JP2579092B2 - 双方向光伝送用ｗｄｍモジュ−ル - Google Patents
双方向光伝送用ｗｄｍモジュ−ルInfo
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- JP2579092B2 JP2579092B2 JP3306362A JP30636291A JP2579092B2 JP 2579092 B2 JP2579092 B2 JP 2579092B2 JP 3306362 A JP3306362 A JP 3306362A JP 30636291 A JP30636291 A JP 30636291A JP 2579092 B2 JP2579092 B2 JP 2579092B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、双方向光伝送用ＷＤＭ
モジュールに関するものである。
モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の双方向光伝送用ＷＤＭモジュール
（以下単に「ＷＤＭモジュール」ともいう）は、図３に
示すように、箱型パッケージ３１内に３個のレンズ（Ｇ
ＲＩＮレンズ）３２，３３，３４をＴ字状に組合わせて
配置し、その第１レンズ３２の端面に光ファイバ１７を
接続し、パッケージ３１の側壁に、第１レンズ３２と同
軸的に配置された第２レンズ３３のレンズ面に臨ませて
缶封止ＬＤ（レーザ・ダイオード）３５を設け、これら
第１，第２レンズ３３，３３に対し直角に配置された第
３レンズ３４のレンズ面に臨ませて缶封止ＰＤ（フォト
・ダイオード）３６を設けて主に構成されている。第１
レンズ３２と第２レンズ３３の相対向するレンズ面は４
５度に切断され、両傾面を重ね合わせて配置すると共
に、両レンズ間には光波長フィルタ３６が介設されてい
る。
（以下単に「ＷＤＭモジュール」ともいう）は、図３に
示すように、箱型パッケージ３１内に３個のレンズ（Ｇ
ＲＩＮレンズ）３２，３３，３４をＴ字状に組合わせて
配置し、その第１レンズ３２の端面に光ファイバ１７を
接続し、パッケージ３１の側壁に、第１レンズ３２と同
軸的に配置された第２レンズ３３のレンズ面に臨ませて
缶封止ＬＤ（レーザ・ダイオード）３５を設け、これら
第１，第２レンズ３３，３３に対し直角に配置された第
３レンズ３４のレンズ面に臨ませて缶封止ＰＤ（フォト
・ダイオード）３６を設けて主に構成されている。第１
レンズ３２と第２レンズ３３の相対向するレンズ面は４
５度に切断され、両傾面を重ね合わせて配置すると共
に、両レンズ間には光波長フィルタ３６が介設されてい
る。
【０００３】光ファイバ１７より入射した波長１．３μ
ｍの光は、第１レンズ３２によりコリメートされた後、
光波長フィルタ３６により反射され缶封止ＰＤ３６で受
光される。一方、缶封止ＬＤより出射した波長１．５５
μｍの光は、第２レンズ３３によりコリメートされた
後、光波長フィルタ３６を通過し光ファイバ１７に入射
する。このようにして双方向光伝送を達成する。
ｍの光は、第１レンズ３２によりコリメートされた後、
光波長フィルタ３６により反射され缶封止ＰＤ３６で受
光される。一方、缶封止ＬＤより出射した波長１．５５
μｍの光は、第２レンズ３３によりコリメートされた
後、光波長フィルタ３６を通過し光ファイバ１７に入射
する。このようにして双方向光伝送を達成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術の双
方向光伝送用ＷＤＭモジュールには、 （１）缶封止ＬＤ、缶封止ＰＤを用いているため小形化
が困難である。
方向光伝送用ＷＤＭモジュールには、 （１）缶封止ＬＤ、缶封止ＰＤを用いているため小形化
が困難である。
【０００５】（２）光ファイバからの反射光がＬＤに戻
るため動作が不安定になり、高速変調が不可能になる。
るため動作が不安定になり、高速変調が不可能になる。
【０００６】（３）ＬＤから出射された迷光がＰＤで受
光され光学的漏話が大きく、システムへの適用範囲が限
られる。
光され光学的漏話が大きく、システムへの適用範囲が限
られる。
【０００７】等の欠点があった。
【０００８】本発明の目的は、上記した従来技術の欠点
を解消し、小型で、高速変調が可能で、漏話が少ないＷ
ＤＭモジュールを提供することにある。
を解消し、小型で、高速変調が可能で、漏話が少ないＷ
ＤＭモジュールを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のＷＤＭモジュールにおいては、半導体レー
ザと導波路基板との間に、その半導体レーザからの出射
光を平行光とするための第１レンズとこの第１レンズを
通過した光を集光するための第２レンズとを設け、第２
レンズの導波路基板側レンズ面及びこれと向き合う導波
路基板の端面を斜面に形成してこれら斜面を互いに平行
となるように配置し、導波路基板の上記半導体レーザ配
置側とは反対側の端面に臨ませて受光素子を配置し、導
波路基板には、第１及び第２方向性結合器を形成して第
１方向性結合器の第１ポートに光伝送用光ファイバを接
続すると共に、第１方向性結合器の第２ポートを導波路
基板の上記斜面に接続する第１光導波路部と、第１方向
性結合器の第３ポートと第２方向性結合器の第１ポート
とを接続する第２光導波路部と、第２方向性結合器の第
２ポートを上記受光素子に接続するための第３光導波路
部とを形成した。ただし、上記第１方向性結合器は、第
１光導波路部を伝搬してきた上記半導体レーザからの送
信光はそのまま光ファイバへ入射させ、光ファイバを伝
搬してきた光は第１光導波路部側へは通さず第２光導波
部側へ分波するよう構成され、上記第２方向性結合器
は、第２光導波路部を伝搬してきた上記光ファイバから
の光はそのまま上記第３光導波路部へ伝搬させ、第２光
導波路部に混入し伝搬してきた上記半導体レーザの光は
第３光導波路部外へ分波・除去するよう構成される。
め、本発明のＷＤＭモジュールにおいては、半導体レー
ザと導波路基板との間に、その半導体レーザからの出射
光を平行光とするための第１レンズとこの第１レンズを
通過した光を集光するための第２レンズとを設け、第２
レンズの導波路基板側レンズ面及びこれと向き合う導波
路基板の端面を斜面に形成してこれら斜面を互いに平行
となるように配置し、導波路基板の上記半導体レーザ配
置側とは反対側の端面に臨ませて受光素子を配置し、導
波路基板には、第１及び第２方向性結合器を形成して第
１方向性結合器の第１ポートに光伝送用光ファイバを接
続すると共に、第１方向性結合器の第２ポートを導波路
基板の上記斜面に接続する第１光導波路部と、第１方向
性結合器の第３ポートと第２方向性結合器の第１ポート
とを接続する第２光導波路部と、第２方向性結合器の第
２ポートを上記受光素子に接続するための第３光導波路
部とを形成した。ただし、上記第１方向性結合器は、第
１光導波路部を伝搬してきた上記半導体レーザからの送
信光はそのまま光ファイバへ入射させ、光ファイバを伝
搬してきた光は第１光導波路部側へは通さず第２光導波
部側へ分波するよう構成され、上記第２方向性結合器
は、第２光導波路部を伝搬してきた上記光ファイバから
の光はそのまま上記第３光導波路部へ伝搬させ、第２光
導波路部に混入し伝搬してきた上記半導体レーザの光は
第３光導波路部外へ分波・除去するよう構成される。
【００１０】さらに上記第２方向性結合器の第３及び第
４ポート、すなわち第２方向性結合器の第１及び第２ポ
ート以外の残りのポートは導波路基板の端面に開口さ
せ、その第３及び第４ポートの開口端に反射膜を形成し
ておく。この反射膜として波長選択性の誘電体多層膜を
用いてもよい。
４ポート、すなわち第２方向性結合器の第１及び第２ポ
ート以外の残りのポートは導波路基板の端面に開口さ
せ、その第３及び第４ポートの開口端に反射膜を形成し
ておく。この反射膜として波長選択性の誘電体多層膜を
用いてもよい。
【００１１】上記両斜面の傾斜角は８度、（別の表現を
すれば、上記両斜面が第２レンズの軸線と成す角度は８
２度）であることが望ましい。
すれば、上記両斜面が第２レンズの軸線と成す角度は８
２度）であることが望ましい。
【００１２】上記第３光導波路部の光出射端と上記受光
素子との間に半導体レーザの光をカットする波長フィル
タを設けておくことが望ましい。
素子との間に半導体レーザの光をカットする波長フィル
タを設けておくことが望ましい。
【００１３】本発明にあっては、上記受光素子の受光部
直前にピンホール付き遮光部材を設ける。そのピンホー
ルは第３光導波路部の断面寸法に合わせて形成されてい
ることが望ましい。
直前にピンホール付き遮光部材を設ける。そのピンホー
ルは第３光導波路部の断面寸法に合わせて形成されてい
ることが望ましい。
【００１４】
【作用】半導体レーザより出射された光は、第１レンズ
により平行にされ、第２レンズで集光されて導波路基板
に入射し、その第１方向性結合器に第２ポートより入り
第１ポートから出て光ファイバに入射する。一方、光フ
ァイバより導波路基板に入射した光は、第１方向性結合
器に第１ポートより入り、分波され、第３ポートから出
て第２導波路部を伝搬する。その後、光ファイバからの
光は第２方向性結合器に第１ポートより入り、再度分波
され、第２ポートから出て第３導波路部を伝搬し、導波
路基板の端面より出射され受光素子で受光される。
により平行にされ、第２レンズで集光されて導波路基板
に入射し、その第１方向性結合器に第２ポートより入り
第１ポートから出て光ファイバに入射する。一方、光フ
ァイバより導波路基板に入射した光は、第１方向性結合
器に第１ポートより入り、分波され、第３ポートから出
て第２導波路部を伝搬する。その後、光ファイバからの
光は第２方向性結合器に第１ポートより入り、再度分波
され、第２ポートから出て第３導波路部を伝搬し、導波
路基板の端面より出射され受光素子で受光される。
【００１５】第２レンズの導波路基板側のレンズ面及び
これと向き合う導波路基板端面を斜め研磨あるいは斜め
カットした斜面として両斜面を平行に配置しているた
め、半導体レーザへの戻り光を低減させることができ
る、そのため、半導体レーザの動作を安定させることが
でき、高速変調が可能となる。また、半導体レーザと受
光素子が導波路基板を介して離れた位置に配置されてい
るので、半導体レーザから出射された迷光が受光素子で
受光されにくく、加えて、第１及び第２方向性結合器に
よる二度に亘る分波により、半導体レーザからの光はほ
ぼ完全に除去され光ファイバからの光のみ受光素子へ導
かれるので、光学的漏話を著しく低減させることができ
る。また、半導体レーザの出射光を２個のレンズを用い
て導波路基板に集光させているため、光出射部と導波路
の光入射部との軸ずれ損失許容量が著しく向上し、モジ
ュール組立ての際の各光学要素の実装が極めて容易とな
る。そのため、缶封止型と比べて遥かに小形の半導体レ
ーザチップを容易に実装でき、モジュールの小形化が実
現できる。
これと向き合う導波路基板端面を斜め研磨あるいは斜め
カットした斜面として両斜面を平行に配置しているた
め、半導体レーザへの戻り光を低減させることができ
る、そのため、半導体レーザの動作を安定させることが
でき、高速変調が可能となる。また、半導体レーザと受
光素子が導波路基板を介して離れた位置に配置されてい
るので、半導体レーザから出射された迷光が受光素子で
受光されにくく、加えて、第１及び第２方向性結合器に
よる二度に亘る分波により、半導体レーザからの光はほ
ぼ完全に除去され光ファイバからの光のみ受光素子へ導
かれるので、光学的漏話を著しく低減させることができ
る。また、半導体レーザの出射光を２個のレンズを用い
て導波路基板に集光させているため、光出射部と導波路
の光入射部との軸ずれ損失許容量が著しく向上し、モジ
ュール組立ての際の各光学要素の実装が極めて容易とな
る。そのため、缶封止型と比べて遥かに小形の半導体レ
ーザチップを容易に実装でき、モジュールの小形化が実
現できる。
【００１６】第２方向性結合器の第３及び第４ポートが
導波路基板の端面に開口されていると、第２導波路部を
伝搬してきた光は第２方向性結合器で分波されると共に
導波路基板端面で反射して伝搬方向が逆転する。これに
より、受光素子を導波路基板の半導体レーザ配置側とは
反対側端面に望ませて配置することが容易となる。第３
及び第４ポートの開口端に反射膜を形成しておくことに
より、光をより確実に反射させることができる。また、
この反射膜として導波路基板の端面に誘電体多層膜コー
ティングによって形成された波長選択性の膜を用いれ
ば、半導体レーザからの光を透過・除去し、光ファイバ
からの光のみ反射させて受光素子へ伝搬させることがで
きる。
導波路基板の端面に開口されていると、第２導波路部を
伝搬してきた光は第２方向性結合器で分波されると共に
導波路基板端面で反射して伝搬方向が逆転する。これに
より、受光素子を導波路基板の半導体レーザ配置側とは
反対側端面に望ませて配置することが容易となる。第３
及び第４ポートの開口端に反射膜を形成しておくことに
より、光をより確実に反射させることができる。また、
この反射膜として導波路基板の端面に誘電体多層膜コー
ティングによって形成された波長選択性の膜を用いれ
ば、半導体レーザからの光を透過・除去し、光ファイバ
からの光のみ反射させて受光素子へ伝搬させることがで
きる。
【００１７】第２レンズの導波路基板側のレンズ面及び
これと向き合う導波路基板端面を傾斜角８度の斜面とし
て両斜面を平行に配置しておくことにより、半導体レー
ザへの戻り光を最も効果的に低減させることができる。
これと向き合う導波路基板端面を傾斜角８度の斜面とし
て両斜面を平行に配置しておくことにより、半導体レー
ザへの戻り光を最も効果的に低減させることができる。
【００１８】第３光導波路部の光出射端と上記受光素子
との間に上記波長フィルタを設けておくことにより、第
１及び第２方向性結合器で完全に除去できなかった半導
体レーザからの光を除去することができる。
との間に上記波長フィルタを設けておくことにより、第
１及び第２方向性結合器で完全に除去できなかった半導
体レーザからの光を除去することができる。
【００１９】受光素子の受光部直前にピンホール付き遮
光部材を設けておくことにより、導波路基板のクラッド
部を伝搬して来たクラッドモードの光（不要光）や半導
体レーザ等からの迷光が受光素子に入射するのを防止で
きる。一般に受光素子の受光面は導波路のコア断面寸法
よりも大きいので、ピンホールを第３光導波路部の断面
寸法に合わせて小さく形成しておくことにより受光素子
への不要光の入射を効果的に防止することができる。
光部材を設けておくことにより、導波路基板のクラッド
部を伝搬して来たクラッドモードの光（不要光）や半導
体レーザ等からの迷光が受光素子に入射するのを防止で
きる。一般に受光素子の受光面は導波路のコア断面寸法
よりも大きいので、ピンホールを第３光導波路部の断面
寸法に合わせて小さく形成しておくことにより受光素子
への不要光の入射を効果的に防止することができる。
【００２０】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。
【００２１】図１（ａ）において、箱状のパッケージ１
内には、第１のステム２と第２のステム３が若干離間さ
せて一直線上に配設されている。第１のステム２は断面
Ｌ字状に形成されており、その固定基部上には、チップ
状の半導体レーザ（ＬＤ）４が配設されると共に、ＬＤ
４から第２のステム３に対向する端部側においては、Ｖ
溝５で位置決めされて円柱状の第１レンズ６が設けられ
ている。一方、第２のステム３上には、第１のステム２
に向いた端部側にＶ溝で位置決めされて円柱状の第２レ
ンズ７が設けられ、更に、この第２レンズ７に続いて導
波路基板８及び受光素子（ＰＤ）９が順に設けられてい
る。また、第１のステム２のＬ字状起立部にはＬＤモニ
タ用ＰＤ１０が設けられている。
内には、第１のステム２と第２のステム３が若干離間さ
せて一直線上に配設されている。第１のステム２は断面
Ｌ字状に形成されており、その固定基部上には、チップ
状の半導体レーザ（ＬＤ）４が配設されると共に、ＬＤ
４から第２のステム３に対向する端部側においては、Ｖ
溝５で位置決めされて円柱状の第１レンズ６が設けられ
ている。一方、第２のステム３上には、第１のステム２
に向いた端部側にＶ溝で位置決めされて円柱状の第２レ
ンズ７が設けられ、更に、この第２レンズ７に続いて導
波路基板８及び受光素子（ＰＤ）９が順に設けられてい
る。また、第１のステム２のＬ字状起立部にはＬＤモニ
タ用ＰＤ１０が設けられている。
【００２２】第１レンズ６及び第２レンズ７は石英系ガ
ラス又はプラスチックから成り、第１レンズ６はＬＤ４
より出射された光を平行光とするため、第２レンズ７側
のレンズ面６ａが球面加工されている。一方、第２レン
ズ７は、この平行光を受けるように第１レンズ６に対し
一定の距離をおいて且つ同軸的に配設され、その導波路
基板８側のレンズ面７ａは傾斜角８度で斜め研磨あるい
は斜めカットされている。導波路基板８は石英系ガラス
から成り、そのＬＤ４配置側端面の上記第２レンズ７と
向き合う部分は、図１（ｂ）に示すように傾斜角８度で
斜め研磨あるいは斜めカットされている。この導波路基
板８の斜面８ａと第２レンズ７の斜面７ａは互いに平行
となるように配置されている。
ラス又はプラスチックから成り、第１レンズ６はＬＤ４
より出射された光を平行光とするため、第２レンズ７側
のレンズ面６ａが球面加工されている。一方、第２レン
ズ７は、この平行光を受けるように第１レンズ６に対し
一定の距離をおいて且つ同軸的に配設され、その導波路
基板８側のレンズ面７ａは傾斜角８度で斜め研磨あるい
は斜めカットされている。導波路基板８は石英系ガラス
から成り、そのＬＤ４配置側端面の上記第２レンズ７と
向き合う部分は、図１（ｂ）に示すように傾斜角８度で
斜め研磨あるいは斜めカットされている。この導波路基
板８の斜面８ａと第２レンズ７の斜面７ａは互いに平行
となるように配置されている。
【００２３】導波路基板８は、そのＰＤ９配置側の端部
に形成された第１方向性結合器１１と、ＬＤ４配置側の
端部に形成された第２方向性結合器１８と、第１方向性
結合器１１の第２ポートＰ１−２と接続され斜面８ａに
開口する第１導波路部１２と、第１方向性結合器１１の
第３ポートＰ１−３と第２方向性結合器１８の第１ポー
トＰ２−１とを接続する第２導波路部１３と、第２方向
性結合器１８の第２ポートＰ２−２と接続されＰＤ９に
臨んで導波路基板８の端面に開口する第３導波路部１４
とを有している。第２方向性結合器１２の第３及び第４
ポートＰ２−３，Ｐ２−４は導波路基板８の端面の斜面
８ａ近傍に開口しており、その開口端には反射膜１９が
誘電体多層膜コーティングによって形成されている。ま
た、第３導波路部１４の開口端には誘電体多層膜コーテ
ィングによって波長フィルタ膜２０が形成されている。
そして、この導波路基板８の第１方向性結合器１１の第
１ポートＰ１−１に光ファイバ１７が融着接続されてい
る。上記反射膜１９は、ＬＤ４からの光（波長１．５３
μｍ）のみ透過し光ファイバ１７からの光（波長１．３
１μｍ）は反射する波長選択性の膜であり、波長フィル
タ膜２０は、ＬＤ４からの光は反射し光ファイバ１７か
らの光のみ透過する波長選択性の膜である。ＬＤ４、Ｌ
Ｄモニタ用ＰＤ１０、及びＰＤ９は、ボンディングワイ
ヤ１５で電極ピン１６と接続されており、１ＧＨｚ以上
の帯域を持つ。
に形成された第１方向性結合器１１と、ＬＤ４配置側の
端部に形成された第２方向性結合器１８と、第１方向性
結合器１１の第２ポートＰ１−２と接続され斜面８ａに
開口する第１導波路部１２と、第１方向性結合器１１の
第３ポートＰ１−３と第２方向性結合器１８の第１ポー
トＰ２−１とを接続する第２導波路部１３と、第２方向
性結合器１８の第２ポートＰ２−２と接続されＰＤ９に
臨んで導波路基板８の端面に開口する第３導波路部１４
とを有している。第２方向性結合器１２の第３及び第４
ポートＰ２−３，Ｐ２−４は導波路基板８の端面の斜面
８ａ近傍に開口しており、その開口端には反射膜１９が
誘電体多層膜コーティングによって形成されている。ま
た、第３導波路部１４の開口端には誘電体多層膜コーテ
ィングによって波長フィルタ膜２０が形成されている。
そして、この導波路基板８の第１方向性結合器１１の第
１ポートＰ１−１に光ファイバ１７が融着接続されてい
る。上記反射膜１９は、ＬＤ４からの光（波長１．５３
μｍ）のみ透過し光ファイバ１７からの光（波長１．３
１μｍ）は反射する波長選択性の膜であり、波長フィル
タ膜２０は、ＬＤ４からの光は反射し光ファイバ１７か
らの光のみ透過する波長選択性の膜である。ＬＤ４、Ｌ
Ｄモニタ用ＰＤ１０、及びＰＤ９は、ボンディングワイ
ヤ１５で電極ピン１６と接続されており、１ＧＨｚ以上
の帯域を持つ。
【００２４】上記導波路基板８の内部構造は、第１方向
性結合器１１の第１及び第２ポート部の断面を例にとる
と、図１（ｃ）に示すように石英ガラス基板１０２の表
面にＴｉＯ２−ＳｉＯ２系の矩形状のコア導波路１００
を形成し、これらコア導波路１００をＰｉＯ５−Ｂ２Ｏ
３−ＳｉＯ２系ガラスのクラッド１０１で覆った構造に
なっている。互いに近接した２本のコア導波路１００よ
り成る方向性結合器は分波機能を持つ。図２に、第１方
向性結合器１１の波長損失特性を示す。Ｐ１−２→Ｐ１
−１は、波長１．３１μｍの光に対しては低損失であ
り、波長１．５３μｍの光に対しては高損失となる。逆
に、Ｐ１−１→Ｐ１−３は、波長１．５３μｍの光に対
しては低損失であり、波長１．３１μｍの光に対しては
高損失となる。すなわち、波長１．３１μｍと波長１．
５３μｍの光を分波できる。また、第２方向性結合器１
８において、Ｐ２−１→Ｐ２−２は、波長１．５３μｍ
の光に対しては低損失であり、波長１．３１μｍの光に
対しては高損失となる。
性結合器１１の第１及び第２ポート部の断面を例にとる
と、図１（ｃ）に示すように石英ガラス基板１０２の表
面にＴｉＯ２−ＳｉＯ２系の矩形状のコア導波路１００
を形成し、これらコア導波路１００をＰｉＯ５−Ｂ２Ｏ
３−ＳｉＯ２系ガラスのクラッド１０１で覆った構造に
なっている。互いに近接した２本のコア導波路１００よ
り成る方向性結合器は分波機能を持つ。図２に、第１方
向性結合器１１の波長損失特性を示す。Ｐ１−２→Ｐ１
−１は、波長１．３１μｍの光に対しては低損失であ
り、波長１．５３μｍの光に対しては高損失となる。逆
に、Ｐ１−１→Ｐ１−３は、波長１．５３μｍの光に対
しては低損失であり、波長１．３１μｍの光に対しては
高損失となる。すなわち、波長１．３１μｍと波長１．
５３μｍの光を分波できる。また、第２方向性結合器１
８において、Ｐ２−１→Ｐ２−２は、波長１．５３μｍ
の光に対しては低損失であり、波長１．３１μｍの光に
対しては高損失となる。
【００２５】ＰＤ９は、図１（ｃ）に示すように、その
上面左右に電極を有し、受光面側端面にはピンホール２
３付き遮光板２１が取り付けられている。ピンホール２
３は、ＰＤ９の受光面の中心部に位置させて遮光板２１
の中央部に開口され、その内径は第３光導波路部１４の
断面寸法に合わせてＰＤ９の受光面よりも小さく形成さ
れている。遮光板２１はその周縁部をＰＤ９の端面に密
着させて取り付けられており、ＰＤ９の受光面にはピン
ホール２３を通った光しか入射しないようになってい
る。
上面左右に電極を有し、受光面側端面にはピンホール２
３付き遮光板２１が取り付けられている。ピンホール２
３は、ＰＤ９の受光面の中心部に位置させて遮光板２１
の中央部に開口され、その内径は第３光導波路部１４の
断面寸法に合わせてＰＤ９の受光面よりも小さく形成さ
れている。遮光板２１はその周縁部をＰＤ９の端面に密
着させて取り付けられており、ＰＤ９の受光面にはピン
ホール２３を通った光しか入射しないようになってい
る。
【００２６】なお、光ファイバに接続される導波路基板
の導波路の幅及び高さは約１０μｍであり、またＰＤ素
子の受光面の直径は約１００μｍ程度なので、本来の信
号光を受光するためにはＰＤ素子を極力導波路部の出射
端面に近づけ（１ｍｍ以下）、かつピンホール径を小さ
く （１０μｍ以上、０．１ｍｍ以下）することが望ま
しい。
の導波路の幅及び高さは約１０μｍであり、またＰＤ素
子の受光面の直径は約１００μｍ程度なので、本来の信
号光を受光するためにはＰＤ素子を極力導波路部の出射
端面に近づけ（１ｍｍ以下）、かつピンホール径を小さ
く （１０μｍ以上、０．１ｍｍ以下）することが望ま
しい。
【００２７】上記のように構成されたＷＤＭモジュール
において、ＬＤ４より出射された波長１．３１μｍの送
信光は、第１レンズ６により平行光とされ、第２レンズ
７で集光され、その導波路基板８側のレンズ面（斜面７
ａ）より出射し、これに平行な基板端面（斜面８ａ）よ
り導波路基板８に入射する。そして、その光は第１導波
路部１２を伝搬し第１方向性結合器１１で分波されて光
ファイバ１７に入射し、伝送される。第１レンズ６の第
２レンズ７側のレンズ面６ａが球面加工され、第２レン
ズ７の導波路基板８側のレンズ面７ａとこれと向き合う
基板端面が８度の傾斜角に斜めカットされているため、
第１レンズ６、第２レンズ７及び導波路８から成る光学
系において生じるＬＤ４への戻り光は非常に少ない。そ
のため、ＬＤ４の動作を安定させることができ、高速変
調が可能となる。
において、ＬＤ４より出射された波長１．３１μｍの送
信光は、第１レンズ６により平行光とされ、第２レンズ
７で集光され、その導波路基板８側のレンズ面（斜面７
ａ）より出射し、これに平行な基板端面（斜面８ａ）よ
り導波路基板８に入射する。そして、その光は第１導波
路部１２を伝搬し第１方向性結合器１１で分波されて光
ファイバ１７に入射し、伝送される。第１レンズ６の第
２レンズ７側のレンズ面６ａが球面加工され、第２レン
ズ７の導波路基板８側のレンズ面７ａとこれと向き合う
基板端面が８度の傾斜角に斜めカットされているため、
第１レンズ６、第２レンズ７及び導波路８から成る光学
系において生じるＬＤ４への戻り光は非常に少ない。そ
のため、ＬＤ４の動作を安定させることができ、高速変
調が可能となる。
【００２８】一方、光ファイバ１７から伝送されてきた
波長１．５３μｍの光は、第１方向性結合器１１により
分波され、第２導波路部１３を伝搬する。その後、光フ
ァイバ１７からの光は第２方向性結合器１８で再び分波
され、その端部に形成されている反射膜１９で反射さ
れ、第３導波路部１４を伝搬し、その端部に形成された
波長フィルタ膜２０を通過した後、遮光板２１のピンホ
ール２３を通過してＰＤ９により受光される。
波長１．５３μｍの光は、第１方向性結合器１１により
分波され、第２導波路部１３を伝搬する。その後、光フ
ァイバ１７からの光は第２方向性結合器１８で再び分波
され、その端部に形成されている反射膜１９で反射さ
れ、第３導波路部１４を伝搬し、その端部に形成された
波長フィルタ膜２０を通過した後、遮光板２１のピンホ
ール２３を通過してＰＤ９により受光される。
【００２９】この場合、第１及び第２方向性結合器１
１、１８による二度に亘る分波（第２方向性結合器１８
の反射膜１９による波長１．３１μｍの光の透過・除去
を含む）により、ＬＤ４からの波長１．３１μｍの光は
ほぼ完全に除去され、さらに、これら方向性結合器１
１、１８で除去できなかった波長１．３１μｍの光は波
長フィルタ膜２０でカットされ、光ファイバ１７からの
光のみ受光素子へ導かれるので、光学的漏話を著しく低
減させることができる。また、ＰＤ９の受光部直前にピ
ンホール２３付き遮光板２１が設けられているので、導
波路基板８のクラッド部を伝搬して来たクラッドモード
の不要な光や、ＬＤ４，光ファイバ１７接続部等からの
迷光がＰＤ９に入射するのを防止することができる。
１、１８による二度に亘る分波（第２方向性結合器１８
の反射膜１９による波長１．３１μｍの光の透過・除去
を含む）により、ＬＤ４からの波長１．３１μｍの光は
ほぼ完全に除去され、さらに、これら方向性結合器１
１、１８で除去できなかった波長１．３１μｍの光は波
長フィルタ膜２０でカットされ、光ファイバ１７からの
光のみ受光素子へ導かれるので、光学的漏話を著しく低
減させることができる。また、ＰＤ９の受光部直前にピ
ンホール２３付き遮光板２１が設けられているので、導
波路基板８のクラッド部を伝搬して来たクラッドモード
の不要な光や、ＬＤ４，光ファイバ１７接続部等からの
迷光がＰＤ９に入射するのを防止することができる。
【００３０】また、ＬＤ４の出射光をＶ溝付きステム
２，３で位置決めされた２個の円筒状レンズ６，７を用
いて導波路基板８に集光する構成を採用したことによ
り、ＬＤ４の光出射部と導波路基板８の光入射部との軸
ずれ損失許容量が著しく向上し、モジュール組立ての際
の各光学要素の実装が極めて容易となる。これにより、
チップ状のＬＤ，ＰＤの実装が容易となり、缶封止タイ
プのＬＤ，ＰＤを用いて構成されていた従来のＷＤＭモ
ジュールよりも遥かに小形のＷＤＭモジュールを実現す
ることができる。
２，３で位置決めされた２個の円筒状レンズ６，７を用
いて導波路基板８に集光する構成を採用したことによ
り、ＬＤ４の光出射部と導波路基板８の光入射部との軸
ずれ損失許容量が著しく向上し、モジュール組立ての際
の各光学要素の実装が極めて容易となる。これにより、
チップ状のＬＤ，ＰＤの実装が容易となり、缶封止タイ
プのＬＤ，ＰＤを用いて構成されていた従来のＷＤＭモ
ジュールよりも遥かに小形のＷＤＭモジュールを実現す
ることができる。
【００３１】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮することができる。
な優れた効果を発揮することができる。
【００３２】（１）受光素子の受光部直前にピンホール
付き遮光部材を設けておくことにより、導波路基板のク
ラッド部を伝搬して来たクラッドモードの光（不要光）
や半導体レーザ等からの迷光が受光素子に入射するのを
防止できる。一般に受光素子の受光面は導波路のコア断
面寸法よりも大きいので、ピンホールを第３光導波路部
の断面寸法に合わせて小さく形成しておくことにより受
光素子への不要光の入射を効果的に防止することができ
る。
付き遮光部材を設けておくことにより、導波路基板のク
ラッド部を伝搬して来たクラッドモードの光（不要光）
や半導体レーザ等からの迷光が受光素子に入射するのを
防止できる。一般に受光素子の受光面は導波路のコア断
面寸法よりも大きいので、ピンホールを第３光導波路部
の断面寸法に合わせて小さく形成しておくことにより受
光素子への不要光の入射を効果的に防止することができ
る。
【図１】本発明に係る双方向光伝送ＷＤＭモジュ−ルの
一実施例を示す図であり、(a)はＷＤＭモジュ−ルの部
分破断斜視図、(b) は導波路基板の平面図、(C) は(b)
のA-A 断面図、(d) は受光素子の斜視図である。
一実施例を示す図であり、(a)はＷＤＭモジュ−ルの部
分破断斜視図、(b) は導波路基板の平面図、(C) は(b)
のA-A 断面図、(d) は受光素子の斜視図である。
【図２】導波路基板に形成された方向性結合器の波長損
失特性（合分波特性）を示す図である。
失特性（合分波特性）を示す図である。
【図３】従来の双方向光伝送ＷＤＭモジュ−ルを示す構
成図である。
成図である。
４ 半導体レ−ザ ６ 第１レンズ ７ 第２レンズ ７ａ 斜面（レンズ面） ８ 導波路基板 ８ａ 斜面（端面） １１ 第１方向性結合器 １２ 第１光導波路部 １３ 第２光導波路部 １４ 第３光導波路部 １７ 光ファイバ １８ 第２方向性結合器 １９ 反射膜 ２０ 波長フィルタ ２１ 遮光板 ２３ ピンホ−ル P1-1 第１方向性結合器１１の第１ポ−ト P1-2 第１方向性結合器１１の第２ポ−ト P1-3 第１方向性結合器１１の第３ポ−ト P2-1 第２方向性結合器１８の第１ポ−ト P2-2 第２方向性結合器１８の第２ポ−ト P2-3 第２方向性結合器の第３ポート P2-4 第２方向性結合器の第４ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/12 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｑ 10/13 10/135 10/14 (72)発明者 樟山 裕幸 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日 立電線株式会社日高工場内 (72)発明者 青木 聡 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株式会社日立製作所 情報通信事業部内 (72)発明者 井本 克之 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電 線株式会社アドバンスリサーチセンタ内 (72)発明者 小山 行雄 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日 立電線株式会社日高工場内 (56)参考文献 特開 平４−51209（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−104608（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体レーザと導波路基板との間に、そ
の半導体レーザからの出射光を平行光とするための第１
レンズとこの第１レンズを通過した光を集光させるため
の第２レンズとを設け、第２レンズの導波路基板側レン
ズ面及びこれと向き合う導波路基板の端面を斜面に形成
してこれら斜面を互いに平行となるように配置し、導波
路基板の上記半導体レーザ配置側とは反対側の端面に臨
ませて受光素子を配置し、導波路基板には、第１及び第
２方向性結合器を形成して第１方向性結合器の第１ポー
トに光伝送用光ファイバを接続すると共に、第１方向性
結合器の第２ポートを導波路基板の上記斜面に接続する
第１光導波路部と、第１方向性結合器の第３ポートと第
２方向性結合器の第１ポートとを接続する第２光導波路
部と、第２方向性結合器の第２ポートを上記受光素子に
接続するための第３光導波路部とを形成し、さらに上記
第２方向性結合器の第３及び第４ポートは導波路基板の
端面に開口させてその第３及び第４ポートの開口端に反
射膜を設け、上記受光素子の受光面の直前にピンホール
付き遮光部材を設けたことを特徴とする双方向光伝送用
ＷＤＭモジュール。。 - 【請求項２】 請求項１記載の双方向光伝送用ＷＤＭモ
ジュールにおいて、上記遮光部材のピンホールは上記第
３光導波路部の断面寸法に合わせて形成されていること
を特徴とする双方向光伝送用ＷＤＭモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3306362A JP2579092B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 双方向光伝送用ｗｄｍモジュ−ル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3306362A JP2579092B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 双方向光伝送用ｗｄｍモジュ−ル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05142450A JPH05142450A (ja) | 1993-06-11 |
| JP2579092B2 true JP2579092B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=17956147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3306362A Expired - Fee Related JP2579092B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 双方向光伝送用ｗｄｍモジュ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2579092B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2867859B2 (ja) * | 1993-12-13 | 1999-03-10 | 日本電気株式会社 | 双方向伝送用光送受信モジュール |
| JP2919329B2 (ja) * | 1995-12-30 | 1999-07-12 | 日本電気株式会社 | 光送受信モジュール |
| JP4746168B2 (ja) * | 2000-04-25 | 2011-08-10 | 京セラ株式会社 | 携帯端末 |
| JP2020064218A (ja) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | 国立大学法人福井大学 | 光合波器、光源モジュール、２次元光走査装置及び画像投影装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0451209A (ja) * | 1990-06-20 | 1992-02-19 | Hitachi Ltd | 波長多重送受信モジュール |
| JPH04104608U (ja) * | 1991-02-19 | 1992-09-09 | 日立電線株式会社 | 導波路型波長分割多重方式送受信モジユール |
-
1991
- 1991-11-21 JP JP3306362A patent/JP2579092B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05142450A (ja) | 1993-06-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |