に接続された光受信用前置増幅器などの回路構成部品を立体的に配置することができ、パッケージを小型化することができる。 In the present embodiment, the signal light (wavelengths λ 1 to λ 4 ) separated and output by the first O-DeMax 23 and the signal light (wavelengths λ 5 to λ 8 ) separated and output by the second O-DeMax 24 are used. As shown in FIG. 7, each optical axis is changed by 90 ° from the horizontal direction to the vertical direction by the mirror 25. As the mirror 25, a right angled isosceles triangular prism mirror can be used. Then, the signal light whose optical axis is changed in the vertical direction is condensed by a lens array which is a second lens (not shown), and is output to a PD array having a light receiving element (not shown). In this way, by changing the optical axis of the signal light from the first O-DeMax 23 and the second O-DeMax 24 by 90 ° in the vertical direction, the lens array, the PD array, and the subsequent stage of the PD array are connected. In addition, circuit components such as a preamplifier for receiving light can be three-dimensionally arranged, and the package can be reduced in size.

10…光受信モジュール、11…スタブ、11a…結合ファイバ、12…第1のレンズ、13、17…WSF、14、15、18、25…ミラー、16…プリズムミラー、21、23…第1のO−DeMax、21a,22a、23a,24a…入力ポート、21b、22b、23b、24b…波長選択フィルタ、21c、22c、23c、24c…出力ポート、21d、22d、23d、24d…反射膜、22、24…第2のO−DeMax、31,32…レンズアレイ、31a,32a…第2のレンズ、41,42…PDアレイ、41a,42a…PD。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Optical receiver module, 11 ... Stub, 11a ... Coupling fiber, 12 ... 1st lens, 13, 17 ... WSF, 14, 15, 18, 25 ... Mirror, 16 ... Prism mirror, 21, 23 ... 1st O-DeMax, 21a, 22a, 23a, 24a ... input port, 21b, 22b, 23b, 24b ... wavelength selection filter, 21c, 22c, 23c, 24c ... output port, 21d, 22d, 23d, 24d ... reflective film, 22 24, second O-DeMax, 31, 32, lens array, 31a, 32a, second lens, 41, 42, PD array, 41a, 42a, PD.

Claims (11)

互いに異なる波長を有する複数の信号光が多重化された波長多重信号光を、光ファイバを介して受信し、各前記信号光に含まれる複数の信号を抽出する光受信モジュールであって、
前記波長多重信号光を入力光とし、収束光を出力する第1のレンズと、
前記収束光の光軸に対して20°以下の入射角度で配置され、前記収束光をそれぞれ所定の波長多重信号光を含む透過光と反射光に二分する入力波長選択フィルタと、
該透過光が含む前記信号光が有する波長にしたがって、前記透過光を前記信号光それぞれに分離する第1の光デマルチプレクサと、
該反射光が含む前記信号光が有する波長にしたがって、前記反射光を前記信号光それぞれに分離する第2の光デマルチプレクサと、
前記第1、第2の光デマルチプレクサが分離した前記信号光をそれぞれ集光する複数の第2のレンズを備え、
前記光ファイバの波長多重信号光出射端から前記第1のレンズまでの距離は、該第1のレンズの前記光ファイバ側の焦点距離よりも長く、
前記第1のレンズから前記第2のレンズまでの最も短い光路長と最も長い光路長との間の距離に前記第1レンズが出力する収束光のビームウエストが配置されている光受信モジュール。
An optical receiver module that receives a wavelength-multiplexed signal light in which a plurality of signal lights having different wavelengths are multiplexed through an optical fiber, and extracts a plurality of signals included in each of the signal lights,
A first lens that uses the wavelength-multiplexed signal light as input light and outputs convergent light;
An input wavelength selection filter that is disposed at an incident angle of 20 ° or less with respect to the optical axis of the convergent light, and divides the convergent light into transmitted light and reflected light each including a predetermined wavelength multiplexed signal light;
A first optical demultiplexer that separates the transmitted light into each of the signal light according to the wavelength of the signal light included in the transmitted light;
A second optical demultiplexer that separates the reflected light into each of the signal light according to the wavelength of the signal light included in the reflected light;
A plurality of second lenses that respectively collect the signal light separated by the first and second optical demultiplexers;
The distance from the wavelength multiplexed signal light emitting end of the optical fiber to the first lens is longer than the focal length of the first lens on the optical fiber side,
An optical receiver module in which a beam waist of convergent light output from the first lens is arranged at a distance between the shortest optical path length and the longest optical path length from the first lens to the second lens.
前記第1のレンズと前記第1の光デマルチプレクサまでの光路長は、前記第1のレンズと前記第2の光デマルチプレクサまでの光路長よりも短く、
前記第1の光デマルチプレクサの入力光の光軸と前記第2の光デマルチプレクサの入力光の光軸とが平行である請求項1に記載の光受信モジュール。
The optical path length to the first lens and the first optical demultiplexer is shorter than the optical path length to the first lens and the second optical demultiplexer,
2. The optical receiver module according to claim 1, wherein an optical axis of input light of the first optical demultiplexer is parallel to an optical axis of input light of the second optical demultiplexer.
前記第1のレンズから前記第1の光デマルチプレクサの光入射端までの光路長と前記第1のレンズから前記第2の光デマルチプレクサの光入射端までの光路長が等しい請求項1に記載の光受信モジュール。   2. The optical path length from the first lens to the light incident end of the first optical demultiplexer is equal to the optical path length from the first lens to the light incident end of the second optical demultiplexer. Optical receiver module. 前記第1のレンズから出力される前記収束光を反射するプリズムミラーと、前記入力波長選択フィルタからの前記透過光を反射するミラーを備え、
前記入力波長選択フィルタは、前記プリズムミラーで反射した前記収束光を前記透過光と前記反射光に二分し、前記透過光は前記ミラーで反射されて前記第1の光デマルチプレクサに入力され、前記反射光は前記プリズムミラーで再度反射されて前記第2の光デマルチプレクサに入力される請求項3に記載の光受信モジュール。
A prism mirror that reflects the convergent light output from the first lens, and a mirror that reflects the transmitted light from the input wavelength selection filter;
The input wavelength selection filter bisects the convergent light reflected by the prism mirror into the transmitted light and the reflected light, and the transmitted light is reflected by the mirror and input to the first optical demultiplexer, 4. The optical receiver module according to claim 3, wherein the reflected light is reflected again by the prism mirror and input to the second optical demultiplexer.
前記第1の光デマルチプレクサの入力光の光軸と前記第2の光デマルチプレクサの入力光の光軸とが平行である請求項4に記載の光受信モジュール。   The optical receiving module according to claim 4, wherein an optical axis of input light of the first optical demultiplexer and an optical axis of input light of the second optical demultiplexer are parallel. 前記第1の光デマルチプレクサと前記第2の光デマルチプレクサとがハの字状に配置されている請求項4または5に記載の光受信モジュール。   6. The optical receiver module according to claim 4, wherein the first optical demultiplexer and the second optical demultiplexer are arranged in a letter C shape. 前記1の光デマルチプレクサと前記第2の光デマルチプレクサとが並列に配置されている請求項1から5のいずれか1に記載の光受信モジュール。   The optical receiver module according to claim 1, wherein the first optical demultiplexer and the second optical demultiplexer are arranged in parallel. 前記第1の光デマルチプレクサと前記第2の光デマルチプレクサによってそれぞれ分離された信号光の光軸を90°変更するミラーを備えた請求項1から7のいずれか1に記載の光受信モジュール。   The optical receiver module according to claim 1, further comprising a mirror that changes an optical axis of the signal light separated by the first optical demultiplexer and the second optical demultiplexer by 90 °. 前記波長多重信号光は8チャンネルの信号光を含み、前記第1の光デマルチプレクサは前記8チャンネルの信号光の長波長側もしくは短波長側の4チャンネルを分別する波長選択フィルタを含み、前記第2の光デマルチプレクサは残余の4チャンネルを分別する波長選択フィルタを含む請求項1から8のいずれか1に記載の光受信モジュール。   The wavelength-multiplexed signal light includes 8-channel signal light, and the first optical demultiplexer includes a wavelength selection filter that separates four channels on the long wavelength side or the short wavelength side of the 8-channel signal light, The optical receiver module according to claim 1, wherein the second optical demultiplexer includes a wavelength selection filter that separates the remaining four channels. 前記第2のレンズの下流側に、前記第2のレンズが集光した信号光をそれぞれ受光する複数の受光素子を備える請求項1から9のいずれか1に記載の光受信モジュール。   10. The optical receiver module according to claim 1, further comprising: a plurality of light receiving elements that respectively receive the signal light collected by the second lens on the downstream side of the second lens. 11. 前記第2のレンズおよび前記受光素子は、第1の光デマルチプレクサおよび第2の光デマルチプレクサごとに集積化されている請求項10に記載の光受信モジュール。
The optical receiver module according to claim 10, wherein the second lens and the light receiving element are integrated for each of the first optical demultiplexer and the second optical demultiplexer.
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