JPH06244504A - Optical module - Google Patents
Optical moduleInfo
- Publication number
- JPH06244504A JPH06244504A JP5026925A JP2692593A JPH06244504A JP H06244504 A JPH06244504 A JP H06244504A JP 5026925 A JP5026925 A JP 5026925A JP 2692593 A JP2692593 A JP 2692593A JP H06244504 A JPH06244504 A JP H06244504A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- package
- optical
- terminal
- electric signal
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Optical Communication System (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Computer And Data Communications (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光信号の送信又は受信
に用いられる光モジュールに係わり、特にパラレル電気
信号を多重化してシリアル光信号に変換又はシリアル光
信号をパラレル電気信号に変換する機能を有する光モジ
ュールに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical module used for transmitting or receiving an optical signal, and more particularly to a function of multiplexing parallel electric signals and converting them into serial optical signals or converting serial optical signals into parallel electric signals. The present invention relates to an optical module having.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、光信号を送信又は受信するための
装置として、光半導体素子及び光学部品を同一パッケー
ジに収容した光モジュールが用いられている。図4に、
光半導体素子としてレーザダイオードを用いた光送信用
モジュールの例を示す。パッケージ40の長手方向の一
端側に光出力用のファイバケーブル41を設け、これと
反対側に電気信号の入力端子42を設けている。パッケ
ージ長手方向側面には、複数の電気端子43を備えてい
る。この光送信用モジュールは。1本の電気信号を入力
して1本の光信号を出力する機能を有するものであり、
パッケージ長手方向側面から出ている端子43は電源供
給用或いは接地電位用などに使われている。2. Description of the Related Art In recent years, an optical module in which an optical semiconductor element and an optical component are housed in the same package has been used as an apparatus for transmitting or receiving an optical signal. In Figure 4,
An example of an optical transmission module using a laser diode as an optical semiconductor element will be shown. A fiber cable 41 for optical output is provided on one end side in the longitudinal direction of the package 40, and an input terminal 42 for an electric signal is provided on the opposite side. A plurality of electric terminals 43 are provided on the side surface in the longitudinal direction of the package. This module for optical transmission. It has a function of inputting one electric signal and outputting one optical signal,
The terminal 43 extending from the side surface in the longitudinal direction of the package is used for power supply or ground potential.
【0003】図4の光送信用モジュールにおいては、レ
ーザダイオードはパッケージ内部で電極端子に接続した
だけの構成となっている。従って、レーザダイオードを
発光させるためには、パッケージ外部に高速でかつ大電
流の振幅を持つ電気信号を入力することのできる装置を
必要とした。さらに、低速でデータ幅の広いパラレル信
号を高速なシリアル信号に変換する機能を用いる場合
は、パッケージ外部に高速信号の配線と各装置間のデー
タ処理のタイミングを取る調整が必要であった。信号が
数Gbit/sの伝送速度を持つようになると、信号の劣化
を防ぐために信号線のインピーダンスを整合し、端子部
分で信号の反射が生じないように配線に使用する部材を
吟味しなければならず、配線時の取扱いが難しかった。
また、各装置部分についても装置中で信号のクロストー
ク、装置を囲む外囲器内部で信号の共振が生じ、信号の
正常動作ができない場合があった。In the optical transmission module shown in FIG. 4, the laser diode is simply connected to the electrode terminal inside the package. Therefore, in order to emit light from the laser diode, a device capable of inputting an electric signal having a large current amplitude at a high speed outside the package is required. Further, when the function of converting a parallel signal having a low speed and a wide data width into a high speed serial signal is used, it is necessary to adjust the wiring of the high speed signal and the timing of the data processing between each device outside the package. When the signal has a transmission rate of several Gbit / s, the impedance of the signal line must be matched to prevent the signal from deteriorating, and the members used for the wiring must be examined to prevent the signal from being reflected at the terminals. As a result, handling during wiring was difficult.
Further, with respect to each device part, signal crosstalk may occur in the device, and signal resonance may occur inside the envelope that surrounds the device, which may prevent normal operation of the signal.
【0004】光受信用のモジュールの構成の従来例とし
て、半導体受光素子と信号増幅器ICを組み合わせて1
つのパッケージに組み込んだものがある。この光受信用
モジュールは、1本の光信号を入力して1本の電気信号
を出力するものであり、1本のシリアル信号からパラレ
ル信号を取り出す場合、パッケージ外部にシリアル−パ
ラレル変換機能を持つ装置を接続する。従ってこの場合
も高速信号線を取り扱うための部材吟味と細心の注意を
払う作業を要し、さらに装置間のタイミング調整の手間
もかかった。As a conventional example of the structure of a module for receiving light, a combination of a semiconductor light receiving element and a signal amplifier IC
Some are built into one package. This optical receiving module inputs one optical signal and outputs one electric signal, and has a serial-parallel conversion function outside the package when a parallel signal is taken out from one serial signal. Connect the device. Therefore, also in this case, it is necessary to carefully examine the members for handling the high-speed signal line and pay close attention to the work, and it is also necessary to adjust the timing between the devices.
【0005】また、電気信号の多重化機能を有する光信
号入出力装置は、従来ではボードを基本として、このボ
ード上に複数のパッケージに入れられた半導体集積回路
を有している。このため、パッケージ内部に半導体集積
回路を接続する配線が必要であり、さらにパッケージ間
の接続のためにボード上に複雑な配線と各パッケージ間
の位相を調整するための装置が必要であった。従って、
ボードは大きな面積を要し、さらに複数のボード同士を
接続し格納するための大規模なケースが実用上必要とな
った。Further, an optical signal input / output device having a function of multiplexing electric signals conventionally has a board as a base, and has semiconductor integrated circuits packaged in a plurality of packages on the board. Therefore, wirings for connecting the semiconductor integrated circuits are required inside the packages, and further complicated wirings on the board for connecting the packages and a device for adjusting the phase between the packages are required. Therefore,
The board requires a large area, and a large-scale case for connecting and storing a plurality of boards has been practically necessary.
【0006】そして、このような大規模な光信号入出力
装置と電気信号多重化装置を組み合わせたモジュールの
場合、取り扱う信号が高速になるに従って色々な規模で
設けたモジュールの外囲器内壁と信号の共振が発生しや
すくなり、外囲器内部にシールド板を設けたり電波吸収
体を備える必要があった。In the case of a module in which such a large-scale optical signal input / output device and an electrical signal multiplexing device are combined, the inner wall of the envelope and the signal of the module of various scales provided as the signals to be handled become faster Resonance is likely to occur, and it was necessary to provide a shield plate or an electromagnetic wave absorber inside the envelope.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このように従来、光電
変換機能のみパッケージ内部に具備されている光モジュ
ールを用いて、データ幅の広いパラレル電気信号を1本
にまとめてシリアル光信号に変換する場合、或いは1本
のシリアル光信号からデータ幅の広いパラレル電気信号
を取り出す場合、パッケージ外部で電気信号を多重化す
る別の装置が必要である。このため、これらの装置間を
高速信号が入出力するため高周波的に整合の取れた部材
を用いて電気的に接続し、装置同士をデータ処理のタイ
ミングを取るために装置間の位相の微細な調整を要し、
装置使用に際して多大な調整時間と専門的知識を要し
た。As described above, conventionally, by using the optical module having only the photoelectric conversion function inside the package, parallel electrical signals having a wide data width are collectively converted into a serial optical signal. In the case, or when a parallel electric signal having a wide data width is taken out from one serial optical signal, another device for multiplexing the electric signal outside the package is required. For this reason, since high-speed signals are input and output between these devices, they are electrically connected using a member that is matched in terms of high frequency, and the phase between the devices is set to a fine level in order to establish timing of data processing between the devices. Requires adjustment,
A great deal of adjustment time and specialized knowledge were required when using the device.
【0008】また、光信号入出力装置と電気信号多重化
装置を組み合わせてモジュール化した場合、前述のよう
に1つのモジュールが何重にも外囲器とシールド板で覆
われた構成で成り立つため必然的に大規模な形態になら
ざるを得ず、構成されているモジュールの数量だけで製
作コストが膨大になるという問題があった。Further, when the optical signal input / output device and the electric signal multiplexing device are combined into a module, as described above, one module is multiply covered with the envelope and the shield plate. Inevitably, it has to be in a large-scale form, and there has been a problem that the production cost becomes enormous only by the number of modules that are configured.
【0009】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、シリアル光信号からパ
ラレル電気信号を、又はパラレル電気信号からシリアル
光信号を出力することができ、かつシールド板や電波吸
収体等を必要とすることなく簡易な構成でローコストに
実現することのできる光モジュールを提供することにあ
る。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object thereof is to output a parallel electric signal from a serial optical signal or a serial optical signal from a parallel electric signal, and An object of the present invention is to provide an optical module that can be realized at a low cost with a simple configuration without requiring a shield plate, a radio wave absorber, or the like.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、パッケ
ージ内部にシリアル−パラレル又はパラレル−シリアル
変換機能を実現し、かつシールド板や電波吸収体を設け
る必要なしに基本周波数での共振を抑制できる構造とし
たことにある。The gist of the present invention realizes a serial-parallel or parallel-serial conversion function inside a package, and suppresses resonance at a fundamental frequency without providing a shield plate or a radio wave absorber. There is a structure that can.
【0011】即ち本発明は、光半導体素子及びシリアル
電気信号をパラレル電気信号に変換或いはパラレル電気
信号をシリアル電気信号に変換する速度変換器を収容し
たパッケージと、このパッケージに設けられた光ファイ
バケーブルを接続するための端子と、パラレル電気信号
を入力又は出力するための端子と、クロック信号を入力
するための端子とを備えた光モジュールにおいて、パッ
ケージをクロック信号が伝搬する方向に長い長尺形状に
形成し、該パッケージの長手方向と直交する方向の長さ
をクロック信号の基本周波数成分に対応する波長の1/
2より短く設定したことを特徴している。また、本発明
の望ましい実施態様としては次のものが上げられる。 (1) パッケージの長手方向の一端面に、光ファイバの接
続端子が設けられていること。 (2) パッケージの長手方向の他端面に、クロック信号の
入力端子が設けられていること。 (3) パッケージの長手方向側面(短手方向の端面)に、
電気信号の入出力端子が設けられていること。 (4) パッケージは直方体形状であること。 (5) 光半導体素子としてレーザダイオードを用い、速度
変換器としてマルチプレクサ(多重化回路)を用いるこ
と。 (6) 光半導体素子としてフォトダイオードを用い、速度
変換器としてデマルチプレクサを用いること。That is, the present invention provides a package containing an optical semiconductor device and a speed converter for converting a serial electric signal into a parallel electric signal or a parallel electric signal into a serial electric signal, and an optical fiber cable provided in the package. In an optical module having a terminal for connecting a terminal, a terminal for inputting or outputting a parallel electric signal, and a terminal for inputting a clock signal, an elongated shape that is long in the direction in which the clock signal propagates through the package. And the length in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the package is 1 / the wavelength corresponding to the fundamental frequency component of the clock signal.
It is characterized by being set shorter than 2. The following are preferred embodiments of the present invention. (1) An optical fiber connection terminal is provided on one end face in the longitudinal direction of the package. (2) A clock signal input terminal is provided on the other end surface of the package in the longitudinal direction. (3) On the longitudinal side surface (end surface in the lateral direction) of the package,
There must be an input / output terminal for electrical signals. (4) The package should have a rectangular parallelepiped shape. (5) Use a laser diode as an optical semiconductor device and a multiplexer (multiplexing circuit) as a speed converter. (6) Use a photodiode as an optical semiconductor element and a demultiplexer as a speed converter.
【0012】[0012]
【作用】本発明によれば、パッケージ内部に光半導体素
子と共に、シリアル−パラレル又はパラレル−シリアル
変換を行う速度変換器を備えているので、パッケージ外
部で取り扱う信号はパラレル電気信号となる。このパラ
レル電気信号は低速の伝送速度であり、信号線や端子部
分のインピーダンス不整合や信号線と外囲器との共振が
殆ど問題とならなくなる。しかも、パッケージの形状を
前述のように規定しているので、シールド板や電波吸収
体を設けなくても、クロック信号の基本周波数での共振
を抑制することが可能となる。According to the present invention, since the optical semiconductor element and the speed converter for performing serial-parallel or parallel-serial conversion are provided inside the package, the signals handled outside the package are parallel electric signals. This parallel electric signal has a low transmission speed, and impedance mismatch of the signal line or the terminal portion or resonance between the signal line and the envelope does not pose a problem. Moreover, since the shape of the package is defined as described above, it is possible to suppress resonance at the fundamental frequency of the clock signal without providing a shield plate or a radio wave absorber.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明の詳細を図面を参照して説明す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0014】図1(a)は、本発明の一実施例に係わる
10Gbit/sの光伝送用モジュールを示す斜視図であ
り、蓋を取り除いた状態を示している。パッケージ10
は直方体形状であり、a,b,cはそれぞれパッケージ
10の内壁部のサイズを表わしている。aは13mm、
bは10mm、cは60mmである。a,bを比較的小
さくし、cを長くすることにより、パッケージ内部は
a,bを断面とする導波管として考えることができる。
10Gbit/sの装置に取り入れるクロックの周波数であ
る10GHzの導波管モードでの波長は30mmであ
り、パッケージ10の短辺a,bが30mm/2より短
いことから、パッケージ内部での基本周波数での共振は
発生しない。FIG. 1A is a perspective view showing a 10 Gbit / s optical transmission module according to an embodiment of the present invention, with a lid removed. Package 10
Is a rectangular parallelepiped shape, and a, b, and c respectively represent the size of the inner wall portion of the package 10. a is 13 mm,
b is 10 mm and c is 60 mm. By making a and b relatively small and making c long, the inside of the package can be considered as a waveguide having a and b in cross section.
The wavelength in the waveguide mode of 10 GHz, which is the frequency of the clock incorporated in the 10 Gbit / s device, is 30 mm, and the short sides a and b of the package 10 are shorter than 30 mm / 2. Resonance does not occur.
【0015】パッケージ10の長手方向端面の一方には
10Gbit/sの光信号入出力端子と光ファイバ11が設
けられ、他方には10GHzのクロック信号を入力する
コネクタ12が設けられている。パッケージ10の長手
方向に直交する両側面(b,cを2辺とする面)には、
8本の1.25Gbit/sの信号を入力又は出力する端子
13が設けられている。従って、パッケージ内部で8本
のパラレル信号と1本のシリアル信号の直列−並列変換
がなされる装置を有している。An optical signal input / output terminal of 10 Gbit / s and an optical fiber 11 are provided on one of the longitudinal end faces of the package 10, and a connector 12 for inputting a clock signal of 10 GHz is provided on the other end. On both side surfaces (surfaces having b and c as two sides) orthogonal to the longitudinal direction of the package 10,
A terminal 13 for inputting or outputting eight 1.25 Gbit / s signals is provided. Therefore, it has a device for performing serial-parallel conversion of eight parallel signals and one serial signal inside the package.
【0016】パッケージ10内には基板15を載せるた
めの台座14が固定されており、この台座14上に載せ
る基板15は台座上14に少なくとも2か所設けられた
ネジ穴によって台座14に固定される。パッケージ内部
に設ける基板15の最上部の高さは、パッケージ10の
接続端子12,13と概略一致する高さにある。基板1
5には、図1(b)に示すように、レーザダイオード1
6,レーザドライバ17及びパラレル電気信号をシリア
ル電気信号に変換する多重化回路(速度変換器)18が
搭載されている。A pedestal 14 for mounting a substrate 15 is fixed in the package 10. The substrate 15 to be mounted on the pedestal 14 is fixed to the pedestal 14 by screw holes provided in at least two places on the pedestal 14. It The height of the uppermost portion of the substrate 15 provided inside the package is substantially the same as the height of the connection terminals 12 and 13 of the package 10. Board 1
5 includes a laser diode 1 as shown in FIG.
6, a laser driver 17 and a multiplexing circuit (speed converter) 18 for converting a parallel electric signal into a serial electric signal are mounted.
【0017】なお、パッケージ内部の信号線接続端子1
3の両脇には、接地電位の電極端子が設けられている。
また、パッケージ10内には必要に応じて各種の光学部
品、例えばレンズを配置してもよい。さらに、レーザダ
イオード16,レーザドライバ17及び多重化回路18
は必ずしも同一基板15に搭載する必要はなく、別の基
板上に搭載してもよい。Signal line connection terminal 1 inside the package
Electrode terminals of ground potential are provided on both sides of 3.
Further, various optical components such as lenses may be arranged in the package 10 as needed. Further, the laser diode 16, the laser driver 17, and the multiplexing circuit 18
Need not be mounted on the same substrate 15 and may be mounted on another substrate.
【0018】このような構成であれば、パッケージ10
内にレーザダイオード16と共にレーザドライバ17及
び多重化回路18を収容しているので、パッケージ10
に設けた信号線端子13に入力する信号は低速のパラレ
ル電気信号であり、信号線や端子部分のインピーダンス
不整合や信号線と外囲器との共振の問題は発生しない。
しかも、パッケージ10の長手方向と直交する方向の長
さ(b,cの長さ)をクロック信号の基本周波数成分に
対応する波長の1/2より短くしているので、シールド
板や電波吸収体を設けること無しに基本周波数での共振
を抑制することが可能となる。このため、光伝送用モジ
ュールとしての構成の簡略化及び製作コストの低減をは
かり得ると言う実用性大なる効果を奏する。With such a structure, the package 10
Since the laser diode 17 as well as the laser driver 17 and the multiplexing circuit 18 are housed in the package 10,
The signal to be input to the signal line terminal 13 provided at is a low-speed parallel electric signal, and does not cause problems such as impedance mismatch between the signal line and the terminal portion or resonance between the signal line and the envelope.
Moreover, since the length of the package 10 in the direction orthogonal to the longitudinal direction (the lengths of b and c) is shorter than 1/2 of the wavelength corresponding to the fundamental frequency component of the clock signal, the shield plate and the electromagnetic wave absorber. It is possible to suppress the resonance at the fundamental frequency without providing. Therefore, there is a great practical effect that the structure of the optical transmission module can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
【0019】次に、本実施例をより具体化した例につい
て説明する。図2に示すように本モジュールは独立した
2枚の基板20,20′により構成されている。基板2
0′には光電変換部が搭載される。実装効率を上げるた
めに光ファイバ28は、基板20′の主面に対して平行
方向に取り付けられる。レーザダイオード26はキャリ
アに取り付けられ、該キャリアは基板20′に対して垂
直に実装される。該キャリアはレーザダイオード26の
光出射面に接する部分に貫通穴が設けられており、該貫
通穴に光ファイバ28が挿入されている。Next, a more specific example of this embodiment will be described. As shown in FIG. 2, this module is composed of two independent substrates 20, 20 '. Board 2
A photoelectric conversion unit is mounted at 0 '. In order to improve the mounting efficiency, the optical fiber 28 is attached in a direction parallel to the main surface of the substrate 20 '. The laser diode 26 is mounted on a carrier, which is mounted perpendicular to the substrate 20 '. The carrier is provided with a through hole in a portion in contact with the light emitting surface of the laser diode 26, and the optical fiber 28 is inserted into the through hole.
【0020】基板20′のアセンブリ工程は、以下のよ
うになる。まず、抵抗,キャパシタ等の受動部品を導電
性エポキシ接着剤により接続する。DCの導通確認を行
った後に高融点半田によりレーザダイオード26を接続
する。この後、基板20′は筐体にネジ止めをされ、光
ファイバ28が取り付けられる。この時点で電気信号処
理部と独立して高周波特性が評価できるように、基板2
0′の入力端子が引き出される基板端部の入力端子の両
側には接地電極が配される。このため、コプラナタイプ
の高周波プローブによる測定が可能となり、測定時の擾
乱を受けずに10Gbps以上の高速信号の特性評価が
可能になる。電気信号処理部を搭載する基板20との接
続において、信号線のみならず対向する接地電極同士も
電気的に接続することにより、モードの不連続を最小限
に抑えながら、信号を伝送することが可能になる。基板
間の電気的な接続に関しては、誘導性を抑えるために幅
100μm以上のリボンでボンディングする。The assembly process of the substrate 20 'is as follows. First, passive components such as resistors and capacitors are connected with a conductive epoxy adhesive. After confirming the DC continuity, the laser diode 26 is connected with the high melting point solder. After this, the substrate 20 'is screwed to the housing and the optical fiber 28 is attached. At this time, the substrate 2 is set so that the high frequency characteristics can be evaluated independently of the electric signal processing unit.
Ground electrodes are arranged on both sides of the input terminal at the end of the substrate from which the 0'input terminal is drawn. Therefore, it is possible to measure with a coplanar type high frequency probe, and it is possible to evaluate the characteristics of high-speed signals of 10 Gbps or more without being disturbed during measurement. In connection with the substrate 20 on which the electric signal processing unit is mounted, not only the signal line but also the opposing ground electrodes are electrically connected to each other, so that the signal can be transmitted while the mode discontinuity is minimized. It will be possible. Regarding electrical connection between the substrates, a ribbon having a width of 100 μm or more is used for bonding in order to suppress the inductive property.
【0021】基板20には電気信号処理部が搭載され
る。実施例ではレーザドライバ21及びマルチプレクサ
22が搭載され、マルチプレクサ22で低速の並列信号
を高速の直列信号に変換し、レーザドライバ21でレー
ザダイオード26を駆動する。クロック信号(同期信
号)φは基板20に対し基板20′に対向する辺から供
給される。この場合も、接続部のモードの不連続を抑え
るため及び基板20を独立で高周波評価することができ
るように、信号線の両脇に接地電極を配置する。An electric signal processing section is mounted on the board 20. In the embodiment, a laser driver 21 and a multiplexer 22 are mounted, the multiplexer 22 converts a low-speed parallel signal into a high-speed serial signal, and the laser driver 21 drives the laser diode 26. The clock signal (synchronization signal) φ is supplied to the substrate 20 from the side facing the substrate 20 '. Also in this case, the ground electrodes are arranged on both sides of the signal line in order to suppress the discontinuity of the mode of the connection portion and to enable the high frequency evaluation of the substrate 20 independently.
【0022】レーザドライバ21とマルチプレクサ22
は電気的に同期を取る必要がある。実施例では外部クロ
ック信号φをマイクロ波回路で構成された電力分配器2
3により2分配する。分配比はそれぞれ供給される集積
回路、即ち本実施例の場合はレーザドライバ21とマル
チプレクサ22の入力感度に応じて1:1以外の値を取
ることができる。このマルチプレクサ22は差動入力に
なっているので、電力分配器23で2分割された一方は
更にマイクロ波回路で構成された差動信号発生器24に
より差動信号に変換される。また、レーザドライバ21
とマルチプレクサ22との間の同期はマイクロ波回路に
よって構成された位相調整器25によってなされる。こ
の位相調整器25は、主たる部分が島上のメタライズパ
ターンによって構成されている。本実施例の場合、レー
ザドライバ21側のクロック信号用伝送線路に位相調整
器25が挿入されている。Laser driver 21 and multiplexer 22
Need to be electrically synchronized. In the embodiment, the external clock signal φ is used as the power divider 2 composed of a microwave circuit.
Divide 2 by 3. The distribution ratio can take a value other than 1: 1 depending on the input sensitivity of each integrated circuit, that is, the laser driver 21 and the multiplexer 22 in this embodiment. Since the multiplexer 22 has a differential input, one divided into two by the power distributor 23 is further converted into a differential signal by the differential signal generator 24 composed of a microwave circuit. In addition, the laser driver 21
And the multiplexer 22 are synchronized with each other by a phase adjuster 25 constituted by a microwave circuit. The main part of the phase adjuster 25 is composed of an island metallized pattern. In the case of the present embodiment, the phase adjuster 25 is inserted in the clock signal transmission line on the laser driver 21 side.
【0023】位相調整は以下のようにして行われる。能
動素子,受動素子を基板20上に全て実装し、位相調整
器以外の電気的接続を全て行い、また位相調整用のマイ
クロ波回路において独立した電極間を分岐がないように
ボンディングワイヤで接続し、レーザドライバ21に供
給されるクロック信号φの経路を完成させる。この状態
で所望の周波数で誤り率検出などで高速動作特性を評価
する。The phase adjustment is performed as follows. All active elements and passive elements are mounted on the substrate 20, all electrical connections other than the phase adjuster are performed, and independent electrodes in the microwave circuit for phase adjustment are connected by bonding wires so that there is no branching. , Completes the path of the clock signal φ supplied to the laser driver 21. In this state, the high speed operation characteristic is evaluated by detecting the error rate at a desired frequency.
【0024】次いで、測定周波数を微増又は微減させ再
び高速動作特性を評価する。本実施例の場合、マルチプ
レクサ22側よりレーザドライバ21側の方が伝送経路
が長いとすると、周波数を微増させたとき高速動作特性
が向上すれば、レーザドライバ21に対する位相をより
遅らせた方が良いことになるので、位相調整器25にお
いて伝送経路が長くなるようにボンディングワイヤを打
ち直す。位相調整用のマイクロ波回路において、ボンデ
ィングワイヤによって変えることのできる電気長の最小
幅は10ps以下にする。長くする電気長の大きさは、
マルチプレクサ22,レーザドライバ21間でのクロッ
ク信号φの経路差,測定周波数と周波数をずらしていっ
た時の特性が最良になったときの周波数を基に計算によ
り求めることができる。Then, the measurement frequency is slightly increased or slightly decreased and the high speed operation characteristic is evaluated again. In the case of the present embodiment, assuming that the transmission path is longer on the laser driver 21 side than on the multiplexer 22 side, it is better to delay the phase with respect to the laser driver 21 if the high-speed operation characteristics improve when the frequency is slightly increased. Therefore, in the phase adjuster 25, the bonding wire is re-stretched so that the transmission path becomes longer. In the microwave circuit for phase adjustment, the minimum width of the electrical length that can be changed by the bonding wire is 10 ps or less. The size of the electric length to be lengthened is
It can be found by calculation based on the path difference of the clock signal φ between the multiplexer 22 and the laser driver 21 and the frequency at which the measured frequency and the characteristic when the frequency is shifted are the best.
【0025】位相調整器25内の信号伝送経路が求まっ
た後は接続部の特性劣化を最小限に抑えるために、ボン
ディングワイヤの代わりにリボンボンディングを用いて
経路を固定する。経路を固定した後に筐体にネジ止め
し、基板20′上のレーザダイオード26の入力端子と
基板20のレーザドライバ21の出力端子をリボンボン
ディングにより接続する。またその際、それぞれの基板
端で信号線を挟むように信号線と500μm以下の空隙
を隔てて設置された接地用電極同士もそれぞれ接続す
る。After the signal transmission path in the phase adjuster 25 is determined, the path is fixed by using ribbon bonding instead of the bonding wire in order to minimize the characteristic deterioration of the connection portion. After the path is fixed, it is screwed to the housing, and the input terminal of the laser diode 26 on the substrate 20 'and the output terminal of the laser driver 21 on the substrate 20 are connected by ribbon bonding. At that time, the grounding electrodes are also connected to the signal lines such that the signal lines are sandwiched between the respective substrate ends with a gap of 500 μm or less.
【0026】本実施例はクロック信号φを外部から供給
する構造を取っており、例えば筐体壁部においてKコネ
クタのフィールドスルーを通し基板20のクロック信号
用線路に接続される。マルチプレクサ22への入力信号
は長方形をした基板20の短手方向の基板辺縁部に引き
出され、そこで筐体壁部に構成されたフィールドスルー
を介し外部との接続がなされる。In this embodiment, the clock signal φ is supplied from the outside, and for example, it is connected to the clock signal line of the substrate 20 through the field through of the K connector in the housing wall. The input signal to the multiplexer 22 is extracted to the board edge portion in the lateral direction of the rectangular board 20, and is connected to the outside through the field through formed in the housing wall.
【0027】図3は、図2における電力分配器23,差
動信号発生器24,位相調整器25をマイクロストリッ
プ線路と薄膜抵抗で構成した実施例である。23aは電
力分配器23に相当し、24aは差動信号発生器24に
相当し、25aは位相調整器25に相当する。23aは
マイクロ波工学の分野ではウィルキンソン型の電力分配
器と呼ばれている。配線31から入力された信号は電力
分配器23aを通り、配線32,35に一定の電力比で
分配される。この比率は、電力分配器23a内の抵抗
値,配線幅を変えることにより所望の値に設定すること
ができる。配線32は差動信号発生器24aに接続され
る。差動信号発生器24aはマイクロ波工学の分野では
ラットレースハイブリッドと呼ばれている。配線32か
ら入力された信号は差動信号発生器24aを通り、位相
が概ね逆相となる2本の信号に分配され、配線33,3
4にそれぞれ供給される。配線35は位相調整器25a
に接続される。位相調整器25aでは、最適な電気長に
なるような配線経路を取るようにメタライズ電極間を接
続し、位相を調整する。FIG. 3 shows an embodiment in which the power distributor 23, the differential signal generator 24, and the phase adjuster 25 in FIG. 2 are composed of microstrip lines and thin film resistors. 23a corresponds to the power distributor 23, 24a corresponds to the differential signal generator 24, and 25a corresponds to the phase adjuster 25. 23a is called a Wilkinson type power distributor in the field of microwave engineering. The signal input from the wiring 31 passes through the power distributor 23a and is distributed to the wirings 32 and 35 at a constant power ratio. This ratio can be set to a desired value by changing the resistance value and the wiring width in the power distributor 23a. The wiring 32 is connected to the differential signal generator 24a. The differential signal generator 24a is called a rat race hybrid in the field of microwave engineering. The signal input from the wiring 32 passes through the differential signal generator 24a and is distributed into two signals whose phases are almost opposite to each other.
4 respectively. The wiring 35 is the phase adjuster 25a.
Connected to. In the phase adjuster 25a, the metallized electrodes are connected to each other so as to take a wiring path having an optimum electrical length, and the phase is adjusted.
【0028】このように本実施例では、信号分配器23
a,差動信号発生器24a及び位相調整器25aをマイ
クロストリップ線路で構成しているので、モジュールの
最高動作周波数を律速する集積回路を用いずに、同期信
号の分配,位相調整,差動出力等が可能となる。また、
単に配線で同期信号を分岐するものとは異なり、同期信
号の周波数が高くなっても十分対応することができ、さ
らに同期信号処理に集積回路を用いないので、モジュー
ルの総消費電力を抑えることができる。特に、同期信号
処理部は高速に集積回路を動作させなければならないた
め消費電流が大きくなりがちであることから、放熱構造
から鑑みて、光通信モジュールの同期信号処理部をマイ
クロ波回路で構成することは、多大な効果を有すること
になる。Thus, in this embodiment, the signal distributor 23
a, the differential signal generator 24a and the phase adjuster 25a are configured by the microstrip line, so that the distribution of the synchronization signal, the phase adjustment, and the differential output can be performed without using the integrated circuit that controls the maximum operating frequency of the module. Etc. are possible. Also,
Unlike the one in which the synchronization signal is simply branched by wiring, it can sufficiently cope with the increase in the frequency of the synchronization signal, and because the integrated circuit is not used for the synchronization signal processing, the total power consumption of the module can be suppressed. it can. In particular, since the synchronous signal processing unit has to operate the integrated circuit at high speed and tends to consume a large amount of current, the synchronous signal processing unit of the optical communication module is configured by a microwave circuit in view of the heat dissipation structure. That will have a great effect.
【0029】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。実施例では、光伝送に適用した例につ
いて説明したが、本発明を光受信にも適用できるのは勿
論のことである。また、パッケージの形状は必ずしも直
方体に限るものではなく、クロック信号の伝搬方向に長
い長尺の形状であればよい。さらに、パッケージの寸法
は実施例に何等限定されるものではなく、長手方向と直
交する方向の長さがクロック信号の基本周波数成分に対
応する波長の1/2より短いものであればよい。The present invention is not limited to the above embodiment. In the embodiment, the example applied to the optical transmission has been described, but it goes without saying that the present invention can also be applied to the optical reception. Further, the shape of the package is not necessarily limited to the rectangular parallelepiped, and may be a long shape that is long in the propagation direction of the clock signal. Furthermore, the size of the package is not limited to the embodiment, and the length in the direction orthogonal to the longitudinal direction may be shorter than 1/2 of the wavelength corresponding to the fundamental frequency component of the clock signal.
【0030】また、クロック信号処理回路としての平面
回路はマイクロストリップ線路に限らず、コプラナ線
路,ストリップ(トリプレート)線路或いは接地付コプ
ラナ線路で形成してもよい。その他、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。The plane circuit as the clock signal processing circuit is not limited to the microstrip line, and may be formed by a coplanar line, a strip (triplate) line, or a grounded coplanar line. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、パ
ッケージ内部に光半導体素子と共に、シリアル−パラレ
ル又はパラレル−シリアル変換を行う速度変換器を設け
ているので、パッケージと外部機器との間は低速信号で
接続すればよい。しかも、パッケージの長手方向と直交
する方向の長さをクロック信号の基本周波数成分に対応
する波長の1/2より短くしているので、シールド板や
電波吸収体を設ける必要なしにパッケージ内部での空洞
共振を抑制することができる。従って、シリアル光信号
からパラレル電気信号を、又はパラレル電気信号からシ
リアル光信号を出力する光モジュールを実現することが
でき、かつシールド板や電波吸収体等を必要とすること
なく、簡易な構成でローコストに実現することが可能と
なる。As described above, according to the present invention, the speed converter for performing serial-parallel or parallel-serial conversion is provided inside the package together with the optical semiconductor element, so that the package and the external device are connected. Can be connected with a low speed signal. Moreover, since the length of the package in the direction orthogonal to the longitudinal direction is set to be shorter than 1/2 of the wavelength corresponding to the fundamental frequency component of the clock signal, it is not necessary to provide a shield plate or an electromagnetic wave absorber inside the package. Cavity resonance can be suppressed. Therefore, it is possible to realize an optical module that outputs a parallel electrical signal from a serial optical signal or a serial optical signal from a parallel electrical signal, and does not require a shield plate, a radio wave absorber, or the like, and has a simple configuration. It can be realized at low cost.
【図1】本発明の一実施例に係わる光伝送用モジュール
の概略構成を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an optical transmission module according to an embodiment of the present invention.
【図2】実施例に用いた回路をより具体化して示すブロ
ック図。FIG. 2 is a block diagram showing a more specific circuit used in the embodiment.
【図3】実施例に用いた電源分配器,差動信号発生器及
び位相調整器を平面回路で形成した例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example in which a power supply distributor, a differential signal generator, and a phase adjuster used in the embodiments are formed by a planar circuit.
【図4】従来の光伝送用モジュールの基本構成を示す平
面図。FIG. 4 is a plan view showing the basic configuration of a conventional optical transmission module.
10…パッケージ 11…光ファイバケーブル 12…クロック入力用電気端子 13…信号入出力用又は電源等接続端子 14…台座 15…基板 16…レーザダイオード 17…レーザドライバ 18…多重化回路 20,20′…基板 21…レーザドライバ 22…マルチプレクサ 23,23a…電力分配器 24,24a…差動信号発生器 25,25a…位相調整器 26…レーザダイオード 28…光ファイバ 31〜35…配線 10 ... Package 11 ... Optical fiber cable 12 ... Electrical terminal for clock input 13 ... Connection terminal for signal input / output or power supply 14 ... Pedestal 15 ... Substrate 16 ... Laser diode 17 ... Laser driver 18 ... Multiplexing circuit 20, 20 '... Substrate 21 ... Laser driver 22 ... Multiplexer 23, 23a ... Power distributor 24, 24a ... Differential signal generator 25, 25a ... Phase adjuster 26 ... Laser diode 28 ... Optical fiber 31-35 ... Wiring
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/06 (72)発明者 吉原 邦夫 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 高木 映児 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 羽成 淳 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 志津木 康 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 遠岳 亜矢子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location H04B 10/06 (72) Inventor Kunio Yoshihara 1 Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Stock ceremony Company Toshiba Research and Development Center (72) Inventor Teruko Takagi 1 Komukai Toshiba Town, Saiwai-ku, Kawasaki City, Kanagawa Stock Company Toshiba Research and Development Center (72) Inventor Atsushi Hanari Komukai Toshiba, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Town No. 1 Incorporated company Toshiba Research and Development Center (72) Inventor Yasushi Shizuki No. 1 Komukai Toshiba Town, Kouki-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Incorporated company Toshiba Research and Development Center (72) Inventor Ayako Kawasaki, Kanagawa Prefecture Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Yokohama-shi Incorporated company Toshiba Research and Development Center
Claims (1)
レル電気信号に変換或いはパラレル電気信号をシリアル
電気信号に変換する速度変換器を収容したパッケージ
と、このパッケージに設けられた光ファイバケーブルを
接続するための端子と、パラレル電気信号を入力又は出
力するための端子と、クロック信号を入力するための端
子又はクロック発生回路とを具備し、 前記パッケージはクロック信号が伝搬する方向に長い長
尺形状を有し、該パッケージの長手方向と直交する方向
の長さがクロック信号の基本周波数成分に対応する波長
の1/2より短いことを特徴とする光モジュール。1. A package containing an optical semiconductor element and a speed converter for converting a serial electric signal into a parallel electric signal or converting a parallel electric signal into a serial electric signal, and an optical fiber cable provided in this package are connected. A terminal for inputting or outputting a parallel electric signal, and a terminal for inputting a clock signal or a clock generation circuit, wherein the package has an elongated shape long in the direction in which the clock signal propagates. An optical module, characterized in that the length of the package in the direction orthogonal to the longitudinal direction is shorter than 1/2 of the wavelength corresponding to the fundamental frequency component of the clock signal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02692593A JP3204776B2 (en) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Optical module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02692593A JP3204776B2 (en) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Optical module |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06244504A true JPH06244504A (en) | 1994-09-02 |
JP3204776B2 JP3204776B2 (en) | 2001-09-04 |
Family
ID=12206765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02692593A Expired - Lifetime JP3204776B2 (en) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Optical module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3204776B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006196787A (en) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Optical pulse pattern generator |
JP2008109160A (en) * | 2008-01-07 | 2008-05-08 | Opnext Japan Inc | Optical module and optical transmission device |
US7412120B2 (en) | 2004-05-19 | 2008-08-12 | Opnext Japan, Inc. | Optical module and optical transmission apparatus |
-
1993
- 1993-02-16 JP JP02692593A patent/JP3204776B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7412120B2 (en) | 2004-05-19 | 2008-08-12 | Opnext Japan, Inc. | Optical module and optical transmission apparatus |
JP2006196787A (en) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Optical pulse pattern generator |
JP2008109160A (en) * | 2008-01-07 | 2008-05-08 | Opnext Japan Inc | Optical module and optical transmission device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3204776B2 (en) | 2001-09-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7536066B2 (en) | Semiconductor chip module | |
US20100232806A1 (en) | Optical transmitter device and optical transmitter module | |
CN110380787B (en) | Receiver assembly | |
JPH11231173A (en) | Optical device capable of fast operation | |
US6963123B2 (en) | IC package, optical transmitter, and optical receiver | |
CN112993055A (en) | Optical module | |
JP2020178117A (en) | Optical modulator carrier assembly and optical module | |
CN112993058B (en) | Photoelectric microsystem packaging structure based on hybrid integration process | |
CN111868589B (en) | Laser, packaging structure and packaging subassembly of laser array | |
US20020105395A1 (en) | DC block circuit and communication equipment | |
US6796723B2 (en) | Submount for opto-electronic module and packaging method using the same | |
JP2004093606A (en) | Optical module and optical transmitter | |
KR0181896B1 (en) | Wide-band device of fast optical module | |
JP3204776B2 (en) | Optical module | |
US6642808B2 (en) | High frequency package, wiring board, and high frequency module having a cyclically varying transmission characteristic | |
CN115933070B (en) | Optical module and laser assembly | |
US11722221B2 (en) | Optical module | |
JP2000164970A (en) | Optical element module | |
US20230244045A1 (en) | OPTO-Electronic Integrated Module | |
US20230352905A1 (en) | Optical Module | |
Zheng et al. | Research on Optical interconnect transmitter based on Mach-Zehnder silicon optical chip | |
JPH06237245A (en) | Integrated circuit module | |
JPH03145177A (en) | Semiconductor laser device | |
Hayashi et al. | Reducing electrical crosstalk in laser-diode array modules by using a film-carrier interconnection | |
JP2002198712A (en) | Waveguide conversion board and high frequency module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090629 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090629 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100629 Year of fee payment: 9 |