JPH05341143A - Surface mounting type two-way transmitting module - Google Patents
Surface mounting type two-way transmitting moduleInfo
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- JPH05341143A JPH05341143A JP4144359A JP14435992A JPH05341143A JP H05341143 A JPH05341143 A JP H05341143A JP 4144359 A JP4144359 A JP 4144359A JP 14435992 A JP14435992 A JP 14435992A JP H05341143 A JPH05341143 A JP H05341143A
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- light
- stem
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光通信を双方向で行う
ことのできる双方向伝送用モジュールに係り、特に、小
型、低価格且つ高速変調が可能で、漏話の少ない表面実
装型双方向伝送用モジュールに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bidirectional transmission module capable of bidirectional optical communication, and more particularly to a surface-mounted bidirectional module which is small in size, low in price, capable of high-speed modulation and has little crosstalk. The present invention relates to a transmission module.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、1本の光ファイバに送信信号と受
信信号とを通すことにより送受信する双方向伝送が行わ
れるようになった。この光ファイバには光通信を双方向
で行うことのできる双方向伝送用モジュールが接続され
る。光通信を双方向で行うことのできる双方向伝送用モ
ジュールは、従来、1つのパッケージ内に互いに独立し
た発光素子と受光素子とを収容して構成されている。具
体的には、図5に示されるように、箱型パッケージ13
1内に、3個のレンズをT字状に組み合わせて分波・合
波ができるように配置すると共に缶封止レーザダイオー
ド(以下LD)135及び缶封止フォトダイオード(以
下PD)136を設けて上記レンズに光結合させてい
る。2. Description of the Related Art In recent years, bidirectional transmission has been performed in which a transmission signal and a reception signal are passed through a single optical fiber for transmission and reception. A bidirectional transmission module capable of bidirectional optical communication is connected to the optical fiber. A bidirectional transmission module capable of bidirectional optical communication has conventionally been configured by accommodating a light emitting element and a light receiving element which are independent of each other in one package. Specifically, as shown in FIG. 5, the box-type package 13
In one, three lenses are combined in a T-shape and arranged so that demultiplexing and multiplexing are possible, and a can-sealed laser diode (hereinafter LD) 135 and a can-sealed photodiode (hereinafter PD) 136 are provided. Are optically coupled to the above lens.
【0003】第1のレンズ132と第2のレンズ133
とは同軸上で接合され、第3のレンズ134はこの接合
部分において軸に対して直角に配置されている。第1の
レンズ132と第2のレンズ133との接合面は、それ
ぞれのレンズを45°の傾斜で切断して互いに切断面を
重ね合わせて配置されると共にその接合面に光波長フィ
ルタ137が介設されている。そして第3のレンズ13
4は、この傾斜面に臨んで第1のレンズ132の側面に
接合されている。First lens 132 and second lens 133
Are coaxially cemented with each other, and the third lens 134 is arranged at a right angle to the axis at this cemented portion. The cemented surface between the first lens 132 and the second lens 133 is arranged by cutting the respective lenses at an inclination of 45 ° so that the cut surfaces overlap each other, and the optical wavelength filter 137 is interposed between the cemented surfaces. It is set up. And the third lens 13
4 is joined to the side surface of the first lens 132 so as to face this inclined surface.
【0004】箱型パッケージ131外からの光ファイバ
117は第1のレンズ132の端面に接続され、LD1
35は第2のレンズ133の端面に臨ませて配置され、
PD136は第3のレンズ134の端面に臨ませて配置
されている。光ファイバ117より入射した波長1.3
μmの光は、第1のレンズでコリメートされた後、光波
長フィルタ137により反射されPD136で受光され
る。一方、LD135より出射された波長1.55μm
の光は、第2のレンズ133によりコリメートされた
後、光波長フィルタ137を通過し光ファイバ117に
入射する。このようにして光波長フィルタを挟んだT字
状レンズに、LD、PD及び光ファイバを光結合するこ
とにより、1つのパッケージで双方向伝送ができる。An optical fiber 117 from the outside of the box-type package 131 is connected to the end surface of the first lens 132, and the LD 1
35 is arranged so as to face the end surface of the second lens 133,
The PD 136 is arranged so as to face the end surface of the third lens 134. Wavelength 1.3 incident from optical fiber 117
The μm light is collimated by the first lens, reflected by the light wavelength filter 137, and received by the PD 136. On the other hand, the wavelength emitted from the LD135 is 1.55 μm
Is collimated by the second lens 133, passes through the optical wavelength filter 137, and enters the optical fiber 117. By optically coupling the LD, PD and optical fiber to the T-shaped lens with the optical wavelength filter sandwiched in this way, bidirectional transmission can be performed with one package.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の双方向伝送用モジュールには、以下に述べるような
欠点があった。However, the above-mentioned conventional bidirectional transmission module has the following drawbacks.
【0006】まず、発光素子、受光素子が缶封止タイプ
であることである。缶封止されたLD、PDは、チップ
が小さいにもかかわらず缶自体の大きさが大きいため、
これを収容する箱型パッケージを小さくすることができ
ない。このため、双方向伝送用モジュールを小型化する
ことができない。First, the light emitting element and the light receiving element are of a can-sealing type. LDs and PDs with cans sealed have large cans despite their small chips.
It is not possible to reduce the size of the box package that houses this. Therefore, the bidirectional transmission module cannot be downsized.
【0007】また、光ファイバとLD、PDとの軸合わ
せには高精度が要求されるが、箱型パッケージの寸法精
度が軸合わせの精度を左右する。軸合わせの精度は、光
学特性に影響を及ぼす。しかし、箱型パッケージは、機
械加工により行われるため寸法のバラツキが大きく、こ
のため製造時に光学特性の悪いものが多くなり、歩留ま
りを下げることになる。High accuracy is required for the axis alignment between the optical fiber and the LD or PD, but the dimensional accuracy of the box-type package determines the axis alignment accuracy. Alignment accuracy affects optical characteristics. However, since the box-type package is machined, the size of the box-type package is greatly varied. Therefore, many of the box-type packages have poor optical characteristics at the time of manufacturing, and the yield is reduced.
【0008】また、LDからの出射光が、一部、光ファ
イバで反射され、この反射光がLDに戻るためLDの動
作が不安定になる。LDの動作が不安定であると高速変
調が不可能になる。このため、通信速度を上げることが
できない。Further, the light emitted from the LD is partially reflected by the optical fiber, and the reflected light returns to the LD, which makes the operation of the LD unstable. If the operation of the LD is unstable, high speed modulation becomes impossible. Therefore, the communication speed cannot be increased.
【0009】さらに、LDの出射光から派生する迷光が
PDで受光されやすい構造であるため、送受信間での光
学的漏話が大きくなる。このため信頼性の高い伝送を要
求されるシステムには、採用することが出来ない。即
ち、システムへの適用範囲が限定される。Further, since the stray light derived from the light emitted from the LD is easily received by the PD, the optical crosstalk between the transmission and the reception becomes large. Therefore, it cannot be used in a system that requires highly reliable transmission. That is, the range of application to the system is limited.
【0010】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、小型、低価格且つ高速変調が可能で、漏話の少ない
表面実装型双方向伝送用モジュールを提供することにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to solve the above problems and provide a surface-mount type bidirectional transmission module which is small in size, low in price, capable of high-speed modulation, and has less crosstalk.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、シリコン基板の上に石英系ガラスを積層し
てコアとクラッドよりなる光導波路を形成すると共に上
記シリコン基板に溝を設け、この溝内に光学レンズと組
み合わせた送信用の発光素子チップ及び受信用の受光素
子チップをそれぞれ上記光導波路に光結合させて収容し
たものである。In order to achieve the above object, the present invention provides a silicon-based glass laminated on a silicon substrate to form an optical waveguide consisting of a core and a clad, and to form a groove in the silicon substrate. A light emitting element chip for transmission and a light receiving element chip for reception, which are combined with an optical lens, are housed in the groove by being optically coupled to the optical waveguide.
【0012】また、上記シリコン基板に上記溝を覆う気
密用蓋を載置して気密封止した。An airtight lid that covers the groove is placed on the silicon substrate to hermetically seal it.
【0013】また、上記受光素子チップと光導波路との
間に、所望の受信用光を受光素子チップに導くための光
波長フィルタ付プリズムを設けた。A prism with an optical wavelength filter for guiding desired receiving light to the light receiving element chip is provided between the light receiving element chip and the optical waveguide.
【0014】さらに、上記溝に発光・受光素子チップ用
の電子回路チップを搭載した。Further, an electronic circuit chip for a light emitting / receiving element chip is mounted in the groove.
【0015】[0015]
【作用】上記構成により、発光素子チップと受光素子チ
ップとが1つのシリコン基板上に収容され、このシリコ
ン基板に光導波路が形成されているので、光導波路を介
して双方向伝送が可能になる。With the above structure, since the light emitting element chip and the light receiving element chip are accommodated on one silicon substrate and the optical waveguide is formed on this silicon substrate, bidirectional transmission is possible through the optical waveguide. ..
【0016】シリコン基板上の溝に気密用蓋が載置され
気密封止されていることから、発光素子チップ及び受光
素子チップは、外気から遮断され劣化を防止できる。Since the lid for airtightness is placed in the groove on the silicon substrate and hermetically sealed, the light emitting element chip and the light receiving element chip are shielded from the outside air and can be prevented from deterioration.
【0017】また、光波長フィルタ付プリズムは、受光
素子チップに受信用光のみを反射する。従って、送信用
の光は受光素子チップに入射されず、漏話が少なくな
る。The prism with the optical wavelength filter reflects only the receiving light on the light receiving element chip. Therefore, the light for transmission does not enter the light-receiving element chip and crosstalk is reduced.
【0018】[0018]
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
【0019】図1に、本発明に係る表面実装型双方向伝
送用モジュールの実施例を示す。本実施例は、1.3μ
m/1.5μm双方向伝送用モジュールに応用した例で
あり、1.3μmTX/1.5μmRXのモジュール、
即ち、1.3μmの波長信号を送信し、1.5μmの波
長信号を受信するモジュールを示したものである。本モ
ジュールは、主に導波路素子1、レンズ・LD付ステム
2、モニタPD付ステム3、信号検出PD付ステム4、
シール用蓋5、及び光ファイバ端末ブロック6の6つの
部品より構成されている。FIG. 1 shows an embodiment of a surface mount type bidirectional transmission module according to the present invention. In this embodiment, 1.3 μ
m / 1.5 μm bi-directional transmission module application example, 1.3 μm TX / 1.5 μm RX module,
That is, it shows a module that transmits a wavelength signal of 1.3 μm and receives a wavelength signal of 1.5 μm. This module is mainly composed of a waveguide element 1, a stem 2 with a lens / LD, a stem 3 with a monitor PD, a stem 4 with a signal detection PD,
The sealing lid 5 and the optical fiber terminal block 6 are composed of six parts.
【0020】導波路素子2は、光導波路を有すると共に
双方向伝送用モジュールの基体となるもので、シリコン
基板上に石英系ガラスを積層して形成される。図1に
は、導波路素子2の1素子分が示されている。The waveguide element 2 has an optical waveguide and serves as a base body of a bidirectional transmission module, and is formed by laminating silica glass on a silicon substrate. In FIG. 1, one waveguide element 2 is shown.
【0021】図2には、図1の導波路素子1のa−aa
断面図を示す。導波路素子1は、約20μm厚のバッフ
ァ層11が形成されたシリコン基板12上に、8×8μ
mの矩形状のコア13が形成され、この上に約15μm
厚のクラッド14が形成されて埋め込み導波路となって
いる。コア13は、TiO2 −SiO2 ガラス、クラッ
ド14はP2 O5 −B2 O3 −SiO2 ガラスで構成さ
れている。FIG. 2 shows aa-aa of the waveguide device 1 of FIG.
A sectional view is shown. The waveguide element 1 is 8 × 8 μm on the silicon substrate 12 on which the buffer layer 11 having a thickness of about 20 μm is formed.
m of rectangular core 13 is formed, and about 15 μm
A thick clad 14 is formed to form a buried waveguide. The core 13 is made of TiO 2 —SiO 2 glass, and the clad 14 is made of P 2 O 5 —B 2 O 3 —SiO 2 glass.
【0022】導波路素子1のコアからなる導波路62
は、光合分波器61として構成されている。即ち、a−
aa断面を挟む両側でコア13が徐々に幅広に形成さ
れ、光ファイバ端末ブロック6に接する一端には第1ポ
ート15が形成され、後述するマウント用溝21に臨む
他端には第2、第3ポート16、17が形成されてい
る。光合分波器61にあっては、第2ポート16から入
射する1.3μmの光は合流されて第1ポート15に出
射され、第1ポート15から入射する1.5μmの光は
分波されて第3ポート17に出射される。A waveguide 62 composed of the core of the waveguide element 1.
Is configured as an optical multiplexer / demultiplexer 61. That is, a-
The core 13 is gradually widened on both sides of the aa cross section, the first port 15 is formed at one end contacting the optical fiber terminal block 6, and the second port is formed at the other end facing the mounting groove 21 described later. Three ports 16 and 17 are formed. In the optical multiplexer / demultiplexer 61, the 1.3 μm light incident from the second port 16 is combined and emitted to the first port 15, and the 1.5 μm light incident from the first port 15 is demultiplexed. And is emitted to the third port 17.
【0023】導波路素子1を構成するシリコン基板12
には、所定の深さのマウント用溝21が形成されてお
り、マウント用溝21の側面には導波路62の断面が表
れている。導波路62の断面は、第2、第3ポート1
6、17を形成している。マウント用溝21の底面に
は、Auがメタライズされている。このマウント用溝2
1の上にレンズ・LD付ステム2、モニタPD付ステム
3、信号検出PD付ステム4が配置されている。この配
置は、レンズ・LD付ステム2が第2ポート16に臨
み、モニタPD付ステム3がレンズ・LD付ステム2に
直線的に並び、信号検出PD付ステム4が第3ポート1
7に臨むような配置である。これらのステム2、3、4
は、それぞれの位置にAu−Snハンダにより加熱固定
されている。マウント用溝21の底面には、シリコン基
板12の反対面に通じるスルーホール22が形成されて
いる。スルーホール22に電極棒23が挿通されてお
り、電極棒23を介してLDの駆動電流を注入したり、
PDの電光電流を取り出すことができる。Silicon substrate 12 constituting the waveguide device 1
Has a mounting groove 21 having a predetermined depth, and a cross section of the waveguide 62 appears on the side surface of the mounting groove 21. The waveguide 62 has a cross section of the second and third ports 1.
6 and 17 are formed. Au is metallized on the bottom surface of the mounting groove 21. This mounting groove 2
A lens / LD stem 2, a monitor PD stem 3, and a signal detection PD stem 4 are arranged on the display unit 1. In this arrangement, the lens / LD stem 2 faces the second port 16, the monitor PD stem 3 is linearly aligned with the lens / LD stem 2, and the signal detection PD stem 4 is the third port 1.
It is arranged so as to face 7. These stems 2, 3, 4
Are heated and fixed to their respective positions by Au-Sn solder. A through hole 22 communicating with the opposite surface of the silicon substrate 12 is formed on the bottom surface of the mounting groove 21. An electrode rod 23 is inserted into the through hole 22, and a drive current of the LD is injected through the electrode rod 23,
The lightning current of PD can be taken out.
【0024】次に、レンズ・LD付ステム2及びモニタ
PD付ステム3を説明するために、図3に、図1のb−
bbにおける断面図を示す。Next, in order to explain the stem 2 with lens / LD and the stem 3 with monitor PD, FIG.
The sectional view in bb is shown.
【0025】レンズ・LD付ステム2は、導波路素子1
と同じシリコンにより矩形状の台が形成され、この台の
上にLDチップ34と球レンズ31とが載置されてい
る。LDチップ34は、1.3μmの波長信号を発光す
るファブリペロー型の半導体レーザであり、ヒートシン
ク用のサブマウント32の上にAu−Snハンダを用い
て一体化されており、さらにこのサブマウント32がレ
ンズ・LD付ステム2の上に固定されている。この固定
においてもAu−Snハンダが用いられてる。Au−S
nハンダを用いる理由は、信頼性の上で実績があるから
である。球レンズ31は、直径1mmのYIG球レンズ
であり、LDチップ34の発光面に臨んで配置され、A
u−Snハンダにより固定されている。球レンズ31の
光を入出射する両側面には、光の反射を防止するための
無反射コート膜33が形成され、LDチップ34側への
戻り光をカットすることができる。LDチップ34及び
球レンズ31の光軸は導波路62に入射できる位置、即
ち、コア13の断面に臨む高さに固定されている。The lens / LD stem 2 is a waveguide element 1
A rectangular base is formed of the same silicon as the above, and the LD chip 34 and the spherical lens 31 are mounted on the base. The LD chip 34 is a Fabry-Perot type semiconductor laser that emits a 1.3 μm wavelength signal, and is integrated on the heat sink submount 32 by using Au—Sn solder. Is fixed on the stem with lens and LD 2. Au-Sn solder is also used in this fixing. Au-S
The reason for using n solder is that it has a proven track record in terms of reliability. The ball lens 31 is a YIG ball lens having a diameter of 1 mm, and is arranged so as to face the light emitting surface of the LD chip 34.
It is fixed by u-Sn solder. A non-reflective coating film 33 for preventing light reflection is formed on both side surfaces of the spherical lens 31 for entering and exiting light, so that return light to the LD chip 34 side can be cut. The optical axes of the LD chip 34 and the spherical lens 31 are fixed at a position where they can enter the waveguide 62, that is, at a height facing the cross section of the core 13.
【0026】モニタPD付ステム3は、LDチップ34
の反対側の発光面に略45°の角度で臨む反射膜36を
有した台上に、後方出射光をモニタするためのモニタP
Dチップ37を搭載したものである。モニタPDチップ
37は、モニタPD付ステム3の上面に形成された電極
38に取り付けられ、反射膜36上にその受光面を突き
出している。電極38は電極棒23にボンディングワイ
ア39により連結され、双方向モジュールの外部回路と
接続されている。The stem 3 with monitor PD is the LD chip 34.
A monitor P for monitoring backward emission light is provided on a table having a reflection film 36 facing the light emitting surface on the opposite side of the substrate at an angle of about 45 °.
The D chip 37 is mounted. The monitor PD chip 37 is attached to the electrode 38 formed on the upper surface of the stem 3 with monitor PD, and the light receiving surface thereof is projected on the reflection film 36. The electrode 38 is connected to the electrode rod 23 by a bonding wire 39 and is connected to an external circuit of the bidirectional module.
【0027】信号検出PD付ステム4は、図4に詳しく
示されている。図4は、図1におけるc−ccの断面図
である。信号検出PD付ステム4は、導波路62に対し
て略45°の角度で臨む反射端面を設けた台上に、1.
5μmの波長信号を受光するpinフォトダイオード等
の信号検出用PDチップ44を搭載したものである。反
射端面には、所望の波長(ここでは1.5μm)の光だ
けを反射させてそれ以外の波長の光を通過させる多層膜
フィルタ42が取り付けられている。信号検出用PDチ
ップ44は、信号検出PD付ステム4の上面に形成され
た電極38に取り付けられ、多層膜フィルタ42を取り
付けた反射端面上にその受光面を突き出している。電極
38は電極棒23にボンディングワイア39により連結
され、双方向モジュールの外部回路と接続されている。
多層膜フィルタ42を取り付けた反射端面と導波路62
との間には、光軸上にピンホールを有し、光軸外から入
射する迷光をカットするためのピンホール板43が設け
られている。The stem with signal detection PD 4 is shown in detail in FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along line c-cc in FIG. The signal detecting PD-attached stem 4 is formed on a table provided with a reflecting end face facing the waveguide 62 at an angle of about 45 °.
The signal detection PD chip 44 such as a pin photodiode for receiving a 5 μm wavelength signal is mounted. A multi-layer film filter 42 is attached to the reflecting end face to reflect only light of a desired wavelength (here, 1.5 μm) and pass light of other wavelengths. The signal detection PD chip 44 is attached to the electrode 38 formed on the upper surface of the signal detection PD-equipped stem 4, and its light-receiving surface is projected onto the reflection end face to which the multilayer filter 42 is attached. The electrode 38 is connected to the electrode rod 23 by a bonding wire 39 and is connected to an external circuit of the bidirectional module.
Reflection end face with multilayer filter 42 attached and waveguide 62
A pinhole plate 43 having a pinhole on the optical axis and for cutting off stray light incident from outside the optical axis is provided between and.
【0028】LDチップ34、PDチップ44は、空気
中の水分等により劣化しやすく、信頼性を高めるために
は気密封止されなければならないが、本発明にあって
は、マウント用溝21の開口部を覆うようにシール用蓋
5が設けられている。図4に示されるように、シール用
蓋5は、マウント用溝21の開口部周辺から立ち上げら
れ、今まで述べた各ステム2、3、4上方を覆うように
形成されている。シール用蓋5と導波路素子1との接合
部は、Sn−Pbハンダを用いて気密封止されている。
各スルーホール22における電極棒23と導波路素子1
との隙間は、低融点ガラス40を充填することにより気
密封止されている。なお、シール用蓋5は基板12と同
じシリコンであることが望ましい。The LD chip 34 and the PD chip 44 are easily deteriorated by moisture in the air or the like and must be hermetically sealed in order to improve reliability. In the present invention, however, the mounting groove 21 is not formed. A sealing lid 5 is provided so as to cover the opening. As shown in FIG. 4, the sealing lid 5 is formed so as to rise from the periphery of the opening of the mounting groove 21 and to cover the above-described stems 2, 3, and 4 above. The joint between the sealing lid 5 and the waveguide element 1 is hermetically sealed using Sn-Pb solder.
Electrode rod 23 and waveguide element 1 in each through hole 22
The space between and is hermetically sealed by filling the low melting point glass 40. The sealing lid 5 is preferably made of the same silicon as the substrate 12.
【0029】次に、図1に示される光ファイバ端末ブロ
ック6は、V字状の溝を設けた2枚のシリコン基板を向
かい合わせて、V字状の溝間に光ファイバ45を挟み、
樹脂固定したものである。光ファイバ端末ブロック6
は、導波路素子1の第1ポート15側に接合されてい
る。導波路素子1と光ファイバ端末ブロック6との接合
面は、光学接着材により固定されている。Next, in the optical fiber terminal block 6 shown in FIG. 1, two silicon substrates provided with V-shaped grooves face each other, and the optical fiber 45 is sandwiched between the V-shaped grooves.
It is fixed with resin. Optical fiber terminal block 6
Are joined to the first port 15 side of the waveguide element 1. The joint surface between the waveguide element 1 and the optical fiber terminal block 6 is fixed by an optical adhesive.
【0030】次に実施例の作用を述べる。Next, the operation of the embodiment will be described.
【0031】LDチップ34から出た1.3μmの光
は、球レンズ31により集光され導波路の第2ポート1
6に入射される。この光は、光合分波器61により合流
された後、導波路62の第1ポート15に出力され光フ
ァイバ45に入射する。LDチップ34から発した光は
球レンズ31により集光され導波路62のコア13に効
率よく入射される。この時、球レンズ31の両側面の無
反射コート膜33がLDチップ34側への戻り光をカッ
トする。LDチップ34は、戻り光の影響がなくなるの
で、動作が安定となる。The 1.3 μm light emitted from the LD chip 34 is condensed by the spherical lens 31 and the second port 1 of the waveguide is used.
It is incident on 6. The light is merged by the optical multiplexer / demultiplexer 61, and then output to the first port 15 of the waveguide 62 and incident on the optical fiber 45. The light emitted from the LD chip 34 is condensed by the spherical lens 31 and efficiently enters the core 13 of the waveguide 62. At this time, the antireflection coating films 33 on both side surfaces of the spherical lens 31 cut off the returning light to the LD chip 34 side. Since the LD chip 34 is not affected by the returning light, the operation becomes stable.
【0032】LDチップ34から出た後方出力光は、モ
ニタPD付ステム3の端面に形成された反射膜36で反
射し、モニタPD37に入射し、電気信号に変換され
る。この後方出力光による電気信号は、LDチップ34
のAPC(Automatic Power Control )等に利用され
る。The backward output light emitted from the LD chip 34 is reflected by the reflection film 36 formed on the end face of the stem 3 with monitor PD, enters the monitor PD 37, and is converted into an electric signal. The electric signal generated by the rear output light is transmitted to the LD chip 34.
It is used for APC (Automatic Power Control) and so on.
【0033】一方、光ファイバ45から来た1.5μm
の光は、導波路62の第1ポート15に入射され光合分
波器61により分波された後、第3ポート17から出射
される。第3ポート17から出射された光はピンホール
付板43のピンホールを通過する。この時、ピンホール
付板43により迷光がカットされる。ピンホールを通過
した光は、信号検出PD付ステム4の端面に形成された
多層膜フィルタ42により反射される。多層膜フィルタ
42は1.5μmの光しか反射しないので、信号検出P
D44には、光ファイバ45から来た1.5μmの光の
みが受光されることになる。この光は信号検出PD44
により電気信号に変換される。ピンホール付板43及び
多層膜フィルタ42によりLDチップ34から派生した
1.3μmの迷光等がカットされるので光学的漏話が少
なくなる。On the other hand, 1.5 μm from the optical fiber 45
Light is incident on the first port 15 of the waveguide 62, demultiplexed by the optical multiplexer / demultiplexer 61, and then emitted from the third port 17. The light emitted from the third port 17 passes through the pinhole of the plate with pinhole 43. At this time, stray light is cut off by the pinhole plate 43. The light passing through the pinhole is reflected by the multilayer filter 42 formed on the end surface of the stem 4 with the signal detection PD. Since the multilayer filter 42 reflects only the light of 1.5 μm, the signal detection P
Only light of 1.5 μm coming from the optical fiber 45 is received by D44. This light is the signal detection PD44
Is converted into an electric signal by. The pinhole-equipped plate 43 and the multilayer filter 42 block 1.3 μm stray light and the like derived from the LD chip 34, so that optical crosstalk is reduced.
【0034】以上説明したように、本発明に係る表面実
装型双方向伝送用モジュールは、1.3μm/1.5μ
mの双方向伝送が可能となる。そして、本モジュール
は、約1mm程度のチップ部品を直接、導波路素子基板
上にマウントすることができるため、小型化が可能とな
る。さらに、主な部品として導波路素子1、レンズ・L
D付ステム2、モニタPD付ステム3、信号検出PD付
ステム4、シール用蓋5、及び光ファイバ端末ブロック
6の6つの部品点数であり、組み立て工数の大幅な短縮
が図れ、低価格となる。また、発光素子チップと受光素
子チップとを収容した溝が気密用蓋で気密封止されてい
るので、これら発光・受光素子チップが劣化することが
ない。As described above, the surface mount type bidirectional transmission module according to the present invention has a size of 1.3 μm / 1.5 μm.
Bidirectional transmission of m is possible. Since this module can mount a chip component of about 1 mm directly on the waveguide element substrate, it can be miniaturized. Furthermore, the main components are the waveguide element 1, lens and L
The number of parts is 6 including the stem 2 with D, the stem 3 with monitor PD, the stem 4 with signal detection PD, the lid 5 for sealing, and the optical fiber terminal block 6, and the assembly man-hours can be significantly shortened and the cost is reduced. .. Further, since the groove for accommodating the light emitting element chip and the light receiving element chip is hermetically sealed by the airtight lid, these light emitting and light receiving element chips are not deteriorated.
【0035】なお、図1の実施例では、LD、PD、モ
ニタPDのための電気信号は、電極棒23を介してモジ
ュール外部より入出させたが、プリアンプ等の電子回路
チップをマウント用溝21内に設けて電子回路を含む表
面実装型双方向伝送用モジュールを構成することもでき
る。In the embodiment of FIG. 1, the electric signals for the LD, PD, and monitor PD are input and output from the outside of the module through the electrode rod 23, but an electronic circuit chip such as a preamplifier is mounted on the mounting groove 21. A surface-mounted bidirectional transmission module including an electronic circuit may be provided inside the module.
【0036】また、球レンズとして、1mmφのYIG
球レンズを用いたが、レンズ材質にはTaF3 、TiO
2 等を用いてもよく、球レンズの直径は0.5〜2mm
のものを用いてもよい。As a spherical lens, 1 mmφ YIG
A spherical lens was used, but the lens material is TaF 3 , TiO 2.
2 or the like may be used, and the diameter of the spherical lens is 0.5 to 2 mm.
You may use the thing of.
【0037】[0037]
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。The present invention exerts the following excellent effects.
【0038】(1)発光素子チップと受光素子チップと
が1つのシリコン基板上に収容され、このシリコン基板
に光導波路が形成されているので、双方向伝送用モジュ
ールが小型化される。(1) Since the light emitting element chip and the light receiving element chip are housed on one silicon substrate and the optical waveguide is formed on this silicon substrate, the bidirectional transmission module is miniaturized.
【0039】(2)シリコン基板上の溝内に発光・受光
素子チップを搭載することで構成されるので、製造が簡
単で歩留まりが向上し、価格を下げることができる。(2) Since the light-emitting / light-receiving element chips are mounted in the groove on the silicon substrate, the manufacturing is simple, the yield is improved, and the price can be reduced.
【0040】(3)戻り光の影響がなくなるので、動作
が安定となる。従って、高速変調が可能になる。(3) Since the influence of the returning light is eliminated, the operation becomes stable. Therefore, high speed modulation becomes possible.
【0041】(4)光学的漏話の大幅な改善ができるの
で、信頼性の高い伝送を要求されるシステムにも採用す
ることが出来る。(4) Since the optical crosstalk can be greatly improved, it can be applied to a system that requires highly reliable transmission.
【0042】(5)プリアンプ等の電子回路が搭載でき
るため、新しい機能が付加できる。従って、ハイブリッ
ド化が可能になる。(5) Since electronic circuits such as a preamplifier can be mounted, new functions can be added. Therefore, hybridization is possible.
【0043】(6)1ウエハ上に多くの双方向伝送用モ
ジュールが形成可能になり、1モジュールの価格が低価
格になる。(6) Since many bidirectional transmission modules can be formed on one wafer, the price of one module becomes low.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】本発明の一実施例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1のa−aa断面を示す部分拡大断面図であ
る。FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing a cross section taken along the line aa of FIG.
【図3】図1のb−bb断面を示す部分拡大断面図であ
る。FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view showing a b-bb cross section of FIG. 1.
【図4】図1のc−cc断面を示す部分拡大断面図であ
る。4 is a partially enlarged cross-sectional view showing a c-cc cross section of FIG. 1. FIG.
【図5】従来例を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional example.
12 シリコン基板 13 コア 14 クラッド 21 溝 34 発光素子チップ 44 受信用の受光素子チップ 62 光導波路 12 silicon substrate 13 core 14 clad 21 groove 34 light emitting element chip 44 light receiving element chip for reception 62 optical waveguide
Claims (4)
してコアとクラッドよりなる光導波路を形成すると共に
上記シリコン基板に溝を設け、該溝内に光学レンズと組
み合わせた送信用の発光素子チップ及び受信用の受光素
子チップをそれぞれ上記光導波路に光結合させて収容し
たことを特徴とする表面実装型双方向伝送用モジュー
ル。1. A light emitting element for transmission in which quartz glass is laminated on a silicon substrate to form an optical waveguide consisting of a core and a clad, and a groove is formed in the silicon substrate, and an optical lens is combined in the groove. A surface-mount type bidirectional transmission module, characterized in that a chip and a light-receiving element chip for reception are optically coupled to and housed in the optical waveguide.
蓋を載置して気密封止したことを特徴とする請求項1記
載の表面実装型双方向伝送用モジュール。2. The surface mounting type bidirectional transmission module according to claim 1, wherein an airtight cover that covers the groove is placed on the silicon substrate and hermetically sealed.
に、所望の受信用光を受光素子に導くための光波長フィ
ルタ付プリズムを設けたことを特徴とする請求項1記載
の表面実装型双方向伝送用モジュール。3. The surface mount type according to claim 1, wherein a prism with an optical wavelength filter for guiding desired receiving light to the light receiving element is provided between the light receiving element chip and the optical waveguide. Bidirectional transmission module.
回路チップを搭載したことを特徴とする請求項1記載の
表面実装型双方向伝送用モジュール。4. The surface-mounted bidirectional transmission module according to claim 1, wherein an electronic circuit chip for a light emitting / receiving element chip is mounted in the groove.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4144359A JPH05341143A (en) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | Surface mounting type two-way transmitting module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4144359A JPH05341143A (en) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | Surface mounting type two-way transmitting module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05341143A true JPH05341143A (en) | 1993-12-24 |
Family
ID=15360274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4144359A Pending JPH05341143A (en) | 1992-06-04 | 1992-06-04 | Surface mounting type two-way transmitting module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05341143A (en) |
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- 1992-06-04 JP JP4144359A patent/JPH05341143A/en active Pending
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