【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は、光通信用に適用され、例えば波長分割多重伝送において、映像信号、インターネット信号や音声信号等に割り当てられた互いに異なる複数の波長の光信号の中から必要な光信号を分離する光モジュールに関するものである。
【０００２】
【背景技術】
近年、光ファイバネットワークを用いて、数十チャネルのＣＡＴＶ映像信号を局側から加入者側に送信したり、インターネットやデータ伝送のために、双方向の信号をやりとりしたりする光通信が行われている。なお、一般に、局側から加入者側に送信する信号を下り信号といい、加入者側から局側に送信する信号を上り信号と呼ぶ。
【０００３】
上記のような光通信において、それぞれの信号に互いに異なる設定波長の光を用いることが行われている。例えば、映像信号には波長１．５５〜１．５６μｍの範囲の一波長λ１を用い、局側から加入者への下り信号に波長１．４８〜１．５０μｍの範囲の一波長λ２を、加入者から局側への上り信号には、波長１．２６〜１．３６μｍの範囲の一波長λ３を用いることが行われている。
【０００４】
通常、このようなシステムにおいては、敷設等のネットワークコストを下げ、部品・機器等を小型化するために、光伝送路として単線の光ファイバを用いる波長分割多重伝送（波長分割多重通信）を行う。
【０００５】
このような通信システムにおいては、伝送媒体であるファイバは単一であるため、伝送される３波長（λ１，λ２，λ３）は、局側及び加入者側において、それぞれ合波・分波される。
【０００６】
すなわち、局側においては、ヘッドエンド装置や光ルータ装置の送・受信装置等で、単一のファイバを用い、波長λ１および波長λ２の光信号を合波して下り信号として加入者側に送出すると同時に、加入者からの上り信号、すなわち波長λ３の光信号を分波して、ＰＩＮフォトダイオード等の受光素子で受光し、電気信号を得ることが行なわれる。
【０００７】
また、家庭や事務所等の加入者側においては、加入者宅に設けられた光加入者端末デバイスにおいて、光モジュールを用いて波長λ１とλ２の光信号を分離し、これらの波長λ１、λ２の光をそれぞれＰＩＮフォトダイオード等の受光素子で受光し、電気信号を得るとともに、波長λ３の光信号を局側へ送出することが行なわれる。
【０００８】
なお、上記光モジュールについて、先行技術文献情報を調査した結果、現時点において先行技術文献は見つかっていない。
【０００９】
【考案が解決しようとする課題】
ところで、上記のような加入者宅側の光加入者端末デバイスに設けられる光モジュールは、その波長分離動作が的確なことはもちろんのこと、その製造が容易で安価な光モジュールであることが求められるにもかかわらず、従来提案されている光モジュールは、例えばコリメータを有して光軸調整が容易でなく、組み立て加工時間がかかり、高価であった。
【００１０】
そこで、製造が容易で安価であり、かつ、波長分離動作が的確な光モジュールが特願２００２−１４９４７０号に提案された。なお、この提案は未だ公開になっていない。
【００１１】
この提案の光モジュールは、図５に示すように、ガラス製等の基板７に、第１設定波長（例えばλ１）の光を透過して該第１設定波長と異なる第２設定波長（例えばλ２）と第３設定波長（例えばλ３）の光を反射する波長選択透過フィルタ５と、波長選択透過フィルタ５を透過する第１設定波長の光を受光する受光素子２とを設けて形成されている。受光素子２は基板７の凹部１３上に設けられており、図中、２０は受光素子２に接続される電気信号出力端子を示す。
【００１２】
基板７には波長選択透過フィルタ５の光入射面と交わる方向に、第１の光ファイバ挿入溝９ａと第２の光ファイバ挿入溝９ｂとが形成されている。これら第１と第２の光ファイバ挿入溝９ａ，９ｂは例えば断面がＶ字形のＶ字形溝により形成されており、波長選択透過フィルタ５に近づくにつれ互いの間隔が狭くなる斜め向きにして形成されている。
【００１３】
第１の光ファイバ挿入溝９ａには前記第１設定波長と第２設定波長の光を前記波長選択透過フィルタ５に導く第１の光ファイバ１ａが挿入固定され、前記第２の光ファイバ挿入溝９ｂには前記波長選択透過フィルタ５で反射する第２設定波長の光を受けて伝搬する第２の光ファイバ１ｂが挿入固定されている。これら第１、第２の第２の光ファイバ１ａ，１ｂは少なくとも波長選択透過フィルタ５に対向する側の端部にレンズ系８が形成されたレンズ付きの光ファイバ（シングルモード光ファイバ）により形成されている。
【００１４】
なお、この提案においては、第２の光ファイバ１ｂは第３設定波長の光を波長選択透過フィルタ５に導き、第１の光ファイバ１ａは、波長選択透過フィルタ５が反射した第３設定波長の光を受けて伝搬する機能も有している。
【００１５】
この光モジュールは、例えば加入者側でビデオ信号を分離して受信する装置に応用することができ、この場合、第１の光ファイバ１ａを光伝送用の光ファイバに接続する。第１の光ファイバ１ａには、局側から送られてくる第１設定波長λ１の光信号と第２設定波長λ２の光信号が入射される。
【００１６】
第１設定波長λ１の光信号は、第１の光ファイバ１ａのレンズ系８の作用によって、実質的に平行光となって波長選択透過フィルタ５に入射し、その殆どは透過し、受光素子２に入射し、電気信号に変換される。
【００１７】
一方、第１の光ファイバ１ａに入射した第２設定波長λ２の光は、第１の光ファイバ１ａのレンズ系８の作用によって、実質的に平行光となって波長選択透過フィルタ５に入射し、その殆どは反射する。この反射光は、第２の光ファイバ１ｂに入射し、さらに、第２の光ファイバ１ｂのレンズ系８の作用によって、シングルモードファイバのコアに入射し、加入者宅のデジタル送受信装置に向けて出射される。
【００１８】
また、第２の光ファイバ１ｂから第３設定波長λ３の光を入射すると、この光は波長選択透過フィルタ５で反射し、第１の光ファイバ１ｂを通って局側に送信される。
【００１９】
ところで、この提案において、光モジュールのケースについての記載は特に詳細に示されていないが、受光素子２は湿度の高い環境に直接さらされた場合、暗電流の増加により雑音が増える等の信号品質の劣化を生じる。そこで、受光素子２およびその周辺を気密封止して、たとえ湿度が高い環境におかれても雑音の少ない良好な品質の電気信号を得るようにすることが考えられる。
【００２０】
しかしながら、この気密封止構成を設けることにより、光モジュールの製造が複雑になってしまうと、製造時間が長くなり、コストアップにつながるため、この気密封止構成を設けても光モジュールの製造性を良好にできる光モジュールの開発が求められる。
【００２１】
本考案は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、製造が容易で安価であり、かつ、たとえ湿度が高い環境におかれても雑音の少ない良好な品質の電気信号を得られる光モジュールを提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本考案は次のような構成をもって課題を解決するための手段としている。すなわち、第１の考案は、第１設定波長の光を透過して該第１設定波長と異なる第２設定波長の光を反射する波長選択透過フィルタが基板に設けられ、該基板には前記波長選択透過フィルタの光入射面と交わる方向に第１の光ファイバ挿入溝と第２の光ファイバ挿入溝とが波長選択透過フィルタに近づくにつれ互いの間隔が狭くなる斜め向きにして形成されており、前記第１の光ファイバ挿入溝には前記第１設定波長と第２設定波長の光を前記波長選択透過フィルタに導く第１の光ファイバが挿入固定され、前記第２の光ファイバ挿入溝には前記波長選択透過フィルタで反射する第２設定波長の光を受けて伝搬する第２の光ファイバが挿入固定されており、該第２の光ファイバと前記第１の光ファイバは少なくとも前記波長選択透過フィルタに対向する側の端部にレンズ系が形成された光ファイバにより形成され、前記基板と波長選択透過フィルタと第１および第２の光ファイバが収容ケースに収容されて第１の光学ブロックが形成され、前記波長選択透過フィルタを透過した第１設定波長の光を受光する受光素子をハーメチックシールされたキャン型パッケージに収容して第２の光学ブロックが形成され、該第２の光学ブロックと第１の光学ブロックとが光結合状態で結合固定されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２３】
また、第２の考案は、上記第１の考案の構成に加え、前記キャン型パッケージは受光素子を搭載固定するヘッダーと、前記受光素子を覆う態様で前記ヘッダーに固定されたキャップ部とを有し、第１の光学ブロックの収容ケースの先端が波長選択透過フィルタより先方に突き出し、該突き出し部の先端が前記キャン型パッケージのヘッダーに固定されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２４】
さらに、第３の考案は、上記第１の考案の構成に加え、前記キャン型パッケージは受光素子を搭載固定するヘッダーと、前記受光素子を覆う態様で前記ヘッダーに固定されたキャップ部とを有し、該キャップ部の外周側にはキャップ部を囲むホルダ部が設けられて該ホルダ部の一端側が前記ヘッダーに固定されており、前記ホルダ部の他端側は第１の光学ブロックの収容ケースの端部に固定されている構成をもって課題を解決する手段としている。
【００２５】
【考案の実施の形態】
以下、本考案の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、本実施形態例の説明において、これまでの説明と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略又は簡略化する。
【００２６】
図１には、本考案に係る光モジュールの第１実施形態例が模式的な断面図によって示され、図２（ａ）には、この光モジュールが模式的な分解断面図により示されている。この光モジュールは、第１の光学ブロック３と第２の光学ブロック４を有して形成されている。
【００２７】
第１の光学ブロック３は、基板７に波長選択透過フィルタ５と第１および第２の光ファイバ１ａ，１ｂを配設し、これら基板７と波長選択透過フィルタ５と第１および第２の光ファイバ１ａ，１ｂを円筒状の収容ケース１１に収容して形成されている。図２（ｂ）は、第１の光学ブロック３を波長選択透過フィルタ５側から見た図であり、この図に示すように、基板７は接着剤２６によって収容ケース１１に固定されている。
【００２８】
波長選択透過フィルタ５は、第１設定波長λ１（例えば波長１．５５〜１．５６内の一波長）の光を透過して、第１設定波長と異なる第２設定波長λ２（例えば波長１．４８〜１．５０μｍ内の一波長）の光を反射するフィルタであり、光学ガラス板の一つの表面に誘電体多層膜を形成したものである。図１、図２に示すように、波長選択透過フィルタ５は、接着剤（図示せず）によって基板７の凹部１３に固定されている。
【００２９】
なお、本実施形態例に適用されている波長選択透過フィルタ５は、図５に示した光モジュールに適用されている波長選択透過フィルタ５と同様に、第３設定波長λ３（例えば１．２６〜１．３６μｍ内の一波長）の光も反射する。
【００３０】
第１および第２の光ファイバ１ａ，１ｂの構成は図５に示した光モジュールと同様であり、第１、第２の光ファイバ１ａ，１ｂのレンズ系８はグレーデッドインデックス光ファイバにより形成されている。つまり、第１、第２の光ファイバ１ａ，１ｂは、それぞれ、設定された長さのグレーデッドインデックスファイバをレンズ系８として、このレンズ系８を融着等の手段によってシングルモード光ファイバの端部に接続したものであり、グレーデッドインデックスファイバの長さは、第１、第２の光ファイバ１ａ，１ｂから出射する光が実質的に平行光となるように決定されている。
【００３１】
また、第１および第２の光ファイバ１ａ，１ｂの基板７への配設形態も、図５に示した光モジュールと同様であり、第１、第２の光ファイバ１ａ，１ｂはそれぞれ、第１、第２の光ファイバ挿入溝９ａ，９ｂに挿入されて接着剤等の手段により固定されている。第１、第２の光ファイバ９ａ，９ｂは互いに１６度の角度θを成し、第１、第２の光ファイバ１ａ，１ｂのレンズ系８の先端面は、ガラス基板７の段部１４の端面と実質的に同一平面を成し、光ファイバの軸に対して８度の傾斜端面を成している。
【００３２】
なお、第１、第２の光ファイバ１ａ，１ｂは、あらかじめ長めに切断したグレーデッドインデックスファイバをシングルモード光ファイバに融着接続して形成し、これらの第１、第２の光ファイバ１ａ，１ｂをガラス基板の溝に、グレーデッドインデックスファイバ（レンズ系８）とシングルモード光ファイバとの接続部を揃えて並べ、接着剤等の手段で固定した後、ダイサによって、レンズ系８の長さが設定長さになるように、グレーデッドインデックスファイバの端面をガラス基板７ごと研削して、鏡面状の端面を形成する。
【００３３】
また、図１、図２（ａ）に示すように、収容ケース１１には、波長選択透過フィルタ５の配設側と反対側の端部に、シリコンゴム製のクッション１２が設けられており、第１、第２の光ファイバ１ａ，１ｂは、クッション１２を通して基板７の光ファイバ挿入溝９ａ，９ｂに導かれている。
【００３４】
なお、本実施形態例においては、受光素子２を気密封止しているので、モジュール全体の気密性は必ずしも必要とせず、防塵レベルでよい。したがって、収容ケース１１からの光ファイバ引き出し部に、ハーメチックシール等の厳重な気密を要さないので、収容ケース１１を円筒状に形成し、クッション１２を設けるだけの簡単な構成を適用でき、安価で信頼性の高い光モジュールを実現することができる。
【００３５】
また、前記第２の光学ブロック４は、前記波長選択透過フィルタ５を透過する第１設定波長の光を受光する受光素子２を有しており、この受光素子２を、ハーメチックシール（空気遮断シール）されたキャン型パッケージ６に収容して形成されている。
【００３６】
このキャン型パッケージ６は、図１〜図３に示すように、受光素子２を搭載固定するヘッダー１６と、受光素子２を覆う態様でヘッダー１６に固定されたキャップ部１７とを有している。ヘッダー１６は、表面に金メッキを施された、コバールや鉄等の金属でできており、このヘッダー１６の素子固定部２４に受光素子２が固定されている。
【００３７】
ヘッダー１６には素子固定部２４の両側に端子挿通孔１８が形成されており、この端子挿通孔１８に受光素子２の信号出力端子２０が挿通され、低融点ガラス１９によって絶縁とともに気密シールが施されている。信号出力端子２０は受光素子２の電気信号出力を外部に取り出すための端子である。
【００３８】
また、キャップ部１７の側面部は表面に金メッキを施されたコバールや鉄等の金属でできており、キャップ部１７の上面部にはガラス窓２１が形成されている。ガラス窓２１は第１の光学ブロック３の波長選択透過フィルタ５を透過した第１設定波長の光を受光素子２に導く構成と成しており、低融点ガラスによりキャップ部１７の側面部に固定され、気密シールが施されている。
【００３９】
受光素子２はヘッダー１６上に半田付け等の手段で固定された後、その電極と信号出力端子２０の間をボンディングによって接続されている。その後、ヘッダー１６とキャップ部１７は溶接部２２においてプロジェクション溶接することによって密封されて第２の光学ブロック４が形成されている。
【００４０】
なお、この第２の光学ブロック４のように、ＴＯ−４６型あるいはＴＯ−５６型に代表される、金属製キャン型パッケージに受光素子２等の素子チップを収納した受光モジュールは、そのパッケージが、光通信以外の分野、例えば光ディスク用ピックアップの、半導体レーザや受光素子用として大量に出回っているため、厳重な気密シールが施されているにもかかわらず、非常に安価である。
【００４１】
図１、図２に示すように、本実施形態例において、第１の光学ブロック３の収容ケース１１の先端は波長選択透過フィルタ５より先方に突き出しており、該突き出し部１０の先端がキャン型パッケージ６のヘッダー１６に固定されている。
【００４２】
本実施形態例では、第１の光学ブロック３と第２の光学ブロック４とを結合するときに、第１の光学ブロック３の波長選択透過フィルタ５を透過した第１設定波長の光が第２の光学ブロック４の受光素子２の感光部に入射するように、第１の光学ブロック３と第２の光学ブロック４との相対位置を例えば図のＸ、Ｙ方向に変化させながら調心し、第１のブロック３と第２の光学ブロック４とを固定することにより、第１の光学ブロック３と第２の光学ブロック４とが光結合状態でＹＡＧレーザにより溶接されて結合固定されている。なお、受光素子２に向かう光は、実質的に平行光であるため、光ファイバの光軸方向（Ｚ方向）の位置調整は不要である。
【００４３】
そして、この調心によって、第２の光学ブロック４と第１の光学ブロック３とは光結合状態で結合固定されている。
【００４４】
本実施形態例は以上のように構成されており、図５に示した提案の光モジュールと同様の動作を行うので、例えば、加入者側でビデオ信号を分離して受信する装置に応用することができる。
【００４５】
また、本実施形態例によれば、受光素子２を、ハーメチックシールを施されたキャン型パッケージ６に収容して第２の光学ブロック４を形成し、第１の光学ブロック３の基板７に設けられた波長選択透過フィルタ５と受光素子２を光結合状態として第１と第２の光学ブロック３，４を結合固定しているので、製造が容易であり、簡単な構成で、たとえ湿度が高い環境におかれても雑音の少ない良好な品質の電気信号を得られる、安価な光モジュールを実現することができる。
【００４６】
さらに、本実施形態例によれば、第１の光学ブロック３の収容ケース１１の先端が波長選択透過フィルタ５より先方に突き出し、該突き出し部１０の先端がキャン型パッケージ６のヘッダー１６に固定されているので、ヘーダー１６をキャップ部１７と第１の光学ブロック３の取り付け基台として兼用できる。
【００４７】
さらに、本実施形態例によれば、収容ケース１１を円筒状に形成しているので、波長選択透過フィルタ５が露出せずに収容ケース１１に覆われて保護され、運搬時等に波長選択透過フィルタ５を傷めない等の外力保護の効果を得ることができる。
【００４８】
さらに、本実施形態例によれば、上記のように、収容ケース１１を円筒状に形成することにより、第１と第２の光学ブロック３，４の結合体を回路基板等に実装するための１つの光学部品として容易に取り扱うことができ、受光素子２のヘッダー１６を回路基板に取り付けるだけで、波長選択透過フィルタ５等の他の素子も容易に一括実装できる。
【００４９】
次に、本考案に係る光モジュールの第２実施形態例について説明する。第２実施形態例において、第２の光学ブロック４は、キャン型パッケージ６のキャップ部１７の外周側にキャップ部１７を囲むホルダ部２５が設けられており、該ホルダ部２５の一端側がプロジェクション溶接等の手段によりヘッダー１６に固定されている。ホルダ部２５の他端側は第１の光学ブロック３の収容ケース１１の端部に固定されている。
【００５０】
第２実施形態例の上記以外の構成は第１実施形態例と同様に構成されており、第２実施形態例も上記第１実施形態例と同様の効果を奏することができる。
【００５１】
なお、本考案は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施形態例では、上記実施形態例では、光ファイバ挿入溝９は断面がＶ字形のＶ字形溝としたが、光ファイバ挿入溝９は例えば断面がＵ字形状の溝としてもよい。
【００５２】
また、基板７は、ステンレスやチタン、ガラス、シリコン等により形成してもよく、使用環境条件が緩い家庭用機器に適用する場合には、樹脂により形成してもよい。
【００５３】
さらに、上記各実施形態例では、第１、第２の光ファイバ９ａ，９ｂの角度θを１６度に形成したが、角度θは１６度に限定されるものでなく適宜設定されるものである。
【００５４】
さらに、波長選択透過フィルタ５が透過する第１設定波長および波長選択透過フィルタ５が反射する第２設定波長や第３設定波長は特に限定されるものでなく、光モジュールの仕様等に応じて適宜設定されるものである。
【００５５】
【考案の効果】
本考案によれば、受光素子を、ハーメチックシールを施されたキャン型パッケージに収容して第２の光学ブロックを形成し、第１の光学ブロックの基板に設けられた波長選択透過フィルタと光結合状態として第１と第２の光学ブロックを結合固定しているので、製造が容易であり、簡単な構成で、たとえ湿度が高い環境におかれても雑音の少ない良好な品質の電気信号を得られる、安価な光モジュールを実現することができる。
【００５６】
また、本考案において、キャン型パッケージは受光素子を搭載固定するヘッダーと、前記受光素子を覆う態様で前記ヘッダーに固定されたキャップ部とを有し、第１の光学ブロックの収容ケースの先端が波長選択透過フィルタより先方に突き出し、該突き出し部の先端が前記キャン型パッケージのヘッダーに固定されている構成によれば、ヘーダーをキャップ部と第１の光学ブロックの取り付け基台として兼用できる。
【００５７】
また、本考案において、キャン型パッケージは受光素子を搭載固定するヘッダーと、前記受光素子を覆う態様で前記ヘッダーに固定されたキャップ部とを有し、該キャップ部の外周側にはキャップ部を囲むホルダ部が設けられて該ホルダ部の一端側が前記ヘッダーに固定されており、前記ホルダ部の他端側は第１の光学ブロックの収容ケースの端部に固定されている構成によれば、ホルダ部と第１の光学ブロックの収容ケースとの固定により、容易に光モジュールを製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案に係る光モジュールの第１実施形態例を示す要部構成図である。
【図２】第１実施形態例の光モジュールを分解状態で示す説明図である。
【図３】第１実施形態例の第２の光学ブロックを模式的に示す説明図である。
【図４】本考案に係る光モジュールの第２実施形態例を断面図（ａ）と分解断面図（ｂ）により示す要部構成図である。
【図５】以前に提案された光モジュールの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１ａ 第１の光ファイバ
１ｂ 第２の光ファイバ
２ 受光素子
３ 第１の光学ブロック
４ 第２の光学ブロック
５ 波長選択透過フィルタ
６ キャン型パッケージ
７ 基板
８ レンズ
９ａ 第１の光ファイバ挿入溝
９ｂ 第２の光ファイバ挿入溝
１０ 突き出し部
１１ 収容ケース
１６ ヘッダー
１７ キャップ部
２５ ホルダ部[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applied to optical communication. For example, in wavelength division multiplexing transmission, an optical signal that separates necessary optical signals from optical signals of a plurality of different wavelengths assigned to video signals, Internet signals, audio signals, and the like. It is about modules.
[0002]
[Background Art]
2. Description of the Related Art In recent years, optical communication has been performed by using a fiber optic network to transmit tens of channels of CATV video signals from a station to a subscriber, and to exchange bidirectional signals for the Internet and data transmission. ing. Generally, a signal transmitted from the station to the subscriber is called a down signal, and a signal transmitted from the subscriber to the station is called an up signal.
[0003]
In the optical communication as described above, light having different set wavelengths is used for each signal. For example, one wavelength [lambda] 1 in the range of 1.55 to 1.56 [mu] m is used for the video signal, and one wavelength [lambda] 2 in the range of 1.48 to 1.50 [mu] m is added to the downstream signal from the station side to the subscriber. One wavelength λ3 having a wavelength in the range of 1.26 to 1.36 μm is used for an upstream signal from a user to the station side.
[0004]
Normally, in such a system, wavelength division multiplexing transmission (wavelength division multiplexing communication) using a single optical fiber as an optical transmission line is performed in order to reduce network costs such as installation and downsizing of parts and devices. .
[0005]
In such a communication system, since a single fiber is used as a transmission medium, three wavelengths (λ1, λ2, λ3) to be transmitted are multiplexed and demultiplexed on the station side and the subscriber side, respectively. .
[0006]
That is, on the station side, a single fiber is used by the transmission / reception device of the headend device or the optical router device to combine the optical signals of the wavelengths λ1 and λ2 and send them to the subscriber side as downlink signals. At the same time, the upstream signal from the subscriber, that is, the optical signal of wavelength λ3 is demultiplexed and received by a light receiving element such as a PIN photodiode to obtain an electric signal.
[0007]
On the subscriber side such as a home or office, an optical subscriber terminal device provided at the subscriber's home separates optical signals of wavelengths λ1 and λ2 using an optical module, and these wavelengths λ1, λ2 Are received by a light receiving element such as a PIN photodiode to obtain an electric signal and transmit an optical signal of wavelength λ3 to the station side.
[0008]
As a result of examining prior art document information on the optical module, no prior art document has been found at present.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the optical module provided in the optical subscriber terminal device at the subscriber premises as described above is required to be an optical module that is easy to manufacture and inexpensive, as well as having an accurate wavelength separation operation. Nevertheless, the conventionally proposed optical module has a collimator, for example, so that the optical axis adjustment is not easy, the assembly processing time is long, and the optical module is expensive.
[0010]
Therefore, an optical module that is easy to manufacture, inexpensive, and has an accurate wavelength separation operation has been proposed in Japanese Patent Application No. 2002-149470. This proposal has not yet been made public.
[0011]
As shown in FIG. 5, this proposed optical module transmits a light of a first set wavelength (for example, λ1) to a substrate 7 made of glass or the like and transmits a second set wavelength (for example, λ2) different from the first set wavelength. ) And a wavelength-selective transmission filter 5 that reflects light of a third set wavelength (for example, λ3), and a light-receiving element 2 that receives light of the first set wavelength that passes through the wavelength-selective transmission filter 5. . The light receiving element 2 is provided on the recess 13 of the substrate 7, and reference numeral 20 denotes an electric signal output terminal connected to the light receiving element 2.
[0012]
A first optical fiber insertion groove 9a and a second optical fiber insertion groove 9b are formed on the substrate 7 in a direction crossing the light incident surface of the wavelength selective transmission filter 5. These first and second optical fiber insertion grooves 9a and 9b are formed, for example, by V-shaped grooves having a V-shaped cross section, and are formed in an oblique direction in which the distance between them becomes narrower as approaching the wavelength selective transmission filter 5. ing.
[0013]
The first optical fiber 1a for guiding the light of the first set wavelength and the second set wavelength to the wavelength selective transmission filter 5 is inserted and fixed in the first optical fiber insertion groove 9a, and the second optical fiber insertion groove is provided. A second optical fiber 1b that receives and propagates light of the second set wavelength reflected by the wavelength selective transmission filter 5 is inserted and fixed to 9b. The first and second second optical fibers 1a and 1b are formed by a lens-equipped optical fiber (single mode optical fiber) having a lens system 8 formed at least at the end facing the wavelength selective transmission filter 5. Have been.
[0014]
In this proposal, the second optical fiber 1b guides the light of the third setting wavelength to the wavelength selective transmission filter 5, and the first optical fiber 1a transmits the light of the third setting wavelength reflected by the wavelength selective transmission filter 5. It also has the function of receiving and propagating light.
[0015]
This optical module can be applied, for example, to a device that separates and receives a video signal on the subscriber side. In this case, the first optical fiber 1a is connected to an optical fiber for optical transmission. The optical signal of the first set wavelength λ1 and the optical signal of the second set wavelength λ2 sent from the station side are incident on the first optical fiber 1a.
[0016]
The optical signal of the first set wavelength λ1 is converted into substantially parallel light by the action of the lens system 8 of the first optical fiber 1a, enters the wavelength selective transmission filter 5, most of which is transmitted, and And is converted into an electric signal.
[0017]
On the other hand, the light of the second set wavelength λ2 that has entered the first optical fiber 1a becomes substantially parallel light and enters the wavelength selective transmission filter 5 by the action of the lens system 8 of the first optical fiber 1a. , Most of which reflect. This reflected light enters the second optical fiber 1b, and further enters the single-mode fiber core by the action of the lens system 8 of the second optical fiber 1b, and is directed toward the digital transmission / reception device at the subscriber's home. Is emitted.
[0018]
Also, when light of the third set wavelength λ3 is incident from the second optical fiber 1b, this light is reflected by the wavelength selective transmission filter 5, and transmitted to the station through the first optical fiber 1b.
[0019]
By the way, in this proposal, the description of the case of the optical module is not shown in detail, but when the light receiving element 2 is directly exposed to a humid environment, signal quality such as an increase in noise due to an increase in dark current is given. Will be degraded. Therefore, it is conceivable to hermetically seal the light receiving element 2 and its periphery so as to obtain an electrical signal of good quality with little noise even in a high humidity environment.
[0020]
However, providing this hermetic sealing structure complicates the manufacturing of the optical module, which increases the manufacturing time and leads to an increase in cost. There is a demand for the development of an optical module that can improve the performance.
[0021]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an electric signal of good quality which is easy to manufacture and inexpensive, and has little noise even in a humid environment. To provide an optical module that can obtain the above.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is a means for solving the problem with the following configuration. That is, in the first invention, a substrate is provided with a wavelength selective transmission filter that transmits light of a first set wavelength and reflects light of a second set wavelength different from the first set wavelength. The first optical fiber insertion groove and the second optical fiber insertion groove are formed in an oblique direction in which a distance between the first optical fiber insertion groove and the second optical fiber insertion groove becomes smaller as approaching the wavelength selective transmission filter in a direction intersecting with the light incident surface of the selective transmission filter, A first optical fiber for guiding the light of the first set wavelength and the second set wavelength to the wavelength selective transmission filter is inserted and fixed in the first optical fiber insertion groove, and is inserted in the second optical fiber insertion groove. A second optical fiber that receives and propagates light of a second set wavelength reflected by the wavelength selective transmission filter is inserted and fixed, and the second optical fiber and the first optical fiber are at least the wavelength selective transmission filter. filter The substrate, the wavelength selective transmission filter, and the first and second optical fibers are formed in an optical fiber having a lens system formed at the opposite end, and a first optical block is formed. A second optical block is formed by housing a light receiving element for receiving the light of the first set wavelength transmitted through the wavelength selective transmission filter in a hermetic sealed can type package, and forming the second optical block and the first optical block. The optical block is fixedly coupled to the optical block in an optically coupled state.
[0023]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the can-type package has a header for mounting and fixing a light receiving element, and a cap portion fixed to the header so as to cover the light receiving element. In addition, the means for solving the problem has a configuration in which the tip of the housing case of the first optical block protrudes beyond the wavelength selective transmission filter, and the tip of the protruding portion is fixed to the header of the can-type package.
[0024]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the can-type package includes a header for mounting and fixing a light receiving element, and a cap portion fixed to the header so as to cover the light receiving element. A holder surrounding the cap is provided on the outer periphery of the cap, and one end of the holder is fixed to the header, and the other end of the holder is a housing case for the first optical block. Is a means for solving the problem with a configuration fixed to the end of the.
[0025]
[Embodiment of the invention]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to the same parts as those described above, and the repeated description thereof will be omitted or simplified.
[0026]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a first embodiment of the optical module according to the present invention, and FIG. 2A is a schematic exploded sectional view of the optical module. . This optical module includes a first optical block 3 and a second optical block 4.
[0027]
The first optical block 3 includes a substrate 7 on which a wavelength selective transmission filter 5 and first and second optical fibers 1a and 1b are disposed, and the substrate 7, the wavelength selective transmission filter 5, and the first and second lights. The fibers 1 a and 1 b are formed by being housed in a cylindrical housing case 11. FIG. 2B is a view of the first optical block 3 as viewed from the wavelength selective transmission filter 5 side. As shown in this figure, the substrate 7 is fixed to the housing case 11 with an adhesive 26.
[0028]
The wavelength selective transmission filter 5 transmits light of the first set wavelength λ1 (for example, one wavelength within the wavelength of 1.55 to 1.56) and transmits the light of the second set wavelength λ2 (for example, wavelength 1. This is a filter that reflects light of one wavelength (48 to 1.50 μm) and has a dielectric multilayer film formed on one surface of an optical glass plate. As shown in FIGS. 1 and 2, the wavelength selective transmission filter 5 is fixed to the recess 13 of the substrate 7 by an adhesive (not shown).
[0029]
The wavelength selective transmission filter 5 applied to the present embodiment is the same as the wavelength selective transmission filter 5 applied to the optical module shown in FIG. (One wavelength within 1.36 μm) is also reflected.
[0030]
The configuration of the first and second optical fibers 1a and 1b is the same as that of the optical module shown in FIG. 5, and the lens system 8 of the first and second optical fibers 1a and 1b is formed by a graded index optical fiber. ing. In other words, each of the first and second optical fibers 1a and 1b is a single-mode optical fiber end by means of a graded index fiber having a set length as a lens system 8 by means of fusion or the like. The length of the graded index fiber is determined such that the light emitted from the first and second optical fibers 1a and 1b is substantially parallel light.
[0031]
The arrangement of the first and second optical fibers 1a and 1b on the substrate 7 is also the same as that of the optical module shown in FIG. 5, and the first and second optical fibers 1a and 1b are respectively the first and second optical fibers 1a and 1b. First, they are inserted into the second optical fiber insertion grooves 9a, 9b and fixed by means such as an adhesive. The first and second optical fibers 9a and 9b form an angle θ of 16 degrees with each other, and the distal end surface of the lens system 8 of the first and second optical fibers 1a and 1b is connected to the step 14 of the glass substrate 7. It is substantially coplanar with the end face and forms an 8 ° inclined end face with respect to the axis of the optical fiber.
[0032]
The first and second optical fibers 1a and 1b are formed by fusion splicing a graded index fiber cut in advance into a single mode optical fiber, and the first and second optical fibers 1a and 1b are formed. 1b is aligned in the groove of the glass substrate with the connection portions of the graded index fiber (lens system 8) and the single mode optical fiber aligned and fixed by means of an adhesive or the like. Is ground to form a mirror-finished end face, together with the glass substrate 7 so that the set length becomes the set length.
[0033]
As shown in FIGS. 1 and 2A, the housing case 11 is provided with a silicone rubber cushion 12 at an end opposite to the side where the wavelength selective transmission filter 5 is provided. The first and second optical fibers 1a and 1b are guided to the optical fiber insertion grooves 9a and 9b of the substrate 7 through the cushion 12.
[0034]
In the present embodiment, since the light receiving element 2 is hermetically sealed, the airtightness of the entire module is not necessarily required, and a dustproof level may be used. Therefore, since strict airtightness such as a hermetic seal is not required for the optical fiber draw-out portion from the housing case 11, a simple configuration in which the housing case 11 is formed in a cylindrical shape and the cushion 12 is provided can be applied, and the cost is reduced. Thus, a highly reliable optical module can be realized.
[0035]
Further, the second optical block 4 includes a light receiving element 2 for receiving light of a first set wavelength transmitted through the wavelength selective transmission filter 5, and the light receiving element 2 is hermetically sealed (air blocking seal). ) Is accommodated in the can type package 6.
[0036]
As shown in FIGS. 1 to 3, the can type package 6 has a header 16 for mounting and fixing the light receiving element 2, and a cap portion 17 fixed to the header 16 so as to cover the light receiving element 2. . The header 16 is made of metal such as Kovar or iron, the surface of which is plated with gold, and the light receiving element 2 is fixed to the element fixing portion 24 of the header 16.
[0037]
Terminal insertion holes 18 are formed in the header 16 on both sides of the element fixing portion 24, and the signal output terminals 20 of the light receiving element 2 are inserted into the terminal insertion holes 18. Have been. The signal output terminal 20 is a terminal for taking out the electric signal output of the light receiving element 2 to the outside.
[0038]
The side surface of the cap 17 is made of a metal such as Kovar or iron whose surface is plated with gold, and a glass window 21 is formed on the upper surface of the cap 17. The glass window 21 is configured to guide the light of the first set wavelength transmitted through the wavelength selective transmission filter 5 of the first optical block 3 to the light receiving element 2, and is fixed to the side surface of the cap portion 17 with low melting glass. And an airtight seal is applied.
[0039]
After the light receiving element 2 is fixed on the header 16 by means such as soldering, its electrode and the signal output terminal 20 are connected by bonding. Thereafter, the header 16 and the cap portion 17 are hermetically sealed by projection welding at the welding portion 22 to form the second optical block 4.
[0040]
Note that, as in the second optical block 4, a light-receiving module, such as a TO-46 type or a TO-56 type, in which an element chip such as the light-receiving element 2 is housed in a metal can-type package has a Since it is widely used in fields other than optical communication, for example, for semiconductor lasers and light receiving elements in optical disk pickups, it is very inexpensive despite strict airtight seals.
[0041]
As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, the tip of the housing case 11 of the first optical block 3 protrudes forward from the wavelength selective transmission filter 5, and the tip of the protruding portion 10 is can-shaped. The package 6 is fixed to the header 16.
[0042]
In the present embodiment, when the first optical block 3 and the second optical block 4 are combined, the light of the first set wavelength transmitted through the wavelength selective transmission filter 5 of the first optical block 3 is the second optical block. Centering while changing the relative position between the first optical block 3 and the second optical block 4 in, for example, the X and Y directions in the figure so that the light enters the photosensitive portion of the light receiving element 2 of the optical block 4 of FIG. By fixing the first optical block 3 and the second optical block 4, the first optical block 3 and the second optical block 4 are welded and fixed by YAG laser in an optically coupled state. Since the light traveling toward the light receiving element 2 is substantially parallel light, it is not necessary to adjust the position of the optical fiber in the optical axis direction (Z direction).
[0043]
By this alignment, the second optical block 4 and the first optical block 3 are optically coupled and fixed.
[0044]
The present embodiment is configured as described above, and performs the same operation as the proposed optical module shown in FIG. 5, so that it can be applied to, for example, a device that separates and receives a video signal on the subscriber side. Can be.
[0045]
Further, according to the present embodiment, the light receiving element 2 is housed in the hermetic-sealed can type package 6 to form the second optical block 4, which is provided on the substrate 7 of the first optical block 3. Since the wavelength selective transmission filter 5 and the light receiving element 2 are optically coupled to each other and the first and second optical blocks 3 and 4 are coupled and fixed, the manufacturing is easy, the configuration is simple, and the humidity is high. An inexpensive optical module that can obtain a good quality electrical signal with little noise even in an environment can be realized.
[0046]
Further, according to this embodiment, the tip of the housing case 11 of the first optical block 3 projects forward from the wavelength selective transmission filter 5, and the tip of the projection 10 is fixed to the header 16 of the can-type package 6. Therefore, the header 16 can be used also as a mounting base for the cap portion 17 and the first optical block 3.
[0047]
Furthermore, according to this embodiment, since the storage case 11 is formed in a cylindrical shape, the wavelength selective transmission filter 5 is covered and protected by the storage case 11 without being exposed, and the wavelength selective transmission filter 5 is transported or the like. An effect of protecting the external force such as not damaging the filter 5 can be obtained.
[0048]
Further, according to the present embodiment, as described above, the housing case 11 is formed in a cylindrical shape, so that the combined body of the first and second optical blocks 3 and 4 is mounted on a circuit board or the like. It can be easily handled as one optical component, and other elements such as the wavelength selective transmission filter 5 can be easily packaged simply by attaching the header 16 of the light receiving element 2 to the circuit board.
[0049]
Next, a second embodiment of the optical module according to the present invention will be described. In the second embodiment, the second optical block 4 is provided with a holder 25 surrounding the cap 17 on the outer peripheral side of the cap 17 of the can-type package 6, and one end of the holder 25 is projection-welded. It is fixed to the header 16 by such means. The other end of the holder 25 is fixed to an end of the housing case 11 of the first optical block 3.
[0050]
The other configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the second embodiment can also provide the same effects as those of the first embodiment.
[0051]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can adopt various embodiments. For example, in the above embodiment, in the above embodiment, the optical fiber insertion groove 9 is a V-shaped groove having a V-shaped cross section, but the optical fiber insertion groove 9 may be, for example, a groove having a U-shaped cross section.
[0052]
Further, the substrate 7 may be formed of stainless steel, titanium, glass, silicon, or the like, or may be formed of a resin when applied to household equipment having a mild use environment.
[0053]
Furthermore, in each of the above embodiments, the angle θ of the first and second optical fibers 9a and 9b is formed at 16 degrees, but the angle θ is not limited to 16 degrees and may be set as appropriate. .
[0054]
Furthermore, the first setting wavelength transmitted by the wavelength selective transmission filter 5 and the second setting wavelength and the third setting wavelength reflected by the wavelength selective transmission filter 5 are not particularly limited, and may be appropriately determined according to the specifications of the optical module. It is set.
[0055]
[Effect of the invention]
According to the invention, the light receiving element is housed in a can-type package provided with a hermetic seal to form a second optical block, and is optically coupled to a wavelength selective transmission filter provided on a substrate of the first optical block. Since the first and second optical blocks are connected and fixed in a state, the manufacture is easy, and a simple configuration can obtain an electrical signal of good quality with little noise even in a humid environment. And an inexpensive optical module can be realized.
[0056]
In the present invention, the can-type package has a header for mounting and fixing the light receiving element, and a cap fixed to the header so as to cover the light receiving element. According to the configuration in which the protruding portion protrudes beyond the wavelength selective transmission filter and the tip of the protruding portion is fixed to the header of the can-type package, the header can be used also as a mounting base for the cap portion and the first optical block.
[0057]
Further, in the present invention, the can-type package has a header for mounting and fixing the light receiving element, and a cap fixed to the header so as to cover the light receiving element, and a cap on the outer peripheral side of the cap. According to a configuration in which a surrounding holder portion is provided, one end side of the holder portion is fixed to the header, and the other end side of the holder portion is fixed to an end portion of a housing case of the first optical block. The optical module can be easily manufactured by fixing the holder portion and the housing case of the first optical block.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a main part configuration diagram showing a first embodiment of an optical module according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing the optical module of the first embodiment in an exploded state.
FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing a second optical block of the first embodiment.
FIG. 4 is a main part configuration diagram showing a second embodiment of the optical module according to the present invention by a sectional view (a) and an exploded sectional view (b).
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of an optical module proposed before.
[Explanation of symbols]
1a first optical fiber 1b second optical fiber 2 light receiving element 3 first optical block 4 second optical block 5 wavelength selective transmission filter 6 can type package 7 substrate 8 lens 9a first optical fiber insertion groove 9b 2 optical fiber insertion groove 10 projecting part 11 housing case 16 header 17 cap part 25 holder part
