JPH04175705A - 波長多重送受信モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光通信に用いられる光波長多重伝送用送受信
モジュールに関するものである。

〔従来の技術〕

第７図に従来の波長多重送受信モジュールの構造を示す
。第７図において、この波長多重送受信モジュールはセ
ラミック基板７１に光ファイバ７２と、発光素子パッケ
ージ７３と、受光素子パッケージ７４と、コモンホルダ
７５と、ガラスブロック７６に干渉膜フィルタ７７を接
着した光合分波器とを実装した構造である。この構成で
発光素子パッケージ７３からの波長λ、の平行ビームは
光合分波器の干渉膜フィルタ７およびガラスブロック７
６を通り、コモンホルダ７５で光ファイバ７２に集光さ
れる。一方の光ファイバ７２からの波長λ、の光はコモ
ンホルダ７５で平行ビームに変換され、光合分波器のガ
ラスブロック７６を通って干渉膜フィルタ７７で反射し
、ガラスブロック７６を通って受光素子パッケージ７４
のレンズで受光素子に集光される。この波長多重送受信
モジュールは発受光素子パッケージ７３．７４と、コモ
ンホルダ７５と、ガラスブロック７６に干渉膜フィルタ
７７を接着した光合分波器とをセラミック基板７１上に
一体化した構造の特徴をもっている。

なお、この種のモジュールとして関連するものには例え
ば特開昭６０−１８４２１．６号公報がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は光合分波を干渉膜フィルタで行なうので
フィルタの設計自由度が大きいことから比較的容易に広
帯域で低漏話減衰量の合分波特性を得ることが＝Ｔ能で
あり、またセラミック基板１に発光素子パッケージと受
光素子パッケージとガラスブロックとコモンホルダを実
装するので多モード光ファイバに体しては無調整−括組
立が可能であるという利点があった。しかし上記従来技
術は光合分波ガラスブロック７６が第７図に示したよう
な光路を取るために大きさに一定の制限があって小型化
が困難であるとともに、ガラスブロックの加工精度に高
精度が要求されるため低価格化も困難である６また伝送
路に単一モードファイバを用いた場合には、上記したモ
ジュールの無調整組立が不可能なために組立時に高精度
な光軸調整が必要となる。すなわち光軸方向をＺ軸とす
るとそれに垂直な２軸Ｘ、ＹおよびＸｚ乎面のあおりＯ
とＹ’　Ｚ平面のあおりψとコモンホルダレンズと光フ
ァイバとの距離Ｚの５軸を同時に調整する必要があるた
め組立工程が複雑となって工数も多く、大量生産や低価
格化が困難である。またこのモジュールに用いられる発
受光パッケージが共焦点レンズ系であるため平行ビーム
が出射あるいは焦光し、したがってこのパッケージを別
の単体モジュールの部品にそのまま適用するためには更
に第２のレンズが必要であって汎用性に欠ける。さらに
結露防止のためにケースを気密封止固定するさいにセラ
ミック基板に大きな力が加わって光軸ずれを生じ損失が
増加するなどの問題があった。

本発明は上記した従来技術の問題点を解決して小型で低
価格な波長多重送受信モジュールを提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、以下に示す技術的手段を採用
した。

（１）従来のバルク型合分波ブロックに替えて、大量生
産が容易で、小型、低価格化が可能な、方向性結合器を
構成要素とした導波路型基板を採用する。

（２）上記導波路と発・受光素子とを結合するために、
合波導波路端面及び分彼導波路端面各々に、片端をテー
パ状に加工された光ファイバのもう一方の端（テーパ加
工されていない方）を固定する。

また共通導波路には、片端を光コネクタにより加工され
ている光ファイバのもう一方の端を固定する。

（３）上記テーパ状に加工された光ファイバと発・受光
素子とを結合及び支持するための■溝を上記導波路と同
一のＳｉ基板上に構成する。

〔作用〕

本発明では方向性結合器を構成要素とした導波路型基板
が合分波機能を有する。これに片端がテーパ加工されて
いる光ファイバを固定し、この光ファイバを介して発・
受光素子と直接結合させることにより、高価なロッドレ
ンズを用いることなく、また、レンズを用いないことに
より、発光素子への反射戻り光量も低減することが可能
となる。

また、導波路型基板をＳｉ基板とすることにより、光フ
ァイバのガイドを導波路と同じＳｉ基板にＳｉ異方性エ
ツチングにより高精度に作ることが可能となり、発・受
光素子との結合の簡易化を実現する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図は、波長多重送受信モジュールの上面を示す図である
。第１図において、光ファイバ２からの波長λ２の光は
、方向性結合部３により分波され分波導波路４を伝搬し
、次に分波導波路４に固定されている光ファイバ９を伝
搬し受光素子６に入射される。一方発光素子からの波長
λ１の光は発光素子パッケージ７から出射し、合波導波
路５の端面に固定されている光ファイバ８を伝搬し、次
に合波導波路５を伝搬して光ファイバ２に結合する。本
発明では、光ファイバ８，９の発・受光素子と結合する
側をテーパ状に加工し、また光ファイバのガイドとして
導波路と同−Ｓｉ基板状にＶ溝を形成する。発・受光素
子と光ファイバ８゜９の結合は、発・受光素子のパッケ
ージを位置調整して行う。第３図に発光素子パッケージ
と光ファイバとのＸ、Ｙ軸の結合トレランス、第４図に
２軸の結合トレランスを示す。この図からＸ、　Ｙ軸を
調整すればＺ軸方向は無調整が可能であることが推定で
きる。また受光素子パッケージも同様にして光ファイバ
と結合する事が出来る。第２図に同−Ｓｉ基板上に形成
された合分波導波路及び■溝の斜視図を示す。第２図に
おいて、２１はＳｉ基板１．２２は共通導波路、２３は
合波導波路、２４は分波導波路、２５はＶ溝、２６は押
えである。上記構造により、光素子と導波路の結合に高
価なレンズを用いなくとも済み、またレンズの無いこと
により、反射戻り光によるレーザダイオードの雑音の影
響も軽減される６次に、以下本実施例の組立方法の一例
を説明する。最初に、モジュールパッケージ０１の内側
の底面をメタライズし、次に光ファイバをＶ溝を介して
固定した導波路基板をＡ　ｕ　／　Ｓ　ｕ共晶高温はん
だ等でメタル固定し、さらに発受光素子パッケージをモ
ジュールパッケージ側面から挿入し、Ｘ、Ｙ軸位置調整
後レーザ溶接、あるいは、Ｐ　ｂ　／　Ｓ　ｕ共晶はん
だ等でメタル固定する。この時、Ｚ軸方向は第４図に示
したトレランス特性から考えて、機械的部品加工精度で
無調整組立が可能である。最後にモジュールパッケージ
全体を抵抗溶接等で気密封止する。

次に本発明の第２の実施例を第５図に従って説明する０
発光素子パッケージ７からの波長λ１の光は第１の実施
例と同様の原理で光ファイバ２に結合する。光ファイバ
２からの波長λ２の光は第１の実施例で説明した様に分
波導波路を伝搬し、導波路端面に蒸着などで形成された
反射膜１４により反射されると同時に第２の方向性結合
部１２で、第２の導波路１３に結合し伝搬する。更に第
２の導波路に固定された光ファイバ９を伝搬し、光ファ
イバ９の端面に形成された波長λ、の漏話光を阻止する
特性を有する誘電体多層膜１５を通過し受光素子パッケ
ージ６に集光する０本実施例は第１の実施例と比較して
部品点数は増加するが、分波光が方向性結合部を２回通
過すること、漏話光を阻止する誘電体多層膜を有するこ
と、及び受光素子パッケージと発光素子パッケージが離
れていることにより、光学的、電気的に低クロストーク
可能となる特徴を有している。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているので以下
に記載されるような効果を奏する。

（１）合分波部に方向性結合器を構成要素とした導波路
型基板を用いることにより、大量生産が可能となり小型
、低価格化の効果がある。

（２）導波路と発受光素子との結合を、レンズを用いず
、テーパ状に加工された光ファイバによる直接結合を採
用することにより、高価なレンズを必要とせず、またレ
ンズからの反射戻り光による影響も受けることがない低
雑音及び低価格を実現出来る。さらに、発受光素子がア
レイ状に並んだものと、光導波路との結合も可能とする
。

（３）導波路端面に反射膜、光フアイバ端面に誘電体多
層膜を形成することにより、低漏話を実現する効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の動作原理を示す波長多重送受信モジュ
ールの上面図、第２図は第１図で用いられている導波路
及びＶ溝が形成されている合分波器の斜視図であり、第
３図、第４図は発光素子パッケージと光ファイバとの結
合トレランス特性図、第５図は本発明の第２の実施例を
示す上面図、第６図は第５図で用いられている導波路及
び■溝が形成されている合分波器の斜視図、第７図は従
来のバルブ型波長多重送受信モジュールの上面図である
。 １．２１．６１・・・導波路及び■溝基板２、８．９・
−・光ファイバ ３．２２，１．２，６３．６７・・・方向性結合部４．
５，２３，２４，６２，６５，６４．１３・・・導波路
６・・・受光素子パッケージ ７・・・発光素子パッケージ １０．２５．６８・・・Ｖ溝 ２６ａ、２６ｂ　−−−押え １４・・・反射膜 １５・・・誘電体多層膜 ７Ｉ・・−セラミック基板 ７２・・光ファイバ ７３・・・発光素子パッケージ ７４・・・受光素子パッケージ ７５・・・コモボルダ ７６・・・ガラスブロック ７７・・・干渉膜フィルタ 地１図 沁？図 甲５閃 −２！”＋−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｓｉ基板上に形成された直線及び曲線光導波路より
   なる方向性結合部を構成要素とした光合分波機能を有す
   る導波路基板において、合波される光が伝搬する合波導
   波路と、分波された光が伝搬する分波導波路と、分波さ
   れる光と合波された光がともに伝搬する共通導波路を備
   え、合波導波路の導波路端面及び、分波導波路の導波路
   端面各々に、片端がテーパ状に加工されている光ファイ
   バのもう一方の端（テーパ加工されていない方）を固定
   し、また上記光ファイバの支持及び、光素子との結合用
   ガイドとして上記光導波路と同一のＳｉ基板上にＶ溝が
   形成され、Ｖ溝を介し合波導波路は発光素子と、分波導
   波路は受光素子と上記光ファイバを介して各々結合し、
   一方共通導波路には片端を所要の光コネクタにより加工
   されている光ファイバのもう片端（光コネクタが付いて
   いない方）を固定し、また上記光コネクタ付光ファイバ
   の支持として上記光導波路と同一のＳｉ基板上にＶ溝が
   形成されたことを特徴とする波長多重送受信モジュール
   。 ２、分波導波路の導波路端面に分波された光を反射させ
   る反射膜を形成し、分波された光が方向性結合部で第２
   の導波路に結合することを特徴とする請求項１記載の波
   長多重送受信モジュール。 ３、分波導波路の導波路端面と結合された光ファイバに
   合波された光の漏話光を阻止する誘電体多層膜を形成し
   たことを特徴とする請求項１又は２項記載の波長多重送
   受信モジュール。