JP4793630B2 - 一心双方向光モジュール及び一心双方向光送受信器 - Google Patents

Description

本発明は、１本の光ファイバによって双方向に信号を伝送するための送信部と受信部とレセプタクルを含む一心双方向光モジュールに関する。特に双方向光モジュールにおいて前方ノイズ抑制、ＬＤ・ＰＤ間クロストーク低減、外部ノイズ低減を目的とする。

１本の光ファイバを用いて光信号を２方向に伝送する光通信において、光ファイバの両端に光送受信モジュールが設けられる。従来の光送受信モジュールは、ＬＤを金属パッケージに収納したＬＤモジュールから光ファイバを取り出し、ＰＤを金属パッケージに収納したＰＤモジュールから光ファイバを取り出し、２つの光ファイバを波長合波分波器で結合し、それを光ファイバに繋いでいた。だから従来のものは、ＬＤモジュール、ＰＤモジュール、波長合波分波器の３つの要素からなりそれらを光ファイバで結合したものであった。独立の要素を組み合わせたものでＬＤ・ＰＤクロストークがなく、外部ノイズに強いという利点があった。しかしそれは部品点数が多くてコストを下げることが難しい。全部を一体化した双方向モジュールが望まれる。

ＵＳ２００５／００５３３３８Ａ１

特許文献１は、レセプタクル、フィルタ、ＬＤ、ＰＤを一体化して設けた一体型の光送受信モジュールを提案している。一心双方向のモジュールで、ＬＤとＰＤが直角の方向にあり、フィルタで光を分配するという一体型モジュールであり、その点で本発明のモジュールと共通するのでここに挙げた。特許文献１のモジュールでは、ＬＤ、ＰＤのパッケージ、レセプタクルの全体を纏める矩形の箱は互いに接触しており全体が同一の電位になっている。

ＬＤのアノード電位（又はカソード電位）が全体の金属容器の電位を与える。ＬＤの強い駆動電流が電磁波を生じ容器をアンテナとして強い電波を発生して前方にある装置、機器に強い電磁波ノイズを発生させる。またＬＤの強い駆動電流の一部がＰＤに流れてＰＤにノイズを発生させる。ＬＤ・ＰＤ間の電気的、電磁的なクロストークが大きい。また周辺機器へのノイズの発生も甚だしい構造となっている。

ＬＤとＰＤとレセプタクルを一体に纏めた光送受信モジュールは特許文献１に提案されているものがあるが、前方ノイズ、ＬＤ・ＰＤクロストーク、外部ノイズなど問題が多い。ＬＤの駆動電流が引き起こす前方ノイズの少ない光モジュールを提供することが本発明の１つの目的である。ＬＤの駆動電流によるＬＤ・ＰＤクロストークの小さい双方向光モジュールを提供するのが本発明の第２の目的である。受信部が外部からのノイズの影響を受けないようにした双方向光モジュールを提供するのが本発明の第３の目的である。

本発明の光モジュールは、送信部と受信部を含む金属筐体と光ファイバを着脱するレセプタクルを絶縁筒によって接続し、レセプタクルと筐体を絶縁し、送信部・受信部を含む金属筐体の電位を受信部グランドＲＧとし、レセプタクルをフレームグランドＦＧとしている。つまり２つの別個のグランドＲＧとＦＧを設けて、受信部・送信部を含む筐体は受信部グランドＲＧに、レセプタクル側はフレームグランドＦＧにしている。

送信部には送信光を発生する半導体レーザがある。半導体レーザ（ＬＤ）のアノード、カソードは金属筐体から絶縁されている。受信部グランドＧＲというのは受光素子（フォトダイオードＰＤ、アバランシェフォトダイオードＡＰＤ）のアノード、カソードのどちらかの端子と同じ電位ということである。受光素子は逆バイアスして使うので例えばカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）をグランドとすることができる。反対にアノード（ａｎｏｄｅ）をグランドにしてもよい。受信部のカソード又はアノード端子と筐体を接続して同電位にしたものを受信部グラウンドＲＧ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｇｒｏｕｎｄ）と呼ぶことにする。送信部の半導体レーザのアノード、カソードは筐体に接続せずフローティング（Ｆｌｏａｔｉｎｇ）電位とする。送信部にモニタ用フォトダイオード（ＭＰＤ）がある場合は、ＭＰＤのアノード、カソードもフローティング電位となる。

そのように送信部と受信部を含むような送受信モジュールにおいて、光ファイバは１本で送信光と受信光を反対方向に伝搬する。だから「一心」なのである。その場合は波長によって送信光と受信光を区別しなければならない。波長によって送信光と受信光を選択する波長選択フィルターが光ファイバの延長上に斜め（４５゜程度）に設けられる。波長選択フィルターも金属筐体の内部に設けられる。

本発明はレセプタクル型の光モジュールに関するが、レセプタクルというのは光ファイバを着脱できるための治具である。光ファイバの先端を固定したものはピグテイル型と呼ぶ。ここではレセプタクル型の光モジュールを対象とする。光ファイバはレセプタクルに挿入された１本の光ファイバであるから、一心双方向光モジュールということになる。

ここで金属の筐体というのは、実際には複数の金属容器を含む概念である。発光素子、受光素子のパッケージ、波長選択フィルターを保持するホルダ−などの金属部材を意味する。金属同士が接触しているので同じ電位になる。従来のモジュールはレセプタクルも金属筐体も同じグランドとなっていたが、本発明は筐体とレセプタクルを絶縁筒によって電気的に遮断している。金属筐体はＲＧに、レセプタクルはＦＧにしている。どちらのグランドも直流的には同じ電位のもので遠くでは繋がっている。しかし接続の経路が長いので実効的に抵抗分Ｒや誘導分Ｌがあり、両者の電位は異なる。

半導体レーザ（ＬＤ）の駆動電流は大きく変動は速い。半導体レーザの大きく速く変動する駆動電流が、直接に或いは電波となって、受光素子やフレームに含まれる電気素子に悪影響を及ぼすことがある。半導体レーザのアノード或いはカソードを筐体のグランドにすると、筐体がアンテナとなって半導体レーザ駆動信号と同じ周波数、同じ形状の強い電波が周囲に伝播する。それが受光素子とのクロストークを引き起こす。フレームの電気素子に働きかけ誤動作させる。

本発明は、筐体を受光素子グランドＲＧとすることによって、半導体レーザ駆動電流が受光素子電流に混入するというＬＤ−ＰＤ間の電気的なクロストークを減少させる。半導体レーザのピンは金属筐体に対しフローティングとして筐体がアンテナにならないようにしている。

また本発明は、ジルコニアなどの絶縁物で作った絶縁筒で筐体とレセプタクルを絶縁することによってフレームに含まれる電気素子に対する半導体レーザからの悪影響を除くことができる。

受信部の受光素子が１つの場合、簡単にＬＤ＋ＰＤというように表現することができる。しかし受信部は１つとは限らず、２つの受光素子を含むものであってもよい。その場合、受光素子をＰＤ１とＰＤ２と区別して書く。簡単にＬＤ＋ＰＤ１＋ＰＤ２と表現できる。それをｔｒｉｐｌｅｘｅｒと呼んでいる。２つのＰＤを持つ場合、受信光が２つ、送信光が１つあって３波長を用いることになる。その場合は光ファイバの延長線上に２つの波長選択フィルターを設ける。

図１によって本発明の基本形を説明する。金属製の筐体２には、送信信号を生成してファイバ中を伝送するための送信部５と、光ファイバから伝送してきた受信光を受け取って光電変換するための受信部６を含む。２つの波長の光を分離するための波長選択フィルターも含まれる。金属製の筐体２の電位は受信部グランドＲＧに保持されている。送信部５のピンは全て筐体２から絶縁され浮遊電位となっている。受信部６のピンのうちグランドピン（ＲＧ）が筐体２に接続されている。だから筐体２はＲＧなのである。

受信部はフォトダイオード（ＰＤ）或いはアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）を含むが繰り返すと煩雑であるからここでは簡単にＰＤで代表させる。受信部グランドＲＧはフォトダイオードのアノードでもカソードでも良いが何れかでなければならない。フォトダイオードの両端子ともにＲＧと繋がっていないなら受信部グランドＲＧとは言えない。以後の説明ではフォトダイオードＰＤのカソードがＲＧになっている。しかし受信部の回路構成によってはアノードをＲＧとすることも可能である。

レセプタクル４は光ファイバ先端のフェルールを挿入して光ファイバと、光モジュールを結合する円筒形の部材である。光ファイバを着脱できるのでレセプタクル型と言う。光ファイバを光モジュールに固定してしまうのはピグテイル型と言う。ピグテイル型の場合その後に光コネクタがあって、そこで外部光ファイバと着脱できるようにしている。本発明はレセプタクル型の改良に関する。従来はレセプタクルが直接に筐体に溶接されるのでレセプタクルは筐体と同じ電位になっていた。

本発明は、レセプタクル４と筐体２の間に絶縁物で作った筒状の絶縁部（絶縁筒８という）を挿入し、レセプタクル４と筐体２を絶縁する。絶縁筒８は例えばジルコニア（ＺｒＯ_２）を用いる。これは堅牢なセラミックであって絶縁性にも優れる。レセプタクル４を囲むようにフレーム部９がある。フレーム部９はレセプタクル４と接触した部分だからレセプタクル４と同じ電位になる。本発明は２種類のグランドを設ける。筐体２は受信部グランドＲＧとし、レセプタクルはフレームグランドＦＧとする。

図２はＬＤと２つのＰＤを含む光モジュールの例（ＬＤ＋ＰＤ１＋ＰＤ２）を示す。金属筐体２には、送信部５（ＬＤ）と、第１受信部６、第２受信部７を含む。２つの受信部６、７はアナログ信号とデジタル信号というように異なった信号を受信する。波長も異なる。送信光の波長とも異なるから、３種類の異なる波長の光を用いる。そのために２つの波長選択フィルターが筐体２の内部に設けられる。筐体２の電位は受信部グランドＲＧである。第１受信部６のグランドピンＲＧと筐体２が接続されているということである。第２受信部７のピンは筐体２に対し全部が絶縁されていても良い。或いは第２受信部７の１つのピンがＲＧであって筐体２に接続されていて良い。送信部５は半導体レーザＬＤ、或いは半導体レーザＬＤとモニタフォトダイオードＭＰＤを含む。これらＬＤ、ＭＰＤのピンは全て筐体２から絶縁されフローティングになっている。

レセプタクル４は絶縁筒８によって、送信部・受信部の筐体２と絶縁されている。絶縁筒８はフレーム部９・レセプタクル４と筐体２を絶縁する。フレーム部９、レセプタクル４はフレームグランドＦＧとなっている。これもＬＤがアンテナとなって強い電磁波を発生するのを防ぐ作用があり、ＬＤ−ＰＤ間のクロストークを防ぎ、フレームの電子素子をＬＤからのノイズより遮断する作用がある。

図３は本発明のより具体的な回路構成を示すもので図１のＬＤ＋ＰＤのものの内部概略構造に対応する。筐体２は箱で表現しているが実際に箱型なのではなく、ＬＤ、ＰＤパッケージや、波長選択フィルターのホルダ−などを組み合わせた全体を意味する。本発明はグランド電位の与え方を問題にし、それらパッケージやホルダ−は金属製であり相互に接続され電位的には１つの容器とみなすことができる。そのような全体を筐体２と言っている。送信部５は、半導体レーザ（ＬＤ）と、モニタフォトダイオード（ＭＰＤ）とパッケージとリードピン等よりなる。

リードピン５５、５６、５７、５８は何れも筐体２に接続されず、筐体２と絶縁されている。リードピン５５はＬＤのアノードに、リードピン５６はＬＤのカソードに、リードピン５７はＭＰＤのアノードに、リードピン５８はＭＰＤのカソードに接続されている。ＬＤのカソード、アノードともに筐体２に繋がれない。ＬＤのケースは筐体２に接続されているから、ＬＤパッケージのケースピンがあってもそれはＬＤと繋がれていないということである。ＬＤと筐体２が絶縁されているから、筐体２がＬＤの駆動電流を放射するアンテナとなって周囲にノイズを発散させるということを防ぐことができる。

受信部６のＰＤのアノードピン６９は筐体２と絶縁されている。カソードピン６８は筐体２に接続される。例えばパッケージのケースピンとなっている。ＰＤのカソード、アノードのどちらを筐体２に接続してもよい。接続した方が受信部グランドＲＧとなる。ＲＧ６６，ＲＧ６７は筐体２がＲＧであることを示すものであり、実際にそのような配線が有ってもなくてもよい。ピン６８が筐体２と接続されていることがＲＧを形成するための条件となっている。波長選択フィルター３０が筐体２の内部に約４５゜の傾斜角を持って設置される。ＬＤの送信光を直進させて光ファイバ４０へ入るようにし、光ファイバ４０からの受信光を反射してＰＤに入射させる。

光ファイバ４０はレセプタクル４に挿入された光ファイバを表している。光ファイバ４０は着脱できるので、光ファイバ４０が常にここにあるというのではないが、挿入した状態の光ファイバ４０を示している。レセプタクル４を含む絶縁筒８の向こう側全体がフレーム部９である。ジルコニア等の絶縁筒８が筐体２と、レセプタクル４・フレーム部９を接続している。フレーム部９・レセプタクル４はフレームグランドＦＧ９８、９９とする。絶縁筒８のために、フレームグランドＦＧと、ＲＧとは交流的に分離する。

グランドであるからＲＧとＦＧは、回路配線の遠くでは繋がっているのである。だからＦＧ、ＲＧの平均の直流電位は等しい。しかし両者を結ぶ細く長い配線は実効的に抵抗分Ｒや誘導分Ｌを含む。ＦＧ９８とＲＧ６６の間にＲ、Ｌを象徴的に示した。だから速い電圧変動は伝達されない。速い電圧変化に対しＦＧ、ＲＧは互いに自由である。絶縁筒８で遮断されていること、筐体２が受信部グランドＲＧであること、ＬＤのピンが浮いていること等のため、ＬＤの強い駆動電流（送信信号）の引き起こす電波が、ＰＤやフレーム部９の電気回路にノイズとなって侵入することがない。

図４は同じようにＬＤ＋ＰＤのタイプの本発明の構成例である。これは、図３のものと殆ど同じであるが、ＬＤ、ＭＰＤのリードピンが少し違う。図４において、ＬＤのアノードとＭＰＤのカソードとが１つに纏められリードピン５９に接続される。送信部の電源電位をＬＤのアノード、ＭＰＤのカソードに繋ぐような回路である場合このようなことが可能である。それによって送信部のリードピンを１つ節減することができる。

図５はＰＤが１つ増加した例である。ＬＤ＋ＰＤ１＋ＰＤ２のタイプである。
筐体２には、ＬＤとＭＰＤよりなる送信部５と、ＰＤ１よりなる第１受信部６と、ＰＤ２よりなる第２受信部７を設けている。３つの異なる波長を利用するので、２つの波長選択フィルター３０、３２が光ファイバ４０の延長線上に設置される。ＬＤの送信光は、波長選択フィルター３２、３０を透過して光ファイバ４０に入射する。光ファイバ４０を伝搬した第１の受信光は、第１の波長選択フィルター３０で反射されてＰＤ１に入る。第２の受信光は、波長選択フィルター３０を通過して、第２波長選択フィルター３２で反射されてＰＤ２に入射する。

ＬＤのカソードピン５６、アノードピン５５は筐体２から絶縁されている。ＭＰＤのアノードピン５７、カソードピン５８も筐体２から絶縁されている。第１受信部のＰＤ１のカソードピン６８は筐体２に接続され受信部グランドＲＧを与える。第２受信部ＰＤ２のカソードピン７８、アノードピン７９は筐体２から絶縁され（浮い）ている。

フレーム部９はフレームグランドＦＧ９８、９９に接続される。ＦＧとＲＧは別異のグランドである。細く長い配線で繋がるが、交流的には別異のものである。

図６は、やはり２つの受信部を持つＬＤ＋ＰＤ１＋ＰＤ２のタイプである。これは図５のものと共通するところが多い。違うのは第２受信部のＰＤ２のカソードピン７８が筐体２のＲＧになっていることである。ＰＤ１とＰＤ２の受信対象となるものは異なるのであるが、回路構成によってカソードを共通にすることもできる。逆バイアスを印加するための電源電圧を直接カソードに掛けるような回路であればそれは可能である。受光素子同士のクロストークを問題にするならば図５のように分離した回路が良い。

本発明の光モジュールは、ＬＤ＋ＰＤを含む筐体は受信部グランドＲＧとし、ＬＤのリードピンは筐体２から絶縁し、レセプタクル４は絶縁筒８によって筐体２から絶縁し、レセプタクル４を含むフレームはフレームグランドＦＧとする。ＬＤのピンが筐体２に接続されてないから筐体２がアンテナとなってＬＤ駆動信号の電磁波を発生するということがない。周囲にＬＤのノイズが放出されない。受信部は金属製の筐体２で覆われ受信部グランドＲＧとしているから外部ノイズが受信部に入らない。ＬＤと筐体２が絶縁されており、ＬＤ・ＰＤ間の電磁的、電気的クロストークを抑制することができる。そのように本発明は、ＬＤが外部にノイズを放散することを防ぎ、ＬＤとＰＤ間のクロストークを低減し、外部ノイズが受信部に混入することを抑制できる。

本発明は、ＬＤ＋ＰＤタイプの一心双方向光モジュールにも、ＬＤ＋ＰＤ＋ＰＤ（Ｔｒｉｐｌｅｘｅｒ）の一心双方向光モジュールにも同様に適用することができる。

図７は本発明の実施例に係る双方向光モジュールの外観を示す正面図である。図８は同じ光モジュールの縦断面図である。これは下方に半導体レーザ、モニタフォトダイオードよりなる送信部５を持ち、右側方にフォトダイオードＰＤを有する受信部６を有し、上部にレセプタクル４を備え、レセプタクル４と送信部の中間に波長選択フィルター３０を持つ。これはレセプタクル４に光ファイバ４０のない状態を示す。光信号を伝送する場合は、レセプタクル４に、光ファイバ先端のフェルールを挿入して光ファイバ４０と、半導体レーザＬＤ、フォトダイオードＰＤとを光結合する。

レセプタクル４と金属筐体部分を電気的に絶縁するため、円筒形の絶縁筒８がレセプタクル４の内壁に挿入される。絶縁筒８はセラミックで作る。例えばジルコニア（ＺｒＯ_２）で絶縁筒８を作ることができる。金属内筒４２の先頭部が絶縁筒８の内部下方に差し込まれている。金属内筒４２の脚部が筐体２の端面に溶接される。レセプタクル４、絶縁筒８、内筒４２は同心筒体を形成する。レセプタクル４の上部開口部から光ファイバ４０の先端を保持するフェルールを挿入する。フェルールの先端は内筒４２の頂面に接触して止まる。そのフェルールは光ファイバ４０（図３〜図６）の先端を把持している。

光ファイバ４０に軸線延長線に前記の波長選択フィルター３０がある。ＬＤは延長線から少しずれた位置にある。光ファイバ４０の先端は斜め研磨するから光は斜め研磨面の方向へ少し屈折する。ＬＤはその屈折した光線の延長にある。絶縁筒８のために、レセプタクル４と筐体２は電気的に遮断される。筐体２は受信部グランドＲＧとし、レセプタクル４はフレームグランドＦＧとする。それは半導体レーザの駆動信号が前方へ放射されるのを防ぐためである。前方放射防止に加え、ＬＤ・ＰＤのクロストークを抑制する効果もある。また受信部を囲む筐体２がＲＧなので外部ノイズから受信部を保護する作用もある。

筐体２の下方には、半導体レーザＬＤとモニタフォトダイオードＭＰＤを保持する半導体レーザパッケージがある。半導体レーザパッケージは円板形状のＬＤステム５０、円筒形のレンズホルダ−５１、ＬＤスリーブ５３よりなる。ＬＤステム５０の上面には縦長の隆起があり側面に半導体レーザＬＤが上下向きに固定される。ＬＤから前方光と後方光が出る。前方光が送信光となる。ＬＤステム５０の上面にはモニタフォトダイオードＭＰＤがあってＬＤの後方光を受光する。ＭＰＤはＬＤの出力を監視する。ＬＤの出力が減ると相補的に駆動電流を増やす。それによってＬＤの光出力を一定に保持する。

ＬＤの上方のレンズ５４はレンズホルダ−５１によって保持される。レンズ５４はＬＤの前方光を光ファイバ４０の先端に集光する。レンズホルダ−５１を包囲し上部に通し穴４３を有する円筒形のＬＤスリーブ５３の脚部はＬＤステム５０に溶接される。ＬＤステム５０、レンズホルダ−５１、ＬＤスリーブ５３は何れも金属製で相互に接触しているから同一電位になる。

ＬＤステム５０には複数のリードピン５６、５７、５９が設けられる。ＬＤやＭＰＤのカソード、アノードと適当なリードピンがワイヤボンデイングによって繋がれる。ＬＤ、ＭＰＤのカソード、アノードに繋がるリードピンはステムと電気的に絶縁されている。リードピンはステムの通し穴５２を貫き低融点ガラスなどで通し穴５２に固定される。ケースピン（ステムに固着されたピン）は不要である。ケースピンがあっても良いがそれはＬＤ、ＭＰＤのアノード、カソードには接続されない。半導体レーザＬＤとＬＤパッケージとは互いに電気的に独立している。通常は半導体レーザのアノード、カソードの何れかをケースピンに繋ぐのであるがそうするとＬＤパッケージがＬＤの電位になるので好ましくない。本発明は、ＬＤパッケージに対して、ＬＤ、ＭＰＤのアノード、カソードを絶縁しフローティングとしている。これが本発明の特徴の１つである。

受信部６は筐体２の側面に取り付けられる。円盤状のＰＤステム６０、ＰＤ、レンズホルダ−６２、レンズ６３とリードピン６７´、６８、６９が受信部を構成する。ＰＤはＰＤステム６０に直接或いはサブマウントを介して取り付けられる。ＰＤのアノード、或いはカソードがステム６０に接続されそれが受信部グランドＲＧを与える。図３、４、５ではＰＤのカソードがステム６０と同電位になる例を示す。ＰＤの基板側のｎ電極（カソード）をステム６０に固着するとカソードがステム６０と同電位になりＲＧを与えることができる。その場合は上面入射型のＰＤが適する。或いは、反対向きにしてｐ電極をステム６０に固着するようにするとアノードがステム６０と同電位になりＲＧを与えることができる。それは裏面入射型が適する。サブマウントを使えば何れのタイプのＰＤであっても何れの電極をＲＧとすることも可能である。

波長選択フィルター３０はＬＤからの光を選択透過させて光ファイバ４０へ導き、光ファイバ４０からの光をＰＤへと選択反射する作用がある。光ファイバの延長線上にあって約４５゜程度の角度をなすよう設けられる。

波長選択フィルター３０を保持するのが、金属製のフィルタホルダ−２０である。フィルタホルダ−２０は円筒形で下部は薄い差し込み筒部２２となっている。差し込み筒部２２内壁とＬＤスリーブ５３上部外面が溶接固定される。フィルタホルダ−２０は内部に段階状の送信光を通すための通し穴２３を穿ってある。フィルタホルダ−２０の右側には円形の受信部側空洞２５が、上部には円形のレセプタクル側空洞２６が穿たれる。さらに、フィルタホルダ−２０の右側方に左から右に斜に傾斜するフィルタ取り付け面２４が通し穴２３を越えて形成されている。フィルタ取り付け面２４の通し穴２３の部分には波長選択フィルター３０が固定される。

フィルタホルダ−２０側方には円筒面を削って平坦なＰＤ側端面２７が形成される。波長選択フィルター３０、レンズ６３、ＰＤが直線状に並ぶように調芯し、先述の受信部のレンズホルダ−６２の頂部をＰＤ側端面２７に固着する。

フィルタホルダ−２０の上端面２８は平坦面である。レセプタクル４、通し穴２３、レンズ５４、ＬＤの位置を上下方向に合わせ、上端面２８に先述の内筒４２を溶接固定する。そのようにしてフィルタホルダ−２０に、ＰＤパッケージ（レンズホルダ−６２、ステム６０）と、ＬＤパッケージ（ステム５０、レンズホルダ−５１、スリーブ５３）とを溶接しておりそれらが筐体２を構成する。筐体２は全部金属であって、電位は受信部グランドＲＧとなっている。

図９に、レセプタクル４、絶縁筒８、内筒４２、フィルタホルダ−２０、受信部の取り付け部分の拡大図を示す。レセプタクル４は光ファイバ４０先端のフェルールを着脱自在に保持する。実際の送受信器では、フレーム部９がレセプタクル４に続いて設けられる。絶縁筒８によって、レセプタクル４とフィルタホルダー２０が絶縁されているので、フレーム部９と、フィルタホルダー２０の電位は自由に与えることができる。本発明においては、筐体２は、受信部グランドＲＧとする。それはケースピン６８をＰＤのカソードピンにすることによってなされる。ｎ型基板の側をＰＤステム６０にダイボンディングすることによって簡単になされる。もちろんケースピン６８をＰＤのアノードに接続することも可能である。受信部の回路構成によってＰＤのアノード、カソードの何れをＲＧとしても良い。

ＬＤ＋ＰＤよりなる本発明のレセプタクル型一心双方向光モジュールの概略構成図。

ＬＤ＋ＰＤ１＋ＰＤ２よりなる本発明のレセプタクル型一心双方向光モジュールの概略構成図。

ＬＤ＋ＰＤよりなる本発明のレセプタクル型一心双方向光モジュールの筐体の内部の概略構成図。

ＬＤ＋ＰＤよりなりＬＤの光をモニタするＭＰＤのカソードピンがＬＤのアノードピンと共通になっている本発明のレセプタクル型一心双方向光モジュールの筐体の内部の概略構成図。

ＬＤ＋ＰＤ１＋ＰＤ２よりなる本発明のレセプタクル型一心双方向光モジュールの筐体の内部の概略構成図。

ＬＤ＋ＰＤ１＋ＰＤ２よりなりＰＤ２のカソードもＲＧにした本発明のレセプタクル型一心双方向光モジュールの筐体の内部の概略構成図。

ＬＤ＋ＰＤよりなる本発明の実施例に係るレセプタクル型一心双方向光モジュールの外観正面図。

ＬＤ＋ＰＤよりなる本発明の実施例に係るレセプタクル型一心双方向光モジュールの縦断正面図。

ＬＤ＋ＰＤよりなる本発明の実施例に係るレセプタクル型一心双方向光モジュールの受信部、波長選択フィルター、ジルコニア絶縁筒、レセプタクルの近傍の拡大一部縦断正面図。

符号の説明

２筐体
４レセプタクル
５送信部
６（第１）受信部
７第２受信部
８絶縁筒
９フレーム部
２０フィルタホルダ−
２２差し込み筒部
２３通し穴
２４フィルタ取り付け面
２５受信部側空洞
２６レセプタクル側空洞
２７ＰＤ側端面
２８上端面
３０第１波長選択フィルター
３２第２波長選択フィルター
４０光ファイバ
４２内筒
４３通し穴
５０ＬＤステム
５１レンズホルダ−
５２通し穴
５３ＬＤスリーブ
５４レンズ
５５リードピン
５６リードピン
５７リードピン
５８リードピン
５９リードピン
６０ＰＤステム
６２レンズホルダ−
６３レンズ
６５通し穴
６６ＲＧ
６６´接着剤
６７ＲＧ
６７´リードピン
６８ケースピン
６９リードピン
７８カソードピン
７９アノードピン
９８ＦＧ
９９ＦＧ

Claims (8)

1. 送信光を発生し光ファイバを通じて伝送する半導体レーザを含む送信部と、光ファイバを伝送した受信光を受信する受光素子を含む受信部と、光ファイバの光路延長線上斜めに設けられ受信光と送信光を分離する波長選択フィルターと、半導体レーザ、波長選択フィルター、受光素子を保持する金属製の筐体と、送信光と受信光を双方向に伝送する光ファイバを着脱自在に保持するレセプタクルと、筐体に対してレセプタクルを電気的に絶縁して保持する絶縁部とを含み、筐体は受信部グランドＲＧであり、半導体レーザのアノード、カソードは筐体から絶縁されていることを特徴とする一心双方向光モジュール。
2. 筐体の中に受信部が２つあって、第１受信部の受光素子のアノード又はカソードは受信部グランドＲＧであり、第２受信部の受光素子のアノード及びカソードは筐体から絶縁されていることを特徴とする請求項１に記載の一心双方向光モジュール。
3. 送信部には半導体レーザの出力を監視するためのモニタフォトダイオードがあり、半導体レーザのアノード、カソード、モニタフォトダイオードのアノード、カソードは別個のリードピンに繋がり、これらのカソードピン、アノードピンは筐体とは絶縁されていることを特徴とする請求項１に記載の一心双方向光モジュール。
4. 送信部には半導体レーザの出力を監視するためのモニタフォトダイオードがあり、半導体レーザのアノードとモニタフォトダイオードのカソードが筐体と絶縁された同じ１つのリードピンに接続されており、半導体レーザのカソードピン、モニタフォトダイオードのアノードピンは筐体から絶縁されていることを特徴とする請求項１に記載の一心双方向光モジュール。
5. 筐体の中に受信部が２つあって、第１受信部の受光素子のアノード又はカソードは受信部グランドＲＧであり、第２受信部の受光素子のアノード又はカソードは受信部グランドＲＧであることを特徴とする請求項１に記載の一心双方向光モジュール。
6. 絶縁部がジルコニア（ＺｒＯ_２）であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の一心双方向光モジュール。
7. 送信光を発生する半導体レーザと、半導体レーザの出力を監視するモニタフォトダイオードとよりなる送信部を内蔵し、半導体レーザ、モニタフォトダイオードのアノード、カソードに繋がるリードピンを絶縁して保持する金属製半導体レ−ザパッケージと、
   受信光と送信光を選択する波長選択フィルターと、
   軸方向に通し穴を有し波長選択フィルターを軸方向に対し斜めに保持し軸線方向に金属製半導体レーザパッケージが結合された金属製フィルタホルダ−と、
   受信光を受信するフォトダイオードを内蔵し、フォトダイオードのアノード電極、カソード電極に接続されたリードピンのいずれかを絶縁して保持し、波長選択フィルターの側方においてフィルタホルダ−に結合された金属製ＰＤパッケージと、
   フィルタホルダ−の軸線上の端面に固着された鍔部付き内筒と、
   鍔部付き内筒の外周に差し込まれた絶縁筒と、
   絶縁筒の外側に差し込まれたレセプタクルと
   よりなる一心双方向光モジュールを含み、
   レセプタクルは光送受信器本体フレーム部に結合され、フレームグランドＦＧとなり、
   半導体レーザパッケージ、ＰＤパッケージ、フィルタホルダ−よりなる金属筐体は受信部グランドＲＧとなり、
   半導体レーザ、モニタフォトダイオードのリードピンが金属製半導体レーザパッケージから絶縁されていることと、レセプタクルがフィルタホルダ−から絶縁筒によって絶縁されていることにより、レセプタクルは送信部から二重に絶縁されていることを特徴とする一心双方向光送受信器。
8. 前記一心双方向光モジュールには、前記フォトダイオードの他に、第２受信光を受光する第２のフォトダイオードと、第２フォトダイオードを内蔵し絶縁されたリードピンを有する第２ＰＤパッケージがフィルタホルダ−の側方に設けられ、送信光と第２受信光を選別する波長選択フィルターがフィルタホルダ−の内部で光ファイバの軸線の延長上に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の一心双方向光送受信器。

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