JPH05273422A - 光合分波モジュール - Google Patents
光合分波モジュールInfo
- Publication number
- JPH05273422A JPH05273422A JP7367592A JP7367592A JPH05273422A JP H05273422 A JPH05273422 A JP H05273422A JP 7367592 A JP7367592 A JP 7367592A JP 7367592 A JP7367592 A JP 7367592A JP H05273422 A JPH05273422 A JP H05273422A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- light
- optical
- demultiplexing
- multiplexing
- 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.)
- Pending
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、発受光素子と導波路の光結合の調整
を容易にし、小型、低価格で光学的低漏話なモジュール
を提供することを目的とする。 【構成】発光素子8から光が出射し、平板マイクロレン
ズ7を通って合波導波路5を伝播して光ファイバ2に結合
する。一方、光ファイバ2からの光は方向性結合部3によ
り分波されて分波導波路4を伝播して、平板マイクロレ
ンズ7を通って、受光素子9に入射し受光素子に集光され
る。また、光学的漏話を低減するため、平板マイクロレ
ンズ7に迷光を除去する薄膜が形成されている。
を容易にし、小型、低価格で光学的低漏話なモジュール
を提供することを目的とする。 【構成】発光素子8から光が出射し、平板マイクロレン
ズ7を通って合波導波路5を伝播して光ファイバ2に結合
する。一方、光ファイバ2からの光は方向性結合部3によ
り分波されて分波導波路4を伝播して、平板マイクロレ
ンズ7を通って、受光素子9に入射し受光素子に集光され
る。また、光学的漏話を低減するため、平板マイクロレ
ンズ7に迷光を除去する薄膜が形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種光通信機器分野に
おいて用いられる光合分波モジュールに関するものであ
る。
おいて用いられる光合分波モジュールに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図４に従来の光合分波モジュールの構造
を示す（特開昭６０−１８４２１６）。発光素子パッケ
ージ４-３、受光素子パッケージ４-４、コモンホルダ４
-５及びガラスブロック４-６に干渉膜フィルタ４-７を
接着した光合分波器をセラミック基板４-１に実装した
構造となっている。
を示す（特開昭６０−１８４２１６）。発光素子パッケ
ージ４-３、受光素子パッケージ４-４、コモンホルダ４
-５及びガラスブロック４-６に干渉膜フィルタ４-７を
接着した光合分波器をセラミック基板４-１に実装した
構造となっている。
【０００３】そして、図４に示すように発光素子パッケ
ージ４-３からの波長λ１の平行ビームは、干渉膜フィ
ルタ４-７、ガラスブロック４-６を通り、コモンホルダ
４-５で光ファイバ４-２に集光される。一方、光ファイ
バ４-２からの波長λ２の光はコモンホルダ４-５で平行
ビームに変換され、干渉膜フィルタ４-７で反射してガ
ラスブロック４-６を通って受光素子パッケージ４-４の
レンズで受光素子に集光される。発受光素子パッケージ
４-３、４-４、コモンホルダ４-５、ガラスブロック４-
６に干渉膜フィルタ４−７を接着した光合分波器をセラ
ミック基板４-１上に一体化した特徴を持っている。
ージ４-３からの波長λ１の平行ビームは、干渉膜フィ
ルタ４-７、ガラスブロック４-６を通り、コモンホルダ
４-５で光ファイバ４-２に集光される。一方、光ファイ
バ４-２からの波長λ２の光はコモンホルダ４-５で平行
ビームに変換され、干渉膜フィルタ４-７で反射してガ
ラスブロック４-６を通って受光素子パッケージ４-４の
レンズで受光素子に集光される。発受光素子パッケージ
４-３、４-４、コモンホルダ４-５、ガラスブロック４-
６に干渉膜フィルタ４−７を接着した光合分波器をセラ
ミック基板４-１上に一体化した特徴を持っている。
【０００４】上記のような構成をとる図４の光合分波モ
ジュールは、光合分波を干渉膜フィルタ４-７で行うの
で、合分波特性は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クロストークな合分波特性を
得ることが可能であるという利点があった。また、セラ
ミック基板４-１上に発光素子パッケージ４-３、受光素
子パッケージ４-４、ガラスブロック４-６、コモンホル
ダ４-５を実装するため、多モード光ファイバに対して
は無調整一括組立が可能という利点があった。
ジュールは、光合分波を干渉膜フィルタ４-７で行うの
で、合分波特性は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クロストークな合分波特性を
得ることが可能であるという利点があった。また、セラ
ミック基板４-１上に発光素子パッケージ４-３、受光素
子パッケージ４-４、ガラスブロック４-６、コモンホル
ダ４-５を実装するため、多モード光ファイバに対して
は無調整一括組立が可能という利点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、前
記合分波ガラスブロックは、図４に示すような光路を取
るために、大きさに一定の制限があり小型化が困難であ
る。また、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。また、伝送路に単一モ
ードファイバを用いた場合、組立時に高精度な光軸調整
が必要なため、上記したモジュールの無調整組立が不可
能である。即ち、光軸方向をＺ軸とするとそれに垂直な
２軸Ｘ、Ｙ軸、及びＸＺ平面のあおりθ、ＹＺ平面のあ
おりφ、及び、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
が複雑であり工数も多く、大量生産および低価格化が困
難である。更に結露防止のため、ケースを気密封止固定
するとき、セラミック基板に大きな力が加わり光軸ずれ
を生じ、損失が増加する等の問題があった。また発光素
子パッケージからの光がガラスブロック等で反射して受
光素子パッケージへ漏れ込む問題があった。
記合分波ガラスブロックは、図４に示すような光路を取
るために、大きさに一定の制限があり小型化が困難であ
る。また、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。また、伝送路に単一モ
ードファイバを用いた場合、組立時に高精度な光軸調整
が必要なため、上記したモジュールの無調整組立が不可
能である。即ち、光軸方向をＺ軸とするとそれに垂直な
２軸Ｘ、Ｙ軸、及びＸＺ平面のあおりθ、ＹＺ平面のあ
おりφ、及び、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
が複雑であり工数も多く、大量生産および低価格化が困
難である。更に結露防止のため、ケースを気密封止固定
するとき、セラミック基板に大きな力が加わり光軸ずれ
を生じ、損失が増加する等の問題があった。また発光素
子パッケージからの光がガラスブロック等で反射して受
光素子パッケージへ漏れ込む問題があった。
【０００６】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
小型、低価格で光学的低漏話なモジュールを提供するこ
とにある。
小型、低価格で光学的低漏話なモジュールを提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光合分波モジュールは光合分波部に従来の
バルク型合分波ブロックに代えて、基板上に方向性結合
器を構成要素とした導波路層を形成し、更に、あらかじ
め分波導波路と合波導波路の間隔で形成された、平板マ
イクロレンズを矩形状に高精度にエッチングされた導波
路端面に直接装着し、更に発光素子、受光素子をエッチ
ングされた面に直接固定し、また、共通導波路の延長上
に高精度にエッチングされたＶ溝に光ファイバを固定す
ることにより、小型で低価格なモジュールを提供するこ
とができる。更に光学的漏話を低くするために、上記平
板マイクロレンズの分波導波路側端面に、光ファイバか
らの光の波長帯域以外を阻止する特性を有する薄膜を形
成し、漏話光を低減したことを特徴としたものである。
に、本発明の光合分波モジュールは光合分波部に従来の
バルク型合分波ブロックに代えて、基板上に方向性結合
器を構成要素とした導波路層を形成し、更に、あらかじ
め分波導波路と合波導波路の間隔で形成された、平板マ
イクロレンズを矩形状に高精度にエッチングされた導波
路端面に直接装着し、更に発光素子、受光素子をエッチ
ングされた面に直接固定し、また、共通導波路の延長上
に高精度にエッチングされたＶ溝に光ファイバを固定す
ることにより、小型で低価格なモジュールを提供するこ
とができる。更に光学的漏話を低くするために、上記平
板マイクロレンズの分波導波路側端面に、光ファイバか
らの光の波長帯域以外を阻止する特性を有する薄膜を形
成し、漏話光を低減したことを特徴としたものである。
【０００８】
【作用】本発明では、方向性結合器を構成要素とした導
波路基板が、合分波機能を有する。また、この基板の導
波路端面にあらかじめ分波導波路と合波導波路の間隔で
形成された平板マイクロレンズを高精度に矩形上にエッ
チングされた端面に直接装着することにより、光軸方向
をＺ軸、それに垂直な２軸Ｘ、Ｙ軸において、Ｚ軸、Ｙ
軸については無調整とすることが可能であり、大量生
産、低価格化が期待できる。更にエッチングされた面に
発光素子、受光素子を直接固定することで、大幅な小型
化が可能となる。また、平板マイクロレンズの端面に漏
話光を低減する薄膜を形成することにより漏話光を低減
することが可能である。更にこの様な平板マイクロレン
ズ付き導波路基板の共通導波路の延長上に高精度にエッ
チングされたＶ溝に光ファイバを固定することによりに
小型で低漏話な光合分波モジュールとして機能する。
波路基板が、合分波機能を有する。また、この基板の導
波路端面にあらかじめ分波導波路と合波導波路の間隔で
形成された平板マイクロレンズを高精度に矩形上にエッ
チングされた端面に直接装着することにより、光軸方向
をＺ軸、それに垂直な２軸Ｘ、Ｙ軸において、Ｚ軸、Ｙ
軸については無調整とすることが可能であり、大量生
産、低価格化が期待できる。更にエッチングされた面に
発光素子、受光素子を直接固定することで、大幅な小型
化が可能となる。また、平板マイクロレンズの端面に漏
話光を低減する薄膜を形成することにより漏話光を低減
することが可能である。更にこの様な平板マイクロレン
ズ付き導波路基板の共通導波路の延長上に高精度にエッ
チングされたＶ溝に光ファイバを固定することによりに
小型で低漏話な光合分波モジュールとして機能する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の第一の実施例を図１、図２、
図３にしたがって説明する。
図３にしたがって説明する。
【００１０】図１は本発明の第一の実施例に係わる光合
分波モジュールの簡略化した要部断平面図、図２は斜視
図である。図１、図２において、この光合分波モジュー
ルは導波路型基板１と、光ファイバ２と、方向性結合部
３と、分波導波路４と、合分波導波路５と、共通導波路
６と、平板マイクロレンズ７と、発光素子８と、受光素
子９とから構成される。発光素子８、受光素子９、平板
マイクロレンズ７は矩形状に高精度にエッチングされた
導波路基板の片端１０の表面に固定されている。一方光
ファイバ２は高精度にＶ溝加工された片端１１に挿入さ
れ、さらにファイバガイド１２で固定されている。
分波モジュールの簡略化した要部断平面図、図２は斜視
図である。図１、図２において、この光合分波モジュー
ルは導波路型基板１と、光ファイバ２と、方向性結合部
３と、分波導波路４と、合分波導波路５と、共通導波路
６と、平板マイクロレンズ７と、発光素子８と、受光素
子９とから構成される。発光素子８、受光素子９、平板
マイクロレンズ７は矩形状に高精度にエッチングされた
導波路基板の片端１０の表面に固定されている。一方光
ファイバ２は高精度にＶ溝加工された片端１１に挿入さ
れ、さらにファイバガイド１２で固定されている。
【００１１】発光素子からの波長λ１の光は、発光素子
８から出射し、導波路の端面に取り付けてある平板マイ
クロレンズ７を通って合波導波路５、共通導波路６を伝
播して光ファイバ２に結合する。一方、光ファイバ２か
らの波長λ２の光は方向性結合部３により分波されて分
波導波路４を伝播して、導波路の端面に取り付けてある
平板マイクロレンズ７を通って、受光素子９に入射し受
光素子に集光される。
８から出射し、導波路の端面に取り付けてある平板マイ
クロレンズ７を通って合波導波路５、共通導波路６を伝
播して光ファイバ２に結合する。一方、光ファイバ２か
らの波長λ２の光は方向性結合部３により分波されて分
波導波路４を伝播して、導波路の端面に取り付けてある
平板マイクロレンズ７を通って、受光素子９に入射し受
光素子に集光される。
【００１２】本発明では、分波導波路と合波導波路の間
隔でマイクロレンズがあらかじめ形成されている平板マ
イクロレンズを介して発光素子からの光を導波路に、あ
るいは、導波路からの光を受光素子に結合させる。この
とき導波路基板を高精度に矩形状にエツチングすること
で発光素子８、受光素子９、平板マイクロレンズのＹ軸
方向、Ｚ軸方向の光軸調整を無調整化することができ
る。また、導波路基板のファイバ側を高精度にＶ溝加工
することでファイバと導波路は無調整で結合させること
ができる。
隔でマイクロレンズがあらかじめ形成されている平板マ
イクロレンズを介して発光素子からの光を導波路に、あ
るいは、導波路からの光を受光素子に結合させる。この
とき導波路基板を高精度に矩形状にエツチングすること
で発光素子８、受光素子９、平板マイクロレンズのＹ軸
方向、Ｚ軸方向の光軸調整を無調整化することができ
る。また、導波路基板のファイバ側を高精度にＶ溝加工
することでファイバと導波路は無調整で結合させること
ができる。
【００１３】また、本発明において低漏話特性が要求さ
れる場合には、発光素子および光ファイバ側からの波長
λ1の迷光を除去するために、平板マイクロレンズの端
面にこの波長λ1の光を除去する薄膜が形成されてい
る。
れる場合には、発光素子および光ファイバ側からの波長
λ1の迷光を除去するために、平板マイクロレンズの端
面にこの波長λ1の光を除去する薄膜が形成されてい
る。
【００１４】以下、実施例(図1記載）の組立方法の一例
を図１、図３にて説明する。まず、基板上に電子ビーム
蒸着や火炎堆積法、フォトリソグラフィなどのプロセス
を駆使して方向性結合器を構成要素とした光導波層3-1
を形成する（図３（ａ））。つぎにＣＶＤなどのドライ
エッチング技術を駆使して、導波路基板の一端を矩形状
3-2にもう一端をＶ溝状3-3に加工する（図３（ｂ））。
ここで光ファイバ3-4をＶ溝に挿入し、光ファイバガイ
ド3-5で固定する。この状態で矩形上に加工された端面
に発光素子、受光素子、平板マイクロレンズをＸ軸方向
のみ位置合わせして、Ａｕ／Ｓｕ共晶半田などでメタル
固定する（図３（ｃ））。Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は矩形状
端面の加工精度を高めることで無調整化が可能である。
を図１、図３にて説明する。まず、基板上に電子ビーム
蒸着や火炎堆積法、フォトリソグラフィなどのプロセス
を駆使して方向性結合器を構成要素とした光導波層3-1
を形成する（図３（ａ））。つぎにＣＶＤなどのドライ
エッチング技術を駆使して、導波路基板の一端を矩形状
3-2にもう一端をＶ溝状3-3に加工する（図３（ｂ））。
ここで光ファイバ3-4をＶ溝に挿入し、光ファイバガイ
ド3-5で固定する。この状態で矩形上に加工された端面
に発光素子、受光素子、平板マイクロレンズをＸ軸方向
のみ位置合わせして、Ａｕ／Ｓｕ共晶半田などでメタル
固定する（図３（ｃ））。Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は矩形状
端面の加工精度を高めることで無調整化が可能である。
【００１５】一方、光漏話阻止のために平板マイクロレ
ンズの端面に形成する薄膜は、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2などの
安定な材料を電子ビーム蒸着法、スパッタリング法によ
って多層に形成することにより容易に得られる。
ンズの端面に形成する薄膜は、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2などの
安定な材料を電子ビーム蒸着法、スパッタリング法によ
って多層に形成することにより容易に得られる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、合分波部に方向性結合
器を構成要素とし、基板の一端が矩形上に、もう一端が
Ｖ溝に加工されている導波路型基板を用い、光学結合用
レンズとして分波導波路と合波導波路の間隔でマイクロ
レンズがあらかじめ形成されている平板マイクロレンズ
用いることで、光ファイバと導波路の結合、発光素子、
受光素子と導波路との結合を容易にし、小型、低価格化
の効果がある。
器を構成要素とし、基板の一端が矩形上に、もう一端が
Ｖ溝に加工されている導波路型基板を用い、光学結合用
レンズとして分波導波路と合波導波路の間隔でマイクロ
レンズがあらかじめ形成されている平板マイクロレンズ
用いることで、光ファイバと導波路の結合、発光素子、
受光素子と導波路との結合を容易にし、小型、低価格化
の効果がある。
【００１７】また、平板マイクロレンズの端面に迷光を
除去する薄膜を形成することにより、光学的漏話を低減
する効果がある。
除去する薄膜を形成することにより、光学的漏話を低減
する効果がある。
【図１】本発明の実施例の要部断平面図である。
【図２】本発明の実施例の斜視図である。
【図３】本発明の実施例の組立て方法を示す図である。
【図４】従来の光合分波モジュールの構造図である。
1…導波路型基板、 2…光ファイバ、 3…方向性結合部、 4…分波導波路、 5…合波導波路、 6…共通導波路、 7…平板マイクロレンズ、 8…発光素子、 9…受光素子、 10…矩形状加工面、 11…V溝加工部、 12…光ファイバガイド、 3-1…光導波層、 3-2…矩形状加工面、 3-3…V溝状加工部、 3-4…光ファイバ、 3-5…光ファイバガイド、 4-1…セラミック基板、 4-2…光ファイバ、 4-3…発光素子パッケージ、 4-4…受光素子パッケージ、 4-5…コモンホルダ、 4-6…ガラスブロック、 4-7…干渉膜フィルタ。
Claims (2)
- 【請求項１】直線及び曲線光導波路より成る方向性結合
部を構成要素とした光合分波機能を有する導波路層が形
成された基板において、合波される光が伝播する合波導
波路と、分波された光が伝播する分波導波路と、分波さ
れる光と合波された光がともに伝播する共通導波路を備
え、矩形状にエッチングされた前記合波導波路と分波導
波路の端面に、合波導波路と分波導波路の間隔でマイク
ロレンズが形成されている平板マイクロレンズが直接装
着され、さらに各々の導波路の延長上に発光素子および
受光素子を配置し、また、前記共通導波路の延長上がＶ
溝加工され、そこに光ファイバが挿入され、同様にＶ溝
加工されたガイドで光ファイバを固定したことを特徴と
する光合分波モジュール。 - 【請求項２】平板マイクロレンズの分波導波路側端面に
共通導波路からの光の波長帯域以外を阻止する特性を有
する薄膜を形成したことを特徴とする請求項１記載の光
合分波モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7367592A JPH05273422A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 光合分波モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7367592A JPH05273422A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 光合分波モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05273422A true JPH05273422A (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=13525042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7367592A Pending JPH05273422A (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | 光合分波モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05273422A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014186263A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路素子およびその製造方法 |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP7367592A patent/JPH05273422A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014186263A (ja) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光導波路素子およびその製造方法 |
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