JPH11237529A - 光送受信モジュ−ル - Google Patents
光送受信モジュ−ルInfo
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- JPH11237529A JPH11237529A JP10058806A JP5880698A JPH11237529A JP H11237529 A JPH11237529 A JP H11237529A JP 10058806 A JP10058806 A JP 10058806A JP 5880698 A JP5880698 A JP 5880698A JP H11237529 A JPH11237529 A JP H11237529A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4246—Bidirectionally operating package structures
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- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が単純で光ファイバ端を含まず、光コネ
クタと簡単に着脱できる光送受信モジュールを提供する
こと。 【解決手段】 プラットフォームと、プラットフォーム
の中央に直線状に設けられ光を導く光ガイドと、光コネ
クタに嵌合するためプラットフォームに固定される複数
のガイドピンと、光ガイドの途中に設けられ光ガイドを
進行する光の一部を透過し一部を反射するフィルタと、
プラットフォーム上に固定されフィルタによって反射さ
れた光を感受するフォトダイオード（ＰＤ）とよりな
る。ガイドピンを適当な規格の光コネクタに差し込む事
によって光コネクタの光ファイバと、光送受信モジュー
ルの光ガイドが軸心を合わせて対向するようにしてい
る。
クタと簡単に着脱できる光送受信モジュールを提供する
こと。 【解決手段】 プラットフォームと、プラットフォーム
の中央に直線状に設けられ光を導く光ガイドと、光コネ
クタに嵌合するためプラットフォームに固定される複数
のガイドピンと、光ガイドの途中に設けられ光ガイドを
進行する光の一部を透過し一部を反射するフィルタと、
プラットフォーム上に固定されフィルタによって反射さ
れた光を感受するフォトダイオード（ＰＤ）とよりな
る。ガイドピンを適当な規格の光コネクタに差し込む事
によって光コネクタの光ファイバと、光送受信モジュー
ルの光ガイドが軸心を合わせて対向するようにしてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光ファイバに二つ以
上の異なる波長の光信号を一方向あるいは双方向に通
し、基地局と加入者の間で情報を伝送する双方向通信に
おいて、受光素子と発光素子を一体化した光送受信モジ
ュールに関する。特に光コネクタと容易に着脱できるよ
うにした光送受信モジュールを提供する事を目的とす
る。
上の異なる波長の光信号を一方向あるいは双方向に通
し、基地局と加入者の間で情報を伝送する双方向通信に
おいて、受光素子と発光素子を一体化した光送受信モジ
ュールに関する。特に光コネクタと容易に着脱できるよ
うにした光送受信モジュールを提供する事を目的とす
る。
【０００２】［光双方向通信の説明]近年、光ファイバ
の伝送損失が低下し、半導体レーザ（以下ＬＤと略す）
や半導体受光素子（以下ＰＤと略す）の特性が向上して
きた。このため光を用いた様々な情報の伝達が可能にな
ってきた。光を用いる通信であるので光通信という。伝
送されるべき情報の形態としては、電話、ファクシミ
リ、テレビ画像などがある。特に波長が１．３μｍ帯の
光や、１．５５μｍ帯の光などの長波長の光を用いた通
信の試みが盛んに行われている。最近は、１本の光ファ
イバを用いて信号を双方向に送り、同時に信号を送受信
できるシステムが検討されている。信号を双方向に送る
ので双方向通信と呼ぶ。この方式の利点はファイバ１本
ですむことである。
の伝送損失が低下し、半導体レーザ（以下ＬＤと略す）
や半導体受光素子（以下ＰＤと略す）の特性が向上して
きた。このため光を用いた様々な情報の伝達が可能にな
ってきた。光を用いる通信であるので光通信という。伝
送されるべき情報の形態としては、電話、ファクシミ
リ、テレビ画像などがある。特に波長が１．３μｍ帯の
光や、１．５５μｍ帯の光などの長波長の光を用いた通
信の試みが盛んに行われている。最近は、１本の光ファ
イバを用いて信号を双方向に送り、同時に信号を送受信
できるシステムが検討されている。信号を双方向に送る
ので双方向通信と呼ぶ。この方式の利点はファイバ１本
ですむことである。
【０００３】図１はこのような双方向通信のうち、異な
る波長の光を用いる波長多重双方向通信の原理図であ
る。一つの局と複数の加入者が光ファイバによって結合
される。ここで加入者は一つだけ図示しているが実際に
は沢山の加入者が存在する。数多くの分岐点があって局
からの光ファイバは多数の光ファイバに分岐して加入者
の装置に至っている。
る波長の光を用いる波長多重双方向通信の原理図であ
る。一つの局と複数の加入者が光ファイバによって結合
される。ここで加入者は一つだけ図示しているが実際に
は沢山の加入者が存在する。数多くの分岐点があって局
からの光ファイバは多数の光ファイバに分岐して加入者
の装置に至っている。
【０００４】局側は、電話やＴＶの信号をデジタルある
いはアナログ信号として増幅し、この信号によって半導
体レーザＬＤ１を駆動する。この信号は波長λ１の信号
となって光ファイバ１に入る。分波器２によって、中間
の光ファイバ３に導かれる。これが加入者側の分波器４
により光ファイバ５に入り、受光素子ＰＤ２によって受
信される。これによって光電変換され、電気信号Ｐ３と
なる。電気信号Ｐ３は、加入者側の装置によって増幅さ
れ信号処理されて、電話の音声あるいはテレビ画像とし
て再生される。このように基地局から加入者側に向かう
信号を下り信号といい、この方向を下り系と呼ぶ。
いはアナログ信号として増幅し、この信号によって半導
体レーザＬＤ１を駆動する。この信号は波長λ１の信号
となって光ファイバ１に入る。分波器２によって、中間
の光ファイバ３に導かれる。これが加入者側の分波器４
により光ファイバ５に入り、受光素子ＰＤ２によって受
信される。これによって光電変換され、電気信号Ｐ３と
なる。電気信号Ｐ３は、加入者側の装置によって増幅さ
れ信号処理されて、電話の音声あるいはテレビ画像とし
て再生される。このように基地局から加入者側に向かう
信号を下り信号といい、この方向を下り系と呼ぶ。
【０００５】一方加入者側は、電話やファクシミリの信
号を半導体レーザＬＤ２によって波長λ２の光信号に変
換する。λ２の光は、光ファイバ６に入射し、分波器４
によって中間の光ファイバ３に導かれ局側の分波器２を
通って受光素子ＰＤ１に入る。局側の装置は、λ２の光
信号をＰＤ１によって光電変換し、電気信号とする。こ
の電気信号は、交換機や信号処理回路に送り込まれて適
当な処理を受ける。このように局側に信号を送る方向を
上り系と呼ぶ。
号を半導体レーザＬＤ２によって波長λ２の光信号に変
換する。λ２の光は、光ファイバ６に入射し、分波器４
によって中間の光ファイバ３に導かれ局側の分波器２を
通って受光素子ＰＤ１に入る。局側の装置は、λ２の光
信号をＰＤ１によって光電変換し、電気信号とする。こ
の電気信号は、交換機や信号処理回路に送り込まれて適
当な処理を受ける。このように局側に信号を送る方向を
上り系と呼ぶ。
【０００６】以上の説明では、λ１は下り系、λ２は上
り系のみに使われている。しかし実際には同じ波長の光
を、下りと上りの両方に使うことがある。時には二種類
の波長の光のいずれをも上りと下りの伝搬させることも
ある。このような場合、波長による二つの種類の光の分
離が極めて重要な問題になってくる。
り系のみに使われている。しかし実際には同じ波長の光
を、下りと上りの両方に使うことがある。時には二種類
の波長の光のいずれをも上りと下りの伝搬させることも
ある。このような場合、波長による二つの種類の光の分
離が極めて重要な問題になってくる。
【０００７】[光の分波器の説明]このように二つの波長
の光を用い、一本の光ファイバによって双方向通信をす
るためには、局側、加入者側のどちらもが光の波長を識
別し光路を分離する機能が必要である。図１における分
波器２、４がその機能を果たす。分波器は、波長λ１と
波長λ２の光を結合して一本の光ファイバに導入した
り、二つの波長の光から一方の光のみを選んで一本の光
ファイバに取り出したりする作用がある。波長多重双方
向通信を行うには、分波器が極めて重要な役割を果た
す。
の光を用い、一本の光ファイバによって双方向通信をす
るためには、局側、加入者側のどちらもが光の波長を識
別し光路を分離する機能が必要である。図１における分
波器２、４がその機能を果たす。分波器は、波長λ１と
波長λ２の光を結合して一本の光ファイバに導入した
り、二つの波長の光から一方の光のみを選んで一本の光
ファイバに取り出したりする作用がある。波長多重双方
向通信を行うには、分波器が極めて重要な役割を果た
す。
【０００８】現在、いくつかの種類の分波器が提案され
ている。図２〜図３によって説明する。図２の例では、
分波器は光ファイバまたは光導波路によって作られる。
二つの光路８、９が一部分１０で近接しており、ここで
光エネルギーの交換がなされる。近接部１０の間隔Ｄや
距離Ｌによって様々の結合を実現することができる。こ
こで光路８にλ１の光を入射すると、光路１１にλ１の
光が出てくる。光路１２にλ２の光を入れると光路９に
λ２の光が出てくる。
ている。図２〜図３によって説明する。図２の例では、
分波器は光ファイバまたは光導波路によって作られる。
二つの光路８、９が一部分１０で近接しており、ここで
光エネルギーの交換がなされる。近接部１０の間隔Ｄや
距離Ｌによって様々の結合を実現することができる。こ
こで光路８にλ１の光を入射すると、光路１１にλ１の
光が出てくる。光路１２にλ２の光を入れると光路９に
λ２の光が出てくる。
【０００９】図３は、多層膜ミラーを使うものである。
二等辺三角形のガラスブロック１３、１４の斜辺面に誘
電体多層膜ミラーを形成している。誘電体の屈折率と厚
みを適当に組み合わせて、λ１の光は全て透過し、λ２
の光は全て反射するようにしている。誘電体は４５度の
角度で入射した光を透過あるいは反射させる機能を有す
る。この分波器も図１の分波器２、４として利用するこ
とができる。このような分波器は分波・合波器とも呼ば
れる。ＷＤＭ（wavelength division multiplexer）と
もいう。光ファイバやガラスブロックによる分波器はす
でに市販されている。
二等辺三角形のガラスブロック１３、１４の斜辺面に誘
電体多層膜ミラーを形成している。誘電体の屈折率と厚
みを適当に組み合わせて、λ１の光は全て透過し、λ２
の光は全て反射するようにしている。誘電体は４５度の
角度で入射した光を透過あるいは反射させる機能を有す
る。この分波器も図１の分波器２、４として利用するこ
とができる。このような分波器は分波・合波器とも呼ば
れる。ＷＤＭ（wavelength division multiplexer）と
もいう。光ファイバやガラスブロックによる分波器はす
でに市販されている。
【００１０】
【従来の技術】加入者側の光送受信モジュールについて
説明する。図１６において、局から加入者に向けて敷設
された光ファイバ１６の終端が光コネクタ１７によっ
て、屋内の光ファイバ１８に接続される。加入者の屋内
にあるＯＮＵモジュールには、光ファイバＷＤＭ２１が
設けられる。光ファイバ１８と光ファイバ１９がＷＤＭ
の中で波長選択的に結合されている。光ファイバ１８に
光コネクタ２２によって、ＬＤモジュール２５をつな
ぐ。光ファイバ１９には光コネクタ２３を介してＰＤモ
ジュール２７を接続する。
説明する。図１６において、局から加入者に向けて敷設
された光ファイバ１６の終端が光コネクタ１７によっ
て、屋内の光ファイバ１８に接続される。加入者の屋内
にあるＯＮＵモジュールには、光ファイバＷＤＭ２１が
設けられる。光ファイバ１８と光ファイバ１９がＷＤＭ
の中で波長選択的に結合されている。光ファイバ１８に
光コネクタ２２によって、ＬＤモジュール２５をつな
ぐ。光ファイバ１９には光コネクタ２３を介してＰＤモ
ジュール２７を接続する。
【００１１】ＬＤ２５、光ファイバ２４は上り系であ
る。１．３μｍ帯光が加入者側の信号を局へと伝送す
る。光ファイバ２６、ＰＤモジュール２７は下り系であ
る。局からの１．５５μｍ信号を受けてＰＤモジュール
２７によって光電変換する。送信装置であるＬＤ２５は
電話やファクシミリの信号を増幅し、変調する回路や、
電気信号を光信号に変換する半導体レーザなどを含む。
受信装置であるＰＤモジュール２７は、局から送られた
ＴＶ信号、電話などの光信号を光電変換するフォトダイ
オードと増幅回路、復調回路などを含む。波長分波器２
１は、１．５５μｍ帯光と１．３μｍ帯光を分離する作
用がある。この例では、１．３μｍを上り系の信号光
に、１．５５μｍを下り系の信号光として使っている。
る。１．３μｍ帯光が加入者側の信号を局へと伝送す
る。光ファイバ２６、ＰＤモジュール２７は下り系であ
る。局からの１．５５μｍ信号を受けてＰＤモジュール
２７によって光電変換する。送信装置であるＬＤ２５は
電話やファクシミリの信号を増幅し、変調する回路や、
電気信号を光信号に変換する半導体レーザなどを含む。
受信装置であるＰＤモジュール２７は、局から送られた
ＴＶ信号、電話などの光信号を光電変換するフォトダイ
オードと増幅回路、復調回路などを含む。波長分波器２
１は、１．５５μｍ帯光と１．３μｍ帯光を分離する作
用がある。この例では、１．３μｍを上り系の信号光
に、１．５５μｍを下り系の信号光として使っている。
【００１２】本発明は、二つの異なる波長の光信号を用
いて双方向通信する場合における光送受信モジュールの
改良に関する。光送受信モジュールというのは、発光素
子、受光素子、これらの周辺回路などを含めたものであ
る。これらの要素技術についての従来技術を説明する。
いて双方向通信する場合における光送受信モジュールの
改良に関する。光送受信モジュールというのは、発光素
子、受光素子、これらの周辺回路などを含めたものであ
る。これらの要素技術についての従来技術を説明する。
【００１３】［従来例に係る半導体発光素子の説明］図
４によって従来例に係る半導体発光素子２８を説明す
る。これは半導体レーザチップ（ＬＤ）２９と、モニタ
用のフォトダイオードチップ３０を含むモジュールであ
る。半導体レーザチップ２９はヘッダ３２の隆起部（ポ
ール）３１の側面に固定される。チップの面に平行に光
を発生するからである。ヘッダ３２の底面にはフォトダ
イオードチップ３０がレーザチップの背面発光が入射す
る位置に固定される。ヘッダ３２の下面には適数のリー
ドピン３３がある。ヘッダ３２の素子取り付け面は、キ
ャップ３４によって覆われる。
４によって従来例に係る半導体発光素子２８を説明す
る。これは半導体レーザチップ（ＬＤ）２９と、モニタ
用のフォトダイオードチップ３０を含むモジュールであ
る。半導体レーザチップ２９はヘッダ３２の隆起部（ポ
ール）３１の側面に固定される。チップの面に平行に光
を発生するからである。ヘッダ３２の底面にはフォトダ
イオードチップ３０がレーザチップの背面発光が入射す
る位置に固定される。ヘッダ３２の下面には適数のリー
ドピン３３がある。ヘッダ３２の素子取り付け面は、キ
ャップ３４によって覆われる。
【００１４】キャップ３４の中央部には窓３５が開口し
ている。半導体レーザ２９の光はチップから上下方向に
出る。窓３５の直上にはレンズ３７がある。これはレン
ズホルダー３６によって支持される。レンズホルダーの
さらに上にはハウジング３８があって、これの上頂部に
はフェルール３９が固定される。フェルール３９は光フ
ァイバ４０の先端を保持する。フェルールと光ファイバ
の端部は斜め（８度）に研磨してある。戻り光が半導体
レーザに入るのを防止するためである。半導体レーザの
光を光ファイバ４０の他端において監視しながらホルダ
ー３６をヘッダ３２に対して位置決めする。さらにハウ
ジング３８をレンズホルダー３６に対して位置決めす
る。半導体レーザチップ２９、フォトダイオードチップ
３０の各電極はワイヤによってリードピン３３のいずれ
かに接続される。
ている。半導体レーザ２９の光はチップから上下方向に
出る。窓３５の直上にはレンズ３７がある。これはレン
ズホルダー３６によって支持される。レンズホルダーの
さらに上にはハウジング３８があって、これの上頂部に
はフェルール３９が固定される。フェルール３９は光フ
ァイバ４０の先端を保持する。フェルールと光ファイバ
の端部は斜め（８度）に研磨してある。戻り光が半導体
レーザに入るのを防止するためである。半導体レーザの
光を光ファイバ４０の他端において監視しながらホルダ
ー３６をヘッダ３２に対して位置決めする。さらにハウ
ジング３８をレンズホルダー３６に対して位置決めす
る。半導体レーザチップ２９、フォトダイオードチップ
３０の各電極はワイヤによってリードピン３３のいずれ
かに接続される。
【００１５】半導体レーザから出た光はレンズによって
絞られ、光ファイバの端部に入射する。半導体レーザは
信号によって変調されているから、この光は信号を伝送
することになる。半導体レーザの出力は反対側にあるモ
ニタ用のフォトダイオードによってモニタされる。１．
３μｍ〜１．５μｍの発振波長は半導体層の材料によっ
て決まる。
絞られ、光ファイバの端部に入射する。半導体レーザは
信号によって変調されているから、この光は信号を伝送
することになる。半導体レーザの出力は反対側にあるモ
ニタ用のフォトダイオードによってモニタされる。１．
３μｍ〜１．５μｍの発振波長は半導体層の材料によっ
て決まる。
【００１６】［従来例に係る半導体受光モジュールの説
明］図５によって従来の半導体受光モジュールの一例を
説明する。受光素子チップ４１がヘッダ４２の上面にダ
イボンドされる。ヘッダ４２の下面にはリードピン４３
が設けられる。ヘッダ４２の上面はキャップ４４によっ
て覆われる。キャップ４４の中央には光を通すための開
口部４５がある。キャップの外側にはさらに円筒形のホ
ルダー４６が固定される。これはレンズ４７を保持する
ためのものである。
明］図５によって従来の半導体受光モジュールの一例を
説明する。受光素子チップ４１がヘッダ４２の上面にダ
イボンドされる。ヘッダ４２の下面にはリードピン４３
が設けられる。ヘッダ４２の上面はキャップ４４によっ
て覆われる。キャップ４４の中央には光を通すための開
口部４５がある。キャップの外側にはさらに円筒形のホ
ルダー４６が固定される。これはレンズ４７を保持する
ためのものである。
【００１７】レンズホルダー４６のさらに上には円錐形
のハウジング４８が固定される。光ファイバ５０の先端
をフェルール４９によって固定し、フェルール４９がハ
ウジング４８によって保持される。フェルール４９、光
ファイバ５０の先端は斜め研磨してある。
のハウジング４８が固定される。光ファイバ５０の先端
をフェルール４９によって固定し、フェルール４９がハ
ウジング４８によって保持される。フェルール４９、光
ファイバ５０の先端は斜め研磨してある。
【００１８】受光素子の場合も光ファイバに光を通し、
受光素子チップ４１の出力を監視しながら、ホルダー４
６の位置と、ハウジング４８の位置、フェルール４９の
位置を決める。受光素子の半導体層によって、受光可能
な波長が決まる。可視光の場合はＳｉの受光素子を使う
事ができる。しかし本発明では赤外光を用いる送受信モ
ジュールを対象にするからＳｉフォトダイオードは不適
当である。赤外光を感受するためにはよりバンドギャッ
プの狭いＩｎＰを基板とし、ＩｎＧａＡｓやＩｎＧａＡ
ｓＰなどの受光層をもつ化合物半導体の受光素子を用い
る必要がある。
受光素子チップ４１の出力を監視しながら、ホルダー４
６の位置と、ハウジング４８の位置、フェルール４９の
位置を決める。受光素子の半導体層によって、受光可能
な波長が決まる。可視光の場合はＳｉの受光素子を使う
事ができる。しかし本発明では赤外光を用いる送受信モ
ジュールを対象にするからＳｉフォトダイオードは不適
当である。赤外光を感受するためにはよりバンドギャッ
プの狭いＩｎＰを基板とし、ＩｎＧａＡｓやＩｎＧａＡ
ｓＰなどの受光層をもつ化合物半導体の受光素子を用い
る必要がある。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の問題点につ
いて述べる。加入者側は、一般の家庭が最も多い。だか
ら光双方向通信は今普及している電話と同じ数だけの市
場の広がりがある筈である。しかし普通のメタル線によ
る電話と同じぐらい安価にしないと一般家庭は購入しな
いだろう。加入者側機器が安価であるということが普及
の条件である。ところが図３の従来例に係る個別のモジ
ュール（ＬＤモジュール、ＰＤモジュール、ＷＤＭモジ
ュール）の組み合わせでは安価にできない。これら３つ
の個別モジュールの価格の合計が全体のモジュールの価
格ということになり高価なものになる。
いて述べる。加入者側は、一般の家庭が最も多い。だか
ら光双方向通信は今普及している電話と同じ数だけの市
場の広がりがある筈である。しかし普通のメタル線によ
る電話と同じぐらい安価にしないと一般家庭は購入しな
いだろう。加入者側機器が安価であるということが普及
の条件である。ところが図３の従来例に係る個別のモジ
ュール（ＬＤモジュール、ＰＤモジュール、ＷＤＭモジ
ュール）の組み合わせでは安価にできない。これら３つ
の個別モジュールの価格の合計が全体のモジュールの価
格ということになり高価なものになる。
【００２０】このような機器の高価額が光加入者系の進
展を妨げている。さらなる進展のためには機器を低コス
トにしなければならない。そこで少しでも部品点数を減
らし、コンパクトにし、低コストにするという試みがな
される。光送受信モジュールについていくつかの低コス
ト化の為の提案がなされている。
展を妨げている。さらなる進展のためには機器を低コス
トにしなければならない。そこで少しでも部品点数を減
らし、コンパクトにし、低コストにするという試みがな
される。光送受信モジュールについていくつかの低コス
ト化の為の提案がなされている。
【００２１】［Ａ．ビーム空間分離型型モジュール（Ｗ
ＤＭ，ＰＤ，ＬＤ内蔵レセプタクル）］これは小楠正
大、富岡多寿子、大島茂「レセプタクル型双方向波長多
重光モジュール」１９９６年電子情報通信学会エレクト
ロニクスソサイエティ大会Ｃ−２０８、Ｐ２０８によっ
て提案されたものである。図６に概略を示す。直方体の
ハウジング６０の内部に斜め４５度にＷＤＭフィルタ６
１を取り付け、３方の壁にドラムレンズ６２、６３、６
４を固定している。レンズ６２の先にはＰＤ６６をハウ
ジング６０に取り付けている。レンズ６３の先にはＬＤ
６８をハウジング６０に固定している。レンズ６４が外
部の光ファイバ６９との接続端となるレンズである。
ＤＭ，ＰＤ，ＬＤ内蔵レセプタクル）］これは小楠正
大、富岡多寿子、大島茂「レセプタクル型双方向波長多
重光モジュール」１９９６年電子情報通信学会エレクト
ロニクスソサイエティ大会Ｃ−２０８、Ｐ２０８によっ
て提案されたものである。図６に概略を示す。直方体の
ハウジング６０の内部に斜め４５度にＷＤＭフィルタ６
１を取り付け、３方の壁にドラムレンズ６２、６３、６
４を固定している。レンズ６２の先にはＰＤ６６をハウ
ジング６０に取り付けている。レンズ６３の先にはＬＤ
６８をハウジング６０に固定している。レンズ６４が外
部の光ファイバ６９との接続端となるレンズである。
【００２２】実際にはハウジングと、光ファイバを固定
したレセプタクルは着脱自在になっている。光ファイバ
はハウジングに対して抜き差しできる。だから外部につ
ながる光ファイバ６９はハウジング６０に着脱可能に固
定される。外部からの光ファイバ６９がレンズ６４、Ｗ
ＤＭ６１によってＰＤ６６とＬＤ６８に結合される。光
ファイバから出た光はレセプタクル内で空間を伝搬し広
がるからレンズ６４、６２、６３によって集光しパワー
が広がるのを防いでいる。ＬＤは１．３μｍ光を発す
る。これはＷＤＭ６１を斜めに透過してレンズ６４を経
て光ファイバ６９に入り送信光となる。
したレセプタクルは着脱自在になっている。光ファイバ
はハウジングに対して抜き差しできる。だから外部につ
ながる光ファイバ６９はハウジング６０に着脱可能に固
定される。外部からの光ファイバ６９がレンズ６４、Ｗ
ＤＭ６１によってＰＤ６６とＬＤ６８に結合される。光
ファイバから出た光はレセプタクル内で空間を伝搬し広
がるからレンズ６４、６２、６３によって集光しパワー
が広がるのを防いでいる。ＬＤは１．３μｍ光を発す
る。これはＷＤＭ６１を斜めに透過してレンズ６４を経
て光ファイバ６９に入り送信光となる。
【００２３】光ファイバ６９を伝搬して来た受信光は
１．５５μｍ光でありＷＤＭ６１で反射されてレンズ６
２を経てＰＤ６６に入射する。ＷＤＭフィルタ６１が波
長選択性を持っている。 図３のものよりもかなりコン
パクトになっているがＬＤ、ＰＤは独立の素子を使って
おり、３つの集光レンズを必要とししかもＷＤＭ６１を
必須としている。軸合わせは難しく寸法は小さくなった
がコスト的には図３のものと殆ど変わらない。
１．５５μｍ光でありＷＤＭ６１で反射されてレンズ６
２を経てＰＤ６６に入射する。ＷＤＭフィルタ６１が波
長選択性を持っている。 図３のものよりもかなりコン
パクトになっているがＬＤ、ＰＤは独立の素子を使って
おり、３つの集光レンズを必要とししかもＷＤＭ６１を
必須としている。軸合わせは難しく寸法は小さくなった
がコスト的には図３のものと殆ど変わらない。
【００２４】［Ｂ．Ｙ分岐光導波路型モジュール（図
７）］Naoto Uchida, Yasufumi Yamada, Yoshinori Hib
ino, Yasuhiro Suzuki & Noboru Ishihara, "Low-cost
Hybrid WDM Module Consisting of a Spot-size Conver
ter Integrated Laser Diode and a Waveguide Photodi
ode on a PLC Platform for Access Network Systems",
IEICE TRANS. ELECTRON., VOL.E80-C, NO.1 ,p88, JAN
UARY 1997 によって提案されたものである。図７によっ
てこれを説明する。絶縁性Ｓｉ基板７０の上に石英系の
透明な光導波路部７１を設けている。光導波路部７１の
一隅は切りかかれた段部７２となっている。不純物をド
ープすることによって、光導波路部分７１に細いＹ分岐
した導波路７３、７４、７６、７７、７８を形成してい
る。
７）］Naoto Uchida, Yasufumi Yamada, Yoshinori Hib
ino, Yasuhiro Suzuki & Noboru Ishihara, "Low-cost
Hybrid WDM Module Consisting of a Spot-size Conver
ter Integrated Laser Diode and a Waveguide Photodi
ode on a PLC Platform for Access Network Systems",
IEICE TRANS. ELECTRON., VOL.E80-C, NO.1 ,p88, JAN
UARY 1997 によって提案されたものである。図７によっ
てこれを説明する。絶縁性Ｓｉ基板７０の上に石英系の
透明な光導波路部７１を設けている。光導波路部７１の
一隅は切りかかれた段部７２となっている。不純物をド
ープすることによって、光導波路部分７１に細いＹ分岐
した導波路７３、７４、７６、７７、７８を形成してい
る。
【００２５】このモジュールには二つのＹ分岐がある。
初めのＹ分岐の交差点にＷＤＭフィルタ７５が埋め込ん
である。ＷＤＭ７５は１．５５μｍを反射し、１．３μ
ｍを透過する波長選択作用がある。段部７２には電極パ
ターン７９、８０、８１、８２が蒸着してある。底部に
電極をもつＬＥＤまたはＬＤ８３が段部７２の電極パタ
ーン７９、８０にボンドしてある。これは１．３μｍを
発光する端面発光型のＬＥＤ又はＬＤ８３である。端面
の発光点８５から光が出る。
初めのＹ分岐の交差点にＷＤＭフィルタ７５が埋め込ん
である。ＷＤＭ７５は１．５５μｍを反射し、１．３μ
ｍを透過する波長選択作用がある。段部７２には電極パ
ターン７９、８０、８１、８２が蒸着してある。底部に
電極をもつＬＥＤまたはＬＤ８３が段部７２の電極パタ
ーン７９、８０にボンドしてある。これは１．３μｍを
発光する端面発光型のＬＥＤ又はＬＤ８３である。端面
の発光点８５から光が出る。
【００２６】より後方の電極パターン８１、８２には
１．３μｍを感受するための端面感受型のＰＤ８４がボ
ンドしてある。光ファイバを伝搬してくる光８８は、
１．３μｍと１．５５μｍを含む。これが導波路７４に
入りＷＤＭフィルタ７５に至る。ＷＤＭ７５によって
１．５５μｍは反射され光導波路７３から光８７となっ
て別に光ファイバを通って戻って行く。１．３μｍはさ
らに進行してＹ分岐の導波路７７、７８の両方に入る。
ＬＥＤ８３に至るものは無駄な光である。ＰＤ８４に入
ったものは受信光として検出される。ＬＥＤ８３は送信
光を発する。これは１．３μｍの光であるが導波路７
８、ＷＤＭ７５、導波路７４を通過し、出力光になる。
１．３μｍを感受するための端面感受型のＰＤ８４がボ
ンドしてある。光ファイバを伝搬してくる光８８は、
１．３μｍと１．５５μｍを含む。これが導波路７４に
入りＷＤＭフィルタ７５に至る。ＷＤＭ７５によって
１．５５μｍは反射され光導波路７３から光８７となっ
て別に光ファイバを通って戻って行く。１．３μｍはさ
らに進行してＹ分岐の導波路７７、７８の両方に入る。
ＬＥＤ８３に至るものは無駄な光である。ＰＤ８４に入
ったものは受信光として検出される。ＬＥＤ８３は送信
光を発する。これは１．３μｍの光であるが導波路７
８、ＷＤＭ７５、導波路７４を通過し、出力光になる。
【００２７】個々においてＷＤＭは１．５５μｍを排除
するためにのみ設けられている。なんといってもこの提
案の最大の困難は、平面Ｙ分岐導波路の製造が難しいと
いうことである。直線導波路を作るのは簡単であるが、
石英導波路部分に彎曲したＹ分岐導波路を作るのは容易
でない。導波路７３、７４に直接に光ファイバ端を接合
するということも困難な作業である。結局これとて光送
受信モジュールを安価に作るという訳にはいかない。
するためにのみ設けられている。なんといってもこの提
案の最大の困難は、平面Ｙ分岐導波路の製造が難しいと
いうことである。直線導波路を作るのは簡単であるが、
石英導波路部分に彎曲したＹ分岐導波路を作るのは容易
でない。導波路７３、７４に直接に光ファイバ端を接合
するということも困難な作業である。結局これとて光送
受信モジュールを安価に作るという訳にはいかない。
【００２８】［Ｃ．上方反射ＷＤＭ型モジュール；図
８］宇野智昭、西川透、光田昌弘、東門元二、松井康
「表面実装型ＬＤ／ＰＤ集積化モジュール」１９９７年
電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会、
Ｃ−３−８９ｐ１９８（１９９７）に提案されたもので
ある。ＬＤとＰＤを同一基板上に実装することによって
量産化、小型化を狙ったものである。図８によってこれ
を説明する。Ｓｉ基板９０を直線状に切り欠いてＶ溝９
１を形成する。Ｖ溝９１に光ファイバ９２を挿入固定す
る。光ファイバの光路の途中で斜めに深い斜め溝９３を
切り込む。光ファイバ９２の一部も切れてしまう。光フ
ァイバ９２と切り離された光ファイバ切断片９４ができ
る。斜め溝９３にＷＤＭフィルタ９５を差し込んで固定
する。ＷＤＭ９５の上方にＶ溝を跨ぐようにしてＰＤ９
６を取り付ける。一方Ｓｉ基板９０の後方には段部９７
を切り欠いておき、ここにＬＤチップ９８を固定する。
ＬＤ９８は１．３μｍ送信光９９を発する。これが光フ
ァイバ９２、ＷＤＭ９５を通り外部へと伝搬して出て行
く。外部からの１．５５μｍ受信光１００はＷＤＭ９５
で反射されＰＤ９６によって受信される。これは光路を
上向きに分岐させている。
８］宇野智昭、西川透、光田昌弘、東門元二、松井康
「表面実装型ＬＤ／ＰＤ集積化モジュール」１９９７年
電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会、
Ｃ−３−８９ｐ１９８（１９９７）に提案されたもので
ある。ＬＤとＰＤを同一基板上に実装することによって
量産化、小型化を狙ったものである。図８によってこれ
を説明する。Ｓｉ基板９０を直線状に切り欠いてＶ溝９
１を形成する。Ｖ溝９１に光ファイバ９２を挿入固定す
る。光ファイバの光路の途中で斜めに深い斜め溝９３を
切り込む。光ファイバ９２の一部も切れてしまう。光フ
ァイバ９２と切り離された光ファイバ切断片９４ができ
る。斜め溝９３にＷＤＭフィルタ９５を差し込んで固定
する。ＷＤＭ９５の上方にＶ溝を跨ぐようにしてＰＤ９
６を取り付ける。一方Ｓｉ基板９０の後方には段部９７
を切り欠いておき、ここにＬＤチップ９８を固定する。
ＬＤ９８は１．３μｍ送信光９９を発する。これが光フ
ァイバ９２、ＷＤＭ９５を通り外部へと伝搬して出て行
く。外部からの１．５５μｍ受信光１００はＷＤＭ９５
で反射されＰＤ９６によって受信される。これは光路を
上向きに分岐させている。
【００２９】構造は簡単であるように見える。しかし光
ファイバを定位置に埋め込み固定し、ＬＤと調芯結合
し、しかもＰＤと位置合わせして感度を十分に取るのは
難しい。シングルモードファイバはコア径は１０μｍ、
クラッド径は１２５μｍであるからＷＤＭフィルタを挿
入するために太いクラッドまで切り取る必要がある。結
局２本のファイバが、１２５μｍ＋ＷＤＭの分だけ離れ
たのと同じ状態になる。この広いギャップのために光フ
ァイバ９４、９２間での損失がふえる。ＬＤ９８からの
光がギャップで洩れて光ファイバ９２に十分に入らず、
損失が増える。
ファイバを定位置に埋め込み固定し、ＬＤと調芯結合
し、しかもＰＤと位置合わせして感度を十分に取るのは
難しい。シングルモードファイバはコア径は１０μｍ、
クラッド径は１２５μｍであるからＷＤＭフィルタを挿
入するために太いクラッドまで切り取る必要がある。結
局２本のファイバが、１２５μｍ＋ＷＤＭの分だけ離れ
たのと同じ状態になる。この広いギャップのために光フ
ァイバ９４、９２間での損失がふえる。ＬＤ９８からの
光がギャップで洩れて光ファイバ９２に十分に入らず、
損失が増える。
【００３０】
【課題を解決するための手段】本発明の光送受信モジュ
ールは、プラットフォームと、プラットフォームの中央
に直線状に設けられ光を導く光ガイドと、光コネクタに
嵌合するためプラットフォームに固定される複数のガイ
ドピンと、光ガイドの途中に設けられ光ガイドを進行す
る光の一部を透過し一部を反射するフィルタと、プラッ
トフォーム上に固定されフィルタによって反射された光
を感受するフォトダイオード（ＰＤ）と、光ガイドの延
長上に設けられる送信光を発する発光素子（ＬＤ、ＬＥ
Ｄ）とよりなる。ガイドピンを適当な規格の光コネクタ
に差し込む事によって光コネクタの光ファイバと、光送
受信モジュールの光ガイドが軸心を合わせて対向するよ
うにしている。光コネクタの光ファイバを伝搬してきた
受信光は光ガイドからフィルタによって反射されＰＤで
検出され、ＬＤ、ＬＥＤで発生した送信光はフィルタを
透過し光コネクタの光ファイバに入射する。
ールは、プラットフォームと、プラットフォームの中央
に直線状に設けられ光を導く光ガイドと、光コネクタに
嵌合するためプラットフォームに固定される複数のガイ
ドピンと、光ガイドの途中に設けられ光ガイドを進行す
る光の一部を透過し一部を反射するフィルタと、プラッ
トフォーム上に固定されフィルタによって反射された光
を感受するフォトダイオード（ＰＤ）と、光ガイドの延
長上に設けられる送信光を発する発光素子（ＬＤ、ＬＥ
Ｄ）とよりなる。ガイドピンを適当な規格の光コネクタ
に差し込む事によって光コネクタの光ファイバと、光送
受信モジュールの光ガイドが軸心を合わせて対向するよ
うにしている。光コネクタの光ファイバを伝搬してきた
受信光は光ガイドからフィルタによって反射されＰＤで
検出され、ＬＤ、ＬＥＤで発生した送信光はフィルタを
透過し光コネクタの光ファイバに入射する。
【００３１】光ガイドは、透明な材料の中に一部不純物
をドープして屈折率を上げることによって形成される直
線の導波路である。材料の一部に形成されるものであっ
て光ファイバを貼り付けるのではない。無機ガラス質の
透明材料を使う事ができる。透明のプラスチック材料で
あってもよい。もっとも良いのは石英である。
をドープして屈折率を上げることによって形成される直
線の導波路である。材料の一部に形成されるものであっ
て光ファイバを貼り付けるのではない。無機ガラス質の
透明材料を使う事ができる。透明のプラスチック材料で
あってもよい。もっとも良いのは石英である。
【００３２】本発明の光送受信モジュールは単一波長
（λ）を送受信に使う場合にも使える。その場合、光ガ
イドの途中に設けるフィルタはその波長の光を一定比率
で透過し反射できるものである。一波長の他に二つの異
なる波長の光（λ１、λ２）を送信と受信に分けて利用
する場合にも本発明を適用できる。その場合光ガイドの
途中に設けるフィルタは、一方の波長λ１の光をほぼ１
００％反射し、他方の波長λ２をほぼ１００％の比率で
透過するものとする。つまりこの場合はＷＤＭフィルタ
である。
（λ）を送受信に使う場合にも使える。その場合、光ガ
イドの途中に設けるフィルタはその波長の光を一定比率
で透過し反射できるものである。一波長の他に二つの異
なる波長の光（λ１、λ２）を送信と受信に分けて利用
する場合にも本発明を適用できる。その場合光ガイドの
途中に設けるフィルタは、一方の波長λ１の光をほぼ１
００％反射し、他方の波長λ２をほぼ１００％の比率で
透過するものとする。つまりこの場合はＷＤＭフィルタ
である。
【００３３】フィルタは一定波長の光に対して反射透過
の比率が決められるので屈折率の異なる誘電体の多層膜
によって作製することができる。例えばガラス基板の上
に適当な屈折率厚みの誘電体の多層膜を積層したものを
フィルタとすることができる。あるいは、透明な高分子
材料の上に誘電体多層膜を積層したものであっても良
い。
の比率が決められるので屈折率の異なる誘電体の多層膜
によって作製することができる。例えばガラス基板の上
に適当な屈折率厚みの誘電体の多層膜を積層したものを
フィルタとすることができる。あるいは、透明な高分子
材料の上に誘電体多層膜を積層したものであっても良
い。
【００３４】受光素子としてＩｎＰ基板、ＩｎＧａＡｓ
受光層或いはＩｎＧａＡｓＰ受光層のものを使用する事
ができる。その場合、信号光は１．３μｍ、１．５５μ
ｍ等近赤外光を用いる事ができる。それに対応して半導
体レーザはＩｎＧａＡｓＰ系のものを用いる。
受光層或いはＩｎＧａＡｓＰ受光層のものを使用する事
ができる。その場合、信号光は１．３μｍ、１．５５μ
ｍ等近赤外光を用いる事ができる。それに対応して半導
体レーザはＩｎＧａＡｓＰ系のものを用いる。
【００３５】或いは受光素子として、Ｓｉ−ＰＤを使う
こともできる。その場合は０．７〜０．８μｍの可視光
を用いることができる。半導体レーザとしてはＧａＡｌ
Ａｓ系のものを使うことができる。表面入射型のＰＤを
勿論使う事もできる。裏面入射型のＰＤを使う事もでき
る。またＰＤの近傍に増幅器を設置し光電流を増幅して
からモジュールの外部に取り出すようにすると良い。こ
うすると微弱な光信号を受信でき外部ノイズの影響を受
けにくい。
こともできる。その場合は０．７〜０．８μｍの可視光
を用いることができる。半導体レーザとしてはＧａＡｌ
Ａｓ系のものを使うことができる。表面入射型のＰＤを
勿論使う事もできる。裏面入射型のＰＤを使う事もでき
る。またＰＤの近傍に増幅器を設置し光電流を増幅して
からモジュールの外部に取り出すようにすると良い。こ
うすると微弱な光信号を受信でき外部ノイズの影響を受
けにくい。
【００３６】ガイドピンの直径、長さ、間隔などは光コ
ネクタと嵌合できるように決める。例えばＭＴコネク
タ、ミニＭＴコネクタと嵌合できるようにガイドピンの
直径、長さ、間隔などを決める。
ネクタと嵌合できるように決める。例えばＭＴコネク
タ、ミニＭＴコネクタと嵌合できるようにガイドピンの
直径、長さ、間隔などを決める。
【００３７】
【発明の実施の形態】図９によって本発明の一例にかか
る光送受信モジュールを説明する。プラットフォームと
してここではフォトリソグラフィ技術などが成熟してい
るＳｉ基板を使う。もちろんＳｉ基板の他に、セラミッ
ク板や高分子板、さらに金属板を用いることもできる。
Ｓｉプラットフォーム１１０には長手方向（ｘ方向）に
光ガイド１１４、１１５が形成されている。これはＳｉ
Ｏ2 の一部に屈折率の高い部分を作る事によって形成す
る。
る光送受信モジュールを説明する。プラットフォームと
してここではフォトリソグラフィ技術などが成熟してい
るＳｉ基板を使う。もちろんＳｉ基板の他に、セラミッ
ク板や高分子板、さらに金属板を用いることもできる。
Ｓｉプラットフォーム１１０には長手方向（ｘ方向）に
光ガイド１１４、１１５が形成されている。これはＳｉ
Ｏ2 の一部に屈折率の高い部分を作る事によって形成す
る。
【００３８】図１０に光ガイドの断面図を示す。Ｓｉ基
板１１０の上面を一部酸化或いはスパッタリングによっ
てＳｉ基板の上にＳｉＯ2 バッファ層１１１を形成す
る。その上にスパッタリング或いはＣＶＤ法によりＧｅ
を添加した高屈折率ＳｉＯ2 層を堆積させる。マスクを
使って高屈折率部分の中央部のみを残す。さらに低屈折
率のＳｉＯ2 クラッド層１１３によってこれを覆う。こ
のようにして光ガイド１１４、１１５が直線状に作製さ
れる。光ガイドは周囲より高屈折率であるから光を導く
作用、導波作用がある。
板１１０の上面を一部酸化或いはスパッタリングによっ
てＳｉ基板の上にＳｉＯ2 バッファ層１１１を形成す
る。その上にスパッタリング或いはＣＶＤ法によりＧｅ
を添加した高屈折率ＳｉＯ2 層を堆積させる。マスクを
使って高屈折率部分の中央部のみを残す。さらに低屈折
率のＳｉＯ2 クラッド層１１３によってこれを覆う。こ
のようにして光ガイド１１４、１１５が直線状に作製さ
れる。光ガイドは周囲より高屈折率であるから光を導く
作用、導波作用がある。
【００３９】光ガイド１１４、１１５の中点の近くにお
いてこれと直交する（ｙ方向）横溝１１６、１１７を切
り欠く。これも光を導くものである。単に横溝としても
良い。その場合は光は空間を伝搬するので多少広がる。
光路が短いのでそれでもさしつかえない。これもＧｅド
ープの導波路型の光ガイドとしても良い。導波路とすれ
ば光の広がりを抑制できる。
いてこれと直交する（ｙ方向）横溝１１６、１１７を切
り欠く。これも光を導くものである。単に横溝としても
良い。その場合は光は空間を伝搬するので多少広がる。
光路が短いのでそれでもさしつかえない。これもＧｅド
ープの導波路型の光ガイドとしても良い。導波路とすれ
ば光の広がりを抑制できる。
【００４０】長手方向（ｘ方向）に２本のＶ溝１１８、
１１９をエッチング法によって設ける。Ｖ溝の上にガイ
ドピン１２０、１２１を固定する。ガイドピンは金属
棒、プラスチック棒、或いはセラミック棒などである。
固定には接着剤を用いることができる。ガイドピンの本
数、長さ、直径、間隔などはこのモジュールを着脱する
べき対象である光コネクタの穴に合わせて決定する。穴
が３つ、或いは４つの光コネクタが相手方であれば、ガ
イドピンも３つ或いは４つにする。
１１９をエッチング法によって設ける。Ｖ溝の上にガイ
ドピン１２０、１２１を固定する。ガイドピンは金属
棒、プラスチック棒、或いはセラミック棒などである。
固定には接着剤を用いることができる。ガイドピンの本
数、長さ、直径、間隔などはこのモジュールを着脱する
べき対象である光コネクタの穴に合わせて決定する。穴
が３つ、或いは４つの光コネクタが相手方であれば、ガ
イドピンも３つ或いは４つにする。
【００４１】ガイドピン１２０、１２１と、光ガイド１
１４の相対距離が重要である。光コネクタの穴にガイド
ピンを差し込んだ時に、光コネクタの光ファイバと、光
ガイド１１４が正確に対向するようにしなければならな
い。ガイドピンと光ガイドは平行である事が望ましい。
しかしガイドピンと光ガイドは平行でなくても良い。端
面において、光コネクタの光ファイバと光ガイドが合致
すれば良いのである。
１４の相対距離が重要である。光コネクタの穴にガイド
ピンを差し込んだ時に、光コネクタの光ファイバと、光
ガイド１１４が正確に対向するようにしなければならな
い。ガイドピンと光ガイドは平行である事が望ましい。
しかしガイドピンと光ガイドは平行でなくても良い。端
面において、光コネクタの光ファイバと光ガイドが合致
すれば良いのである。
【００４２】Ｖ溝１１８、１１９の終端部は傾斜面１２
２、１２３となっており、これより後ろは、より高く平
坦な後平面１２４となっている。後平面１２４には横方
向（ｙ方向）に伸びる複数の電極１２５〜１３１が印刷
される。これらの電極は送信光を発する半導体レーザ
（ＬＤ）１３２と、モニタ用のフォトダイオード（Ｐ
Ｄ）と外部回路を接続するために必要である。光ガイド
１１５の延長上で後平面１２４の前端にはＬＤ１３２が
固定される。ＬＤ１３２から出射した光が光ガイド１１
５に入る位置に設定する。ＬＤ１３２の底部の電極は電
極１２５にボンディングされ、上部の電極はワイヤによ
って電極１２６に接続される。電極１２５、１２６によ
ってＬＤ駆動電流が供給される。
２、１２３となっており、これより後ろは、より高く平
坦な後平面１２４となっている。後平面１２４には横方
向（ｙ方向）に伸びる複数の電極１２５〜１３１が印刷
される。これらの電極は送信光を発する半導体レーザ
（ＬＤ）１３２と、モニタ用のフォトダイオード（Ｐ
Ｄ）と外部回路を接続するために必要である。光ガイド
１１５の延長上で後平面１２４の前端にはＬＤ１３２が
固定される。ＬＤ１３２から出射した光が光ガイド１１
５に入る位置に設定する。ＬＤ１３２の底部の電極は電
極１２５にボンディングされ、上部の電極はワイヤによ
って電極１２６に接続される。電極１２５、１２６によ
ってＬＤ駆動電流が供給される。
【００４３】ＬＤ１３２の背後にはモニタ用のＰＤ１３
３が固定される。これはＬＤ１３２の出力を監視するた
めのものであり受信用のＰＤではない。ＰＤ１３３の底
部電極は電極パターン１２８に半田付けしてある。ＰＤ
１３３の上部電極はワイヤで電極パターン１２７に接続
してある。ＬＤ１３２とＰＤ１３３とは高さが違うので
例えば図１２のような工夫をする。
３が固定される。これはＬＤ１３２の出力を監視するた
めのものであり受信用のＰＤではない。ＰＤ１３３の底
部電極は電極パターン１２８に半田付けしてある。ＰＤ
１３３の上部電極はワイヤで電極パターン１２７に接続
してある。ＬＤ１３２とＰＤ１３３とは高さが違うので
例えば図１２のような工夫をする。
【００４４】図１２において、ＬＤ１３２は発光部の方
を下にしてプラットフォームに固定してある。ＬＤ１３
２の前方光１４６は光ガイド１１５の後尾に入射する。
ＬＤ１３２の後方光１４７、１４８はモニタＰＤ１３３
の側面に一部が当たるが、側面では感受できない。そこ
でＬＤ１３２とＰＤ１３３の間には窪み１５３を穿って
おく。さらにＰＤ１３３は裏面入射型とする。後方光１
４８は傾斜面１５４に当たり反射されてＰＤ１３３に裏
面から入射する。これがＰＤによって検出される。これ
はレーザ１３２のパワー変動を監視するだけで信号を受
信するのではない。
を下にしてプラットフォームに固定してある。ＬＤ１３
２の前方光１４６は光ガイド１１５の後尾に入射する。
ＬＤ１３２の後方光１４７、１４８はモニタＰＤ１３３
の側面に一部が当たるが、側面では感受できない。そこ
でＬＤ１３２とＰＤ１３３の間には窪み１５３を穿って
おく。さらにＰＤ１３３は裏面入射型とする。後方光１
４８は傾斜面１５４に当たり反射されてＰＤ１３３に裏
面から入射する。これがＰＤによって検出される。これ
はレーザ１３２のパワー変動を監視するだけで信号を受
信するのではない。
【００４５】さて前方のＳｉＯ2 クラッド層１１３に
は、先述の光ガイド１１４、１１５と横溝１１６、１１
７の交点Ｑを通って、光ガイドと横溝の二等分線の方向
に斜め溝１３４が刻んである。光ガイドと横溝のなす角
度がΦであると、Φ／２の角度をなすように斜め溝１３
４の方向を決める。Φ＝９０度でなくても良い。しかし
Φ＝９０度が作りやすいので以後Φ＝９０度の例につい
て述べる。その場合斜め溝１３４が光ガイド１１４、１
１５となす角度は４５度である。
は、先述の光ガイド１１４、１１５と横溝１１６、１１
７の交点Ｑを通って、光ガイドと横溝の二等分線の方向
に斜め溝１３４が刻んである。光ガイドと横溝のなす角
度がΦであると、Φ／２の角度をなすように斜め溝１３
４の方向を決める。Φ＝９０度でなくても良い。しかし
Φ＝９０度が作りやすいので以後Φ＝９０度の例につい
て述べる。その場合斜め溝１３４が光ガイド１１４、１
１５となす角度は４５度である。
【００４６】Ｑ点において斜め溝１３４にフィルタ１３
６が差し込んである。フィルタは誘電体多層膜よりなる
ものである。基板は透明のガラス或いは高分子材料であ
る。基板の上に２種類の適当な屈折率と厚みの誘電体膜
を交互に積層することによって反射透過の選択性、ある
いは波長選択性を与えるようにしている。
６が差し込んである。フィルタは誘電体多層膜よりなる
ものである。基板は透明のガラス或いは高分子材料であ
る。基板の上に２種類の適当な屈折率と厚みの誘電体膜
を交互に積層することによって反射透過の選択性、ある
いは波長選択性を与えるようにしている。
【００４７】送信光も受信光も同じ波長（λ）の光を使
う場合は、異なる時刻に（交互に）送信、受信を繰り返
すことになる。これをピンポン伝送と呼ぶ。例えば１．
３μｍを送信し、１．３μｍを受信するようになる。そ
の場合はフィルタ１３６はその波長の光をある一定比率
で透過し反射するようにする。例えば４５度入射の光
を、透過：反射＝１：１というように分離する作用をフ
ィルタ１３６に与える。
う場合は、異なる時刻に（交互に）送信、受信を繰り返
すことになる。これをピンポン伝送と呼ぶ。例えば１．
３μｍを送信し、１．３μｍを受信するようになる。そ
の場合はフィルタ１３６はその波長の光をある一定比率
で透過し反射するようにする。例えば４５度入射の光
を、透過：反射＝１：１というように分離する作用をフ
ィルタ１３６に与える。
【００４８】送信光と受信光の波長が異なる場合は同時
双方向通信が可能である。送信光がλ２、受信光がλ１
であるとする。その場合は、フィルタ１３６は、４５度
入射で送信光λ２はほぼ１００％透過し、受信光λ１は
ほぼ１００％反射するものとする。このような波長選択
性を有するフィルタを用いることになる。つまりそのと
きはＷＤＭフィルタとなる。横溝１１７の上にはＰＤ１
３７を固定する。これは受信用のＰＤである。先ほどの
モニタＰＤ１３３と区別しなければならない。
双方向通信が可能である。送信光がλ２、受信光がλ１
であるとする。その場合は、フィルタ１３６は、４５度
入射で送信光λ２はほぼ１００％透過し、受信光λ１は
ほぼ１００％反射するものとする。このような波長選択
性を有するフィルタを用いることになる。つまりそのと
きはＷＤＭフィルタとなる。横溝１１７の上にはＰＤ１
３７を固定する。これは受信用のＰＤである。先ほどの
モニタＰＤ１３３と区別しなければならない。
【００４９】光ガイド１１４の先端が光出入点１３５と
なる。基地局からの信号は光出入点１３５から光ガイド
１１４に入る。これがフィルタ１３６によって反射され
て横溝１１７を進みＰＤ１３７に入って検出される。こ
の場合もＰＤと光路の高さが違うので図１１のような工
夫をする。これはｙｚ面の断面図である。光ガイド１１
４からフィルタ１３６で反射された受信光は空間である
横溝１１７をすすみ傾斜面１４３に当たって上方に反射
され裏面入射型ＰＤ１３７に裏面から入る。このＰＤ１
３７は上方に受光部１４１、上頂面にｐ電極１４２があ
る。底面にリング状のｎ電極１４０があり、プラットフ
ォームの上面１４４にボンディングされる。
なる。基地局からの信号は光出入点１３５から光ガイド
１１４に入る。これがフィルタ１３６によって反射され
て横溝１１７を進みＰＤ１３７に入って検出される。こ
の場合もＰＤと光路の高さが違うので図１１のような工
夫をする。これはｙｚ面の断面図である。光ガイド１１
４からフィルタ１３６で反射された受信光は空間である
横溝１１７をすすみ傾斜面１４３に当たって上方に反射
され裏面入射型ＰＤ１３７に裏面から入る。このＰＤ１
３７は上方に受光部１４１、上頂面にｐ電極１４２があ
る。底面にリング状のｎ電極１４０があり、プラットフ
ォームの上面１４４にボンディングされる。
【００５０】以上の構成においてその作用を述べる。相
手方の光コネクタの穴にガイドピンを差し込むと光コネ
クタとこのモジュールが合体される。その時、光コネク
タの光ファイバが、光ガイド１１４に丁度対向する。光
ファイバを伝搬してきた局からの光は、光ガイド１１４
を進みフィルタ１３６で反射され横溝１１７を通り、受
光素子１３７に入射してこれによって受信される。一方
ＬＤ１３２で生じた送信光は光ガイド１１５からフィル
タ１３６を透過し光ガイド１１４から光ファイバへと出
射してゆく。このように本発明の光送受信モジュールは
光ファイバが付いていないので尾を引きずらない。ガイ
ドピンによって光コネクタに差し込むことによって光フ
ァイバと結合するようになっている。
手方の光コネクタの穴にガイドピンを差し込むと光コネ
クタとこのモジュールが合体される。その時、光コネク
タの光ファイバが、光ガイド１１４に丁度対向する。光
ファイバを伝搬してきた局からの光は、光ガイド１１４
を進みフィルタ１３６で反射され横溝１１７を通り、受
光素子１３７に入射してこれによって受信される。一方
ＬＤ１３２で生じた送信光は光ガイド１１５からフィル
タ１３６を透過し光ガイド１１４から光ファイバへと出
射してゆく。このように本発明の光送受信モジュールは
光ファイバが付いていないので尾を引きずらない。ガイ
ドピンによって光コネクタに差し込むことによって光フ
ァイバと結合するようになっている。
【００５１】図１４はプラットフォームをケースに収容
した状態を示している。ケース１７１に収容したモジュ
ール１７０である。前方に２本のガイドピン１２０、１
２１が突出している。光コネクタの穴に差し込むための
ものである。後方の底面には垂直に複数のリードピンが
突出している。内部の電極パターンに接続され、ＬＤ、
ＰＤ、モニタＰＤ等に駆動電力、送信信号を与え、或い
は受信信号、ＬＤパワー信号などを取り出す為の端子で
ある。
した状態を示している。ケース１７１に収容したモジュ
ール１７０である。前方に２本のガイドピン１２０、１
２１が突出している。光コネクタの穴に差し込むための
ものである。後方の底面には垂直に複数のリードピンが
突出している。内部の電極パターンに接続され、ＬＤ、
ＰＤ、モニタＰＤ等に駆動電力、送信信号を与え、或い
は受信信号、ＬＤパワー信号などを取り出す為の端子で
ある。
【００５２】図１５には信号処理ボードに取り付けた本
発明の光送受信モジュールに、光コネクタが嵌合した状
態を示している。信号処理ボード１８９は、送信すべき
信号を送信に適した形に変換し、受信信号を増幅し再生
すべき回路等を含む。それに加えて信号処理ボード１８
９には本発明の光送受信モジュール１７０が半田付けさ
れている。ＭＴコネクタ、或いはミニＭＴコネクタなど
の光コネクタ１８０には、ガイドピン１２０、１２１に
対応する位置に穴１８３、１８４があり、その中間位置
には光ファイバ１８１の終端部が位置している。光コネ
クタ１８０の穴にガイドピンを差し込む事によって光フ
ァイバ１８１が光ガイド１１４に対向するようになる。
局側から１．５５μｍの光が伝送されこれが光ガイド１
１４に入りフィルタ１３６で反射され、ＰＤ１３７で検
知される。
発明の光送受信モジュールに、光コネクタが嵌合した状
態を示している。信号処理ボード１８９は、送信すべき
信号を送信に適した形に変換し、受信信号を増幅し再生
すべき回路等を含む。それに加えて信号処理ボード１８
９には本発明の光送受信モジュール１７０が半田付けさ
れている。ＭＴコネクタ、或いはミニＭＴコネクタなど
の光コネクタ１８０には、ガイドピン１２０、１２１に
対応する位置に穴１８３、１８４があり、その中間位置
には光ファイバ１８１の終端部が位置している。光コネ
クタ１８０の穴にガイドピンを差し込む事によって光フ
ァイバ１８１が光ガイド１１４に対向するようになる。
局側から１．５５μｍの光が伝送されこれが光ガイド１
１４に入りフィルタ１３６で反射され、ＰＤ１３７で検
知される。
【００５３】一方ＬＤ１３２の光は光ガイド１１５、１
１４から光ファイバ１８１に入って局側へと伝送され
る。このような本発明の光送受信モジュールは、みずか
ら光ファイバを持たないが、光コネクタに簡単に着脱す
ることができる。図１３は図９とは別異の実施例のメタ
ライズパターンを示す。破線によって示すのが、光ガイ
ド１１４、１１５の線である。側方にあるメタライズパ
ターン１５６、１５７はＰＤの為のものである。ＰＤの
ｐ電極（アノード）とｎ電極（カソード）が接続され
る。後方平坦面にあるパターン１５５はＡＭＰの底面電
極を半田づけする面である。パターン１６０にはＬＤを
固定する。ストライプ電極の方はワイヤによってパター
ン１６１と接続する。モニタＰＤはパターン１５９の上
に取り付ける。ＰＤのｐ電極はワイヤでパターン１５８
につなぐ。
１４から光ファイバ１８１に入って局側へと伝送され
る。このような本発明の光送受信モジュールは、みずか
ら光ファイバを持たないが、光コネクタに簡単に着脱す
ることができる。図１３は図９とは別異の実施例のメタ
ライズパターンを示す。破線によって示すのが、光ガイ
ド１１４、１１５の線である。側方にあるメタライズパ
ターン１５６、１５７はＰＤの為のものである。ＰＤの
ｐ電極（アノード）とｎ電極（カソード）が接続され
る。後方平坦面にあるパターン１５５はＡＭＰの底面電
極を半田づけする面である。パターン１６０にはＬＤを
固定する。ストライプ電極の方はワイヤによってパター
ン１６１と接続する。モニタＰＤはパターン１５９の上
に取り付ける。ＰＤのｐ電極はワイヤでパターン１５８
につなぐ。
【００５４】
【発明の効果】以上に述べた公知技術に対して本発明は
全く発想を異にする。従来例がいずれも光ファイバ付き
のモジュールと言う概念であるのに対し、本発明は光コ
ネクタと嵌合するモジュールという概念を基本にしてい
る。光コネクタに光ファイバがついておりこれと嵌合す
るのであるから光ファイバを含む必要がない。だから光
ファイバはモジュールに含まれない。光ファイバを固定
するものは不要である。本発明の利点を述べる。
全く発想を異にする。従来例がいずれも光ファイバ付き
のモジュールと言う概念であるのに対し、本発明は光コ
ネクタと嵌合するモジュールという概念を基本にしてい
る。光コネクタに光ファイバがついておりこれと嵌合す
るのであるから光ファイバを含む必要がない。だから光
ファイバはモジュールに含まれない。光ファイバを固定
するものは不要である。本発明の利点を述べる。
【００５５】（１）第１の利点は光コネクタに容易に嵌
合できるということである。特に図９の実施例では最近
どんどん用途が広がっているＭＴコネクタ、もしくはミ
ニＭＴコネクタと直接嵌合できるように、Ｓｉプラット
フォームに直接ガイドピンを固定してある。例えば基板
にＶ溝を形成しておきここにガイドピンを挿入固定する
ことによって精度良いモジュールを作製することができ
る。このように既存の光コネクタに嵌合できるというの
が本発明の第１の特徴である。
合できるということである。特に図９の実施例では最近
どんどん用途が広がっているＭＴコネクタ、もしくはミ
ニＭＴコネクタと直接嵌合できるように、Ｓｉプラット
フォームに直接ガイドピンを固定してある。例えば基板
にＶ溝を形成しておきここにガイドピンを挿入固定する
ことによって精度良いモジュールを作製することができ
る。このように既存の光コネクタに嵌合できるというの
が本発明の第１の特徴である。
【００５６】（２）第２番目の特徴は、Ｓｉプラットフ
ォームの上に光ガイドを設けその中間点にＷＤＭフィル
タを設けたことである。単純で直線的な光ガイドを形成
するだけである。表面導波路によるＷＤＭカップラ（図
２、図７）やフィルタは形成しない。表面導波路による
光回路のことをＰＬＣ（Planar Lightwave Circuit）と
呼ぶ。図２のＷＤＭフィルタや図７の光送受信モジュー
ルはＹ分岐や近接部、彎曲部を含むＰＬＣによって作製
されている。分波合波機能や波長選択機能を持たせるに
はそのような複雑な構造物を必要とする。しかし彎曲、
分岐や近接部を含む光導波路は作製が難しい。本発明は
屈折率変化をつけた導波路を作るがこれは直線である
し、分岐、彎曲、近接部等を全く含まない。本発明で利
用する光ガイドは、光導波路というよりは、単に、光の
ガイドである。シングルモードの光ガイドであるが、直
線であるから製作は簡単であり歩留まりは高い。
ォームの上に光ガイドを設けその中間点にＷＤＭフィル
タを設けたことである。単純で直線的な光ガイドを形成
するだけである。表面導波路によるＷＤＭカップラ（図
２、図７）やフィルタは形成しない。表面導波路による
光回路のことをＰＬＣ（Planar Lightwave Circuit）と
呼ぶ。図２のＷＤＭフィルタや図７の光送受信モジュー
ルはＹ分岐や近接部、彎曲部を含むＰＬＣによって作製
されている。分波合波機能や波長選択機能を持たせるに
はそのような複雑な構造物を必要とする。しかし彎曲、
分岐や近接部を含む光導波路は作製が難しい。本発明は
屈折率変化をつけた導波路を作るがこれは直線である
し、分岐、彎曲、近接部等を全く含まない。本発明で利
用する光ガイドは、光導波路というよりは、単に、光の
ガイドである。シングルモードの光ガイドであるが、直
線であるから製作は簡単であり歩留まりは高い。
【００５７】ＰＬＣ技術においては、ＷＤＭ機能や、Ｙ
分岐機能などを光導波路に持たせてできるだけ高機能化
しようというのが現在の趨勢である。本発明はそのよう
な道を取らない。むしろ単純で直線の導波路を基板上に
（プラットフォーム）１本作るだけである。端面におい
て光ファイバを接着するとすれば位置合わせが難しく接
着後も位置ズレが起こったりする。本発明は光ファイバ
端面を接着するというような事はしない。光ファイバ側
面も接着しないのである。
分岐機能などを光導波路に持たせてできるだけ高機能化
しようというのが現在の趨勢である。本発明はそのよう
な道を取らない。むしろ単純で直線の導波路を基板上に
（プラットフォーム）１本作るだけである。端面におい
て光ファイバを接着するとすれば位置合わせが難しく接
着後も位置ズレが起こったりする。本発明は光ファイバ
端面を接着するというような事はしない。光ファイバ側
面も接着しないのである。
【００５８】図１０の光ガイドの断面図を示す。光ガイ
ドの長手方向をｘ方向として、これはｙｚ面である。Ｓ
ｉ基板１１０の上にＳｉＯ2 バッファ層１１１が作製さ
れる。これは火炎堆積法やスパッタリングなどによって
作製できる。その上にさらにＧｅ添加高屈折率ＳｉＯ2
層１１２を作製する。フォトエッチング法によって高屈
折率層をストライプ状に残し後は削除する。そしてその
廻りと上部にＳｉＯ2のクラッド層１１３を形成する。
これらＳｉＯ2 層は火炎堆積法やスパッタ法などによっ
て堆積させる事ができる。高屈折率のＧｅ−ＳｉＯ2 層
１１２がコアになり、その外側の低屈折率ＳｉＯ2 １１
３がクラッドとなる。分岐、彎曲のない直線的なガイド
であるから簡単に作ることができる。
ドの長手方向をｘ方向として、これはｙｚ面である。Ｓ
ｉ基板１１０の上にＳｉＯ2 バッファ層１１１が作製さ
れる。これは火炎堆積法やスパッタリングなどによって
作製できる。その上にさらにＧｅ添加高屈折率ＳｉＯ2
層１１２を作製する。フォトエッチング法によって高屈
折率層をストライプ状に残し後は削除する。そしてその
廻りと上部にＳｉＯ2のクラッド層１１３を形成する。
これらＳｉＯ2 層は火炎堆積法やスパッタ法などによっ
て堆積させる事ができる。高屈折率のＧｅ−ＳｉＯ2 層
１１２がコアになり、その外側の低屈折率ＳｉＯ2 １１
３がクラッドとなる。分岐、彎曲のない直線的なガイド
であるから簡単に作ることができる。
【００５９】（３） 第３の特徴は、１枚のＳｉプラッ
トフォームに、光ガイドと、ガイドピン溝を形成するた
め、本発明のモジュールは、他の光コネクタと低損失で
嵌合できるということである。成熟したマスク合わせ技
術やフォトエッチング技術を使う事ができるのでガイド
ピンの丁度中間に光ガイド端面がくるようにできる。相
手方のコネクタはピンの中間に光ファイバ端面を持つも
のだとすれば、本発明のモジュールの光ガイドと、相手
側光ファイバ端面を精密に対向させることができる。
トフォームに、光ガイドと、ガイドピン溝を形成するた
め、本発明のモジュールは、他の光コネクタと低損失で
嵌合できるということである。成熟したマスク合わせ技
術やフォトエッチング技術を使う事ができるのでガイド
ピンの丁度中間に光ガイド端面がくるようにできる。相
手方のコネクタはピンの中間に光ファイバ端面を持つも
のだとすれば、本発明のモジュールの光ガイドと、相手
側光ファイバ端面を精密に対向させることができる。
【００６０】（４） 本発明の第４の特徴は、ＷＤＭ機
能を薄膜のＷＤＭフィルタによって実現することによ
り、モジュールを小型化できるということである。透明
高分子、ガラスの上に誘電体多層膜を積層するので小型
のＷＤＭとなる。図９の実施例では、略９０度受信光を
曲げている。曲げられた受信光は、図１１のような溝構
造１１７の中を通過した後、例えば角度４５度の反射面
で上方向に曲げられ裏面入射側の受信ＰＤに入射する。
能を薄膜のＷＤＭフィルタによって実現することによ
り、モジュールを小型化できるということである。透明
高分子、ガラスの上に誘電体多層膜を積層するので小型
のＷＤＭとなる。図９の実施例では、略９０度受信光を
曲げている。曲げられた受信光は、図１１のような溝構
造１１７の中を通過した後、例えば角度４５度の反射面
で上方向に曲げられ裏面入射側の受信ＰＤに入射する。
【００６１】（５） ここで受信信号を増幅する増幅器
（ＡＭＰ）を同じＳｉプラットフォームの上に配置する
事によって、受信器としての感度特性がさらに向上す
る。外部に増幅器を設けるとそれまでのワイヤ、リード
ピンなどで外部ノイズが混入することもある。本発明は
光電流を直ちに増幅するのでノイズに強く感度を増強で
きる。
（ＡＭＰ）を同じＳｉプラットフォームの上に配置する
事によって、受信器としての感度特性がさらに向上す
る。外部に増幅器を設けるとそれまでのワイヤ、リード
ピンなどで外部ノイズが混入することもある。本発明は
光電流を直ちに増幅するのでノイズに強く感度を増強で
きる。
【００６２】（６）送信側のＬＤはそれだけでもよい
が、モニタＰＤを設けても良い。その場合ＬＤ及びモニ
タＰＤは例えば図１２のように配置することができる。
図１２において、光ファイバとＬＤ間はバットジョイン
トである。モニタＰＤは裏面から光が入射する裏面入射
型である。
が、モニタＰＤを設けても良い。その場合ＬＤ及びモニ
タＰＤは例えば図１２のように配置することができる。
図１２において、光ファイバとＬＤ間はバットジョイン
トである。モニタＰＤは裏面から光が入射する裏面入射
型である。
【００６３】（７）さらに、Ｓｉプラットフォームの上
に金のメタライズパターンを形成し、外部回路への接続
を可能とすることもできる。図１３は外部と導通するた
めのメタライズパターンの例を示す図である。図９と図
１３以外のメタライズパターンも可能である。
に金のメタライズパターンを形成し、外部回路への接続
を可能とすることもできる。図１３は外部と導通するた
めのメタライズパターンの例を示す図である。図９と図
１３以外のメタライズパターンも可能である。
【００６４】（８）図１４はキャップをかぶせた外観の
図である。外観はガイドピンとリードピンだけが突出し
ているが単純な形状である。光ファイバの尾をひいてい
ない。図１５は局側から来た光ファイバとＭＴコネクタ
で嵌合した図である。簡単に光コネクタと着脱できる光
送受信モジュールである。
図である。外観はガイドピンとリードピンだけが突出し
ているが単純な形状である。光ファイバの尾をひいてい
ない。図１５は局側から来た光ファイバとＭＴコネクタ
で嵌合した図である。簡単に光コネクタと着脱できる光
送受信モジュールである。
【図１】波長多重双方向通信を示す概略図。
【図２】光導波路又は光ファイバを用いた光カップラま
たはＷＤＭフィルタの概略図。
たはＷＤＭフィルタの概略図。
【図３】四角柱ガラスブロックの対角線上の面に誘電体
多層膜を積層した光カップラあるはＷＤＭの概略図。
多層膜を積層した光カップラあるはＷＤＭの概略図。
【図４】従来の半導体発光素子（ＬＤ）の例を示す断面
図。
図。
【図５】従来の半導体受光素子（ＰＤ）の例を示す断面
図。
図。
【図６】従来例にかかるレセプタクル型波長多重光送受
信モジュールの概略構成図。
信モジュールの概略構成図。
【図７】従来例にかかるＹ光導波路型光送受信モジュー
ルの概略斜視図。
ルの概略斜視図。
【図８】従来例にかかる上向きＷＤＭを持つ光送受信モ
ジュールの概略断面図。
ジュールの概略断面図。
【図９】本発明の実施例にかかる光送受信モジュールの
斜視図。
斜視図。
【図１０】本発明においてプラットフォームの上に作製
する光ガイドの断面図。
する光ガイドの断面図。
【図１１】裏面入射型のＰＤを用いて受信する実施例の
断面図。
断面図。
【図１２】本発明においてＬＤの発光強度を監視するた
めのモニタ用のＰＤを設けた場合の光送受信モジュール
断面図。
めのモニタ用のＰＤを設けた場合の光送受信モジュール
断面図。
【図１３】本発明の実施例においてプラットフォームの
メタライズパターンの例を示す平面図。
メタライズパターンの例を示す平面図。
【図１４】本発明の実施例に係る光送受信モジュールの
外観図。（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
外観図。（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
【図１５】本発明の光送受信モジュールとＭＴコネクタ
とを連結した状態を示す平面図。
とを連結した状態を示す平面図。
【図１６】従来の加入者側の光送受信モジュ−ルの構成
例を示す概略図。
例を示す概略図。
１光ファイバ ２分波器 ３光ファイバ ４分波器 ５光ファイバ ６光ファイバ ７光ファイバ ８光路 ９光路 １０近接部 １１光路 １２光路 １３ガラスブロック １４ガラスブロック １５誘電体多層膜 １６光ファイバ １７光コネクタ １８光ファイバ １９光ファイバ ２０近接部 ２１ＷＤＭ ２２光コネクタ ２３光コネクタ ２４光ファイバ ２５ＬＤモジュール ２７ＰＤモジュール ２８半導体発光素子 ２９ＬＤチップ ３０ＰＤ ３２ヘッダ ３３ピン ３４キャップ ３５窓 ３６レンズホルダー ３７集光レンズ ３８ハウジング ３９フェルール ４０光ファイバ ４１フォトダイオードチップ ４２ヘッダ ４３ピン ４４キャップ ４５窓 ４６レンズホルダー ４７集光レンズ ４８ハウジング ４９フェルール ５０光ファイバ ６０ハウジング ６１ＷＤＭフィルタ ６２〜６４ドラムレンズ ６５ホルダー ６６ＰＤ ６７ホルダー ６８ＬＤ ６９ファイバ ７０基板 ７１光導波路部分 ７２段部 ７３導波路 ７４導波路 ７５導波路 ７６導波路 ７７導波路 ７８導波路 ７９電極パターン ８０電極パターン ８１電極パターン ８２電極パターン ８３ＬＥＤ ８４ＰＤ ８５発光点 ８６入射点 ８７自由空間光 ８８自由空間光 ９０Ｓｉ基板 ９１Ｖ溝 ９２光ファイバ ９３斜め溝 ９４光ファイバ切断部 ９５ＷＤＭフィルタ ９６ＰＤ ９７段部 ９８ＬＤ ９９送信光 １００受信光 １０１反射受信光 １１０Ｓｉ基板 １１１ＳｉＯ2 バッファ層 １１２高屈折率ＳｉＯ2 層 １１３ＳｉＯ2 クラッド層 １１４光ガイド １１５光ガイド １１６横溝 １１７横溝 １１８Ｖ溝 １１９Ｖ溝 １２０ガイドピン １２１ガイドピン １２２傾斜面 １２３傾斜面 １２４後平面 １２５電極 １２６電極 １２７電極 １２８電極 １２９電極 １３０電極 １３１電極 １３２ＬＤ １３３モニタＰＤ １３４斜め溝 １３５光出入点 １３６フィルタ １３７受信ＰＤ １３８増幅器 １３９ワイヤ １４０ｎ電極 １４１受光部 １４２ｐ電極 １４３傾斜面 １４４上面 １４５反射光 １４６前出射光 １４７後出射光 １４８後出射光 １４９反射光 １５３窪み １５４傾斜面 １５６〜１６２電極パターン １７０モジュール １７１ケース １７５リードピン
Claims (14)
- 【請求項１】 略平板状のプラットフォームと、プラッ
トフォーム上に直線状に形成された光を通す為の光ガイ
ドと、光ガイドの途中に設けられ一部の光を反射し一部
の光を透過することによって光ガイドを通る光を分ける
フィルタと、フィルタによって反射された光を受信する
ためプラットフォームに固定されたフォトダイオード
と、光ガイドの延長上においてプラットフォーム上に設
けられ送信光を光ガイドへ送り出す発光素子（ＬＤ、Ｌ
ＥＤ）と、光コネクタと嵌合するためプラットフォーム
の端部に固定される複数のガイドピンとよりなる事を特
徴とする光送受信モジュール。 - 【請求項２】 光ガイドが、直線の光導波路よりなり、
その中間地点に１波長を所定の比に分岐させるフィルタ
を光ガイドに対し略４５度に配置したことを特徴とする
請求項１に記載の光送受信モジュール。 - 【請求項３】 光ガイドが、直線の光導波路よりなり、
その中間地点に、フォトダイオードによって受信すべき
１波長を略１００％反射し、レーザダイオードから放射
されたもう一つの波長の光を略１００％反射する波長選
択性のフィルタを略４５度に配置した事を特徴とする請
求項１に記載の光送受信モジュール。 - 【請求項４】 光ガイドが石英系の光導波路で形成され
ている事を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに
記載の光送受信モジュール。 - 【請求項５】 光ガイドが透光性の高分子材料からなる
光導波路によって形成されていることを特徴とする請求
項１〜請求項３のいずれかに記載の光送受信モジュー
ル。 - 【請求項６】 フィルタが透光性の高分子薄膜上に光学
的多層膜を形成してなることを特徴とする請求項１〜５
の何れかに記載の光送受信モジュール。 - 【請求項７】 フィルタが透光性のガラス基板上に光学
的多層膜を形成してなることを特徴とする請求項１〜５
のいずれかに記載の光送受信モジュール。 - 【請求項８】 フォトダイオードがＳｉフォトダイオー
ドであり、発光素子がＧａＡｌＡｓ半導体レーザである
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光送
受信モジュール。 - 【請求項９】 フォトダイオードが、ＩｎＧａＡｓもし
くはＩｎＧａＡｓＰ系よりなり、発光素子がＩｎＧａＡ
ｓＰ半導体レーザであることを特徴とする請求項１〜７
のいずれかに記載の光送受信モジュール。 - 【請求項１０】 ガイドピンのピッチが、ＭＴコネクタ
またはミニＭＴコネクタと嵌合できるものであることを
特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光送受信モ
ジュール。 - 【請求項１１】 略４５゜に反射された光が、直線導波
路と略９０度で交差する導波路に導かれた後、フォトダ
イオードによって受信されることを特徴とする請求項１
〜１０のいずれかに記載の光送受信モジュール。 - 【請求項１２】 受信用フォトダイオードが裏面入射型
であり、光導波路溝の終端に形成された斜面によって反
射された光を受光することを特徴とする請求項１〜１１
のいずれかに記載の光送受信モジュール。 - 【請求項１３】 半導体レーザの後方にモニタ用フォト
ダイオードを設け、半導体レ−ザの後方に設けた光導波
路溝の終端に形成された斜面によって反射された光をモ
ニタ用フォトダイオードによって受光するようにしたこ
とを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の光送
受信モジュール。 - 【請求項１４】 フォトダイオードの近傍に増幅器を配
置したことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記
載の光送受信モジュール。
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|---|---|---|---|
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| US09/255,343 US6236669B1 (en) | 1998-02-23 | 1999-02-23 | LD/PD module and LED/PD module |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP05880698A JP3767156B2 (ja) | 1998-02-23 | 1998-02-23 | 光送受信モジュ−ル |
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-
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- 1999-02-23 US US09/255,343 patent/US6236669B1/en not_active Expired - Lifetime
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