JP6470140B2 - Method for manufacturing coherent optical receiver module - Google Patents
Method for manufacturing coherent optical receiver module Download PDFInfo
- Publication number
- JP6470140B2 JP6470140B2 JP2015153138A JP2015153138A JP6470140B2 JP 6470140 B2 JP6470140 B2 JP 6470140B2 JP 2015153138 A JP2015153138 A JP 2015153138A JP 2015153138 A JP2015153138 A JP 2015153138A JP 6470140 B2 JP6470140 B2 JP 6470140B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- test
- voa
- optical
- polarization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 190
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 32
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 title claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 98
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 24
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 11
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 description 6
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 6
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
Description
本発明は、コヒーレント光受信モジュールの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a coherent optical receiver module.
特許文献1及び2には、光検出素子(フォトダイオード)の前段に可変光減衰器が設けられた光受信器が開示されている。特許文献1に記載された可変光減衰器はエタロン型であり、特許文献1では、可変光減衰器の角度若しくは温度を変化させることにより、減衰度を変化させている。また、特許文献2には、可変光減衰器としてシリコン製のMEMS素子を用い得ることが記載されている。このMEMS素子は、電圧が印加されると電界によりその位置がシフトするSi板を有し、Si板には反射防止膜がコートされている。電圧が印加されていない無通電状態では、Si板が信号光の光軸に対して垂直であるため、信号光ビームは変調されず、フォトダイオードの受光部のほぼ中心に入射する。これに対し、MEMS素子に電圧が印加されるとSi板が傾き、信号光はSi板に入射する際に屈折する。信号光はSi板から出射する際に再び屈折し、その進行方向は入射前の進行方向と平行になるが、Si板の内部において該進行方向に対し傾斜した方向に進んだため、信号光の光路は進行方向と垂直な方向にオフセットする。このため信号光のフォトダイオードへの入射位置も移動し、その結果、フォトダイオードにおける受光量を可変にできる。
近年、幹線系の長距離大容量通信において、通信容量の増大および高速化のため、従来からのDWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing;高密度波長分割多重方式)に加え、偏波多重方式の適用が望まれている。例えば、コヒーレント光受信モジュールは、DP−QPSK(Dual Polarization Quadrature Phase Shift Keying)方式により変調された信号光を受信し、この信号光を2つの偏光成分に分離する。そして、各偏光成分と、局部発信光(ローカル光)との積演算(典型的には干渉)を行い、演算後の光(干渉光)の強度を検出することにより、各偏光成分に含まれる情報を抽出する。 In recent years, in the long-distance large-capacity communication of the trunk line system, in order to increase the communication capacity and increase the speed, it is desired to apply the polarization multiplexing method in addition to the conventional DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). It is rare. For example, the coherent light receiving module receives signal light modulated by DP-QPSK (Dual Polarization Quadrature Phase Shift Keying) method and separates the signal light into two polarization components. Then, a product operation (typically interference) between each polarization component and the locally transmitted light (local light) is performed, and the intensity of the light after the operation (interference light) is detected, thereby being included in each polarization component. Extract information.
上記のコヒーレント光受信モジュールでは、入力される信号光の強度の調整、及びフォトダイオードへの過入力の防止を目的として、信号光を減衰するための可変光減衰器が設けられる。コヒーレント光受信モジュールでは信号光が2つの偏光成分を含むので、可変光減衰器には、これらの偏光成分の減衰度を互いに等しい大きさに近づけること(より望ましくは一致させること)が望まれる。 In the above coherent optical receiver module, a variable optical attenuator for attenuating signal light is provided for the purpose of adjusting the intensity of the input signal light and preventing excessive input to the photodiode. Since the signal light includes two polarization components in the coherent light receiving module, it is desirable for the variable optical attenuator to make the attenuation of these polarization components close to each other (more desirably, match).
本発明は、信号光に含まれる2つの偏光成分の減衰度を互いに等しい大きさに近づけることができるコヒーレント光受信モジュールの製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a coherent light receiving module that can bring the attenuation of two polarization components contained in signal light close to each other.
上述した課題を解決するために、本発明の一実施形態に係るコヒーレント光受信モジュールの製造方法は、偏光方向が互いに直交する2つの偏光成分を含む入力信号光を可変光減衰器により減衰し、減衰後の入力信号光の2つの偏光成分それぞれと局部発振光との積演算を行うことにより情報を抽出するコヒーレント光受信モジュールの製造方法であって、入力信号光の2つの偏光成分を模擬する2つの偏光成分を有する試験光を準備し、該試験光の2つの偏光成分の強度を互いに略等しくする第1工程と、試験光の光路上に可変光減衰器を配置し、減衰後の試験光の2つの偏光成分の強度をモニタしながら、可変光減衰器の減衰度を変化させるとともに可変光減衰器を移動させる第2工程と、減衰後の試験光の2つの偏光成分の減衰度の差が許容範囲内に収まる位置にて可変光減衰器を固定する第3工程とを含む。 In order to solve the above-described problem, a method of manufacturing a coherent optical receiver module according to an embodiment of the present invention attenuates input signal light including two polarization components whose polarization directions are orthogonal to each other using a variable optical attenuator. A method for manufacturing a coherent optical receiver module that extracts information by performing a product operation of two polarization components of input signal light after attenuation and local oscillation light, and simulates the two polarization components of input signal light A test light having two polarization components is prepared, a first step in which the intensity of the two polarization components of the test light is approximately equal to each other, and a variable optical attenuator is disposed on the optical path of the test light, and the test after attenuation While monitoring the intensity of the two polarization components of light, the second step of changing the attenuation of the variable optical attenuator and moving the variable optical attenuator, and the attenuation of the two polarization components of the attenuated test light difference At a position within the allowable range and a third step of fixing the variable optical attenuator.
本発明によるコヒーレント光受信モジュールの製造方法によれば、信号光に含まれる2つの偏光成分の減衰度を互いに等しい大きさに近づけることができる。 According to the method for manufacturing a coherent light receiving module according to the present invention, the attenuation degree of two polarization components included in signal light can be made close to each other.
本発明の実施形態に係るコヒーレント光受信モジュールの製造方法の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 A specific example of a method for manufacturing a coherent optical receiver module according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and intends that all the changes within the meaning and range equivalent to the claim are included. In the following description, the same reference numerals are given to the same elements in the description of the drawings, and redundant descriptions are omitted.
図1は、本発明の一実施形態に係るコヒーレント光受信モジュール(以下、光受信モジュールと称する)1Aの構成を示す平面図である。図2は、光受信モジュール1Aを斜め前方から見た斜視図である。本実施形態の光受信モジュール1Aは、略直方体状のパッケージ(筐体)2と、パッケージ2の一端面2bに固定された信号光入力ポート11及び局発光入力ポート13とを備える。以下、パッケージ2の内部構造の説明において、一端面2b側を前方側と称することがある。
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a coherent optical receiver module (hereinafter referred to as an optical receiver module) 1A according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the
信号光入力ポート11はシングルモードファイバ10に接続されており、シングルモードファイバ10から受信信号光(SiGnal;以下、信号光という)を受ける。信号光は、いわゆるDP−QPSK方式により変調されたものであって、偏光方向が互いに直交する2つの偏光成分を含んでいる。局発光入力ポート13は偏波保持ファイバ12に接続されており、偏波保持ファイバ12から局部発振光(Local;以下、局発光という)を受ける。これらの信号光及び局発光は、それぞれ信号光入力ポート11及び局発光入力ポート13を介してパッケージ2の内部に入力される。
The signal
また、パッケージ2の4つの側面のうち、一端面2bを除く他の側面には、複数の端子3が設けられている。複数の端子3には、信号光から生成された電気的な受信信号を光受信モジュール1Aの外部に取り出すための端子、パッケージ2の内部の電子回路に電源電圧やバイアスを供給するための端子、接地端子等が含まれる。
In addition, among the four side surfaces of the
信号光入力ポート11は、シングルモードファイバ10の先端に付属するフェルールを受け入れる円筒状のスリーブと、集光レンズを収容したレンズホルダとが一体化されて成り、該レンズホルダがパッケージ2の一端面2bに接合されることによってパッケージ2に固定されている。シングルモードファイバ10内を伝搬した信号光は、集光レンズによって集光されながらパッケージ2内に入射する。
The signal
局発光入力ポート13は、偏波保持ファイバ12の先端に付属するフェルールを受け入れる円筒状のスリーブと、コリメートレンズを収容したレンズホルダとが一体化されて成り、該レンズホルダがパッケージ2の一端面2bに接合されることによってパッケージ2に固定されている。偏波保持ファイバ12内を伝搬した局発光は、コリメートレンズによって平行化されたのちにパッケージ2内に入射する。
The local
本実施形態の光受信モジュール1Aは、上記の構成に加えて、2つの光90度ハイブリッド素子32a,32b、並びに、入力ポート11,13と光90度ハイブリッド素子32a,32bとを光結合するための種々の光部品を備える。具体的には、光受信モジュール1Aは、2つの光90度ハイブリッド素子32a,32bの各信号光入力端と信号光入力ポート11とを光結合するための光部品として、偏光ビームスプリッタ(Polarization Beam Splitter)26、スキュー調整素子27、第1レンズ系28、波長板(λ/2板)29、第1ミラー30、及び第2レンズ系31を備える。更に、偏光ビームスプリッタ26と信号光入力ポート11との間の光路上には、ビームスプリッタ(Beam Splitter)22、可変光減衰器(VOA)23、及びコリメートレンズ25が配置されている。信号光入力ポート11と光90度ハイブリッド素子32a,32bとの間の光路上に配置されるこれらの光部品は、全てパッケージ2内に収容されている。
In addition to the above configuration, the
ビームスプリッタ22は、信号光入力ポート11から入力された信号光の一部を分離する。分離された信号光は、パッケージ2内に配置されたパワーモニタ用フォトダイオード(モニタ用PD)24に入射する。モニタ用PD24は、信号光の強度に応じた電気信号を生成する。なお、ビームスプリッタ22において分離された信号光の強度は、ビームスプリッタ22に入射する前の信号光強度の10%未満である。
The
VOA23は、ビームスプリッタ22を通過した信号光を必要に応じて減衰する。減衰度は、光受信モジュール1Aの外部からの電気信号によって制御される。例えば、上述したモニタ用PD24からの電気信号に基づいて過入力状態が検知された場合には、VOA23の減衰度を大きくして、光90度ハイブリッド素子32a,32bに向かう信号光の強度を小さくする。
The
ビームスプリッタ22、VOA23、及びモニタ用PD24は、パッケージ2の底面2aに搭載されたVOAキャリア20上に固定される。図3は、VOAキャリア20、ビームスプリッタ22、VOA23、及びモニタ用PD24を拡大して示す斜視図である。図3に示されるように、VOAキャリア20は、段差を形成する上下二つの面20a,20bにこれらの光部品を搭載する。具体的には、面20aは面20bの前方に配置され、パッケージ底面からの高さが面20bよりも高くなっている。そして、面20a上にはビームスプリッタ22及びモニタ用PD24(より具体的には、モニタ用PD24を側面に搭載したサブマウント)が搭載され、面20b上にはVOA23がビームスプリッタ22と対向する位置に搭載されている。光軸に垂直な断面におけるVOA23の外径がビームスプリッタ22よりも大きいので、これらの面20a,20bそれぞれにビームスプリッタ22及びVOA23を搭載することにより、VOA23の光軸を、ビームスプリッタ22を通過し得る範囲内に収めることができる。
The
また、本実施形態のVOA23は、VOAベース(ベース部材)44上に搭載され、固定されている。すなわち、VOA23は、VOAベース44を介してVOAキャリア20上に搭載されている。図4は、VOA23を搭載したVOAベース44の外観を示す斜視図であって、図4(a)はVOAベース44を斜め前方から見た斜視図であり、図4(b)はVOAベース44を斜め後方から見た斜視図である。図4に示されるように、VOAベース44は、長方形の板状を呈しており、例えばアルミナといった絶縁材料からなる。VOAベース44は、前面44aと、背面44bと、前面44a及び背面44bを相互に繋ぐ上面44c、一対の側面44d、及び底面44eとを有する。背面44bは、図3に示されたビームスプリッタ22と対向する。信号光を通過させるための貫通孔44fが、前面44aから背面44bを貫通している。
Further, the
VOA23は、例えばAgペーストといった接着剤を介して背面44bに取り付けられている。VOA23は信号光を通過させる円形の開口部23aを有しており、該開口部23aはVOAベース44の貫通孔44fと連通する。また、VOAベース44は、一対の金属体45,46を有する。金属体45は、前面44a上に配置された部分45aと、背面44b上に配置された部分45bと、これらの部分45a,45bを繋ぐために上面44c上に配置された部分45cとを有し、VOAベース44の上部を把持してVOAベース44に取り付けられている。部分45aは前面44aの上辺(上面44cとの間の辺)に沿って延びており、該辺に沿った部分45aの長さはVOAベース44の同方向における長さの1/2よりも長い。また、部分45bは、VOA23の一対の電極のうち一方とワイヤ47aを介して電気的に接続されている。
The
金属体46は、前面44a上に配置された部分46aと、背面44b上に配置された部分46bと、これらの部分46a,46bを繋ぐために上面44c上に配置された部分46cとを有し、VOAベース44の上部を把持してVOAベース44に取り付けられている。これらの部分のうち、部分46cは、金属体45の部分45cに対して離間して配置されており、一例では、金属体45の部分45cが上面44cの一方の端、金属体46の部分46cが上面44cの他方の端にそれぞれ寄って配置されている。部分46bは、背面44bの上辺(上面44cとの間の辺)に沿って延びており、且つ、VOA23の一対の電極のうち他方とワイヤ47bを介して電気的に接続されている。
The
図5は、VOA23の構成を部分的に示す正面図であって、VOA23の開口部23aを光軸方向から見た様子を示している。図5に示されるように、本実施形態のVOA23は、MEMS型のVOAであって、開口部23aの内部に略正方形状の板状のシャッタ23bを有する。シャッタ23bの大きさは、例えば一辺50μmである。このシャッタ23bから両側方に向けて櫛歯状電極23cが伸びている。櫛歯状電極23cは、上述した一対の電極のうちの一方である。また、シャッタ23bは弾性部材23dを介してVOA23の本体部に連結している。本体部には櫛歯状電極23eが更に設けられており、櫛歯状電極23eは、櫛歯状電極23cとは互いの櫛歯を交互に位置させて対向している。櫛歯状電極23eは、上述した一対の電極のうちの他方である。
FIG. 5 is a front view partially showing the configuration of the
これら2つの櫛歯状電極23c及び23eの間には、ワイヤ47a及び47b、並びに金属体45及び46を介して、光受信モジュール1Aの外部よりバイアス電圧が印加される。櫛歯状電極23c,23eの間にバイアス電圧が印加されると、櫛歯状電極23c,23eの間に引力が誘起され、櫛歯状電極23cと共にシャッタ23bが移動する。一例では、バイアス電圧を5V印加することにより、シャッタ23bを60μm移動させることができる。このとき、シャッタ23bが、開口部23aの中心付近に存在する信号光の光路LAと完全に重なる。これにより、信号光が完全に遮断(すなわち減衰度100%)となる。そして、バイアス電圧を調整することによりシャッタ23bの移動距離を調整することができ、結果として信号光の減衰度を調整することができる。
A bias voltage is applied between the two comb-
なお、図5に示されるように、シャッタ23bは開口部23aの全体を覆うものではなく、開口部23aの中心付近の一部のみを覆うので、開口部23aの中心付近を除く他の部分では信号光がそのまま通過することとなる。従って、VOA23において大きな減衰比を確保するためには、信号光が開口部23aの中心部を精度良く通過することが望ましい。更に、シャッタ23bに対して十分に絞られたビーム径を確保するためには、開口部23aを通過する際の信号光が集束光であり、かつ光軸方向における収束点(ビームウェスト)の位置が、VOA23の位置と一致していることが望ましい。本実施形態では、信号光入力ポート11の集光レンズによって信号光が集束光とされ、その収束点(ビームウェスト)にVOA23が配置されている。
As shown in FIG. 5, the
再び図1及び図2を参照する。コリメートレンズ25は、VOA23を通過した信号光を平行化する。コリメートレンズ25によって信号光がコリメート光となることにより、光90度ハイブリッド素子32a,32bの信号光入力端までの光路について高い結合効率を確保できる。
Please refer to FIG. 1 and FIG. 2 again. The
偏光ビームスプリッタ26は、ビームスプリッタ22及びVOA23を介して信号光入力ポート11と光結合する光入射面を有し、信号光の一部の偏光成分(例えばX偏光成分)と、残りの偏光成分(例えばY偏光成分)とを分岐する。このとき、分岐比は50%である。スキュー調整素子27及び第1レンズ系28は、偏光ビームスプリッタ26の一方の光出力面と光90度ハイブリッド素子32bの信号光入力端との間の光路上に配置されている。偏光ビームスプリッタ26を直進した信号光は、スキュー調整素子27を通過する。スキュー調整素子27は、偏光ビームスプリッタ26により分岐された他方の信号光との間の遅れ時間を補償する。その後、当該信号光は、第1レンズ系28によって集光されつつ、光90度ハイブリッド素子32bに到達する。なお、第1レンズ系28は、光軸方向に並ぶ2つの集光レンズ28a,28bによって構成される。
The
また、λ/2板29、第1ミラー30、及び第2レンズ系31は、偏光ビームスプリッタ26の他方の光出力面と光90度ハイブリッド素子32bの信号光入力端との間の光路上に配置されている。偏光ビームスプリッタ26において曲げられた(分岐した)信号光は、λ/2板29を通過する。λ/2板29は、当該信号光の偏光方向を90°回転する。従って、λ/2板29を通過した信号光の偏光方向は、偏光ビームスプリッタ26を直進した信号光の偏光方向と一致することとなる。その後、当該信号光は、第1ミラー30によってその進行方向が90°曲げられたのち、第2レンズ系31によって集光されつつ、光90度ハイブリッド素子32aに到達する。なお、第2レンズ系31は、光軸方向に並ぶ2つの集光レンズ31a,31bによって構成される。また、第1ミラー30は、例えばキュービックミラー(直方体または立方体のミラーであり、対向する一対の面の対角方向に反射面が延びているもの)によって構成される。
Further, the λ / 2
光受信モジュール1Aは、2つの光90度ハイブリッド素子32a,32bの各局発光入力端と局発光入力ポート13とを光結合するための光部品として、ビームスプリッタ34、スキュー調整素子35、第3レンズ系36、第2ミラー37、及び第4レンズ系38を更に備える。更に、ビームスプリッタ34と局発光入力ポート13との間の光路上には、偏光子33が配置されている。局発光入力ポート13と光90度ハイブリッド素子32a,32bとの間の光路上に配置されるこれらの光部品は、全てパッケージ2内に収容されている。
The
偏光子33は、局発光入力ポート13から入力された局発光の偏光方向を確定する。これにより、偏波保持ファイバ12において維持されていた偏光方向がパッケージ2の組み立て時にずれたとしても、偏光方向が0°若しくは90°の偏光成分のみを局発光として抽出できる。
The
ビームスプリッタ34は、偏光子33を介して局発光入力ポート13と光結合する光入射面を有し、偏光子33を通過した局発光を2つに分岐する。このとき、分岐比は50%である。スキュー調整素子35及び第3レンズ系36は、ビームスプリッタ34の一方の光出力面と光90度ハイブリッド素子32aの局発光入力端との間の光路上に配置されている。ビームスプリッタ34を直進した局発光は、スキュー調整素子35を通過する。スキュー調整素子35は、ビームスプリッタ34により分岐された他方の局発光との間の遅れ時間を補償する。その後、当該局発光は、第3レンズ系36によって集光されつつ、光90度ハイブリッド素子32aに到達する。なお、第3レンズ系36は、光軸方向に並ぶ2つの集光レンズ36a,36bによって構成される。
The
また、第2ミラー37及び第4レンズ系38は、ビームスプリッタ34の他方の光出力面と光90度ハイブリッド素子32bの局発光入力端との間の光路上に配置されている。ビームスプリッタ34において曲げられた(分岐した)局発光は、第2ミラー37によってその進行方向が90°曲げられたのち、第4レンズ系38によって集光されつつ、光90度ハイブリッド素子32bに到達する。なお、第4レンズ系38は、光軸方向に並ぶ2つの集光レンズ38a,38bによって構成される。また、第2ミラー37は、例えばキュービックミラーによって構成される。
The
上記のように、パッケージ2の内部に入力された信号光および局発光は、2個の光90度ハイブリッド素子32a,32bに振り分けられる。本実施形態の光90度ハイブリッド素子32a,32bは、例えばインジウムリン(InP)製の半導体基板を用いたフォトダイオード(PD)集積型マルチモードハイブリッドである。図6は、光90度ハイブリッド素子32a,32bの内部構成を示すブロック図である。光90度ハイブリッド素子32aは、90度ハイブリッド結合器51a(第1の90度ハイブリッド結合器)と、PD52a(第1のフォトダイオード)とが共通パッケージ内に集積されて成る。同様に、光90度ハイブリッド素子32bは、90度ハイブリッド結合器51b(第2の90度ハイブリッド結合器)と、PD52b(第2のフォトダイオード)とが共通パッケージ内に集積されて成る。90度ハイブリッド結合器51a,51bは、複数本の光導波路および光結合器の組み合わせからなる。90度ハイブリッド結合器51aは、信号光の一方の偏光成分Laと局発光Loとを干渉させることによって、これらの積演算を行う。90度ハイブリッド結合器51bは、信号光の他方の偏光成分Lbと局発光Loとを干渉させることによって、これらの積演算を行う。
As described above, the signal light and local light input into the
光90度ハイブリッド素子32a,32bは、IX、QX、IY、及びQYといった4単位の光信号を出力する。ここで、「I」は「In−Phase」すなわち信号光のうち局発光Loと同位相の0°成分と180°成分に対応する成分を意味し、「Q」は「Quadrature」すなわち信号光のうち局発光Loの位相と90°異なる90°成分と270°成分に対応する成分を意味する。また、X、Yはそれぞれ「X偏光」、「Y偏光」を意味する。これらの光信号は、90度ハイブリッド結合器51a,51bから差動の光信号として出力される。
The optical 90-degree
PD52a,52bは、それぞれ90度ハイブリッド結合器51a,51bの光出力端と光学的に結合され、それらの積演算後の出力光(干渉光すなわちIX、QX、IY、及びQY)を検知し、その強度に応じた光電流を出力する。PD52a,52bにおいて生成された光電流は、パッケージ2内に設けられたアンプ39a,39bによって電圧信号に変換され、複数の端子3の何れかから出力される。こうして、信号光に含まれる情報(受信信号)が光90度ハイブリッド素子32a,32bによって抽出される。
The PDs 52a and 52b are optically coupled to the optical output terminals of the 90-
以上の構成を備える本実施形態の光受信モジュール1Aの製造方法について説明する。まず、図1及び図2に示された光90度ハイブリッド素子32a,32bをパッケージ2内に搭載するとともに、VOAキャリア20をパッケージ2の底面2a上に搭載する。このとき、例えば、パッケージ2の一端面2bを構成する側壁の内面にVOAキャリア20の前端を突き当て、VOAキャリア20とパッケージ2とのアライメントを行った後、所定寸法だけVOAキャリア20を当該側壁から離し、その状態でVOAキャリア20をパッケージ2の底面2aに配置するとよい。底面2aへのVOAキャリア20の固定は、例えば半田を用いて行われる。
A method for manufacturing the
次に、アンプ39a,39bを実装する。アンプ39a,39bの実装は、例えば銀ペースト等の導電性樹脂を使用して公知のマウント方法により行われる。アンプ39a,39bの搭載後、パッケージ2全体を昇温(〜120℃)することにより、導電性樹脂に含まれる溶剤を気化する。その後、アンプ39a,39bの上面の電極パッドと、パッケージ2の後方側の端子3とを電気的に接続するためのワイヤリングを行う。なお、このワイヤリングにより、次工程以降における光部品のアクティブ調芯、すなわち光90度ハイブリッド素子32a,32bに試験光を入力し、光90度ハイブリッド素子32a,32bに内蔵されているPDの出力信号強度が最大となる位置に各光部品を配置することが可能となる。
Next, the
続いて、図7(a)に示されるように、互いに垂直な光反射面104a及び底面104bを有する標準ミラー104を用意する。光反射面104aはパッケージ2の一端面2bを模擬し、底面104bはパッケージ2の裏面を模擬する。標準ミラー104は、例えば直方体状のガラスブロックによって構成される。そして、この標準ミラー104を、支持台101上に固定された調芯台(ステージ)103上に設置する。このとき、底面104bと調芯台103とを接触させる。
Subsequently, as shown in FIG. 7A, a
続いて、標準ミラー104の光軸方向にオートコリメータ102の光軸方向を合わせる。具体的には、オートコリメータ102から可視レーザ光L1を出力し、該レーザ光L1を光反射面104aに当てる。そして、光反射面104aにおいて反射した可視レーザ光L1の光強度を、オートコリメータ102側で検出する。反射前の可視レーザ光L1と反射後の可視レーザ光L1とが互いに重なるとき、検出される光強度は最大となる。このことを利用して、光反射面104aの法線方向、すなわち標準ミラー104の光軸方向にオートコリメータ102の光軸方向を合わせる。
Subsequently, the optical axis direction of the
その後、標準ミラー104を調芯台103から取り外し、光90度ハイブリッド素子32a,32b、アンプ39a,39b及びVOAキャリア20を搭載したパッケージ2に置き換える(図7(b))。このとき、パッケージ2の底面を調芯台103に接触させる。オートコリメータ102の光軸はパッケージ2の上方空間を通過するので、可視レーザ光L1はパッケージ2の上方を通過し、パッケージ2内には導入されない。
Thereafter, the
続いて、図8に示されるように、モニタ用PD24をVOAキャリア20上に搭載する。また、偏光ビームスプリッタ26、スキュー調整素子27、λ/2板29、偏光子33、ビームスプリッタ34、及びスキュー調整素子35をパッケージ2内の所定の搭載位置にそれぞれ搭載する。これらの光部品は、調芯作業を伴わない光部品であって、光軸方向のみ調整されたのち固定される。
Subsequently, as shown in FIG. 8, the monitoring
この工程では、オートコリメータ102(図7(a)参照)の光軸を利用して光部品の角度(光軸方向)を調整する。すなわち、これらの光部品の一側面をオートコリメータ102の可視レーザ光L1に対する反射面とし、反射前の可視レーザ光L1と反射後の可視レーザ光L1とを互いに重ね合わせ、これらの光部品の角度(光軸方向)を調整する。なお、この作業はオートコリメータ102の光軸上すなわちパッケージ2の上方空間において行われる。そして、その向きを保持したまま(或いは必要に応じて所定角度だけ回転させ)、各搭載位置に設けられた接着樹脂上にこれらの光部品を移動させ、該接着樹脂を硬化させてこれらを固定する。
In this step, the angle (optical axis direction) of the optical component is adjusted using the optical axis of the autocollimator 102 (see FIG. 7A). That is, one side surface of these optical components is used as a reflection surface for the visible laser light L1 of the
偏光ビームスプリッタ26、スキュー調整素子27、偏光子33、及びスキュー調整素子35については、パッケージ2に搭載された状態において光入射面が前方を向くので、該光入射面の法線方向とオートコリメータ102の光軸とを一致させて光軸方向を調整し、その向きを維持しつつ搭載するとよい。また、λ/2板29およびモニタ用PD24については、パッケージ2に搭載された状態において光入射面が側方を向くので、該光入射面の法線方向とオートコリメータ102の光軸とを一致させそれらの光軸方向を調整したのち、底面2aの法線周りに90°回転させてから搭載するとよい。なお、モニタ用PD24については、更に所定の端子3との間のワイヤボンディングを行うことにより、該所定の端子3との電気的接続を行う。ビームスプリッタ34については、パッケージ2に搭載された状態において光入射面が側方を向くが、光出射面が後方を向くので、光出射面若しくは光出射面とは反対側の面の法線方向とオートコリメータ102の光軸とを一致させ光軸方向を調整したのち、その向きを維持しつつ搭載するとよい。
With respect to the
続いて、上述の各光部品とは別の光部品、すなわち光90度ハイブリッド素子32a,32bに対する光結合トレランスが上記の各光部品よりも小さい故に調芯を必要とするコリメートレンズ25、第1ミラー30、第1レンズ系28、第2レンズ系31、第3レンズ系36、第2ミラー37、及び第4レンズ系38をパッケージ2内に搭載する。その準備として、図9に示されるように、試験ポート(模擬コネクタ)50a及び50bをパッケージ2の一端面2bに配置する。試験ポート50a,50bは、信号光入力ポート11及び局発光入力ポート13をそれぞれ模擬し、試験ポート50a,50bからは、当該別の光部品の調芯に用いられる試験光が出射される。以下、試験光を準備する工程の詳細について説明する。
Subsequently, since the optical coupling tolerance for the optical component different from each of the above-described optical components, that is, the optical 90-degree
図10は、試験ポート50aを保持するためのマニピュレータ60の一部を示す斜視図である。マニピュレータ60は、位置及び角度(具体的には、互いに直交する3軸方向の位置、及び試験ポート50aの光軸方向に垂直な2軸まわりの角度)を自在に変更可能なアーム61と、アーム61の先端に設けられたアームヘッド62とを有する。試験ポート50aは、アームヘッド62上に搭載され、信号光入力ポート11の取り付け予定位置に配置される。なお、試験ポート50bもまた、別のマニピュレータ60によって試験ポート50aと同様に保持され、局発光入力ポート13の取り付け予定位置に配置される。
FIG. 10 is a perspective view showing a part of the
図11(a)は、試験光を準備するための構成を示すブロック図である。この構成では、バイアス電源111からバイアス電圧を光源112(例えば半導体レーザ)に与えて、試験光を発生させる。この試験光は偏光制御素子113に導入され、その偏光面が制御される。これにより、試験光は、信号光の2つの偏光成分を模擬する2つの偏光成分を有することとなる。その後、試験光は光カプラ114を通過してコネクタ116に達する。コネクタ116には、コネクタ117及び118のいずれか一方が選択的に接続される。コネクタ117には試験ポート50aが光結合されており、コネクタ118にはパワーメータ119が光結合されている。また、光カプラ114にはパワーメータ115が接続されている。なお、一つのパワーメータを、パワーメータ115及び119として併用してもよい。また、試験ポート50bに対しても、上記と同様の構成が用意される。
FIG. 11A is a block diagram showing a configuration for preparing test light. In this configuration, a bias voltage is applied from the
まず、コネクタ116にコネクタ118を接続する。そして、光源112から出力される試験光の強度をパワーメータ119により検出し、バイアス電圧の大きさを調整することにより試験光の強度を所定強度に近づける。次に、パッケージ2を調芯台103から再び取り外し、標準ミラー104に置き換える。そして、コネクタ116にコネクタ117を接続するとともに、試験ポート50a,50bを、標準ミラー104の光反射面104aと対向させる。この状態で光源112から試験光が出力されると、試験光は試験ポート50a,50bから出射されたのち光反射面104aにて反射し、再び試験ポート50a,50bに入射する。この試験光の強度は、光カプラ114を経由してパワーメータ115において検出される。試験ポート50a,50bの光軸方向を調整してその光検出強度を最大とすることで、標準ミラー104の光軸方向に試験ポート50a(もしくは50b)の光軸方向を合わせることができる。その後、図11(b)に示されるように、標準ミラー104を調芯台103から再び取り外し、パッケージ2に置き換える。
First, the
続いて、試験ポート50aからパッケージ2内に入射する試験光の偏光面を調整する(第1工程)。そのために、偏光ビームスプリッタ及び2つのモニタ用PDを有する試験治具を、パッケージ2内部における試験ポート50aの後段(例えばVOA23の搭載位置)に配置する。この試験治具は、例えば偏光ビームスプリッタの2つの光出射端それぞれにモニタ用PDが貼り付けられて成る。或いは、この試験治具は、偏光ビームスプリッタの2つの光出射端それぞれとモニタ用PDとを互いに光結合させ共通の基板上に搭載されたものであってもよい。そして、試験ポート50aを介して試験光をパッケージ2内に提供し、偏光ビームスプリッタによって分岐した2つの偏光成分の強度を各モニタ用PDにおいて検知しつつ、これらの強度が互いに略等しくして、偏光制御素子113により試験光の偏光面を調整する。なお、この工程では、パッケージ2に代えて、偏光ビームスプリッタ及び2つのモニタ用PDを搭載する模擬モジュールを用意し、これを調芯台103上に搭載して偏光面の調整を行ってもよい。
Subsequently, the polarization plane of the test light entering the
なお、上述の偏光調整において、試験治具が有する2つのモニタ用PDからの出力信号を、パッケージ2のいずれかの端子3から取り出してもよい。また、2つのモニタ用PDからの出力信号を取り出すための端子を試験治具が備えている場合には、パッケージ2を調芯台103上に配置する前に、上述の偏光調整を行ってもよい。
In the polarization adjustment described above, output signals from the two monitor PDs included in the test jig may be taken out from any
この工程では、更に、試験ポート50a,50bの調芯を行う。まず、試験ポート50aからパッケージ2内に入射した試験光の強度を、光90度ハイブリッド素子32aに内蔵されたPDにより検出する。そして、検出される試験光の強度を参照しながら、該強度が大きくなる方向に試験ポート50aを移動させることにより、試験ポート50aの光軸に垂直な面内での調芯を行う。これと同様に、試験ポート50bからパッケージ2内に入射した試験光の強度を、光90度ハイブリッド素子32bに内蔵されたPDにより検出する。そして、検出される試験光の強度を参照しながら、該強度が大きくなる方向に試験ポート50bを移動させることにより、試験ポート50bの光軸に垂直な面内での調芯を行う。なお、試験光のモードフィールド径は例えば300μmといった大きさであり、一方、光90度ハイブリッド素子32a,32bの光入力端は小さく、例えば幅数μm、厚さ1μm以下といった程度である。従って、光90度ハイブリッド素子32a,32bに入力される試験光の強度は微弱となるが、試験光の光軸を決定する程度の検出信号を得ることは可能である。
In this step, the
試験ポート50a,50bの光軸方向の位置に関しては、試験ポート50a,50bの端面をパッケージ2の一端面2bに当接させることにより決定され得る。
The positions of the
続いて、調芯を要する各光部品を試験ポート50a若しくは50bと光90度ハイブリッド素子32a,32bとの間の光路上に配置し、光90度ハイブリッド素子32a,32bに内蔵されるPD(若しくはモニタ用PD24)において検出される試験光の強度を参照しながら、これらの光部品の調芯を行う。更に、これらの光部品をパッケージ2内において固定する。なお、これらの光部品の調芯及び固定の順序は以下の説明に限られるものではなく、任意の順序で行うことができる。
Subsequently, each optical component that requires alignment is placed on the optical path between the
この工程では、図11(b)に示されるように、VOAバイアス電源120、電圧モニタ121及び122をパッケージ2に接続する。VOAバイアス電源120は、後述するVOA23の設置の際に、VOA23にバイアス電圧を与える。電圧モニタ121及び122は、アンプ39a,39bからの電圧信号をそれぞれモニタする。
In this step, the VOA bias
まず、ビームスプリッタ22(図1,図2を参照)の調芯及び固定を行う。すなわち、ビームスプリッタ22の前面を反射面とし、パッケージ2の上方空間を通過しているオートコリメータ102の可視レーザ光を用いて、ビームスプリッタ22の角度(光軸方向)を調整する。そして、ビームスプリッタ22の向きを維持したまま、VOAキャリア20上にビームスプリッタ22を移動させる。そして、VOAキャリア20上においてビームスプリッタ22を前後方向に移動させながら、モニタ用PD24での受光強度が最大となる搭載位置を決定する。搭載位置の決定後、接着樹脂を用いてビームスプリッタ22をVOAキャリア20に固定する。
First, the beam splitter 22 (see FIGS. 1 and 2) is aligned and fixed. In other words, the angle (optical axis direction) of the
次に、図12に示されるように、第1ミラー30及び第2ミラー37の調芯及び固定を行う。まず、これらのミラー30,37の前面を反射面とし、パッケージ2の上方空間を通過しているオートコリメータ102の可視レーザ光を用いて、ミラー30,37の角度(光軸方向)を調整する。そして、ミラー30,37の向きを維持したまま、キャリア40上にミラー30,37を移動させる。これらのミラー30,37に各試験ポート50a,50bからの試験光を入射させ、ミラー30,37において反射した試験光を光90度ハイブリッド素子32a,32bの内蔵PDにより検出する。そして、ミラー30,37の角度を僅かに変化させながら、内蔵PDでの受光強度が最大となる角度を決定する。角度の決定後、接着樹脂を用いてミラー30,37を所定の搭載位置に固定する。
Next, as shown in FIG. 12, the
続いて、第1レンズ系28、第2レンズ系31、第3レンズ系36、及び第4レンズ系38の調芯及び固定を行う。まず、図13に示されるように、集光レンズ28a,31a,36a,及び38a(すなわち光90度ハイブリッド素子32a,32b寄りの集光レンズ)の調芯及び固定を行う。これらの集光レンズ28a,31a,36a,及び38aを所定の搭載位置に配置し、各試験ポート50a,50bからの試験光を入射させ、集光レンズ28a,31a,36a,及び38aを通過した試験光を光90度ハイブリッド素子32a,32bの内蔵PDにより検出する。そして、集光レンズ28a,31a,36a,及び38aの位置及び角度を僅かに変化させながら、内蔵PDでの受光強度が最大となる位置及び角度を決定する。位置及び角度の決定後、接着樹脂を用いて集光レンズ28a,31a,36a,及び38aを固定する。続いて、図14に示されるように、集光レンズ28b,31b,36b,及び38bの調芯及び固定を行う。これらの調芯及び固定の方法は、上述した集光レンズ28a,31a,36a,及び38aの調芯及び固定の方法と同様である。
Subsequently, the
続いて、図15に示されるように、コリメートレンズ25の調芯及び固定を行う。前述したように、図1、図2に示された信号光入力ポート11には集光レンズが搭載されており、この集光レンズの焦点とコリメートレンズ25の焦点とを一致させてコリメートレンズ25の光軸方向位置を決定する。そして、集光レンズとコリメートレンズ25との間に形成されるビームウェストの位置にVOA23を配置することにより、VOA23の狭い開口部に信号光を通過させることができ、VOA23における消光比を大きくすることができる。このようなことから、コリメートレンズ25の調芯には、試験ポート50aに代えて、信号光入力ポート11に搭載されたものと同じ焦点距離を有する集光レンズを搭載する別の試験ポート50cを用いるとよい。従って、本工程では、試験ポート50aを試験ポート50cに置き換える。
Subsequently, as shown in FIG. 15, the collimating
具体的には、パッケージ2に代えて標準ミラー104を調芯台103上に再び設置するとともに、図11に示されたコネクタ116を試験ポート50aから試験ポート50cに付け替える。そして、試験ポート50cを、図10に示されたマニピュレータ60を用いて信号光入力ポート11の取り付け予定位置に配置し、標準ミラー104の光反射面104aと対向させる。この状態で試験ポート50cから試験光を出力し、試験ポート50cの光軸方向を調整してパワーメータ115において検出される光強度を最大とし、標準ミラー104の光軸方向に試験ポート50cの光軸方向を合わせる。次に、試験ポート50cからパッケージ2内に入射する試験光の偏光面を、前述した試験治具を用いて調整する。すなわち、試験ポート50cを介して試験光をパッケージ2内に提供し、試験治具の偏光ビームスプリッタによって分岐した2つの偏光成分の強度を各モニタ用PDにおいて検知しつつ、これらの強度を互いに略等しくし、偏光制御素子113により試験光の偏光面を調整する。更に、試験ポート50cからパッケージ2内に入射した試験光の強度を光90度ハイブリッド素子32aに内蔵されたPDにより検出しながら、該強度が大きくなる方向に試験ポート50cを移動させることにより、試験ポート50cの光軸に垂直な面内での調芯を行う。なお、試験ポート50cの光軸方向の位置に関しては、試験ポート50cの端面をパッケージ2の一端面2bに当接させることにより決定され得る。
Specifically, the
次に、コリメートレンズ25を搭載位置に移動し、コリメートレンズ25に試験ポート50cからの試験光を入射させ、通過した試験光の強度を光90度ハイブリッド素子32aの内蔵PDにより検出する。そして、コリメートレンズ25の位置を僅かに変化させながら、内蔵PDでの受光強度が最大となる位置(前後方向、左右方向、及び上下方向)を決定する。決定後、接着樹脂を用いてコリメートレンズ25を固定する。
Next, the
続いて、図16に示されるように、VOA23をVOAキャリア20に搭載する。この工程では、まず、図4に示されたVOAベース44上にVOA23を搭載し、VOA23の一対の電極とVOAベース44の一対の金属体45,46とをワイヤ47a,47bによって電気的に接続する。そして、試験ポート50cからパッケージ2内に導入される試験光の光路上に、VOA23を搭載したVOAベース44を配置する(第2工程)。このとき、VOAキャリア20上に予め紫外線硬化樹脂を所定厚さ(例えば100μm以上)塗布しておくとともに、VOAキャリア20の表面から或る距離(例えば100μm)だけ離れた状態でVOA23を保持する。そして、パッケージ2の外部からの電圧を、0〜5Vの間で繰り返し増減させつつ(一周期の増減の時間は例えば1秒以下)、一対の金属体45,46間に印加する。これと並行して、底面2aに平行であり且つ光軸に垂直な方向にVOA23を移動させて位置を少しずつ変化させ、同時に、VOA23による減衰後の試験光の2つの偏光成分の強度を、光90度ハイブリッド素子32a,32bの内蔵PDを用いてモニタする。
Subsequently, as shown in FIG. 16, the
ここで、図17は、VOA23をVOAキャリア20上に搭載する様子を示す斜視図である。図17に示されるように、この工程では、VOA23を搭載した状態のVOAベース44をマニピュレータ70により把持しながら、VOA23を試験光の光路上に配置する。マニピュレータ70は、位置及び角度(具体的には、互いに直交する3軸方向の位置、及びVOA23の光軸方向に垂直な2軸まわりの角度)を自在に変更可能な2本のアーム71,72と、これらのアーム71,72の先端に設けられた一対のアームヘッド73,74とを有する。VOAベース44は、一対のアームヘッド73,74によって挟み込まれ、保持される。このとき、一方のアームヘッド73はVOAベース44の一方の金属体45(図4を参照)と接しており、該一方の金属体45と電気的に接続されている。また、他方のアームヘッド74はVOAベース44の他方の金属体46(図4を参照)と接しており、該他方の金属体46と電気的に接続されている。そして、VOA23の減衰度を変化させる際には、図11(b)に示されたVOAバイアス電源120からマニピュレータ70のアーム71,72及びアームヘッド73,74を介して、一対の金属体45,46間に電圧を印加する。
Here, FIG. 17 is a perspective view showing how the
その後、減衰後の試験光の2つの偏光成分の減衰度の差が許容範囲内に収まる位置にてVOA23を固定する(第3工程)。このとき、光90度ハイブリッド素子32a,32bの内蔵PDからの出力差を、試験光の2つの偏光成分の減衰度の差と見なしてもよい。なお、VOA23は、試験ポート50c内の集光レンズとコリメートレンズ25とを結ぶ光軸に対して所定角度(例えば7°以下)だけ傾けて搭載される。反射光を信号光入力ポート11に回帰させないためである。
Thereafter, the
図18は、VOA23の減衰特性の一例を示すグラフである。グラフG11及びG12は、VOA23への印加電圧(単位:V)と、各偏光成分(グラフG11:X成分、グラフG12:Y成分)の減衰度(左側の縦軸、単位:dB)との関係を示す。また、グラフG13は、VOA23への印加電圧(単位:V)と、各偏光成分の減衰度の差(右側の縦軸、単位:dB)との関係を示す。印加電圧が0Vのとき、VOA23のシャッタ23b(図5を参照)が全開状態となる。
FIG. 18 is a graph showing an example of the attenuation characteristic of the
図18に示されるように、VOA23においては印加電圧が高くなるほど減衰度が大きくなるが、同じ印加電圧であっても各偏光成分毎に減衰度が僅かに異なる。そして、それらの減衰度の差は印加電圧が大きくなるほど拡大する傾向にある。本実施形態では、VOA23の直交3方向(光軸方向、光軸と直交し底面2aと平行な方向、及び光軸と直交し底面2aと垂直な方向)における位置を調整することにより、2つの偏光成分の減衰度の差を許容範囲内に収める。一例では、印加電圧が4.5Vであるときに各偏光成分の減衰度が12dB以上となり、且つ、VOA23の位置を調整し、2つの偏光成分の減衰度の差を0V〜5.0Vの範囲で±0.5dB以内に収める。
As shown in FIG. 18, in the
続いて、図19に示されるように、パッケージ2を塞ぐ蓋2cをシームシールにより取り付け、パッケージ2の内部を気密に封止する。そして、図20に示されるように、試験ポートを本来の信号光入力ポート11及び局発光入力ポート13に置き換え、信号光入力ポート11及び局発光入力ポート13の調芯及び固定を行う。具体的には、信号光入力ポート11から模擬の信号光を導入し、該信号光の強度を光90度ハイブリッド素子32aの内蔵PDにより検出する。そして、検出される信号光の強度を参照しながら信号光入力ポート11の位置を僅かに変化させ、内蔵PDでの受光強度が最大となる位置を決定する。局発光入力ポート13についても同様に、実際に局発光を導入し、該局発光の強度を光90度ハイブリッド素子32bの内蔵PDにより検出する。そして、検出される局発光の強度を参照しながら局発光入力ポート13の位置を僅かに変化させ、内蔵PDでの受光強度が最大となる位置を決定する。決定後、信号光入力ポート11及び局発光入力ポート13をパッケージ2に固定する。
Subsequently, as shown in FIG. 19, a lid 2c for closing the
以上に説明した、本実施形態による光受信モジュール1Aの製造方法によって得られる効果について説明する。本実施形態による製造方法は、信号光の2つの偏光成分を模擬する2つの偏光成分を有する試験光を準備し、該試験光の2つの偏光成分の強度を互いに略等しくする第1工程と、試験光の光路上にVOA23を配置し、減衰後の試験光の2つの偏光成分の強度をモニタしながら、VOA23の減衰度を変化させるとともにVOA23を移動させる第2工程と、減衰後の試験光の2つの偏光成分の減衰度の差が許容範囲内に収まる位置にてVOA23を固定する第3工程とを含む。このような方法によれば、信号光に含まれる2つの偏光成分の減衰度を互いに等しい大きさに近づけることができる。
The effects obtained by the method for manufacturing the
また、本実施形態のように、第1工程は、光受信モジュール1Aの信号光入力ポート11を模擬する試験ポート50cを信号光入力ポート11の取り付け予定位置に配置し、試験ポート50cを介して試験光を光受信モジュール1A内に入力する工程と、試験ポート50cの調芯を行う工程とを含んでもよい。これにより、試験光の光軸の位置精度を高め、VOA23の位置の調整をより精度良く行うことができる。
Further, as in the present embodiment, in the first step, the
また、本実施形態のように、第2工程では、光90度ハイブリッド素子32a,32bに内蔵されたPDを用いて試験光の2つの偏光成分の強度をモニタし、第3工程では、これらのPDからの出力差を、試験光の2つの偏光成分の減衰度の差と見なしてもよい。これにより、2つの偏光成分の減衰度の差を容易に検出することができる。
Further, as in this embodiment, in the second step, the intensities of the two polarization components of the test light are monitored using the PDs built in the optical 90-degree
また、従来より、コヒーレント光受信モジュールには、電圧駆動式のMEMS型のVOAが多く採用されている。MEMS型VOAの開口径は例えば70μm程度と小さい。従って、例えばPDの直前にVOAを実装する場合には、顕微鏡を介した目視によりVOAの開口部の位置をPDに合わせながら実装を行うとよい。しかし、本実施形態のコヒーレント光受信モジュールでは、VOA23はPDの直前に配置されるわけではなく、ビームスプリッタ22やコリメートレンズ25といった光学部品の間に配置される。従って、本実施形態では、VOA23に試験光を入射し、VOA23のシャッタ23bを開閉させながらシャッタ23bと試験光との相対位置関係を適切に調整する。しかし、一般的にVOAのサイズは極めて小さいので、VOAの電極に電圧を直接印加しながらVOAの位置を調整することは難しい。
Conventionally, many voltage-driven MEMS VOAs have been employed for coherent optical receiver modules. The opening diameter of the MEMS type VOA is as small as about 70 μm, for example. Therefore, for example, when mounting the VOA immediately before the PD, it is preferable to mount the VOA while aligning the position of the opening of the VOA with the PD visually. However, in the coherent optical receiver module of this embodiment, the
このような問題に対し、本実施形態では、第2工程において、VOA23の一対の電極に対応する一対の金属体45,46を有するVOAベース44上にVOA23を搭載し、一対の電極と一対の金属体45,46とを電気的に接続し、一対の金属体45,46間に電圧を印加することにより、VOA23の減衰度を変化させている。このような構成によれば、一対の金属体45,46に電圧を印加しつつVOAベース44を移動させることで、VOA23の位置を容易に調整できる。
For this problem, in the second embodiment, in the second step, the
また、本実施形態のように、第2工程では、VOA23を搭載した状態のVOAベース44をマニピュレータ70により把持しながら、VOA23を試験光の光路上に配置するとともに、マニピュレータ70を介して一対の金属体45,46間に電圧を印加してもよい。これにより、VOA23の位置を更に容易に調整できる。
Further, as in the present embodiment, in the second step, while the
1A…光受信モジュール、2…パッケージ、2a…底面、2b…一端面、2c…蓋、3…端子、10…シングルモードファイバ、11…信号光入力ポート、12…偏波保持ファイバ、13…局発光入力ポート、20…VOAキャリア、22…ビームスプリッタ、23…可変光減衰器(VOA)、23a…開口部、23b…シャッタ、23c,23e…櫛歯状電極、23d…弾性部材、25…コリメートレンズ、26…偏光ビームスプリッタ、27…スキュー調整素子、28…第1レンズ系、29…λ/2板、30,37…ミラー、31…第2レンズ系、32a,32b…光90度ハイブリッド素子、33…偏光子、34…ビームスプリッタ、35…スキュー調整素子、36…第3レンズ系、38…第4レンズ系、39a,39b…アンプ、40…キャリア、44…VOAベース、45,46…金属体、47a,47b…ワイヤ、50a〜50c…試験ポート、51a,51b…90度ハイブリッド結合器、60,70…マニピュレータ、61,71,72…アーム、62,73,74…アームヘッド、101…支持台、102…オートコリメータ、103…調芯台、104…標準ミラー、111…バイアス電源、112…光源、113…偏光制御素子、114…光カプラ、115…パワーメータ、116〜118…コネクタ、119…パワーメータ、120…VOAバイアス電源、121…電圧モニタ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記入力信号光の前記2つの偏光成分を模擬する2つの偏光成分を有する試験光を準備し、該試験光の前記2つの偏光成分の強度を互いに略等しくする第1工程と、
前記試験光の光路上に前記可変光減衰器を配置し、減衰後の前記試験光の前記2つの偏光成分の強度をモニタしながら、前記可変光減衰器の減衰度を変化させるとともに前記可変光減衰器を移動させる第2工程と、
減衰後の前記試験光の前記2つの偏光成分の減衰度の差が許容範囲内に収まる位置にて前記可変光減衰器を固定する第3工程と、
を含む、コヒーレント光受信モジュールの製造方法。 By attenuating an input signal light including two polarization components whose polarization directions are orthogonal to each other by a variable optical attenuator, and performing a product operation of each of the two polarization components of the input signal light after attenuation and the local oscillation light A method for manufacturing a coherent optical receiver module for extracting information, comprising:
Preparing a test light having two polarization components simulating the two polarization components of the input signal light, and making the intensities of the two polarization components of the test light substantially equal to each other;
The variable optical attenuator is disposed on the optical path of the test light, and while monitoring the intensity of the two polarization components of the test light after attenuation, the attenuation of the variable optical attenuator is changed and the variable light is changed. A second step of moving the attenuator;
A third step of fixing the variable optical attenuator at a position where a difference in attenuation between the two polarization components of the test light after attenuation falls within an allowable range;
A method for manufacturing a coherent optical receiver module.
当該コヒーレント光受信モジュールの信号光入力ポートを模擬する試験ポートを前記信号光入力ポートの取り付け予定位置に配置し、前記試験ポートを介して前記試験光を当該コヒーレント光受信モジュール内に入力する工程と、
前記試験ポートの調芯を行う工程と、
を含む、請求項1に記載のコヒーレント光受信モジュールの製造方法。 The first step includes
Placing a test port simulating the signal light input port of the coherent light receiving module at a position where the signal light input port is to be installed, and inputting the test light into the coherent light receiving module via the test port; ,
Aligning the test port; and
The manufacturing method of the coherent optical receiver module of Claim 1 containing this.
一方の前記偏光成分と前記局部発振光との積演算を行う第1の90度ハイブリッド結合器と、
前記第1の90度ハイブリッド結合器からの積演算後の出力光を検知する第1のフォトダイオードと、
他方の前記偏光成分と前記局部発振光との積演算を行う第2の90度ハイブリッド結合器と、
前記第2の90度ハイブリッド結合器からの積演算後の出力光を検知する第2のフォトダイオードと、
を備え、
前記第2工程では、前記第1及び第2のフォトダイオードを用いて前記試験光の前記2つの偏光成分の強度をモニタし、
前記第3工程では、前記第1及び第2のフォトダイオードからの出力差を、前記試験光の前記2つの偏光成分の減衰度の差と見なす、請求項1または2に記載のコヒーレント光受信モジュールの製造方法。 The coherent optical receiver module is
A first 90-degree hybrid coupler that performs a product operation of one of the polarization components and the local oscillation light;
A first photodiode for detecting output light after product operation from the first 90-degree hybrid coupler;
A second 90-degree hybrid coupler that performs a product operation of the other polarization component and the local oscillation light;
A second photodiode for detecting output light after a product operation from the second 90-degree hybrid coupler;
With
In the second step, the intensity of the two polarization components of the test light is monitored using the first and second photodiodes,
3. The coherent light receiving module according to claim 1, wherein, in the third step, an output difference from the first and second photodiodes is regarded as a difference in attenuation between the two polarization components of the test light. 4. Manufacturing method.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015153138A JP6470140B2 (en) | 2015-08-03 | 2015-08-03 | Method for manufacturing coherent optical receiver module |
US15/226,065 US9989755B2 (en) | 2015-08-03 | 2016-08-02 | Method of producing optical module and optical module |
CN201610625701.3A CN106405753B (en) | 2015-08-03 | 2016-08-02 | Method for manufacturing optical assembly and optical assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015153138A JP6470140B2 (en) | 2015-08-03 | 2015-08-03 | Method for manufacturing coherent optical receiver module |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017034492A JP2017034492A (en) | 2017-02-09 |
JP6470140B2 true JP6470140B2 (en) | 2019-02-13 |
Family
ID=57989004
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015153138A Active JP6470140B2 (en) | 2015-08-03 | 2015-08-03 | Method for manufacturing coherent optical receiver module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6470140B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6930249B2 (en) * | 2017-06-30 | 2021-09-01 | 住友電気工業株式会社 | Optical receiver module |
JP6943039B2 (en) * | 2017-06-30 | 2021-09-29 | 住友電気工業株式会社 | Optical receiver module |
JP7052413B2 (en) * | 2018-02-27 | 2022-04-12 | 住友電気工業株式会社 | Optical receiver module |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011188132A (en) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Coherent optical communication receiver and optical axis adjusting method thereof |
WO2012066859A1 (en) * | 2010-11-18 | 2012-05-24 | 日本電気株式会社 | Coherent optical receiver device and coherent optical receiving method |
CN103339890B (en) * | 2011-01-24 | 2016-06-29 | 日本电气株式会社 | Palarization multiplexing optical receiving device and palarization multiplexing method for optical reception |
JP5910057B2 (en) * | 2011-12-13 | 2016-04-27 | 住友電気工業株式会社 | Optical receiver module |
JP5278574B1 (en) * | 2012-03-30 | 2013-09-04 | 住友大阪セメント株式会社 | Optical 90-degree hybrid circuit and optical receiver using the same |
JP6236912B2 (en) * | 2013-06-24 | 2017-11-29 | 住友電気工業株式会社 | Optical receiver and optical axis alignment method thereof |
-
2015
- 2015-08-03 JP JP2015153138A patent/JP6470140B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017034492A (en) | 2017-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106405753B (en) | Method for manufacturing optical assembly and optical assembly | |
JP3863369B2 (en) | Integrated wavelength selective transmitter | |
CN107566046B (en) | Method of assembling coherent optical receiver | |
CN111512218B (en) | Optical module and method of assembling the same | |
JP3794552B2 (en) | Optical module, optical transmitter and optical module manufacturing method | |
KR101181501B1 (en) | Optical module hermetically packaged in micro-machined structures | |
US20160062062A1 (en) | Light Steering For Silicon Photonic Devices | |
US10396898B2 (en) | Optical module and optical transmitting apparatus installing a number of optical modules | |
JP6470140B2 (en) | Method for manufacturing coherent optical receiver module | |
WO2016143725A1 (en) | Coherent receiver | |
JP7101569B2 (en) | How to assemble the optical receiver | |
JP6791471B2 (en) | How to assemble a coherent receiver | |
JP7088470B2 (en) | Light source adjustment method | |
CN108292020B (en) | Optical receiver and method of assembling the same | |
JP2018010036A (en) | Optical coupling method | |
JP6491980B2 (en) | Manufacturing method of optical module | |
JP6641931B2 (en) | Optical module assembling method and optical receiver assembling method | |
JP6524725B2 (en) | Optical module and method of manufacturing the same | |
JP2002189148A (en) | Optical semiconductor element module | |
JP2021043469A (en) | Optical coupling method | |
US20240068904A1 (en) | Method of assembling optical module | |
JP7088472B2 (en) | Manufacturing method of optical receiver | |
US20240302607A1 (en) | Optical electronic device and manufacturing method thereof | |
JP2016099379A (en) | Optical assembly and optical module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180221 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181219 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190117 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6470140 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |