JP2018084778A - Optical module, optical transmission and reception device, and method for mounting optical module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光モジュール、光送受信装置及び光モジュールの実装方法に関する。 The present invention relates to an optical module, an optical transceiver, and an optical module mounting method.
近年、シリコンフォトニクス技術が注目されている。シリコンフォトニクス技術とは、LSI製造のために高度に発展したシリコンウェハプロセス技術及びパッケージング技術を用いて光回路を作製する技術の総称である。シリコンフォトニクス技術を用いて作製される光モジュールは、大容量、低コスト、省電力及び長距離伝送を可能とする。 In recent years, silicon photonics technology has attracted attention. Silicon photonics technology is a general term for technologies for producing optical circuits using silicon wafer process technology and packaging technology that have been highly developed for LSI manufacturing. An optical module manufactured using silicon photonics technology enables large capacity, low cost, power saving, and long-distance transmission.
上記光モジュールでは、発光素子から出射された一定強度の光信号を光変調器で高速に変調する外部変調方式が用いられることが一般的である。外部変調方式では、発光素子からの光を光変調器に高効率で結合する技術が重要となる。 The optical module generally uses an external modulation system in which an optical signal having a constant intensity emitted from a light emitting element is modulated at high speed by an optical modulator. In the external modulation system, a technique for coupling light from a light emitting element to an optical modulator with high efficiency is important.
また、上記光モジュールでは、複数の波長の光を合波し送信する波長分割多重方式(WDM方式)が用いられることがある。WDM方式では、多数のチャンネルからなる発光素子からの光をそれぞれ別々のチャンネルの光変調器に結合する必要がある。そのため、それぞれのチャンネルを高効率かつチャンネル間でのばらつきが小さくなるように結合する必要がある。 The optical module may use a wavelength division multiplexing system (WDM system) that combines and transmits light of a plurality of wavelengths. In the WDM system, it is necessary to couple light from a light emitting element having a large number of channels to optical modulators of different channels. For this reason, it is necessary to combine the respective channels so as to increase the efficiency and reduce the variation between the channels.
上記光モジュールに関連する技術として、例えば、US8、168、939 B2(特許文献1)、特開2016−71025号公報(特許文献2)及び特開2006−292562号公報(特許文献3)がある。特許文献1には、単一のチャンネルの半導体レーザから出射された光を、半波長板を用いて光変調器が集積化されたシリコンフォトニクスチップに結合する構造が開示されている。特許文献2には、複数のチャンネルからなる光変調器における光結合として、偏波保持ファイバを用いた構造が開示されている。特許文献3には、単一のチャンネルの光源から出射されたビームを、偏波保持光ファイバを捻ることにより、その偏光方向を90度回転させる技術が開示されている。
As technologies related to the optical module, for example, there are US8, 168, 939 B2 (Patent Document 1), JP-A-2006-71025 (Patent Document 2), and JP-A-2006-292562 (Patent Document 3). . Patent Document 1 discloses a structure in which light emitted from a single-channel semiconductor laser is coupled to a silicon photonics chip in which an optical modulator is integrated using a half-wave plate. Patent Document 2 discloses a structure using a polarization maintaining fiber as optical coupling in an optical modulator composed of a plurality of channels.
多数のチャンネルからなる光モジュールにおいて、それぞれのチャンネルでの損失の総和が同じであっても、各チャンネルでの損失のばらつきが小さいほうが低消費電力になる傾向にある。これは発光素子の電気光エネルギー変換効率が一般的に非線形であることに起因している。入力する電気エネルギーが大きいと発熱などの影響により効率が劣化する傾向にある。よって、光モジュール全体での損失の総和が同じであっても、一部のチャンネルに他と比べ極端に損失が大きいチャンネルが含まれる場合、そのチャンネルでの消費電力が極端に大きくなる。この結果、トータルでの消費電力が大きくなってしまうことがある。さらに、チャンネル間でのばらつきが大きい場合は、予めそのばらつきを考慮した補正回路が必要となるため、その補正回路での消費電力が増大してしまう。 In an optical module composed of a large number of channels, even if the total loss in each channel is the same, the power consumption tends to be lower when the variation in loss in each channel is smaller. This is due to the fact that the electro-optic energy conversion efficiency of the light emitting element is generally non-linear. When the input electric energy is large, the efficiency tends to deteriorate due to the influence of heat generation. Therefore, even if the total loss in the entire optical module is the same, if some channels include channels with extremely large losses compared to others, the power consumption in those channels becomes extremely large. As a result, the total power consumption may increase. Furthermore, when there is a large variation between channels, a correction circuit that takes the variation into consideration is necessary in advance, and power consumption in the correction circuit increases.
上記特許文献1〜特許文献3では、波長多重光送受信モジュールに適用した場合に、多数のチャンネル間での光損失等の特性のばらつきを小さくすることについては言及されていない。 Patent Documents 1 to 3 do not mention reducing variation in characteristics such as optical loss among many channels when applied to a wavelength division multiplexing optical transceiver module.
本発明の目的は、波長多重光送受信モジュールに適用した場合に、多数のチャンネル間での特性のばらつきを小さくすることにある。 An object of the present invention is to reduce variation in characteristics among a large number of channels when applied to a wavelength division multiplexing optical transceiver module.
本発明に一態様に係る光モジュールは、複数の発光素子が実装されて複数のチャンネルを有する多チャンネル発光部と、複数の光ファイバが実装されて複数のチャンネルを有する多チャンネル偏波保持部と、前記多チャンネル偏波保持部を保持するための光ファイバ保持用基板と、光アイソレータと、多チャンネル回折格子型光結合器と、を有し、前記多チャンネル発光部の各発光素子と、前記多チャンネル偏波保持部の各光ファイバの一端とが光学的に接続され、前記多チャンネル偏波保持部の各光ファイバと他端と、前記多チャンネル回折格子型光結合器とが光学的に接続され、前記多チャンネル偏波保持部と、前記多チャンネル回折格子型光結合器とを結ぶ光路上に前記光アイソレータが配置され、前記多チャンネル偏波保持部は、前記光アイソレータでの偏波回転角分だけ前記光ファイバの両端間の偏波面が回転するように捻られた状態で、前記光ファイバ保持用基板上に保持されていることを特徴とする。 An optical module according to an aspect of the present invention includes a multi-channel light-emitting unit having a plurality of light-emitting elements and a plurality of channels, and a multi-channel polarization holding unit having a plurality of channels and a plurality of optical fibers mounted thereon. An optical fiber holding substrate for holding the multi-channel polarization holding unit, an optical isolator, and a multi-channel diffraction grating type optical coupler, and each light emitting element of the multi-channel light emitting unit, One end of each optical fiber of the multichannel polarization holding unit is optically connected, and each optical fiber and the other end of the multichannel polarization holding unit and the multichannel diffraction grating type optical coupler are optically connected. The optical isolator is disposed on an optical path connected to the multichannel polarization holding unit and the multichannel diffraction grating type optical coupler, and the multichannel polarization holding unit In a state in which the polarization plane across the optical fiber by polarization rotation angle component of the optical isolator is twisted so as to rotate, characterized in that it is held in the optical fiber holding substrate.
また、本発明の一態様に係る光送受信装置は、複数の発光素子が実装されて複数のチャンネルを有する多チャンネル発光部と、複数の光ファイバが実装されて複数のチャンネルを有する多チャンネル偏波保持部と、前記多チャンネル偏波保持部を保持するための光ファイバ保持用基板と、光アイソレータと、多チャンネル回折格子型光結合器と、を有し、前記多チャンネル発光部の各発光素子と、前記多チャンネル偏波保持部の各光ファイバの一端とが光学的に接続され、前記多チャンネル偏波保持部の各光ファイバと他端と、前記多チャンネル回折格子型光結合器とが光学的に接続され、前記多チャンネル偏波保持部と、前記多チャンネル回折格子型光結合器とを結ぶ光路上に前記光アイソレータが配置され、前記多チャンネル偏波保持部は、前記光アイソレータでの偏波回転角分だけ前記光ファイバの両端間の偏波面が回転するように捻られた状態で、前記光ファイバ保持用基板上に保持されて構成された光モジュールと、少なくとも前記回折格子型光結合器が形成されている光回路基板と、を有し、前記光回路基板は、変調された電気信号を光信号に変換するための光変調器と、変調された光信号を電気信号に変換するための受光器と、前記光変調器を駆動するための変調器駆動回路と、前記受光器を駆動するための受光器駆動回路と、複数の波長の光を合分波するための波長合分波器と、を備え、前記複数の波長を多重化して送受信することを特徴とする。 An optical transceiver according to one embodiment of the present invention includes a multi-channel light-emitting portion having a plurality of light-emitting elements and a plurality of channels, and a multi-channel polarization having a plurality of optical fibers and a plurality of channels. Each of the light emitting elements of the multichannel light emitting section includes a holding section, an optical fiber holding substrate for holding the multichannel polarization holding section, an optical isolator, and a multichannel diffraction grating type optical coupler. And one end of each optical fiber of the multi-channel polarization holding unit is optically connected, each optical fiber and the other end of the multi-channel polarization holding unit, and the multi-channel diffraction grating type optical coupler The optical isolator is optically connected, and the optical isolator is disposed on an optical path connecting the multi-channel polarization holding unit and the multi-channel diffraction grating type optical coupler, and the multi-channel polarization holding unit An optical module configured to be held on the optical fiber holding substrate in a state where the polarization plane between both ends of the optical fiber is rotated by the polarization rotation angle of the optical isolator, An optical circuit board on which at least the diffraction grating type optical coupler is formed, the optical circuit board having an optical modulator for converting a modulated electric signal into an optical signal, and modulated light A light receiver for converting a signal into an electrical signal, a modulator drive circuit for driving the light modulator, a light receiver drive circuit for driving the light receiver, and light of a plurality of wavelengths are combined. And a wavelength multiplexer / demultiplexer for wave transmission, wherein the plurality of wavelengths are multiplexed and transmitted / received.
さらに、本発明の一態様に係る光モジュールの実装方法は、複数の発光素子が実装されて複数のチャンネルを有する多チャンネル発光部と、複数の光ファイバが実装されて複数のチャンネルを有する多チャンネル偏波保持部と、前記多チャンネル偏波保持部を保持するための光ファイバ保持用基板と、光アイソレータと、多チャンネル回折格子型光結合器と、を有し、前記多チャンネル発光部の各発光素子と、前記多チャンネル偏波保持部の各光ファイバの一端とが光学的に接続され、前記多チャンネル偏波保持部の各光ファイバと他端と、前記多チャンネル回折格子型光結合器とが光学的に接続され、前記多チャンネル偏波保持部と、前記多チャンネル回折格子型光結合器とを結ぶ光路上に前記光アイソレータが配置され、前記多チャンネル偏波保持部は、前記光アイソレータでの偏波回転角分だけ前記光ファイバの両端間の偏波面が回転するように捻られた状態で、前記光ファイバ保持用基板上に保持されて構成された光モジュールの実装方法であって、前記光ファイバ保持用基板の表面に形成された前記多チャンネル発光部を実装するためのアライメントマーカと、前記多チャンネル発光部との位置関係を画像情報に基づいて調整するパッシブアライメント工程と、前記光ファイバ保持用基板と前記光回路基板との位置関係を、前記多チャンネル発光部を実駆動させて光の結合効率をモニタしながら調整する第1のアクティブアライメント工程と、を有することを特徴とする。 The optical module mounting method according to one aspect of the present invention includes a multi-channel light emitting unit having a plurality of light-emitting elements and a plurality of channels, and a multi-channel having a plurality of optical fibers and a plurality of channels. A polarization holding unit; an optical fiber holding substrate for holding the multi-channel polarization holding unit; an optical isolator; and a multi-channel diffraction grating type optical coupler; A light emitting element and one end of each optical fiber of the multi-channel polarization holding unit are optically connected, each optical fiber and the other end of the multi-channel polarization holding unit, and the multi-channel diffraction grating type optical coupler Are connected optically, and the optical isolator is disposed on an optical path connecting the multi-channel polarization holding unit and the multi-channel diffraction grating type optical coupler, and the multi-channel The polarization holding unit is configured to be held on the optical fiber holding substrate in a state in which a polarization plane between both ends of the optical fiber is rotated by an amount corresponding to a polarization rotation angle in the optical isolator. An optical module mounting method, wherein a positional relationship between an alignment marker for mounting the multi-channel light emitting unit formed on the surface of the optical fiber holding substrate and the multi-channel light emitting unit is based on image information. A first active alignment that adjusts the positional relationship between the optical fiber holding substrate and the optical circuit substrate while monitoring the light coupling efficiency by actually driving the multi-channel light emitting unit. And a process.
本発明によれば、波長多重光送受信モジュールに適用した場合に、多数のチャンネル間での特性のばらつきを小さくすることができる。 According to the present invention, when applied to a wavelength division multiplexing optical transceiver module, it is possible to reduce variation in characteristics among a large number of channels.
最初に、本発明の実施の形態の特徴をより明確化するために、図13を用いて、本発明の実施の形態に関連する技術について説明する。 First, in order to clarify the characteristics of the embodiment of the present invention, a technique related to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図13を参照すると、保持基板5の表面側に発光素子1、ボールレンズ2、光アイソレータ3及び反射ミラー4が実装され、裏面側に半波長板6が実装されたレーザモジュール7が、シリコンフォトニクスチップ8の表面に実装されている。なお、図13に示す本構造は、単一チャンネルの発光素子1の実装方法である。
Referring to FIG. 13, a
発光素子1からの出射光12はボールレンズ2、光アイソレータ3、反射ミラー4、半波長板6を経て、シリコンフォトニクスチップ8の表面に入力される。シリコンフォトニクスチップ8はシリコン基板9とその上面に形成されたSiO2層10からなり、SiO2層10中には光導波路、光変調、受光器などからなる光回路(図示せず)が埋め込まれている。光回路の入力部には、表面から入力された光の光軸方向を変換するための回折格子型光結合器11が形成されており、この回折格子型光結合器11を介し光が入力される。ここで、ボールレンズ2は光を集光するためのものであり、光アイソレータ3はシリコンフォトニクスチップ8の表面での反射光が発光素子1に戻り発光素子1の動作が不安定化するのを抑制するためのものである。
The outgoing light 12 from the light emitting element 1 is input to the surface of the silicon photonics chip 8 through the ball lens 2, the
また、反射ミラー4は光軸方向を変換するものであり、半波長板6は偏波方向を回転させるためのものである。ここで、半波長板6が必要な理由は、光アイソレータ3で生じる偏波の回転を元に戻す必要があるためである。回折格子型光結合器11は原理上偏波依存性が非常に大きいため、発光素子1からの光を低損失で回折格子型光結合器11に結合するには、偏波方向を適切に制御してから入力する必要があるためである。
The
ここで、本発明者らは、図13の構造を波長が異なる複数の発光素子が一体集積化された多チャンネル発光素子の実装方法に適用することを考えたところ、関連技術のように半波長板6を用いる場合には大きな課題があることを発見した。 Here, the present inventors considered that the structure of FIG. 13 is applied to a mounting method of a multi-channel light emitting device in which a plurality of light emitting devices having different wavelengths are integrated, and half-wavelength as in the related art. It has been found that there is a big problem when using the plate 6.
半波長板6は複屈折材料などを利用して直交する2つの偏波成分に位相差をつけることで、入射される直線偏光を回転させることができる光部品である。厚さがちょうど波長の1/2倍であるときは、入射される直線偏光は直接偏光のまま出射されるが、厚さが波長の1/2倍からずれた場合は楕円偏光として出射される。言い換えるならば、ある厚さの半波長板6に様々な波長の光を入射した場合、ある特定の波長は直線偏光として出射されるが、他の波長の光は楕円偏光として出射される。よって、光結合損失が偏波に強く依存性する回折格子型光結合器11に半波長板6を通し様々な波長の光を入力しようとした場合、波長間で光損失にばらつきが生じることを見出した。
The half-wave plate 6 is an optical component that can rotate incident linearly polarized light by providing a phase difference between two orthogonal polarization components using a birefringent material or the like. When the thickness is exactly half the wavelength, the incident linearly polarized light is emitted directly as polarized light, but when the thickness deviates from half the wavelength, it is emitted as elliptically polarized light. . In other words, when light of various wavelengths is incident on the half-wave plate 6 having a certain thickness, a specific wavelength is emitted as linearly polarized light, but light of other wavelengths is emitted as elliptically polarized light. Therefore, when trying to input light of various wavelengths through the half-wave plate 6 to the diffraction grating type
ここで重要なことは、上記課題は、将来大容量化への要求が高くなればなるほどより顕著となることである。現在普及が進んでいるも100ギガビットイーサネット(登録商標)(100GbE)対応光モジュールでは25Gbpsで変調された光を4波長多重化する方式である。これに対して、次世代の400ギガビットイーサネット(登録商標)(400GbE)対応光モジュールでは50Gbpsで変調された光を8波長多重化する方式となる。 What is important here is that the above problem becomes more prominent as the demand for capacity increases in the future. The optical module that supports 100 Gigabit Ethernet (registered trademark) (100 GbE) is a system that multiplexes light modulated at 25 Gbps with four wavelengths. In contrast, the next-generation 400 Gigabit Ethernet (registered trademark) (400 GbE) compatible optical module multiplexes light modulated at 50 Gbps into eight wavelengths.
多重化する波長数が2倍となることで、波長範囲が広がり、光損失のばらつきがより顕著となることが懸念される。なお、多重化する波長を増やした場合でも各波長の間隔を狭くすることで波長範囲を変更しない方法も考えられる。しかし、波長間隔が狭いほど光部品に要求される仕様が厳しくなり、コストが増大する傾向にあるため、経済性を考慮すれば現実的ではない。このような構造を、波長多重光送受信モジュールに適用した場合、発光素子と光変調器間の光損失に関し、チャンネル間でのばらつきが生じてしまう。 When the number of wavelengths to be multiplexed is doubled, there is a concern that the wavelength range is widened and the variation in optical loss becomes more remarkable. In addition, even when the wavelength to multiplex is increased, the method which does not change a wavelength range by narrowing the space | interval of each wavelength is also considered. However, the narrower the wavelength interval, the stricter the specifications required for the optical component and the higher the cost. Therefore, it is not realistic considering the economy. When such a structure is applied to a wavelength division multiplexing optical transceiver module, there is a variation between channels regarding the optical loss between the light emitting element and the optical modulator.
そこで、本発明の実施の形態では、波長多重光送受信モジュールに適用した場合に、多数のチャンネル間での特性のばらつきが小さくなるようにする。このため、本発明の実施の形態では、複数の発光素子が実装されて複数のチャンネルを有する多チャンネル発光部と、複数の光ファイバが実装されて複数のチャンネルを有する多チャンネル偏波保持部と、多チャンネル偏波保持部を保持するための光ファイバ保持用基板と、光アイソレータと、多チャンネル回折格子型光結合器とを有する光モジュールにおいて、多チャンネル偏波保持光ファイバを、光アイソレータでの偏波回転角分だけ光ファイバの両端間の偏波面が回転するように捻ることを特徴とする。以下に、図を用いて、本発明の各実施の形態について詳細に説明する。 Therefore, in the embodiment of the present invention, when applied to a wavelength division multiplexing optical transceiver module, variation in characteristics among a large number of channels is reduced. Therefore, in the embodiment of the present invention, a multi-channel light emitting unit having a plurality of light-emitting elements mounted thereon and a plurality of channels, a multi-channel polarization holding unit having a plurality of optical fibers mounted thereon and a plurality of channels, and In an optical module having an optical fiber holding substrate for holding a multi-channel polarization holding unit, an optical isolator, and a multi-channel diffraction grating type optical coupler, the multi-channel polarization holding optical fiber is an optical isolator. It is characterized by twisting so that the polarization plane between both ends of the optical fiber is rotated by the polarization rotation angle of. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1Aから図5を参照して、実施の形態1の構成について説明する。図1Aは、実施の形態1で説明する光モジュールにおける要部斜視図である。また、図1Bは図1A中のa1−a1’部の断面図である。図1A、図1Bに示す光モジュールは、多チャンネルレーザモジュール112がシリコンフォトニクスチップ113の表面上に積層実装されている。ここで、多チャンネルレーザモジュール112とは、レーザモジュール基板101のレーザ・光ファイバ実装部102の上面に多チャンネル発光素子104と、入力側出力側にそれぞれ入力側屈折率分布型レンズ105、出力側屈折率分布型レンズ106を備えた偏波保持光ファイバ107が実装され、またレーザモジュール基板101の光アイソレータ・反射ミラー実装部103の上面に光アイソレータ110と反射ミラー111が実装されたモジュールのことである。ここで、多チャンネル発光素子104は、波長が異なる複数の発光素子が実装されて複数のチャンネルを有する多チャンネル発光部を構成する。また、偏波保持光ファイバ107は、複数の光ファイバが実装されて複数のチャンネルを有する多チャンネル偏波保持部を構成する。
The configuration of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1A to 5. 1A is a perspective view of a main part of an optical module described in Embodiment 1. FIG. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along a 1 -a 1 ′ in FIG. 1A. In the optical module shown in FIGS. 1A and 1B, a
より好ましくは、レーザモジュール基板101のレーザ・光ファイバ実装部102の厚さが、光アイソレータ・反射ミラー実装部103の厚さよりも厚い。一方、シリコンフォトニクスチップ113とは、シリコン基板114とその上面に形成されたSiO2層115からなり、SiO2層115中には光導波路、光変調、受光器などからなる光回路(図示せず)が埋め込まれている光集積回路チップのことである。また、上記光回路の入力部には表面から入力された光の光軸方向を変換するための回折格子型光結合器116が形成されており、回折格子型光結合器116を介し光が入力される。なお、図中においては、光導波路、光変調、受光器などからなる光回路はSiO2層115と重なって識別できないため図示を省略する。また、図1では、多チャンネル発光素子104及び偏波保持光ファイバ107のチャンネル数が4の場合のときを一例として示したが、チャンネル数はこれに限ったことではなく、2以上であればよい。
More preferably, the laser / optical
次に、上記で説明した各光部品の詳細について説明する。最初に、図1C、図1Dと図2を参照して、偏波保持光ファイバ107について詳しく説明する。図1C、図1Dはそれぞれ図1A中のb1−b1’部、c1−c1’部の断面を多チャンネル発光素子104側(図の右側)から見た図の例である。b1−b1’部の断面とは入力側屈折率分布型レンズ105と偏波保持光ファイバ107とが接する面を含む面のことであり、またc1−c1’部の断面とは出力側屈折率分布型レンズ106と偏波保持光ファイバ107とが接する面を含む面のことである。
Next, details of each optical component described above will be described. First, the polarization maintaining
b1−b1’部の断面では、各チャンネルの入力側屈折率分布型レンズ105が、レーザモジュール基板101の表面に形成された光ファイバ実装用V溝109に勘合するように実装されている。また、同じくc1−c1’部の断面では各チャンネルの出力側屈折率分布型レンズ106が、光ファイバ実装用V溝109に勘合するように実装されている。b1−b1’部およびc1−c1’部での実装形態に関する差異は偏波保持光ファイバ107の軸の向きである。偏波保持光ファイバ107には、コア部107a、クラッド部107bの他に、クラッド部の一部にボロンなどの不純物を添加した応力付与部107cが設けられている。そして、コア部107aに非軸対称な応力が加えられていることで、光ファイバの曲げなど外部からの応力の影響を受けにくく偏波面を保持できる。
In the cross section of the b 1 -b 1 ′ portion, the input-side
偏波保持光ファイバ107では高速軸160と低速軸161が定義され、その軸と略一致した偏波面を持つ入力光は直線偏波を保持したまま光ファイバ中を伝搬することができる。ここで、略一致した偏波面を持つとは、多チャンネル発光素子104の偏波面と多チャンネル偏波保持光ファイバ107の高速軸160もしくは低速軸161とのなす角度が、±5度以内を意味する。多チャンネル偏波保持光ファイバ107の高速軸160もしくは低速軸161とのなす角度を±5度以内に設定することにより、光損失を効果的に低減することが可能となる。
In the polarization maintaining
実施の形態1の構成では、b1−b1’部の断面においては偏波保持光ファイバ107の高速軸160、もしくは低速軸161が多チャンネル発光素子104からの出射光150の偏波方向と略一致している。多チャンネル発光素子104からの出射光150の偏波方向は、TEモードとよばれる電界成分が発光素子の面内方向に振動する偏光か、もしくはTMモードとよばれる電界成分が発光素子の面垂直方向に振動する偏光かどちらかであることが一般的である。このため、図1Cに示すように、高速軸160がレーザモジュール基板101の面方向に略一致しているか、もしくは高速軸160がレーザモジュール基板101の面垂直方向に略一致していればよい。
In the configuration of the first embodiment, in the cross section of the b 1 -b 1 ′ section, the high-
一方、c1−c1’部の断面においては、偏波保持光ファイバ107の軸の向きがb1−b1’部の断面での向きから一定角度だけ回転している。詳細は後述するが、回転角度は光アイソレータ110を透過する際の偏波回転を打ち消すだけ回転していればよい。すなわち、光アイソレータ110を透過する際に偏波方向が反時計回りに45度回転する場合、時計回りに45度回転していればよい。図2は、入力部端面107dでの偏波方向180に対し、出力部端面107eでの偏波方向181が時計回りに45度回転した偏波保持光ファイバ107の斜視図である。偏波方向を回転させるには、図示するように偏波保持光ファイバを捻ればよい。
On the other hand, in the cross section of the c 1 -c 1 ′ portion, the direction of the axis of the polarization maintaining
ここで、偏波保持光ファイバの単位長さあたりの捻り角度が大きすぎると、コア部107aに外部から印加される応力が、応力付与部によってあらかじめ印加された応力に対し無視できなくなるため、偏波が保持されなくなる懸念がある。そのため、捻りによる外部からの応力が十分小さくなるように、出力部端面での所望の回転角度に応じて偏波保持光ファイバ107の長さを適切に設定すればよい。以上、実施の形態1の構成における偏波保持光ファイバ107の詳細について説明した。なお、図中には説明のため、偏波保持光ファイバ107の一例としてPANDA(Polarization−maintaining AND Absorption−reducing)ファイバを示したが、これに限ったことではなく、ボウタイ(Bow−tie)ファイバや楕円ジャケットファイバ(Elliptical Jacket)などであってもよい。
Here, if the twist angle per unit length of the polarization maintaining optical fiber is too large, the stress applied from the outside to the
次に、図3Aから図3Cを参照して屈折率分布型レンズ105、106について詳しく説明する。屈折率分布型レンズ105、106とは、円柱型のガラスであり、面内での屈折率分布が図3Aに示すように中心軸から外周部へ向かって放物線状になだらかに変化している。従来の凸レンズはレンズ表面での屈折を利用するものであり、精密な表面加工が必要であったのに対し、屈折率分布型レンズはレンズ内部での屈折を利用するものであり、精密な表面加工が不要である。
Next, the
また、屈折率分布型レンズ105、106は、円柱の長さを変えるだけでレンズの焦点距離を任意に変化させることができ、適切な長さを選べばレンズ端面に集光することも可能である。そのため、レンズを光ファイバなどの部品の端面に直接接続することも可能である。
In addition, the
図3A、図3Cには、それぞれ偏波保持光ファイバ107の両端に屈折率分布型レンズ105、106を接続したときの斜視図の例と、それらの部品を透過する光の光線の例を示す。偏波保持光ファイバ107の入力側には入力側屈折率分布型レンズ105が、出力側には出力側屈折率分布型レンズ106がそれぞれ実装されている。ここで、入力側屈折率分布型レンズ105は、発光点190から出射された光を集光して偏波保持光ファイバ107に入力する機能を有し、出力側屈折率分布型レンズ106は偏波保持光ファイバ107から出力された光を集光点191に集光する機能を有するものである。
3A and 3C show an example of a perspective view when the
図1A、図1Bとの対応関係で説明すれば、発光点190が多チャンネル発光素子104の出力端面であり、集光点191が回折格子型光結合器116の入力端面である。ここで、入力側屈折率分布型レンズ105および出力側屈折率分布型レンズ106の開口数NA(Numerical Aperture)は偏波保持光ファイバ107のNAと同程度であることが好ましい。また、発光点190から入力側屈折率分布型レンズ105の端面までの距離L1はできるだけ短く設計することが好ましい。距離L1が短いほど、偏波保持光ファイバ107に結合する光成分の最大入射角度θが大きくなり、より多くの光をレンズで集光し、偏波保持光ファイバ107に結合することができるためである。
1A and 1B, the
一方、出力側屈折率分布型レンズ106の端面から集光点191までの距離L2は、L1と比較し十分長く設計することが好ましい。これは、出力側屈折率分布型レンズ106の端面から集光点191までの間には光アイソレータ110を配置する必要があるためである。距離L2を距離L1よりも十分長くするには、図3B、図3Cに示すように出力側屈折率分布型レンズ106の長さを入力側屈折率分布型レンズ105のそれよりも短くすればよい。以上、実施の形態1の構成における屈折率分布型レンズ105、106の詳細について説明した。
On the other hand, it is preferable that the distance L 2 from the end face of the output-side
次に、図4を参照して、光アイソレータ110について詳しく説明する。光アイソレータとは磁界によって光の偏光状態が回転する磁気光学効果(ファラデー効果)を利用し、順方向では光が透過し、逆方向では光が透過しないという特徴を持つ光部品であり、発光素子の不安定性、および損傷の原因となる戻り光から発光素子を保護するために使用される。図4は偏光依存型の1段型光アイソレータ110Aの斜視図の例である。
Next, the
1段型光アイソレータ110Aは、透過軸が45度傾いた2つの偏光子110Aa、110Abの間にファラデー回転子110Acが挿入された構造を持つ。ファラデー回転子とは直線偏光の偏波面を回転させる働きを持つ光部品であり、磁界を印加すると、光の入力方向によって偏波面が逆方向に回転する性質(非相反性)を有する。偏光子110Aa側から入力された光は、ファラデー回転子110Acにより偏波面が光軸方向に対し反時計回りに45度回転し、45度傾けた偏光子110Abを透過できる。一方、偏光子110Ab側から入力された光は、偏波面が光軸方向に対し時計回りに45度回転し、偏光子110Aaの透過軸と直交するため、大きな損失を受け透過しない。このように光アイソレータ110Aは、一方向からの光のみを透過させる機能を有しており、また入力部端面での偏波方向182と出力部端面での偏波方向183が45度回転している。以上、実施の形態1の構成における光アイソレータ110の詳細について説明した。
The one-stage
次に、図5を参照して回折格子型光結合器116について詳しく説明する。図5は回折格子型光結合器116の斜視図の例である。回折格子型光結合器116は、シリコン基板114と、シリコン基板114の上面に形成された下部クラッド層115aと、下部クラッド層115aの上面に形成された回折格子部116a、テーパ部116b、光導波路117と、それら3つを覆い被せるように下部クラッド層115aの上面に形成された上部クラッド層115bからなる。ここで、回折格子部116aとテーパ部116bの一方の端が接続しており、またテーパ部116bのもう一方の端と光導波路117が接続している。
Next, the diffraction grating type
なお、回折格子部116a、テーパ部116b、光導波路117は基板と同じシリコン材料からなり、下部クラッド層115aと上部クラッド層115bはSiO2材料からなってもよい。回折格子部116aは、光の2次の回折現象を利用し、シリコン基板114の平面に対し、略垂直方向から入力された光150dを光軸変換し、テーパ部116bに出力する機能を有する。さらに、テーパ部116bは入力された光のモードフィールド径を縮小し、光回路への入力光151となるように出力する。回折格子部116aは入力された光をテーパ部116bに出力するにあたり、その透過率に強い偏波依存性を示す。図中の奥行きに方向あたるx方向の偏波184が入力されたとき透過率が最大となる。回折格子部116aの透過率は偏波方向の他に波長にも強く依存する。
The diffraction
回折格子のピッチを変更することで透過率が最大となる光の波長を変化させることができるため、入力される光の波長にあわせそれぞれ最適なピッチを設計すればよい。また、ピッチを変更することで、透過率が最大となる光の入力方向を変化させることもできる。基板面に完全に垂直方向から入力された光は基板面での反射により発光素子に極わずかながら戻る可能性もある。このため、より好ましくは基板面の垂直方向から4度から12度程度傾斜していることが望ましい。以上、実施の形態1の構成における回折格子型光結合器116の詳細について説明した。
By changing the pitch of the diffraction grating, the wavelength of the light having the maximum transmittance can be changed. Therefore, an optimum pitch may be designed according to the wavelength of the input light. Further, by changing the pitch, it is possible to change the input direction of light that maximizes the transmittance. There is a possibility that light input from a completely perpendicular direction to the substrate surface returns slightly to the light emitting element due to reflection on the substrate surface. For this reason, it is more preferable to incline about 4 to 12 degrees from the vertical direction of the substrate surface. The details of the diffraction grating
次に、実施の形態1の光モジュールの実装方法の一例について説明する。最初に、偏波保持光ファイバ170の両端に屈折率分布型レンズ105、106を接着する。接着方法は、接着剤を用いてもよく、また直接融着でもよい。このとき、図3Bに示すようにそれぞれの部品の中心軸が略一致するように接着する。
Next, an example of the mounting method of the optical module of Embodiment 1 is demonstrated. First, the
次に、屈折率分布型レンズ105、106が接着された偏波保持光ファイバ170をレーザモジュール基板101の光ファイバ実装用V溝109に勘合するように実装する。このとき、偏波保持光ファイバ170の基板面内における光軸垂直方向の位置は、光ファイバ実装用V溝109の位置により一意に定められ、また基板面垂直方向の位置は、光ファイバ実装用V溝109の溝深さにより一意に定められる。
Next, the polarization maintaining
偏波保持光ファイバ170の光軸方向への位置は、レーザモジュール基板101の表面に設けられた光ファイバ実装用マーカに合わせることで位置決めしてもよい。しかし、図1Bに示すように光ファイバ実装用V溝109の側壁と入力側屈折率分布型レンズ105の端面が接触するように実装することで、位置決めしたほうがより好ましい。偏波保持光ファイバ170を実装するにあたり、重要なことは、偏波保持光ファイバ170の軸方向を上述したような向きにあわせて実装することである。
The position of the polarization maintaining
軸方向は、応力付与部107cの形状を目印とし、カメラをモニタしながら調整してもよく、また偏光子、光ファイバ、レーザ、光パワーメータなどを用い、実際に光を通し、透過率をモニタしながら調整してもよい。このように偏波保持光ファイバ170を所望の位置、軸方向で実装後、多チャンネル発光素子104を、レーザモジュール基板101の表面上に形成されたレーザ実装用マーカ108の位置に合わせ実装する。ここで、より好ましくは、多チャンネル発光素子104の活性層104aが形成された面を下向きにし、レーザモジュール基板101に接するように実装する。
The axial direction may be adjusted while monitoring the camera with the shape of the
多チャンネル発光素子104を実装後、レーザモジュール基板101の表面の所望の位置に、光アイソレータ110と反射ミラー111を実装することで、多チャンネルレーザモジュール112が完成する。最後に、多チャンネルレーザモジュール112をシリコンフォトニクスチップ113の上面に実装する。このとき、シリコンフォトニクスチップ113の表面に設けられた多チャンネルレーザモジュール実装用マーカに合わせることで位置決めしてもよい。ただし、多チャンネル発光素子104を実駆動させ、シリコンフォトニクスチップ113との光結合損失をモニタしながら位置決めした方がより好ましい。
After mounting the multi-channel
上述のように、実施の形態1に係る光モジュールでは、偏波保持光ファイバ170に捻りが加えられており、出力部端面107dでの軸方向が、入力部端面107eでの軸方向に対し、光アイソレータ110を透過する際の偏波回転を打ち消すだけ回転している。そのため、光アイソレータ110を透過後の偏波方向は、回折格子型光結合器116の偏波方向と略一致しており、偏波方向を別途回転させるための半波長板(例えば、図13の半波長板6)が不要である。半波長板は波長依存性が大きいため、波長が異なる多チャンネル発光素子を実装する場合、光結合損失のチャンネル間ばらつきが大きい。これに対して、実施の形態1の構成ではチャンネル間ばらつきを小さく実装することが可能である。
As described above, in the optical module according to the first embodiment, the polarization maintaining
また、実施の形態1に係る光モジュールでは、多チャンネル発光素子104の活性層104aが形成された面を下向きにして、いわゆるJunction−down構造でレーザモジュール基板101に実装されている。活性層104aを上向きにしたJunction−up構造では、発光素子基板を研磨などで薄膜化する際の厚さばらつきに起因し、光結合損失のチャンネル間ばらつきが大きい。これに対し、実施の形態1の構成ではチャンネル間ばらつきを小さく実装することが可能である。
In the optical module according to Embodiment 1, the multi-channel
また、実施の形態1に係る光モジュールでは、多チャンネル発光素子104からの光を集光するために屈折率分布型レンズ105、106が用いられている。従来のボールレンズや両凸レンズでは、高精度で微細な表面加工を要することから大きなNAを得ることが難しかった。これに対して、屈折率分布型レンズ105、106は構造が単純であり、また比較的大きなNAを得ることができることから、安価にかつ低光結合損失で実装することができる。
In the optical module according to the first embodiment,
次に、実施の形態1の光モジュールの変形例として、図3B、図3Cで説明した入力側屈折率分布型レンズ105の別形態について説明する。図6A、図6Bには、それぞれ偏波保持光ファイバ107の両端に屈折率分布型レンズを接続したときの斜視図の例と、それらの部品を透過する光の光線の例を示す。本別形態では、偏波保持光ファイバ107の入力側端面に2枚の屈折率分布型レンズが実装されている。ここで、偏波保持光ファイバ107と接する第1の入力側屈折率分布型レンズ105aのNAは偏波保持光ファイバ107のNAと同程度であることが好ましい。また、第1の入力側屈折率分布型レンズ105aと接する第2の入力側屈折率分布型レンズ105bのNAは第1の入力側屈折率分布型レンズ105aのNAよりも大きいことが好ましい。
Next, as a modification of the optical module according to Embodiment 1, another embodiment of the input-side
発光点190側のレンズのNAを大きくすることで、図3Cの場合よりも発光点190から屈折率分布型レンズの端面までの距離L1’を短くすることができる。距離L1’が短いほど、偏波保持光ファイバ107に結合する光成分の最大入射角度θ’が大きくなり、図3Cの場合よりもより多くの光をレンズで集光し、偏波保持光ファイバ107に結合することができる。より多くの光を結合できるということは、多チャンネル発光素子104をより低光結合損失で実装できるということである。ただし、別の実施の形態において、第2の入力側屈折率分布型レンズ105bのNAが大きすぎると、多チャンネル発光素子104の実装トレランスが極端に小さくなり、それによりチャンネル間ばらつきが増大する懸念がある。よって、光結合損失とばらつきがトレードオフの関係にあることを考慮し、両者が適量となるようにレンズを設計すればよい。
By increasing the NA of the lens on the
次に、実施の形態1の光モジュールの別の変形例として、図4で説明した1段型光アイソレータ110Aの別形態について説明する。図7は偏光依存型の1.5段型光アイソレータ110Bの斜視図の例である。1.5段型光アイソレータ110Bは、透過軸がそれぞれ45度傾いた3つの偏光子110Ba、110Bb、110Bcの間に2つのファラデー回転子110Bd、110Beがそれぞれ挿入された構造を持つ。偏光子110Ba側から入力された光は、ファラデー回転子110Bdにより偏波面が光軸方向に対し反時計回りに45度回転し、45度傾けた偏光子110Bbを透過する。さらに、ファラデー回転子110Beにより偏波面が光軸方向に対し反時計回りに45度回転し、45度傾けた偏光子110Bcを透過できる。
Next, another embodiment of the one-stage
一方、偏光子110Bc側から入力された光は、ファラデー回転子110Beにより偏波面が光軸方向に対し時計回りに45度回転し、偏光子110Bbの透過軸と直交するため、大きな損失を受け透過しない。作製誤差などにより、仮に偏光子110Bbをわずかに透過したとしても、さらにファラデー回転子110Bdにより偏波面が光軸方向に対し時計回りに45度回転し、偏光子110Baの透過軸と直交するため、さらなる損失を受け確実に光が透過しない。 On the other hand, the light input from the side of the polarizer 110Bc receives a large loss because the Faraday rotator 110Be rotates the plane of polarization by 45 degrees clockwise with respect to the optical axis direction and is orthogonal to the transmission axis of the polarizer 110Bb. do not do. Even if the polarizer 110Bb is slightly transmitted due to a manufacturing error or the like, the Faraday rotator 110Bd further rotates the polarization plane by 45 degrees clockwise with respect to the optical axis direction, and is orthogonal to the transmission axis of the polarizer 110Ba. The light is surely not transmitted due to further loss.
以上説明したように、1.5段型光アイソレータは1段型光アイソレータよりも光のアイソレーション機能が高く、発光素子の不安定性および損傷の原因となる戻り光から発光素子を確実に保護することができる。この結果、より高性能な光モジュールを実現できる。なお、1.5段型光アイソレータ110Bでは、入力部端面での偏波方向185と出力部端面での偏波方向186が90度回転している。上述したように、偏波保持光ファイバ107の実装方法は、出力側での軸の向きが、入力側での向きに対し、光アイソレータ110を透過する際の偏波回転を打ち消すだけ回転していればよい。このため、1.5段型光アイソレータ110Bを用いる場合、図1A中のc1−c1’部の断面が、図8に示す構造であればよい。
As described above, the 1.5-stage optical isolator has a higher light isolation function than the single-stage optical isolator, and reliably protects the light-emitting element from return light that causes instability and damage to the light-emitting element. be able to. As a result, a higher performance optical module can be realized. In the 1.5-stage
次に、図9A、図9Bを参照して、実施の形態2の構成について説明する。図9Aは、実施の形態2で説明する光モジュールにおける要部斜視図である。また、図9Bは図9A中のa2−a2’部の断面図である。図9A、図9Bに示す光モジュールは、多チャンネルレーザモジュール212がシリコンフォトニクスチップ113の表面上に積層実装されている。実施の形態2の構成では、多チャンネルレーザモジュールの構成、より具体的には、多チャンネル発光素子104の実装形態が異なる。実施の形態1の構成では、レーザモジュール基板101のレーザ・光ファイバ実装部102の上面に多チャンネル発光素子104が実装されている。これに対し、実施の形態2の構成では、レーザモジュール基板201とは別の基板である発光素子実装基板204の上面に多チャンネル発光素子104が実装され、レーザモジュール基板201と発光素子実装基板204とが光軸をそろえ接続されている。その他の構成は実施の形態1の構成とほぼ同じであるので、その説明は省略する。
Next, the configuration of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9A and 9B. FIG. 9A is a perspective view of a main part of the optical module described in the second embodiment. FIG. 9B is a cross-sectional view of the part a 2 -a 2 ′ in FIG. 9A. In the optical module shown in FIGS. 9A and 9B, a
次に、実施の形態2に係る光モジュールの実装方法の一例について説明する。実施の形態1の光モジュールの実装方法では、多チャンネル発光素子104を、レーザモジュール基板101の表面上に形成されたレーザ実装用マーカ108の位置に合わせ実装している。これに対し、実施の形態2の光モジュールの実装方法では、多チャンネル発光素子104を、発光素子実装基板204の表面上に形成されたレーザ実装用マーカ108の位置に合わせ実装する。さらにその後、多チャンネル発光素子104が実装された発光素子実装基板204を、レーザモジュール基板201の側壁に光軸をそろえて実装する。
Next, an example of an optical module mounting method according to the second embodiment will be described. In the optical module mounting method of the first embodiment, the multi-channel
より好ましくは、実施の形態1の光モジュールの実装方法では、多チャンネル発光素子104の活性層104aが形成された面を下向きにし、基板に実装している。これに対し、実施の形態2の光モジュールの実装方法では、多チャンネル発光素子104の活性層104aが形成された面を上向きにし、基板に実装する。なお、発光素子実装基板204とレーザモジュール基板201との光軸をそろえて実装するには、多チャンネル発光素子104を実駆動させ、偏波保持光ファイバ107との光結合損失をモニタしながら、発光素子実装基板204とレーザモジュール基板201との位置関係を調整すればよい。以上、実施の形態2の実装方法について、実施の形態1との差異を中心に説明した。その他の実装方法は、実施の形態1の実装方法とほぼ同じであるので、その説明は省略する。
More preferably, in the optical module mounting method of the first embodiment, the surface on which the
以上のように、実施の形態2に係る光モジュールでは、多チャンネル発光素子104と偏波保持光ファイバ107が独立の基板上に実装されており、それら光部品間の光結合損失をモニタしながら調整(調芯)する、いわゆるアクティブアライメント実装が可能になる。マーカを目印とし調整(調芯)するパッシブアライメント実装では、光部品の作製誤差に起因し、光結合損失が大きくなってしまうことがある。これに対し、アクティブアライメント実装では光部品の作製誤差を実装工程で補正することができるため、より低光結合損失で実装することができる。
As described above, in the optical module according to Embodiment 2, the multi-channel
また、実施の形態2に係る光モジュールでは、多チャンネル発光素子104の活性層104aが形成された面を上向きにして、いわゆるJunction−up構造でレーザモジュール基板201に実装されている。活性層104aを下向きにしたJunction−down構造では、実装により付加される過剰応力に起因し、信頼性が劣化する懸念がある。これに対し、実施の形態2の構成では、より高い信頼性を実現することができる。なお、Junction−up構造での基板厚ばらつきに起因した光結合損失のチャンネル間ばらつき増大への懸念は、パッシブアライメント実装をした場合のみの課題である。実施の形態2ではアクティブアライメント実装が可能であるため、上記課題は生じない。
In the optical module according to Embodiment 2, the multi-channel
次に、図10A、図10Bを参照して、実施の形態3の構成について説明する。図10Aは、実施の形態3で説明する光モジュールにおける要部斜視図である。また、図10Bは図10A中のa3−a3’部の断面図の例である。図10A、図10Bに示す光モジュールは、多チャンネルレーザモジュール312が熱電冷却器305の表面上に実装されており、また、反射ミラー111がシリコンフォトニクスチップ113の表面上に実装されている。上記実施の形態2とは、多チャンネルレーザモジュールの構成、実装形態及び反射ミラーの実装形態が異なる。
Next, the configuration of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 10A and 10B. FIG. 10A is a perspective view of a main part of the optical module described in the third embodiment. FIG. 10B is an example of a cross-sectional view taken along a 3 -a 3 ′ in FIG. 10A. In the optical module shown in FIGS. 10A and 10B, the
実施の形態2の構成では、レーザモジュール基板201の光アイソレータ・反射ミラー実装部203の上面に光アイソレータ110と反射ミラー111が実装され、そのレーザモジュール基板201がシリコンフォトニクスチップ113の表面上に積層実装されている。これに対し、実施の形態3の構成では、反射ミラー111が直接シリコンフォトニクスチップ113の表面上に実装され、反射ミラー111を搭載していないレーザモジュール基板301が熱電冷却器305の表面上に実装されている。その他の構成は、上記実施の形態2の構成とほぼ同じであるので、その説明は省略する。
In the configuration of the second embodiment, the
次に、実施の形態3に係る光モジュールの実装方法の一例について説明する。実施の形態2の光モジュールの実装方法では、多チャンネル発光素子104を実駆動させ、シリコンフォトニクスチップ113との光結合損失をモニタしながら、多チャンネルレーザモジュール212とシリコンフォトニクスチップ113の2者間の位置関係を調整する。これに対し、実施の形態3に係る光モジュールの実装方法では、多チャンネル発光素子104を実駆動させ、シリコンフォトニクスチップ113との光結合損失をモニタしながら、多チャンネルレーザモジュール212と、反射ミラー111と、シリコンフォトニクスチップ113の3者間の位置関係を調整する。その他の実装方法は、実施の形態2の実装方法とほぼ同じであるので、その説明は省略する。
Next, an example of an optical module mounting method according to the third embodiment will be described. In the optical module mounting method of the second embodiment, the multi-channel
上述のように、実施の形態3に係る光モジュールでは、出力側屈折率分布型レンズ106と反射ミラー111が独立の基板上に実装されていることで、より高精度に調芯ができる。実施の形態2のように同一基板上に実装されている場合は、光部品の作製誤差が生じた際に、出力側屈折率分布型レンズ106で集光される光のビーム径が最小となるビームウエスト位置と、回折格子型光結合器116の位置を完全に一致させることができない。これに対し、出力側屈折率分布型レンズ106と反射ミラー111が独立の基板上に実装され、両者の位置関係を調芯によって自由に変えられる。この場合は、ビームウエスト位置と、回折格子型光結合器116の位置を完全に一致させることができる。すなわち、光部品の作製誤差を実装工程で補正することができるため、より低光結合損失で実装することができる。
As described above, in the optical module according to
また、実施の形態3に係る光モジュールでは、多チャンネルレーザモジュール312が熱電冷却器305の表面上に直接実装されており、多チャンネル発光素子104の温度制御が可能である。温度制御することで多チャンネル発光素子104の発振波長が安定し、高性能な光モジュールを実現することができる。なお、実施の形態2で説明した構成においても、多チャンネルレーザモジュール212が表面に実装されたシリコンフォトニクスチップ113全体を熱電冷却器の表面上に実装することで、温度制御することも可能ではある。しかし、シリコンフォトニクスチップ113表面のSiO2層115の熱伝導率が低いため、効率的に多チャンネル発光素子104のみの温度を制御することが難しい。よって、実施の形態3で説明した構成においては、温度制御の効率が高く、低消費電力な光モジュールを実現することができる。
In the optical module according to
次に、図11A、図11Bを参照して、実施の形態4の構成について説明する。図11Aは、実施の形態4で説明する光モジュールにおける要部斜視図である。また、図11Bは図11A中のa4−a4’部の断面図である。図10A、図10Bに示す光モジュールは、光ファイバ実装基板401の上面に、入力側出力側にそれぞれ入力側屈折率分布型レンズ105、出力側屈折率分布型レンズ106を備えた偏波保持光ファイバ107が実装され、さらに出力側屈折率分布型レンズ106の端面にはロッドミラー411が接続されている。
Next, the configuration of the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 11A and 11B. FIG. 11A is a perspective view of a main part of the optical module described in the fourth embodiment. FIG. 11B is a cross-sectional view taken along a 4 -a 4 ′ in FIG. 11A. The optical module shown in FIGS. 10A and 10B includes polarization-maintaining light including an input-side refractive index
ここで、ロッドミラー411とは、円柱形状のガラスの一方の端面が斜め研磨されており、反射ミラーとしての機能を有する光部品である。光ファイバ実装基板401の裏面には、一方の端面(図11Bにおける右側の端面)を揃え固定用基板402が接着されている。さらに、発光素子実装基板204の上面に多チャンネル発光素子104が実装され、光ファイバ実装基板401と発光素子実装基板204とが光軸を揃え接続されている。以下では、光ファイバ実装基板401、入力側屈折率分布型レンズ105、出力側屈折率分布型レンズ106、偏波保持光ファイバ107、ロッドミラー411、固定用基板402、発光素子実装基板204及び多チャンネル発光素子104を含んで構成されるものを多チャンネルレーザモジュール412と呼ぶこととする。
Here, the
多チャンネルレーザモジュール412の固定用基板402はシリコンフォトニクスチップ113の表面上に実装されている。また、発光素子実装基板204の裏面は熱伝導シート403を介し、熱電冷却器305の表面と接している。ここで、熱伝導シート403は、熱電冷却器305表面から発光素子実装基板204裏面までの高さばらつきを吸収できるよう、たとえばゲル状などであって柔軟性がある材料であることが好ましい。シリコンフォトニクスチップ113の上面には、光アイソレータ110が、光軸方向がシリコンフォトニクスチップ113の基板垂直方向となる向きで実装されている。その他の構成は実施の形態3の構成とほぼ同じであるので、その説明は省略する。
The fixing
次に実施の形態4の光モジュールの実装方法の一例について説明する。実施の形態4の光モジュールの実装方法では、最初に、偏波保持光ファイバ170の両端に屈折率分布型レンズ105、106を接着する。接着方法は、接着剤を用いてもよく、また直接融着でもよい。このとき、図3Bに示すように、それぞれの部品の中心軸が略一致するように接着する。次に、出力側屈折率分布型レンズ106の端面に円柱形状のガラスを接着する。接着方法は、先ほどと同じく、接着剤を用いてもよく、また直接融着でもよい。次に、屈折率分布型レンズ105、106と円柱形状のガラスが接着された偏波保持光ファイバ170を光ファイバ実装基板401の光ファイバ実装用V溝109に勘合するように実装する。
Next, an example of an optical module mounting method according to the fourth embodiment will be described. In the optical module mounting method of the fourth embodiment, first, the
このとき、偏波保持光ファイバ170の基板面内における光軸垂直方向の位置は、光ファイバ実装用V溝109の位置により一意に定められ、また基板面垂直方向の位置は、光ファイバ実装用V溝109の溝深さにより一意に定められる。偏波保持光ファイバ170の光軸方向への位置は、光ファイバ実装基板401の表面に設けられた光ファイバ実装用マーカに合わせることで位置決めしてもよい。しかし、光ファイバ実装基板301の端面と入力側屈折率分布型レンズ105の端面の位置が一致するように実装することで、位置決めした方がより好ましい。偏波保持光ファイバ170を実装するにあたり、重要なことは、偏波保持光ファイバ170の軸方向を上述したような向きにあわせて実装することである。軸方向は、応力付与部107cの形状を目印とし、カメラをモニタしながら調整してもよく、また偏光子、光ファイバ、レーザ、光パワーメータなどを用い、実際に光を通し、透過率をモニタしながら調整してもよい。
At this time, the position of the polarization maintaining
次に、屈折率分布型レンズ105、106、円柱形状のガラス、偏波保持光ファイバ170が実装された光ファイバ実装基板401において、円柱形状のガラス側の端面を斜めに研磨加工する。研磨する角度は、反射された光が回折格子型光結合器と最も効率的に結合する角度とすればよく、より好ましくは39度から43度である。次に、光ファイバ実装基板401の裏面に、固定用基板402を接着する。ここで、より好ましくは、光ファイバ実装基板401の右側の端面の位置に対し、固定用基板402の端面の位置を略一致させるか、もしくは極わずかに後退させて接着する。次に、多チャンネル発光素子104を、発光素子実装基板204の表面上に形成されたレーザ実装用マーカ108の位置に合わせ実装し、さらにその後、多チャンネル発光素子104が実装された発光素子実装基板204を、光ファイバ実装基板401の側壁に光軸をそろえて実装する。
Next, in the optical
より好ましくは、多チャンネル発光素子104の活性層104aが形成された面を上向きにし、基板に実装する。なお、発光素子実装基板204とレーザモジュール基板201との光軸をそろえて実装するには、多チャンネル発光素子104を実駆動させ、偏波保持光ファイバ107との光結合損失をモニタしながら、発光素子実装基板204とレーザモジュール基板201との位置関係を調整すればよい。以上で、多チャンネルレーザモジュール412が完成する。
More preferably, the surface on which the
最後に、光アイソレータ110と、多チャンネルレーザモジュール412をシリコンフォトニクスチップ113の上面に実装する。このとき、光アイソレータの実装位置は、シリコンフォトニクスチップ113の表面に設けられた光アイソレータ実装用マーカに合わせることで位置決めすればよい。一方、多チャンネルレーザモジュール412の実装位置は、シリコンフォトニクスチップ113の表面に設けられた多チャンネルレーザモジュール実装用マーカに合わせることで位置決めしてもよい。ただし、多チャンネル発光素子104を実駆動させ、シリコンフォトニクスチップ113との光結合損失をモニタしながら位置決めした方がより好ましい。多チャンネルレーザモジュール412を実装するにあたっては、固定用基板402がシリコンフォトニクスチップ113と接続し、発光素子実装基板204が熱電冷却器305の表面に実装された熱伝導シート403と接続するようにすればよい。
Finally, the
実施の形態4に係る光モジュールでは、出力側屈折率分布型レンズ106の端面に反射ミラーが一体集積されている。複数の機能を1つの光部品の中に集積化することで、部品点数の削減、部品の小型化、またそれによる光モジュールの小型化及び低コスト化が可能である。さらに、各光部品が小型化すれば、発光源である多チャンネル発光素子104から、集光先である回折格子型光結合器116までの光路長を短くすることができる。光路長が長いと、わずかな実装誤差が大きな光結合損失の増大につながってしまうのに対し、光路長が短いほど、低光結合損失かつ低ばらつきで実装することが可能である。
In the optical module according to
また、実施の形態4に係る光モジュールでは、多チャンネルレーザモジュール412の発光素子実装基板204が、熱伝導シート403を介し、熱電冷却器305と接している。この結果、多チャンネル発光素子104の温度制御が可能である。温度制御することで多チャンネル発光素子104の発振波長が安定し、高性能な光モジュールを実現することができる。なお、実施の形態2で説明した構成においても、多チャンネルレーザモジュール212が表面に実装されたシリコンフォトニクスチップ113全体を熱電冷却器の表面上に実装することで、温度制御することも可能ではある。しかし、シリコンフォトニクスチップ113表面のSiO2層115の熱伝導率が低いため、効率的に多チャンネル発光素子104のみの温度を制御することが難しい。よって、実施の形態4で説明した構成においては、温度制御の効率が高く、低消費電力な光モジュールを実現することができる。
In the optical module according to
次に、図12を参照して、実施の形態5の構成について説明する。図12は、実施の形態5で説明する波長多重光送受信装置における要部上面図である。図12に示す波長多重光送受信装置は、図11を参照して説明した実施の形態4の構成を基にした例であるが、実施の形態5の波長多重光送受信モジュールはこれに限ったものではなく、図1、図9、図10を参照して説明した実施の形態1から実施の形態3のいずれかの構成を含んでもよい。 Next, the configuration of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a top view of the main part of the wavelength division multiplexing optical transceiver described in the fifth embodiment. The wavelength division multiplexing optical transceiver shown in FIG. 12 is an example based on the configuration of the fourth embodiment described with reference to FIG. 11, but the wavelength division multiplexing optical transceiver module of the fifth embodiment is limited to this. Instead, the configuration of any of the first to third embodiments described with reference to FIGS. 1, 9, and 10 may be included.
図12に示す波長多重光送受信装置は、多チャンネルレーザモジュール412、光アイソレータ110、熱電冷却器305、シリコンフォトニクスチップ113、光ファイバ522を含んで構成される。また、シリコンフォトニクスチップ113には、回折格子型光結合器116、光導波路117、光変調器520、光合波器521、光分波器523、受光器524、駆動回路525が集積化されている。なお、駆動回路525の形態は、シリコンフォトニクスチップ113と同一基板内に集積化されたモノリシック集積形態であってもよく、また別基板に形成されており、その基板がシリコンフォトニクスチップ113の表面上に実装されたハイブリッド集積形態であってもよい。また、光ファイバ522は単一モード光ファイバであってもよい。図12ではチャンネル数が4の場合のときを一例として示したが、チャンネル数はこれに限ったことではなく、2以上であればよい。
The wavelength division multiplexing optical transceiver shown in FIG. 12 includes a
図12に示す波長多重光送受信モジュールは、多チャンネルレーザモジュール412から出射された波長が異なる複数の無変調光(連続光)が、シリコンフォトニクスチップ113中に形成された回折格子型光結合器116に入力される。回折格子型光結合器116に入力された光は光軸方向が変換され、光導波路117を伝搬後、光変調器520に入力される。光変調器520は、伝送線路526を介し、駆動回路525と電気的に接続されており、駆動回路525から送られる信号をもとに、入力された無変調光を高速に変調された変調光に変換する。各光変調器から出力される波長が異なる複数の変調光は光合波器521で合波され、1本の光導波路から出力される。その光導波路の端部から出力される光は光ファイバ522に入力され、送信光信号550として波長多重光送受信モジュールから出力される。
The wavelength division multiplexing optical transceiver module shown in FIG. 12 has a diffraction grating type
また、波長多重光送受信モジュールは、光信号を受信することも可能である。もう一方の光ファイバ522から入力される受信光信号551は、光導波路を介し、光分波器523に入力される。光分波器523では波長が異なる複数の変調光を分離し、波長ごとにそれぞれ別の光導波路に出力する。各光導波路はそれぞれ受光器524に接続されており、また受光器524は伝送線路526を介し、駆動回路525と電気的に接続されている。駆動回路525で各受光器524を駆動することで変調光が電子信号に変換される。
The wavelength division multiplexing optical transceiver module can also receive an optical signal. The received
次に、実施の形態5の波長多重光送受信モジュールの実装方法の一例について説明する。実施の形態5の波長多重光送受信モジュールの実装方法では、はじめに、駆動回路525が形成された基板をシリコンフォトニクスチップ113の表面上に実装する。なお、この工程は駆動回路525の形態がハイブリッド集積形態の場合に必要であって、モノリシック集積形態の場合は不要である。次に、光アイソレータ110と、多チャンネルレーザモジュール412をシリコンフォトニクスチップ113の上面に実装する。このとき光アイソレータの実装位置は、シリコンフォトニクスチップ113の表面に設けられた光アイソレータ実装用マーカに合わせることで位置決めすればよい。
Next, an example of a mounting method of the wavelength division multiplexing optical transceiver module according to the fifth embodiment will be described. In the method of mounting the wavelength division multiplexing optical transceiver module according to the fifth embodiment, first, the substrate on which the
一方、多チャンネルレーザモジュール412の実装位置は、シリコンフォトニクスチップ113の表面に設けられた多チャンネルレーザモジュール実装用マーカに合わせることで位置決めしてもよい。ただし、多チャンネル発光素子104を実駆動させ、シリコンフォトニクスチップ113との光結合損失をモニタしながら位置決めしたほうがより好ましい。多チャンネルレーザモジュール412を実装するにあたっては、固定用基板402がシリコンフォトニクスチップ113と接続し、発光素子実装基板204が熱電冷却器305の表面に実装された熱伝導シート403と接続するようにすればよい。
On the other hand, the mounting position of the
最後に、シリコンフォトニクスチップ113に送信、受信用の2本の光ファイバ522を実装することで、波長多重光送受信モジュールが完成する。光ファイバ522の実装位置は、シリコンフォトニクスチップ113の表面に設けられた光ファイバ実装用マーカに合わせることで位置決めしてもよい。ただし、シリコンフォトニクスチップ113の表面に設けられた光ファイバ実装用V溝に勘合させることで位置決めするか、もしくは多チャンネル発光素子104を実駆動させ、光ファイバ522との光結合損失をモニタしながら位置決めした方がより好ましい。
Finally, by mounting two
実施の形態5に係る波長多重光送受信モジュールでは、波長が異なる複数の光信号を送受信することができる。その他の構成は、実施の形態1から実施の形態4の構成とほぼ同じであるため、詳しい説明は省略する。特に、実施の形態5に係る波長多重光送受信モジュールは、光結合損失が小さく、チャンネル間のばらつきが小さく、信頼性が高く、安価でかつ低消費電力である。
The wavelength division multiplexing optical transceiver module according to
1 発光素子
2 ボールレンズ
3 光アイソレータ
4 反射ミラー
5 保持基板
6 半波長板
7 レーザモジュール
8 シリコンフォトニクスチップ
9 シリコン基板
10 SiO2層
11 回折格子型光結合器
12 出射光
101 レーザモジュール基板
102 レーザ・光ファイバ実装部
103 光アイソレータ・反射ミラー実装部
104 多チャンネル発光素子
104a 活性層
105 入力側屈折率分布型レンズ
105a 第1の入力側屈折率分布型レンズ
105b 第2の入力側屈折率分布型レンズ
106 出力側屈折率分布型レンズ
107 偏波保持光ファイバ
107a 偏波保持光ファイバのコア部
107b 偏波保持光ファイバのクラッド部
107c 偏波保持光ファイバの応力付加部
107d 偏波保持光ファイバの入力部端面
107e 偏波保持光ファイバの出力部端面
108 レーザ実装用マーカ
109 光ファイバ実装用V溝
110 光アイソレータ
110A 1段型光アイソレータ
110Aa、110Ab 偏光子
110Ac ファラデー回転子
110B 1.5段型光アイソレータ
110Ba、110Bb、110Bc 偏光子
110Bd、110Be ファラデー回転子
111 反射ミラー
112 多チャンネルレーザモジュール
113 シリコンフォトニクスチップ
114 シリコン基板
115 SiO2層
115a 下部クラッド層
115b 上部クラッド層
116 回折格子型光結合器
116a 回折格子部
116b テーパ部
117 光導波路
150 出射光
150a 偏波保持ファイバへの入力光
150b 偏波保持ファイバからの出力光
150c 出射光の光線
150d 回折格子型光結合器への入力光
151 光回路への入力光
160 偏波保持光ファイバの高速軸
161 偏波保持光ファイバの低速軸
170 偏波回転角
180 偏波保持光ファイバの入力部端面での偏波方向
181 偏波保持光ファイバの出力部端面での偏波方向
182 1段型光アイソレータの入力部端面での偏波方向
183 1段型光アイソレータの出力部端面での偏波方向
184 回折格子型光結合器の入力部端面での偏波方向
185 1.5段型光アイソレータの入力部端面での偏波方向
186 1.5段型光アイソレータの出力部端面での偏波方向
190 発光点
191 集光点
201 レーザモジュール基板
202 光ファイバ実装部
203 光アイソレータ・反射ミラー実装部
204 発光素子実装基板
212 多チャンネルレーザモジュール
301 レーザモジュール基板
302 光ファイバ実装部
303 光アイソレータ実装部
305 熱電冷却器
312 多チャンネルレーザモジュール
401 光ファイバ実装基板
402 固定用基板
403 熱伝導シート
411 ロッドミラー
412 多チャンネルレーザモジュール
520 光変調器
521 光合波器
522 光ファイバ
523 光分波器
524 受光器
525 駆動回路
526 伝送線路
550 送信光信号
551 受信光信号。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting element 2 Ball lens 3 Optical isolator 4 Reflecting mirror 5 Holding substrate 6 Half wave plate 7 Laser module 8 Silicon photonics chip 9 Silicon substrate 10 SiO 2 layer 11 Diffraction grating type optical coupler 12 Output light 101 Laser module substrate 102 Laser Optical fiber mounting section 103 Optical isolator / reflecting mirror mounting section 104 Multi-channel light emitting element 104a Active layer 105 Input side refractive index distribution type lens 105a First input side refractive index distribution type lens 105b Second input side refractive index distribution type lens 106 Output-side gradient index lens 107 Polarization-maintaining optical fiber 107a Polarization-maintaining optical fiber core portion 107b Polarization-maintaining optical fiber cladding portion 107c Polarization-maintaining optical fiber stress applying portion 107d Polarization-maintaining optical fiber input End face 107e of polarization maintaining optical fiber Output section end face 108 Laser mounting marker 109 Optical fiber mounting V groove 110 Optical isolator 110A Single stage optical isolator 110Aa, 110Ab Polarizer 110Ac Faraday rotator 110B 1.5 stage optical isolator 110Ba, 110Bb, 110Bc Polarizer 110Bd, 110Be Faraday rotator 111 Reflection mirror 112 Multichannel laser module 113 Silicon photonics chip 114 Silicon substrate 115 SiO 2 layer 115a Lower clad layer 115b Upper clad layer 116 Diffraction grating type optical coupler 116a Diffraction grating part 116b Taper part 117 Optical waveguide 150 Out Light 150a Input light 150b to polarization maintaining fiber Output light 150c from polarization maintaining fiber Light 150d of outgoing light Input light 151 to diffraction grating type optical coupler Input light 160 to the circuit High-speed axis 161 of the polarization-maintaining optical fiber Low-speed axis 170 of the polarization-maintaining optical fiber Polarization rotation angle 180 Polarization direction 181 at the end face of the input portion of the polarization-maintaining optical fiber Polarization direction 182 at the output section end face Polarization direction 183 at the input section end face of the single stage optical isolator Polarization direction 184 at the output section end face of the single stage optical isolator At the input section end face of the diffraction grating type optical coupler Polarization direction 185 Polarization direction 186 at the input section end face of the 1.5-stage optical isolator Polarization direction 190 at the output section end face of the 1.5-stage optical isolator Light emitting point 191 Condensing point 201 Laser module substrate 202 Optical fiber mounting section 203 Optical isolator / reflection mirror mounting section 204 Light emitting element mounting substrate 212 Multi-channel laser module 301 Laser module substrate 302 Optical fiber Mounting part 303 Optical isolator mounting part 305 Thermoelectric cooler 312 Multichannel laser module 401 Optical fiber mounting board 402 Fixing board 403 Thermal conduction sheet 411 Rod mirror 412 Multichannel laser module 520 Optical modulator 521 Optical multiplexer 522 Optical fiber 523 Light Wave splitter 524 Light receiver 525 Drive circuit 526 Transmission line 550 Transmission optical signal 551 Reception optical signal.
Claims (15)
複数の光ファイバが実装されて複数のチャンネルを有する多チャンネル偏波保持部と、
前記多チャンネル偏波保持部を保持するための光ファイバ保持用基板と、
光アイソレータと、
多チャンネル回折格子型光結合器と、を有し、
前記多チャンネル発光部の各発光素子と、前記多チャンネル偏波保持部の各光ファイバの一端とが光学的に接続され、
前記多チャンネル偏波保持部の各光ファイバの他端と、前記多チャンネル回折格子型光結合器とが光学的に接続され、
前記多チャンネル偏波保持部と、前記多チャンネル回折格子型光結合器とを結ぶ光路上に前記光アイソレータが配置され、
前記多チャンネル偏波保持部は、前記光アイソレータでの偏波回転角分だけ前記光ファイバの両端間の偏波面が回転するように捻られた状態で、前記光ファイバ保持用基板上に保持されていることを特徴とする光モジュール。 A multi-channel light-emitting unit having a plurality of light-emitting elements and a plurality of channels;
A multi-channel polarization maintaining unit having a plurality of channels on which a plurality of optical fibers are mounted;
An optical fiber holding substrate for holding the multi-channel polarization holding unit;
An optical isolator;
A multi-channel diffraction grating type optical coupler,
Each light emitting element of the multi-channel light emitting unit and one end of each optical fiber of the multi-channel polarization holding unit are optically connected,
The other end of each optical fiber of the multichannel polarization holding unit and the multichannel diffraction grating type optical coupler are optically connected,
The optical isolator is disposed on an optical path connecting the multi-channel polarization holding unit and the multi-channel diffraction grating type optical coupler,
The multi-channel polarization holding unit is held on the optical fiber holding substrate in a state in which a polarization plane between both ends of the optical fiber is rotated by an amount corresponding to a polarization rotation angle in the optical isolator. An optical module characterized in that
前記多チャンネル偏波保持部の各光ファイバの他端には、第2の屈折率分布型レンズが接続されていることを特徴とする請求項1に記載の光モジュール。 Each light emitting element of the multi-channel light emitting unit and one end of each optical fiber of the multi-channel polarization holding unit are connected via a first gradient index lens,
The optical module according to claim 1, wherein a second gradient index lens is connected to the other end of each optical fiber of the multichannel polarization holding unit.
前記光アイソレータへの入射光の偏波面と前記光アイソレータからの出射光の偏波面とのなす角度が45度もしくは90度であることを特徴とする請求項1に記載の光モジュール。 The optical isolator has a polarizing plate and a Faraday rotator,
2. The optical module according to claim 1, wherein an angle formed between a plane of polarization of incident light to the optical isolator and a plane of polarization of outgoing light from the optical isolator is 45 degrees or 90 degrees.
前記第1の屈折率分布型レンズは、光軸方向を70度から90度変換するように設定されていることを特徴とする請求項3に記載の光モジュール。 In the second gradient index lens, the end surface opposite to the end surface connected to the optical fiber is set so that the angle formed with the optical axis direction is 35 degrees to 45 degrees,
4. The optical module according to claim 3, wherein the first gradient index lens is set so as to convert the optical axis direction from 70 degrees to 90 degrees.
前記溝に前記多チャンネル偏波保持部の各光ファイバが配置されていることを特徴とする請求項1に記載の光モジュール。 On the surface of the optical fiber holding substrate, a plurality of grooves having a predetermined shape are formed linearly and in parallel,
The optical module according to claim 1, wherein each optical fiber of the multi-channel polarization holding unit is disposed in the groove.
前記多チャンネル発光部は、前記活性層が形成されている側の面が前記光ファイバ保持用基板の表面と接するような向きに配置されていることを特徴とする請求項1に記載の光モジュール。 The light emitting device of the multi-channel light emitting unit has an active layer,
2. The optical module according to claim 1, wherein the multi-channel light emitting unit is arranged in such a direction that a surface on which the active layer is formed is in contact with a surface of the optical fiber holding substrate. .
前記多チャンネル発光部は、前記活性層が形成されている側と逆の面が前記光ファイバ保持用基板の表面と接するような向きに配置されていることを特徴とする請求項1に記載の光モジュール。 The light emitting device of the multi-channel light emitting unit has an active layer,
2. The multi-channel light emitting unit according to claim 1, wherein the multi-channel light emitting unit is disposed in an orientation such that a surface opposite to a side on which the active layer is formed is in contact with a surface of the optical fiber holding substrate. Optical module.
少なくとも前記回折格子型光結合器が形成されている光回路基板と、を有し、
前記光回路基板は、
変調された電気信号を光信号に変換するための光変調器と、
変調された光信号を電気信号に変換するための受光器と、
前記光変調器を駆動するための変調器駆動回路と、
前記受光器を駆動するための受光器駆動回路と、
複数の波長の光を合分波するための波長合分波器と、を備え、
前記複数の波長を多重化して送受信することを特徴とする光送受信装置。 A multi-channel light emitting unit having a plurality of light-emitting elements and a plurality of channels, a multi-channel polarization holding unit having a plurality of optical fibers and a plurality of channels, and the multi-channel polarization holding unit An optical fiber holding substrate, an optical isolator, and a multi-channel diffraction grating type optical coupler, each light-emitting element of the multi-channel light-emitting unit, and each optical fiber of the multi-channel polarization holding unit One end is optically connected, each optical fiber of the multi-channel polarization holding unit and the other end, and the multi-channel diffraction grating type optical coupler are optically connected, and the multi-channel polarization holding unit The optical isolator is disposed on an optical path connecting the multi-channel diffraction grating type optical coupler, and the multi-channel polarization holding unit is equivalent to a polarization rotation angle of the optical isolator. In a state in which the polarization plane across the serial optical fiber is twisted to rotate, an optical module configured held in the optical fiber holding substrate,
An optical circuit board on which at least the diffraction grating type optical coupler is formed,
The optical circuit board is:
An optical modulator for converting the modulated electrical signal into an optical signal;
A receiver for converting the modulated optical signal into an electrical signal;
A modulator driving circuit for driving the optical modulator;
A photoreceiver drive circuit for driving the photoreceiver;
A wavelength multiplexer / demultiplexer for multiplexing / demultiplexing light of a plurality of wavelengths,
An optical transmission / reception apparatus, wherein the plurality of wavelengths are multiplexed and transmitted / received.
前記光ファイバ保持用基板の表面に形成された前記多チャンネル発光部を実装するためのアライメントマーカと、前記多チャンネル発光部との位置関係を画像情報に基づいて調整するパッシブアライメント工程と、
前記光ファイバ保持用基板と前記光回路基板との位置関係を、前記多チャンネル発光部を実駆動させて光の結合効率をモニタしながら調整する第1のアクティブアライメント工程と、
を有することを特徴とする光モジュールの実装方法。 An optical module mounting method according to claim 1,
An alignment marker for mounting the multi-channel light emitting part formed on the surface of the optical fiber holding substrate, and a passive alignment step of adjusting the positional relationship between the multi-channel light emitting part based on image information;
A first active alignment step of adjusting a positional relationship between the optical fiber holding substrate and the optical circuit substrate while actually driving the multi-channel light emitting unit and monitoring light coupling efficiency;
A method for mounting an optical module, comprising:
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