JP7178284B2 - 光モジュール - Google Patents

Description

本発明は、光モジュールに関する。

特許文献１には、筐体の内部に、光素子と、波長ロッカーと、波長ロッカーが取り付けられた台座とを備える光モジュールにおいて、台座の配線パターンを利用して、光素子の光軸（空間光の光路）の下に電気配線を通すことが開示されている。

特開２００６－０２４６２３号公報

特許文献１に記載された構成のように、光素子と複数の電極とが筐体内に収容された構造では、光モジュールを小型化しようとした場合に、筐体内のスペースが狭くなる。そのため、筐体の内部で、リード側の電極とリードから筐体内に離れた側の電極とを金属製ワイヤを用いたワイヤボンディングで接続した際に、金属製ワイヤが空間光の光路を横切るように配置されてしまい、光路を遮断してしまう虞がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、筐体内で電極同士を接続する金属製ワイヤが空間光の光路を遮断することを防止できる光モジュールを提供することにある。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る光モジュールは、筐体の内部に、空間光が伝搬する光学系と、少なくとも１つの電気配線と、を備える光モジュールにおいて、前記筐体の内部構造は、１つの電気配線間を接続する第１の電極と第２の電極とを最短で結んだ直線が前記空間光を横切る構成であり、前記第１の電極と前記第２の電極とは、金属製ワイヤを用いたワイヤボンディングで接続されており、前記金属製ワイヤは、前記空間光を遮らないループ形状に形成されていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る光モジュールは、前記筐体の内部構造は、前記第１の電極と前記第２の電極とを最短で結んだ直線が１つ以上の前記空間光を横切る構成であり、前記第１の電極と前記第２の電極との間には、ワイヤボンディング端子台が配置され、前記空間光は、前記ワイヤボンディング端子台と前記第１の電極との間、又は前記第２の電極と前記ワイヤボンディング端子台との間、又はその両方を伝搬する構成であり、前記ワイヤボンディング端子台は、前記空間光を遮らない位置に配置されるとともに、当該ワイヤボンディング端子台の上面には、中継電極としての第３の電極が形成され、前記第１の電極と前記第２の電極との間は、前記第３の電極を中継する形で、前記第１の電極と前記第３の電極とが第１の金属製ワイヤを用いたワイヤボンディングにより接続され、かつ前記第３の電極と前記第２の電極とが第２の金属製ワイヤを用いたワイヤボンディングにより接続されていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る光モジュールは、前記第３の電極は、前記第１の電極と前記第２の電極とのうちの少なくとも一方よりも高い位置に配置されていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る光モジュールは、前記第３の電極は、前記１の電極及び前記第２の電極と同じ高さに形成されていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る光モジュールは、前記筐体の内部構造は、前記第１の電極と前記第２の電極とを最短で結んだ直線が１つ以上の前記空間光を横切る構成であり、前記空間光を遮らない位置に絶縁カバーを備え、前記絶縁カバーは、前記第１の電極と第２の電極との間を接続する前記金属製ワイヤが前記空間光を遮らないように防壁となっていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る光モジュールは、前記絶縁カバーは、スリーブであり、前記スリーブの内径は、前記空間光のビーム径よりも大きく、前記スリーブは、前記スリーブの内径が前記ビーム径の周囲を覆うように配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、光モジュールについて、筐体内で電極同士を接続するワイヤが空間光の光路を遮断することを防止できるという効果を奏する。

図１は、実施形態１に係る光モジュールの外観を示す模式図である。 図２は、図１に示す光モジュールの内部構成を示す模式図である。 図３は、実施形態１におけるワイヤボンディングを示す模式図である。 図４は、実施形態２に係る光モジュールの内部構成を示す模式図である。 図５は、実施形態２におけるワイヤボンディングを示す模式図である。 図６は、実施形態２の変形例におけるワイヤボンディングを示す模式図である。 図７は、実施形態２の他の変形例におけるワイヤボンディングを示す模式図である。 図８は、実施形態３におけるワイヤボンディングを示す模式図である。 図９は、実施形態３の変形例におけるワイヤボンディングを示す模式図である。 図１０は、実施形態３の他の変形例におけるワイヤボンディングを示す模式図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載においては、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る光モジュールの外観を示す模式図である。図１において、方向を示すために、互いに直交する長手方向、幅方向及び高さ方向を規定する。この光モジュール１００は、筐体１を備えている。筐体１は、信号光出力ポート１ａと、信号光入力ポート１ｂと、側壁部１ｃと、底板部１ｄと、上蓋部１ｅと、端子部１ｆとを備えている。側壁部１ｃは、高さ方向と、長手方向又は幅方向に広がる４面を有する枠板状の部材であり、各面は底板部１ｄと略直交している。信号光出力ポート１ａと、信号光入力ポート１ｂとは、側壁部１ｃの長手方向前側に設けられている。信号光出力ポート１ａには外部に信号光を出力するための光ファイバが接続される。信号光入力ポート１ｂには外部から信号光を入力するための光ファイバが接続される。底板部１ｄは、長手方向及び幅方向に広がる板状の部材である。上蓋部１ｅは、底板部１ｄと対向して長手方向及び幅方向に広がる板状の部材である。端子部１ｆは、幅方向で一方側（図１に示す右側）の側壁部１ｃの長手方向前側以外の部分に設けられている。

底板部１ｄは、銅タングステン（ＣｕＷ）、銅モリブデン（ＣｕＭｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）などの熱伝導率が高い材料からなる。筐体１のその他の部分は、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）などの熱膨張係数が低い材料からなる。

図２は、光モジュール１００の内部構成を示す模式図であり、上蓋部１ｅを外した状態で上面視したものである。図２に示すように、端子部１ｆは光モジュール１００の内部及び外部に突出している。端子部１ｆは絶縁性の材質からなり、その表面及び内部に導体からなる配線パターンが形成されている。端子部１ｆのうち筐体１の外側部分には、配転パターンに接続された図示しないリード（リードピン）が設けられている。端子部１ｆの配線パターンは、リードを介して、光モジュール１００の外部に設けられて光モジュール１００の動作を制御する制御器と電気的に接続されている。制御器は、たとえばＩＣ（Integrated Circuit）を含んで構成されている。

光モジュール１００の内部には、以下のコンポーネントが収容されている：チップオンサブマウント２、レンズ３、波長検出器である波長ロッカー４、フォトダイオード（ＰＤ）アレイ５、レンズ６、光アイソレータ７、ビームスプリッタ８、レンズ１０、変調器１１、変調器ドライバ１２、終端器１３、レンズ１４、１５、ビームスプリッタ１６、偏波ビームコンバイナ１７、モニタＰＤ１８、１９、ビームスプリッタ２０及びモニタＰＤ２１。さらに、光モジュール１００の内部には、以下のコンポーネントが収容されている：レンズ３０、コヒーレントミキサ３１、レンズ３３、モニタＰＤ３４、バランスドＰＤアレイ３５、トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）３６、モニタＰＤ４０、ビームスプリッタ４１。

光モジュール１００では、筐体１の内部にこれらのコンポーネントが実装され、上蓋部１ｅを取り付けて気密封止される。また、これらのコンポーネントは、変調器ドライバ１２とＴＩＡ３６を除き、筐体１の内部に配置されたベース又は温度調節素子に実装されている。変調器ドライバ１２とＴＩＡ３６とは端子部１ｆに実装されている。

光モジュール１００は、光出力部である信号光出力ポート１ａから出力信号光を出力し、光入力部である信号光入力ポート１ｂから入力光信号光が入力される光トランシーバとして構成されている。以下、各コンポーネントの構成及び機能について説明する。

（光トランスミッタ）
まず、光トランスミッタとして機能するコンポーネントの構成及び機能について説明する。
チップオンサブマウント２は、レーザ素子２ａと、レーザ素子２ａを搭載するサブマウント２ｂとを備える。レーザ素子２ａは、たとえば波長可変レーザ素子である。サブマウント２ｂは、熱伝導性が高い材質からなり、レーザ素子２ａが発する熱を、サブマウント２ｂが搭載されるベースに効率良く放熱する。

レーザ素子２ａは、レーザ光Ｌ１を筐体１の長手方向後側に出力する。また、レーザ素子２ａは、強度モニタ用のレーザ光Ｌ２を筐体１の長手方向前側に出力する。モニタＰＤ４０は、レーザ光Ｌ２を受光し、その受光強度に応じた電流信号を出力する。電流信号は、端子部１ｆに形成された電極及び配線パターンを通じて制御器に送信され、レーザ素子２ａの強度モニタのために使用される。

レンズ６はレーザ光Ｌ１をコリメートしてビームスプリッタ４１に出力する。ビームスプリッタ４１は、レーザ光Ｌ１の大部分を光アイソレータ７に向けて透過し、一部を反射してレーザ光Ｌ１３としてビームスプリッタ８に出力する。

ビームスプリッタ８は、レーザ光Ｌ１３をレーザ光Ｌ１４、Ｌ１５に分岐する。レーザ光Ｌ１４については後に詳述する。

レンズ３は、レーザ光Ｌ１５を集光して波長ロッカー４に入力させる。波長ロッカー４は、たとえば平面光波回路（Planar Lightwave Circuit：ＰＬＣ）からなる公知のものである。波長ロッカー４は、レーザ光Ｌ１５を３つに分岐し、その一つをＰＤアレイ５に出力し、他の二つのそれぞれを、波長に対して透過特性が周期的に変化し、波長弁別特性を有する２つのフィルタのそれぞれを通過させてからＰＤアレイ５に出力する。２つのフィルタはたとえばリング共振器やエタロンフィルタからなり、互いに異なる透過波長特性を有する。

ＰＤアレイ５は、３つのＰＤがアレイ状に配列されて構成されている。ＰＤアレイ５の３つのＰＤのそれぞれは、波長ロッカー４が出力する３つのレーザ光のそれぞれを受光し、受光強度に応じた電流信号を出力する。各電流信号は、端子部１ｆに形成された電極及び配線パターンを通じて制御器に送信され、レーザ光Ｌ１の波長の検出と制御のために使用される。

レーザ素子２ａと波長ロッカー４とは、幅方向に並列に配置されている。また、レーザ素子２ａと波長ロッカー４とは、レーザ素子２ａにおける、波長ロッカー４に入力されるレーザ光Ｌ１５の出力位置、すなわちレーザ光Ｌ１の出力位置と、波長ロッカー４におけるレーザ光Ｌ１５の入力位置とが、幅方向において互いに異なるように配置されており、レーザアセンブリＬＡを構成している。

光アイソレータ７はレーザ光Ｌ１を透過し、レンズ１０に入力させる。レンズ１０はレーザ光Ｌ１を集光して変調器１１に入力させる。

変調器１１は、略直方体形状のものであり、その長手方向が筐体１の長手方向と略一致するように配置されている。変調器１１は、レーザ光Ｌ１を変調して変調光を生成するものである。変調器１１は、たとえばＩｎＰ（インジウムリン）を構成材料に用いたＭＺ（マッハツェンダ）型の位相変調器であり、変調器ドライバ１２によって駆動されてＩＱ変調器として機能する公知のものである。このような位相変調器は、たとえば国際公開第２０１６／０２１１６３に開示されるものと同様のものである。変調器ドライバ１２はたとえばＩＣを含んで構成されており、制御器によってその動作を制御されている。変調器１１及び変調器ドライバ１２は、筐体１の長手方向に略平行に直列に配置されて変調部Ｍを構成している。また、終端器１３は、変調器ドライバ１２から高周波変調信号が印加される変調器１１を電気的に終端するものである。

変調器１１は、偏波面が互いに直交する直線偏波光であり、それぞれがＩＱ変調された変調光Ｌ３１、Ｌ３２を出力する。ここで、変調器１１は、入力された光の進行方向が内部で折り返す折り返し構造を有する。その結果、変調器１１は、レーザ光Ｌ１の入力位置と変調光Ｌ３１、Ｌ３２の出力位置とが、同一の側面、本実施形態では変調器１１の長手方向前側に位置する側面に配置されている。また、変調器１１の長手方向前側に位置する側面は、筐体１の長手方向前側における側壁部１ｃと略平行である。

レンズ１４は、変調光Ｌ３１をコリメートしてビームスプリッタ１６に出力する。ビームスプリッタ１６は、変調光Ｌ３１の大部分を偏波ビームコンバイナ１７に向けて反射し、一部を透過してモニタＰＤ１８に出力する。レンズ１５は、変調光Ｌ３２をコリメートして偏波ビームコンバイナ１７に出力する。偏波ビームコンバイナ１７は、変調光Ｌ３１、Ｌ３２を偏波合成して変調光Ｌ３１、Ｌ３２を含む出力信号光Ｌ４を生成する。なお、偏波ビームコンバイナ１７は、変調光Ｌ３２の一部をモニタＰＤ１９に出力する。

モニタＰＤ１８は、ビームスプリッタ１６から入力された変調光Ｌ３１の一部を受光し、その受光強度に応じた電流信号を出力する。電流信号は、端子部１ｆに形成された電極及び配線パターンを通じて制御器に送信され、変調光Ｌ３１の強度モニタのために使用される。モニタＰＤ１９は、偏波ビームコンバイナ１７から入力された変調光Ｌ３２の一部を受光し、その受光強度に応じた電流信号を出力する。電流信号は、端子部１ｆに形成された電極及び配線パターンを通じて制御器に送信され、変調光Ｌ３２の強度モニタのために使用される。

ビームスプリッタ２０は、出力信号光Ｌ４の大部分を透過し、一部を反射してモニタＰＤ２１に出力する。モニタＰＤ２１は、ビームスプリッタ２０から入力された出力信号光Ｌ４の一部を受光し、その受光強度に応じた電流信号を出力する。電流信号は、端子部１ｆに形成された電極及び配線パターンを通じて制御器に送信され、出力信号光Ｌ４の強度モニタのために使用される。

信号光出力ポート１ａは、ビームスプリッタ２０を透過した出力信号光Ｌ４の入力を受け付け、筐体１の外部に出力する。

（光レシーバ）
つぎに、光レシーバとして機能するコンポーネントの構成及び機能について説明する。
信号光入力ポート１ｂは、外部から入力信号光Ｌ５の入力を受け付け、レンズ３０に出力する。入力信号光Ｌ５は筐体１内を長手方向前側から後側に進行する。レンズ３０は入力信号光Ｌ５を集光してコヒーレントミキサ３１に入力させる。

一方、ビームスプリッタ８によって分岐されたレーザ光Ｌ１４は、レンズ３３によって集光されて、局所光としてコヒーレントミキサ３１に入力される。

コヒーレントミキサ３１は、略直方体形状のものであり、その長手方向が筐体１の長手方向と略一致するように配置されている。コヒーレントミキサ３１では、入力信号光Ｌ５の入力位置とレーザ光Ｌ１４の入力位置とは、コヒーレントミキサ３１の長手方向前側に位置する同一側面に配置されている。コヒーレントミキサ３１は、入力信号光Ｌ５が入力される側面が、筐体１の長手方向前側における側壁部１ｃと略平行であり、変調器１１における、レーザ光Ｌ１の入力位置と変調光Ｌ３１、Ｌ３２の出力位置が配置された側面と略平行である。

コヒーレントミキサ３１は、入力された局所光としてのレーザ光Ｌ１４と入力信号光Ｌ５とを干渉させて処理し、処理信号光を生成し、バランスドＰＤアレイ３５に出力する。処理信号光は、Ｘ偏波のＩ成分に対応するＩｘ信号光、Ｘ偏波のＱ成分に対応するＱｘ信号光、Ｙ偏波のＩ成分に対応するＩｙ信号光、及びＹ偏波のＱ成分に対応するＱｙ信号光、の４つである。コヒーレントミキサ３１は、たとえばＰＬＣからなる公知のものである。また、コヒーレントミキサ３１は、入力された入力信号光Ｌ５の一部を分岐して、モニタＰＤ３４に出力するように構成されている。モニタＰＤ３４は、入力信号光Ｌ５の一部を受光し、その受光強度に応じた電流信号を出力する。電流信号は、端子部１ｆに形成された電極及び配線パターンを通じて制御器に送信され、入力信号光Ｌ５の強度モニタのために使用される。

光電素子であるバランスドＰＤアレイ３５は、４つのバランスドＰＤを有しており、４つの処理信号光のそれぞれを受光して、電流信号に変換してＴＩＡ３６に出力する。ＴＩＡ３６は、４つのＴＩＡを有しており、制御器によってその動作を制御されている。ＴＩＡ３６の有するＴＩＡのそれぞれは、４つのバランスドＰＤのそれぞれから入力された電流信号を電圧信号に変換して出力する。出力された電圧信号は、端子部１ｆに形成された電極及び配線パターンを通じて制御器又はさらに上位の制御装置に送信され、入力信号光Ｌ５の復調のために使用される。

コヒーレントミキサ３１、バランスドＰＤアレイ３５及びＴＩＡ３６は、筐体１の長手方向に略平行に直列に配置されて光処理部ＯＰを構成している。

この光モジュール１００では、レーザ素子２ａ及び波長ロッカー４は、筐体１の幅方向において、コヒーレントミキサ３１の幅方向中心線ＣＬ１と変調器１１の幅方向中心線ＣＬ２との間に配置されている。なお、幅方向中心線ＣＬ１と幅方向中心線ＣＬ２との間に配置されているとは、各中心線を、コヒーレントミキサ３１又は変調器１１の長手方向の外側まで延長した延長線の間に配置されている状態も含む。また、変調器１１は、入力された光の進行方向が内部で折り返す折り返し構造を有する。また、光モジュール１００は、２つの光である入力信号光Ｌ５とレーザ光Ｌ２の光軸が交差するように構成されている。

この光モジュール１００では、レーザ素子２ａは、筐体１において信号光出力ポート１ａが設けられた側（長手方向前側）とは反対の方向（長手方向後側の方向）にレーザ光Ｌ１を出力するように配置されている。また、レーザ素子２ａ及び波長ロッカー４は、筐体１の幅方向において、コヒーレントミキサ３１の幅方向中心線ＣＬ１と変調器１１の幅方向中心線ＣＬ２との間に配置されている。

また、レーザ素子２ａと波長ロッカー４とは、レーザ素子２ａにおける波長ロッカー４に入力されるレーザ光Ｌ１５（レーザ光Ｌ１）の出力位置と、波長ロッカー４におけるレーザ光Ｌ１５の入力位置とが、幅方向において位置が互いに異なるように配置されている。また、変調部Ｍと光処理部ＯＰとは筐体１の幅方向において並列に配置されている。

このように構成された光モジュール１００では、波長ロッカー４をレーザ素子２ａと同一の長手方向上の軸に配置する必要がない。そのため、光モジュール１００で採用している部品よりも幅方向に大きい同種部品（たとえばコヒーレントミキサ３１）を採用しつつ、筐体１の幅方向におけるサイズである幅Ｗを１５ｍｍ以下に保ったまま、長手方向における筐体最後部から光学的参照面までの長さを３５ｍｍ以下とでき、かつ高さを６．５ｍｍ以下とできる。これにより、ＭＳＡにおける次世代の規格であるＱＳＦＰ－ＤＤ規格に準拠する光トランシーバを実現できる。

（ワイヤボンディング）
また、筐体１の内部では、サブマウント２ｂの上面に設けられた第１の電極５１と、端子部１ｆの上面に設けられた第２の電極５２とが、金属製ワイヤ６０を用いたワイヤボンディングによって電気的に接続されている。この第１の電極５１と第２の電極５２とは、１つの電気配線間を構成する一対の電極であり、筐体１の幅方向において出力信号光Ｌ４の光路を挟む位置に配置されている。第１の電極５１は、筐体１の幅方向で出力信号光Ｌ４の光路を挟んで端子部１ｆから離れた位置（リードから筐体１内側に離れた位置）に配置された電極である。第２の電極５２は端子部１ｆ（リード側）に配置された電極である。そして、筐体１の内部空間において、リードから離れた位置の第１の電極５１とリード側の第２の電極５２とを接続する金属製ワイヤ６０は、空間光である出力信号光Ｌ４の光路を遮らないようにループ形状に形成されている。

図３は、第１実施形態におけるワイヤボンディングを示す模式図である。図３には、出力信号光Ｌ４に関して、筐体１の内部を長手方向前側から後側をみた場合の構成が模式的に示されている。図３に示すように、サブマウント２ｂの上面に設けられた第１の電極５１は、端子部１ｆの上面に設けられた第２の電極５２よりも低い位置に配置されている。筐体１の内部は、第１の電極５１と第２の電極５２と出力信号光Ｌ４との位置関係について、第１の電極５１と第２の電極５２とを最短で結んだ直線Ｓが出力信号光Ｌ４を横切る構成である。そこで、第１実施形態では、サブマウント２ｂ側の第１の電極５１と端子部１ｆ側の第２の電極５２とを接続する金属製ワイヤ６０は、出力信号光Ｌ４の光路の上側を跨ぐようにループ形状に形成されている。この場合、出力信号光Ｌ４のビーム径に含まれない位置を金属製ワイヤ６０が通過している構造となる。出力信号光Ｌ４のビーム径は、出力信号光Ｌ４の強度がピーク値から１／ｅ^２になる位置の径で定義される。

また、端子部１ｆ側の第２の電極５２は、端子部１ｆの配線パターンと電気的に接続されている。筐体１の内部に設けられた第２の電極５２は配線パターンを介して筐体１の外側に設けられたリードピンと電気的に接続されている。また、筐体１の内部では、レーザ素子２ａの上面に設けられた電極７１と、サブマウント２ｂの上面に設けられた別の電極７２とは、別の金属製ワイヤ７３を用いたワイヤボンディングにより電気的に接続されている。

このように構成された光モジュール１００では、筐体１の内部で、１つの電気配線間を接続する第１の電極５１と第２の電極５２とを最短で結んだ直線Ｓが出力信号光Ｌ４を横切る構成の場合に、第１の電極５１と第２の電極５２とをワイヤボンディングにより接続する金属製ワイヤ６０は、出力信号光Ｌ４を遮らない位置に形成される。これにより、光モジュール１００の筐体１内部で金属製ワイヤ６０が空間光の光路を遮断することを防止できる。

なお、上述した実施形態１では、サブマウント２ｂ側の電極を第１の電極、端子部１ｆ側の電極を第２の電極と記載したが、この表現に限定されない。つまり、１つの電気配線間としてワイヤボンディングの対象となる一対の電極について、どちらか一方を第１、他方を第２と表現すればよい。そのため、端子部１ｆ側の電極を第１の電極と表現することも可能であり、この場合には、サブマウント２ｂ側の電極を第２の電極と表現することができる。

（実施形態２）
図４は、実施形態２に係る光モジュールの内部構成を示す模式図である。図５は、実施形態２におけるワイヤボンディングを示す模式図である。実施形態２に係る光モジュール１００Ａは、実施形態１に係る光モジュール１００の構成において、筐体１の内部にワイヤボンディングの中継部材として、ワイヤボンディング端子台（以下、単に「端子台」という）８０が設けられた構成を有する。なお、第２実施形態の説明では、第１実施形態と同様の構成については説明を省略し、その参照符号を引用する。

光モジュール１００Ａでは、筐体１内において、サブマウント２ｂの上面に設けられた第１の電極５１と、端子部１ｆの上面に設けられた第２の電極５２とが、中継部材としての端子台８０を経由して金属製ワイヤ６１，６２を用いたワイヤボンディングによって電気的に接続されている。

端子台８０は、筐体１の幅方向で、第１の電極５１と第２の電極５２との間であって、出力信号光Ｌ４の光路と第２の電極５２との間に設けられている。第１の電極５１と第２の電極５２とは筐体１の幅方向において出力信号光Ｌ４の光路と端子台８０とを挟む位置に配置されている。そして、筐体１の内部空間において、端子台８０を中継して第１の電極５１と第２の電極５２とを接続する金属製ワイヤ６１，６２は、出力信号光Ｌ４の光路を遮らないようにループ形状に形成されている。

図５に示すように、端子台８０は、直方体形状に構成された部材であり、サブマウント２ｂの上面、及び端子部１ｆの上面よりも高い構造を有する。この端子台８０の上面には、第１の電極５１と第２の電極５２との間でワイヤボンディングを中継するための電極（中継電極）として、第３の電極５３が設けられている。第３の電極５３には、第１の電極５１とワイヤボンディングにより接続される第１の中継電極５３ａと、第２の電極５２とワイヤボンディングにより接続される第２の中継電極５３ｂとが含まれる。端子台８０では、第１の中継電極５３ａと第２の中継電極５３ｂとの間が配線パターンにより電気的に接続されている。また、端子台８０の表面には黒化処理が施されており、端子台８０の近くを出力信号光Ｌ４が通過する際の迷光対策がなされている。

第１の中継電極５３ａは、第１の金属製ワイヤ６１によってサブマウント２ｂ側の第１の電極５１と電気的に接続されている。第１の金属製ワイヤ６１は、第１の電極５１と第１の中継電極５３ａとの間で、出力信号光Ｌ４の上側を跨ぐようにしてループ形状に形成されている。第１の中継電極５３ａは第１の電極５１よりも高い位置に配置されている。

第２の中継電極５３ｂは、第２の金属製ワイヤ６２によって第２の電極５２と電気的に接続されている。第２の金属製ワイヤ６２は、第２の電極５２と第２の中継電極５３ｂとの間で、端子台８０と端子部１ｆとの間の空間にループ形状に形成されている。第２の中継電極５３ｂは第２の電極５２よりも高い位置に配置されている。

このように構成された光モジュール１００Ａでは、１つの電気配線間を接続する第１の電極５１と第２の電極５２とを最短で結んだ直線Ｓが出力信号光Ｌ４を横切る構成の場合に、中継部材として端子台８０、及び第３の電極５３（第１の中継電極５３ａ，第２の中継電極５３ｂ）が設けられている。この場合に、端子台８０に設けられた第３の電極５３としての第１の中継電極５３ａと、サブマウント２ｂ側の第１の電極５１とを接続する第１の金属製ワイヤ６１は出力信号光Ｌ４を遮らない位置に形成される。これにより、光モジュール１００Ａの内部で第１の金属製ワイヤ６１が空間光の光路を遮断することを防止できる。

また、上述した実施形態２の変形例を構成することが可能である。一例として、図６に示すように、変形例の端子台８０Ａは、出力信号光Ｌ４よりも高い位置まで延びる壁部８１と、壁部８１の上面が出力信号光Ｌ４の上側を覆うように筐体１の幅方向に突出する庇部８２と、を有する構造に構成されている。この壁部８１と庇部８２とは一体的に形成されている。この変形例では、実施形態２の内部構造に比べて、第１の電極５１と第１の中継電極５３ａとの間の距離（幅方向長さ）が短くなる。そのため、変形例における第１の金属製ワイヤ６１は、上述した実施形態２における第１の金属製ワイヤ６１に比べて短くできる。これにより、第１の電極５１と第１の中継電極５３ａとをワイヤボンディングする際に作業が容易になる。

なお、上述した実施形態２では、出力信号光Ｌ４が、端子台８０と第１の電極５１との間を伝搬する構成例について説明したが、この発明はこれに限定されない。つまり、光学系により伝搬する空間光は、筐体１の幅方向で、第２の電極５２と端子台８０との間を伝搬するように構成されてもよい。さらに、空間光が、筐体１の幅方向で、第１の電極５１と端子台８０との間と、第２の電極５２と端子台８０との間との両方を伝搬するように構成されてれよい。この変形例の一例を図７に示す。

図７に示すように、実施形態２の他の変形例として、二つのレーザ光（第１のレーザ光Ｌ４Ａ、第２のレーザ光Ｌ４Ｂ）の光路をそれぞれに跨ぐようにして端子台８０Ｂによって金属製ワイヤ６１，６２を中継するようにワイヤボンディングを形成してもよい。この変形例では、第１の金属製ワイヤ６１が第１のレーザ光Ｌ４Ａの上側を跨ぐようにループ形状に形成されているとともに、第２の金属製ワイヤ６２が第２のレーザ光Ｌ４Ｂの上側を跨ぐようにループ形状に形成されている。

（実施形態３）
図８は、実施形態３におけるワイヤボンディングを示す模式図である。実施形態３に係る光モジュール１００Ｂは、実施形態１に係る光モジュール１００の構成において、筐体１の内部に、空間光の光路を遮らない位置に、金属製ワイヤに対する防壁として機能する絶縁カバーが設けられている。なお、第３実施形態の説明では、第１実施形態と同様の構成については説明を省略し、その参照符号を引用する。

図８に示すように、出力信号光Ｌ４の周りには、絶縁カバーとしてスリーブ９１が配置されている。スリーブ９１は、絶縁性材料により構成されており、円筒状に形成されている。スリーブ９１の内径は、空間光である出力信号光Ｌ４のビーム径よりも大きく形成されている。また、スリーブ９１の表面には黒化処理が施されており、スリーブ９１の内部を通過する出力信号光Ｌ４の迷光対策がなされている。このスリーブ９１は台座を介して底板部１ｄに固定されている。第１の電極５１と第２の電極５２との間を接続する金属製ワイヤ６０は、このスリーブ９１の上側を跨ぐようにしてループ形状に形成されている。

このように構成された光モジュール１００Ｂでは、スリーブ９１により構成された絶縁カバーをレーザ光の周りに配置することにより、金属製ワイヤ６０が空間光の光路を遮らないように防壁として機能する。また、絶縁カバーは電気絶縁性を有するため、仮に金属製ワイヤ６０がスリーブ９１の外周面に接触して短絡を防止することができる。

また、上述した実施形態３の変形例を構成することができる。一例として、図９に示すように、絶縁カバーは、出力信号光Ｌ４の上端部よりも上側を覆うように形成された庇部９２ａと、底板部１ｄから高さ方向に延びる壁部９２ｂとが一体に形成された構造を有する防壁部９２により構成されてもよい。この変形例では、壁部９２ｂは、筐体１の幅方向で出力信号光Ｌ４と端子部１Ｆとの間に配置されている。この壁部９２ｂの高さは出力信号光Ｌ４よりも高い位置まで延びている。また、庇部９２ａは、壁部９２ｂの上部から幅方向でチップオンサブマウント２側に向けて水平に突出する構造を有し、その先端部分は出力信号光Ｌ４の中心位置よりも第１の電極５１側に位置する。庇部９２ａの先端部分の幅方向位置は第１の電極５１が配置された幅方向位置に近い位置となる。そして、第１の電極５１と第２の電極５２とを接続する金属製ワイヤ６０は、防壁部９２の庇部９２ａ及び壁部９２ｂの上側を跨ぐようにループ形状に形成されている。

実施形態３の他の例として、図１０に示すように、絶縁カバーは、出力信号光Ｌ４の幅方向両側に設けられた二つの壁部９３Ａ，９３Ｂによって構成されてもよい。この変形例の絶縁カバーは、幅方向で出力信号光Ｌ４に対してサブマウント２ｂ側に設置された第１の壁部９３Ａと、幅方向で出力信号光Ｌ４に対して端子部１ｆ側に設置された第２の壁部９３Ｂとを含んで構成されている。第１の壁部９３Ａと第２の壁部９３Ｂとは同じ高さに構成されており、その高さは出力信号光Ｌ４の上端部よりも高い位置となる。さらに、第１の壁部９３Ａと第２の壁部９３Ｂとは、筐体１の長手方向に沿って所定長さに形成されているとともに、互いに長手方向に沿って平行に配置されている。また、第１の壁部９３Ａと第２の壁部９３Ｂとの幅方向での間隔は、出力信号光Ｌ４のビーム径よりも広く設定されている。そして、第１の電極５１と第２の電極５２とを接続する金属製ワイヤ６０は、絶縁カバーである二つの壁部９３Ａ，９３Ｂの上側を跨ぐようにループ形状に形成されている。

１ 筐体
１ａ 信号光出力ポート
１ｂ 信号光入力ポート
１ｃ 側壁部
１ｄ 底板部
１ｅ 上蓋部
１ｆ 端子部
２ チップオンサブマウント
２ａ レーザ素子
２ｂ サブマウント
３、６、１０、１４、１５、３０、３３ レンズ
４ 波長ロッカー
５ ＰＤアレイ
７ 光アイソレータ
８、１６、２０、４１ ビームスプリッタ
１１ 変調器
１２ 変調器ドライバ
１３ 終端器
１７ 偏波ビームコンバイナ
１８、１９、２１、３４、４０ モニタＰＤ
５１ 第１の電極
５２ 第２の電極
６０ 金属製ワイヤ
６１ 第１の金属製ワイヤ
６２ 第２の金属製ワイヤ
８０、８０Ａ 端子台
８１ 壁部
８２ 庇部
９１ スリーブ
９２ 防壁部
９３Ａ、９３Ｂ 壁部
１００、１００Ａ、１００Ｂ 光モジュール
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ１５ レーザ光
Ｌ３１、Ｌ３２ 変調光
Ｌ４ 出力信号光
Ｌ５ 入力信号光
ＬＡ レーザアセンブリ
Ｍ 変調部
ＯＰ 光処理部

Claims (2)

1. 筐体の内部に、空間光が伝搬する光学系と、少なくとも１つの電気配線と、を備える光モジュールにおいて、
   前記筐体の内部構造は、１つの電気配線間を接続する第１の電極と第２の電極とを最短で結んだ直線が前記空間光を横切る構成であり、
   前記第１の電極と前記第２の電極とは、金属製ワイヤを用いたワイヤボンディングで接続されており、
   前記金属製ワイヤは、前記空間光を遮らないループ形状に形成され、
   前記筐体の内部構造は、前記第１の電極と前記第２の電極とを最短で結んだ直線が１つ以上の前記空間光を横切る構成であり、前記空間光を遮らない位置に絶縁カバーを備え、
   前記絶縁カバーは、前記第１の電極と第２の電極との間を接続する前記金属製ワイヤが前記空間光を遮らないように防壁となっている
   ことを特徴とする光モジュール。
2. 前記絶縁カバーは、スリーブであり、
   前記スリーブの内径は、前記空間光のビーム径よりも大きく、
   前記スリーブは、前記スリーブの内径が前記ビーム径の周囲を覆うように配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。

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