JP3091327B2 - 光伝送モジュール、光送受信回路および光伝送システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種光伝送分野におい
て用いられる光伝送モジュールおよびその方式に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】光ファイバを伝送路として用いた光通信
は、幹線系通信はもとより、ファクトリーオートメーシ
ョン(FA)、オフィスオートメーション(OA)、構内通信網
(LAN)、CATVシステム、無線アナログ伝送システム、ま
たは、装置間を多芯の光ファイバでつなぐ光インタコネ
クトシステム等への適用が進められている。更に、近
年、将来の広帯域サービスを狙ったB-ISDNサービス（Br
oadband - Integrated Services Digital Network）を
各家庭まで提供するために、光加入者網の低コスト化が
最重要課題として検討されている。

【０００３】これらの光通信システムにおいて、システ
ムコストの低減、サービスの拡張、経済的保守管理シス
テムを実現するためには、いくつかの異なる波長を1本
の光ファイバで双方向伝送する技術が必要である。従っ
て、これらのシステムに用いられる光モジュールとして
は、OE/EO機能のほかに、いくつかの異なる波長を合
波、分波する機能を有し、低価格、小型であることが必
要である。

【０００４】従来の双方向光モジュールのなかで光合
波、分波に干渉膜フィルタを、光結合系にレンズによる
集束光学系を用い発受光素子と一体化したモジュールの
代表的な例として、特開昭61-150533号公報に記載され
ているタイプがある。また、最近の代表的なものとし
て、「'91年電子情報通信学会秋季大会C-157、THIRD IE
EEWORKSHOP ON LOCAL OPTICAL NETWORKS：光加入者ワー
クショップ」に記載されているように、光合波、分波に
石英ガラス導波路を用い、発受光素子をハイブリッド実
装したタイプが検討されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭61-150533
号公報に記載されている従来技術では、発光素子からの
光(あるいは、伝送路ファイバからの光)がレンズ系、干
渉膜フィルタ等の光学的部品を経由してファイバ(ある
いは受光素子)に結合するため個々の部品を高精度に光
軸合わせする必要があり、組立て工程が複雑である。ま
た、光の伝送媒体が空間のため、おのずとレンズ等の集
束光学系が必要となり、小型化に課題がある。また、発
光素子からの光が受光素子に漏れ込む可能性があり、漏
話光を除去するために何らかの手段が必要である。

【０００６】また、上記「'91年電子情報通信学会秋季
大会C-157」に記載されている従来技術では、干渉膜フ
ィルタのかわりに、光回路の集積化の容易な石英ガラス
導波路タイプの方向性結合器を導入したものである。導
波路タイプは光回路の集積化には適しているが下記の点
で不具合がある。即ち、発光素子および受光素子のハイ
ブリッド実装を行うと、発光素子、受光素子の実装スペ
ースが必要なため、導波路間隔を一定の間隔以上にする
必要があり、導波路素子の小型化、量産効果による低価
格化に課題がある。発光素子を導波路に結合させるため
にはレンズ等の集束光学系との高精度な光軸調整が必要
であり、さらに、光ファイバと導波路の光軸調整も必要
なため組立方法に課題がある。また、導波路のクラッド
モードによる迷光が受光素子へ漏れ込むためこれを阻止
するための何らかの手段が必要である。

【０００７】さらに、上記従来技術では、光モジュール
に電気回路などの機能を追加するために受信回路、送信
回路などの回路基板を実装する際に、上記構成ではこれ
ら回路基板と光学部品の実装は、別々に行う必要があ
り、実装密度の高密度化に限界があり、実装の自動化を
容易に行うことが課題である。

【０００８】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
小型で低漏話な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
に、本発明の第１の態様によれば、下記の光伝送モジュ
ールが提供される。すなわち、本発明は、基板と、光の
入射部を備えた光ファイバと、前記光ファイバが埋め込
まれた樹脂基板と、発光素子と、前記発光素子の発した
光ビームを前記光ファイバの前記入射部まで伝搬するフ
ェースプレートとを有し、前記フェースプレートは、複
数のコアがクラッド中に周期的に配置された構成であ
り、前記光ファイバは、光の伝搬方向が前記基板と平行
となるように、前記樹脂基板ごと前記基板に搭載され、
前記発光素子と前記光ファイバの前記入射部とは、前記
基板を挟んで対向するように前記基板の両面に搭載さ
れ、前記フェースプレートは、前記発光素子と前記光フ
ァイバの前記入射部とで挟まれた前記基板に設けられた
貫通孔内に配置され、前記発光素子は、発した光ビーム
で前記フェースプレートをコア励振するために、前記光
ビームの中心が前記複数のコアのうちのいずれかの端面
に入射する位置に位置合わせされていることを特徴とす
る光伝送モジュールを提供する。

【００１０】また、上記目的を達成するために、本発明
の第２の態様によれば、下記の光伝送モジュールが提供
される。すなわち、本発明は、基板と、光の出射部を備
えた光ファイバと、前記光ファイバが埋め込まれた樹脂
基板と、受光素子と、前記光ファイバの前記出射部から
発せられた光ビームを前記受光素子まで伝搬するフェー
スプレートとを有し、前記フェースプレートは、複数の
コアがクラッド中に周期的に配置された構成であり、前
記光ファイバは、光の伝搬方向が前記基板と平行になる
ように、前記樹脂基板ごと前記基板に搭載され、前記受
光素子と前記光ファイバの前記出射部とは、前記基板を
挟んで対向するように前記基板の両面に搭載され、前記
フェースプレートは、前記受光素子と前記光ファイバの
前記出射部とで挟まれた前記基板に設けられた貫通孔内
に配置され、前記光ファイバの前記出射部は、出射した
光ビームで前記フェースプレートをコア励振するため
に、前記光ビームの中心が前記複数のコアのうちのいず
れかの端面に入射する位置に位置合わせされていること
を特徴とする光伝送モジュールを提供する。

【００１１】また、上記目的を達成するために、本発明
の第３の態様によれば、下記の光伝送モジュールが提供
される。すなわち、本発明は、基板と、光の入射部を備
えた光ファイバと、前記光ファイバが埋め込まれた樹脂
基板と、発光素子とを有し、前記基板は、該基板の厚さ
方向に光を伝搬する複数のコアが、クラッド中に周期的
に配置されたフェースプレートからなり、前記光ファイ
バは、光の伝搬方向が前記基板と平行になるように、前
記樹脂基板ごと前記基板に搭載され、前記発光素子と前
記光ファイバの前記入射部とは、前記基板を挟んで対向
するように前記基板の両面に搭載され、前記発光素子
は、発した光ビームで前記フェースプレートをコア励振
するために、前記光ビームの中心が前記複数のコアのう
ちのいずれかの端面に入射する位置に位置合わせされて
いることを特徴とする光伝送モジュールを提供する。

【００１２】また、上記目的を達成するために、本発明
の第４の態様によれば、下記の光伝送モジュールが提供
される。すなわち、本発明は、基板と、光の出射部を備
えた光ファイバと、前記光ファイバが埋め込まれた樹脂
基板と、受光素子とを有し、前記基板は、該基板の厚さ
方向に光を伝搬する複数のコアが、クラッド中に周期的
に配置されたフェースプレートからなり、前記光ファイ
バは、光の伝搬方向が前記基板と平行になるように、前
記樹脂基板ごと前記基板に搭載され、前記発光素子と前
記光ファイバの前記出射部とは、前記基板を挟んで対向
するように前記基板の両面に搭載され、前記光ファイバ
の前記出射部は、出射した光ビームで前記フェースプレ
ートをコア励振するために、前記光ビームの中心が前記
複数のコアのうちのいずれかの端面に入射する位置に位
置合わせされていることを特徴とする光伝送モジュール
を提供する。

【００１３】

【実施例】最初に、本発明の実施例ではないが、参考と
なる例について説明する。図１から図１１に参考例のＷ
ＤＭ（Wavelength Division Multiplexing：波長分割多
重）ブロックの斜視図を示す。

【００１４】本参考例は、支持体表面に埋設させたピッ
グテールファイバの途中に、合分波・分岐結合など、所
要の機能に応じた干渉膜フィルタを斜めに挿入し（好ま
しくは４５°）、伝送路からの光信号のうち、受光成分
のみを反射によってファイバ直角方向に出射せしめて受
光する一方、上記ピッグテールファイバの終端部より、
上記フィルタを透過する波長を設定した送信光を入射せ
しめる形態をとっている。

【００１５】まず、図１に示すように、ピッグテールフ
ァイバ４０１の芯線４０１-1を剥き出し、ファイバ搭載
ブロック４０２とファイバ押さえ蓋４００によって、図
２に示すように、サンドイッチする。この場合、ピッグ
テールファイバ４０１の扱いを容易ならしめるため、ピ
ッグテールの根元４０１-3に一部曲げを与え、出口がフ
ァイバ端部４０１-2よりも下がった位置に来るようにし
ている。次いで、図３に示すように、ファイバ押さえ蓋
４００の上からファイバクラッドすれすれ、もしくはク
ラッド厚の半分近くまで研磨を施す。さらに、ファイバ
端面を含むブロック面４０２-1も研磨する。これによ
り、ピッグテール芯線４０１-1が表面近くに固定された
ファイバブロック４０４が得られる。次に、同ブロック
４０４を図４における４０５に示すごとく、上表面に対
して４５°にてカット研磨し、どちらか一方の研磨面
（ピッグテールファイバ４０１の繋がっていない図５に
おける４０２のブロックのほうが加工上好都合である）
に、干渉膜フィルタ４０６を蒸着し、図６に示すよう
に、元通り貼り合わせて固定する。４０７は干渉膜フィ
ルタの貼りあわせ部である。この場合、左右のファイバ
４０１-1は、光学的損失がないように注意する。干渉膜
フィルタは、高屈折率／低屈折率の誘電体を交互に多層
形成したものである。

【００１６】このようにして、出射手段もしくは入射手
段を形成する。すなわち、出射手段もしくは入射手段
は、光ファイバ上に、該光ファイバの伝搬軸と角度を有
して切断した切断面を有し、予め定めた１の波長の光を
反射し、他の波長の光を透過させて該光ファイバに伝搬
させるフィルタを前記切断面に備える。これにより、出
射手段は、該光ファイバを伝搬する光を該光ファイバの
伝搬軸と異なる方向に出射し、入射手段は、該光ファイ
バを伝搬する光を、該光ファイバの伝搬軸と異なる方向
から入射する。

【００１７】次いで、図７に示すように、ブロック４０
２両面に基板実装のためのリードピン４０８を装着し、
これをＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing：波
長分割多重）ブロックという。同ブロックにより、ピッ
グテールファイバ４０１から受光されるべき波長成分
は、干渉膜フィルタ４０６によってブロック上方に反射
し、一方、ファイバ４０１に投入されるべき波長成分
は、ピッグテールファイバ終端部４０１-2より投入し、
同フィルタを伝送路側に透過させることができる。

【００１８】一方、図８に示すように、ＦＰＣ（フレク
シブルプリンテッドサーキットボード）４１０上に、フ
ォトダイオード４０９-1、伝送回路用ＩＣ４０９-2およ
び部品４０９-3などの光電素子部材４０９をフェースダ
ウン実装し、ＦＰＣユニット４１２とする。この場合、
フォトダイオード４０９-1は、受光面がＦＰＣ４１０側
となるよう、フェースダウン実装する。上記フォトダイ
オード４０９-1の受光面に相対するＦＰＣ４１０の部分
には、ＰＤ受光用孔４１１を設けるなど、光学的透明性
を持たせることとする。

【００１９】つぎに、図９に示すように、ＦＰＣユニッ
ト４１２を前記ＷＤＭブロック上に搭載固定する。その
際、干渉膜フィルタ４０６による反射光は、ＦＰＣ４１
０を介して受光素子に当たるよう位置調整される。また
ＦＰＣ４１０とＷＤＭブロック間の接着剤の屈折率は、
ファイバクラッドが研磨されている場合、ファイバ４０
１中の伝播損失の増大を防ぐために、ファイバクラッド
の屈折率と同程度とすることが望ましい。これをＷＤＭ
Ｏ／Ｅブロック４１３と称する。

【００２０】さらに、別途、図１０に示すごとく、集光
レンズ４１４-1、レーザダイオード４１４-2、モニタフ
ォトダイオード４１４-3などの光素子４１４を実装した
Ｅ／Ｏブロック４１６を作成する。

【００２１】最後に、図１１に示すように、上記ＷＤＭ
Ｏ／ＥブロックとＥ／Ｏブロック４１６を光学的かつ
機械的に合体し、図１２のように、気密封止して、ＷＤ
Ｍ光伝送モジュール４１８とする。

【００２２】本参考例の光伝送モジュールでは、受信光
を反射によってファイバから垂直に取り出し、送信光は
ファイバ終端面から投入する形式をとっているが、発受
光系をすべて平面実装するためには、図３１に示すよう
に、前述の干渉膜フィルタに加えて、ファイバ端部もし
くは他の一部を上表面に対して４５°にてカット研磨
し、反射フィルタを蒸着しておく。これにより、発光素
子から発光された送信光を垂直に反射させて送信するこ
とができる。

【００２３】本参考例によれば、下記の特長を得ること
ができる。第１に、発受光素子が上記ブロックの上面お
よび側面に実装されることにより、送信／受信間の光学
的なアイソレーションが容易に確保されることから、光
学的な漏話対策が不要である。

【００２４】第２に、光電回路の一体構成が可能である
ことから、光伝送に要する光電回路機能の多くを、もし
くは全部をコンパクトに纏めることができる。

【００２５】第３にモジュール内のファイバ間に干渉膜
フィルタを介在させるためには、通常、多軸の位置合わ
せ操作を要するが、本参考例では、ファイバ搭載ブロッ
クの４５°面同志の貼りあわせになることから、調整操
作が簡単化される。

【００２６】第４に、本参考例のモジュールは、基本的
に、ＷＤＭブロックとＦＰＣユニットとＥ／Ｏブロック
の３点構成になっており、それぞれの調整合体に大きな
困難がないことから、それぞれを並行した別工程で製作
することができる。これは全体工程上、有利な点であ
る。

【００２７】第５に、本参考例は、並列多重構成に適し
ている。すなわち、ファイバと光送受信系を並列構成に
しても、ＷＤＭのための干渉膜フィルタ蒸着工程など
を、図１３のように、一括共通化することができる。こ
れは前記公知例では望み得ない特長である。

【００２８】また、本参考例においては、光ファイバの
切断を上表面に対して４５°にてカットしているが、光
ファイバ上に、該光ファイバの伝搬軸と角度を有して切
断してもよい。４５°にてカットする場合には、光の出
射方向を伝搬軸と垂直にすることができる。

【００２９】つぎに、本発明の第１の実施例について説
明する。

【００３０】本実施例では、光結合の手段として光軸調
整の容易なフェイスプレートを用いている。はじめに、
フェイスプレートの光導波原理と導波特性について説明
する。フェイスプレートを発光素子、受光素子の結合光
学系に用いた例は、特開昭60-252308、特開昭61-2751
3、特開昭61-28912に詳細に記載されている。該従来技
術には、インコヒーレントなLED光源と多モードファイ
バとの結合について光線近似で説明されている。本実施
例では、単一モード光ファイバからの光ビームの伝搬特
性が重要なポイントとなるのであらたに波動光学的評価
が必要となる。図１４(a)に、フェイスプレートの断面
構造を図１４(b)屈折率プロファイルを示す。フェイス
プレートは、多数のコアを有する光ファイバであり、コ
アの屈折率n1、クラッドの屈折率n2とすると、n1,n2の
周期的な構造で近似できる。このような構造は、2次元
結晶格子と類似した構造であり周期的境界条件を満たす
波数Kのブロッホ波の伝搬が考えられる。Kがブラッグの
条件を満たす場合は、波数Kが純虚数となるのでブロッ
ホ波がエバネッセンス波となり、ブロッホ波の閉じ込め
が起こる。これと同様の考え方をフェイスプレートの光
導波原理に適用することができる。以下、議論を簡単に
するためフェイスプレートを周期的構造を持つ2次元ス
ラブ導波路で近似する。図１５は、コア励振の場合のフ
ェイスプレートの計算モデルを示し、図１６は、クラッ
ド励振の場合のフェイスプレートの計算モデルを示す。
光の閉じ込め条件は、屈折率n1領域のコア長a、屈折率n
2領域のコア長bとすると以下に示すようになる。

【００３１】

【数１】n1×a=n2×b=(π/2)×kx 上記場合に閉じ込めが起こり得る。ここで、kxは伝搬光
のx軸方向(図１５に示す縦方向)の波数である。一般にz
軸方向(図１５に示す横方向)を伝搬する有限スポット径
の光ビームは、様々な波数kxを持つ平面波の重ね合わせ
で表されるため上記条件から一意的にn1×aを決めるこ
とは容易ではない。従って、波動光学的評価の一例とし
て、入射ビームをガウスビームと仮定して数値的解析に
より、単一モードの伝搬の可能性を検討する。また、入
射条件は、コア励振の場合(図１５)とクラッド励振(図
１６)との場合を検討することで入射トレランス特性を
評価する。

【００３２】入射ビームスポット径を10μm、n1=1.48
5、n2=1.5とした場合において損失を計算した結果を図
１７、図１８、図１９および図２０に示す。ただし、損
失は、入射全パワーにたいする幅M(M=60μm)の領域にお
ける全パワーとの比で定義される。図１７は、数1に示
す条件で、n1×a=5.55および7.68とし、コアを励振した
場合の損失の伝搬距離(L)依存性を示す。aおよびbが入
射スポット径10μm(n1×a=15に相当)から小さくなるに
つれ、損失は増大する傾向にある。L≦1000μm以下で
は、n2×b≧5.55で充分低損失であり、波長依存性も1.3
μm、1.5μmで0.5dB以下である。また、図２１および図
２２にフェイスプレートにおける光ビームの伝搬を示
す。図２１に示すように、数1の条件が満足する場合
に、コア励振では単一モードが励振されビームが閉じ込
められていることがわかる。一方、図１９および図２０
に示すように、数1の条件が満足されなくなると、図２
２に示すように、光の閉じ込め効果が弱くなり損失が増
大することがわかる。少なくとも、(n1×a)/(n2×b)≧
0.6であることが必要である。

【００３３】クラッド励振の場合は、図２３および図２
４に示すように、2モード伝搬となり損失が増大する(図
１８▼印と△の比較)。クラッド励振とコア励振の損失
差は入射ビームの入射位置トレランス特性を示してい
る。トレランス特性を緩和するためにはむしろ(n1×a)/
(n2×b)<1としクラッド幅を小さくする必要があり、コ
ア励振の場合と競合の関係にある。従って、L〜1000μm
で2dB以下の損失を確保する場合は、n1×a=5.55〜7.68
で0.6<(n1×a)/(n2×b)<1が望ましい。

【００３４】以上の結果から、フェイスプレートは、フ
ァイバから受光素子への結合系としてはフェイスプレー
トと素子(あるいはファイバ)の位置合わせが不要で、低
損失な結合系として有効に働くことがわかる。また、レ
ーザダイオードからファイバへの結合系としてはフェイ
スプレートと素子、ファイバとの位置合わせでコア励振
した場合は低損失な結合系として有効に働く。位置合わ
せをしない場合でクラッド励振となった場合は2モード
伝搬となり、損失は増加するが結合は可能である。

【００３５】つぎに、本発明の第２の実施例を具体的に
説明する。

【００３６】図２５および図２６に第２の実施例の光モ
ジュールの概略図を示す。図２５Aは、モジュール中央
を垂直に切断した断面図、２５Bは封止をする前のモジ
ュール平面図である。更に、図２６は封止する前のモジ
ュールの斜視図である。

【００３７】図２５および図２６において、光伝送モジ
ュールは、表面に厚膜配線回路(304)を形成したアルミ
ナ基板(301)に封止ガラス(303)を用いてフェイスプレー
ト(302)および入出力ピン(315)を固定する。この基板表
面には回路部品であるレーザダイオード(305)、フォト
ダイオード(308)、発信用LSI(316)、受信用LSI(317)を
搭載する。また、基板裏面にはレーザダイオード(30
5)、フォトダイオード(308)への光の入出力を可能とす
るために、端面に多層膜干渉フィルタ(309)を形成した
光ファイバ(319)およびPDへの導波用光ファイバ(310)を
エポキシ板(318)に接着して固定する。導波用光ファイ
バ(310)の端面には、45度反射面(311)を形成してある。
また、電気回路の信頼性確保のためにコバールキャップ
(313)を封止用はんだ(314)を用いて封止している。ま
た、レーザダイオード(305)には端面発光構造を用いて
おり、この放熱用に側面に電極を形成した放熱用ＡｌＮ
ブロック(306)を使用し、また、もう一方の電極用に銅
箔リード(307)を用いる。レーザダイオード(305)の放熱
効率を上げるために、放熱用ＡｌＮブロック(306)とコ
バールキャップ(313)間を導電性耐熱性ゴム(312)を入れ
る。

【００３８】このモジュール製造途中段階での概略図を
図２７に示す。また、モジュールの製造工程のフローチ
ャートを図２８に示す。以下、モジュールの製造方法に
ついて、図２８に示すフローチャートにしたがって説明
する。

【００３９】1.図２７に示すような、中央2ヶ所と周辺
部14ヶ所に穴の開いたアルミナ基板(301)を準備する。
中央2箇所の穴は、フェイスプレート(以下FPと略する)
埋め込み用の穴(320)であり、周辺部の穴はピン埋め込
み用の穴(321)である。

【００４０】2.この基板上に厚膜法を用いて回路を形成
する。即ち、Ag/Pd系の導体ペーストを用いて配線を印
刷する。次に、部品搭載部およびワイヤボンディング部
をAu導体ペーストを用いて印刷する。その後これを900
℃で焼成する。

【００４１】3.電気回路面の保護のために、ホウケイ酸
系のガラスペーストを用いて後工程で部品搭載や接続を
必要としない配線部に印刷し、約800℃で焼成する。

【００４２】4.別途製造した円柱状のFP2個と、14本のF
e-Ni-Co製のピンをホウケイ酸鉛系の低融点封止用ガラ
ス(303)を用いて各穴に固定する。中央部の2個の穴には
FP(302)を、周辺部の14個の穴にはピン(315)を固定す
る。封止用低融点ガラス(303)は約600℃で溶融する。

【００４３】5.送信用LSI(316)および受信用LSI(317)を
約300℃に加熱して基板上のAuとLSIのSiとの共晶を作り
基板に固定する。

【００４４】6.LD(305)とPD(308)とをAu/Sn系はんだを2
80℃に加熱して、それらの発光、受光部がFP(303)に対
向するように固定する。この時、ピン部での厚膜配線と
の電気的接続を確実なものとするためにはんだで同時に
接続する。

【００４５】7.ワイヤボンダを用いて、送信用LSI(316)
および受信用LSI(317)のパッドと厚膜回路のパッドをAu
ワイヤで接続する。

【００４６】8.コバール製キャップ(313)を用いて電気
回路面を気密封止する。封止に使用したはんだ(314)はP
b/Sn系の低融点はんだであり、温度230℃に加熱して封
止する。内部には1気圧のHeガスを充填する。またこの
際、LD(305)の放熱効率を上げるために、LD(305)上面と
コバールキャップ(313)が熱的につながるように良熱伝
導性シリコーンゴム(312)を密着させる。

【００４７】9.最後に別途製造した多層膜干渉フィルタ
(309)を端部に成膜した光ファイバ(319)および45°に切
断・研磨した45度反射面(311)を持つ導波用光ファイバ
(310)を厚膜回路裏面に光学接着剤を用いて光学的な結
合を確保しながら接着・固定する。

【００４８】以上の様にして第２の実施例の光伝送モジ
ュールを製造する。

【００４９】図２９に、第２の実施例の光伝送モジュー
ルで用いる、放熱板をつけたレーザーダイオードの概略
図を示す。図２９においては、LD(305)に、放熱用Ａｌ
Ｎブロック(306)および銅箔リード(307)を接続してい
る。基板に搭載する側のLD発光部(322)を図面左側とし
て、LD(305)上下面の電極に成膜したMo/Au膜(323)を用
いる。放熱用ＡｌＮブロック(306)には、LD(305)側およ
び基板側に金属膜(Ti/Ni/Au)(324)を形成する。また、
銅箔リード(307)の同じくLD側および基板側に金属膜(Ni
/Au)(325)を形成する。LD(305)、放熱用ＡｌＮブロック
(306)および銅箔リード(307)を各電極間に96Pb4Snはん
だ(326)を用いて、基板上に容易に搭載できる構成にし
て320℃で接続する。

【００５０】図３０に第２の実施例の光伝送モジュール
の基板裏面に接着する光学部品である、光ファイバの固
定プラスチックにフィルタ膜を形成するための製造方法
の概略図を示す。

【００５１】1.光ファイバ(319)の先端を型に入れ、型
にエポキシ樹脂を注入し、これを硬化させてエポキシ板
(318)と光ファイバを一体化する。

【００５２】2.光ファイバ(319)とエポキシ板(318)の先
端を光ファイバ軸およびエポキシ板下面に対して45゜に
切断しその後、光学研磨して45度反射面(311)を形成す
る。

【００５３】3.上記2と同様にして、反射面(311)から一
定距離にある光ファイバ(319)とエポキシ板(318)を反射
面(311)に平行に切断して45度切断多層膜干渉フィルタ
形成面(327)を出す。

【００５４】この反射面(311)とフィルタ形成面(327)と
の距離は基板上に搭載したLD(305)とPD(311)の中心間の
距離に等しくする。

【００５５】4.45度切断多層膜フィルタ形成面(327)に
蒸着法により、多層膜フィルタ(309)を形成する。

【００５６】5.多層膜フィルタ(309)を形成した光ファ
イバー部(319と318)とPDへの導波用光ファイバ部(310と
318)は光学接着剤を用いて基板裏面に固定する。

【００５７】上記に製造した第２の実施例の光伝送モジ
ュールは、図２５の図面左から光ファイバ(319)内を伝
搬してくる波長1.3μmの光は、多層膜干渉フィルタ(30
9)をそのまま通過して45度反射面(311)で反射される。
反射した入射光は、フェイスプレート(302)を殆ど広が
ることなくフォトダイオード(308)に入り、光信号が電
気信号に変換される。

【００５８】また、レーザーダイオード(305)から発信
された光は、そのまま広がることなくフェイスプレート
(302)を通過して、光ファイバ(319)に入った直後に、多
層膜干渉フィルタ(309)で反射されて光ファイバ(319)内
を図面左方向に伝搬していく。レーザーダイオード(30
5)からの発信光は波長1.5μmであり、多層膜干渉フィル
タ(309)は、波長1.3μmの光は通過するが波長1.5μmの
光を反射する機能をもっている。この様な光伝送モジュ
ールは、モジュール間相互の光通信機能を達成すると共
に、モジュールの小形化、モジュール組立の簡略化、高
信頼度化を実現する。

【００５９】つぎに、上述の第２の実施例の光伝送モジ
ュールの基板裏面に接着する光学部品の第２の製造方法
を説明する。図３１に基板裏面に接着する光学部品であ
る、光ファイバの固定プラスチックを大形にした場合の
フィルタ膜を形成するための製造方法の概略図を示す。
製造方法は、上記実施例と同様であるが、異なる点は下
記の2点である。

【００６０】1.光ファイバー(319)の先端を、一部出す
形にして、ファイバをフェルール（328)で補強・固定す
る。

【００６１】2.エポキシ板(318)の板厚を厚くしてフェ
ルールの径の5倍程度とする。

【００６２】この様に製造した光学系を第２の実施例の
光伝送モジュールの光学系に適用することにより、ハン
ドリングに対する信頼性の高いモジュールを達成てき
る。

【００６３】つぎに、第２の実施例の光伝送モジュール
の基板裏面に接着する光学部品の第３の製造方法を説明
する。図３２に基板裏面に接着する光学部品である光フ
ァイバのクラッドの一部を除去した場合の製造方法を示
す。製造方法は、第２の製造方法と同様であるが、異な
る点は下記の点である。

【００６４】即ち、光ファイバー(319)が表面に接して
いるエポキシ板(318)の面を光学研磨し、光ファイバ(31
9)のクラッド(329)の外側の一部を削除する。

【００６５】この様に製造した光学系を上記実施例の光
伝送モジュールの光学系に適用することにより、光ファ
イバ(319)とLD(305)およびPD(308)との光結合損失の小
さい光伝送モジュールを実現する。これらの光学系の構
成方法は、光学的コルゲーションや光学的ホログラムを
利用して構成する。

【００６６】つぎに、本発明の第３の実施例の光伝送モ
ジュールの製造方法について、図３３を用いて説明す
る。図３３に、第３の実施例の樹脂封止した光伝送モジ
ュールの断面の断面図、上面図、側面図を示す。モジュ
ールの製造方法は次の通りである。

【００６７】1.フェイスプレート(FP)板(331)を回路形
成基板としても使用する方式とする。FP板は長尺方向に
ファイバを束ね固定した柱状のものを使用する。

【００６８】2.ファイバと垂直な方向にこのFP基板(33
1)を切断した板を製造する前に、最終的な板の両側面に
あたる部分に、リードを接続・固定するための導体を厚
膜法で形成する。即ち、Ag/Pd系の低温焼成導体ペース
トを用いて印刷し、これを550℃で焼成する。

【００６９】3.このFPをファイバと垂直な方向に切断
し、研磨してFP板(331)を製造する。

【００７０】4.このFP板(331)の裏面でリードを固定す
べき部分に上記と同様に低温焼成導体ペーストを用いて
導体パッドを形成する。

【００７１】5.FP板(331)表面にCrを0.05μm、Cuを0.5
μmスパッタ法を用いて成膜する。

【００７２】6.上記スパッタ膜上にホトレジストを成膜
し、これを露光・現像する。

【００７３】7.ホトレジストの除去された部分、つまり
配線が不要な部分のCrとCu膜をエッチング液を用いて除
去する。その後、残っていたホトレジストも除去する。

【００７４】8.配線部となるCr/Cu部分に無電解銅めっ
きをする。続いて、無電解めっき法でNiとAuも成膜す
る。銅めっきの膜厚は約20μmである。

【００７５】9.電気回路面の保護のために、感光性ポリ
イミド樹脂を用いて回路全面に塗布・ベークした後、露
光・現像で後工程で部品搭載や接続を必要としない配線
部以外を除去して、保護膜(333)を形成する。ポリイミ
ド保護膜(333)は、350℃で最終ベークする。

【００７６】10.送信用LSI(316)および受信用LSI(317)
もエポキシ系接着剤を用いて接着する。接着温度は250
℃である。

【００７７】11.この電気回路上に、LD(305)およびPD(3
08)をPb/Snはんだにより搭載・接続する。この接続方法
は、前記にように、LD(305)、PD(308)の発光、受光部が
FP板(331)に対向するように固定する。はんだ接続温度
は200℃である。

【００７８】このとき同時に端子部、FP板(331)側面お
よび裏面の導体部にリードフレーム(335)を挿入し、同
じPb/Snはんだ(336)を用いてリードフレームを接続・固
定する。

【００７９】12.ワイヤボンダを用いて、LSIのパッドと
厚膜回路のパッドをAuワイヤで接続する。

【００８０】13.回路および素子上に透光性が高く、信
頼性の高いシリコーン系の封止樹脂を用いて封止する。

【００８１】14.裏面に別途製造した、図３０に示すよ
うな光学系をFP板(331)裏面に光学接着剤を用いて光学
的な結合を確保しながら接着・固定する。

【００８２】以上の様にして、図３３の第３の実施例の
光伝送モジュールを製造する。モジュールの基本的機能
は、上記第２の実施例のモジュールと同じである。な
お、このモジュールは上記第２の実施例のモジュールと
比較して、製造工程数が少ないのが特徴である。

【００８３】つぎに、第４の実施例の光伝送モジュール
について図３４を用いて説明する。図３４の光伝送モジ
ュールは、第３の実施例の光伝送モジュールと同様に製
造し、冷却フィン(337)を付けた光伝送モジュールであ
る。第３の実施例の光伝送モジュールと異なる点は、LD
(305)の放熱を効率よく実施するために、LD(305)に密着
している放熱用ＡｌＮブロック(306)上に冷却フィン(33
7)を取り付ける点である。冷却フィン(337)は、樹脂封
止の際に、同じシリコーン系の樹脂を用いて同時に接着
する。

【００８４】以上の様にして、第４の実施例の光伝送モ
ジュールを製造する。モジュールの基本的機能は、上記
第２の実施例のモジュールと同じである。なお、この光
伝送モジュールは、第３の実施例のモジュールと比較し
て、LD(305)の放熱効率が高いため、LDの動作がより安
定している点が特徴である。

【００８５】つぎに、第５の実施例の光伝送モジュール
について図３５および図３６を用いて説明する。図３５
および図３６に、第２の実施例の光伝送モジュールの製
造方法と同様に製造した第５の実施例の光伝送モジュー
ルを示す。図３５はモジュールの断面図であり、図３６
はモジュールの各要素の斜視図である。上記第２の実施
例の光伝送モジュールと異なる点は、電気回路面を封止
するのに、コバール製のキャップを用いずにセラミック
キャリアを用いた点である。即ち、次の様にモジュール
を製造した。

【００８６】1.第１の製造方法と同様に、アルミナ基板
(301)上に電気回路(304)を形成して、フェイスプレート
(302)の埋め込み、各種電子部品の搭載・接続が完了す
る。

【００８７】2.別途、アルミナ基板周辺部にPb-Sn封止
用はんだ(314)を形成したアルミナ製の蓋(340)および対
向する2側面の外側にリードフレーム(335)を接続し、そ
の内部に各リードフレームと電気的に接続しているキャ
リア内パッド(338)を形成したアルミナ製キャリア枠(33
9)を製造する。キャリア枠(339)の上面と下面には、ア
ルミナ製の蓋(340)と同様に、Pb-Sn封止用はんだ(314)
を形成する。これらの製造方法は、一般のセラミックキ
ャリアと同様である。

【００８８】3.この様にして製造したアルミナ製の蓋(3
40)と、アルミナ製キャリア枠(339)と、電気回路形成
し、部品搭載・接続の完了したアルミナ基板(301)とを
重ねて、温度230℃に加熱して封止する。封止は各基板
や枠間の封止はんだ(314)で達成する。内部には1気圧の
Heガスを充填する。また封止の際、LD(305)の放熱効率
を上げるために、LD(305)上面とコバールキャップ(313)
が熱的につながるように良熱伝導性シリコーンゴム(31
2)を密着させる。

【００８９】4.最後に、別途製造した多層膜干渉フィル
タ(309)を端部に成膜した光ファイバ(319)および45°に
切断・研磨した45度反射面(311)を持つ導波用光ファイ
バ(310)を厚膜回路裏面に光学接着剤を用いて光学的な
結合を確保しながら接着・固定する。

【００９０】以上の様にして第５の実施例の光伝送モジ
ュールを製造する。モジュールの基本的機能は、第２の
実施例のモジュールと同じである。この光伝送モジュー
ルは、第２の実施例のモジュールと比較して、モジュー
ル自体が堅牢であり、このための信頼性が高い点が特徴
である。

【００９１】つぎに、第６の実施例の光伝送モジュール
について図３７を用いて説明する。図３７に第６の実施
例の光伝送モジュールの構成図を示す。第２の実施例の
光伝送モジュールと異なる点は、基板裏面に接着した光
学部品の構成である。

【００９２】第６の実施例の光伝送モジュールの基板裏
面に接着する光学部品は、エポキシ板等を使用せずに光
ファイバ(319)、フェルール(328)、光ファイバ端面に形
成した45度反射面(311)および多層膜干渉フィルタ(309)
を用いる。光ファイバ(319)の先端部近傍は、図３２に
示した光学部品の製造方法と同様に、クラッド(329)の
上部を研磨により除去した。この光伝送モジュールで
は、光ファイバ(319)と、PDへの導波用光ファイバ(310)
の位置合わせ・固定をフェルール(328)をガイドに利用
して光学接着剤を用いて実施するため、容易であり、従
って光モジュールの組立が容易となる。

【００９３】なお、光ファイバは上面のクラッドを除去
しても良いし、そのままでも良い。

【００９４】つぎに、第７の実施例として、第２の実施
例の光伝送モジュールと同様の方法を用いて製造した、
ピンポン伝送用の光伝送モジュールについて説明する。
製造した光モジュールの断面図および上面図を図３８に
示す。

【００９５】第７の実施例の光伝送モジュールの製造方
法は、基本的には第２の実施例の光伝送モジュールの製
造方法と同じである。異なる点は、次の3点である。

【００９６】(1)基板での2個のフェイスプレート(302)
の形成位置を光ファイバ(319)に対して直角の位置に配
置する。レーザーダイオード(305)、フォトダイオード(3
02)の配置もフェイスプレート(302)の位置に対応させる
と共に、電気回路の構成も変更する。

【００９７】(2)光ファイバは、カップラー(341)を介し
て2本に分かれ、モジュールに入る光ファイバは2本とな
る。光ファイバの一方は、45度反射面を介してレーザー
ダイオード(305)と結合し、他方は、多層膜干渉フィル
タ(309)を介してフォトダイオード(302)に結合すると共
に、別の系へ結合する光ファイバ(319)につながってい
る。

【００９８】(3)多層膜干渉フィルタ(309)は、波長1.3
μmの光を反射し、波長1.5μmの光を通す機能を持つ。

【００９９】なお、上記モジュールと結合した光学部品
は、第２の実施例の光伝送モジュールの光学部品と同様
にエポキシ板と光ファイバを一体化し、45度研磨、多層
膜干渉フィルタ形成、光学接着剤による固定により形成
する。

【０１００】上記光伝送モジュールは、図３８における
図面左から光ファイバ(319)内を伝搬してくる波長1.3μ
mと1.5μmの光は、カプラー(341)に入り、2系統に分か
れる。一方の光は、上記したようにレーザーダイオード
(305)につながり、レーザーダイオード(305)から発信す
る波長1.3μmの光を図面左端の光ファイバ(319)に送
る。また、他方は、波長1.5μmの光が多層膜干渉フィル
タ(309)をそのまま通過して図面右の光ファイバ(319)に
入り、次の光学部品である受信素子に送られる。波長1.
3μmの光は、多層膜干渉フィルタ(309)で反射されて、
フェイスプレート(302)を介してフォトダイオード(308)
に入り、光信号が電気信号に変換される。

【０１０１】上記の構成により、図３８の図面左の光学
部品とのピンポン伝送、図面右の光学部品とは、左の光
学部品からの信号を伝送するという機能を持つ光伝送モ
ジュールを実現する。

【０１０２】つぎに、第８の実施例として、第７の実施
例と同様の方法を用いて製造した、ピンポン伝送用の光
伝送モジュールについて説明する。第８の実施例の光伝
送モジュールの断面図を図３９に示す。

【０１０３】モジュールの製造方法は、基本的には第２
の実施例の光伝送モジュールの製造方法と同じである。
異なる点は、次の2点である。

【０１０４】(1)光ファイバ(319)の端部にモジュールを
形成するのではなく、中央に形成した。(2)光ファイバ
(319)の中央部は、第２の実施例の光伝送モジュールと
同様に、エポキシ板と光ファイバを一体化し、モジュー
ルと光結合する2ヶ所の45°研磨面にそれぞれ多層膜干
渉フィルタ(342)、多層膜干渉フィルタ(309)を形成す
る。

【０１０５】光ファイバブロックは45度切断・研磨、多
層膜干渉フィルタ(342)あるいは多層膜干渉フィルタ(30
9)形成後、光学接着剤により、回路基板裏面に接着・固
定する。光ファイバ(319)の一方は多層膜干渉フィルタ
(342)を介してフォトダイオード(308)と結合し、また、
多層膜干渉フィルタ(309)を介してレーザーダイオード
(305)と結合している。

【０１０６】図３９において、図面左から光ファイバ(3
19)内を伝搬してくる波長1.5μmの光は、多層膜干渉フ
ィルタ(342)および多層膜干渉フィルタ(309)を透過して
図面右に光ファイバ(319)内を伝搬する。また、図面左
から光ファイバ(319)内を伝搬してくる波長1.3μmの光
は、多層膜干渉フィルタ(342)でその半分が反射され、
フェイスプレート(302)を介してフォトダイオード(308)
に入り、光信号が電気信号に変換される。更に、レーザ
ーダイオード(305)から発信する波長1.3μmの光は、発
散せずにフェイスプレート(302)内を伝搬して光ファイ
バ(319)内に入り、多層膜干渉フィルタ(309)で全て反射
されて、図面左に光ファイバ(319)内を伝搬する。

【０１０７】このモジュールにより、図面左の光学系と
図面右の光学系とのピンポン伝送をする機能を持つ光伝
送モジュールを、上記実施例よりもより小形で実現でき
る。

【０１０８】つぎに、第８の実施例の光伝送モジュール
の光ファイバ部分の製造方法について図４０を用いて説
明する。上記第８の光伝送モジュールが第７の実施例の
図３９の光伝送モジュールと異なる点は、基板裏面の光
ファイバ部分の構成・製法である。図４０に、光ファイ
バ部分の光学部品の製造工程を示す。

【０１０９】図４０において、Aに示す様に、光ファイ
バ(319)の端部とフェルール(328)を接着剤を用いて一体
化する。この光ファイバの入ったフェルール(328)の端
部およびほぼ中央部を光軸に対して45度に切断・研磨す
る。これらの切断面は互いに平行な面となる(図４０
B)。中央部の切断面(327)には多層膜干渉フィルタ(309)
を成膜する(図４０C)。これらの切断したフェルールを
スリーブ(343)内に挿入してフェルールを切断前と同様
の位置関係に設定しながら、これらを光学接着剤で固定
する(図４０D)。一体化したスリーブ(343)を、上記実施
例と同様に、45度反射面(311)および多層膜干渉フィル
タ(309)に対して45度でしかも光ファイバに平行な平面
をクラッド(329)の上部を研磨することにより形成して
光学部品を製造する(図４０E)。この光学部品を45度反
射面側から見た図を図４０Fに示す。この光学部品を図
２５に示す光伝送モジュールの光学部品として使用す
る。この光学部品の固定には光学接着剤を用い、各反射
面を介して受発光素子と光ファイバとの光結合を確保す
る。

【０１１０】第８の実施例の光伝送モジュールでは、光
学部品の組み合わせ・製造がスリーブを用いることによ
り殆ど無調整で可能となるという利点がある。

【０１１１】また、光ファイバは上面のクラッドを除去
しても良いし、そのままでも良い。

【０１１２】つぎに、第９の実施例の光伝送モジュール
について図４１を用いて説明する。上記第８の実施例と
異なる点は、基板と光ファイバ部分の構成・製法であ
る。そのその製法を図４１に示す。上記実施例と同様
に、製造した一体化したスリーブ(343)を、45度反射面
(311)および多層膜干渉フィルタ(309)に対して45度でし
かも光ファイバに平行な平面をクラッド(329)の上部を
研磨する(図中のA)。この光学部品を、表面にU字形溝を
形成したアルミナ基板(301)に埋め込み、光学接着剤で
固定する。この基板上にFPC上に配線を形成し、部品を
搭載した回路板を光学接着剤で接着することにより光伝
送モジュールを製造する。

【０１１３】この第９の実施例の光伝送モジュールで
は、光学部品の組み合わせ・製造がスリーブを用いるこ
とにより殆ど無調整で可能となるという利点がある。

【０１１４】以上、例示した第２〜第９の実施例の光伝
送モジュールにおいて、ファイバブロックの母材、即
ち、光ファイバを基板に固定するための板としては、エ
ポキシ板を適用した。この材料としてはその他にアクリ
ル、スチロール、ポリカーボネート等のプラスチック、
ホウ珪酸ガラス、セラミックス等の無機物、鉄ニッケル
合金等の金属も適用できる。また、これらの複合体でも
適用可能である。更に、これらの板に光ファイバと一体
化するための溝を先に形成しておきこれに光ファイバを
接着剤等で固定しても良い。

【０１１５】レーザダイオード(LD)として端面発光の素
子を実施例にあげたが、基板に面付け実装しやすいフォ
トダイオード(PD)と類似の構造をした面実装構造レーザ
ダイオード(LD)も適用できる。

【０１１６】上記実施例では、また、端面発光のLDを面
実装する上でLDを放熱用AlNブロックとL形銅箔リードと
でサンドイッチした構成とした。この放熱用ブロックの
材質またL形リードの材質は、熱伝導性の高いアルミ
ナ、SiC等のセラミックス、銅、ニッケル合金等の金
属、あるいはシリコン等の単結晶でも適用可能である。
L形銅箔リードはJ形でもブロック構造であっても適用可
能である。何れの場合も回路面への面付け部とLDの電極
部との電気的導通を確保する上で、その材質自体が導電
性が高いこと、あるいは両部間を別の導電性材料でつな
ぐ構成を用いることが必要である。

【０１１７】上記実施例では、放熱のためにモジュール
上部に付ける冷却フィンは、放熱効率を上げる上で表面
積を大きくした翼付き構造としたが、同様の効果を持つ
板状体であっても良い。

【０１１８】つぎに、別の参考例について説明する。こ
の参考例においては、光ファイバからの光を波長選択的
に放射させ受光素子に結合させる手段について説明す
る。

【０１１９】図４３および図４４に、光ファイバからの
光を波長選択的に放射させ受光素子に結合させる手段と
して、光学的コルゲーションを使った構成を示す。本方
式では図４４に示すように、クラッド部(612)へしみだ
しているエバネッセンス光(612`)を取り出すために、光
ファイバの一部がクラッド部がコア近傍まで研磨されて
いる。この研磨部分に屈折率n1,n2の周期的構造を持つ
光学的コルゲーション(611)がほどこされた部剤(610)
(光ピックアップ)を密着、接合することにより、入射手
段あるいは出射手段を構成し、通常の回折格子の原理に
従って第q次光を角度θqで波長選択的に放射することが
できる。ファイバクラッドの屈折率nc、等価屈折率Ｎ、
n1側への第q次出射光の法線方向に対する出射角θq、nc
側への第q次出射光の法線方向に対する出射角φq、入射
光の波数k1=2π/λ1、コルゲーションの周期Λ、とする
と下記の条件で光ファイバからの光が回折する。

【０１２０】

【数２】n1×k1×sin(θq)=nc×k1×sin(φq)=N×k1+q
×(2π/Λ) コルゲーションのような周期的構造の場合は、主要な回
折光は1次光であ。本構成では、1次光をn1側、即ち光ピ
ックアップ側に出射させるために、下記の数３に示す条
件を満足する必要がある。

【０１２１】

【数３】nc×k1≦|N×k1+q×2π/Λ|≦n1×k1 ｜Ｎ×k1+q×2π/Λ|≦nc×k1では両側に出射される。
このような条件で角度θqの方向に受光素子を配置すれ
ば、光ファイバからの波長λ1の光は、コルゲーション
により受光素子に結合する。一方、異なる波長λ2に対
してはλ1と異なる出射角で出射され、Λを適当に選べ
ば、出射角をπ/2とすることが可能であり、この場合は
光ファイバをそのまま伝搬する光となる。上記説明によ
り光学的コルゲーションが波長選択性のある光ピックア
ップとして機能することがわかる。

【０１２２】図４２に光ピックアップを用いた参考例の
モジュールの一例を示す。光学的コルゲーションにより
波長選択的放射された光はフィルタ(602)により反射さ
れ、基板(603)上に平面実装された受光素子(604)に導か
れる。また、基板(603)上に平面実装された発光素子(60
7)からの光ビームはフィルタ(602)により反射され光学
的コルゲーションにより、光ファイバに結合される。従
って、光ファイバを切断することなく、光ファイバのク
ラッド部の一部をコア近傍まで研磨された光ファイバ
に、光学的コルゲーションが形成されている光ピックア
ップを密着させることにより、波長選択的に光の入出力
が可能となり、小型な双方向モジュールとして機能す
る。

【０１２３】つぎに、さらに別の参考例について説明す
る。本参考例においては、光ファイバからの光を波長選
択的に放射させ受光素子に結合させる手段の他の方法に
ついて説明する。図４５に、光ファィバからの光を波長
選択的に放射させ受光素子に結合させる手段として、光
学的ホログラムを使った構成を示す。本方式では、上記
実施例と同様に、光ファイバの一部分のクラッド部が、
クラッド部へしみだしているエバネッセンス光(612`)を
取り出すため、コア近傍まで研磨されている。この研磨
部分に光学的ホログラムが形成された部剤(光学的ピッ
クアップ)を密着、接合することにより、波長選択的光
の放射および結合を行うことができる。

【０１２４】この参考例のホログラムは、図４７に示す
手順で作成される。例として、光ファイバからの波長λ
1の光を受光素子に結合し、発光素子からの波長λ2の光
を光ファイバに結合させる場合を考える。光ファイバの
コア(613)を伝搬する波長λ1の光ビームの複素振幅A1
と、この光を結合させるべき位置P点から出射された波
長λ1の光ビームA2とを、クラッド部研磨された部分に
形成された感光性媒質(614)において干渉させる。この
時、光ビームは、重ね合わされA=A1+A2となる。このと
き、感光性媒質(614)は、Aの振幅の絶対値に比例して感
光されるので、A1とA2との干渉による空間的変調が媒質
に記録される。Aの複素共役をA*と表すと、このパター
ンはA×A*に比例し、

【０１２５】

【数５】A×A*=Ia1+Ia2+A1×A2*+A2×A1* と表せる。ただしIa1=A1×A1*、Ia2=A2×A2*である(A
1、A2の振幅の2乗)。

【０１２６】更に、上記感光性媒質(614)に、波長λ2の
光ビームB1と上記P点と異なる位置Q点から出射された光
ビームB2を同様に感光性媒質中で感光させると、干渉光
B=B1+B2の振幅の絶対値に比例して感光されるので、B1
とB2との干渉による空間的変調が媒質に記録される。こ
のパターンは同様に

【０１２７】

【数６】B×B*=Ib1+Ib2+B1×B2*+B2×B1* と表せる。ただしIb1=B1×B1*、Ib2=B2×B2*である(B
1、B2の振幅の2乗)。

【０１２８】この参考例のホログラムに波長λ1の光ビ
ームA1の共役波A1*を入射すると出射ビームは A1*×A
×A*=A1*×(Ia1+Ia2)+Ia1×A2*+A1*×A2×A1*となり、
第2項に注目すると、A2の共役波A2*が出射され、波長λ
1の光はP点に収束する。一方、波長λ2でQ点から出射さ
れた光ビームB2を入射するとホログラムからの出射ビー
ムは

【０１２９】

【数７】B2×B×B*=B2×(Ib1+Ib2)+B1×Ib2×B1+B2×B2
×B1* となり、第2項に注目するとB1の光ビームが、出射され
て光ファイバに結合する。従って、上記参考例のホログ
ラムは、光の入出力機能、波長選択機能を備えた光ピッ
クアップとして動作する。上記光の干渉領域は、光ビー
ムもスポット径ほどのため、上記ピックアップは非常に
小型なものが可能である。

【０１３０】図４６に、参考例のホログラムによる光ピ
ックアップを光入出力機構として用いたモジュールの一
例を示す。ホログラム(614)により波長選択的放射され
た光は、フィルタ(602)により反射され、基板(603)上に
平面実装された受光素子(604)に導かれる。また、基板
(603)上に平面実装された発光素子(607)からの光ビーム
は、フィルタ(602)により反射され、ホログラム(614)に
より、光ファイバに結合される。従って、光ファイバを
切断することなく、光ファイバのクラッド部の一部をコ
ア近傍まで研磨された光ファイバに、ホログラムが形成
されている光ピックアップを密着させることにより、波
長選択的に光の入出力が可能となり、小型な双方向モジ
ュールとして機能する。

【０１３１】上記参考例における光学部品については、
前述の図３２に示すような構成にすることができる。

【０１３２】つぎに、本発明の第１０の実施例として、
上述の第２〜第９の実施例の光伝送モジュールを利用し
た送受信回路を具体的に説明する。

【０１３３】図４９は、第１０の実施例の光送受信回路
の構成図であり、光送受信回路は、上記光伝送モジュー
ル７００、受信増幅回路７０１および光源駆動回路７０
２を有する。光ファイバ７０３から入力した光信号は、
光伝送モジュール７００で電気信号に変換される。光伝
送モジュールは、先の実施例で説明したように製造の容
易性、性能の安定性、簡易化、小型化がはかられる。変
換された電気信号は、受信増幅回路７０１で所定の電気
振幅信号まで増幅され、出力電気信号７０４として取り
出され、外部に出力される。他方、外部から入力される
入力電気信号７０５は、光源駆動回路７０２において、
光伝送モジュール７００に含まれる光源（ＬＤあるいは
ＬＥＤ）を駆動するのに必要とする駆動電流に変換され
る。この駆動電流は、光伝送モジュール７００におい
て、光信号に変換され、光ファイバ７０３に送出され
る。受信増幅回路７０１および光源駆動回路７０２は、
容易にＩＣ化され（現状の技術では、Ｇｂ／ｓ帯の伝送
速度までＩＣ化できる）、小型、量産性、低消費電力
化、経済性が達成できる。すなわち、本発明によると小
型、量産性、経済性が達成できる双方向の光送受信回路
が実現できる。本発明による光伝送モジュールと、小
型、経済性回路化技術とを組み合わせることにより、光
伝送モジュールの製造容易性、性能の安定性、簡易化、
小型化等の特長をそのまま光送受信回路にまで発展させ
ることができる。したがって、本実施例の光送受信回路
を用いることにより後の実施例で示すように双方向光伝
送系等の装置の小型化、経済性が達成できる。

【０１３４】つぎに、第１１の実施例として、上記光伝
送モジュールを利用した伝送システムの光送受信回路の
構成を図５０を用いて説明する。図５０に、光伝送モジ
ュールを利用した伝送システムの光送受信回路の構成を
示す。図５０における、光伝送モジュール７００、受信
増幅回路７０１および光源駆動回路７０２は、図４９に
示すものと同じ機能を持つ。図５０においては、ＡＰＣ
（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＰｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ／光
出力レベル自動制御）回路７０６を、光源駆動回路７０
２と光伝送モジュール７００との間に設けている。光伝
送モジュール７００に搭載されるＬＤの光出力を、温度
変化、経時変化に対して変動しないように、ＡＰＣ回路
７０６は、光伝送モジュール７００に搭載されるＰＤか
らの光出力モニタ光電流を、光源駆動回路７０２にフィ
ードバックし、駆動回路電流を制御している。この構成
により、温度、経時変化等の環境条件の変化にも安定し
て動作する光送受信回路が実現できる。なお、ＡＰＣ回
路７０６は、容易にＩＣ化でき、光源駆動回路７０２と
同一のＩＣチップに搭載することも可能であり、小型、
量産化、経済化をはかることができる。

【０１３５】つぎに、第１２の実施例として、上記光伝
送モジュールを利用した伝送システムの送受信回路を図
５１を用いて説明する。図５１に光伝送モジュールを利
用した送受信回路の構成を示す。図５１における、光伝
送モジュール７００、受信増幅回路７０１および光源駆
動回路７０２は、図４９に示すものと同じ機能を持つ。
図５１においては、高圧発生回路７０７を、光伝送モジ
ュール７００と受信増幅回路７０１との間に設けてい
る。高圧発生回路７０７は、光伝送モジュール７００に
搭載される受光素子ＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈ
ｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）の動作電流を制御する。ＡＰＤ
は、受信感度がＰＤより良く、長距離の伝送に使用する
ことができる。高圧発生回路７０７の出力電流は、受信
増幅回路７０１の受信信号で制御され、ＡＰＤのバイア
ス電流となる。この構成によりＡＰＤを受光素子として
搭載した光送受信回路が実現でき長距離双方向伝送に適
用できる。また、高圧発生回路７０７はＩＣ化が可能で
小型、経済化が実現できる。

【０１３６】つぎに、第１３の実施例として、上記光伝
送モジュールを利用した伝送システムの送受信回路を図
５２を用いて説明する。図５２における、光伝送モジュ
ール７００−１、受信増幅回路７０１−１、光源駆動回
路７０２−２は図４９に示す光伝送モジュール７００、
受信増幅回路７０１、光源駆動回路７０２の機能を並列
化して複数備える。Ｎ本の光ファイバ７０３−１，７０
３−２，…７０３−Ｎからの各光信号は、光伝送モジュ
ール７００−１で各Ｎ本の電気信号にそれぞれ変換され
る。光伝送モジュールは先の実施例で説明したように並
列して構成することは容易で性能の安定性、簡易化、小
型化がはかられる。変換された各電気信号は、並列信号
受信増幅回路７０１−１で所定の電気振幅信号まで増幅
され並列出力電気信号７０４−１として取り出される。
他方、本光送受信回路のＮ本の並列入力電気信号７０５
−１は、それぞれ光源駆動回路７０２−１で光伝送モジ
ュール７００−１に含まれる光源（ＬＤあるいはＬＥ
Ｄ）を駆動するのに必要とする駆動電流に変換される。
この駆動電流は、光伝送モジュール７００−１で光信号
に変換され、それぞれ個別に光ファイバ７０３−１，７
０３−２，…７０３−Ｎに送出される。並列信号受信増
幅回路７０１−１、並列信号光源駆動回路７０２−１は
容易にＩＣ化され小型、量産性、低消費電力化、経済性
が達成できる。すなわち、本発明によると小型、量産
性、経済性が達成できる並列信号の双方向の光送受信回
路が実現できる。

【０１３７】つぎに、第１４の実施例として、上記光伝
送モジュールを利用した伝送システムの送受信回路を図
５３を用いて説明する。図５３は光送受信回路の構成図
を示している。図５３において、光送受信回路は、光伝
送モジュール７００、受信増幅回路７０１、比較回路７
１２、変調回路７１１、光源駆動回路７０２、信号重畳
回路７１５を有している。比較回路７１２は、基準レベ
ル信号７１０と受信電気信号７１３とを比較し、基準レ
ベル信号７１０と受信電気信号７１３との差を示す比較
信号を得る。変調回路７１１は、比較回路７１２からの
出力信号を変調する。信号重畳回路７１５は、光駆動回
路の出力信号と変調回路７１１の出力信号７１４とを重
畳する。

【０１３８】第１２の実施例の送受信回路において、光
ファイバ７０３から入力した光信号は、光伝送モジュー
ル７００で電気信号に変換される。変換された電気信号
は、受信増幅回路７０１で所定の電気振幅信号まで増幅
され出力電気信号７０４として取り出される。通常、光
ファイバ７０３からの入力信号は、光ファイバの長さ、
あるいは温度等の変化により変化する。この変動を、光
ファイバの反対側に相対して置かれている送信装置側の
光レベルを調整して追従させることにより、一定レベル
の入力信号を得ることができる。すなわち、受信電気信
号７１３のレベルが基準レベル信号７１０にほぼ等しく
なるように、比較回路からの出力信号（送信電力制御信
号）を送信装置側に戻してやり、この制御信号で送信装
置側の送信光電力を制御してやれば良い。送信装置側に
は、比較回路の出力信号を変調する変調回路７１１は、
出力信号７１４を信号重畳回路７１５に出力し、信号重
畳回路７１５は、出力信号７１４と光駆動回路７０２の
出力信号とを重畳し、光伝送モジュール７００は該重畳
された信号を光信号に変換して光ファイバ７０３に送出
する。

【０１３９】本光送受信回路における、受信増幅回路７
０１、光源駆動回路７０２、比較回路７１２、信号重畳
回路７１５および変調回路７１１は、容易にＩＣ化され
（現状の技術ではＧｂ／ｓ帯の伝送速度までＩＣ化でき
る）小型、量産性、低消費電力化、経済性が達成でき
る。すなわち、本発明によると、小型、量産性、経済性
が達成できる双方向の光送受信回路が実現できる。これ
は本発明による製造の容易性、性能の安定性、簡易化、
小型化が実現できる光伝送モジュールと小型、経済性回
路化技術を組み合わせることにより光伝送モジュールの
製造容易性、性能の安定性、簡易化、小型化等の特長を
そのまま本光送受信回路にまで発展させることができる
ことによる。

【０１４０】つぎに、第１５の実施例として、上記光伝
送モジュールを利用した双方向光伝送システムの構成を
図５４を用いて説明する。図５４は、光加入者系システ
ムの構成図を示す。図５４において、光送受信回路７５
２が搭載された加入者宅装置７５０、光送受信回路７５
３が搭載された局装置７５１、および、加入者宅装置７
５０と局装置７５１とを接続する光ファイバ７０３を有
する。光送受信回路７５２および７５３は、それぞれ送
信の発光波長が異なる光源からなる光伝送モジュールを
有している。たとえば、光送受信回路７５２の発光波長
を１．３μｍ、光送受信回路７５３の発光波長を１．５
μｍとすれば双方向の同時伝送が可能である。これは、
先の光伝送モジュールの実施例に説明したように、光送
受信回路７５２および７５３に上記光伝送モジュールを
有することにより構成できる。光加入者系システムの経
済化に最も寄与する部分は、加入者宅装置および局装置
であり、それぞれの装置の経済化、小型化は光送受信回
路のそれによるところが大である。本実施例による光加
入者系システムは、小型、量産性、経済性が達成できる
双方向の光送受信回路を用いることを特長としており、
光加入者系システムの経済化が達成できる。

【０１４１】つぎに、第１６の実施例として、上記光伝
送モジュールを利用した双方向光伝送システムをＬＡＮ
に適用した構成を図５５を用いて説明する。図５５にＬ
ＡＮの構成図を示す。図５５において、７５４−１，７
５４−２，７５４−３，７５４−４は、ＬＡＮノード装
置であり、各ＬＡＮノード装置には光送受信回路７５２
および７５３が搭載されている。上記実施例の場合と同
様に、光送受信回路７５２および７５３は、それぞれ送
信の発光波長が異なる光源で構成されている。したがっ
て、１本の光ファイバにより双方向ループ（２重ルー
プ）が実現できる。

【０１４２】すなわち、本発明により小型化、経済化光
送受信回路、ファイバ１本の２重化ループにより経済的
な光ＬＡＮシステムが構成できる。また、図５５におい
ては、ループ状の形態を示したが、バス型やスター型の
ＬＡＮの構成にしてもよい。

【０１４３】つぎに、第１７の実施例として、上記光伝
送モジュールを利用した双方向光伝送システムの他の構
成を図５６を用いて説明する。図５６は、無線アナログ
伝送システムの構成図である。図５６において、光送受
信回路７５２が搭載されたマイクロ基地局装置７５６、
光送受信回路７５３が搭載された中心基地局装置７５
５、および、マイクロ基地局装置７５６と中心基地局装
置７５５とを接続する光ファイバ７０３を有する。図５
６において、７５７はマイクロ基地局のアンテナ、７５
８は、パーソナル移動体であり、マイクロ基地局７５７
と無線でデータがやり取りされる。上記実施例の場合と
同様に光送受信回路７５２および７５３は、それぞれ送
信の発光波長が異なる光源を有している。本構成により
中心基地局装置、マイクロ基地局装置間の双方向光伝送
が一本のファイバでやり取りでき、経済的なシステムが
構築できる。

【０１４４】つぎに、第１８の実施例として、上記光伝
送モジュールを利用した光ＣＡＴＶシステムの構成を図
５７を用いて説明する。図５７は、光ＣＡＴＶシステム
の構成を示す。図５７において、光ＣＡＴＶシステム
は、それぞれ光送受信回路７５２が搭載された、複数の
加入者宅装置７５０−１、７５０−２，７５０−３、
…、７５０−Ｎ、光送受信回路７５３が搭載された局装
置７５１、および、複数の加入者宅装置と局装置７５１
とを接続する光ファイバ７０３を有する。図５７におい
て、７５９は、光分岐結合器であり、局装置からの光信
号を分岐し、各加入者宅装置からの光信号を結合する。
上記実施例の場合と同様に、光送受信回路７５２および
７５３は、それぞれ送信の発光波長が異なる光源を有し
ている。本構成により加入者宅装置、局装置間の光ＣＡ
ＴＶシステムが経済的に構成できる。

【０１４５】つぎに、第１９の実施例として、上記光伝
送モジュールを利用した双方向光伝送システムを変電所
内の各種警報、災害予知、保安機器等の情報を伝送する
システムに適用した構成を図５８を用いて説明する。図
５８に監視システムの構成を示す。図５８において、監
視システムは、光送受信回路７５２が搭載された監視装
置７６０、光送受信回路７５３が搭載された局側制御装
置７６１、および、監視装置７６０と局側制御装置７６
１とを接続する光ファイバ７０３を有する。監視装置７
６０は、変電所内の各種警報、災害予知、保安機器等か
らの情報を収集し、収集した情報を光送受信回路７５２
を介して伝送する。局側制御装置７６１は、監視装置７
６０を１または２以上接続することができ、それぞれの
監視装置７６０収集された情報を受信する。上記実施例
の場合と同様に、光送受信回路７５２および７５３は、
それぞれ送信の発光波長が異なる光源を有している。本
構成により小型、量産性、経済性が達成できる双方向の
光送受信回路を搭載した監視装置、局側制御装置間の電
力系監視システムが経済的に構成できる。

【０１４６】つぎに、第２０の実施例として、上記光伝
送モジュールを利用した双方向光伝送システムを光イン
タコネクトシステムに適用した構成を図５９を用いて説
明する。図５９は、光インタコネクトシステムの構成を
示す。図５９において、光インタコネクトシステムは、
並列信号の双方向伝送用の光送受信回路７６４が搭載さ
れた通信装置７６２と、並列信号の双方向伝送用の光送
受信回路７６５が搭載された通信装置７６３と、Ｎ本の
光ファイバ７０３−１、７０３−２…、７０３−Ｎとを
有する。通信装置７６２および通信装置７６３は、図５
２に示した構成と同様の構成をしている。通信装置７６
２および７６３は、同一建家内の同一フロアーに設置さ
れる場合もあるし、ある距離はなれた建家内にそれぞれ
設置される場合もある。本構成により製造が容易で、性
能が安定し易く、簡易化、小型化等の特長をもつ双方向
並列信号用の光送受信回路７６４または７６５を搭載し
た機器間伝送用の光インタコネクトシステムが経済的に
構成できる。

【０１４７】つぎに、第２１の実施例として、上記光伝
送モジュールを利用した光センシングシステムに適用し
た構成を図６０を用いて説明する。図６０は、光センシ
ングシステムの構成を示す。図６０において、光センシ
ングシステムは、光ファイバ７０３と、該光ファイバ７
０３の先端に接続された光センサ部７６８と、光送受信
回路７６７が搭載された監視・制御部７６６とを有す
る。この構成の場合も、光ファイバ１本で双方向伝送が
可能で小型、量産性、経済性が達成できる光送受信回路
を使用するのでシステムが経済的に構成できる。

【０１４８】つぎに、第２２の実施例として、上記光伝
送モジュールを利用した光分配システムに適用した構成
を図６１を用いて説明する。図６１は、光分配システム
の構成を示す。図６１において、光分配システムは、そ
れぞれ光送受信回路が搭載されている、複数の子装置７
７０−１，７７０−２，７７０−３と、光送受信回路７
５３が搭載されている親装置７６９と、複数の子装置と
親装置７６９との光を分配結合する光分岐結合器７５９
−１および７５９−２と、それらを接続する光ファイバ
７０３とを有している。本構成の場合も経済的な光分配
システムが構成できる。

【０１４９】つぎに、第２３の実施例として、上記光伝
送モジュールを利用した双方向光伝送システムの構成を
図６２を用いて説明する。図６２は、図４９に示した送
信電力制御信号方式による光伝送システムを示す。図６
２において、光伝送システムは、光送受信回路７５２が
搭載されている通信装置７７１と、７５３が搭載されて
いる通信装置７７２と、通信装置７７１と通信装置７７
２とを接続する光ファイバとを有する。このシステムの
場合も光ファイバ１本で双方向伝送が可能で小型、量産
性、経済性が達成できる光送受信回路を使用するので経
済的なシステムが構成できる。

【０１５０】

【発明の効果】本発明の光伝送モジュールによれば、漏
話光の低減等の性能向上、光軸調整の容易性、高密度実
装化等による量産性、小型化、性能安定性の達成、多チ
ャネル化等の機能向上の容易性がはかられる。また、回
路機能部分と組み合わせることにより、経済性、量産性
に優れた光送受信回路も実現することができる。したが
って、その光送受信回路が搭載された通信装置等の小
型、経済性により双方向光伝送システムも経済的に実現
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】参考例のＷＤＭブロック組立て部品の斜視図。

【図２】参考例のファイバ埋設ＷＤＭブロックの斜視
図。

【図３】参考例のファイバクラッドの一部まで研磨した
押さえ蓋付きＷＤＭブロックの斜視図。

【図４】参考例の４５°カット研磨したファイバブロッ
クの斜視図。

【図５】参考例の干渉膜フィルタ蒸着を施したファイバ
ブロックの斜視図。

【図６】参考例の再貼り合わせしたファイバブロックの
斜視図。

【図７】参考例のリードピンを付加して成るＷＤＭブロ
ックの斜視図。

【図８】参考例のＦＰＣユニットの斜視図。

【図９】参考例のＷＤＭ Ｏ／Ｅブロックの斜視図。

【図１０】参考例のＥ／Ｏブロックの斜視図。

【図１１】参考例のＷＤＭ Ｏ／ＥブロックとＥ／Ｏブ
ロックの合体品の斜視図。

【図１２】参考例のＷＤＭ光伝送モジュールの斜視図。

【図１３】参考例の並列多重化用に干渉膜フィルタ一括
蒸着したＷＤＭブロックの斜視図。

【図１４】本発明の第１の実施例のフェイスプレートの
（ａ）断面構造を示す説明図、（ｂ）屈折率の周期構造
を示す説明図。

【図１５】本発明の第１の実施例のフェイスプレートの
計算モデルを示す説明図。

【図１６】本発明の第１の実施例のフェイスプレートの
計算モデルを示す説明図。

【図１７】本発明の第１の実施例のフェイスプレートの
損失とフェイスプレートの長さの計算結果を示すグラ
フ。

【図１８】本発明の第１の実施例のフェイスプレートの
損失と(n1×a)/(n2×b)の関係を示すグラフ。

【図１９】本発明の第１の実施例のフェイスプレートの
損失と(n1×a)/(n2×b)の関係を示すグラフ。

【図２０】本発明の第１の実施例のフェイスプレートの
損失と(n1×a)/(n2×b)の関係を示すグラフ。

【図２１】本発明の第１の実施例のコア励振のフェイス
プレートの光ビームの伝搬を示す説明図。

【図２２】本発明の第１の実施例のコア励振のフェイス
プレートの光ビームの伝搬を示す説明図。

【図２３】本発明の第１の実施例のクラッド励振のフェ
イスプレートの光ビームの伝搬を示す説明図。

【図２４】本発明の第１の実施例のクラッド励振のフェ
イスプレートの光ビームの伝搬を示す説明図。

【図２５】本発明の第２の実施例で製造した光伝送モジ
ュールの（Ａ）断面図及び（Ｂ）平面図。

【図２６】本発明の第２の実施例で製造した光伝送モジ
ュールの斜視図。

【図２７】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）本発明の第２の実施
例の光伝送モジュールの製造工程を示す各製造段階の概
略図。

【図２８】本発明の第２の実施例の光伝送モジュールの
製造工程を示す工程フローチャート。

【図２９】本発明の第２の実施例の光伝送モジュールで
用いる、放熱板を付けたレーザーダイオードの（Ａ）概
略図、（Ｂ）斜視図。

【図３０】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）本発明の第２の実施
例の光伝送モジュールで用いる、光ファイバにフィルタ
膜を形成する工程を示す説明図。

【図３１】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）本発明の第
２の実施例の光伝送モジュールで用いることのできる、
光ファイバの固定プラスチックを大形にした場合の加工
法を示す概略図。

【図３２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）本発明の第２の実施
例の光伝送モジュールで用いることのできる、光ファイ
バ部のクラッドの一部を除去したものの加工法を示す概
略図。

【図３３】本発明の第３の実施例の樹脂封止した光伝送
モジュールの構成を示す（Ａ）断面図、（Ｂ）上面図、
（Ｃ）側面図。

【図３４】本発明の第４の実施例の、冷却フィンを付け
た樹脂封止光伝送モジュールの断面図。

【図３５】本発明の第５の実施例の、セラミックキャリ
アを用いた光伝送モジュールの断面図。

【図３６】本発明の第５の実施例の、セラミックキャリ
アを用いた光伝送モジュールの各構成要素の斜視図。

【図３７】本発明の第６の実施例の、光ファイバのガイ
ド用スリーブを用いた光伝送モジュールの（Ａ）断面
図、（Ｂ）光ファイバ部分の拡大斜視図、（Ｃ）光ファ
イバ部分の側面図。

【図３８】本発明の第７の実施例の、2本の光ファイバ
を用いたピンポン伝送用光伝送モジュールの（Ａ）断面
図、（Ｂ）上面図。

【図３９】本発明の第７の実施例の、1本の光ファイバ
によるピンポン伝送用光伝送モジュールの断面図。

【図４０】本発明の第８の実施例の光伝送モジュール
の、ガイド用スリーブを用いる光ファイバ部の（Ａ）〜
（Ｅ）製造工程を示す説明図、（Ｆ）側面図。

【図４１】本発明の第９の実施例の光伝送モジュール
の、スリーブ付き光ファイバを一体化したモジュー用基
板の（Ａ）〜（Ｂ）製造工程を示す説明図、（Ｃ）側面
図。

【図４２】参考例のコルゲーションを用いた光伝送モジ
ュールを示す断面図。

【図４３】参考例のコルゲーションによる光入出力機構
の原理を示す説明図。

【図４４】参考例のコルゲーションによる光入出力機構
の原理を示す説明図。

【図４５】参考例のホログラムによる光入出力機構の原
理を示す説明図。

【図４６】参考例のホログラムを用いた光伝送モジュー
ルの実施例を示す断面図。

【図４７】（ａ），（ｂ）参考例のホログラムの製作方
法を示す説明図。

【図４８】（ａ），（ｂ）参考例のホログラムの製作方
法を示す説明図。

【図４９】本発明の第１０の実施例の送受信回路の構成
図。

【図５０】本発明の第１１の実施例の送受信回路の構成
図。

【図５１】本発明の第１２の実施例の送受信回路の構成
図。

【図５２】本発明の第１３の実施例の送受信回路の構成
図。

【図５３】本発明の第１４の実施例の送受信回路の構成
図。

【図５４】本発明の第１５の実施例の双方向光伝送シス
テムの一例である光加入者系システムの構成図。

【図５５】本発明の第１６の実施例の双方向光伝送シス
テムの一例の光ＬＡＮの構成図。

【図５６】本発明の第１７の実施例の双方向光伝送シス
テムの一例である無線アナログ伝送システムの構成図。

【図５７】本発明の第１８の実施例の双方向光伝送シス
テムの一例である光ＣＡＴＶシステムの構成図。

【図５８】本発明の第１９の実施例の双方向光伝送シス
テムの一例である電力系監視システムの構成図。

【図５９】本発明の第２０の実施例の双方向光伝送シス
テムの一例である光インタコネクトシステムの構成図。

【図６０】本発明の第２１の実施例の双方向光伝送シス
テムの一例である光センシングシステムの構成図。

【図６１】本発明の第２２の実施例の双方向光伝送シス
テムの一例である光分配システムの構成図。

【図６２】本発明の第２３の実施例の双方向光伝送シス
テムの一例である光伝送システムの構成図。

【符号の説明】

４００…ファイバ押さえ蓋、４０１…ピッグテールファ
イバ、４０１-1…ピッグテールファイバ芯線、４０１-2
…ファイバ端部、４０１-3…ピッグテールの根元、４０
２…ファイバブロック、４０２-1…ファイバ端面を含む
ファイバブロック面、４０３…ファイバ搭載ブロック、
４０４…ファイバ押さえ蓋研磨部、４０５…４５°切断
研磨面、４０６…干渉膜フィルタ、４０７…両４５°面
貼りあわせ部、４０８…リードピン、４０９-1…ＰＤ、
４０９-2…ＩＣ類、４０９-3…部品、４１０…ＦＰＣ、
４１１…ＰＤ受光用孔、４１２…ＰＤおよびＩＣ類を搭
載したＦＰＣユニット、４１３…ＦＰＣユニットを搭載
したＷＤＭブロック、４１４-1…集光レンズ、４１４-2
…ＬＤ、４１４-3…モニタＰＤ、４１５…ＬＤステム、
４１６…集光レンズ、ＬＤおよびモニタＰＤを搭載した
ＬＤステム、４１７…ＷＤＭ Ｏ／ＥブロックとＥ／Ｏ
ブロックの合体品、４１８…ＷＤＭ光伝送モジュール、
４１９…複数のファイバを並列搭載したファイバブロッ
ク、４２０…反射フィルタ、３０１…アルミナ基板、３
０２…フェイスプレート(FP)、３０３…封止ガラス、３
０４…厚膜配線回路、３０５…レーザダイオード(LD)、
３０６…放熱用ＡｌＮブロック、３０７…銅箔リード、
３０８…フォトダイオード(PD)、３０９…多層膜干渉フ
ィルタ、３１０…PDへの導波用光ファイバ、３１１…45
度反射面、３１２…導電性耐熱性ゴム、３１３…コバー
ルキャップ、３１４…封止用はんだ(Pb-Sn)、３１５…
入出力ピン、３１６…送信用LSI、３１７…受信用LSI、
３１８…エポキシ板、３１９…光ファイバ、３２０…FP
埋め込み用穴、３２１…ピン埋め込み用穴、３２２…LD
発光部、３２３…LD電極(Mo/Au)、３２４…金属膜(Ti/N
i/Au)、３２５…金属膜(Ni/Au)、３２６…96Pb4Snはん
だ、３２７…45度切断多層膜フィルタ形成面、３２８…
フェルール、３２９…光ファイバのクラッド、３３０…
光ファイバのコア、３３１…フェイスプレート基板、３
３２…めっき配線、３３３…ポリイミド保護膜、３３４
…シリコーン系封止樹脂、３３５…リードフレーム、３
３６…Pb/Snはんだ、３３７…冷却フィン、３３８…セ
ラミックキャリア内パッド、３３９…セラミックキャリ
ア枠、３４０…セラミックキャリア蓋、３４１…光カッ
プラー、３４２…多層膜干渉フィルタ(波長1.3μmに対
してはハーフミラー)、３４３…スリーブ、600…光ファ
イバブロック、601…コルゲーション、602…フィルタ、
603…回路基板、604…LD、606…ヒートシンク、607…P
D、608…ケース、609…光ピックアップ、610…光ピック
アップ、611…コルゲーション、612…クラッド部、612`
…エバネッセンス光、613…コア部、614…感光性媒質、
７００・７００−１…光伝送モジュール、７０１・７０
１−１…受信増幅回路、７０２・７０２−１…光源駆動
回路、７０３・７０３−１・７０３−２・…７０３−Ｎ
…光ファイバ、７０４・７０４−１…出力電気信号、７
０５・７０５−１…入力電気信号、７０６…ＡＰＣ（光
出力レベル自動制御）回路、７０７…高圧発生回路、７
１０…規準レベル信号、７１１…変調回路７１２…比較
回路、７１３…受信電気信号、７１４…変調回路の出力
信号、７１５…信号重畳回路、７５０・７５０−１・７
５０−２・７５０−３・７５０−Ｎ…加入者宅装置、７
５１…局装置、７５２・７５３・７６４・７６５・７６
７…光送受信回路、７５４−１・７５４−２・７５４−
３・７５４−４…ＬＡＮノード装置、７５５…中心基地
局装置、７５６…マイクロ基地局装置、７５７…マイク
ロ基地局アンテナ、７５８…パーソナル移動体、７５９
・７５９−１・７５９−２…光分岐結合器、７６０…監
視装置、７６１…局側制御装置、７６２・７６３・７７
１・７７２…通信装置、７６６…監視・制御部、７６８
…光センサ部、７６９…親装置、７７０−１・７７０−
２・７７０−３…子装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斧田 誠一 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 桐山 利勝 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 前田 成道 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 (56)参考文献 特開 昭61−123806（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−290412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−241714（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/26 - 6/27 G02B 6/30 - 6/35 G02B 6/42

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板と、 光の入射部を備えた光ファイバと、前記光ファイバが埋め込まれた樹脂基板と、 発光素子と、 前記発光素子の発した光ビームを前記光ファイバの前記
   入射部まで伝搬するフェースプレートとを有し、 前記フェースプレートは、複数のコアがクラッド中に周
   期的に配置された構成であり、前記光ファイバは、光の伝搬方向が前記基板に平行とな
   るように、前記樹脂基板ごと前記基板に搭載され、 前記発光素子と前記光ファイバの前記入射部とは、前記
   基板を挟んで対向するように前記基板の両面に搭載さ
   れ、前記フェースプレートは、前記発光素子と前記光フ
   ァイバの前記入射部とで挟まれた前記基板に設けられた
   貫通孔内に配置され、 前記発光素子は、発した光ビームで前記フェースプレー
   トをコア励振するために、前記光ビームの中心が前記複
   数のコアのうちのいずれかの端面に入射する位置に位置
   合わせされていることを特徴とする光伝送モジュール。
2. 【請求項２】基板と、 光の出射部を備えた光ファイバと、前記光ファイバが埋め込まれた樹脂基板と、 受光素子と、 前記光ファイバの前記出射部から発せられた光ビームを
   前記受光素子まで伝搬するフェースプレートとを有し、 前記フェースプレートは、複数のコアがクラッド中に周
   期的に配置された構成であり、前記光ファイバは、光の伝搬方向が前記基板に平行にな
   るように、前記樹脂基 板ごと前記基板に搭載され、 前記受光素子と前記光ファイバの前記出射部とは、前記
   基板を挟んで対向するように前記基板の両面に搭載さ
   れ、前記フェースプレートは、前記受光素子と前記光フ
   ァイバの前記出射部とで挟まれた前記基板に設けられた
   貫通孔内に配置され、 前記光ファイバの前記出射部は、出射した光ビームで前
   記フェースプレートをコア励振するために、前記光ビー
   ムの中心が前記複数のコアのうちのいずれかの端面に入
   射する位置に位置合わせされていることを特徴とする光
   伝送モジュール。
3. 【請求項３】基板と、 光の入射部を備えた光ファイバと、前記光ファイバが埋め込まれた樹脂基板と、 発光素子とを有し、 前記基板は、該基板の厚さ方向に光を伝搬する複数のコ
   アが、クラッド中に周期的に配置されたフェースプレー
   トからなり、前記光ファイバは、光の伝搬方向が前記基板に平行にな
   るように、前記樹脂基板ごと前記基板に搭載され、 前記発光素子と前記光ファイバの前記入射部とは、前記
   基板を挟んで対向するように前記基板の両面に搭載さ
   れ、 前記発光素子は、発した光ビームで前記フェースプレー
   トをコア励振するために、前記光ビームの中心が前記複
   数のコアのうちのいずれかの端面に入射する位置に位置
   合わせされていることを特徴とする光伝送モジュール。
4. 【請求項４】基板と、 光の出射部を備えた光ファイバと、前記光ファイバが埋め込まれた樹脂基板と、 受光素子とを有し、 前記基板は、該基板の厚さ方向に光を伝搬する複数のコ
   アが、クラッド中に周期的に配置されたフェースプレー
   トからなり、前記光ファイバは、光の伝搬方向が前記基板に平行にな
   るように、前記樹脂基板ごと前記基板に搭載され、 前記発光素子と前記光ファイバの前記出射部とは、前記
   基板を挟んで対向するように前記基板の両面に搭載さ
   れ、 前記光ファイバの前記出射部は、出射した光ビームで前
   記フェースプレートをコア励振するために、前記光ビー
   ムの中心が前記複数のコアのうちのいずれかの端面に入
   射する位置に位置合わせされていることを特徴とする光
   伝送モジュール。
5. 【請求項５】請求項１、２、３および４のうちのいずれ
   か１項に記載の光伝送モジュールであって、 前記光ファイバは、前記樹脂基板の表面から当該光ファ
   イバのクラッドの一部が露出するように埋め込まれ、該
   露出したクラッドは、前記樹脂基板の表面と同じ高さま
   で削られていることを特徴とする光伝送モジュール。
6. 【請求項６】請求項１、２、３、４および５のうちのい
   ずれか１項に記載の光伝送モジュールであって、前記基板は、前記発光素子を搭載する面が樹脂により封
   止され、前記樹脂上には放熱フィンが搭載されている こ
   とを特徴とする光伝送モジュール。
7. 【請求項７】請求項１または３記載の光伝送モジュール
   と、 請求項２または４記載の光伝送モジュールと、 電気信号を受け取り、受け取った電気信号にしたがって
   前記請求項１または３記載の光伝送モジュールの前記発
   光素子を駆動する駆動回路と、 前記請求項２または４記載の光伝送モジュールの前記受
   光素子からの電気信号を増幅する受信増幅回路とを有す
   ることを特徴とする光送受信回路。
8. 【請求項８】一対の光送受信回路と、前記一対の光送受
   信回路を接続する接続用光ファイバ とを有する光伝送シ
   ステムであって、 前記一対の光送受信回路は、それぞれ、 請求項１または３記載の光伝送モジュールと、 請求項２または４記載の光伝送モジュールと、 電気信号を受け取り、受け取った電気信号にしたがって
   前記請求項１または３記載の光伝送モジュールの前記発
   光素子を駆動する駆動回路と、 前記請求項２または４記載の光伝送モジュールの前記受
   光素子からの電気信号を増幅する受信増幅回路とを有す
   ることを特徴とする光伝送システム。