JPH10224310A - 光通信モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一波長の光信号による双方向通信機能を有
する光通信モジュールを小型且つ簡単な構成で実現す
る。 【解決手段】 光導波路基板１にＹ分岐型光導波路２を
形成するとともにＹ分岐型光導波路２の分岐側導波路２
ａ，２ｂの途中に伝搬光を光導波路基板１の表面側に反
射するミラー４を設け、一方の分岐側導波路２ａとミラ
ー４との交差部に臨ませて受光素子５を設け、他方の分
岐側導波路２ｂとミラー４との交差部に臨ませて発光素
子４を設けた。光導波路基板上に微細且つ高精度に形成
することが可能であるＹ分岐型光導波路を用い、且つ、
受光素子や発光素子を光導波路基板上に表面実装可能と
したことにより、同一波長の光信号による双方向通信機
能などを有する光通信モジュールを小型且つ簡単な構成
で実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光通信モジュー
ルに関し、特にＹ分岐型光導波路を形成した光導波路基
板上に受光素子、発光素子等を表面実装してなる光通信
モジュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光通信モジュールとして、図５に
示す構成の光通信用受光モジュールが知られている（電
子情報通信学会総合大会 Ｃ−２１８ １９９６,
「ファイバ埋込光回路を用いた２波長多重受光モジュー
ル」）。図５に示す光通信用受光モジュールは、基板３
０の表面部の溝中に埋め込んだ光ファイバ３１を光導波
路として用い、光ファイバ３１を斜めに横切る２つのス
リット中にそれぞれミラー３２及びＷＤＭ（Wave-lengt
h Division Multiplex）フィルタ３３を挿入し、これら
ミラー３２及びＷＤＭフィルタ３３上にそれぞれ受光素
子３４、３５を表面実装してなる。ミラー３２は波長
１．３μｍの光を選択的に反射する特性を有し、ＷＤＭ
フィルタ３３は波長１．５５μｍの光を選択的に反射す
る特性を有している。上記のように構成された光通信用
受光モジュールの光ファイバ３１に、波長１．３μｍと
波長１．５５μｍの二つの波長の光信号を含む光が入射
すると、まず、そのうちの波長１．５５μｍの光信号
は、ＷＤＭフィルタ３３によって基板３０の表面側に取
り出され、受光素子３５により受光される。そして、Ｗ
ＤＭフィルタ３３を透過した波長１．３μｍの光信号
は、ミラー３２によって反射されて基板１の表面側に取
り出され、受光素子３４によって受光される。したがっ
て、この光通信用受光モジュールを用いれば、波長１．
３μｍと波長１．５５μｍの二つの波長の光信号を一つ
のモジュールでそれぞれ独立に受光することができる。

【０００３】図６に、上記従来の光通信用受光モジュー
ルを用いた光通信システムの一例を示す。この光通信シ
ステムは、基地局である電話局１１及びＣＡＴＶ放送局
１０と端末局である加入者の電話機３及びＣＡＴＶ受信
器１２とを光ファイバ回線１４を介して相互に接続して
なる。光ファイバ回線１４の両端には、それぞれ二股の
ファイバ融着型光カプラ４１、４２が接続されている。
基地局側のファイバ融着型光カプラ４１の一方の分岐端
はＣＡＴＶ放送局１０に接続され、もう一方の分岐端
は、さらにファイバ融着型光カプラ４３を介して電話局
１１に接続されている。端末局側のファイバ融着型カプ
ラ４２の一方の分岐端には、図５に示した従来の光通信
用受光モジュール４４が接続され、他方の分岐端には電
気信号を光信号に変換する信号変換器４５の光出力部が
接続されている。そして、光通信用受光モジュール４４
の一方の受光素子３５の出力信号はＣＡＴＶ受信器１２
に入力され、他方の受光素子３４の出力信号は加入者の
電話機１３に入力されるようになっている。また、加入
者の電話機１３からの出力信号は、信号変換器４５で光
信号に変換されて基地局側へ送信されるようになってい
る。

【０００４】上記光通信システムでは、ＣＡＴＶ放送局
１０からの波長１．５５μｍの光信号及び電話局１１か
らの波長１．３μｍの光信号は、基地局側のファイバ融
着型光カプラ４１、４３、光ファイバ回線１４、及び端
末局側のファイバ融着型光カプラ４２を通って、光通信
用受光モジュール４４に入射する。そして、ＣＡＴＶ放
送局１０からの波長１．５５μｍの光信号は、光通信用
受光モジュール４４のＷＤＭフィルタ３３により取り出
されて受光素子３５に受光され、その受光信号がＣＡＴ
Ｖ受信器１２に入力される。また、電話局１１からの波
長１．３μｍの光信号は、光通信用受光モジュール４４
のミラー３２によって取り出されて受光素子３４に受光
され、その受光信号が電話機１３に入力される。一方、
電話機１３からの出力信号は、信号変換器４５により波
長１．３μｍの光信号に変換されて、電話局１１へ送信
される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光通信モジュールは、基板３０の溝中に埋め込
んだ光ファイバ３１を光導波路として用いているため、
光ファイバの構造上、分岐部或いは合波部を含む光回路
を構成することは難しい。そのため、光信号を送信する
ための発光素子と受光素子を同一モジュール内に集積化
した同一波長による双方向通信機能を有する光通信用送
受信モジュールを構成することは困難であった。また、
上述した従来の光通信用受光モジュールを用いた光通信
システムは、２本の光ファイバを縦割りにしてその片端
側を融着してなるファイバ融着型光カプラを随所に使用
しているため小型化が困難である。そのため、基地局側
はともかく、端末局側の端末機器に対する小型化の要求
が強く、光通信モジュールの小型化が望まれていた。本
発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的
は、同一波長の光信号による双方向通信機能などを有す
る光通信モジュールを小型且つ簡単な構成で実現するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明に係る光通信モジュールは、
光導波路基板にＹ分岐型光導波路を形成するとともにＹ
分岐型光導波路の途中に伝搬光を光導波路基板の表面側
に反射するミラーを設け、且つ、光導波路基板の表面部
に、前記ミラーからの反射光を受光する受光素子又は前
記ミラーへ向けて光を発する発光素子を設けたことを特
徴としている。請求項１記載の発明に係る光通信モジュ
ールでは、前記Ｙ分岐型光導波路と前記ミラーとの交差
部に臨ませて受光素子を表面実装することにより、Ｙ分
岐型光導波路に入射した伝搬光をミラーで反射させて受
光素子により受光でき、また、発光素子を表面実装する
ことにより、発光素子からの光をミラーで反射させてＹ
分岐型光導波路に入射させることができる。このよう
に、請求項１記載の発明によれば、光導波路基板上に微
細且つ高精度に形成することが可能であるＹ分岐型光導
波路を用い、且つ、受光素子や発光素子を光導波路基板
上に表面実装可能としたことにより、光通信モジュール
を小型且つ簡単な構成で実現できる。また、請求項２記
載の発明は、請求項１記載の発明を前提にして、前記ミ
ラーを前記Ｙ分岐型光導波路の両分岐側導波路の途中に
設け、一方の分岐側導波路の途中に設けられたミラーか
らの反射光の受光位置に前記受光素子を設け、他方の分
岐側導波路の途中に設けられたミラーからの反射光の受
光位置に前記発光素子を設けたことを特徴としている。
請求項２記載の発明によれば、同一波長の光信号によ
る双方向通信機能を有する光通信モジュールを小型且つ
簡単な構成で実現できる。また、請求項３記載の発明
は、請求項１記載の発明を前提にして、前記Ｙ分岐型光
導波路の未分岐側導波路の途中に、前記分岐側導波路に
設けたミラーと反射波長の異なるミラーを設け、そのミ
ラーと合波側導波路との交差部に臨ませて受光素子を設
けたことを特徴としている。請求項３記載の発明によれ
ば、同一波長の光信号による双方向通信機能に加え、さ
らに別の波長の光信号を受信する機能を備えた光通信モ
ジュールを小型且つ簡単な構成で実現できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る光通
信モジュールの第１の実施の形態を示す斜視図である。
図示するように、この光通信モジュールは、光導波路基
板１と、光導波路基板１に形成されたＹ分岐型光導波路
２と、Ｙ分岐型光導波路２の両分岐側導波路２ａ、２ｂ
を横切るようにして形成された溝３と、その溝３に挿入
された反射ミラー４と、一方の分岐側導波路２ａと反射
ミラー４との交差部に臨ませて基板１の表面に実装され
た受光素子５と、他方の分岐側導波路２ｂと反射ミラー
４との交差部に臨ませて基板１の表面に実装された発光
素子６とを有している。上記Ｙ分岐型光導波路２は、半
導体集積回路の製造プロセスと同様の微細加工技術によ
り微細且つ高精度に形成される。上記反射ミラー４は、
Ｙ分岐型光導波路２の各分岐側導波路２ａ、２ｂと基板
１の表面に実装された受光素子５及び発光素子６とを光
結合するように基板１の表面に対して斜めに設けられて
いる。この反射ミラー４は、波長１．３μｍの光を反射
する特性を有している。

【０００８】上記のように構成された第１の実施の形態
の光通信モジュールでは、受信時においては、光導波路
基板１の端面の入出力ポート７に入射した光信号がＹ分
岐型光導波路２で２方向に分岐され、一方の分岐側導波
路２ａに入射した光信号が反射ミラー４で基板１の表面
側に反射されて、受光素子５により受光される。また、
送信時においては、発光素子６から出射された光信号が
反射ミラー４で反射させて他方の分岐側導波路２ｂに入
射し、Ｙ分岐型光導波路２中を伝搬して入出力ポート７
より出射される。上記のように、光導波路基板１上に微
細且つ高精度に形成されるＹ分岐型光導波路２を用い、
且つ、受光素子５及び発光素子６を光導波路基板１上に
表面実装したことにより、同一波長（１．３μｍ）の光
信号による双方向通信機能を有する光通信モジュールを
小型且つ簡単な構成で実現できる。

【０００９】図２は、本発明に係る光通信モジュールの
第２の実施の形態を示す斜視図である。この第２の実施
の形態の光通信モジュールは、図１に示した第１の実施
の形態の光通信モジュールの構成を前提にして、更に、
そのＹ分岐型光導波路２の未分岐側導波路２ｃの途中に
も伝搬光を基板１の表面側に反射する反射ミラー８を設
け、その反射ミラー８と未分岐側導波路２ｃとの交差部
に臨ませて基板１の表面に受光素子９を実装してなる。
上記反射ミラー８は、未分岐側導波路２ｃを横切るよう
にして形成された溝１０に挿入されている。また、この
反射ミラー８は、波長１．５５μｍ帯の光信号のみ反射
し、その他の波長帯域の光信号はそのまま透過する特性
を有している。上記のように構成された第２の実施の形
態の光通信モジュールの入出力ポート７に、波長１．３
μｍと波長１．５５μｍの二つの波長の光信号を含む光
が入射すると、まず、そのうちの波長１．５５μｍの光
信号は、Ｙ分岐型光導波路２の未分岐側導波路２ｃの途
中に設けられた反射ミラー８によって基板１の表面側に
取り出され、受光素子９により受光される。

【００１０】そして、反射ミラー８を透過した波長１．
３μｍの光信号は２方向に分岐され、一方の分岐側導波
路２ａに入射した光信号は反射ミラー４で基板１の表面
側に反射されて、受光素子５により受光される。また、
発光素子６から出射された光信号は反射ミラー４で反射
させて他方の分岐側導波路２ｂに入射し、未分岐側導波
路２ｃの途中に設けられた反射ミラー８を透過して入出
力ポート７より出射される。上記のように、Ｙ分岐型光
導波路２の未分岐側導波路２ｃの途中にも伝搬光を基板
１の表面側に反射する反射ミラー８を設け、その反射ミ
ラー８と未分岐側導波路２ｃとの交差部に臨ませて基板
１の表面に受光素子９を実装したことにより、同一波長
（１．３μｍ）の光信号による双方向通信機能に加え、
さらに別の波長（１．５５μｍ）の光信号を受信する機
能を備えた光通信モジュールを小型且つ簡単な構成で実
現できる。

【００１１】図３に、上記第２の実施の形態の光通信モ
ジュールを用いた光通信システムの一例を示す。この光
通信システムは、基地局であるＣＡＴＶ放送局１０及び
電話局１１と端末局である加入者の電話機１２及びＣＡ
ＴＶ受信器１３とを光ファイバ回線１４を介して相互に
接続してなる。光ファイバ回線１４の基地局側の端部に
は従来と同様に二股のファイバ融着型光カプラ１５が接
続されているが、端末局側の端部には本発明の第２の実
施の形態の光通信モジュール１６が接続されている。基
地局側のファイバ融着型光カプラ１５の一方の分岐端は
ＣＡＴＶ放送局１０に接続され、もう一方の分岐端は、
さらにファイバ融着型光カプラ１７を介して電話局１１
に接続されている。光通信モジュール１６の未分岐側導
波路２ｃ上に設けられた受光素子９の出力信号はＣＡＴ
Ｖ受信器１２に入力され、分岐側導波路２ａ上に設けら
れた受光素子５の出力信号は加入者の電話機１３に入力
されるようになっている。また、加入者の電話機１３か
らの出力信号は、分岐側導波路２ｂ上に設けられた発光
素子６に入力され、波長１．３μｍの光信号に変換され
て分岐側導波路２ｂ中に出力されるようになっている。

【００１２】上記光通信システムでは、ＣＡＴＶ放送局
１０からの波長１．５５μｍの光信号及び電話局１１か
らの波長１．３μｍの光信号は、ファイバ融着型光カプ
ラ１５及び光ファイバ回線１４を通って、光通信モジュ
ール１６に入射する。そして、ＣＡＴＶ放送局１０から
の波長１．５５μｍの光信号は、光通信モジュール１６
の反射ミラー８によって取り出されて受光素子９に受光
され、その受光信号がＣＡＴＶ受信器１２に入力され
る。また、電話局１１からの波長１．３μｍの光信号
は、光通信モジュール１６の反射ミラー４によって取り
出されて受光素子５に受光され、その受光信号が電話機
１３に入力される。一方、電話機１３からの出力信号
は、波長１．３μｍの光信号に変換されて、電話局１１
へ送信される。このように、図３に示す光通信システム
では、図６に示した従来の光通信システムにおける端末
局側のファイバ融着型光カプラ４２、光通信用受光モジ
ュール４４、及び信号変換器４５の機能を一つの光通信
モジュール１６により実現できる。

【００１３】図４は、本発明の他の実施の形態の光通信
モジュールを含む光通信システムの構成例を示したもの
である。同図に示す光通信モジュール１７は、図２に示
した第２の実施の形態の光通信モジュールの未分岐側導
波路２ｃ上の受光素子９を発光素子１８に置換したもの
であり、その発光素子１８にはＣＡＴＶ放送局１０から
の出力信号が入力されるようになっている。また、分岐
側導波路２ｂ上に設けられた発光素子６には電話局１１
からの信号が入力され、分岐側導波路２ａ上に設けられ
た受光素子５の出力信号は電話局に入力されるようにな
っている。上記光通信システムでは、ＣＡＴＶ放送局１
０からの信号は未分岐側導波路２ｃ上に設けられた発光
素子１８で波長１．５５μｍの光信号に変換されて端末
局へ送信される。また、電話局１１からの信号は、分岐
側導波路２ｃ上に設けられた発光素子６で波長１．３μ
ｍの光信号に変換されて端末局へ送信され、端末局の電
話機から送信されてきた波長１．３μｍの光信号は、分
岐側導波路２ａ上に設けられた受光素子５で電気信号に
変換されて電話局１１に入力される。このように、図４
に示す光通信システムでは、図６に示した従来の光通信
システムにおける基地局側のファイバ融着型光カプラ４
１、４３などの機能を一つの光通信モジュール１７によ
り実現できる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下のような優れた効果を発揮できる。請求項１記載の発
明によれば、光導波路基板上に微細且つ高精度に形成す
ることが可能であるＹ分岐型光導波路を用い、且つ、受
光素子や発光素子を光導波路基板上に表面実装可能とし
たことにより、光通信モジュールを小型且つ簡単な構成
で実現できる。また、請求項２記載の発明によれば、同
一波長の光信号による双方向通信機能を有する光通信モ
ジュールを小型且つ簡単な構成で実現できる。また、請
求項３記載の発明によれば、同一波長の光信号による双
方向通信機能に加え、さらに別の波長の光信号を受信す
る機能を備えた光通信モジュールを小型且つ簡単な構成
で実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光通信モジュールの第１の実施の
形態を示す斜視図である。

【図２】本発明に係る光通信モジュールの第２の実施の
形態を示す斜視図である。

【図３】図２に示す光通信モジュールを含む光通信シス
テムの一例を示す構成図である。

【図４】本発明の他の実施の形態の光通信モジュールを
含む光通信システムを示す構成図である。

【図５】従来の光通信モジュールの一例を示す斜視図で
ある。

【図６】従来の光通信モジュールを用いた光通信システ
ムの一例を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 光導波路基板、２ Ｙ分岐型光導波路、２ａ、２ｂ
分岐側導波路、２ｃ未分岐側導波路、３ 溝、４ 反
射ミラー、５ 受光素子、６ 発光素子、７入出力ポー
ト、８ 反射ミラー、９ 受光素子、１１ 電話局、１
２ ＣＡＴＶ受信器、１３ 電話機、１４ 光ファイバ
回線、１５ ファイバ融着型光カプラ、１６ 光通信モ
ジュール、１７ 光通信モジュール

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光導波路基板にＹ分岐型光導波路を形成
   するとともにＹ分岐型光導波路の途中に伝搬光を光導波
   路基板の表面側に反射するミラーを設け、且つ、光導波
   路基板の表面部に、前記ミラーからの反射光を受光する
   受光素子又は前記ミラーへ向けて光を発する発光素子を
   設けたことを特徴とする光通信モジュール。
2. 【請求項２】 前記ミラーを前記Ｙ分岐型光導波路の両
   分岐側導波路の途中に設け、一方の分岐側導波路の途中
   に設けられたミラーからの反射光の受光位置に前記受光
   素子を設け、他方の分岐側導波路の途中に設けられたミ
   ラーからの反射光の受光位置に前記発光素子を設けたこ
   とを特徴とする請求項１記載の光通信モジュール。
3. 【請求項３】 前記Ｙ分岐型光導波路の未分岐側導波路
   の途中に、前記分岐側導波路に設けたミラーと反射波長
   の異なるミラーを設け、そのミラーからの反射光の受光
   位置に受光素子を設けたことを特徴とする請求項２記載
   の光通信モジュール。