JPH05333243A - 双方向モジュール - Google Patents
双方向モジュールInfo
- Publication number
- JPH05333243A JPH05333243A JP14243392A JP14243392A JPH05333243A JP H05333243 A JPH05333243 A JP H05333243A JP 14243392 A JP14243392 A JP 14243392A JP 14243392 A JP14243392 A JP 14243392A JP H05333243 A JPH05333243 A JP H05333243A
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- light emitting
- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、発光素子と導波路の光結合の調整を
容易にし、小型で低価格なモジュールを提供することを
目的とする。 【構成】発光素子パッケージ8から光が出射し、円筒型
レンズ9を通って合波導波路3を伝播して光ファイバ7aに
結合する。一方、光ファイバ7aからの光λ1、λ2は方向
性結合部2により分波されてλ1の光は発光素子パッケー
ジ8へ集光され、λ2の光は分波導波路4を伝播して光フ
ァイバ7bへ伝播する。
容易にし、小型で低価格なモジュールを提供することを
目的とする。 【構成】発光素子パッケージ8から光が出射し、円筒型
レンズ9を通って合波導波路3を伝播して光ファイバ7aに
結合する。一方、光ファイバ7aからの光λ1、λ2は方向
性結合部2により分波されてλ1の光は発光素子パッケー
ジ8へ集光され、λ2の光は分波導波路4を伝播して光フ
ァイバ7bへ伝播する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種光通信機器分野に
おいて用いられる双方向伝送モジュールに関するもので
ある。
おいて用いられる双方向伝送モジュールに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図５に従来の波長多重双方向モジュール
の構造を示す（特開昭６０−１８４２１６）。発光素子
パッケージ５３、受光素子パッケージ５４、コモンホル
ダ５５及びガラスブロック５６に干渉膜フィルタ５７を
接着した光合分波器をセラミック基板５１に実装した構
造となっている。
の構造を示す（特開昭６０−１８４２１６）。発光素子
パッケージ５３、受光素子パッケージ５４、コモンホル
ダ５５及びガラスブロック５６に干渉膜フィルタ５７を
接着した光合分波器をセラミック基板５１に実装した構
造となっている。
【０００３】そして、図５に示すように発光素子パッケ
ージ５３からの波長λ１の平行ビームは、干渉膜フィル
タ５７、ガラスブロック５６を通り、コモンホルダ５５
で光ファイバ５２に集光される。一方、光ファイバ５２
からの波長λ２の光はコモンホルダ５５で平行ビームに
変換され、干渉膜フィルタ５７で反射してガラスブロッ
ク５６を通って受光素子パッケージ５４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５３、５４、
コモンホルダ５５、ガラスブロック５６に干渉膜フィル
タ５７を接着した光合分波器をセラミック基板５１上に
一体化した特徴を持っている。
ージ５３からの波長λ１の平行ビームは、干渉膜フィル
タ５７、ガラスブロック５６を通り、コモンホルダ５５
で光ファイバ５２に集光される。一方、光ファイバ５２
からの波長λ２の光はコモンホルダ５５で平行ビームに
変換され、干渉膜フィルタ５７で反射してガラスブロッ
ク５６を通って受光素子パッケージ５４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５３、５４、
コモンホルダ５５、ガラスブロック５６に干渉膜フィル
タ５７を接着した光合分波器をセラミック基板５１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５の双方向モジ
ュールは、光合分波を干渉膜フィルタ５７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５１上に発光素子パッケージ５３、受光素子パッ
ケージ５４、ガラスブロック５６、コモンホルダ５５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。
ュールは、光合分波を干渉膜フィルタ５７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５１上に発光素子パッケージ５３、受光素子パッ
ケージ５４、ガラスブロック５６、コモンホルダ５５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５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い。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、損失を増加する等の問題があっ
た。故に、大量生産および低価格化が困難である。
記合分波ガラスブロックは、図５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い。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、損失を増加する等の問題があっ
た。故に、大量生産および低価格化が困難である。
【０００６】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
小型で低価格な双方向モジュールを提供することにあ
る。
小型で低価格な双方向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、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し、更に、発
光素子パッケージとして導波路との結合が２軸（Ｘ軸、
Ｙ軸）調整のみで可能な汎用性もあるレンズ付き発光素
子パッケージを用い、これらをモジュールパッケージに
搭載し、発光素子パッケージを受光素子としても機能さ
せ部品点数を削減し、また導波路の端面に円筒型レンズ
を取り付けて、Ｚ軸の無調整化、及び、Ｘ軸、Ｙ軸の調
整公差を従来よりも緩和が可能な構造にしたものであ
る。即ち、本発明では、導波路の端面に円筒型レンズを
取り付けてある導波路型基板と、その端面と対向した位
置にレンズ付き発光素子パッケージを配置し、同一のモ
ジュールパッケージに一体化したことを特徴としたもの
である。
に、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し、更に、発
光素子パッケージとして導波路との結合が２軸（Ｘ軸、
Ｙ軸）調整のみで可能な汎用性もあるレンズ付き発光素
子パッケージを用い、これらをモジュールパッケージに
搭載し、発光素子パッケージを受光素子としても機能さ
せ部品点数を削減し、また導波路の端面に円筒型レンズ
を取り付けて、Ｚ軸の無調整化、及び、Ｘ軸、Ｙ軸の調
整公差を従来よりも緩和が可能な構造にしたものであ
る。即ち、本発明では、導波路の端面に円筒型レンズを
取り付けてある導波路型基板と、その端面と対向した位
置にレンズ付き発光素子パッケージを配置し、同一のモ
ジュールパッケージに一体化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。この基板の導波路端
面に円筒型レンズを付けることによって、光軸方向をＺ
軸とし、それに垂直な２軸Ｘ、Ｙ軸において、Ｚ軸につ
いては無調整、Ｘ軸、Ｙ軸については調整時の公差を緩
和することが可能である。更に、発光素子パッケージを
円筒型レンズが取り付いた側の導波路端面に対向する位
置に取り付け、前記発光素子パッケージを波長λ１の受
光素子としても機能させ、他方の導波路端面には光ファ
イバを融着し、モジュールパッケージに一体化すること
により小型で低価格な双方向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。この基板の導波路端
面に円筒型レンズを付けることによって、光軸方向をＺ
軸とし、それに垂直な２軸Ｘ、Ｙ軸において、Ｚ軸につ
いては無調整、Ｘ軸、Ｙ軸については調整時の公差を緩
和することが可能である。更に、発光素子パッケージを
円筒型レンズが取り付いた側の導波路端面に対向する位
置に取り付け、前記発光素子パッケージを波長λ１の受
光素子としても機能させ、他方の導波路端面には光ファ
イバを融着し、モジュールパッケージに一体化すること
により小型で低価格な双方向モジュールとして機能す
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１、図２、図３、
図４にしたがって説明する。
図４にしたがって説明する。
【００１０】図１は本発明の一実施例に係わる双方向モ
ジュールの簡略化した要部断平面図である。同図におい
て、発光素子からの波長λ１の光は、レンズ付き発光素
子パッケージ８から出射し、合波導波路３の端面に取り
付けてある円筒型レンズ９を通って合波導波路３、共通
導波路５を伝播して光ファイバ７ａに結合する。一方、
光ファイバ７ａからの波長λ１，λ２の光は方向性結合
部２により分波されて、λ１の光は合波導波路３、円筒
型レンズ９を伝播して、レンズ付き発光素子パッケージ
８に入射され、発光素子を波長λ１の受光素子として機
能させる。また、λ２の光は分波導波路４を伝播して、
分波導波路４の端面に融着してある光ファイバ７ｂへ伝
播する。
ジュールの簡略化した要部断平面図である。同図におい
て、発光素子からの波長λ１の光は、レンズ付き発光素
子パッケージ８から出射し、合波導波路３の端面に取り
付けてある円筒型レンズ９を通って合波導波路３、共通
導波路５を伝播して光ファイバ７ａに結合する。一方、
光ファイバ７ａからの波長λ１，λ２の光は方向性結合
部２により分波されて、λ１の光は合波導波路３、円筒
型レンズ９を伝播して、レンズ付き発光素子パッケージ
８に入射され、発光素子を波長λ１の受光素子として機
能させる。また、λ２の光は分波導波路４を伝播して、
分波導波路４の端面に融着してある光ファイバ７ｂへ伝
播する。
【００１１】本発明では、レンズと発光素子はあらかじ
め気密封止パッケージ８で一体化されており、このパッ
ケージを位置調整して合分波導波路の端面に取り付けて
ある円筒型レンズ９に結合させる。
め気密封止パッケージ８で一体化されており、このパッ
ケージを位置調整して合分波導波路の端面に取り付けて
ある円筒型レンズ９に結合させる。
【００１２】図３に発光素子パッケージと導波路との
Ｘ、Ｙ軸の結合トレランスを示す。この図からＸ、Ｙ軸
の調整が緩和できることが推定できる。Ｚ軸の結合トレ
ランスについては、Ｚ軸に対して依存性が小さいため、
無調整が可能である。また、受光素子パッケージとして
も同様にして導波路と結合させることが出来る。
Ｘ、Ｙ軸の結合トレランスを示す。この図からＸ、Ｙ軸
の調整が緩和できることが推定できる。Ｚ軸の結合トレ
ランスについては、Ｚ軸に対して依存性が小さいため、
無調整が可能である。また、受光素子パッケージとして
も同様にして導波路と結合させることが出来る。
【００１３】また、本発明のもう一つの実施例を図２に
示す。こちらの実施例も前記実施例同様に動作する。た
だ、前記実施例と異なる点は、方向性結合部２から分岐
導波路４へ伝播する波長λ２の光がフィルタ１０に反射
して、光ファイバ７ａと同じ側の導波路端面に融着して
いる光ファイバ７ｂへ出射する。こうすることによっ
て、光ファイバを片側だけでまとめられ、双方向モジュ
ールとして必要なスペースを少なくなるという利点があ
る。
示す。こちらの実施例も前記実施例同様に動作する。た
だ、前記実施例と異なる点は、方向性結合部２から分岐
導波路４へ伝播する波長λ２の光がフィルタ１０に反射
して、光ファイバ７ａと同じ側の導波路端面に融着して
いる光ファイバ７ｂへ出射する。こうすることによっ
て、光ファイバを片側だけでまとめられ、双方向モジュ
ールとして必要なスペースを少なくなるという利点があ
る。
【００１４】本発明では上記述の導波路型基板１、発光
素子パッケージ８をモジュールパッケージ６に一体化
し、封止した構造となっている。
素子パッケージ８をモジュールパッケージ６に一体化
し、封止した構造となっている。
【００１５】以下、一実施例（図１記載）の組立方法の
一例を図４にて説明する。まず、モジュールパッケージ
６を片面メタライズし、更に、光ファイバ７ａ、７ｂを
融着し、円筒型レンズ９を固定した導波路基板１をＡｕ
／Ｓｕ共晶高温半田等でメタル固定し、発光素子パッケ
ージ８をモジュールパッケージ６の側面から挿入し、
Ｘ、Ｙ軸を位置調整後レーザ溶接、或いはＰｂ／Ｓｕ共
晶半田等でメタル固定する。この時、Ｚ軸方向は前記し
たように、機械的部品加工精度で無調整組立が可能であ
る。この時、発光素子はすでにレンズ付き発光素子パッ
ケージ８で気密封止されているので、レーザ溶接固定、
半田固定時に気密封止固定しなくてても素子の信頼性に
は影響しない。また、結露防止のためモジュールを封止
する場合も、高性能な気密封止は必要ではないので比較
的容易に封止することが出来る。
一例を図４にて説明する。まず、モジュールパッケージ
６を片面メタライズし、更に、光ファイバ７ａ、７ｂを
融着し、円筒型レンズ９を固定した導波路基板１をＡｕ
／Ｓｕ共晶高温半田等でメタル固定し、発光素子パッケ
ージ８をモジュールパッケージ６の側面から挿入し、
Ｘ、Ｙ軸を位置調整後レーザ溶接、或いはＰｂ／Ｓｕ共
晶半田等でメタル固定する。この時、Ｚ軸方向は前記し
たように、機械的部品加工精度で無調整組立が可能であ
る。この時、発光素子はすでにレンズ付き発光素子パッ
ケージ８で気密封止されているので、レーザ溶接固定、
半田固定時に気密封止固定しなくてても素子の信頼性に
は影響しない。また、結露防止のためモジュールを封止
する場合も、高性能な気密封止は必要ではないので比較
的容易に封止することが出来る。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、合分波部に方向性結合
器を構成要素とした導波路基板を用いて、発光素子に導
波路との結合が容易なレンズ付き発光素子パッケージを
用いて、更に、結合向上のため導波路の端面に円筒型レ
ンズを用いて、これらをモジュールパッケージに、従来
の５軸から２軸だけの調整を行い、気密封止する構成に
することと、発光素子を受光素子としても機能させて部
品点数を削減することにより、大量生産が可能となり、
小型、低価格化の効果がある。
器を構成要素とした導波路基板を用いて、発光素子に導
波路との結合が容易なレンズ付き発光素子パッケージを
用いて、更に、結合向上のため導波路の端面に円筒型レ
ンズを用いて、これらをモジュールパッケージに、従来
の５軸から２軸だけの調整を行い、気密封止する構成に
することと、発光素子を受光素子としても機能させて部
品点数を削減することにより、大量生産が可能となり、
小型、低価格化の効果がある。
【図１】本発明の一実施例の要部断平面図である。
【図２】本発明のもう一つの実施例の要部断平面図であ
る。
る。
【図３】発光素子パッケージと導波路との結合トレラン
ス特性図である。
ス特性図である。
【図４】本発明の一実施例の構造を示す斜視図である。
【図５】従来の双方向モジュールの構造図である。
１…導波路型基板、 ２…方向性結合部、 ３…合波導波路、 ４…分波導波路、 ５…共通導波路、 ６…モジュールパッケージ、 ７ａ、７ｂ…光ファイバ、 ８…レンズ付き発光素子パッケージ、 ９…円筒型レンズ、 １０…フィルタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇佐美 政弘 横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立 製作所情報通信事業部内 (72)発明者 金子 聡 横浜市戸塚区戸塚町216番地株式会社日立 製作所情報通信事業部内 (72)発明者 橋本 仁 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号日本 電信電話株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】レンズ付き発光素子パッケージ、および導
波路基板を同一パッケージ内に実装したことを特徴とす
る双方向モジュール。 - 【請求項２】直線及び曲線光導波路より成る方向性結合
部を構成要素として形成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、
前記合波導波路の端面の対向した位置に、レンズ付き発
光素子パッケージを配置し、その発光素子が、光源およ
び光検出器として機能し、前記共通導波路に光ファイバ
を融着したことを特徴とする請求項１記載の双方向モジ
ュール。 - 【請求項３】導波路の端面に円筒型レンズを取り付ける
ことを特徴とする請求項１又は２記載の双方向モジュー
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14243392A JP3125820B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 双方向モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14243392A JP3125820B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 双方向モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05333243A true JPH05333243A (ja) | 1993-12-17 |
| JP3125820B2 JP3125820B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=15315201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14243392A Expired - Fee Related JP3125820B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 双方向モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3125820B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0703472A1 (de) * | 1994-09-21 | 1996-03-27 | Alcatel SEL Aktiengesellschaft | Integrierte optische Koppelanordnung mit Umlenkspiegel |
| US6718098B2 (en) | 2001-07-03 | 2004-04-06 | Nec Corporation | Two-way optical communication module and method for manufacturing the same |
| KR20050073907A (ko) * | 2004-01-12 | 2005-07-18 | 삼성전자주식회사 | 방향성 결합기 및 이를 이용한 양방향 광송수신 모듈 |
| US8983252B2 (en) | 2007-11-15 | 2015-03-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical circuit and optical signal processing apparatus using the same |
-
1992
- 1992-06-03 JP JP14243392A patent/JP3125820B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0703472A1 (de) * | 1994-09-21 | 1996-03-27 | Alcatel SEL Aktiengesellschaft | Integrierte optische Koppelanordnung mit Umlenkspiegel |
| US6718098B2 (en) | 2001-07-03 | 2004-04-06 | Nec Corporation | Two-way optical communication module and method for manufacturing the same |
| KR20050073907A (ko) * | 2004-01-12 | 2005-07-18 | 삼성전자주식회사 | 방향성 결합기 및 이를 이용한 양방향 광송수신 모듈 |
| US8983252B2 (en) | 2007-11-15 | 2015-03-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical circuit and optical signal processing apparatus using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3125820B2 (ja) | 2001-01-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |