JP4006249B2 - Optical transmission / reception module, mounting method therefor, and optical transmission / reception apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ファイバ伝送路に接続して、光信号を送受信する光送受信モジュール(光加入者線終端装置)及びその実装方法、並びに光送受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
光伝送システムにおいて、1本の光ファイバを用いて双方向伝送を行う場合には、発光素子から出射される送信光を光ファイバに結合し、また、その光ファイバから出射される受信光を受光素子へ結合する必要があるが、その結合方法に関して、様々な方法が提案されている。
【0003】
図16は特開2000−180671号公報に開示された従来の光信号伝送系における光送受信モジュールの概略構成図である。同図において、光ファイバ42を内蔵するフェルール41の先端面の光軸上に、第1の波長λ1の光を光軸方向に通過させ、かつ第2の波長λ2の光を光軸と垂直方向に反射させるプリズム形の波長合分波カプラ43を固定するとともに、前記光軸方向及び光軸と垂直方向にそれぞれ発光素子22、受光素子31を配置し、これらを単一のケース部材11で固定支持しており、また、波長合分波カプラ43と発光素子22、受光素子31との間の各光軸上にそれぞれ単一のレンズ13、33が配置されている。発光素子22からの波長λ1の送信光は波長合分波カプラ43をそのまま光軸方向に通過して光ファイバ42に送信される。一方、光ファイバ42からの波長λ2の受信光は波長合分波カプラ43で光軸と垂直方向に反射され、受光素子31で受信される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の光送受信モジュールにおいては、発光素子22と光ファイバ42とを高精度で光結合させるため、及び、受光素子31と光ファイバ42とを高精度で光結合させるために、2つのレンズ13、33やフェルール41を微調整する必要があり、調整箇所が多いことに加えて、発光素子22及び受光素子31をそれぞれ円筒型のパッケージに実装して、ケース部材11で固定するため、モジュールの小型化が困難であった。
【0005】
本発明は、上記従来装置の課題を解決するためになされたもので、発光素子及び受光素子と光ファイバとの光学結合が、1個の集光レンズを用いた1回の調整(アライメント)のみで実現でき、また小型化が容易な光送受信モジュール及びその実装方法、並びに光送受信装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、光ファイバで双方向に伝送される光を、光ファイバの一端部にて送受信するに当たり、光の進行経路に沿って基部から突出する第1の突起部及び第2の突起部が形成され、第1の突起部は光の進行経路となる切欠きを有し、第2の突起部は第1の平面を有し、さらに、第1の突起部は切欠きの底部に第2の平面、及び第2の突起部と対向する側に第1の斜面を有する立体回路基板と、第1の平面上に実装された送信用の発光素子と、第2の平面上に実装された受信用の受光素子と、第1の斜面上に装着された光学膜部材と、光ファイバと立体回路基板との間の光の進行経路に設けられた集光レンズとを備えたものである。
上記構成により、発光素子、受光素子、光学膜部材を1つの立体回路基板上に集積化することにより小型化できるとともに、発光素子、受光素子と光ファイバとの光学的結合が、1つの集光レンズを用いた1回の調整(アライメント)のみで実現できる。
【0007】
請求項2に係る発明は、光学膜部材としてハーフミラーを用い、発光素子から出射した光がハーフミラーを一定の割合で通過し、集光レンズで集光されて光ファイバに入射し、光ファイバから出射した光が集光レンズで集光され、ハーフミラーで一定の割合で反射して受光素子に入射するようにしたものである。
このように構成したことにより、同一波長での時間多重通信用送受信モジュールに適用することができる。
【0008】
請求項3に係る発明は、光ファイバが互いに波長の異なる光を双方向に伝送するとき、光学膜部材として、光ファイバより出射され、集光レンズで集光された受信光を全反射して受光素子に入射させ、発光素子から出射する送信光を全透過して集光レンズで集光して光ファイバに入射させる波長フィルタを用いたものである。
このように構成したことにより、発光素子の出射光及び受光素子の入射光の損失を低減でき、送信波長と受信波長が異なるため、同時に送受信できる波長多重通信用送受信モジュールに適用することができる。
【0009】
請求項4に係る発明は、受光素子の周囲を光学的に他から遮断する額縁状の突起を設け、受信光のみを透過する波長フィルタによって、突起の開放端を覆ったものである。
このように構成したことにより、発光素子の出射光の受光素子へのもれこみを遮断でき、光クロストークを改善することができる。
【0010】
請求項5に係る発明は、受信光の波長、すなわち、受信波長帯域に対して高い光感度をもち、送信光の波長に対して低い受光感度をもつ受光素子を用いたものである。
このように構成したことにより、発光素子の出射光に対する受光素子の受光感度を抑えることができ、光クロストークを改善することができる。
【0011】
請求項6に係る発明は、送信光を出射する発光素子の後背部の第1の平面上に、発光素子の後方出射光の受光を可能に実装された出力モニタ用受光素子を備えたものである。
このように構成したことにより、出力モニタ機能を備えた光送受信モジュールをより一層小型化することができる。
【0012】
請求項7に係る発明は、立体回路基板が、第2の突起部よりも光ファイバから遠い側に形成された第3の突起部を備え、この第3の突起部は発光素子に対向して第1の平面に対して所定の角度だけ傾斜した斜面を有し、この斜面上に発光素子の後方出射光の受光を可能に実装された出力モニタ用受光素子を備えたものである。
このように構成したことにより、発光素子の後方出射光が出力モニタ用受光素子の端面で反射して発光素子に戻るのを防ぐことができる。
【0013】
請求項8に係る発明は、立体回路基板が、第2の突起部の後背部に第3の突起部を備え、この第3の突起部は光の進行経路よりも所定の寸法だけ高く形成され、第1の平面とほぼ平行な第3の平面と、第3の突起部の発光素子の後方出射光が照射される中央部が切欠かれ、その切欠きの底部に第1の平面に対して鈍角に傾斜し、かつ、反射面が形成された第3の斜面とを有し、第3の平面上に、発光素子の後方出射光が第3の斜面の反射面で反射された光の受光を可能に実装された出力モニタ用受光素子を備えたものである。
このように構成したことにより、発光素子、受光素子、出力モニタ用受光素子の実装方向が同一であるため、実装を簡略化できる。
【0014】
請求項9に係る発明は、立体回路基板が、第2の突起部よりも光ファイバから遠い側に形成され、第1の平面とほぼ平行で、かつ、第1の平面よりも所定の寸法だけ低く形成された第4の平面と、第4の平面よりも光ファイバから遠い側に形成され、発光素子に対向して第1の平面に対して鋭角に傾斜した反射面を有する壁部とを備え、第4の平面上に、発光素子の後方出射光が反射面で反射された光の受光を可能に出力モニタ用受光素子を実装したものである。
このように構成したことにより、発光素子、受光素子、出力モニタ用受光素子の実装方向が同一で、かつ2つの受光素子の受光面の方向も同じであることより、実装を共通化、簡略化することができる。
【0015】
請求項10に係る発明は、立体回路基板が、発光素子よりも光ファイバから遠い側に形成され、発光素子の後方出射光を通過させる開口を有する壁部を備え、壁部の後背面に、開口を通過する後方出射光の受光を可能に出力モニタ用受光素子を実装したものである。
このように構成したことにより、発光素子と出力モニタ用受光素子の距離を短くすることができ、モジュール全体を小型化することができる。
【0016】
請求項11に係る発明は、光ファイバで双方向に伝送される光を、前記光ファイバの一端部にて送受信するに当たり、送受信する光の進行経路に沿ってそれぞれ基部から突出し、光ファイバに近い側に第1の突起部が、光ファイバから遠い側に第2の突起部が形成され、かつ、脚部及び腕部で構成された逆「L」字形をなし、腕部を光ファイバ側に向けて第2の突起部の後方端部に脚部が結合された金属基板を付帯し、金属基板の腕部は第1及び第2の突起部間に光の進行経路よりも所定の寸法だけ高く形成された第1の平面を有し、第1の突起部は光の進行経路となる切欠きを有し、かつ、切欠きの底部に第1の平面にほぼ平行で、かつ、第1の平面よりも低く形成された第2の平面、及び第2の突起部と対向する側に第2の平面に対して鋭角の角度を持った第1の斜面を有する立体回路基板と、
第1の平面下に、光の進行経路に実装された送信用の発光素子と、第2の平面上に実装された受信用の受光素子と、第1の斜面上に装着された光学膜部材と、光ファイバと立体回路基板との間の光の進行経路に設けられる集光レンズと、第2の突起部に実装され、発光素子の後方出射光の受光を可能に実装された出力モニタ用受光素子とを備えたものである。
このように構成したことにより、発光素子の放熱を効率よく行い、また発光素子、受光素子の配線間の電気的なクロストークを低減させることができる。
【0017】
請求項12に係る発明は、集光レンズを立体回路基板の光ファイバ側の端面に固着したものである。
このように構成したことにより、集光レンズの支持具が不要で、構成を簡略化することができる。
【0018】
請求項13に係る発明は、発光素子、受光素子、光学膜部材及び出力モニタ用受光素子のうち、少なくとも発光素子、受光素子、光学膜部材を実装した立体回路基板をパッケージで覆い、パッケージの光ファイバ側の開口窓に集光レンズを設けたものである。
このように構成したことにより、封止をするパッケージが集光レンズの固定具の機能を兼ね備えることができる。
【0019】
請求項14に係る発明は、上述した光送受信モジュールを実装するに当たり、立体回路基板に、発光素子、受光素子及び出力モニタ用受光素子のうち、少なくとも発光素子及び受光素子を実装して電気的接続を行う第1の工程と、光学膜部材及び集光レンズを実装する第2の工程と、発光素子を発光させ、光ファイバへの結合効率が最もよくなるように光ファイバの位置を微調整して固定する第3の工程とを順を追って行うものである。
上記の方法を採用したことにより、発光素子、受光素子の光ファイバへの結合をレンズ、光ファイバ間の光学的調整のみで実現できる。
【0020】
請求項15に係る発明は、上述したいずれか一つの光送受信モジュールを1個又は複数個備えた光送受信装置である。
このように構成したことにより、光送受信装置を小型化でき、また、光送受信モジュールを集積化した多ポート光送受信装置を実現することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す好適な実施の形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明に係る光送受信モジュールの第1の実施の形態の側面図であり、図2はこの実施の形態を構成する光送受信用の半導体素子が実装された立体回路基板の斜視図であり、図3はこの立体回路基板に光学膜部材としてのハーフミラーを実装した平面図である。
【0022】
ここで、立体回路基板101Aは金型成形した樹脂などの非金属基板で構成され、略平坦な底面を有する基部101aに対して部分的に突出した第1の突起部101bと第2の突起部101cとが形成されている。このうち、第2の突起部101cの頂部の平面、すなわち、第1の平面102上に送信用の発光素子(LD)103が実装されており、この発光素子103の光出射側に形成された第1の突起部101bは、発光素子103の光軸に対して鋭角を持って上向きに傾斜し、かつ、発光素子103に対向して形成された第1の斜面104を有し、この第1の斜面104上に光学膜部材としてのハーフミラー(WDM)105が実装されている。
【0023】
また、第1の斜面104が形成された第1の突起部101bは、幅方向の中央部が切り欠かれており、その切欠部104aの底部に、第1の平面102よりも低い位置で、かつ、第1の平面102と、ほぼ平行な第2の平面106(第1の斜面104とは鋭角をなす)が形成され、その平面106上に受信用の受光素子(PD)107が実装されている。したがって、発光素子103の出射光の一部はハーフミラー105を透過して進むことができ、その先方に集光レンズ108と光ファイバ109とが順に配置されている。
【0024】
上記のように構成された光送受信モジュールの実装手順について以下に説明する。
立体回路基板101に発光素子103及び受光素子107を、それぞれの送受信光がハーフミラーを透過し反射して光ファイバに結合できるように位置合わせして、それぞれ第1の平面102及び第2の平面106上に実装し、その後に電気的接続をして受、給電できる状態にする。次にハーフミラー105を第1の斜面104上に実装し、さらに、集光レンズ108を立体回路基板101に対して固定された図示省略の保持具に実装する。最後に光ファイバ109を図示省略の微調整が可能な保持具に実装して発光素子103及び受光素子107との光学的結合が図られる。
【0025】
この光学的結合について詳細に説明すると、まず、発光素子103を発光させ、光ファイバ109の出射光をモニタしておき、立体回路基板101に対する光ファイバの位置を微調整しつつ、光ファイバ109の出力が最も大きくなるところで固定する。ここで、発光素子103及び受光素子107の光軸が交差する位置を通り、発光素子、受光素子がハーフミラーの面に対して対称となる様に実装されるため、受光素子107と光ファイバ109との光学的結合も同時に実現できる。
以上に述べた実装方法は、以下に説明する他の実施の形態に対しても同様に適用できる。
【0026】
次に、この光送受信モジュールの動作について説明する。まず、発光素子103から出射した光はハーフミラー105を、ある一定の割合で透過し、残りの光が図面の上方へ反射する。ハーフミラー105を透過した光は集光レンズ108で集光され、光ファイバ109に結合して送信される。一方、伝送路を通して伝送されてきた受信光は集光レンズ108で集光され、ハーフミラー105で所定の割合で反射して受光素子107に入射し、残りの光は透過する。なお、送信と受信は時間的に分割されて、交互に行われる。
【0027】
以上のように、2つの突起部の一方の頂部に第1の平面102が形成され、この突起部に並設される他の突起部の内側に第1の斜面104が形成され、この第1の斜面104が形成された突起の幅方向の中央部が切り欠かれるとともに、そのその切り欠き部の底面が、第1の平面102に対してほぼ平行な第2の平面106となった立体回路基板101に、発光素子103、受光素子107及びハーフミラー105を所定の精度で位置決めして実装することにより、光送受信モジュールの集積化及び小型化が可能となり、また、光ファイバ109との結合も、発光素子103、集光レンズ108及び光ファイバ109の光軸調整を一回行うだけで、受光素子107と光ファイバ109との結合も同時に実現でき、これによって実装の手順が簡略化される。
【0028】
図4は本発明に係る光送受信モジュールの第2の実施の形態の構成を示す側面図であり、図中、図1から図3を用いて説明した第1の実施の形態と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この第2の実施の形態は、上記第1の実施の形態を構成するハーフミラー105の代わりに、光学膜部材として第1の波長フィルタ110を実装した点が異なり、これ以外は第1の実施の形態と全く同様に構成されている。この第2の実施の形態は、発光素子103が出射する光の送信波長と、受光素子107が受光する受信波長とが異なるシステムに適用されるもので、波長フィルタ110は送信波長を全透過させ、受信波長を全反射させる特性を有している。
【0029】
次に、図4に示した第2の実施の形態の動作について説明する。
まず、発光素子103から出射した光は波長フィルタ110を全透過する。透過した光は集光レンズ108で集光され、光ファイバ109に結合し、送信される。一方、伝送路を伝送されてきた受信光は集光レンズ108で集光され、波長フィルタ110で全反射して受光素子107に入射する。
以上のように波長フィルタを用い、送信波長と受信波長を互いに異ならせることにより、発光素子103の出射光及び受光素子107の入射光の損失を低減することができ、全2重である、波長多重通信用送受信モジュールに適用することができる。
【0030】
図5は本発明に係る光送受信モジュールの第3の実施の形態の構成を、部分的に断面を用いて示した側面図であり、図中、図4を用いて説明した第2の実施の形態と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この第2の実施の形態は、受光素子107が実装される立体回路基板101Bの第2の平面106上に、受光素子107の周囲を光学的に他から遮断する額縁状の突起111を設け、さらに、この突起111の開放端は受光素子の受光面とほぼ平行でありその開放端を覆うように第2の波長フィルタ112を実装した点が図4と構成を異にし、これ以外は図4と同一に構成されている。第2の波長フィルタ112は発光素子103から出射される波長の送信光を全反射し、図5では図示を省略した光ファイバ109から受信する波長の受信光を全透過させる特性を有している。
【0031】
この第3の実施の形態においては、第2の実施の形態と、ほぼ同じ送受信動作をするが、新たに設けられた第2の波長フィルタ112は発光素子103からの迷光を反射することによって、前記迷光が誤って受光素子107に入射するのを防ぎ、受光素子107には受信光のみが入射することとなる。
以上のように、受光素子107の周囲を光学的に他から遮断する額縁状の突起111を設け、この突起111の光入射面を第2の波長フィルタ112で覆うことにより、光クロストークを低減することができる。
【0032】
図6は本発明に係る光送受信モジュールの第4の実施の形態の構成を示す側面図であり、図中、図1から図3を用いて説明した第1の実施の形態と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この第4の実施の形態に係る立体回路基板101Cは、発光素子103が実装される第1の平面102上に、発光素子103が送信光を出射する方向とは反対側、すなわち、後方に出力モニタ用受光素子113を実装した点が第1の実施の形態と構成を異にし、これ以外は第1の実施の形態と同一に構成されている。この場合、出力モニタ用受光素子113は、発光素子103が送信光出射方向に限らず、後方にも出射することを利用したもので、ここでの出力モニタ用受光素子は側面からの受光が可能なものであり、後方からの出射光を出力モニタ用受光素子113で受光するものである。
【0033】
図6に示した第4の実施の形態の動作について、第1の実施の形態と構成の異なる部分について説明する。発光素子103は送信光出射方向に対して後方にも出射するが、この後方出射光を受光した出力モニタ用受光素子113の出力電流をモニタしておき、この出力電流が一定になるように、発光素子103のバイアス電流を制御することにより、出力光レベルを一定に制御することが可能になる。
以上のように、立体回路基板101C上に、送信用の発光素子103、受光素子107、及び、ハーフミラー105又は第1の波長フィルタ110の他に、出力モニタ用の受光素子113を実装することにより、光送受信モジュールをさらに集積化でき、実装を簡略化することができる。
【0034】
図7は本発明に係る光送受信モジュールの第5の実施の形態の構成を示す側面図であり、図中、図6を用いて説明した第4の実施の形態と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この第5の実施の形態に係る立体回路基板101Dは、発光素子103が送信光を放射する方向とは反対の後方にも、発光素子103に対向して図面の上向きに所定の角度だけ傾斜した第2の斜面114を有する第3の突起101dを備え、第2の斜面114に出力モニタ用の受光素子113を実装したものである。これによって、出力モニタ用受光素子113の受光面が発光素子103の後方出射光に対して傾斜することとなり、この点が第4の実施の形態と構成を異にしている。なお、出力モニタ用受光素子113は表面に受光面を有する標準的なものである。
【0035】
図7に示した第5の実施の形態は、図6に示した第4の実施の形態と同じ動作をするが、出力モニタ用の受光素子113の受光面に対して、発光素子103の後方出射光が斜めに入射するため、出力モニタ用受光素子113の受光面による反射光が発光素子103に入射することを防ぐことが出来る。
以上のように、発光素子を実装している面の後方に位置する第2の斜面114に出力モニタ用受光素子113を実装することにより、表面入射可能な標準的な受光素子を使用することができ、また出力モニタ用受光素子の受光面での反射光の発光素子103への影響を低減することができる。
【0036】
図8は本発明に係る光送受信モジュールの第6の実施の形態の構成を示す側面図であり、図9はこの実施の形態の斜視図である。各図中、図6に示した第4の実施の形態と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態を構成する立体回路基板101Eは、発光素子103の光信号出射方向に対してその後方部位に、その頂部が第1の平面102よりも高い突出部101eが形成され、この突出部101eの頂部に第1の平面102とほぼ平行な第3の平面115が形成され、さらに、突出部101eの幅方向中間部が切欠かれて、その底面に発光素子103に対向し、かつ、上向きに所定の角度の傾斜(第1の平面102に対して鈍角の角度)を持った第3の斜面116が形成されている。そして、第3の斜面116には反射面が形成され、第3の平面115上に、出力モニタ用受光素子113を実装した点が図6と構成を異にしている。したがって、発光素子103の後方出射光は第3の斜面116に形成された反射面で反射され、その反射光が出力モニタ用受光素子113の裏面より入射することとなる。
【0037】
このように構成することによって、発光素子103の後方出射光が第3の斜面116の反射面によって反射されて出力モニタ用受光素子113に入射するため、出力モニタ用受光素子113として、表面と裏面の両方から光入射できる標準的な受光素子を使用することができ、かつ、出力モニタ用受光素子113の実装方向が受光素子107と同一方向であるため、実装工程を簡略化することができる。
【0038】
図10は本発明に係る光送受信モジュールの第7の実施の形態の構成を示す側面図であり、図中、図6に示した第4の実施の形態と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態を構成する立体回路基板101Fは、発光素子103の光信号出射方向に対してその後方部位を窪ませてその底部に第1の平面102とほぼ平行な第4の平面117を形成し、さらに、窪みの後方に壁部118を図面の上方に延出させるとともに、発光素子103に対向する上部の壁面119を下方斜めに傾斜させてこの壁面119に反射面を形成したものである。そして、第4の平面117上に出力モニタ用受光素子113を実装し、発光素子103の後方出射光が壁面119で反射して出力モニタ用受光素子113に向かうように、壁面119の傾斜角度が決定されている。
【0039】
このように構成することによって、発光素子103の後方出射光を壁面119の反射膜で反射させて出力モニタ用受光素子113で受光することになり、これによって、出力モニタ用受光素子113として、表面から光入射できる標準的な受光素子を使用することができ、かつ、出力モニタ用受光素子113の実装方向が発光素子103及び受光素子107と同一方向であるため、実装工程を簡略化することができる。
【0040】
図11は本発明に係る光送受信モジュールの第8の実施の形態の構成を示す側面図であり、図中、図6に示した第4の実施の形態と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態を構成する立体回路基板101Gは、発光素子103の光信号出射方向に対してその後方部位に、図面の上方に突出する壁部118を設けるとともに、発光素子103に対向する部位に開口120が設けられている。そして、発光素子103に対向する側とは反対側、すなわち、開口120の外側に受光面を合わせて出力モニタ用受光素子113が実装されている。
【0041】
このように構成することによって、発光素子103の後方出射光が開口120を通して、出力モニタ用受光素子113の受光面に到達し、出力モニタ用受光素子113がこの後方出射光を受光することとなり、この結果、出力モニタ用受光素子113の実装スペースを少なくすることができるため、モジュールを小型化することができる。
【0042】
図12は本発明に係る光送受信モジュールの第9の実施の形態の構成を示す側面図であり、図中、図7に示した第5の実施の形態と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態を構成する立体回路基板101Hは、図7に示した立体回路基板101中、発光素子103を実装した突起部を除去し、その代わりに、脚部121a及び腕部121bで構成された逆「L」字形の金属基板121を付帯し、その脚部121aを立体回路基板本体の後方端部に結合し、その腕部121bを前方に向けて固定している。そして、金属基板121の腕部121bの先端部の底面にヒートシンク122を装着するとともに、このヒートシンク122の下面に発光素子103を実装した点が図7と構成上異なっている。なお、発光素子103は図7と同じ位置に実装されている。
【0043】
上記のように構成された第9の実施の形態における光信号の送受信及び後方出射光の受光については、図7に示した第5の実施の形態と全く同様であるので省略するが、この第9の実施の形態は金属基板121に、ヒートシンク122を介して、発光素子103を実装するので、発光素子103の放熱効率が高められ、これによって動作の信頼性を高めることができ、また、発光素子と受光素子の実装基板を別にすることで、発光素子、受光素子の配線間の電気的クロストークを低減できる。
【0044】
ちなみに、この実施の形態の実装手順を説明すると、以下のとおりである。まず、立体回路基板101に受光素子107及び出力モニタ用受光素子113を位置決めして実装し、その後に電気的接続をする。次に第1の波長フィルタ110を第1の斜面104に対し、平坦に実装する。一方、金属基板121に実装したヒートシンク122上に発光素子103を位置決めして実装し、電気的接続をして給電できる状態にする。その後に立体回路基板本体と金属基板121とを一体的に結合する。集光レンズ108や光ファイバ109の固定方法は第1の実施の形態と同じである。
【0045】
なお、図12に示した第9の実施の形態は、図7に示した第5の実施の形態を変形したが、上述した第4、第6から第8の各実施の形態を変形して、発光素子103を、ヒートシンク122を介して、金属基板121に実装する構成とすることにより、上述した場合と同様に、発光素子103の放熱効率が高められ、これによって動作の信頼性を高めることができ、また、発光素子と受光素子の実装基板を別にすることで、発光素子、受光素子の配線間の電気的クロストークを低減できるという効果も得られる。
【0046】
図13は本発明に係る光送受信モジュールの第10の実施の形態の構成を示す側面図であり、図中、図7に示した第5の実施の形態と同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。この実施の形態を構成する立体回路基板101Iは、発光素子103の出射光側の先端面123が底面に対して略垂直で、かつ、出射光の光軸に対しても垂直である。また、出射光側の突出部101bは、光軸を振り分けにして幅方向の中央部が切欠かれている。そして、先端面123の切欠きの中央部に、集光レンズ108の表面形状に合わせてこれを嵌め込む窪みが形成され、この窪みに集光レンズ108が接着剤にて固着されている。
このように、発光素子103の出射光側の先端面123に集光レンズ108を固着することにより、集光レンズ108の保持具を別個に設ける必要がなくなるため、構成の簡易化が実現される。
【0047】
なお、図13に示した第10の実施の形態は、図7に示した第5の実施の形態を変形したものであるが、立体回路基板の出射光側の寸法、又は、集光レンズ108の焦点距離を適切に選定することによって、他の実施の形態に係る立体回路基板の先端面に固着すれば上述した場合と同様な効果が得られる。
また、図13に示した第10の実施の形態では、接着剤を用いて立体回路基板101の先端面に集光レンズ108を固着したがこれ以外の方法で集光レンズ108を窪みに固着しても良い。
【0048】
図14は本発明に係る光送受信モジュールの第11の実施の形態の構成を、一部を破断して示した側面図である。これは、第1から第9の実施の形態において分離して示した集光レンズ108を一体的に組み立てたものである。ここで、図7に示した立体回路基板101を、入出力ピンを備えたパッケージ124内に収納格納し、耐湿性を高めるためにもこのパッケージ124により気密封止を行うが、発光素子103の出射方向に位置する、パッケージ124の開口窓に集光レンズ108を設置する。ただし、集光レンズ108の位置は第1の実施の形態と同様になるように、パッケージの高さをあらかじめ決めておく必要がある。
このように、立体回路基板を格納するパッケージの、発光素子の出射方向に位置する開口窓に集光レンズを設置することにより、気密封止用のパッケージを集光レンズの保持具としても機能させることができ、構成を簡略化することができる。
なお、パッケージ124内に他の実施の形態に係る立体回路基板を格納することができ、これによって上述した場合と同様な効果が得られる。
【0049】
図15は本発明に係る光送受信装置の一実施の形態の構成を示す透視図である。この実施の形態は第1から第11の実施の形態のいずれの光送受信モジュールをも用いることができるが、特に、図14に示した第11の実施の形態に係る光送受信モジュール125を用いた場合を示している。
ここで、光送受信モジュール125は光伝送装置のメイン樹脂基板126の上に1個又は複数個実装され、光送受信装置筐体127内に収容されている。筐体127の前面パネルには光入出力ポートの機能を持つ光ファイバコネクタプラグ128が取り付けられている。
【0050】
以上のように、立体回路基板を有する光送受信モジュールを光送受信装置筐体に収容することによって、光送受信装置を小型化することができ、また複数個実装することにより、多ポート光送受信装置を実現することができる。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、立体回路基板に発光素子、受光素子、光学膜部材、出力モニタ用受光素子及び集光レンズのうち、少なくとも、発光素子、受光素子及び光学膜部材を一体的に収納したので、発光素子及び受光素子と光ファイバとの光学結合が、1個の集光レンズを用いた1回の調整のみで実現でき、また小型化が容易になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光送受信モジュールの第1の実施の形態の側面図
【図2】図1に示した第1の実施の形態を構成する光送受信用の半導体素子が実装された立体回路基板の斜視図
【図3】図1に示した第1の実施の形態の立体回路基板に光学膜部材としてのハーフミラーを実装した平面図
【図4】本発明に係る光送受信モジュールの第2の実施の形態の構成を示す側面図
【図5】本発明に係る光送受信モジュールの第3の実施の形態の構成を、部分的に断面を用いて示した側面図
【図6】本発明に係る光送受信モジュールの第4の実施の形態の構成を示す側面図
【図7】本発明に係る光送受信モジュールの第5の実施の形態の構成を示す側面図
【図8】本発明に係る光送受信モジュールの第6の実施の形態の構成を示す側面図
【図9】図8に示した第6の実施の形態の斜視図
【図10】本発明に係る光送受信モジュールの第7の実施の形態の構成を示す側面図
【図11】本発明に係る光送受信モジュールの第8の実施の形態の構成を示す側面図
【図12】本発明に係る光送受信モジュールの第9の実施の形態の構成を示す側面図
【図13】本発明に係る光送受信モジュールの第10の実施の形態の構成を示す側面図
【図14】本発明に係る光送受信モジュールの第11の実施の形態の構成を、一部を破断して示した側面図
【図15】本発明に係る光送受信装置の一実施の形態の構成を示す透視図
【図16】従来の光信号伝送系における光送受信モジュールの概略構成図
【符号の説明】
101A〜101I 立体回路基板
102 第1の平面
103 送信用発光素子
104 第1の斜面
105 ハーフミラー(光学膜部材)
106 第2の平面
107 受光素子
108 集光レンズ
109 光ファイバ
110 第1の波長フィルタ
111 突起
112 第2の波長フィルタ
113 出力モニタ用受光素子
114 第2の斜面
115 第3の平面
116 第3の斜面
117 第4の平面
118 壁部
119 壁面
120 開口
121 金属基板
122 ヒートシンク
123 立体回路基板の先端面
124 気密封止パッケージ
125 光送受信モジュール
126 メイン樹脂基板
127 光送受信装置筐体ラグ
128 光ファイバコネクタプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical transmission / reception module (optical subscriber line termination device) that transmits and receives an optical signal connected to an optical fiber transmission line, a mounting method thereof, and an optical transmission / reception device.
[0002]
[Prior art]
When bidirectional transmission is performed using a single optical fiber in an optical transmission system, the transmission light emitted from the light emitting element is coupled to the optical fiber, and the reception light emitted from the optical fiber is received. Although it is necessary to couple | bond with an element, various methods are proposed regarding the coupling | bonding method.
[0003]
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of an optical transceiver module in a conventional optical signal transmission system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-180671. In the figure, the light of the first wavelength λ1 is passed in the optical axis direction on the optical axis of the tip surface of the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional optical transceiver module described above, two lenses are used to optically couple the
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described problems of the conventional apparatus, and the optical coupling between the light emitting element, the light receiving element, and the optical fiber is performed only once by adjustment (alignment) using one condensing lens. It is an object of the present invention to provide an optical transmission / reception module, a mounting method thereof, and an optical transmission / reception apparatus that can be easily realized.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 projects from the base along the traveling path of light when transmitting and receiving light transmitted bi-directionally through the optical fiber at one end of the optical fiber. A first protrusion and a second protrusion are formed, the first protrusion has a notch serving as a light traveling path, the second protrusion has a first plane, and 1 is a three-dimensional circuit board having a second plane at the bottom of the notch and a first slope on the side facing the second protrusion, and light emission for transmission mounted on the first plane. A light receiving element mounted on the second plane; an optical film member mounted on the first slope; and a light traveling path between the optical fiber and the three-dimensional circuit board. And a condensing lens.
With the above configuration, the light emitting element, the light receiving element, and the optical film member can be miniaturized by integrating them on one three-dimensional circuit board, and the optical coupling between the light emitting element, the light receiving element, and the optical fiber can be combined into one light collecting element. This can be realized by only one adjustment (alignment) using a lens.
[0007]
The invention according to claim 2 uses a half mirror as the optical film member, and the light emitted from the light emitting element passes through the half mirror at a certain ratio, is condensed by the condenser lens, and enters the optical fiber. The light emitted from the light is collected by a condenser lens, reflected by a half mirror at a certain rate, and incident on the light receiving element.
With this configuration, it can be applied to a transmission / reception module for time-multiplexing communication at the same wavelength.
[0008]
In the invention according to claim 3, when the optical fiber transmits light having different wavelengths bi-directionally, the optical film member totally reflects the received light emitted from the optical fiber and collected by the condenser lens. A wavelength filter is used that is incident on the light receiving element, totally transmits the transmission light emitted from the light emitting element, condenses it with a condensing lens, and enters the optical fiber.
With this configuration, the loss of the emitted light from the light emitting element and the incident light from the light receiving element can be reduced, and since the transmission wavelength and the reception wavelength are different, the transmission and reception module for wavelength multiplexing communication can be applied.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a frame-like projection that optically blocks the periphery of the light receiving element from the other, and the open end of the projection is covered with a wavelength filter that transmits only received light.
With this configuration, leakage of light emitted from the light emitting element to the light receiving element can be blocked, and optical crosstalk can be improved.
[0010]
The invention according to claim 5 Wavelength of received light, ie For reception wavelength band for High light sensitivity It has a low light receiving sensitivity with respect to the wavelength of the transmitted light. It uses a light receiving element.
With this configuration, the light receiving sensitivity of the light receiving element with respect to the light emitted from the light emitting element can be suppressed, and optical crosstalk can be improved.
[0011]
The invention according to claim 6 is provided with a light receiving element for output monitoring mounted on the first flat surface of the back of the light emitting element that emits transmission light so as to be able to receive light emitted backward from the light emitting element. is there.
With this configuration, the optical transmission / reception module having the output monitor function can be further reduced in size.
[0012]
In the invention according to claim 7, the three-dimensional circuit board includes a third protrusion formed on the side farther from the optical fiber than the second protrusion, and the third protrusion faces the light emitting element. A light receiving element for output monitoring is provided which has a slope inclined by a predetermined angle with respect to the first plane, and is mounted on the slope so as to be able to receive light emitted backward from the light emitting element.
With this configuration, it is possible to prevent the backward emission light of the light emitting element from being reflected by the end face of the light receiving element for output monitoring and returning to the light emitting element.
[0013]
In the invention according to claim 8, the three-dimensional circuit board includes a third protrusion on the back of the second protrusion, and the third protrusion is formed higher than the light traveling path by a predetermined dimension. A third plane substantially parallel to the first plane and a central portion irradiated with the light emitted backward from the light emitting element of the third protrusion are notched, and the bottom of the notch is at the bottom with respect to the first plane. A third inclined surface inclined at an obtuse angle and having a reflecting surface formed thereon, and receiving light of the light emitted backward from the light emitting element reflected by the reflecting surface of the third inclined surface on the third plane. This is provided with a light receiving element for output monitoring that can be mounted.
With this configuration, the mounting directions of the light emitting element, the light receiving element, and the output monitoring light receiving element are the same, and thus mounting can be simplified.
[0014]
In the invention according to claim 9, the three-dimensional circuit board is formed on the side farther from the optical fiber than the second protrusion, is substantially parallel to the first plane, and has a predetermined dimension from the first plane. A fourth plane formed lower, and a wall portion formed on a side farther from the optical fiber than the fourth plane and having a reflection surface that faces the light emitting element and is inclined at an acute angle with respect to the first plane. And a light receiving element for output monitoring is mounted on the fourth plane so that the light emitted from the light emitted from the light emitting element is reflected by the reflecting surface.
With this configuration, the mounting direction of the light emitting element, the light receiving element, and the output monitoring light receiving element is the same, and the directions of the light receiving surfaces of the two light receiving elements are also the same. can do.
[0015]
In the invention according to claim 10, the three-dimensional circuit board is formed on the side farther from the optical fiber than the light emitting element, and includes a wall portion having an opening through which light emitted backward from the light emitting element passes. A light receiving element for output monitoring is mounted so as to be able to receive backward emitted light passing through the opening.
With this configuration, the distance between the light emitting element and the output monitoring light receiving element can be shortened, and the entire module can be downsized.
[0016]
According to an eleventh aspect of the present invention, when transmitting and receiving light bidirectionally transmitted by an optical fiber at one end portion of the optical fiber, each of the optical fibers protrudes from the base along the traveling path of the transmitted and received light and is close to the optical fiber. A first protrusion on the side, a second protrusion on the side far from the optical fiber, and an inverted “L” shape composed of a leg and an arm, with the arm facing the optical fiber A metal substrate with legs coupled to the rear end of the second protrusion is attached, and the arm of the metal substrate has a predetermined dimension between the first and second protrusions than the light traveling path. A first plane formed high, the first protrusion has a notch serving as a light propagation path, and is substantially parallel to the first plane at the bottom of the notch; The second plane formed lower than the plane of the second plane, and the second plane on the side facing the second protrusion A three-dimensional circuit board having a first inclined surface having an angle of the corner,
A light emitting element for transmission mounted on a traveling path of light below the first plane; a light receiving element for reception mounted on the second plane; First An optical film member mounted on the slope, a condensing lens provided in a light traveling path between the optical fiber and the three-dimensional circuit board, and a light receiving element that receives light emitted backward from the light emitting element, mounted on the second protrusion. And a light-receiving element for output monitoring that can be mounted.
With this configuration, it is possible to efficiently dissipate heat from the light emitting element and reduce electrical crosstalk between the wirings of the light emitting element and the light receiving element.
[0017]
According to a twelfth aspect of the present invention, the condenser lens is fixed to the end face of the three-dimensional circuit board on the optical fiber side.
By comprising in this way, the support tool of a condensing lens is unnecessary and a structure can be simplified.
[0018]
According to a thirteenth aspect of the present invention, a light emitting element, a light receiving element, an optical film member, and a light receiving element for output monitoring are covered with at least a three-dimensional circuit board on which the light emitting element, the light receiving element, and the optical film member are mounted. A condensing lens is provided in the opening window on the fiber side.
With such a configuration, the package to be sealed can also have the function of a fixture for the condenser lens.
[0019]
According to the fourteenth aspect of the present invention, when the above-described optical transceiver module is mounted, at least the light emitting element and the light receiving element among the light emitting element, the light receiving element, and the output monitoring light receiving element are mounted on the three-dimensional circuit board for electrical connection. A first step of performing an optical film Element And the second step of mounting the condenser lens and the third step of causing the light emitting element to emit light and finely adjusting and fixing the position of the optical fiber so that the coupling efficiency to the optical fiber is the best. Is what you do.
By adopting the above method, the coupling of the light emitting element and the light receiving element to the optical fiber can be realized only by optical adjustment between the lens and the optical fiber.
[0020]
The invention according to claim 15 is an optical transmission / reception apparatus including one or a plurality of any one of the optical transmission / reception modules described above.
With this configuration, the optical transmission / reception device can be reduced in size, and a multi-port optical transmission / reception device in which optical transmission / reception modules are integrated can be realized.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is a side view of a first embodiment of an optical transceiver module according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a three-dimensional circuit board on which optical transceiver semiconductor elements constituting this embodiment are mounted. FIG. 3 is a plan view in which a half mirror as an optical film member is mounted on the three-dimensional circuit board.
[0022]
Here, the three-
[0023]
In addition, the
[0024]
A procedure for mounting the optical transceiver module configured as described above will be described below.
The
[0025]
The optical coupling will be described in detail. First, the
The mounting method described above can be similarly applied to other embodiments described below.
[0026]
Next, the operation of this optical transceiver module will be described. First, the light emitted from the
[0027]
As described above, the first
[0028]
FIG. 4 is a side view showing the configuration of the second embodiment of the optical transceiver module according to the present invention, in which the same elements as those of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 3 are used. Are given the same reference numerals and their description is omitted. The second embodiment is different from the first embodiment in that the
[0029]
Next, the operation of the second embodiment shown in FIG. 4 will be described.
First, the light emitted from the
As described above, by using the wavelength filter and making the transmission wavelength and the reception wavelength different from each other, the loss of the emitted light of the
[0030]
FIG. 5 is a side view partially showing a configuration of the third embodiment of the optical transceiver module according to the present invention using a cross-section, and in the drawing, the second embodiment described with reference to FIG. The same reference numerals are given to the same elements as those in the embodiment, and the description thereof is omitted. In the second embodiment, a frame-shaped
[0031]
In the third embodiment, the transmission / reception operation is almost the same as in the second embodiment, but the newly provided
As described above, by providing the frame-shaped
[0032]
FIG. 6 is a side view showing the configuration of the fourth embodiment of the optical transceiver module according to the present invention. In FIG. 6, the same elements as those of the first embodiment described with reference to FIGS. Are given the same reference numerals and their description is omitted. The three-
[0033]
The operation of the fourth embodiment shown in FIG. 6 will be described with respect to parts that differ in configuration from the first embodiment. The
As described above, in addition to the
[0034]
FIG. 7 is a side view showing the configuration of the fifth embodiment of the optical transceiver module according to the present invention. In FIG. 7, the same elements as those of the fourth embodiment described with reference to FIG. Reference numerals are assigned and explanations thereof are omitted. The three-
[0035]
The fifth embodiment shown in FIG. 7 operates in the same manner as the fourth embodiment shown in FIG. 6, but is behind the
As described above, by mounting the output monitor
[0036]
FIG. 8 is a side view showing the configuration of the sixth embodiment of the optical transceiver module according to the present invention, and FIG. 9 is a perspective view of this embodiment. In each figure, the same reference numerals are given to the same elements as those in the fourth embodiment shown in FIG. 6, and the description thereof is omitted. The three-
[0037]
With such a configuration, the light emitted backward from the
[0038]
FIG. 10 is a side view showing the configuration of the seventh embodiment of the optical transceiver module according to the present invention. In the figure, the same elements as those of the fourth embodiment shown in FIG. A description thereof will be omitted. The three-
[0039]
By configuring in this way, the light emitted backward from the
[0040]
FIG. 11 is a side view showing the configuration of the eighth embodiment of the optical transceiver module according to the present invention. In the figure, the same elements as those of the fourth embodiment shown in FIG. A description thereof will be omitted. The three-
[0041]
By configuring in this way, the outgoing light from the
[0042]
FIG. 12 is a side view showing the configuration of the ninth embodiment of the optical transceiver module according to the present invention. In FIG. 12, the same elements as those of the fifth embodiment shown in FIG. A description thereof will be omitted. The three-
[0043]
The transmission / reception of the optical signal and the reception of the backward emission light in the ninth embodiment configured as described above are the same as those in the fifth embodiment shown in FIG. In the ninth embodiment, since the
[0044]
Incidentally, the mounting procedure of this embodiment will be described as follows. First, the
[0045]
Note that the ninth embodiment shown in FIG. 12 is a modification of the fifth embodiment shown in FIG. 7, but the fourth, sixth to eighth embodiments described above are modified. By adopting a configuration in which the
[0046]
FIG. 13 is a side view showing the configuration of the tenth embodiment of the optical transceiver module according to the present invention. In the figure, the same elements as those of the fifth embodiment shown in FIG. A description thereof will be omitted. In the three-dimensional circuit board 101I constituting this embodiment, the
In this manner, by fixing the
[0047]
The tenth embodiment shown in FIG. 13 is a modification of the fifth embodiment shown in FIG. 7, but the dimensions on the outgoing light side of the three-dimensional circuit board or the condensing
In the tenth embodiment shown in FIG. 13, the condensing
[0048]
FIG. 14 is a side view showing the structure of the eleventh embodiment of the optical transceiver module according to the present invention, partly broken away. This is an assembly of the condensing
In this way, by installing the condensing lens in the opening window located in the emission direction of the light emitting element of the package storing the three-dimensional circuit board, the hermetically sealing package also functions as a holder for the condensing lens. And the configuration can be simplified.
Note that the three-dimensional circuit board according to another embodiment can be stored in the
[0049]
FIG. 15 is a perspective view showing the configuration of an embodiment of an optical transceiver according to the present invention. Although this embodiment can use any of the optical transceiver modules of the first to eleventh embodiments, in particular, the
Here, one or a plurality of optical transmission /
[0050]
As described above, by accommodating the optical transceiver module having the three-dimensional circuit board in the optical transceiver casing, the optical transceiver can be reduced in size, and by mounting a plurality of optical transceiver modules, the multi-port optical transceiver can be obtained. Can be realized.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, at least the light emitting element, the light receiving element, and the optical film member among the light emitting element, the light receiving element, the optical film member, the output monitor light receiving element, and the condenser lens are provided on the three-dimensional circuit board. Since it is housed in one piece, the optical coupling between the light emitting element and the light receiving element and the optical fiber can be realized by only one adjustment using a single condenser lens, and the effect of facilitating downsizing can be obtained. It is done.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a first embodiment of an optical transceiver module according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a three-dimensional circuit board on which a semiconductor element for optical transmission / reception constituting the first embodiment shown in FIG. 1 is mounted.
FIG. 3 is a plan view in which a half mirror as an optical film member is mounted on the three-dimensional circuit board of the first embodiment shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a side view showing a configuration of a second embodiment of an optical transceiver module according to the present invention.
FIG. 5 is a side view partially showing a configuration of a third embodiment of an optical transceiver module according to the present invention, partially using a cross section;
FIG. 6 is a side view showing a configuration of a fourth embodiment of an optical transceiver module according to the present invention.
FIG. 7 is a side view showing the configuration of the fifth embodiment of the optical transceiver module according to the present invention;
FIG. 8 is a side view showing the configuration of the sixth embodiment of the optical transceiver module according to the present invention;
FIG. 9 is a perspective view of the sixth embodiment shown in FIG.
FIG. 10 is a side view showing the configuration of the seventh embodiment of the optical transceiver module according to the present invention;
FIG. 11 is a side view showing the configuration of the eighth embodiment of the optical transceiver module according to the present invention;
FIG. 12 is a side view showing the configuration of the ninth embodiment of the optical transceiver module according to the present invention;
FIG. 13 is a side view showing the configuration of the tenth embodiment of the optical transceiver module according to the present invention;
FIG. 14 is a side view illustrating a configuration of an eleventh embodiment of an optical transceiver module according to the present invention, partly broken away;
FIG. 15 is a perspective view showing a configuration of an embodiment of an optical transceiver according to the present invention.
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of an optical transceiver module in a conventional optical signal transmission system.
[Explanation of symbols]
101A-101I 3D circuit board
102 first plane
103 Light-emitting element for transmission
104 First slope
105 Half mirror (optical film member)
106 Second plane
107 light receiving element
108 Condensing lens
109 optical fiber
110 First wavelength filter
111 protrusions
112 Second wavelength filter
113 Light receiving element for output monitor
114 Second slope
115 third plane
116 Third slope
117 fourth plane
118 Wall
119 wall surface
120 opening
121 Metal substrate
122 heat sink
123 Tip surface of 3D circuit board
124 airtight sealed package
125 Optical transceiver module
126 Main resin board
127 Optical transceiver housing lug
128 optical fiber connector
Claims (15)
送受信する光の進行経路に沿ってそれぞれ基部から突出し、前記光ファイバに近い側に第1の突起部が、前記光ファイバから遠い側に第2の突起部が形成され、前記第1の突起部は光の進行経路となる切欠きを有し、前記第2の突起部は光の進行経路よりも所定の寸法だけ低く形成された第1の平面を有し、さらに、前記第1の突起部は前記切欠きの底部に前記第1の平面にほぼ平行で、かつ、前記第1の平面よりも低く形成された第2の平面、及び前記第2の突起部と対向する側に前記第2の平面に対して鋭角の角度を持った第1の斜面を有する立体回路基板と、
前記第1の平面上に実装された送信用の発光素子と、
前記第2の平面上に実装された受信用の受光素子と、
前記第1の斜面上に装着された光学膜部材と、
前記光ファイバと前記立体回路基板との間の光の進行経路に設けられた集光レンズとを、
備えたことを特徴とする光送受信モジュール。In an optical transmission / reception module that transmits and receives light transmitted bidirectionally through an optical fiber at one end of the optical fiber,
Projecting from the base along the traveling path of light to be transmitted / received, a first projection is formed on the side closer to the optical fiber, and a second projection is formed on the side far from the optical fiber, the first projection Has a notch serving as a light traveling path, the second protrusion has a first plane formed lower than the light traveling path by a predetermined dimension, and further includes the first protrusion. Is a second plane formed substantially parallel to the first plane at the bottom of the notch and lower than the first plane, and the second plane on the side facing the second protrusion. A three-dimensional circuit board having a first slope having an acute angle with respect to the plane of
A light emitting element for transmission mounted on the first plane;
A receiving light receiving element mounted on the second plane;
An optical film member mounted on the first slope;
A condensing lens provided in a light traveling path between the optical fiber and the three-dimensional circuit board;
An optical transmission / reception module comprising:
請求項1から5のいずれか1つに記載の光送受信モジュール。The output monitor light receiving element mounted on the first plane of the rear portion of the light emitting element that emits transmission light so as to be able to receive light emitted backward from the light emitting element. The optical transceiver module according to any one of 1 to 5.
送受信する光の進行経路に沿ってそれぞれ基部から突出し、前記光ファイバに近い側に第1の突起部が、前記光ファイバから遠い側に第2の突起部が形成され、かつ、脚部及び腕部で構成された逆「L」字形をなし、前記腕部を前記光ファイバ側に向けて前記第2の突起部の後方端部に前記脚部が結合された金属基板を付帯し、前記金属基板の腕部は前記第1及び第2の突起部間に光の進行経路よりも所定の寸法だけ高く形成された第1の平面を有し、前記第1の突起部は光の進行経路となる切欠きを有し、かつ、前記切欠きの底部に前記第1の平面にほぼ平行で、かつ、前記第1の平面よりも低く形成された第2の平面、及び前記第2の突起部と対向する側に前記第2の平面に対して鋭角の角度を持った第1の斜面を有する立体回路基板と、
前記第1の平面下に、光の進行経路に実装された送信用の発光素子と、
前記第2の平面上に実装された受信用の受光素子と、
前記第1の斜面上に装着された光学膜部材と、
前記光ファイバと前記立体回路基板との間の光の進行経路に設けられる集光レンズと、
前記第2の突起部に実装され、前記発光素子の後方出射光の受光を可能に実装された出力モニタ用受光素子とを、
備えたことを特徴とする光送受信モジュール。In an optical transmission / reception module that transmits and receives light transmitted bidirectionally through an optical fiber at one end of the optical fiber,
Projecting from the base along the traveling path of light to be transmitted / received, a first projection is formed on the side closer to the optical fiber, a second projection is formed on the side far from the optical fiber, and the legs and arms A metal substrate in which the leg portion is attached to the rear end portion of the second protrusion with the arm portion facing the optical fiber and the arm portion facing the optical fiber. The arm portion of the substrate has a first plane formed between the first and second protrusions by a predetermined dimension higher than the light traveling path, and the first projecting part is connected to the light traveling path. A second plane formed at the bottom of the notch, substantially parallel to the first plane and lower than the first plane, and the second protrusion. A three-dimensional circuit board having a first inclined surface having an acute angle with respect to the second plane on the side opposite to the second plane;
A light-emitting element for transmission mounted in a traveling path of light under the first plane;
A receiving light receiving element mounted on the second plane;
An optical film member mounted on the first slope;
A condensing lens provided in a light traveling path between the optical fiber and the three-dimensional circuit board;
A light receiving element for output monitoring mounted on the second protrusion and mounted so as to be able to receive light emitted backward from the light emitting element;
An optical transmission / reception module comprising:
前記立体回路基板に、前記発光素子、受光素子及び出力モニタ用受光素子のうち、少なくとも前記発光素子及び受光素子を実装して電気的接続を行う第1の工程と、
前記光学膜部材及び前記集光レンズを実装する第2の工程と、
前記発光素子を発光させ、前記光ファイバへの結合効率が最もよくなるように前記光ファイバの位置を微調整して固定する第3の工程とを、
順を追って行うことを特徴とする光送受信モジュールの実装方法。In the mounting method of the optical transceiver module according to claim 1-12,
A first step of mounting and electrically connecting at least the light emitting element and the light receiving element among the light emitting element, the light receiving element, and the output monitoring light receiving element on the three-dimensional circuit board;
A second step of mounting the optical film member and the condenser lens;
A third step of causing the light emitting element to emit light and finely adjusting and fixing the position of the optical fiber so that the coupling efficiency to the optical fiber is the best,
An optical transceiver module mounting method, which is performed in order.
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