JP2022038413A - 光伝送モジュール、光データリンクおよび光伝送システム - Google Patents

光伝送モジュール、光データリンクおよび光伝送システム Download PDF

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Abstract

【課題】整合回路を簡易化し、バイアス回路の電力効率を改善する光伝送モジュール、光データリンク及び光伝送システムを提供する。【解決手段】高周波信号入力部（１４）と終端部（１５）とを両端に接続した第１線路（１１）と、電気光変換部（１７）と直流電源の電源接続部（１６）とを両端に接続した第２線路（１２）とを電磁結合する結合部（１３）とを有し、第１線路と第２線路とのカップリング特性およびアイソレーション特性の減衰量の大小関係から、高周波信号入力部から入力された信号が、第２線路では、もっぱら前記電気光変換部に伝搬するようにした光伝送モジュール（１）、または、電気光変換部に並列に接続された整合抵抗と、直流電流の電源接続部から前記整合抵抗に直流電流が流れるのを阻止する第１キャパシタと、高周波信号入力部と前記整合抵抗との間で直列接続された第２キャパシタを有する光伝送モジュール、光データリンク及び光伝送システムを提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、光伝送路を介して電気信号を送受信する光伝送モジュール及びそれを用いた光データリンク、光データリンクを用いた光伝送システムに関するものである。
近年、インターネットトラフィックの急増にともない、高速大容量通信が可能な光伝送システムの需要が増大している。光伝送システムは、データの送受信機器と光ケーブルおよび光ケーブルの両端部に接続された光伝送モジュールを備え、前記送受信機器間を接続する光データリンクとから構成される。前記光伝送モジュールは、受信した電気信号を光信号に変換するために、半導体レーザなどの電気光変換部およびこれを駆動するバイアス回路からなる光信号の送信側モジュールと、光信号を受信して電気信号に変換するフォトダイオードなどの光電気変換部および信号抽出回路などからなる光信号の受信側モジュールとから構成される。
図１４に、半導体レーザを用いた従来の光伝送モジュール（送信側）の等価回路１００を例示する。等価回路１００は、少なくとも、半導体レーザ１０１と、バイアス回路１０２と、インピーダンス整合回路１０３とを備える（たとえば、特許文献１参照、非特許文献１参照）。バイアス回路１０２は、半導体レーザ１０１にバイアス電圧を印加し、励起発振させるためのＤＣ駆動電源に接続されている。また、インピーダンス整合回路１０３は、半導体レーザ１０１に入力される交流信号のインピーダンスを整合させる。
また、電気光変換部として、たとえば、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を使用した光伝送モジュールは、バイアス回路で、前記ＶＣＳＥＬと並列に整合抵抗を接続する（たとえば、特許文献２、非特許文献２および非特許文献３）。
図１５（Ａ）および（Ｂ）に、ＶＣＳＥＬを使用した従来のバイアス回路を有する光伝送モジュールの回路２００、３００を例示する。破線で囲んだ部分がそれぞれバイアスＴ回路２１４、３１４になる。入力端子２１０または入力端子３１０から入力された高周波信号は、キャパシタ２１４Ｂまたはキャパシタ３１４Ｂによって低域成分が除去される。他方、直流電源２１３または直流電源３１３から直流電圧ＶＤＣを印加すると、バイアスＴ回路２１４またはバイアスＴ回路３１４に流れる直流成分は、インダクタ２１４Ａまたはインダクタ３１４Ａによって高域成分が除去される。なお、図１５（Ｂ）は、ＲＬＣ直列回路を形成し、整合抵抗３１４Ｃが接続されている。そして、前記直流成分は、前記高周波信号に加算するようにしてＶＣＳＥＬ２１１またはＶＣＳＥＬ３１１に供給される。このとき、整合抵抗２１２または整合抵抗３１２および３１４Ｃは、特性インピーダンスとＶＣＳＥＬ３１１との整合をとるために挿入される。
特開２００３－４６１７９号公報 特開平９－８５８３号公報
李 言勝、「Ｇｂ／帯光配線用ＶＣＳＥＬ光出力安定化駆動回路方式およびＬＳＩ化に関する研究」、［online］、２００８年３月、鹿児島大学、［令和２年３月２３日検索］、インターネット、 ＜http://ir.kagoshima-u.ac.jp/bitstream/10232/4897/1/李.pdf＞ V. Kozlov and A. C. Carusone, "Capacitively-Coupled CMOS VCSEL Driver Circuits," IEEE Jour. Solid-State Circuits, vol.51, no.9, pp.2077-2090, Sept.2016. MAX3735A Laser Driver Output Configurations, Part4: Driving VCSELs, Design Note :HFDN-26.3, Rev.1; 04/08(2004). Maxim Integrated社
ところで、数ＭＨｚ以上の高周波系で使用される伝送路の特性インピーダンスは、通常、５０Ω（テレビなどの伝送路の場合７５Ω）である。そして、前記伝送路の特性インピーダンスから、従来の光伝送モジュールは、図１４の等価回路１００の構成で示したとおり、整合回路を設ける必要があった。またバイアス電圧を供給するために、少なくとも、インダクタを挿入しなければならない。したがって、部品点数が多くなり、使用周波数帯域によっては、コイルの選択が難しく、コイルが大型化する場合もあり、さらには、回路が複雑化し、結果、高コスト化を招くおそれがあった。また、近年の小型化の要請に逆行するという不都合も生じていた。
一方、前記ＶＣＳＥＬの高周波数での等価抵抗は、通常、１００Ω程度またはそれ以上であるが、整合抵抗は１００Ω程度以下となる。したがって、整合抵抗に流れる直流電流は、ＶＣＳＥＬに流れる直流電流より大きくなり、直流電源の消費電力は整合抵抗による消費電力が大部分を占めることになる。その結果、回路全体の電力効率が非常に悪くなるという問題が生じていた。さらに、前記整合抵抗の必要な消費電力に対応させるためには、整合抵抗の対応電力値を大きくすると、物理的に大型化し、整合抵抗をパターンで構成することが困難になる。このため、チップ抵抗として配線路上に取り付けることになるが、チップ抵抗を搭載した光伝送モジュールでは高周波特性が悪化するという不都合があった。
本明細書における開示は、上記課題を解消させるためのものであり、光伝送モジュールを構成する回路を簡易化することにより、低コストで小型の光伝送モジュール、光データリンクおよび光伝送システムを提供することを第１の目的とする。
また、光伝送モジュールを構成するバイアス回路の電力効率を改善し、高周波特性を向上させる光伝送モジュール、光データリンクおよび光伝送システムを提供することを第２の目的とする。
本明細書における開示の第１の局面は、上記目的を達成させるために、一端を高周波信号入力部とし、他端を終端部とする第１線路と、
前記高周波信号入力部から入力された電気信号を光信号に変換して出力する電気光変換部と前記電気光変換部を駆動するために、直流電源に接続し、電圧を印加する電源接続部とをそれぞれ両端のいずれか一方に接続した第２線路と、
前記第１線路と前記第２線路とが、所定の空間を介して、使用周波数波長に対して、所定の電気長で電磁結合する結合部と、
を有し、
前記第１線路と前記第２線路との間のカップリング特性の減衰量が、アイソレーション特性の減衰量よりも小さい周波数帯域の範囲では、
前記第２線路は、前記高周波信号入力部から前記第１線路に入力された高周波信号の進行波と順方向に伝搬する方向の一端に前記電気光変換部を接続するとともに、他端に前記電源接続部を接続し、
前記第１線路と前記第２線路との間のカップリング特性の減衰量が、アイソレーション特性の減衰量よりも大きい周波数帯域の範囲では、
前記第２線路は、前記高周波信号入力部から前記第１線路に入力された高周波信号の進行波と逆方向に伝搬する方向の一端に前記電気光変換部を接続するとともに、他端に前記電源接続部を接続する光伝送モジュールを提供する。
この構成によれば、使用周波数帯域によってカップリング特性とアイソレーション特性の減衰量の関係が異なることを利用して、高周波信号が、電気光変換部にのみ伝搬するように構成することができるので、光伝送モジュールにおける電気光変換回路でインダクタを設ける必要がなくなる。
なお、前記光伝送モジュールは、前記高周波信号入力部に光電気変換部としてフォトダイオードを接続し、前記電気光変換部として垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を使用してもよい。
本明細書における開示の第２の局面は、上記目的を達成させるために、
高周波信号入力部と、
前記高周波信号入力部から入力された電気信号を光信号に変換して出力する電気光変換部と、
前記高周波信号入力部と前記電気光変換部との間に、前記電気光変換部と並列に接続された整合抵抗と、
前記電気光変換部を駆動するために、直流電源に接続し、電圧を印加する電源接続部と、
前記電源接続部と前記電気光変換部との間で直列に接続され、前記高周波信号入力部から高周波が前記電源接続部に流れるのを阻止するインダクタと、
前記整合抵抗と前記インダクタとの間で直列に接続され、前記電源接続部から前記整合抵抗に直流電流が流れるのを阻止する第１キャパシタと、
前記高周波信号入力部と前記整合抵抗との間で直列接続された第２キャパシタと、を有する光伝送モジュールを提供する。
この構成によれば、前記整合抵抗に前記電源接続部から直流電流は流れず、また、前記直流電流が流れない結果、前記整合抵抗に流入するのは、高周波信号のみとなる。
また、本明細書における開示の第３の局面は、上記目的を達成させるために、一端に高周波信号入力部を接続し、他端に光電気変換部を接続した第１線路と、
前記高周波信号入力部から入力された電気信号を光信号に変換して出力する電気光変換部と前記電気光変換部を駆動するために、直流電源に接続し、電圧を印加する電源接続部とをそれぞれ両端のいずれか一方に接続した第２線路と、
前記第１線路と前記第２線路とが、所定の空間を介して、使用周波数波長に対して、所定の電気長で電磁結合する結合部と、
を有し、
前記第１線路と前記第２線路との間のカップリング特性の減衰量が、アイソレーション特性の減衰量よりも小さい周波数帯域の範囲では、
前記第２線路は、前記高周波信号入力部から前記第１線路に入力された高周波信号の進行波と順方向に伝搬する方向の一端に前記電気光変換部を接続するとともに、他端に前記電源接続部を接続し、
前記第１線路と前記第２線路との間のカップリング特性の減衰量が、アイソレーション特性の減衰量よりも大きい周波数帯域の範囲では、
前記第２線路は、前記高周波信号入力部から前記第１線路に入力された高周波信号の進行波と逆方向に伝搬する方向の一端に前記電気光変換部を接続するとともに、他端に前記電源接続部を接続する光伝送モジュールと、
前記光伝送モジュールを両端に接続する１本または２本の光ケーブルと、
を有し、
前記両端に接続された前記光伝送モジュールは、いずれも、前記光ケーブルに光信号を出力するＥ／Ｏ変換処理部および前記光ケーブルから光信号を入力するＯ／Ｅ変換処理部を備えた双方向の光伝送を可能とする光データリンクを提供する。
さらに、本明細書における開示の第４の局面は、上記目的を達成させるために、前記光データリンクを介して送信側装置から受信側装置に光信号を送信可能とする光伝送システムを提供する。
本発明によれば、整合回路を設けなくても、カップリング特性とアイソレーション特性の減衰量の関係により、使用周波数帯域によって、高周波信号が、電気光変換部にのみ伝搬するので、低コストで小型の光伝送モジュール、光データリンクおよび光伝送システムを提供することができるという効果を奏する。
また、前記整合抵抗に前記電源接続部から電流は流れないため、従来の光伝送モジュールに比べて電力効率が向上するという効果を奏する。また、電力効率が向上する結果、パターンで配線回路を構築することができ、高周波特性が大幅に改善するという効果を奏する。
図１は、第１実施形態にかかる光伝送モジュールの回路構成を模式的に示した図であり、（Ａ）は、結合部の電気長がλ／４の場合の高周波信号の伝搬方向を示した図、（Ｂ）は、結合部の電気長がλ／４より短い場合の高周波信号の伝搬方向を示した図である。 図２は、第１実施形態にかかる光伝送モジュールの回路構成の変形例を模式的に示した図である。 図３は、第１実施形態にかかる光伝送モジュールの作用を説明するための具体的実施例を模式的に示した図であり、（Ａ）は、図１（Ａ）の光伝送モジュールの具体的実施例の構成図、（Ｂ）は、図１（Ｂ）の光伝送モジュールの具体的実施例の構成図である。 図４は、Ｓパラメータを用いて、図３の具体的実施例における光伝送モジュールの各ポートの伝搬特性を示したグラフである。 図５は、第１実施形態の結合部を模式的に示した部分拡大図であり、（Ａ）は、電気長λ／４全長で平行配置した結合部の部分拡大図、（Ｂ）は、（Ａ）の平行配置を水平方向にずらした結合部の部分拡大図である。 図６は、図５（Ａ）の結合部について、Ｓパラメータを用いて、各ポートの伝搬特性を示したグラフであり、（Ａ）は、空間Ｄの距離が１．２ｍｍの場合のグラフ、（Ｂ）は、空間Ｄの距離が０．７ｍｍの場合のグラフ、（Ｃ）は、空間Ｄの距離が０．１７ｍｍの場合の伝搬特性を示したグラフである。 図７は、図５（Ｂ）の結合部について、Ｓパラメータを用いて、各ポートの伝搬特性を示したグラフであり、（Ａ）は、空間Ｄの距離が１．２ｍｍの場合のグラフ、（Ｂ）は、空間Ｄの距離が０．７ｍｍの場合のグラフ、（Ｃ）は、空間Ｄの距離が０．１７ｍｍの場合の伝搬特性を示したグラフである。 図８は、第１実施形態の光伝送モジュールを３層基板で形成した具体的実施例の模式図であり、（Ａ）は、側断面図、（Ｂ）は、上層誘電体基板の結合部を模式的に示した上面図である。 図９は、図８の光伝送モジュールの各特性を示したグラフであり、（Ａ）は、ポートＰ３の周波数特性を示したグラフ、（Ｂ）は、ポートＰ４の周波数特性を示したグラフ、（Ｃ）は、方向性を示したグラフである。 図１０は、光データリンクを示した図であり、（Ａ）は、光データリンクの外観図、（Ｂ）は、光データリンクの概略構成図である。 図１１は、４Ｋカメラとカメラ用メディアサーバとローカル５Ｇ基地局システムとを光データリンクで接続した光伝送システムのブロック図である。 図１２は、第２実施形態にかかる光伝送モジュールの電気光変換回路の等価回路図である。 図１３は、第２実施形態の電気光変換回路の変形例の等価回路図である。 図１４は、従来の光伝送モジュールの送信側の等価回路を示した図である。 図１５は、従来の光伝送モジュールのバイアス回路の等価回路を示した図であり、（Ａ）は、整合抵抗が１つの場合の等価回路図、（Ｂ）は、整合抵抗が２つの場合の等価回路図である。
以下、図面を参照しながら本明細書による開示を実施するための形態を説明する。先に説明した実施形態に対応する構成要素を後続の実施形態が有する場合には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、各実施形態において構成の一部のみを説明している場合、当該構成の他の部分については先行して説明した実施形態の参照符号を使用する場合がある。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示していない場合でも、特に当該組み合わせに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。また、図中の各部材の大きさは、説明を容易とするため適宜強調されており、実際の寸法、部材間の比率を示すものではない。
さらなる適用可能分野は、本明細書の説明から明らかとなる。本概要の説明および具体例は単に例示の目的を意図しており、本開示の範囲を限定することを意図していない。
＜光伝送モジュールの第１実施形態＞
図１は、第１実施形態にかかる光伝送モジュール１及び光伝送モジュール２の回路構成を模式的に示した図である。図１（Ａ）の光伝送モジュール１は、回路基板Ｓ１の表面に第１線路１１と、第２線路１２と、第１線路１１及び第２線路１２を電磁結合可能な所定の空間を介して、電気長Ｌがλ／４となるように平行配置した結合部１３とを有する。
第１線路１１は、一端を高周波信号入力部１４とし、他端を終端部１５としている。なお、終端部１５の終端抵抗は、たとえば第１線路１１の特性インピーダンスである。一方、第２線路１２は、一端を電源接続部１６とし、他端を電気光変換部１７としている。電気光変換部１７は、高周波信号入力部１４から入力された電気信号を光信号に変換して出力する。電源接続部１６は、電気光変換部１７を駆動するために、直流電源に接続し、電圧を印加する。なお、回路が作動するときに、電源接続部１６の電圧が変動するのを回避するために、第２線路１２とグランドとを接続するバイパスコンデンサ１８を配設してもよい。具体的には、たとえば、第２線路１２と光伝送モジュール１の金属ケースとの間に貫通コンデンサを取り付ければよい。
第１線路１１に記載した破線矢印（高周波信号入力部１４から終端部１５の方向の矢印）は、高周波信号の伝搬する方向（進行波）を示す。一方、第２線路１２に記載した破線矢印（電源接続部１６から電気光変換部１７の方向の矢印）は、電源接続部１６に接続された直流電源（図示せず）から印加された電圧によって電気光変換部１７が駆動され、結合部１３を介して伝送された前記高周波信号が伝搬する方向を示す。図１（Ａ）では、第２線路１２の破線矢印の方向は、第１線路１１の前記矢印の順方向と同じ方向である。
図１（Ｂ）の光伝送モジュール２は、回路基板Ｓ２の表面に第１線路２１と、第２線路２２と、第１線路２１及び第２線路２２を電磁結合可能な所定の空間を介して、電気長Ｌがλ／４より短くなるように平行配置した結合部２３とを有する。
第１線路２１は、図１（Ａ）同様、一端を高周波信号入力部２４とし、他端を終端部２５としている。第２線路２２も、図１（Ａ）同様、一端を電源接続部２６とし、他端を電気光変換部２７としている。さらに、図１（Ａ）同様の趣旨で、第２線路２２とグランドとを接続するバイパスコンデンサ２８を配設する。
第１線路２１に記載した破線矢印（高周波信号入力部２４から終端部２５の方向の矢印）は、高周波信号の伝搬する方向（進行波）を示す。一方、第２線路２２に記載した破線矢印（電源接続部２６から電気光変換部２７の方向の矢印）は、電源接続部２６から印加された電圧によって電気光変換部２７が駆動され、結合部２３を介して伝送された前記高周波信号が伝搬する方向を示す。図１（Ｂ）では、第２線路２２の破線矢印の方向は、第１線路２１の前記矢印の逆方向である。
なお、第１線路１１および第１線路２１、第２線路１２および第２線路２２は、電磁波を伝達する伝送路であればよく、たとえば、マイクロストリップ線路、コプレーナ線路で形成される。
また、図１（Ａ）（Ｂ）は、ともに同一平面上に第１線路、第２線路を形成する形態を示したが、多層基板、たとえば、第１誘電体基板、第２誘電体基板、第３誘電体基板からなる３層基板に第１線路、第２線路および結合部を形成するものであってもよい。すなわち、第１誘電体基板の一方の面に、第１線路１１（または第１線路２１）を形成し、他方の面に、高周波信号入力部１４（または高周波信号入力部２４）と終端部１５（または終端部２５）とを配設する。第２誘電体基板の一方の面に、第２線路１２（または第２線路２２）を形成し、他方の面に、電源接続部１６（または電源接続部２６）と電気光変換部１７（または電気光変換部２７）とを配設する。第３誘電体基板を介在させて、前記第１誘電体基板の一方の面と前記第２誘電体基板の一方の面とを対向させるように、積層させた３層基板を形成すればよい。このとき、前記第３誘電体基板の厚みが、結合部１３（または結合部２３）になる。
上記のとおり、本明細書で開示する光伝送モジュール１および光伝送モジュール２は、第１線路１１（または第１線路２１）と第２線路１２（または第２線路２２）とが方向性結合器型の構造を有し、高周波特性に対応して、第２線路１２または第２線路２２で所望の方向に、高周波信号を伝搬させることができるとともに、電源接続部１６、電源接続部２６側に高周波信号が流入するのを阻止するため、インダクタ等を伴う整合回路を設ける必要がなくなる。
＜光伝送モジュールの第１実施形態の変形例＞
図２は、第１実施形態の変形例となる光伝送モジュール３を模式的に示した図である。
光伝送モジュール３は、下層基板Ｓ３１、上層基板Ｓ３２および中間層基板Ｓ３３から成る３層基板構造である。下層基板Ｓ３１は、一端に高周波信号入力部３４を有する第１線路３１が形成されている。上層基板Ｓ３２は、一端を電源接続部３６とし、他端に電気光変換部３７を接続する第２線路３２が形成されている。中間層基板Ｓ３３は、マイクロストリップアンテナ３５が形成され、第１線路３１の終端位置に配設されている。なお、第２線路３２の電源接続部３６が接続されている一端側には、回路が作動するときに、電源接続部３６の電圧が変動するのを回避するために、バイパスコンデンサ３８を接続してもよい。
マイクロストリップアンテナ３５は、第２線路３２と所定の電気長（本実施の形態ではλ/４）で共振結合され、結合部３３を形成する。本実施の形態では、高周波信号入力部３４から第１線路３１に入力される高周波信号は、マイクロストリップアンテナ３５を介して、第２線路３２で、前記第１線路３１の高周波信号の順方向と同一方向に向かって伝搬する成分を電気光変換部３７で光信号に変換する。
＜第１実施形態にかかる光伝送モジュールの周波数特性＞
以下、図３乃至図９により、第１実施形態にかかる光伝送モジュールの周波数特性を説明する。図３（Ａ）は、図１（Ａ）で説明した光伝送モジュール１の具体的実施例にかかる光伝送モジュール１Ａであり、図３（Ｂ）は、図１（Ｂ）で説明した光伝送モジュール２の具体的実施例にかかる光伝送モジュール２Ａである。
図３（Ａ）を参照して、光伝送モジュール１Ａは、ポートＰ１乃至ポートＰ４の４つのポートを有する。ポートＰ１とポートＰ２とは隣接し、Ｕ字状に形成された第１線路１１Ａの両端で各々物理的に接続されている。同様に、ポートＰ３とポートＰ４とは隣接し、Ｕ字状に形成された第２線路１２Ａの両端で各々物理的に接続されている。第１線路１１Ａおよび第２線路１２Ａの前記Ｕ字状に形成された閉鎖端側は、所定の空間Ｄを介して、対向するように平行配置され、電磁結合する結合部１３Ａを形成する。
第１線路１１Ａの一端に接続されているポートＰ１は、高周波信号入力部として機能するアンテナ等の送受信部１４Ａである。第１線路１１Ａの他端に接続されているポートＰ２は、送受信部１４Ａの終端部となり、本実施例では、光電気変換部１５Ａを有する。光電気変換部１５Ａは、たとえば、フォトダイオードであり、（図示しない）光ケーブルから光強度変調信号が入力される。前記光強度変調信号は、黒塗り矢印Ｗ１で示すとおり、前記光ケーブルからポートＰ２に入力され、光電気変換部１５Ａで電気信号に変換され、第１線路１１Ａを経てポートＰ１に伝搬し、ポートＰ１に接続されている送受信部１４Ａを介して、前記電気信号が、接続先の装置（図示せず）に送信される。
第２線路１２Ａの一端に接続されているポートＰ３は、電気光変換部１７Ａを有する。電気光変換部１７Ａは、たとえば、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）であり、（図示しない）光ケーブルに接続されて光強度変調信号が出力される。第２線路１２Ａの他端に接続されているポートＰ４は、電源接続部１６Ａである。ポートＰ１に接続されている送受信部１４Ａで受信した高周波信号（電気信号）は、白抜き矢印Ｗ２で示すとおり、第１線路１１ＡでポートＰ２方向に伝搬するとともに、結合部１３Ａを介して第２線路１２ＡのポートＰ３方向（すなわち、第１線路１１Ａの前記伝搬方向と順方向）に伝搬する。さらに、ポートＰ４の電源接続部１６Ａに接続された直流電源（図示せず）から、電気光変換部１７Ａを励起発振させるために、所定の電圧が印加され、直流成分が前記高周波信号に加算されて電気光変換部１７Ａに供給される。前記高周波信号は、電気光変換部１７Ａで光強度変調信号に変換され、前記光ケーブルに出力される。
図３（Ｂ）を参照して、光伝送モジュール２Ａは、光伝送モジュール１Ａ同様、ポートＰ１乃至ポートＰ４の４つのポートを有し、Ｕ字状の第１線路２１Ａと第２線路２２Ａとは、前記Ｕ字状の閉鎖端側で、所定の空間Ｄを介して、対向するように平行配置され、電磁結合する結合部２３Ａを形成する。
また、光伝送モジュール１Ａ同様、第１線路２１Ａの一端に接続されているポートＰ１は、送受信部２４Ａであり、第１線路２１Ａの他端に接続されているポートＰ２は、送受信部２４Ａの終端部となり、本実施例では光電気変換部２５Ａを有する。フォトダイオードなどの光電気変換部２５Ａは、（図示しない）光ケーブルに接続されて光強度変調信号が入力される。前記光強度変調信号は、黒塗り矢印Ｗ３で示すとおり、前記光ケーブルからポートＰ２に入力され、光電気変換部２５Ａで電気信号に変換され、第１線路２１Ａを経てポートＰ１に伝搬し、ポートＰ１に接続されている送受信部２４Ａを介して、前記電気信号が、接続先の装置（図示せず）に送信される。
第２線路２２Ａの一端に接続されているポートＰ３は、電源接続部２６Ａである。第２線路２２Ａの他端は、ＶＣＳＥＬなどの電気光変換部２７Ａであり、（図示しない）光ケーブルに接続されて光強度変調信号が出力される。ポートＰ１に接続されている送受信部２４Ａで受信した高周波信号（電気信号）は、白抜き矢印Ｗ４で示すとおり、第１線路２１ＡでポートＰ２方向に伝搬するとともに、結合部２３Ａを介して第２線路２２ＡのポートＰ４方向（すなわち、第１線路２１Ａの前記伝搬方向と逆方向）に伝搬する。さらに、ポートＰ３の電源接続部２６Ａに接続された直流電源（図示せず）から、電気光変換部２７Ａを励起発振させるために、所定の電圧が印加され、直流成分が前記電気信号に加算されて電気光変換部２７Ａに供給される。前記電気信号は、電気光変換部２７Ａで光強度変調信号に変換され、前記光ケーブルに出力される。
図４は、Ｓパラメータを用いて、図３の具体的実施例にける光伝送モジュール１Ａおよび光伝送モジュール２Ａの各ポートの伝搬特性を示したグラフである。
図４のグラフは、横軸を周波数（ＧＨｚ）、縦軸を減衰量（ｄＢ）とし、図３の光伝送モジュール１Ａおよび光伝送モジュール２Ａの４つのポートＰ１乃至Ｐ４について、Ｐ１からＰ２に伝搬する信号の出力（挿入損失）をＳ２１、Ｐ１からＰ３に伝搬する信号の出力（カップリング特性）をＳ３１、Ｐ１からＰ４に伝搬する信号の出力（アイソレーション特性）をＳ４１として各特性値を示したものである。なお、結合部１３Ａおよび結合部２３Ａの電気長は、指定された周波数での伝送路の波長に対してλ／４である。
図４のグラフによれば、アイソレーション特性Ｓ４１の減衰量が、カップリング特性Ｓ３１の減衰量より小さい周波数帯域の範囲では、第１線路と第２線路とで高周波信号の伝搬方向が逆方向になる。したがって、前記周波数帯域の範囲では、図３（Ｂ）の光伝送モジュール２Ａのように、ポートＰ４に電気光変換部２７Ａを接続し、ポート３側を電源接続部２６Ａとすればよい。一方、アイソレーション特性Ｓ４１の減衰量が、カップリング特性Ｓ３１の減衰量より大きい周波数帯域の範囲では、電気光変換部第１線路と第２線路とで高周波信号の伝搬方向が順方向になる。したがって、前記周波数帯域の範囲では、図３（Ａ）の光伝送モジュール１Ａのように、ポートＰ３に電気光変換部１７Ａを接続し、ポート４側を電源接続部１６Ａとすればよい。すなわち、アイソレーション特性Ｓ４１とカップリング特性Ｓ３１とが交差する周波数を境界周波数ｆ０とすると、入力する高周波信号の周波数がｆ０よりも小さい場合は、光伝送モジュール２Ａを使用し、入力する高周波信号の周波数がｆ０よりも大きい場合は、光伝送モジュール１Ａを使用すればよい。
図５は、図４の具体的実施例にかかる光伝送モジュール１Ａの結合部１３Ａ、光伝送モジュール２Ａの結合部２３Ａの部分拡大模式図であり、（Ａ）は、指定周波数での波長λとして全長電気長λ／４で平行配置した結合部の部分拡大図、（Ｂ）は、（Ａ）の平行配置を水平方向にずらした結合部の部分拡大図である。また、図６は、Ｓパラメータを用いて、図５（Ａ）の結合部の空間Ｄの距離を変えた場合の各ポート（ポートＰ２、ポートＰ３、ポートＰ４）の伝搬特性を示したグラフである。さらに、図７は、Ｓパラメータを用いて、図５（Ｂ）の結合部の空間Ｄの距離を変えた場合の各ポート（ポートＰ２、ポートＰ３、ポートＰ４）の伝搬特性を示したグラフである。なお、図６（Ａ）および図７（Ａ）は、Ｄ＝１．２ｍｍ、図６（Ｂ）および図７（Ｂ）は、Ｄ＝０．７ｍｍ、図６（Ｃ）および図７（Ｃ）は、Ｄ＝０．１７ｍｍである。
図６のグラフによれば、各境界周波数ｆ０は、（Ａ）では、およそ２．５ＧＨｚ、（Ｂ）では、およそ３ＧＨｚであり、（Ｃ）では、３から７ＧＨｚの間で３点の境界周波数が生じる。また、減衰量の変化は、順方向のＳ３１（カップリング特性）では、空間の距離Ｄの違いの影響は小さいが、逆方向のＳ４１（アイソレーション特性）では、空間の距離Ｄが狭くなるにしたがって減衰量が小さくなる傾向がある。
以上より、使用周波数＜境界周波数ｆ０の場合、結合部１３Ａ、２３Ａの空間Ｄが狭くなるほど、Ｓ４１の出力が大きくなる。
次に、図７のグラフによれば、各境界周波数ｆ０は、（Ａ）では、およそ４．５ＧＨｚ、（Ｂ）では、およそ５．５ＧＨｚであり、（Ｃ）では、およそ７．５ＧＨｚである。また、減衰量の変化は、図６の場合同様、順方向のＳ３１（カップリング特性）では、空間の距離Ｄの違いの影響は小さいが、逆方向のＳ４１（アイソレーション特性）では、空間の距離Ｄが狭くなるにしたがって減衰量が小さくなる傾向がある。
使用周波数＜境界周波数ｆ０の場合、結合部１３Ａ、２３Ａの空間Ｄが狭くなるほど、境界周波数ｆ０が高周波側にシフトし、また、Ｓ４１の減衰量が小さくなるため、出力が大きくなる。さらに、Ｓ３１とＳ４１の差も大きくなる。以上より、結合部１３Ａおよび結合部２３Ａの最適な空間Ｄを決定することができる。
図８は、第１実施形態の光伝送モジュールを３層誘電体基板で形成した具体的実施例の模式図であり、（Ａ）は、側断面図、（Ｂ）は、上層誘電体基板の結合部を模式的に示した上面図である。また、図９は、図８の光伝送モジュールの各特性を示したグラフであり、（Ａ）は、ポートＰ３の周波数特性を示したグラフ、（Ｂ）は、ポートＰ４の周波数特性を示したグラフ、（Ｃ）は、方向性を示したグラフである。
図８の光伝送モジュール３Ａは、基本的構成が図３（Ｂ）の光伝送モジュール２Ａと同じであるため、重複する構成の詳細な説明は省略する。光伝送モジュール３Ａの上層誘電体基板Ｓ３１Ａは、表面が金属板で形成され、ポートＰ１とポートＰ２が形成されている。ポートＰ１は、送受信部３４Ａであり、ポートＰ２は、光電気変換部３５Ａが接続されている。
下層誘電体基板Ｓ３２Ａも、表面が金属板で形成され、ポートＰ３とポートＰ４が形成されている。ポートＰ４は、電気光変換部３７Ａが接続され、ポートＰ３は、直流電源が接続可能な電源接続部３６Ａである。
また、第１線路３１Ａは、中間誘電体基板Ｓ３３Ａの上面、すなわち、上層誘電体基板Ｓ３１Ａの前記表面の裏面の対向面に形成され、第２線路３２Ａは、下層誘電体基板Ｓ３２Ａの上面、すなわち、中間誘電体基板Ｓ３３Ａの対向面に形成されている。
上層誘電体基板Ａ３１Ａの厚みと下層誘電体基板Ｓ３２Ａの厚みはＴ１である。中間誘電体基板Ｓ３３Ａの厚みＴ２は、図３の空間Ｄに該当し、第１線路３１Ａと第２線路３２Ａとともに、結合部３３Ａを形成する。
図８（Ｂ）は、中間誘電体基板Ｓ３３Ａ上に形成された第１線路３１Ａの線路長Ｌと線路幅Ｗを示している。なお、図８（Ｂ）では、第１線路３１Ａの線路長Ｌと線路幅Ｗを示したが、第２線路３２Ａも同一の線路長Ｌと線路幅Ｗを有する（図示せず。また第１線路３１Ａの幅Ｗと異なっても良い）。また、図８（Ａ）は、図３（Ｂ）同様、光電気変換部３５Ａに入力された光強度変調信号が、黒塗り矢印Ｗ５で示すとおり、ポートＰ２からポートＰ１に伝搬する。一方、白抜き矢印Ｗ６で示すとおり、ポートＰ１に接続されている送受信部３４Ａで受信した高周波信号が、第１線路３１ＡでポートＰ２方向に伝搬するとともに、結合部３３Ａを介して第２線路３２ＡのポートＰ４方向（すなわち、第１線路３１Ａの前記伝搬方向と逆方向）に伝搬する。なお、図３（Ａ）の実施例同様、第１線路の電気信号の伝搬方向と順方向に第２線路で電気信号が伝搬する構成もある（図示せず）。
図９は、図８の光伝送モジュールの各特性を示したグラフである。図９（Ａ）は、図８の光伝送モジュール３ＡのポートＰ３の周波数特性を示したグラフであり、横軸は周波数（ＧＨｚ）、縦軸はポートＰ１からポートＰ３のカップリング特性Ｓ３１を示す減衰量（ｄＢ）である。上層誘電体基板Ａ３１Ａおよび下層誘電体基板Ｓ３２Ａの厚みＴ１は、０．８ｍｍであり、中間誘電体基板Ｓ３３Ａの厚みＴ２は、１．２ｍｍである。そして、線路幅Ｗについて、０．５ｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍで前記カップリング特性の相違を比較している。
図９（Ｂ）は、図８の光伝送モジュール３ＡのポートＰ４の周波数特性を示したグラフであり、横軸は周波数（ＧＨｚ）、縦軸はポートＰ１からポートＰ４のアイソレーション特性Ｓ４１を示す減衰量（ｄＢ）である。上層誘電体基板Ａ３１Ａおよび下層誘電体基板Ｓ３２Ａの厚みＴ１、中間誘電体基板Ｓ３３Ａの厚みＴ２は、図９（Ａ）と同じである。また、線路幅Ｗの設定も、図９（Ａ）と同じで、前記アイソレーション特性の相違を比較している。
図９（Ｃ）は、図８の光伝送モジュール３Ａの方向性特性を示したグラフであり、横軸は周波数（ＧＨｚ）、縦軸はポートＰ３とポートＰ４の方向性特性を示す量（ｄＢ）である。線路幅Ｗは、１．０ｍｍ、上層誘電体基板Ａ３１Ａおよび下層誘電体基板Ｓ３２Ａの厚みＴ１は、０．８ｍｍである。そして、中間誘電体基板Ｓ３３Ａの厚みＴ２について、０．８ｍ、１．２ｍｍ、１．６ｍｍ、２．４ｍｍ、３．２ｍｍで前記方向性特性の相違を比較している。
図９のグラフから、中間誘電体基板Ｓ３３Ａの厚みＴ２（すなわち、結合部３３Ａ）は、１．２ｍｍとした場合、カップリング特性Ｓ３１とアイソレーション特性Ｓ４１との差が大きいことがわかる。
以上のとおり、本明細書で開示する第１実施形態にかかる光伝送モジュールは、整合回路を設けなくても、カップリング特性とアイソレーション特性の減衰量の関係性により、使用周波数帯域によって、高周波信号が、電気光変換部にのみ伝搬するので、低コスト化、小型化を図ることができる。
＜光データリンク＞
図１０は、光データリンクを示した図であり、（Ａ）は、光データリンクの外観図、（Ｂ）は、光データリンクの概略構成図である。
光データリンク４は、図１乃至図９で説明したいずれかの回路構成を有する光伝送モジュール４１、４２と、光伝送モジュール４１と光伝送モジュール４２との間を接続する光ケーブル４３とから構成される。
光伝送モジュール４１および光伝送モジュール４２は、いずれも、第１線路の両端に接続されるアンテナ等の送受信部（高周波信号入出力部に該当）と光電気変換部、たとえば、フォトダイオード（終端部に該当）と、第２線路の両端に接続される電源接続部と電気光変換部、たとえば、垂直共振器型面発光レーザと、前記第１線路と前記第２線路との間で電磁結合する結合部とを有する。
すなわち、光伝送モジュール４１および光伝送モジュール４２は、垂直共振器型面発光レーザおよびフォトダイオードの両デバイスを一体的に有する構成になっている。したがって、本明細書で開示する光データリンク４は、両端の光伝送モジュール４１、４２が、光ケーブル４３に光信号を出力するＥ／Ｏ変換処理部および光ケーブル４３から光信号を入力するＯ／Ｅ変換処理部を備えており、接続先を選択することで、双方向光伝送を可能とする。
光伝送モジュール４１および光伝送モジュール４２は、前記第１線路と前記第２線路との間のカップリング特性の減衰量が、アイソレーション特性の減衰量よりも小さい周波数帯域の範囲では、前記第２線路は、前記高周波信号入力部から前記第１線路に入力された高周波信号の進行波と順方向に伝搬する方向の一端に前記電気光変換部を有するとともに、他端に前記電源接続部を有する。一方、前記第１線路と前記第２線路との間のカップリング特性の減衰量が、アイソレーション特性の減衰量よりも大きい周波数帯域の範囲では、前記第２線路は、前記高周波信号入力部から前記第１線路に入力された高周波信号の進行波と逆方向に伝搬する方向の一端に前記電気光変換部を有するとともに、他端に前記電源接続部を有する。したがって、光データリンク４を使用して接続する装置の周波数帯域に応じて、前記いずれかの構成を有するものを選択すればよい。
図１０（Ｂ）では、光伝送モジュール４１、４２が、１本または２本の光ケーブル４３の両端に、光コネクタ４４を介して接続されている。光伝送モジュール４１は、Ｅ／Ｏ変換処理部として機能し、外部から高周波信号が入力されると、送信回路４１１から、垂直共振器型面発光レーザ４１２で、光信号に変換されて、光ケーブル４３に送信される。一方、光伝送モジュール４２は、Ｏ／Ｅ変換処理部として機能し、光ケーブル４３から前記光信号を受信すると、フォトダイオード４２２で電気信号に変換され、受信回路４２１で接続先に高周波信号を出力する。
＜光伝送システム＞
図１１は、４Ｋカメラとカメラ用メディアサーバとローカル５Ｇ基地局システムとを光データリンクで接続した光伝送システムの例を示したブロック図である。
光伝送システム５は、高周波信号を出力する送信側装置として、４ＫカメラＣと、前記高周波信号を光信号に変換する光伝送モジュール４１、前記光信号を光伝送モジュール４２に送信する光ケーブル４３、光ケーブル４３から受信した前記光信号を電気信号に変換する光伝送モジュール４２から構成される光データリンク４と、前記変換された電気信号を入力する受信側装置として、カメラ用メディアサーバＳとから構成される。
さらに、本明細書で開示する光伝送システム５は、カメラ用メディアサーバＳで受信した電気信号をカメラ用メディアサーバＳのＷｉ－Ｆｉ（登録商標）アンテナからルータＲを介してアンテナＡで受信し、この電気信号を再び光データリンク４を介して、光信号に変換し、再度、電気信号に変換して基地局システムＢに送信し、広域インターネット回線で配信するようにしている。
４ＫカメラＣとカメラ用メディアサーバＳ間の使用周波数帯域と、アンテナＡと基地局システムＢ間の使用周波数帯域とは異なる。光データリンク４は、使用周波数に応じて、光伝送モジュール４１、４２を選択することで、多様な周波数帯域に対応し、光伝送システム５を構築することができる。
＜光伝送モジュールの第２実施形態＞
図１２は、第２実施形態にかかる光伝送モジュールの電気光変換回路の等価回路図である。電気光変換回路６は、高周波信号回路とバイアス回路とから構成される。
高周波信号回路は、高周波信号入力部６２Ａと、高周波信号入力部６２Ａから入力された電気信号を光信号に変換して出力する電気光変換部６２Ｃ（たとえば、垂直共振器型面発光レーザ）とを有する。
一方、バイアス回路は、電気光変換部６２Ｃにバイアス電圧を印加して励起させる電源接続部６１ＡとバイアスＴ回路６１とから構成される。バイアスＴ回路６１は、電源接続部６１Ａに接続された直流電源と電気光変換部６２Ｃとの間で直列に接続され、高周波信号入力部６２Ａから高周波信号が電源接続部６１Ａに流れるのを阻止するインダクタ６１Ｂと、高周波信号入力部６２Ａに大きな直流電流が流入するのを防ぐための第１キャパシタ６１Ｃとを有する。すなわち、バイアスＴ回路６１は、高周波信号回路とバイアス回路の相互影響を無くすために形成される。
高周波信号入力部６２Ａと電気光変換部６２Ｃとの間には、前記高周波信号回路の特性インピーダンスと電気光変換部６２Ｃとの整合をとるために、電気光変換部６２Ｃと並列に整合抵抗６２Ｂが接続されている。
また、整合抵抗６２Ｂは、インダクタ６１Ｂおよび第１キャパシタ６１Ｃと直列に接続されているため、電源接続部６１Ａから直流電流が流れるのを阻止される。
さらに、整合抵抗６２Ｂは、高周波信号入力部６２Ａとの間で、第２キャパシタ６２Ｄと直列に接続されている。第２キャパシタ６２Ｄにより、高周波信号入力部６２Ａに直流電流が存在しても、整合抵抗６２Ｂに前記直流電流が流れることが阻止される。
以上のとおり、整合抵抗６２Ｂは、電源接続部６１Ａ側および高周波信号入力部６２Ａ側の双方に、直列でそれぞれ第１キャパシタ６１Ｃと第２キャパシタ６２Ｄが介在することによって、整合抵抗６２Ｂに流れる直流成分が排除される。したがって、回路設計において、整合抵抗６２Ｂの消費電力を考慮する必要がない。この結果、電力効率が向上し、整合抵抗６２Ｂの大きさも物理的に小さくすることが可能になり、パターンで配線回路を構築することができるとともに、高周波特性が大幅に改善する。
＜第２実施形態の変形例＞
図１３は、第２実施形態の電気光変換回路６の等価回路図の変形例である。本変形例にかかる電気光変換回路７は、基本的な構成は、電気光変換回路６と同じである。すなわち、バイアス回路は、電源接続部７１ＡとバイアスＴ回路７１とから構成され、バイアスＴ回路７１は、電気光変換部７２Ｃとの間で直列に接続され、高周波信号入力部７２Ａから高周波信号が電源接続部７１Ａに流れるのを阻止するインダクタ７１Ｂと、高周波信号入力部７２Ａに大きな直流電流が流入するのを防ぐための第１キャパシタ７１Ｃと、を有する。また、高周波信号入力部７２Ａと電気光変換部７２Ｃとの間には、前記高周波信号回路の特性インピーダンスと電気光変換部７２Ｃとの整合をとるために、電気光変換部７２Ｃと並列に整合抵抗７２Ｂが接続されている。また、整合抵抗７２Ｂは、インダクタ７１Ｂおよび第１キャパシタ７１Ｃと直列に接続されているため、電源接続部７１Ａから直流電流が流れるのを阻止される。さらに、整合抵抗７２Ｂは、高周波信号入力部７２Ａとの間に、第２キャパシタ７２Ｄが直列に接続されている。第２キャパシタ７２Ｄにより、高周波信号入力部７２Ａに直流電流が存在しても、整合抵抗７２Ｂに前記直流電流が流れることが阻止される。
本変形例では、電源接続部７１Ａから、高周波信号入力部７２Ａと第２キャパシタ７２Ｄとの間に、直流電流を取り出すリード線７１Ｄを接続し、高周波信号入力部７２Ａから入力される高周波に直流成分を重畳させるようにしている。
なお、第１実施形態の場合同様、第２実施形態にかかる電気光変換回路６または７を備えた光伝送モジュールを有する光データリンクと、かかる光データリンクを介して、送信側装置から受信側装置に光信号を送信可能とする光伝送システムを構成してもよい。
この明細書で開示された技術は、前記実施形態に制限されない。すなわち、例示的に示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。また、一つの実施形態と他の実施形態との間における部品、要素の置き換え、または組み合わせを包含する。さらに、開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示される技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものである。
１、２ 光伝送モジュール
４ 光データリンク
５ 光伝送システム
１１、２１ 第１線路
１２、２２ 第２線路
１３、２３ 結合部
１４、２４ 高周波信号入力部
１５、２５ 終端部
１６、２６ 電源接続部
１７、２７ 電気光変換部
１８、２８ バイパスコンデンサ
３５ マイクロストリップアンテナ

Claims (14)

  1. 一端を高周波信号入力部とし、他端を終端部とする第１線路と、
    前記高周波信号入力部から入力された電気信号を光信号に変換して出力する電気光変換部と前記電気光変換部を駆動するために、直流電源に接続し、電圧を印加する電源接続部とをそれぞれ両端のいずれか一方に接続した第２線路と、
    前記第１線路と前記第２線路とが、所定の空間を介して、使用周波数波長に対して、所定の電気長で電磁結合する結合部と、
    を有し、
    前記第１線路と前記第２線路との間のカップリング特性の減衰量が、アイソレーション特性の減衰量よりも小さい周波数帯域の範囲では、
    前記第２線路は、前記高周波信号入力部から前記第１線路に入力された高周波信号の進行波と順方向に伝搬する方向の一端に前記電気光変換部を接続するとともに、他端に前記電源接続部を接続し、
    前記第１線路と前記第２線路との間のカップリング特性の減衰量が、アイソレーション特性の減衰量よりも大きい周波数帯域の範囲では、
    前記第２線路は、前記高周波信号入力部から前記第１線路に入力された高周波信号の進行波と逆方向に伝搬する方向の一端に前記電気光変換部を接続するとともに、他端に前記電源接続部を接続する光伝送モジュール。
  2. 前記第１線路および前記第２線路が、マイクロストリップラインで形成されている請求項１記載の光伝送モジュール。
  3. 前記第１線路および前記第２線路が、コプレーナ線路で形成されている請求項１記載の光伝送モジュール。
  4. 前記第１線路を一方の面に形成し、前記第１線路を形成した面と反対側の面に、前記第１線路に接続された前記高周波信号入力部と前記終端部とを配設する第１誘電体基板と、
    前記第２線路を一方の面に形成し、前記第２線路を形成した面と反対側の面に、前記第２線路に接続された前記電源接続部と前記電気光変換部とを配設する第２誘電体基板と、
    前記第１誘電体基板の前記第１線路を形成した面と前記第２誘電体基板の前記第２線路を形成した面とを対向配置させた間に介在させ、厚みが前記結合部を形成する第３誘電体基板と、を積層させた多層基板からなる請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の光伝送モジュール。
  5. 前記第２線路を形成した第２誘電体基板と、前記第１線路を形成した第１誘電体基板と、前記第１誘電体基板と前記第２誘電体基板との間に、マイクロストリップアンテナを形成した中間誘電体基板とから構成される４層構造とし、前記マイクロストリップアンテナは、前記第１線路の終端位置に配設されるとともに、前記第２線路と前記所定の電気長で共振結合して前記結合部を形成する請求項２記載の光伝送モジュール。
  6. 前記電気長がλ／４である請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の光伝送モジュール。
  7. 前記終端部が、前記第１線路と第２線路の各特性インピーダンスである請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の光伝送モジュール。
  8. 前記終端部に、光電気変換部としてフォトダイオードを接続する請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光伝送モジュール。
  9. 前記電気光変換部は、垂直共振器型面発光レーザである請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の光伝送モジュール。
  10. 前記電源接続部に接続されたラインにバイパスコンデンサを備える請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の光伝送モジュール。
  11. 高周波信号入力部と、
    前記高周波信号入力部から入力された電気信号を光信号に変換して出力する電気光変換部と、
    前記高周波信号入力部と前記電気光変換部との間に、前記電気光変換部と並列に接続された整合抵抗と、
    前記電気光変換部を駆動するために、直流電源に接続し、電圧を印加する電源接続部と、
    前記電源接続部と前記電気光変換部との間で直列に接続され、前記高周波信号入力部から高周波が前記電源接続部に流れるのを阻止するインダクタと、
    前記整合抵抗と前記インダクタとの間で直列に接続され、前記電源接続部から前記整合抵抗に直流電流が流れるのを阻止する第１キャパシタと、
    前記高周波信号入力部と前記整合抵抗との間で直列接続された第２キャパシタと、を有する光伝送モジュール。
  12. 前記電源接続部から、前記高周波信号入力部と第２キャパシタとの間に、直流電流を取り出すリード線を接続し、前記高周波信号入力部から入力される高周波に直流成分を重畳させる請求項１１記載の光伝送モジュール。
  13. 一端に高周波信号入力部を接続し、他端に光電気変換部を接続した第１線路と、
    前記高周波信号入力部から入力された電気信号を光信号に変換して出力する電気光変換部と前記電気光変換部を駆動するために、直流電源に接続し、電圧を印加する電源接続部とをそれぞれ両端のいずれか一方に接続した第２線路と、
    前記第１線路と前記第２線路とが、所定の空間を介して、使用周波数波長に対して、所定の電気長で電磁結合する結合部と、
    を有し、
    前記第１線路と前記第２線路との間のカップリング特性の減衰量が、アイソレーション特性の減衰量よりも小さい周波数帯域の範囲では、
    前記第２線路は、前記高周波信号入力部から前記第１線路に入力された高周波信号の進行波と順方向に伝搬する方向の一端に前記電気光変換部を接続するとともに、他端に前記電源接続部を接続し、
    前記第１線路と前記第２線路との間のカップリング特性の減衰量が、アイソレーション特性の減衰量よりも大きい周波数帯域の範囲では、
    前記第２線路は、前記高周波信号入力部から前記第１線路に入力された高周波信号の進行波と逆方向に伝搬する方向の一端に前記電気光変換部を接続するとともに、他端に前記電源接続部を接続する光伝送モジュールと、
    前記光伝送モジュールを両端に接続する１本または２本の光ケーブルと、
    を有し、
    前記両端に接続された前記光伝送モジュールは、いずれも、前記光ケーブルに光信号を出力するＥ／Ｏ変換処理部および前記光ケーブルから光信号を入力するＯ／Ｅ変換処理部を備えた双方向の光伝送を可能とする光データリンク。
  14. 請求項１３に記載の光データリンクを介して、送信側装置から受信側装置に光信号を送信可能とする光伝送システム。
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