JP4015425B2 - 光送受信モジュール - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一芯双方向光伝送方式に適用する光送受信モジュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術について、図8及び図9を用いて説明する。図8は一芯双方向伝送方式に適用する光送受信装置の概略図である。光媒体20からの受信信号光は結合レンズ21で集光されて光送受信モジュール22に到達する。光送受信モジュール22からの送信信号光は結合レンズ21で集光されて光媒体20に結合する。
【0003】
図9は光送受信モジュールの断面図である。パッケージ基板6の上面に発光素子1、受光素子2、光学板3が搭載され、これらの光学素子が金属製のキャップ5で覆われている。キャップ5には、送信信号光又は受信信号光が透過する窓部が設けられ、内部を保護する透明体4が接着剤7によって窓部を塞いでいる。光媒体からの受信信号光は透明体4を透過し、さらに、光学板3を透過した後、発光素子2で受信される。発光素子1からの送信信号光は光学板3で反射され、さらに、透明体4を透過した後、光媒体に向かう。
【0004】
発光素子1からの送信信号光がキャップ5の内面や、透明体4の表面で反射されると、光送受信モジュール内で迷光となる。発光素子1からの送信信号光のファーフィールドが、キャップ5の窓部よりも広いと、迷光も大きくなる。迷光が、受光素子2に入射すると近端漏話の原因となり、最小受信レベルの劣化につながる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題を解決するために、光送受信モジュール内での迷光を抑圧することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明では、光送受信モジュール内に反射防止処理を施すことにより解決する。
請求項1の発明では、パッケージ内に、受信信号光と送信信号光を多重分離する光学板と、該光学板からの前記受信信号光を受光する受光素子と、前記光学板へ前記送信信号光を出射する発光素子とを具備する光送受信モジュールであって、前記パッケージ内部に送信信号光の反射防止処理が施されている。
また、請求項1に記載の光送受信モジュールにおいて、送信信号光の反射防止処理として、前記パッケージ内部に吸収膜が形成されていることも発明に含まれる。
【0007】
請求項2の発明では、パッケージ内に、受信信号光と送信信号光を多重分離する光学板と、該光学板からの前記受信信号光を受光する受光素子と、前記光学板へ前記送信信号光を出射する発光素子とを具備する光送受信モジュールであって、前記パッケージの窓部に受信信号光又は送信信号光が透過する透明体を備え、送信信号光の反射防止処理として、前記透明体に吸収膜が形成されている。
【0008】
請求項2に記載の光送受信モジュールは、前記透明体に樹脂型を密着又はシールを貼り付け、吸収剤を塗布又は充填・排出した後、樹脂型又はシールを除去することによって製造することができる。
また、請求項2に記載の光送受信モジュールは、吸収剤を前記透明体に転写することによって製造することもできる。
【0009】
請求項3の発明では、パッケージ内に、受信信号光と送信信号光を多重分離する光学板と、該光学板からの前記受信信号光を受光する受光素子と、前記光学板へ前記送信信号光を出射する発光素子とを具備する光送受信モジュールであって、前記パッケージの窓部に受信信号光又は送信信号光が透過する透明体を備え、送信信号光の反射防止処理として、前記透明体に吸収膜付きシールが貼り付けられている。
【0010】
請求項4の発明では、パッケージ内に、受信信号光と送信信号光を多重分離する光学板と、該光学板からの前記受信信号光を受光する受光素子と、前記光学板へ前記送信信号光を出射する発光素子とを具備する光送受信モジュールであって、前記パッケージの窓部に受信信号光又は送信信号光が透過する透明体を備え、送信信号光の反射防止処理として、吸収剤を混合したフリットガラスで前記透明体がパッケージに接着されている。
【0011】
請求項5の発明では、請求項1に記載の光送受信モジュールにおいて、送信信号光の反射防止処理として、前記パッケージ内部に、送信信号光を吸収する処理を施した内装キャップが装着されている。
【0012】
請求項6の発明では、パッケージ内に、前記受信信号光と前記送信信号光を多重分離する光学板と、該光学板からの前記受信信号光を受光する受光素子と、前記光学板へ前記送信信号光を出射する発光素子とを具備する光送受信モジュールであって、発光素子からの送信信号光が透過するように、前記パッケージの窓部が発光素子からの出射光のファーフィールド以上の大きさである。
【0013】
なお、請求項1乃至6において光学板としては、ハーフミラー又は波長選択フィルタを適用することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
本願発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。図1は、反射防止処理として光送受信モジュールの透明体4の内面(透明体の発光素子側の面)に吸収膜8を形成したものである。図1の光送受信モジュールにおいて、発光素子1と、受光素子2と、光学板3とがパッケージ基板6の上面に実装され、これらの光学素子をキャップ5が覆っている。キャップ5には、送信信号光又は受信信号光が透過する窓部が設けられ、内部を保護する透明体4が窓部を塞ぐように接着剤7によって接着されている。光媒体(図示せず)からの受信信号光は透明体4を透過し、さらに、光学板3を透過した後、発光素子2で受信される。発光素子1からの送信信号光は光学板3で反射され、さらに、透明体4を透過した後、光媒体に向かう。
【0015】
発光素子1からの送信信号光が透明体を透過した後、キャップ5の内面で反射されたり、透明体の表面で反射されると、光送受信モジュール内で迷光となる。そこで、発光素子1からの送信信号光が迷光とならないように、透明体の周辺に吸収剤により吸収膜8を形成する。この結果、発光素子からの送信信号光のうち、光送受信モジュール内で迷光となる送信信号光が吸収膜8で吸収されるため、光送受信モジュール内の迷光を抑圧することができ、受光素子2が迷光を受信することを防止できる。
【0016】
図1では、吸収剤による吸収膜は透明体の内面に形成したが、透明体の外面、即ち、透明体の光媒体側の面に形成してもよい。キャップ5の内面での反射が多い場合は透明体の外面に吸収剤による吸収膜を形成することによって、透明体を透過した送信信号光は吸収膜に吸収されて、光送受信モジュール内の迷光を抑圧することができる。また、キャップ5の内面での反射が多い場合はキャップ5の内面に吸収剤による吸収膜を形成することによって、透明体を透過した送信信号光は吸収剤に吸収されて、光送受信モジュール内の迷光を抑圧することができる。
透明体4において、受信信号光は通過しないが、送信信号光は通過する領域に吸収膜を形成すると、受信レベルに影響することなく、迷光を抑圧できる。
【0017】
光学板は、同一波長による一芯双方向光伝送方式の場合はハーフミラーであり、波長多重による一芯双方向光伝送方式の場合は波長選択フィルタとなる。
【0018】
(実施の形態2)
図1に示す透明体に吸収膜を形成する方法について図2を用いて説明する。図2において、ドーナツ状の樹脂型12に形成された吸収剤による吸収膜8を、図1の透明体4に転写することによって、透明体に反射防止処理を施す。樹脂型はシリコーン等の柔らかい樹脂によって作製すると、転写が容易になる。
【0019】
本実施の形態で示した転写により吸収膜を形成すると、吸収膜に到達した発光素子1からの送信信号光は吸収されるため、迷光を抑圧することができる。さらに、複雑な形状に吸収膜を形成する場合であっても容易に反射防止処理を施すことができる。本方法は透明体4の内面のみならず外面に吸収膜を形成する際にも適用できる。
【0020】
(実施の形態3)
反射防止処理として、図3を用いて透明体4のみならずキャップ5の内面にも吸収膜を形成する方法を説明する。透明体4の内面に樹脂型13を押しつけ(図3(a))、光送受信モジュール内を吸収剤14で充填した後(図3(b))、吸収剤14を排出する(図3(c))。樹脂型13を取り去り吸収剤を乾燥、硬化させて吸収膜を形成する(図3(d))。樹脂型13は透明体4に密着するシリコーン配合の樹脂が適用できる。図3では、樹脂型13を透明体4に押しつけたが、樹脂型13に代えて、粘着シールを貼り付けてもよい。
【0021】
本実施の形態で示した方法を用いると、光送受信モジュール内の広い範囲において、吸収膜を形成することができるため、発光素子1からの送信信号光が反射することを防止することができる。その結果、光送受信モジュール内の迷光を効果的に抑圧することができる。さらに、複雑な形状に吸収膜を形成する場合であっても容易に吸収膜を形成することができる。
【0022】
図3では、吸収剤を光送受信モジュール内に充填することによって、吸収膜を形成したが、充填する替わりに吸収剤を吹き付けても同様に反射防止処理を施すことができる。この方法によると、吸収剤を排出する工程が不要となるため、光送受信モジュールの製造が容易になる。また、透明体4に押しつける樹脂型13に代えて粘着シールを貼り付けると、吸収剤の吹きつけが容易になる。吸収剤を吹きつけた後、粘着シールを剥ぎ取れば、吸収膜8が残される。
【0023】
特に、光学板3にハーフミラーを用いると、発光素子1からの送信信号光の一部がハーフミラーを透過する。本方法により、キャップ5の内面まで吸収膜を形成するとハーフミラーの背後に到達する送信信号光をも吸収することができ、光送受信モジュール内の迷光を効率的に抑圧することができる。
【0024】
(実施の形態4)
図4を用いて透明体に反射防止処理を施した光送受信モジュールを説明する。図1に示す吸収膜を形成する替わりに、図4に示すように、透明体4の内面に送信信号光を吸収するシール9を貼り付けるものである。必要な形状とした吸収シール9を透明体4に貼り付けることによって、反射防止処理を施す。吸収シールは、シリコーンを所定の形状にした後に、片面に吸収膜を形成してもよい。またシリコーン自体に、カーボン等の吸収剤を混合して所定の形状にしたものでもよい。
【0025】
本光送受信モジュールでは、吸収シール9に到達した送信信号光は吸収されるため、迷光を抑圧することができる。さらに、光送受信モジュールに吸収剤を塗布して乾燥硬化させる工程等が不要となるため、反射防止処理を施した光送受信モジュールの製造が容易になる
透明体4において、受信信号光は通過しないが、送信信号光は通過する領域に吸収シール9を貼り付けると、受信レベルに影響することなく、迷光を抑圧できる。
【0026】
(実施の形態5)
図5を用いてキャップに反射防止処理を施した光送受信モジュールを説明する。図5において、透明体4をキャップ5に接着する際に、接着剤としてカーボン等の吸収剤を混合したフリットガラス10を用いる。発光素子1からの送信信号光が透明体を透過してキャップ5に到達する前に、フリットガラス10に混合したカーボン等の吸収剤で送信信号光を吸収する。
【0027】
本光送受信モジュールでは、送信信号光がキャップ5で反射して、光送受信モジュール内で迷光となることを防止することができる。また、接着剤を吸収剤としても利用するため、製造工程が簡略化できる。
【0028】
カーボン等の吸収剤を混合したフリットガラスを使って、キャップ5の内面の任意の部分にも吸収膜を形成することができる。透明体4を透過することなく直接キャップ5に到達するような送信信号光であっても、フリットガラスで吸収して迷光となることを抑圧することができる。
【0029】
(実施の形態6)
図6を用いて光送受信モジュール内部に反射防止処理を施した光送受信モジュールを説明する。図6において、光送受信モジュール内部に吸収剤を混合した内装キャップ11を装着する。内装キャップ11は吸収剤としてのカーボンを混合したエポキシ樹脂等を適用することができる。カーボンを混合したエポキシ樹脂等は厚さ50μm程度まで薄くすることができ、光送受信モジュール内部への装着が容易になる。
【0030】
本光送受信モジュールでは、発光素子1からの送信信号光のうち透明体を透過して外部に出射するものを除いて内装キャップ11で吸収されるため、光送受信モジュール内での迷光を抑圧することが容易になる。さらに、吸収剤を塗布、乾燥硬化する工程等が不要となるため、反射防止処理を施した光送受信モジュールの製造が簡易になる。
【0031】
特に、光学板3にハーフミラーを用いると、発光素子1からの送信信号光の一部がハーフミラーを透過する。本形態による内装キャップ11を装着するとハーフミラーの背後に到達する送信信号光をも吸収することができ、光送受信モジュール内の迷光を抑圧することができる。
【0032】
(実施の形態7)
図7を用いて光送受信モジュールに反射防止処理を施した光送受信モジュールを説明する。図7において、キャップ5の窓部を発光素子のファーフィールド以上の大きさに拡大する。窓部の拡大に伴い透明体4の大きさも拡大させることになる。キャップ5の窓部を発光素子の出射光のファーフィールド以上の大きさに拡大することにより、発光素子1からの送信信号光がキャップ5で反射されることはなくなる。キャップ5に設ける窓部の形状は円形にする必要はなく、ファーフィールドに合わせて楕円形にしても同じ効果が得られる。
【0033】
本実施形態により、発光素子からの送信信号光がキャップ5で反射されることはなくなるため、光送受信モジュール内での迷光を抑圧することができる。さらに、光送受信モジュールに吸収剤等を塗布する必要がないため、光送受信モジュールの製造工程を簡易にし、製造が容易となる。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、発光素子からの送信信号光が光送受信モジュール内で反射することを防止することが可能となり、光送受信モジュール内での迷光を抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す吸収剤を塗布した光送受信モジュールの断面図である。
【図2】本発明の実施形態を示す吸収剤を塗布するための樹脂型を示す図である。
【図3】本発明の実施形態を示す吸収剤を塗布する方法を説明する図である。
【図4】本発明の実施形態を示す吸収シールを貼り付けた光送受信モジュールの断面図である。
【図5】本発明の実施形態を示す送信信号光を吸収する接着剤を塗布した光送受信モジュールの断面図である。
【図6】本発明の実施形態を示す送信信号光を吸収する内装キャップを装着した光送受信モジュールの断面図である。
【図7】本発明の実施形態を示す窓部を拡大したキャップを有する光送受信モジュールの断面図である。
【図8】一芯双方向伝送方式に適用する光送受信装置の概略図である。
【図9】従来の光送受信モジュールの断面図である。
【符号の説明】
1 発光素子
2 受光素子
3 光学板
4 透明体
5 キャップ
6 パッケージ基板
7 接着剤
8 吸収膜
9 吸収シール
10 フリットガラス
11 内装キャップ
12 樹脂型
13 樹脂型
14 吸収剤
20 光媒体
21 結合レンズ
22 光送受信モジュール
Claims (4)
- 受信信号光又は送信信号光が透過する窓部が設けられたキャップのパッケージ内に、
前記送信信号光を出射する発光素子と、
前記キャップの窓部からの前記受信信号光を透過させ、前記発光素子からの前記送信信号光の光軸を前記キャップの窓部の方向へ変換し、前記受信信号光と前記送信信号光を多重分離する光学板と、
前記光学板を透過した前記受信信号光を受光する受光素子と、
を具備する光送受信モジュールであって、
前記発光素子からの送信信号光のうち、前記キャップの窓部より広い範囲を照射する送信信号光を吸収する吸収膜が前記キャップ内面に形成されていることを特徴とする光送受信モジュール。 - 前記キャップの窓部に受信信号光又は送信信号光が透過する透明体を備える請求項1に記載の光送受信モジュールであって、
前記発光素子からの送信信号光のうち、前記キャップの窓部より広い範囲を照射する送信信号光を吸収する吸収膜が前記透明体に形成されていることを特徴とする光送受信モジュール。 - 前記キャップの窓部に受信信号光又は送信信号光が透過する透明体を備える請求項1に記載の光送受信モジュールであって、
前記発光素子からの送信信号光のうち、前記キャップの窓部より広い範囲を照射する送信信号光を吸収する吸収膜付きシールが前記透明体に貼り付けられていることを特徴とする光送受信モジュール。 - パッケージ内に、受信信号光と送信信号光を多重分離する光学板と、該光学板からの前記受信信号光を受光する受光素子と、前記光学板へ前記送信信号光を出射する発光素子とを具備し、前記パッケージの窓部に受信信号光又は送信信号光が透過する透明体を備える光送受信モジュールであって、前記パッケージ内部に送信信号光の反射防止処理が施されており、送信信号光の反射防止処理として、吸収剤を混合したフリットガラスで前記透明体がパッケージに接着されていることを特徴とする光送受信モジュール。
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