JP6848161B2 - Optical module - Google Patents
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Description
本発明は、光モジュールに関するものである。 The present invention relates to an optical module.
特許文献1には、光半導体モジュールに関する技術が記載されている。この光半導体モジュールは、レーザダイオードと、レーザダイオードから出力された光をケース外部へ向けて出射する光学系と、レーザダイオードから出力された光の一部を受光するフォトダイオードとを備えている。 Patent Document 1 describes a technique relating to an optical semiconductor module. This optical semiconductor module includes a laser diode, an optical system that emits light output from the laser diode toward the outside of the case, and a photodiode that receives a part of the light output from the laser diode.
近年、光通信システムにおいては、互いに波長が異なる複数の信号光を重ねて伝送する、いわゆる波長多重技術が用いられている。このように、複数の信号光を重ねて伝送する場合、複数の発光素子から出力された複数の信号光が、光学系により合波されて光ファイバに出力される。また、各信号光の強度をモニタするために、複数の受光素子(フォトダイオード)が光モジュール内に配置される。光モジュールの大きさは規格によって定められており、複数の受光素子を収容するためのスペースは小さいほど良い。 In recent years, in optical communication systems, a so-called wavelength division multiplexing technique has been used in which a plurality of signal lights having different wavelengths are superimposed and transmitted. In this way, when a plurality of signal lights are superposed and transmitted, the plurality of signal lights output from the plurality of light emitting elements are combined by the optical system and output to the optical fiber. Further, in order to monitor the intensity of each signal light, a plurality of light receiving elements (photodiodes) are arranged in the optical module. The size of the optical module is determined by the standard, and the smaller the space for accommodating a plurality of light receiving elements, the better.
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、複数の受光素子を収容するためのスペースを小さくすることができる光モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an optical module capable of reducing a space for accommodating a plurality of light receiving elements.
上述した課題を解決するために、一実施形態に係る光モジュールは、矩形の基板上において、対角に位置する第1角部及び第2角部を備え、基板の中央よりも第1角部に偏った位置に中心を有する受光部と、基板の中央よりも第2角部に偏った位置に配置された第1電極と、基板の他の領域に配置された第2電極とを有する受光素子を複数有し、複数の受光素子は、1つのキャリア上に搭載されており、キャリアの両端部に配置される第1及び第2の受光素子は、それぞれが、第1角部が第2角部よりもキャリアの端部に近い関係で配置されている。 In order to solve the above-mentioned problems, the optical module according to the embodiment includes a first corner portion and a second corner portion diagonally located on a rectangular substrate, and the first corner portion is more than the center of the substrate. A light receiving portion having a light receiving portion having a center at a position biased toward the center, a first electrode arranged at a position biased to a second corner portion from the center of the substrate, and a second electrode arranged at a position biased to another region of the substrate. A plurality of elements are provided, and the plurality of light receiving elements are mounted on one carrier. The first and second light receiving elements arranged at both ends of the carrier have a first corner portion of each second. They are arranged closer to the edges of the carrier than to the corners.
本発明による光モジュールによれば、複数の受光素子を収容するためのスペースを小さくすることができる。 According to the optical module according to the present invention, the space for accommodating a plurality of light receiving elements can be reduced.
[本発明の実施形態の説明]
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。一実施形態に係る光モジュールは、矩形の基板上において、対角に位置する第1角部及び第2角部を備え、基板の中央よりも第1角部に偏った位置に中心を有する受光部と、基板の中央よりも第2角部に偏った位置に配置された第1電極と、基板の他の領域に配置された第2電極とを有する受光素子を複数有し、複数の受光素子は、1つのキャリア上に搭載されており、キャリアの両端部に配置される第1及び第2の受光素子は、それぞれが、第1角部が第2角部よりもキャリアの端部に近い関係で配置されている。
[Explanation of Embodiments of the Present Invention]
First, the contents of the embodiments of the present invention will be listed and described. The optical module according to one embodiment includes a first corner portion and a second corner portion diagonally located on a rectangular substrate, and has a center at a position biased toward the first corner portion rather than the center of the substrate. It has a plurality of light receiving elements having a portion, a first electrode arranged at a position biased to a second corner portion from the center of the substrate, and a second electrode arranged in another region of the substrate, and a plurality of light receiving elements. The elements are mounted on one carrier, and each of the first and second light receiving elements arranged at both ends of the carrier has a first corner portion at the end portion of the carrier rather than a second corner portion. They are arranged in a close relationship.
この光モジュールでは、キャリアの両端部に配置される第1及び第2の受光素子のそれぞれが、第1角部が第2角部よりもキャリアの端部に近い関係で配置されている。これにより、第1及び第2の受光素子の受光領域はキャリアの端部側に配置され、第1電極はその反対側に配置されることとなる。このような構成によれば、第1及び第2の受光素子の距離を近づけることができ、ひいては複数の受光素子を収容するためのスペースを小さくすることができる。 In this optical module, each of the first and second light receiving elements arranged at both ends of the carrier is arranged so that the first corner portion is closer to the end portion of the carrier than the second corner portion. As a result, the light receiving regions of the first and second light receiving elements are arranged on the end side of the carrier, and the first electrode is arranged on the opposite side. According to such a configuration, the distance between the first and second light receiving elements can be shortened, and the space for accommodating the plurality of light receiving elements can be reduced.
また、上記の光モジュールにおいて、キャリア上の第1及び第2受光素子の間の領域には、第3および第4の受光素子が配置され、第3及び第4の受光素子のそれぞれは、第2角部同士が、第1角部よりも近接する関係で配置されてもよい。 Further, in the above optical module, third and fourth light receiving elements are arranged in a region between the first and second light receiving elements on the carrier, and each of the third and fourth light receiving elements has a third light receiving element. The two corners may be arranged closer to each other than the first corner.
また、上記の光モジュールにおいて、キャリア上の第1及び第2受光素子の間の領域には、第3および第4の受光素子が配置され、第3及び第4の受光素子のそれぞれは、第1角部同士が、第2角部よりも近接する関係で配置されてもよい。 Further, in the above optical module, third and fourth light receiving elements are arranged in a region between the first and second light receiving elements on the carrier, and each of the third and fourth light receiving elements has a third light receiving element. The first corners may be arranged closer to each other than the second corner.
また、上記の光モジュールにおいて、複数の受光素子それぞれに対応する複数の光軸は、キャリアの搭載面に対して平行に配置されてもよい。 Further, in the above optical module, a plurality of optical axes corresponding to each of the plurality of light receiving elements may be arranged parallel to the mounting surface of the carrier.
[本発明の実施形態の詳細]
本発明の実施形態に係る光モジュールの具体例を、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。
[Details of Embodiments of the present invention]
Specific examples of the optical module according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to these examples, and is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims. In the following description, the same elements will be designated by the same reference numerals in the description of the drawings, and duplicate description will be omitted.
図1は、一実施形態に係る光モジュール1Aの内部構造を示す平面図である。図2は、図1の一部を拡大して示す平面図である。図3は、光モジュール1Aの内部構造の一部を概略的に示す側面図である。光モジュール1Aは、直方体状の筐体2と、フランジを有し円柱状の光結合部3とを備える発光モジュール(TOSA;Transmitter Optical SubAssembly)である。
FIG. 1 is a plan view showing the internal structure of the
光モジュール1Aの内部には、N個(Nは2以上の整数)の発光部11a〜11d、N個の第1レンズ12a〜12d、キャリア13、N個の受光素子(フォトダイオード、PD)14a〜14d、N個の第2レンズ15a〜15d、合波光学系19、及び配線基板21,22が設けられている。一例では、光モジュール1Aは、4チャネル(N=4)の発光モジュールである。発光部11a〜11d、第1レンズ12a〜12d、キャリア13、第2レンズ15a〜15d、合波光学系19、及び配線基板21,22は、筐体2の内部に設けられたベース部材7の平坦な主面上に配置されている。
Inside the
また、筐体2はフィードスルー2Bを有する。フィードスルー2Bは筐体2の後壁を貫通しており、筐体2の外側のフィードスルー2Bの部分には、外部機器との電気的な接続のための複数の端子25が、方向A1に並んで設けられている。筐体2の内側のフィードスルー2Bの部分には、複数の端子24、及びコプレーナ線路を構成するN本の信号線路23が設けられている。N本の信号線路23及び複数の端子24は、それぞれ対応する端子25と電気的に接続されている。
Further, the
光モジュール1Aでは、光源として機能する発光部11a〜11dが各々独立して駆動され、発光部11a〜11dが個別に信号光La〜Ldを出力する。図1及び図2に示されるように、信号光La〜Ldの光軸は、第1方向(図2の矢印A1)に沿って並んでおり、互いに平行である。発光部11a〜11dへの駆動信号は、光モジュール1Aの外部から提供される。信号光La〜Ldは、駆動信号に応じて変調された光である。発光部11a〜11dは、レーザダイオード及び半導体光変調器が集積された半導体光集積素子30をそれぞれ有する。信号光La〜Ldの各波長は例えば1.3μm帯であり、互いに異なる。
In the
第1レンズ12a〜12dは、それぞれ発光部11a〜11dと光学的に結合されている。発光部11a〜11dから出力された信号光La〜Ldは、それぞれ第1レンズ12a〜12dに入力する。各発光部11a〜11dの半導体光集積素子30と、対応する第1レンズ12a〜12dとの距離は、第1レンズ12a〜12dの焦点距離よりも短い。故に、図3に示されるように、第1レンズ12a〜12dは、発散光である信号光La〜Ldを収束光に変換する。
The
キャリア13は、信号光La〜Ldの各光軸と交差する第2方向(図2の矢印A2)を長手方向として延びる直方体状の部材であり、第1レンズ12a〜12dと第2レンズ15a〜15dとの間の光路上に配置されている。信号光La〜Ldの各光軸は、キャリア13の搭載面13aに対して平行に配置されている。また、図3に示されるように、キャリア13は、信号光La〜Ldの各光軸に対して傾斜する誘電体多層膜(ビームスプリッタ)13bを内部に有しており、この誘電体多層膜13bを信号光La〜Ldが通過する際に、信号光La〜Ldの各一部(例えば信号光La〜Ldの光量の5〜10%)を分岐する。PD14a〜14dは、一つのキャリア13の搭載面13a上に搭載され、分岐された信号光La〜Ldの各一部を受光することにより、信号光La〜Ldの光強度を検出する。PD14a〜14dは、それらの裏面とキャリア13の搭載面13aとが互いに対向するように、キャリア13上に実装されている。PD14a〜14dは、誘電体多層膜13bによって分岐された信号光La〜Ldの一部を、裏面において受ける。
The
第2レンズ15a〜15dは、キャリア13を挟んで第1レンズ12a〜12dと光学的に結合されている。第1レンズ12a〜12dから出力された信号光La〜Ldは、キャリア13を通過し、ビームウエストを形成したのち、再び拡がりつつ第2レンズ15a〜15dにそれぞれ入力する。第2レンズ15a〜15dと信号光La〜Ldのビームウエストとの距離は、第2レンズ15a〜15dの焦点距離と一致する。故に、第2レンズ15a〜15dは、拡がりつつ入射する信号光La〜Ldをコリメート光に変換する。
The
合波光学系19は、第2レンズ15a〜15dと光学的に結合され、信号光La〜Ldを互いに合波する。図1に示されるように、本実施形態の合波光学系19は、第1WDMフィルタ16、第2WDMフィルタ17、ミラー18、及び偏波合成器20を含む。ミラー18は、第2レンズ15a,15bと光学的に結合されている。ミラー18の光反射面は、第2レンズ15a,15bの光軸上に位置し、これらの光軸に対して傾斜している。ミラー18は、信号光La,Lbをこれらの光軸と交差する方向へ向けて反射する。第1WDMフィルタ16は、第2レンズ15cと光学的に結合されている。第1WDMフィルタ16の波長選択面は、第2レンズ15cの光軸上に位置し、該光軸に対して傾斜している。第1WDMフィルタ16は、第2レンズ15cからの信号光Lcを透過させるとともに、ミラー18によって反射された信号光Laを反射する。これにより、信号光La及びLcの光路が互いに一致し、信号光La及びLcが互いに合波されて信号光Leとなる。第2WDMフィルタ17は、第2レンズ15dと光学的に結合されている。第2WDMフィルタ17の波長選択面は、第2レンズ15dの光軸上に位置し、該光軸に対して傾斜している。第2WDMフィルタ17は、第2レンズ15dからの信号光Ldを透過させるとともに、ミラー18によって反射された信号光Lbを反射する。これにより、信号光Lb及びLdの光路が互いに一致し、信号光Lb及びLdが互いに合波されて信号光Lfとなる。
The combined wave
偏波合成器20は、光透過性の板状の部材である。一方の板面には反射防止膜20aおよび偏波フィルタ膜20bが形成され、他方の板面には反射膜20c及び反射防止膜20dが形成されている。反射防止膜20aには、信号光Leが入力する。信号光Leは偏波合成器20の内部を通過して反射膜20cに達し、反射膜20cによって反射されたのち、偏波フィルタ膜20bに達する。一方、偏波フィルタ膜20bには、信号光Lfが入力する。信号光Le,Lfのうち一方の偏光面が、図示しない偏光子によって90°回転されることにより、信号光Leが偏波フィルタ膜20bにおいて反射され、信号光Lfが偏波フィルタ膜20bを透過する。その結果、信号光Le及びLfは互いに合波され、信号光Lgとなる。信号光Lgは、反射防止膜20dを通って偏波合成器20から出力され、筐体2の側壁2Aに設けられた窓を介して筐体2外に出力される。
The
光結合部3は、レンズ52(図3参照)及びファイバスタブを有する同軸モジュールである。レンズ52は合波光学系19と光学的に結合される。ファイバスタブは、光ファイバF(図3参照)を保持する。レンズ52は、信号光Lgを集光して光ファイバFの端面に導く。光結合部3は、信号光Lgの光軸に対して調芯されたのち、筐体2の側壁2Aに溶接により固定される。光結合部3は、図示していないが、レンズ52及びファイバスタブを有している。さらに加えて、外部からの光を遮断する光アイソレータを更に有してもよい。
The optical coupling unit 3 is a coaxial module having a lens 52 (see FIG. 3) and a phi stub. The
図4は、発光部11a〜11dの詳細な構成を示す平面図である。発光部11a〜11dは、チップキャリア31と、チップキャリア31上に搭載された半導体光集積素子30とを有する。チップキャリア31は、絶縁体によって構成される。半導体光集積素子30は、レーザダイオードと半導体光変調器とが共通基板上に集積されたモノリシック構造を有する。半導体光集積素子30は、レーザダイオードのアノード電極に接続されたパッド30aと、半導体光変調器のアノード電極30bに接続されたパッド30cとを有する。パッド30aは、レーザ駆動のための直流バイアス電流を受ける。パッド30cは、送信信号に応じて変調された高周波の変調信号を受ける。
FIG. 4 is a plan view showing a detailed configuration of the
チップキャリア31の主面31a上には、伝送線路であるコプレーナ線路32、バイアスパターン35、及び終端パターン36が設けられている。コプレーナ線路32は、その一端部において半導体光集積素子30と電気的に接続され、半導体光集積素子30に変調信号を供給する。具体的には、コプレーナ線路32は信号線路33及びグランドパターン34を含んで構成される。信号線路33は、変調信号を導波する導電性金属膜であって、一方の端面31e寄りの位置から他方の端面31f寄りの位置にわたって延びている。信号線路33の端面31f寄りの部分は、ワイヤボンディングのためのパッド33aとなっている。パッド33aは、ワイヤ46を介して、図2に示される筐体2のフィードスルー2Bに設けられたコプレーナ線路の信号線路23と電気的に接続されている。また、信号線路33の端面31e寄りの部分は、ワイヤボンディングのためのパッド33bとなっており、このパッド33bと半導体光集積素子30のパッド30cとは、ワイヤ41を介して電気的に接続される。
A
グランドパターン34は、信号線路33の両側に所定の間隔をあけて設けられた導電性金属膜であって、基準電位を与えられる。半導体光集積素子30はグランドパターン34上に実装され、半導体光集積素子30の裏面電極(カソード)がグランドパターン34と導電接続される。バイアスパターン35は、導電性金属膜であって、半導体光集積素子30のパッド30aとワイヤ43を介して電気的に接続される。終端パターン36は、導電性金属膜であって、半導体光集積素子30のパッド30cとワイヤ42を介して電気的に接続される。終端パターン36とグランドパターン34とは、終端抵抗チップ37を介して電気的に接続される。
The
グランドパターン34上には、デカップリングコンデンサ38が実装されている。デカップリングコンデンサ38の下面電極は、はんだ等の導電性接着剤を介してグランドパターン34と電気的に接続されている。デカップリングコンデンサ38の上面電極は、ワイヤ44を介して、バイアスパターン35と電気的に接続されている。また、デカップリングコンデンサ38の上面電極は、ワイヤ45を介して、図2に示される筐体2のフィードスルー2Bに設けられた複数の端子24の何れかと電気的に接続されている。
A
図5は、キャリア13及びPD14a〜14dの構成を拡大して示す平面図である。キャリア13の搭載面13aは、方向A2を長手方向とする長方形状を呈する。そして、キャリア13は、互いに対向する前面13c及び背面13dを有し、前面13c及び背面13dは共に方向A2に沿って延びている。一例では、前面13c及び背面13dは互いに平行であり、且つベース部材7の平坦な主面に対して垂直である。但し、前面13c及び背面13dの法線方向は、信号光La〜Ldの光軸に対して僅かに傾斜している。言い換えれば、信号光La〜Ldの光軸の並び方向A1に対して、方向A2が僅かに傾斜している。これは、前面13c及び背面13dにおける反射戻り光を防ぐためである。キャリア13は、互いに対向する一端面13e及び他端面13fを更に有する。一端面13e及び他端面13fは、キャリア13の方向A2における一端及び他端にそれぞれ設けられ、互いに平行であり、且つベース部材7の主面に対して垂直である。なお、キャリア13の底面は、樹脂接着剤51を介して、ベース部材7の主面に固定されている。
FIG. 5 is an enlarged plan view showing the configurations of the
PD14a〜14dは、一つの受光素子群14を構成しており、方向A2に沿って一列に配列されている。この配列方向は、キャリア13の長手方向と一致する。ここで、図6は、PD14aを拡大して示す平面図である。なお、他のPD14b〜14dの構成も、図6に示されるPD14aの構成と同様である。
PD14a to 14d constitute one light receiving
PD14aは、半導体基板61を有しており、半導体基板61は矩形状(典型的には正方形状)といった平面形状の主面61aを有する。この主面61aは、第1角部61b、第2角部61c、及び一対の第3角部61dを含んでいる。第2角部61cは第1角部61bに対して対角に位置し、一方の第3角部61dは他方の第3角部61dに対して別の対角に位置する。一方の第3角部61dは第1角部61b及び第2角部61cと隣り合っており、他方の第3角部61dは第1角部61b及び第2角部61cとその反対側で隣り合っている。
The PD14a has a
PD14aは、受光領域62、第1電極パッド63、及び一対の第2電極パッド64を更に有する。受光領域62は、半導体基板61の主面61a上に半導体層として設けられ、PD14aの裏面側から入射した光を電気信号に変換する。受光領域62の平面形状は例えば円形である。受光領域62は、主面61aの中心に対し第1角部61b側に寄せて配置されている。換言すれば、受光領域62は、半導体基板61の中央よりも第1角部61bに偏った位置に中心を有する。なお、第1角部61b側に寄せて配置されているとは、第1角部61b、第2角部61c、及び一対の第3角部61dのうち第1角部61bに最も近いことを意味し、主面61aの中心が受光領域62に含まれることを妨げない。
The PD14a further includes a
第1電極パッド63は、本実施形態における第1電極であって、半導体基板61の主面61a上に金属膜として設けられたボンディングパッドである。第1電極パッド63は、主面61a上に形成された金属配線を介して、受光領域62の第1導電型半導体層と電気的に接続されている。第1導電型は例えばp型である。第1電極パッド63は、主面61aの中心に対し第2角部61c側に寄せて配置されている。言い換えれば、第1電極パッド63は、半導体基板61の中央よりも第2角部61cに偏った位置に配置されている。典型的には、第1電極パッド63は、主面61aの中心と第2角部61cとの間に配置されている。
The
第2電極パッド64は、本実施形態における第2電極であって、半導体基板61の主面61a上に金属膜として設けられたボンディングパッドである。第2電極パッド64は、受光領域62の第2導電型半導体層と電気的に接続されている。第2導電型は例えばn型である。第2電極パッド64は、半導体基板61上において、受光領域62が設けられた領域、及び第1電極パッド63が設けられた領域とは異なる他の領域に配置されている。一例としては、一方の第2電極パッド64は、主面61aの中心に対し一方の第3角部61d側に寄せて配置されている。他方の第2電極パッド64は、主面61aの中心に対し他方の第3角部61d側に寄せて配置されている。言い換えれば、各第2電極パッド64は、半導体基板61の中央よりも各第3角部61dに偏った位置に配置されている。典型的には、各第2電極パッド64は、主面61aの中心と各第3角部61dとの間に配置されている。
The
再び図5を参照する。PD14a〜14dの受光領域62は、方向A2と交差する方向(第3方向、例えば搭載面13aの法線方向)から見て、それぞれ信号光La〜Ldの光軸と重なる位置に配置されている。一実施例では、同方向から見て、信号光La〜Ldの光軸は、PD14a〜14dの受光領域62の中心を通る。そして、キャリア13の一端部に配置されるPD14a(第1の受光素子)は、第1角部61bが第2角部61cよりもキャリア13の端部(一端面13e)に近い関係で配置されている。同様に、キャリア13の他端部に配置されるPD14d(第2の受光素子)は、第1角部61bが第2角部61cよりもキャリア13の端部(他端面13f)に近い関係で配置されている。より具体的に説明すると、受光素子群14の端に位置するPD14a,14dの第1角部61bと、受光素子群14の中心との方向A2における距離をW1とし、PD14a,14dの第2角部61cと、受光素子群14の中心との方向A2における距離をW2としたとき、距離W1は距離W2よりも長い。言い換えれば、PD14a,14dの第1角部61bは、方向A2において第2角部61cよりも外側に位置する。従って、PD14a,14dの受光領域62と受光素子群14の中心との距離が第1電極パッド63と受光素子群14の中心との距離よりも長くなり、これらの受光領域62は、方向A2において第1電極パッド63よりも外側に位置することとなる。更に、PD14a,14dの第1角部61bを含む一辺は、搭載面13aの長方形の端辺(すなわちキャリア13の端面13e,13f)に沿っており、一例では該端辺と平行である。
See FIG. 5 again. The
なお、本実施形態においては、PD14b(第3の受光素子)及びPD14c(第4の受光素子)が、キャリア13上のPD14a,14dの間の領域に配置されている。そして、PD14b,14cのそれぞれは、第2角部61c同士が、第1角部61bよりも近接する(すなわち、第2角部61c同士の距離が、第1角部61b同士の距離よりも近い)関係で配置されている。より具体的に説明すると、受光素子群14の端よりも内側に位置するPD14b,14cの第1角部61bと受光素子群14の中心との方向A2における距離をW3とし、PD14b,14cの第2角部61cと受光素子群14の中心との方向A2における距離をW4としたとき、距離W3もまた距離W4よりも長い。言い換えれば、PD14b,14cの第1角部61bは、方向A2において第2角部61cよりも外側に位置する。従って、PD14b,14cの受光領域62と受光素子群14の中心との距離が第1電極パッド63と受光素子群14の中心との距離よりも長くなり、これらの受光領域62は、方向A2において第1電極パッド63よりも外側に位置する。
In this embodiment, PD14b (third light receiving element) and PD14c (fourth light receiving element) are arranged in the region between PD14a and 14d on the
図7は、PD14a〜14dの第1電極パッド63及び第2電極パッド64と配線基板21,22とのワイヤボンディングの様子を示す平面図である。本実施形態において、PD14a,14bの各第1電極パッド63は、ワイヤ47a,47bを介して、それぞれ配線基板21の配線21b,21aと接続される。同様に、PD14c,14dの各第1電極パッド63は、ワイヤ47c,47dを介して、それぞれ配線基板22の配線22a,22bと接続される。また、PD14aの一方の第2電極パッド64は、ワイヤ48aを介して、PD14bの一方の第2電極パッド64と接続される。PD14bの他方の第2電極パッド64は、ワイヤ48bを介して、PD14cの一方の第2電極パッド64と接続される。PD14cの他方の第2電極パッド64は、ワイヤ48cを介して、PD14dの一方の第2電極パッド64と接続される。PD14dの他方の第2電極パッド64は、ワイヤ48dを介して、配線基板22の配線22cと接続される。このように、本実施形態では、受光素子群14の端よりも内側に位置するPD14b,14cの第2電極パッド64と、隣り合うPD14a,14dの第2電極パッド64とが、ワイヤ48a,48cを介して互いに接続されている。
FIG. 7 is a plan view showing a state of wire bonding between the
なお、上記の説明では、PD14bの第2電極パッド64とPD14cの第2電極パッド64とがワイヤ48bを介して接続されているが、この接続に代えて、PD14aの第2電極パッド64が配線基板21の配線21a,21b以外の配線と接続されてもよい。配線基板21,22の各配線は、図示しないワイヤを介して、フィードスルー2Bの複数の端子24の何れかと電気的に接続される。
In the above description, the
以上に説明した、本実施形態の光モジュール1Aによって得られる効果について説明する。図10は、比較例としての光モジュールのキャリア13及び受光素子群14を示す平面図である。この比較例では、受光素子群14のPD14a〜14dが、それぞれ同じ側を向くように配置されている。
The effect obtained by the
しかしながら、多くの場合、筐体2の大きさは規格によって定められているので、PD14a〜14dを収容するためのスペースは小さいほど良い。特に、本実施形態のような構成では、配線基板21,22を設置するスペースがキャリア13の両側に必要となり、また樹脂接着剤51がはみ出すための領域を確保することも重要である。従って、キャリア13の平面寸法(すなわち搭載面13aの面積)は、小さいほど好ましい。その一方で、PD14a〜14dの受光領域62は、方向A2と交差する方向(例えば、搭載面13aの法線方向)から見て各光軸と重なる位置に配置される必要がある。このため、PD14a〜14dの受光領域62の間隔は、信号光La〜Ldの光軸の間隔によって規定され、自由に狭めることができない。
However, in many cases, the size of the
そのような構成において、本実施形態の光モジュール1Aでは、キャリア13の両端部に配置されるPD14a,14dのそれぞれが、第1角部61bが第2角部61cよりもキャリア13の端部に近い関係で配置されている。すなわち、PD14a,14dの第1角部61bと受光素子群14の中心との方向A2の距離W1が、PD14a,14dの第2角部61cと受光素子群14の中心との方向A2の距離W2よりも長くなっている。これにより、PD14a,14dの受光領域62はキャリア13の端部側(受光素子群14の端側)に配置され、第1電極パッド63はその反対側(受光素子群14の中心側)に配置されることとなる。上述したように受光領域62の位置は信号光La〜Ldの光軸位置によって規定されるが、このような構成によれば、方向A2の外側に位置するPD14a,14d同士の距離を近づける(これらの端縁を受光素子群14の中心側に寄せる)ことができ、ひいてはPD14a〜14dを収容するためのスペース(搭載面13aの面積)、特に方向A2における搭載面13aの幅を小さくすることができる。
In such a configuration, in the
また、本実施形態のように、第2電極パッド64がn型半導体層に接続されている場合、PD14b,14cの第2電極パッド64と、隣り合うPD14a,14dの第2電極パッド64とがワイヤ48a,48cを介して互いに接続されてもよい。この場合、PD14b,14cから受光素子群14の外側(例えば配線基板21,22)へワイヤを形成する場合と比較して、他のワイヤとの交錯度合いを低減し、ワイヤ形成を容易にすることができる。なお本実施形態のように、PD14b,14cの第2電極パッド64をワイヤ48bを介して互いに接続すれば、PD14a(または14d)から受光素子群14の外側へのワイヤ形成を不要とし、ワイヤの交錯度合いを更に低減できる。
Further, when the
また、本実施形態のように、キャリア13は、各信号光La〜Ldから一部を分岐する誘電体多層膜13bを有してもよい。このような場合に、信号光La〜Ldの光軸とPD14a〜14dとの位置関係が上記のようになり、本実施形態の構成が特に有用となる。
Further, as in the present embodiment, the
また、本実施形態のように、搭載面13aは方向A2を長手方向とする長方形状をしており、受光素子群14の端に位置するPD14a〜14dの第1角部61bを含む一辺が該長方形の端辺に沿っていてもよい。これにより、搭載面13aの長手方向の長さを短くすることができ、光モジュール1Aの小型化を図ることができる。
Further, as in the present embodiment, the mounting
(第1変形例)
図8は、第1変形例に係るキャリア13及び受光素子群14の拡大平面図である。本変形例と上記実施形態との相違点は、PD14b,14cの向きである。上記実施形態のPD14b,14cのそれぞれは、図5に示すように、第2角部61c同士が、第1角部61bよりも近接する関係で配置されている。これに対し、本変形例のPD14b,14cのそれぞれは、図8に示すように、第1角部61b同士が、第2角部61cよりも近接する(すなわち、第1角部61b同士の距離が、第2角部61c同士の距離よりも近い)関係で配置されている。より具体的に説明すると、上記実施形態では、PD14b,14cの第1角部61bと受光素子群14の中心との距離W3が、PD14b,14cの第2角部61cと受光素子群14の中心との距離W4よりも長い。これに対し、本変形例では、距離W3が距離W4よりも短くなっている。言い換えれば、PD14b,14cの第1角部61bは、方向A2において第2角部61cよりも内側に位置する。従って、PD14b,14cの受光領域62と受光素子群14の中心との距離が第1電極パッド63と受光素子群14の中心との距離よりも短くなり、これらの受光領域62は、方向A2において第1電極パッド63よりも内側に位置する。
(First modification)
FIG. 8 is an enlarged plan view of the
本変形例によれば、PD14b,14cの第1電極パッド63が受光素子群14の端に近くなるので、PD14b,14cの第1電極パッド63と配線基板21,22との距離が短くなり、第1電極パッド63へのワイヤ47b,47c(図7参照)の形成を容易にすることができる。
According to this modification, since the
(第2変形例)
図9は、第2変形例に係るキャリア13及び受光素子群14の拡大平面図である。本変形例と上記実施形態との相違点は、受光素子群14の端よりも内側に位置するPD14b,14cの向きである。本変形例では、PD14b,14cの矩形の各辺が方向A2及びその直交方向に対して傾斜している。そして、方向A2において、PD14b,14cの一方の第3角部61dと他方の第3角部61dとの間に、第1角部61b及び第2角部61cが位置している。一例では、PD14b,14cの第1角部61bと受光素子群14の中心との距離W3は、PD14b,14cの第2角部61cと受光素子群14の中心との距離W4と等しい。
(Second modification)
FIG. 9 is an enlarged plan view of the
本変形例によれば、PD14b,14cの第2電極パッド64同士、及びPD14b,14cの第2電極パッド64とPD14a,14dの第2電極パッド64との距離が近くなるので、ワイヤ48a〜48cの形成を容易にできる。
According to this modification, the distances between the
本発明による光モジュールは、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上述した実施形態及び各変形例を、必要な目的及び効果に応じて互いに組み合わせてもよい。また、上記実施形態では光モジュールが4つの受光素子を備える場合を例示したが、本発明は2つ以上の任意の個数の受光素子を備える光モジュールに適用可能である。 The optical module according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other modifications are possible. For example, the above-described embodiments and modifications may be combined with each other according to the required purpose and effect. Further, in the above embodiment, the case where the optical module includes four light receiving elements is illustrated, but the present invention can be applied to an optical module including two or more arbitrary number of light receiving elements.
1A…光モジュール、2…筐体、2A…側壁、2B…フィードスルー、3…光結合部、7…ベース部材、13…キャリア、13a…搭載面、13b…誘電体多層膜、13c…前面、13d…背面、13e…一端面、13f…他端面、14…受光素子群、14a〜14d…受光素子(PD)、15a〜15d…第2レンズ、16…第1WDMフィルタ、17…第2WDMフィルタ、18…ミラー、19…合波光学系、20…偏波合成器、20a…反射防止膜、20b…偏波フィルタ膜、20c…反射膜、20d…反射防止膜、21,22…配線基板、21a,21b,22a〜22c…配線、23…信号線路、24,25…端子、30…半導体光集積素子、30a…パッド、30b…アノード電極、30c…パッド、31…チップキャリア、31a…主面、31e…端面、31f…端面、32…コプレーナ線路、33…信号線路、33a,33b…パッド、34…グランドパターン、35…バイアスパターン、36…終端パターン、37…終端抵抗チップ、38…デカップリングコンデンサ、41〜46,47a〜47d,48a〜48d…ワイヤ、51…樹脂接着剤、52…レンズ、61…半導体基板、61a…主面、61b…第1角部、61c…第2角部、61d…第3角部、62…受光領域、63…第1電極パッド、64…第2電極パッド、A1…第1方向、A2…第2方向、F…光ファイバ、La〜Lg…信号光。 1A ... Optical module, 2 ... Housing, 2A ... Side wall, 2B ... Feed-through, 3 ... Optical coupling part, 7 ... Base member, 13 ... Carrier, 13a ... Mounting surface, 13b ... Dielectric multilayer film, 13c ... Front surface, 13d ... back surface, 13e ... one end surface, 13f ... other end surface, 14 ... light receiving element group, 14a to 14d ... light receiving element (PD), 15a to 15d ... second lens, 16 ... first WDM filter, 17 ... second WDM filter, 18 ... Mirror, 19 ... Combined optical system, 20 ... Polarization synthesizer, 20a ... Antireflection film, 20b ... Polarization filter film, 20c ... Reflective film, 20d ... Antireflection film, 21,22 ... Wiring substrate, 21a , 21b, 22a-22c ... wiring, 23 ... signal line, 24, 25 ... terminals, 30 ... semiconductor optical integrated element, 30a ... pad, 30b ... anode electrode, 30c ... pad, 31 ... chip carrier, 31a ... main surface, 31e ... End face, 31f ... End face, 32 ... Coplanar line, 33 ... Signal line, 33a, 33b ... Pad, 34 ... Ground pattern, 35 ... Bias pattern, 36 ... Termination pattern, 37 ... Termination resistance chip, 38 ... Decoupling capacitor 41-46, 47a-47d, 48a-48d ... Wire, 51 ... Resin adhesive, 52 ... Lens, 61 ... Semiconductor substrate, 61a ... Main surface, 61b ... First corner, 61c ... Second corner, 61d ... 3rd corner, 62 ... light receiving region, 63 ... 1st electrode pad, 64 ... 2nd electrode pad, A1 ... 1st direction, A2 ... 2nd direction, F ... optical fiber, La to Lg ... signal light.
Claims (4)
前記複数の受光素子は、1つのキャリア上に搭載されており、
前記キャリアの両端部に配置される第1及び第2の前記受光素子は、それぞれが、前記第1角部が前記第2角部よりも前記キャリアの端部に近い関係で配置されている、光モジュール。 On the main surface of the rectangular substrate, a first corner portion and a second corner portion located diagonally, and a pair of third corner portions located diagonally different from the diagonal portion are provided, and the center of the substrate is provided. A light receiving portion having a center at a position biased toward the first corner portion, a first electrode arranged at a position biased toward the second corner portion rather than the center of the substrate, and the above-mentioned above from the center of the substrate. It has a plurality of light receiving elements having a pair of second electrodes arranged at positions biased to each of the pair of third corner portions on the main surface.
The plurality of light receiving elements are mounted on one carrier, and the plurality of light receiving elements are mounted on one carrier.
The first and second light receiving elements arranged at both ends of the carrier are arranged so that the first corner portion is closer to the end portion of the carrier than the second corner portion. Optical module.
前記複数の受光素子それぞれに対応する、前記複数の発光部それぞれの光軸は、前記キャリアを通過するとともに前記キャリアの搭載面に対して平行に配置され、
前記キャリアは、各発光部から出力された光の一部を分岐するビームスプリッタを内部に有しており、
各受光素子は、分岐された前記一部を、前記キャリアと対向する裏面において受ける、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光モジュール。 With multiple light emitting parts
The optical axes of the plurality of light emitting units corresponding to the plurality of light receiving elements pass through the carrier and are arranged parallel to the mounting surface of the carrier .
The carrier has a beam splitter that splits a part of the light output from each light emitting unit inside.
The optical module according to any one of claims 1 to 3 , wherein each light receiving element receives the branched part on the back surface facing the carrier.
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