WO2004107003A1 - 光送受信モジュール - Google Patents

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WO2004107003A1
WO2004107003A1 PCT/JP2004/008007 JP2004008007W WO2004107003A1 WO 2004107003 A1 WO2004107003 A1 WO 2004107003A1 JP 2004008007 W JP2004008007 W JP 2004008007W WO 2004107003 A1 WO2004107003 A1 WO 2004107003A1
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reception
optical
light
filter
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PCT/JP2004/008007
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French (fr)
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Takeshi Okada
Hiromi Nakanishi
Yoshiki Kuhara
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • 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
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02251—Out-coupling of light using optical fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/40—Optical elements or arrangements
    • H10F77/407—Optical elements or arrangements indirectly associated with the devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping

Definitions

  • the present invention relates to an optical transceiver module having a transmission unit and a reception unit.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the optical transceiver module 101.
  • the optical transmission / reception module 101 ′ includes a transmission unit 102, a reception unit 103, a wavelength selection filter 104, and an optical fiber 105.
  • the reception light provided through the optical fiber 105 is reflected by the wavelength selection filter 104 and enters the reception unit 103.
  • the receiving unit 103 has a photodiode 103a, and converts received light into an electric signal.
  • the transmission section 102 has a semiconductor laser element 102a, and converts an electric signal into transmission light.
  • the transmission light is emitted from the transmission unit 102, passes through the wavelength selection filter 104, and enters the optical fiber 105.
  • optical transmitting and receiving module 101 When manufacturing such an optical transmitting and receiving module 101, it is necessary to adjust the optical axis of the semiconductor laser element 102a to match the optical axis of the optical fiber 105. . Therefore, by arranging the transmission section 102, the wavelength selection filter 104, and the optical fiber 105 side by side on the optical axis of the optical fiber 105, the semiconductor laser element 102a and the optical fiber The optical axis adjustment of 105 is relatively easy.
  • optical communication system has been adopted for a broadcast communication network such as a CATV network.
  • This optical communication system uses an optical fiber and an optical transmission / reception module.
  • To extend the transmission distance in an optical communication system it is necessary to further increase the receiving sensitivity of the optical transceiver module.
  • the optical transmitter / receiver module of the user terminal receive the received light with high sensitivity.
  • the reception light is reflected by the wavelength selection filter 104, and then enters the reception unit 103. Since the received light is transmitted over a long distance through the optical fiber 105, the polarization of the received light changes irregularly. Since the reflectance of the wavelength selection filter 104 has polarization dependence, the amount of reflection of the received light reflected by the wavelength selection filter 104 is not constant, and the intensity of the received light fluctuates. There are cases. Due to the fluctuation of the received light intensity, the receiving sensitivity of the optical transmitting / receiving module 1 ⁇ is suppressed. ' ⁇ '
  • the present invention has been made in view of such a problem, and it is an object of the present invention to provide an optical transmission / reception module capable of increasing reception sensitivity by suppressing fluctuations in reception light intensity. Aim.
  • an optical transmitting and receiving module includes: an optical transmission medium; a receiving unit that receives received light from the optical transmission medium; And a wavelength selection filter that transmits the received light and reflects the transmitted light.
  • a wavelength selection filter is provided between the optical transmission medium and the receiver on the optical axis of the optical transmission medium.
  • the wavelength selection filter and the reception unit are arranged so that the position is located, and the transmission unit is arranged so that the transmission light transmitted from the transmission unit is reflected by the wavelength selection filter and enters the optical transmission medium.
  • the receiving unit, the transmitting unit, the wavelength selecting filter, and the optical fiber are configured such that the receiving light passes through the wavelength selecting filter and the transmitting light is reflected by the wavelength selecting filter. Are located. Since the transmission characteristics of the wavelength selection filter have little dependence on the polarization direction, even if the polarization direction of the received light fluctuates irregularly, the amount of the received light transmitted through the wavelength selection filter hardly changes. Therefore, fluctuations in the intensity of the received light incident on the receiving unit can be suppressed, and the reception sensitivity to the received light can be increased.
  • the optical transmitting and receiving module is configured to receive, from the optical transmission medium, the first to m-th (m is an integer of 2 or more) reception light components having different wavelengths from each other.
  • the second to m-th wavelength selection filters for reception are provided between the optical transmission medium and the first reception unit.
  • the second to m-th reception wavelength selection filters, the first to n-th transmission wavelength selection filters, and the first reception unit are positioned so that the first to n-th transmission wavelength selection filters are located.
  • the second to m-th reception units are arranged so as to receive the second to m-th reception light components reflected by the second to m-th reception wavelength selection filters, respectively.
  • the first to n-th transmission light components transmitted from the first to n-th transmission units are respectively reflected by the first to n-th transmission wavelength selection filters so as to enter the optical transmission medium.
  • n transmission units are arranged. [0 0 1 0]
  • the first received light component passes through the second to m-th reception wavelength selection filters and the first to ⁇ th transmission wavelength selection filters.
  • the first to ⁇ th transmission light components are reflected by the first to ⁇ th transmission wavelength selection filters, respectively, and the second to mth reception light components are respectively selected by the second to mth reception wavelength selection filters. It is configured to be reflected at the filter. Even if the polarization direction of the first received light component fluctuates irregularly, the amount of the received light transmitted through the second to m-th reception wavelength selection filters and the first to n-th transmission wavelength selection filters does not change. . Therefore, according to this optical transmission / reception module, it is possible to suppress the fluctuation of the light intensity of the first reception light component incident on the first reception unit, and to increase the reception sensitivity to the first reception light component. It becomes possible.
  • the wavelength of the transmission light is not less than 126 nm (nm) and not more than 130 nm (nm).
  • the wavelength of the received light is preferably within a range of not less than 480 nm (nm) and not more than 580 nm (nm).
  • the wavelengths of the first to n-th transmitted light components are respectively within a range from 126 nanometers (nm) to 138 nanometers (nm).
  • the wavelength of the received light component of m is within the range of not less than 148 nm (nm) and not more than 150 nm (nm), respectively, and the wavelength of the first received light component is 155 nm (Nm) or more and preferably not more than 158 nanometers (nm).
  • the optical transmitting / receiving module may include a transmitting unit (or a first to n-th transmitting units). This makes it possible to generate transmission light (or first to n-th transmission light components) in which the direction of polarization of the transmission unit (or the first to n-th transmission units) does not fluctuate irregularly. For this reason, each reflectance of the transmission light in the wavelength selection filter (or the first to n-th transmission wavelength selection filters) becomes constant without fluctuating, and the fluctuation of the transmission light intensity can be suppressed.
  • the optical transmission medium is an optical fiber.
  • the receiving unit has a photodiode.
  • FIG. 1 is a sectional view showing an optical transceiver module according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating a transmission unit.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view illustrating the receiving unit.
  • FIG. 3 is a sectional view showing an optical transceiver module according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional optical transceiver module.
  • FIG. 1 is a sectional view showing an optical transceiver module according to a first embodiment of the present invention.
  • the optical transmission / reception module 1 includes a transmission unit 2, a reception unit 3, a filter 4, a package 5, a ferrule 6, and an optical fiber 7.
  • the package 5 holds the transmission unit 2, the reception unit 3, the filter 4, and the optical fiber 7.
  • the package 5 has a side wall extending in the predetermined axis AX direction, and has a cylindrical shape.
  • the material of the package 5 is, for example, a metal such as stainless steel.
  • the package 5 may be made of a resin such as an epoxy resin.
  • the package 5 is provided with a first through hole 5a extending in a predetermined axis Ax direction. A ferrule 6 and an optical fiber 7 are inserted into one end of the first through hole 5a, and the receiving section 3 is fixed to the other end of the first through hole 5a.
  • the package 5 has a second through hole 5b.
  • the second through hole 5b is provided near the center of the package 5, and extends along an axis BX that forms a predetermined angle with respect to a predetermined axis AX direction.
  • the second through-hole 5b extends from the outer surface of the package _5
  • the package 5 penetrates the side wall of the package 5 toward the through hole 5a.
  • the second through-hole 5b extends in a direction orthogonal to the predetermined axis Ax direction.
  • the second through-hole 5b has a first end provided on the outer surface of the package 5 and a second end provided on the inner surface of the first through-hole 5a.
  • the transmitting section 2 is fixed to the first end of the second through hole 5b.
  • the optical fiber 7 is an optical transmission medium, and transmits signal light such as transmission light L1 and reception light L2.
  • the end of the optical fiber 7 is held by a cylindrical ferrule 6.
  • the ferrule 6 By inserting the ferrule 6 into one end of the first through hole 5 a, the end of the optical fiber 7 is positioned in the package 5.
  • the eye fiber 7 is fixed to the package 5 so that the optical axis direction of the optical fiber 7 is aligned with a predetermined axis AX direction in the package 5.
  • the transmission unit 2 has a function of transmitting the transmission light L1.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view showing a transmission unit 2 such as a transmission subassembly.
  • the transmitting unit 2 has a so-called coaxial CAN package configuration, and includes a stem 21, a cap 22, a lens 23, a laser diode 24, a Ponole 25, A photodiode 26 and a lead pin 27 are provided.
  • the stem 21 is a disk-shaped member having a size of, for example, 5.6 mm (mm) in diameter.
  • a plurality of lead pins 27 are attached to the stem 21, and each of the lead pins 27 penetrates the stem 21 along an axis Cx intersecting in the thickness direction of the stem 21.
  • the pole 25 is fixed near the center of the main surface 21 a of the stem 21.
  • the pole 25 is a member for supporting the laser diode 24 and is formed in a column shape.
  • the wavelength of the t transmitting light L 1 which is a semiconductor light-emitting device such as Fabry-Perot type semiconductor laser or a DFB semiconductor laser for emitting a transmitted light L 1 is received, which will be described later Different from the wavelength of light L2.
  • the wavelength of the transmission light L1 is set within a range from 126 nanometers (nm) to 138 nanometers (nm).
  • the laser diode 24 is electrically connected to a part of the plurality of lead pins 27, and the transmitting section 2 receives an electrical transmission signal via the lead pin 27.
  • the laser diode 24 has, for example, a light-emitting surface 24a and a light-reflecting surface 24b facing each other, and the laser light resonating between the two surfaces is used as the light-emitting surface as transmission light L1. Emitted from 24a.
  • the photodiode 26 is a semiconductor light receiving element for monitoring the light intensity of the transmission light L1 emitted from the laser diode 24.
  • the light receiving surface of the photodiode 26 is optically coupled to the light reflecting surface 24 b of the laser diode 24.
  • the photodiode 26 is electrically connected to some of the lead pins 27 among the plurality of lead pins 27.
  • the photodiode 26 receives the light from the light reflecting surface 24 b and converts the intensity of the received light into an electric signal, which is provided to the outside of the transmitting unit 2 via the lead pin 27. .
  • the cap 22 is a member for covering the laser diode 24, the pole 25, and the photodiode 26.
  • the cap 22 has a cylindrical shape, and one end of the cap 22 is closed. The other end of the cap 22 contacts the main surface 2 l a ′ of the stem 21, and the cap 22 is fixed to the stem 21.
  • a lens 23 optically coupled to the light emitting surface 24 a of the laser diode 24, for example, a spherical lens is held.
  • the cap 22 is made of a metal material such as stainless steel, iron, and brass.
  • the laser diode 24 and the lens 23 are arranged along the axis Cx.
  • the transmission light L1 is emitted from the light emission surface 24a of the laser diode 24, and is collimated by the lens 23. The collimated light is provided to the outside of the transmission unit 2.
  • FIG. 2B is a sectional view showing a receiving unit 3 such as a receiving sub-assembly.
  • the receiving section 3 includes a stem 31, a cap 32, a lens 33, a photodiode 34, a submount 35, and a lead pin 37.
  • the stem 31, cap 32, lens 33, and lead bin 37 are connected to the stem 21, cap 22, lens 23, and lead pin 27 of the transmitter 2 shown in FIG. 2A. Since the same shape and configuration can be used, a detailed description thereof will be omitted.
  • the photodiode 34 is a semiconductor light receiving element for receiving the reception light L2.
  • a pin photodiode or an avalanche photodiode may be used.
  • Photodiode 3 4 Is electrically connected to the plurality of lead pins 37, generates an electrical reception signal according to the light intensity of the reception light L2, and receives the reception signal via the lead pin 37.
  • the submount 35 is a member for mounting the photodiode 34.
  • the submount 35 is fixed near the center of the main surface 3 la of the stem 31.
  • the photodiode 34 is mounted on the submount 35 so that its light receiving surface is optically coupled to the lens 33.
  • the photodiode 34 and the lens 33 are arranged along a predetermined axis DX.
  • the received light L 2 is collected by the lens 33 and enters the light receiving surface of the photodiode 34.
  • the wavelength of the received light L2 is different from the wavelength of the transmitted light L1, and in the present embodiment, for example, the photodiode 34 has a wavelength of at least 148 nm (nm) and at least 158 nm. Receives received light L2 within the range of meters (nm) or less.
  • the filter 4 is a wavelength selection filter having an optical spectrum that selectively transmits or reflects according to the wavelength of light.
  • the filter 4 has a film of several tens to about 100 layers formed on the surface of a substrate such as a glass plate or a polyimide plate.
  • the filter 4 reflects the wavelength component of the transmission light L1 and transmits the wavelength component of the reception light L2.
  • the filter 4 is arranged at a position corresponding to the second through-hole 5b in the first through-hole 5a, and at this position, the axis Ax intersects the axis BX.
  • the filter 4 is provided in the first through-hole 5a, and obliquely obstructs the first through-hole 5a with respect to the predetermined axis Ax direction. .
  • the filter 4 is provided so that the reflection angle of the transmission light L1 on the surface of the filter 4 is perpendicular to the incident angle.
  • the normal of the filter 4 is 4 with respect to the predetermined axis AX direction. At an angle of 5 degrees.
  • the optical transceiver module 1 performs the following operation. That is, when receiving the electric signal including the transmission data from the outside of the optical transmission / reception module 1, the transmission unit 2 generates the transmission light L1 according to the electric signal. Then, the transmission unit 2 emits the transmission light L1 to the second through hole 5b of the package 5. The transmission light L 1 is reflected by the filter 4 and provided to the outside of the optical transmission / reception module 1 via the optical fiber 7. On the other hand, when the optical transmission / reception module 1 receives the reception light L2 via the optical fiber 7, the reception light L2 passes through the filter 4 and enters the reception unit 3. The receiving unit 3 generates an electric signal according to the intensity of the received light L'2. The electric signal is provided outside the optical transceiver module 1.
  • the optical transmitting and receiving module 1 has the following effects. That is, the optical transmission / reception module 1 includes the transmission unit 2, the reception unit 3, the filter 4, the filter 4, and the optical fiber 7.
  • the transmitting unit 2 is arranged such that the received light L2 passes through the filter 4 toward the receiving unit 3, and the transmitted light L1 is reflected by the filter 4. Since the wavelength selection filter such as the filter 4 has a transmission characteristic with little dependence on the polarization direction, according to the optical transceiver module 1, even if the polarization direction of the received light L2 fluctuates irregularly, the light transmitted through the filter 4 Is hardly influenced by the transmission characteristics of the filter 4. Therefore, fluctuations in the light intensity of the reception light L2 incident on the reception unit 3 can be suppressed, and the reception sensitivity to the reception light L2 can be increased.
  • the wavelength of the transmission light L 1 is in the range of not less than 126 nanometers (nm) and not more than 138 nanometers (nm).
  • the wavelength of the received light L2 is in the range of not less than 148 nm (nm) and not more than 158 nm (nm).
  • an optical communication system called an optical subscriber system using an optical communication network, such as a cable television communication system, has been receiving attention.
  • This optical subscriber The system transmits video signals from the station-side communication device (hereinafter, referred to as the station device) to the subscriber-side communication device (hereinafter, referred to as the subscriber device), and also transmits video signals from the subscriber device to the station device. Can be transmitted.
  • analog signal light having a wavelength of 1.55 ⁇ m ( ⁇ ) is used as signal light for a video signal having a large amount of information (light to be received by the subscriber).
  • Digital signal light with a wavelength of 1.3 micrometers (/ im) may be used as signal light (transmission light from a subscriber) for a small number of upstream data signals.
  • the conventional optical transmission / reception module cannot receive analog signal light in the polarization direction. He was particularly sensitive to regular fluctuations. Therefore, there is a demand for an optical transceiver module that can receive analog signal light with higher reception sensitivity than digital signal light.
  • the wavelength within a wavelength range of 1.3 micrometer (/ im) band (not less than 126 nanometers (nm) and not more than 138 nanometers (nm)).
  • the optical subscriber transmits the transmitted light L 1 and the received light L 2 in the 1.55 ⁇ m (m) band (148 nm nanometer (nm) or more and 158 nm (nm) or less) wavelength range.
  • the subscriber unit can receive analog signal light with high reception sensitivity.
  • the optical transmitting and receiving module 1 includes the transmitting unit 21 and the laser diode 24.
  • the transmission light L1 is reflected by the filter 4. If the polarization direction of the transmission light L1 fluctuates irregularly, the reflection intensity of the transmission light L1 on the surface of the filter 4 fluctuates and does not become constant. As a result, the reflection light is provided outside the optical transceiver module 1.
  • the light intensity of the transmission light L 1 fluctuates.
  • the transmission unit 2 can generate the transmission light L1 having a certain polarization direction.
  • the transmitted light L 1 having a fixed polarization direction is reflected by the filter 4 with a constant reflectance, This makes it possible to suppress fluctuations in the light intensity of the transmission light L1.
  • FIG. 3 is a sectional view showing an optical transceiver module according to a second embodiment of the present invention.
  • the optical transmitting / receiving module 1a according to the present embodiment includes a first transmitting unit.
  • the package 8 includes a first transmitting unit 2a such as a first transmitting subassembly; a first receiving unit 3a such as a first receiving subassembly, and a second transmitting unit 2a such as a second receiving subassembly.
  • the receiving unit 3 b holds the first transmitting filter 11, the second receiving filter 12, and the optical fiber 10.
  • the package 8 has a side wall extending in a predetermined axis EX direction, and has a cylindrical shape.
  • the package 8 has a first through hole 8a.
  • the first through hole 8a extends in a predetermined axis EX direction so as to penetrate the package 8.
  • a ferrule 9 and an optical fiber 10 are inserted into one end of the first through hole 8a, and a first receiving section is inserted into the other end of the first through hole 8a.
  • the package 8 is provided with a second through hole 8b and a third through hole 8c.
  • Each of second through hole 8b and third through hole 8c extends from the outer surface of package 8 toward first through hole 8a, and penetrates the side wall of package 8.
  • the second through-hole 8b and the third through-hole 8c are provided side by side in a predetermined axis Ex direction, and each extend in a direction forming a predetermined angle with respect to the predetermined axis Ex direction. .
  • the second through-hole 8b and the third through-hole 8c extend along the axes Fx and Gx orthogonal to the predetermined axis EX direction, respectively.
  • the second through hole 8b has one end provided on the outer surface of the package 8 and the other end provided on the inner surface of the first through hole 8a.
  • a first transmission unit 2a is fixed to one end of b.
  • the third through hole 8c is connected to one end provided on the outer surface of the package 8 and the other end provided on the inner surface of the first through hole 8a.
  • the second receiving unit 3b is fixed to one end of the third through hole 8c.
  • the optical fiber 10 is an optical transmission medium, and includes a transmission light including a first transmission light wavelength component L3, a first reception light component L4, and a second reception light component L5. Transmit received light.
  • the end of the optical fiber 10 is held by a ferrule 9; the ferrule 9 is inserted into one end of the first through hole 8a to position the end of the optical fiber 10 in the package 8. You.
  • the optical fiber 10 is fixed to the package 8 so that the optical axis direction of the optical fiber 10 is aligned with a predetermined axis EX.
  • the first transmission unit 2a has a function of transmitting the first transmission light component L3. Since the shape and configuration of the first transmission unit 2a can be the same as the shape and configuration of the transmission unit 2 of the first embodiment, detailed description of the transmission unit 2a is omitted.
  • the first receiving unit 3a and the second receiving unit 3b receive the first received light component L4 and the second received light component L5 from the optical fiber 10, respectively. It has.
  • the shape and configuration of the first receiving unit 3a and the second receiving unit 3b are the same as the shape and configuration of the receiving unit 3 of the first embodiment except for the following points. That is, the wavelength of the first received light component L4 received by the first receiving unit 3a is in the range of 150 nm to 580 nm, and the second receiving unit 3b receives the wavelength.
  • the wavelength of the second received light component L5 is in the range from 148 nm to 150 nm.
  • the first transmission filter 11 is a first wavelength selection filter having a spectrum that selectively reflects the first transmission light component L3.
  • the second reception filter 12 is a second wavelength selection filter that selectively reflects the second reception light component L5.
  • the first transmission filter 11 is arranged at a position corresponding to the second through hole 8b within the first through hole 8a, and at this position, the axis EX intersects the axis FX.
  • the second receiving filter 12 is disposed at a position corresponding to the third through-hole 8c in the first through-hole 8a, and at this position, the axis Ex intersects the axis Gx. I have.
  • the first transmitting filter 11 and the second receiving filter 12 are provided so as to be inclined with respect to a predetermined axis EX direction so as to block the first through hole 8a. It has been.
  • the first transmission filter 11 is provided such that the reflection angle of the first transmission light component L3 on the surface of the filter 11 is perpendicular to the incident angle
  • the second reception filter 1 2 is provided such that the reflection angle of the second received light component L5 on the surface of the filter 12 is perpendicular to the incident angle.
  • the first transmission filter 11 and the second reception filter 12 are provided at an angle of 45 degrees with respect to the direction of the predetermined axis EX.
  • the first transmission filter 11 and the second reception filter 12 By providing the first transmission filter 11 and the second reception filter 12 in this manner, the first transmission light component L3 is reflected on the surface of the first transmission filter 11 While being incident on the fiber 10, the second received light component L5 is reflected on the surface of the second receiving filter 12 and is incident on the second receiving section 3b.
  • the optical transceiver module 1a performs the following operation. That is, when the first transmitting unit 2a receives an electric signal including transmission data from the outside of the optical transmitting / receiving module la, the first transmitting unit 2a generates a first transmitting light component L3 according to the electric signal. Then, the first transmission unit 2a emits the first transmission light component L3 to the second through hole 8b of the package 8. The first transmission light component L3 is reflected on the surface of the first transmission filter 11 and provided to the outside of the optical transmission / reception module 1a via the optical fiber 10.
  • the optical transmitting / receiving module 1a receives the first received light component L4 from the outside via the optical fiber 10
  • the first received light component L4 is converted to the first transmitting light component L4.
  • the light passes through the filter 11 and the second receiving filter 12 and enters the first receiving unit 3a.
  • the first receiving unit 3a provides an electric signal corresponding to the intensity of the first received light component L4 to the outside of the optical transceiver module 1a.
  • the optical transmitting and receiving module 1 a Upon receiving the light component L5, the second received light component L5 passes through the first transmitting filter 11 and is reflected by the second receiving filter 12 to be transmitted to the second receiving unit 3b.
  • the second receiver 3b provides an electric signal corresponding to the intensity of the second received light component L5 to the outside of the optical transceiver module 1a.
  • the optical transceiver module 1a has the following effects. That is, in the optical transmission / reception module 1a, the first reception light component L4 passes through the first transmission filter 11 and the second reception filter 12 and the first transmission light component L3 And the second received light component L5 is reflected by the second receiving filter 12. Even if the polarization direction of the first reception light component L4 fluctuates irregularly, the light intensity of the first reception light component L4 transmitted through the first transmission filter 11 and the second reception filter 12 Is hardly affected. Therefore, according to the optical transmitting and receiving module 1a, it is possible to suppress the fluctuation of the light intensity of the first received light component L4, and to improve the receiving sensitivity to the first received light component L4. Become. ,
  • the wavelength of the first transmitted light component L3 is 1260 nm (nm) or more and 1380 nm or more.
  • the wavelength of the second received light component L5 is in the range of 148.0 nanometers (nm) or more and 1500 nanometers (nm) or less
  • the wavelength of the first received light component L4 is Wavelength of more than 150 nm (nm) 1580 nm
  • the wavelength is 1.48 ⁇ m ( ⁇ ) band (1480 nm (nm) or more and 1500 nm
  • a downstream data signal may be sent from the central office to the subscriber unit using the digital signal light of (nm) or less.
  • the wavelength of the analog signal light for the video signal is 1.55 micrometers (//), excluding the 1.48 micrometers (Aim) band.
  • the wavelength range of the second received light component L5 received by the optical transmission / reception module 1a is 1.48 micrometers.
  • an optical subscriber system can be suitably realized. In other words, it becomes possible for the subscriber unit to receive the analog signal from the station unit with high sensitivity, and to perform digital two-way communication between the station unit and the subscriber unit.
  • the optical transceiver module 1a of the second embodiment transmits the first transmission light component L3 and receives the first reception light component L4 and the second reception light component L5. are doing.
  • the optical transmission / reception module of the modified example transmits transmission light including a plurality of transmission light components having different wavelengths in addition to the wavelength components, and receives a plurality of reception light components having different wavelengths in addition to the first reception light component. It can also be configured to: That is, the optical transmitting / receiving module transmits the first to n-th transmission light components and receives the first to m-th reception light components.
  • n is an integer of 1 or more
  • m is an integer of 2 or more.
  • the optical transmission / reception module includes first to m-th reception units (for example, first to m-th reception subassemblies), and second to m-th reception filters.
  • a first to an n-th transmission unit for example, a first to an n-th transmission subassembly
  • a first to an n-th transmission filter for example, a first to an n-th transmission filter
  • the second to m-th received light components from the optical fiber are preferably reflected by the second to m-th receiving filters and received by the second to m-th receiving units, respectively.
  • the first to n-th transmission light components transmitted from the first to n-th transmission units may be configured to be reflected by the first to n-th transmission filters and enter the optical fiber, respectively. .
  • a first receiving unit is arranged on the optical axis of the optical fiber, and first to n-th transmitting filters and second to m-th receiving filters are provided between the optical fiber and the first receiving unit. It is good to arrange.
  • the package 8 has a side wall extending along a predetermined axis, and has a cylindrical shape.
  • the second to m-th receiving units and the first to n-th transmitting units are arranged in order along a predetermined axis, and are fixed to a side wall of the package.
  • Optical fiber, The first to n-th transmission filters, the second to m-th reception filters, and the first reception unit are sequentially arranged along the predetermined axis.
  • the first reception light component passes through the first to n-th transmission filters and the second to m-th reception filters and passes through the first reception unit.
  • the first receiving unit can receive the first received light component with good sensitivity. Therefore, when the optical transmitting and receiving module receives a plurality of received light components, the first to n-th received light components that require high receiving sensitivity (for example, the above-described analog video signal) are used as the first received light components. It is preferable to transmit the transmission filter and the second to m-th reception filters.
  • the optical transceiver module of the present invention it is possible to increase the reception sensitivity by suppressing fluctuations in the intensity of received light.

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Abstract

光送受信モジュール１は、送信部２、受信部３、フィルタ４、及び光ファイバ７を備えている。受信部３は、光ファイバ７の光軸上に配置されている。フィルタ４は、該光軸上において光ファイバ７と受信部３との間に配置されている。光ファイバ７からの受信光Ｌ２は、フィルタ４を透過して受信部３において受信される。送信部２からの送信光Ｌ１は、フィルタ４の表面において反射されて光ファイバ７に入射する。光送受信モジュール１では、フィルタ４を透過した光の強度は偏光方向に依存せず、また受信部３は、フィルタ４を透過した光を受ける。この光送受信モジュール１によれば、受信光Ｌ２の偏光方向が変化していても、受信光強度のゆらぎを抑えることができる。したがって、この光送受信モジュールでは、受信感度を高めることが可能になる。

Description

明細書
光送受信モジュール
技術分野
【0 0 0 1】 本発明は、 送信部及ぴ受信部を有する光送受信モジュールに関す る。
背景技術
【0 0 0 2】 文献 1 (米国特許第 5 , 8 4 1 , 5 6 2号明細書） には、 光送受 信モジュールが示されている。 図 4は、 この光送受信モジュール 1 0 1を示す断 面図である。 図 4を参照すると、 光送受信モジュール 1 0 1·'は、 送信部 1 0 2、' 受信部 1 0 3、 波長選択フィルタ 1 0 4、 及び光ファイバ 1 0 5を備えている。 光ファイバ 1 0 5を介して提供された受信光は、 波長選択フィルタ 1 0 4によつ て反射されて受信部 1 0 3に入射する。 受信部 1 0 3は、 フォトダイオード 1 0 3 aを有しており、 受信光を電気信号に変換する。 一方、 送信部 1 0 2は、 半導 体レーザ素子 1 0 2 aを有しており、 電気信号を送信光に変換する。 送信光は、 送信部 1 0 2から出射され、 波長選択フィルタ 1 0 4を透過して光ファイバ 1 0 5へ入射する。
【0 0 0 3】 このような光送受信モジュール 1 0 1を製造する際には、 半導体 レーザ素子 1 0 2 aの光軸を光ファイバ 1 0 5の光軸に合わせる光軸調整が必要 となる。 従って、 送信部 1 0 2、 波長選択フィルタ 1 0 4、 及び光ファイバ 1 0 5を、 該光ファイバ 1 0 5の光軸上に並べて配置することにより、 半導体レーザ 素子 1 0 2 a及び光ファイバ 1 0 5の光軸調整を比較的容易にしている。
発明の開示 '
【0 0 0 4】 近年、 C A T Vネットワークなどの放送用通信網に、 光通信シス テムが採用されている。 この光通信システムには、 光ファイバおよび光送受信モ ジュールが用いられている。 光通信システムにおいて伝送距離をより長くするた めには、 光送受信モジュールの受信感度をより高める必要がある。 特に、 放送用 信号がアナ口グ信号であるシステムの場合には、 ユーザー端末の光送受信モジュ ールにおいて受信光を感度よく受信することが望ましい。
【0 0 0 5】 光送受信モ^ュール 1 0 1では、 受信光は、 波長選択フィルタ 1 0 4によって反射された後に、 受信部 1 0 3へ入射する。 受信光は、 光ファイバ 1 0 5を長距離にわたって伝送されるので、 受信光の偏光は不規則に変化してい る。 波長選択フィルタ 1 0 4の反射率は偏光依存性を有しているので、 波長選択 フィルタ 1 0 4によって反射される受信光の反射量が一定とならず、 受信光の強 度にゆらぎが生じる場合がある。 この受信光強度のゆらぎによって、 光送受信モ 'ジュール 1 Ό Γの受信感度は抑えられてしまう。 '·'
【0 0 0 6】 本発明は、 このような問題点を鑑みてなされたものであり、 受信 光強度のゆらぎを抑えることにより受信感度を高めることが可能な光送受信モジ ユールを提供することを目的とする。
【0 0 0 7】 上記問題を解決するために、 本発明による光送受信モジュールは、 光伝送媒体と、 光伝送媒体から受信光を受信する受信部と、 受信光とは波長の異 なる送信光を送信する送信部と、 受信光を透過するとともに送信光を反射する波 長選択フィルタとを備え、 光伝送媒体の光軸上において、 光伝送媒体と受信部と の間に波長選択フィ.ルタが位置するように波長選択フィルタ及び受信部が配置さ れており、 送信部から送信される送信光が波長選択フィルタにおいて反射されて 光伝送媒体へ入射するように送信部が配置されている。
【0 0 0 8】 ' 上記した光送受信モジュールでは、 受信光が波長選択フィルタを 透過し送信光が波長選択フィルタにおいて反射されるように、 受信部、 送信部、 波長選択フィルタ、 及び光ファイバが配置されている。 波長選択フィルタの透過 特性は偏光方向依存性が少ないので、 受信光の偏光方向が不規則に変動しても波 長選択フィルタを透過する受信光の量にほとんど変化しない。 従って、 受信部に 入射する受信光強度のゆらぎを抑えることができるので、 受信光に対する受信感 度を高めることが可能となる。 【0 0 0 9】 また、 本発明による光送受信モジュールは、 光伝送媒体と、 互い に波長の異なる第 1〜第 m (mは 2以上の整数） の受信光成分を光伝送媒体から それぞれ受信する第 1〜第 mの受信部と、 第 1〜第 mの受信光成分のそれぞれと 波長が異なるとともに互いに波長が異なる第 1〜第 n ( nは 1以上の整数） の送 信光成分をそれぞれ送信する第 1〜第 nの送信部と、 第 2〜第 mの受信光成分を それぞれ選択的に反射するとともに第 1の受信光成分を透過する第 2〜第 mの受 信用波長選択フィルタ、 及び第 1〜第 nの送信光成分をそれぞれ選択的に反射す るとともに第 1の受信光成分を透過する第 1〜第 nの送信用波長選択フィルタと を備え、 光伝送媒体の光軸上において、 光伝送媒体と第 1の受信部との間に第 2 〜第 mの受信用波長選択フィルタ及び第 1〜第 nの送信用波長選択フィルタが位 置するように、 第 2〜第 mの受信用波長選択フィルタ、 第 1〜第 nの送信用波長 選択フィルタ、 及び第 1の受信部が配置されており、 第 2〜第 mの受信用波長選 択フィルタにおいて反射された第 2〜第 mの受信光成分をそれぞれ受信するよう に第 2〜第 mの受信部が配置されており、 第 1〜第 nの送信部から送信される第 1〜第 nの送信光成分が第 1〜第 nの送信用波長選択フィルタにおいてそれぞれ 反射されて光伝送媒体へ入射するように第 1〜第 nの送信部が配置されている。 .【0 0 1 0】 上記した光送受信モジュールでは、 第 1の受信光成分が第.2〜第 mの受信用波長選択フィルタ及び第 1〜第 ηの送信用波長選択フィ ^/タを透過し、 第 1〜第 ηの送信光成分がそれぞれ第 1〜第 ηの送信用波長選択フィルタにおい て反射され、 第 2〜第 mの受信光成分がそれぞれ第 2〜第 mの受信用波長選択フ ィルタにおいて反射されるように構成されている。 第 1の受信光成分の偏光方向 が不規則に変動しても第 2〜第 mの受信用波長選択フィルタ及び第 1〜第 nの送 信用波長選択フィルタを透過する受信光の量は変化しない。 これ故に、 この光送 受信モジュールによれば、 第 1の受信部に入射する第 1の受信光成^"の光強度の ゆらぎを抑えることができ、 第 1の受信光成分に対する受信感度を高めることが 可能となる。 【0 0 1 1】 また、 光送受信モジュールでは、 送信光 （または第 1〜第 nの送 信光成分） の波長が 1 2 6 0ナノメートル （n m) 以上 1 3 8 0ナノメートル ( n m) 以下の範囲内にあり、 受信光 （または第 1〜第 mの受信光成分） の波長 力 4 8 0ナノメートル （n m) 以上 1 5 8 0ナノメートノレ （n m) 以下の範囲 内にあることが好ましい。 あるいは、 光送受信モジュールでは、 第 1〜第 nの送 信光成分の波長がそれぞれ 1 2 6 0ナノメートル （n m) 以上 1 3 8 0ナノメー トル （n m) 以下の範囲内にあり、 第 2〜第 mの受信光成分の波長がそれぞれ 1 4 8 0ナノメートル （n m) 以上 1 5 0 0ナノメートル （n m) 以下の範囲内に あり、 第 1の受信光成分の波長が 1 5 1 0ナノメートル （n m) 以上 1 5 8 0ナ ノメートル （n m) 以下の範囲内にあることが好ましい。
【0 0 1 2】 また、 光送受信モジュールでは、 送信部 （または第 1〜第 nの送 信部） 力 半導体レーザ素子を有するようにしてもよい。 これによつて、 送信部 (または第 1〜第 nの送信部） 力 偏光方向が不規則に変動しない送信光 （また は第 1〜第 nの送信光成分） を生成することができる。 これ故に、 波長選択フィ ルタ （または第 1〜第 nの送信用波長選択フィルタ） における送信光の各反射率 が変動すること無く一定になり、 送信光強度のゆらぎを抑えることができる。 【0 0 1 3】 また、 光送受信モジュールでは、 .光伝送媒体が、 光ファイバであ ることが好ましい。 また、 光送受信モジュールでは、 受信部が、 フォトダイォー ドを有することが好ましい。
図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1実施形態による光送受信モジュールを示す断面図である。 図 2 Aは、 送信部を示す断面図である。
図 2 Bは、 受信部を示す断面図である。
図 3は、 本発明の第 2実施形態による光送受信モジュールを示す断面図である。 図 4は、 従来の光送受信モジュールを示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態
【0 0 1 4】 図面を参照しながら本発明の好適な実施形態による光送受信モジ ユールを説明する。 可能な場合には、 同一要素には同一符号を付する。
【0 0 1 5】 （第 1の実施の形態）
図 1は、 本発明の第 1実施形態による光送受信モジュールを示す断面図である。 図 1を参照すると、 光送受信モジュール 1は、 送信部 2、 受信部 3、 フィルタ 4、 パッケージ 5、 フエルール 6、 及び光ファイバ 7を備えている。
【0 0 1 6】 パッケージ 5は、 送信部 2、 受信部 3、 フィルタ 4、 及び光ファ ィバ 7を保持する。 パッケージ 5·は、 所定の軸 A X方向に延びる側壁を有してお り、 筒状を呈している。 パッケージ 5の材料は、 例えばステンレスなどの金属か らなる。 或いは、 パッケージ 5は、 例えばエポキシ樹脂などの樹脂からなっても よレ、。 パッケージ 5には、 所定の軸 A x方向に伸びる第 1の貫通孔 5 aが設けら れている。 第 1の貫通孔 5 aの一端にはフエルール 6及び光ファイバ 7が挿入さ れており、 第 1の貫通孔 5 aの他端には受信部 3が固定されている。 また、 パッ ケージ 5には、 第 2の貫通孔 5 bが設けられている。 第 2の貫通孔 5 bは、 パッ ケージ 5の中央部付近に設けられ、 所定の軸 A X方向に対して所定の角度をなす 軸 B Xに沿って伸びている。 第 2の貫通孔 5 bは、パッケージ _5の外表面から第
1の貫通孔 5 aへ向かってパッケージ 5の側壁を貫通する。 本実施形態では、 例 えば、 第 2の貫通孔 5 bは所定の軸 A x方向に対して直交する方向に伸びている。 第 2の貫通孔 5 bは、 パッケージ 5の外表面に設けられた第 1の端部および第 1 の貫通孔 5 aの内表面に設けられた第 2の端部を有している。 第 2の貫通孔 5 b の第 1の端部には、 送信部 2が固定されている。
【0 0 1 7】 光ファイバ 7は、 光伝送媒体であり、 送信光 L 1及び受信光 L 2 などの信号光を伝送する。 光ファイバ 7の端部は、 円筒形状のフエルール 6によ つて保持されている。 フェルール 6が第 1の貫通孔 5 aの一端に揷入されること により、 光ファイバ 7の端部がパッケージ 5に位置決めされる。 このとき、 光フ アイバ 7は、 該光フアイバ 7の光軸方向がパッケージ 5において所定の軸 A X方 向に合うように、 パッケージ 5に固定される。
【0 0 1 8】 送信部 2は、 送信光 L 1を送信する機能を有する。 図 2 Aは、 例 えば送信サブアセンブリといった送信部 2を示す断面図である。 図 2 Aを参照す ると、 送信部 2は、 いわゆる同軸型 C ANパッケージの構成を有しており、 ステ ム 2 1、 キャップ 2 2、 レンズ 2 3、 レーザダイオード 2 4、 ポーノレ 2 5、 フォ トダイオード 2 6、 及びリードピン 2 7を備えている。
【0 0 1 9】 ステム 2 1は、 例えば直径 5 . 6ミリメートル （mm) といった 大きさの円盤状の部材である。 ステム 2 1には、 複数のリードピン 2 7が取り付 けられており、 各リードピン 2 7は、 ステム 2 1の厚さ方向に交差する軸 C xに 沿ってステム 2 1を貫通している。 ポール 2 5は、 ステム 2 1の主面 2 1 aの中 央付近に固定されている。 ポール 2 5は、 レーザダイオード 2 4を支持するため の部材であり、 柱状に形成されている。
【0 0 2 0】 レーザダイオード 2 4は、 送信光 L 1を発光するためのフアブリ ぺロ型半導体レーザまたは D F B型半導体レーザといった半導体発光素子である t 送信光 L 1の波長は、 後述する受信光 L 2の波長と異なっている。 本実施形態で は、 例えば、 送信光 L 1の波長は 1 2 6 0ナノメートノレ ( n m) 以上 1 3 8 0ナ ノメートル （n m) 以下の範囲内で設定される。 レーザダイオード 2 4は、 複数 のリードピン 2 7のうちの一部のリードピン 2 7と電気的に接続されており、 送 信部 2は電気的な送信信号を該リードピン 2 7を介して受ける。 レーザダイォー ド 2 4は、 例えば、 互いに対向する光出射面 2 4 a及ぴ光反射面 2 4 bを有して おり、 この 2つの面間で共振したレーザ光を送信光 L 1として光出射面 2 4 aか ら出射する。
【0 0 2 1】 フォトダイオード 2 6は、 レーザダイオード 2 4から発光される 送信光 L 1の光強度をモニタするための半導体受光素子である。 フォトダイォー ド 2 6は、 その受光面がレーザダイォード 2 4の光反射面 2 4 bと光学的に結合 されるようにステム 2 1の主面 2 1 a上に搭載されている。 フォトダイオード 2 6は、 複数のリードピン 2 7のうちの一部のリードピン 2 7と電気的に接続され ている。 フォトダイオード 2 6は、 光反射面 2 4 bからの光を受光し、 受光した 光の強度を電気信号に変換し、 この電気信号はリードピン 2 7を介して送信部 2 の外部へ提供される。
[ 0 0 2 2 ] キヤップ 2 2は、 レーザダイオード 2 4、 ポール 2 5、 及びフォ トダイオード 2 6を覆うための部材である。 キャップ 2 2は円筒形状をしており、 キャップ 2 2の一端は塞がれている。 キャップ 2 2の他端がステム 2 1の主面 2 l a 'に接しており、 キャップ 2 2はステム 2 1に固定されている。 キャップ 2 2 の一端には、 レーザダイオード 2 4の光出射面 2 4 aと光学的に結合されたレン ズ 2 3、 例えば球状レンズが保持されている。 キャップ 2 2は、 例えばステンレ ス、 鉄、 真鍮等の金属材料からなる。 レーザダイオード 2 4およびレンズ 2 3は、 軸 C xに沿って配列されている。 送信光 L 1は、 レーザダイオード 2 4の光出射 面 2 4 aから出射され、 レンズ 2 3によってコリメートされる。 コリメートされ た光は、 送信部 2の外部へ提供される。
【0 0 2 3】 また、 図 1に示した受信部 3は、 光ファイバ 7から受信光 L 2を 受信する機能を有する。 図 2 Bは、,，例えば受信サブアセンブリといった受信部 3 を示す断面図である。 図 2 Bを参照すると、 受信部 3は、 ステム 3 1、 キャップ 3 2、 レンズ 3 3、 フォトダイオード 3 4、 サブマウント 3 5、 及びリードピン 3 7を備えている。 このうち、 ステム 3 1、 キャップ 3 2、 レンズ 3 3、 及びリ 一ドビン 3 7は、 図 2 Aに示した送信部 2のステム 2 1、 キャップ 2 2、 レンズ 2 3、 及びリードピン 2 7の形状及び構成と同様なものを使用できるので、 これ らの詳細な説明を省略する。
【0 0 2 4】 フォトダイオード 3 4は、 受信光 L 2を受光するための半導体受 光素子である。 フォトダイオード 3 4としては、 例えば p i nフォトダイオード や、 ァパランシェフオトダイオードなどを用いるとよい。 フォトダイオード 3 4 は、 複数のリードピン 3 7と電気的に接続されており、 受信光 L 2の光強度に応 じて電気的な受信信号を生成しており、 該受信信号はリードピン 3 7を介して受 信部 3の外部へ提供される。 また、 サブマウント 3 5は、 フォトダイオード 3 4 を搭載するための部材である。 サブマウント 3 5は、 ステム 3 1の主面 3 l aの 中央付近に固定されている。 フォトダイオード 3 4は、 その受光面がレンズ 3 3 と光学的に結合されるようにサブマウント 3 5上に搭載されている。 フォトダイ オード 3 4およびレンズ 3 3は、 所定の軸 D Xに沿って配列されている。 受信光 L 2は、 レンズ 3 3によって集光され、 フォトダイオード 3 4の受光面に入射す る。 受信光 L 2の波長は送信光 L 1の波長どは異なっており、 本実施形態では、 例えば、 フォトダイォード 3 4は、 波長が 1 4 8 0ナノメートル （n m) 以上 1 5 8 0ナノメートル （n m) 以下の範囲内にある受信光 L 2を受信する。
【0 0 2 5】 再び図 1を参照すると、 フィルタ 4は、 光の波長に応じて選択的 に透過あるいは反射を行う光学スぺクトルを有する波長選択フィルタである。 フ ィルタ 4は、 例えばガラス板やポリイミド板といった基板の表面に形成された数 十層〜 1 0 0層程度の膜を有する。 本実施形態では、 フィルタ 4は、 送信光 L 1 の波長成分を反射し受信光 L 2の波長成分を透過する。 フィルタ 4は、 第 1の貫 通孔 5 a内において第 2の貫通孔 5 bに対応する位置に配置されており、 この位 置において軸 A xが軸 B Xと交差している。 フィルタ 4がこのように配置される ことにより、 フィルタ 4は、 光ファイバ 7の光軸 （すなわち、 受信光 L 2の光 軸） 上において光ファイバ 7と受信部 3との間に位置することとなる。
【0 0 2 6】 また、 フィルタ 4は、 第 1の貫通孔 5 a内に設けられており、 所 定の軸 A x方向に対して傾斜して第 1の貫通孔 5 aを遮っている。 フィルタ 4は. フィルタ 4表面における送信光 L 1の反射角が入射角と直角になるように設けら れており、 本実施形態では、 フィルタ 4の法線は所定の軸 A X方向に対して 4 5 度の角度をなしている。 フィルタ 4がこのように設けられることにより、 送信部 2から送信される送信光 L 1が、 フィルタ 4において反射されて光ファイバ 7へ 入射することとなる。
【0 0 2 7】 以上の構成を有する本実施形態による光送受信モジュール 1は、 以下の動作を行う。 すなわち、 送信部 2は、 光送受信モジュール 1の外部から送 信データを含む電気信号を受けると、 該電気信号に応じた送信光 L 1を生成する。 そして、 送信部 2は、 送信光 L 1をパッケージ 5の第 2の貫通孔 5 bへ出射する。 送信光 L 1は、 フィルタ 4において反射されて、 光ファイバ 7を介して光送受信 モジュール 1の外部へ提供される。 一方、 光送受信モジュール 1が光ファイバ 7 を介して受信光 L 2を受けると、 受信光 L 2はフィルタ 4を透過して受信部 3に 入射する。 受信部 3は、 受信光 L' 2の強度に応じた電気信号を生成する。 該電気 信号は、 光送受信モジュール 1の外部へ提供される。
【0 0 2 8】 以上に説明した本実施形態による光送受信モジュール 1は、 次の 効果を有する。 すなわち、 光送受信モジュール 1は、 送信部 2、 受信部 3、 フィ , ルタ 4、 及び光ファイバ 7を有している。 送信部 2は、 受信光 L 2が受信部 3へ 向けてフィルタ 4を透過し送信光 L 1がフィルタ 4において反射するように配置 されている。 フィルタ 4といった波長選択フィルタは偏光方向依存性が少ない透 過特性を有するので、 光送受信モジュール 1によれば、 受信光 L 2の偏光方向が 不規則に変動しても、 フィルタ 4を透過する光の強度は、 フィルタ 4の透過特性 にほとんど影響されない。 従って、 受信部 3に入射する受信光 L 2の光強度のゆ らぎを抑えることができるので、 受信光 L 2に対する受信感度を高めることが可 能となる。
【0 0 2 9】 また、 本実施形態による光送受信モジュール 1では、 送信光 L 1 の波長が 1 2 6 0ナノメートル （n m) 以上 1 3 8 0ナノメートル （n m) 以下 の範囲内となっており、 受信光 L 2の波長が 1 4 8 0ナノメートル （n m) 以上 1 5 8 0ナノメートル （n m) 以下の範囲内となっている。
【0 0 3 0】 近年、 ケーブルテレビ通信システムなどの、 光通信網を利用した 光加入者系システムと呼ばれる光通信システムが注目されている。 この光加入者 系システムは、 映像信号を局側通信装置 （以下、 局装置として参照される） から 加入者側通信装置 （以下、 加入者装置として参照される） へ送るとともに、 加入 者装置から局装置へ上りのデータ信号を送ることが可能である。 光加入者系シス テムでは、 情報量が多い映像信号用の信号光 （加入者への受信光） として波長 1 . 5 5マイクロメートル （μ ΐη) 帯のアナログ信号光が用いられ、 情報量が少ない 上りのデータ信号用の信号光 （加入者からの送信光） として波長 1 . 3マイクロ メートル （/i m) 帯のデジタル信号光が用いられる場合がある。
【0 0 3 1】 アナログ信号光は、 微弱な信号まで正確に再現される必要がある にもかがわらず、 従来の光送受信モジュールでは、 アナログ信号光の受信は、' '偏 光方向の不規則な変動に対して特に敏感であった。 このため、 アナログ信号光を デジタル信号光と比べてより高い受信感度で受信できる光送受信モジュールが望 まれている。 本実施形態の光送受信モジュール 1によれば、 1 . 3マイクロメ一 トル （/i m) 帯 （1 2 6 0ナノメートル （n m) 以上 1 3 8 0ナノメートル （n m) 以下） の波長範囲内の送信光 L 1と 1 . 5 5マイクロメートル （ m) 帯 ( 1 4 8 0ナノメートノレ （n m) 以上 1 5 8 0ナノメートル （n m) 以下） の波 長範囲の受信光 L 2とを光加入者系システムにおいて用いることによって、 加入 者装置は、 高い受信感度でアナログ信号光を受信することが可能となる。 ' 【0 0 3 2】 また、 本実施形態による光送受信モジュール 1では、 送信部 2 1 レーザダイオード 2 4を有している。 光送受信モジュール 1においては、 送信光 L 1がフィルタ 4において反射されている。 仮に送信光 L 1の偏光方向が不規則 に変動したとすると、 フィルタ 4表面における送信光 L 1の反射強度が変動して 一定とならず、 この結果、 光送受信モジュール 1の外部へ提供される送信光 L 1 の光強度にゆらぎが生じてしまう。 これに対し、 光送受信モジュール 1はレーザ ダイォード 2 4によって送信光 L 1を生成しているので、 送信部 2は一定の偏光 方向の送信光 L 1を生成することができる。 一定の偏光方向の送信光 L 1は、 フ ィルタ 4によって一定の反射率で反射されるので、 光送受信モジュール 1によれ ば、 送信光 L 1の光強度のゆらぎを抑えることが可能となる。
【0 0 3 3】 （第 2の実施の形態）
図 3は、 本発明の第 2実施形態による光送受信モジュールを示す断面図である。 図 3を参照すると、 本実施形態による光送受信モジュール 1 aは、 第 1の送信部
2 a、 第 1の受信部 3 a、 第 2の受信部 3 b、 第 1の送信用フィルタ 1 1、 第 2 の受信用フィルタ 1 2、 フエルール 9、 光ファイバ 1 0、 及びパッケージ 8を備 えている。
【0 0 3 4】 パッケージ 8は、 第 1の送信サブアセンブリといった第 1の送信 部 2 a ; 第 1の受信サブァセンプリ 'といった第 1の受信部 3 a、 第 2の受信サブ アセンブリといった第 2の受信部 3 b、 第 1の送信用フィルタ 1 1、 第 2の受信 用フィルタ 1 2、 及び光ファイバ 1 0を保持する。 パッケージ 8は、 所定の軸 E X方向に延びる側壁を有しており、 筒状を呈している。 パッケージ 8には、 第 1 の貫通孔 8 aが設けられている。 第 1の貫通孔 8 aは、 パッケージ 8を貫通する ように所定の軸 E X方向に伸びる。 第 1の貫通孔 8 aの一端にはフェルール 9及 び光ファイバ 1 0が揷入されており、 第 1の貫通孔 8 aの他端には第 1の受信部
3 aが固定されている。 パッケージ 8には、 第 2の貫通孔 8 b及び第 3の貫通孔 8 cが設けられている。 第 2の貫通孔 8 b及び第 3の貫通孔 8 cの各々は、 パッ ケージ 8の外表面から第 1の貫通孔 8 aへ向かって伸びており、 パッケージ 8の 側壁を貫通する。 第 2の貫通孔 8 b及び第 3の貫通孔 8 cは、 所定の軸 E x方向 に並んで設けられ、 それぞれ、 所定の軸 E x方向に対して所定の角度をなす方向 に伸びている。 例えば、 本実施形態では第 2の貫通孔 8 b及び第 3の貫通孔 8 c は、 それぞれ、 所定の軸 E X方向に直交する軸 F x、 G xに沿って伸びている。 第 2の貫通孔 8 bは、 パッケージ 8の外表面に設けられた一端部と第 1の貫通孔 8 aの内面に設けられた他端部とを有しており、 第 2の貫通孔 8 bの一端部には 第 1の送信部 2 aが固定されている。 また、 第 3の貫通孔 8 cは、 パッケージ 8 の外表面に設けられた一端部と第 1の貫通孔 8 aの内面に設けられた他端部とを 有しており、 第 3の貫通孔 8 cの一端部には第 2の受信部 3 bが固定されている。 【0 0 3 5】 光ファイバ 1 0は、 光伝送媒体であり、 第 1の送信光波長成分 L 3を含む送信光、 並びに第 1の受信光成分 L 4及び第 2の受信光成分 L 5を含む 受信光を伝送する。 光ファイバ 1 0の端部はフ; cルール 9によって保持され、 フ エルール 9が第 1の貫通孔 8 aの一端に揷入されて、 光ファイバ 1 0の端部がパ ッケージ 8に位置決めされる。 光ファイバ 1 0は、 該光ファイバ 1 0の光軸方向 が所定の軸 E X方向に合うようにパッケージ 8に固定されている。
【0 0 3 6】 第 1の送信部 2 aは、 第 1の送信光成分 L 3を送信する機能を有 する。 第 1の送信部 2 aの形状及び構成は、 第 1実施形態の送信部 2の形状及び 構成と同様できるので、 送信部 2 aの詳細な説明を省略する。
【0 0 3 7】 第 1の受信部 3 a及び第 2の受信部 3 bは、 光ファイバ 1 0から それぞれ第 1の受信光成分 L 4及び第 2の受信光成分 L 5を受信する機能を有す る。 第 1の受信部 3 a及び第 2の受信部 3 bの形状及び構成は、 第 1実施形態の 受信部 3の形状及び構成と以下の点を除いて同様である。 すなわち、 第 1の受信 部 3 aが受信する第 1の受信光成分 L 4の波長は 1 5 1 0 n m以上 1 5 8 0 n m 以下の範囲内であり、 第 2の受信部 3 bが受信する第 2の受信光成分 L 5の波長 は 1 4 8 0 n m以上 1 5 0 0 n m以下の範囲内である。
【0 0 3 8】 第 1の送信用フィルタ 1 1は、 第 1の送信光成分 L 3を選択的に 反射するスペクトルを有する第 1の波長選択フィルタである。 また、 第 2の受信 用フィルタ 1 2は、 第 2の受信光成分 L 5を選択的に反射する第 2の波長選択フ ィルタである。 第 1の送信用フィルタ 1 1は、 第 1の貫通孔 8 a内において第 2 の貫通孔 8 bに対応する位置に配置されており、 この位置において軸 E Xが軸 F Xと交差している。 第 2の受信用フィルタ 1 2は、 第 1の貫通孔 8 a内において 第 3の貫通孔 8 cに対応する位置に配置されており、 この位置において軸 E xが 軸 G xと交差している。 第 1の送信用フィルタ 1 1及び第 2の受信用フィルタ 1 2がこのように配置されることにより、 光ファイバ 1 0の光軸上において光ファ ィバ 1 0と第 1の受信部 3 aとの間に第 1の送信用フィルタ 1 1及び第 2の受信 用フィルタ 1 2が位置することとなる。
【0 0 3 9】 また、 第 1の送信用フィルタ 1 1及び第 2の受信用フィルタ 1 2 は、 所定の軸 E X方向に対して傾斜して第 1の貫通孔 8 aを遮るように設けられ ている。 第 1の送信用フィルタ 1 1は、 このフィルタ 1 1の表面における第 1め 送信光成分 L 3の反射角が入射角と直角になるように設けられており、 また第 2 の受信用フィルタ 1 2は、 このフィルタ 1 2の表面における第 2の受信光成分 L 5の反射角が入射角と直角になるように設けられている。 本実施形態では、 例え ば、 第 1の送信用フィルタ' 1 1及び第 2の受信用フィルタ 1 2は所定の軸 E X方 向に対して 4 5度の角度で設けられている。 第 1の送信用フィルタ 1 1及び第 2 の受信用フィルタ 1 2がこのように設けられることにより、 第 1の送信光成分 L 3が第 1の送信用フィルタ 1 1の表面において反射されて光ファイバ 1 0へ入射 するとともに、 第 2の受信光成分 L 5が第 2の受信用フィルタ 1 2の表面におい て反射されて第 2の受信部 3 bへ入射することとなる。
【0 0 4 0】 以上の構成を有する本実施形態による光送受信モジュール 1 aは、 以下の動作を行う。 すなわち、 第 1の送信部 2 aは、 光送受信モジュール l aの -外部から送信データを含む電気信号を受けると、 該電気信号に応じた第 1の送信 光成分 L 3を生成する。 そして、 第 1の送信部 2 aは、 第 1の送信光成分 L 3を パッケージ 8の第 2の貫通孔 8 bへ出射する。 第 1の送信光成分 L 3は、 第 1の 送信用フィルタ 1 1の表面において反射され、 光ファイバ 1 0を介して光送受信 モジュール 1 aの外部へ提供される。
【0 0 4 1】 一方、 光送受信モジュール 1 aが外部から光ファイバ 1 0を介し て第 1の受信光成分 L 4を受けると、 第 1の受信光成分 L 4は第 1の送信用フィ ルタ 1 1及び第 2の受信用フィルタ 1 2を透過して第 1の受信部 3 aに入射する。 第 1の受信部 3 aは、 第 1の受信光成分 L 4の強度に応じた電気信号を光送受信 モジュール 1 aの外部へ提供する。 また、 光送受信モジュール 1 aが第 2の受信 光成分 L 5を受けると、 第 2の受信光成分 L 5は第 1の送信用フィルタ 1 1を透 過するとともに第 2の受信用フィルタ 1 2において反射されて第 2の受信部 3 b に入射する。 第 2の受信部 3 bは、 第 2の受信光成分 L 5の強度に応じた電気信 号を光送受信モジュール 1 aの外部へ提供する。
【0042】 以上に説明した本実施形態による光送受信モジュール 1 aは、 次 の効果を有する。 すなわち、 光送受信モジュール 1 aは、 第 1の受信光成分 L 4 が第 1の送信用フィルタ 1 1及び第 2の受信用フィルタ 1 2を透過し、 第 1の送 信光成分 L 3が第 1の送信用フィルタ 1 1において反射され、 第 2の受信光成分 L 5が第 2の受信用フィルタ 1 2において反射されるように構成されている。 第 1の受信光成分 L 4の偏光方向が不規則に変動しても、 第 1の送信用フィルタ 1 1及び第 2の受信用フィルタ 12の透過する第 1の受信光成分 L 4の光強度はほ とんど影響されない。 これ故に、 この光送受信モジュール 1 aによれば、 第 1の 受信光成分 L 4の光強度のゆらぎを抑えることができ、 第 1の受信光成分 L 4に 対する受信感度を高めることが可能となる。 ，
【0043】 また、 本実施形態による光送受信モジュール 1 aでは、 第 1の送 信光成分 L 3の波長が 1260ナノメートル （nm) 以上 1380ナノメートル
(nm) 以下の範囲内にあり、 第 2の受信光成分 L 5の波長が 148.0ナノメー トル （nm) 以上 1500ナノメートル （nm) 以下の範囲内にあり、 第 1の受 信光成分 L 4の波長が 1 5 10ナノメートル （nm) 以上 1580ナノメートル
(nm) 以下の範囲内にある。
【0044】 前述した光加入者系システムにおいては、 波長 1. 48マイクロ メートル （μιη) 帯 （1480ナノメートル （nm) 以上 1 500ナノメートル
(nm) 以下） のデジタル信号光を用いて局装置から加入者装置へ下りのデータ 信号を送る場合がある。 この場合には、 映像信号用のアナログ信号光の波長は 1. 48マイクロメートル （Ai m) 帯を除いた 1. 55マイクロメートル （/ ΠΙ) 帯
(1 510ナノメートル （nm) 以上 1 580ナノメートル （nm) 以下） とな る。 このデジタノレ信号光は、 加入者が受信する受信光なので、 光送受信モジユー ル 1 aが受ける第 2の受信光成分 L 5の波長範囲を 1 . 4 8マイクロメートル
( At m) 帯内の波長を用いれば、 光加入者系システムを好適に実現できる。 すな わち、 局装置からのアナログ信号を加入者装置において感度良く受信するととも に、 局装置と加入者装置との間でデジタル双方向通信を行うことが可能になる。
【0 0 4 5】 第 2実施形態の光送受信モジュール 1 aは、 第 1の送信光成分 L 3を送信するとともに、 第 1の受信光成分 L 4及び第 2の受信光成分 L 5を受信 している。 変形例の光送受信モジュールは、 これらの波長成分のほかに、 波長の 異なる複数の送信光成分を含む送信光を送信し、 第 1の受信光成分以外に波長の 異なる複数の受信光成分を受信するように構成されることもできる。 すなわち、 この光送受信モジュールは、 第 1〜第 nの送信光成分を送信するとともに、 第 1 〜第 mの受信光成分を受信する。 ここで、 nは 1以上の整数であり、 mは 2以上 の整数である。
【0 0 4 6】 具体的には、 光送受信モジュールは、 第 1〜第 mの受信部 （例え ば、 第 1〜第 mの受信サブアセンブリ） と、 第 2〜第 mの受信用フィルタと、 第 1〜第 nの送信部 （例えば、 第 1〜第 nの送信サブアセンブリ） と、 第 1〜第 n の送信用フィルタと'を備えることができる。 そして、 光ファイバからの第 2〜第 mの受信光成分は、 それぞれ、 第 2〜第 mの受信用フィルタにおいて反射されて 第 2〜第 mの受信部において受信されるように構成するとよい。 また、 第 1〜第 nの送信部から送信された第 1〜第 nの送信光成分は、 それぞれ、 第 1〜第 nの 送信用フィルタにおいて反射されて光ファイバに入射するように構成するとよい。 また、 光ファイバの光軸上に第 1の受信部を配置し、 光ファイバと第 1の受信部 との間に第 1〜第 nの送信用フィルタ及び第 2〜第 mの受信用フィルタを配置す るとよい。 パッケージ 8は、 所定の軸に沿って伸びる側壁を有しており、 筒形状 を成している。 第 2〜第 mの受信部および第 1〜第 nの送信部は、 所定に軸に沿 つて順に配列されており、 またパッケージの側壁に固定されている。 光ファイバ、 第 1〜第 nの送信用フィルタ、 第 2〜第 mの受信用フィルタ、 および第 1の受信 部は、 該所定に軸に沿つて順に配列されている。
【0 0 4 7】 上記した光送受信モジュールの構成において、 第 1の受信光成分 は第 1〜第 nの送信用フィルタ及び第 2〜第 mの受信用フィルタを透過して第 1 の受信部によって受信されることにより、 第 1の受信部が第 1の受信光成分を感 度良く受信することが可能になる。 従って、 光送受信モジュールが複数の受信光 成分を受信する場合、 高い受信感度を必要とする受信光成分 （例えば、 前述した 映像用アナログ信号） を第 1の受信光成分として、 第 1〜第 nの送信用フィルタ 及び第 2〜第 mの受信用フィルタを透過させることが好適である。 前述した第 2 実施形態は、 m= 2、 n = 1とした場合の形態である。
【0 0 4 8】 好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、 本発明は、 そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更さ れ得ることは、 当業者によって認識される。 本発明は、 本実施の形態に開示され た特定の構成に限定されるものではない。 本発明は、 上記した各実施形態に限ら ず、 様々な変形が可能である。 例えば、 送信部の発光素子としては、 半導体レー ザ素子以外にも様々な素子を用いることができる。 また、 受信部の受光素子とし ては、 フォトダイオード以外にも様々''な素子を用いることができる。 したが:つて、 特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請 求する。
産業上の利用可能性
【0 0 4 9】 以上詳細に説明したとおり、 本発明による光送受信モジュールに よれば、 受信光強度のゆらぎを抑えることにより受信感度を高めることが可能と なる。

Claims

言青求の範西
1 . 光伝送媒体と、
前記光伝送媒体から受信光を受信する受信部と、
前記受信光とは波長の異なる送信光を送信する送信部と、
前記受信光を透過するとともに前記送信光を反射する波長選択フィルタと を備え、
前記光伝送媒体の光軸上において、 前記光伝送媒体と前記受信部との間に前記 波長選択フィルタが位置するように前記波長選択フィルタ及び前記受信部が配置 -' されており、
前記送信部から送信される前記送信光が前記波長選択フィルタにおいて反射さ れて前記光伝送媒体へ入射するように前記送信部が配置されている
光送受信モジユーノレ。
2 . 前記送信光の波長が 1 2 6 0ナノメートル以上 1 3 8 0ナノメートル以下 の範囲内にあり、
前記受信光の波長が 1 4 8 0ナノメートル以上 1 5 8 0ナノメートル以下の範 囲内にある
請求の範囲 1に記載の光送受信モジュール。 · .
3 . 前記送信部が半導体レーザ素子を有する、 請求の範囲 1に記載の光送受信 モシユーノレ。
4 . 前記受信部がフォトダイォードを有する、 請求の範囲 1に記載の光送受信 モジユーノレ。
5 . 光伝送媒体と、
互いに波長の異なる第 1〜第 m (mは 2以上の整数） の受信光成分を前記光伝 送媒体からそれぞれ受信する第 1〜第 mの受信部と、
前記第 1〜第 mの受信光成分のそれぞれと波長が異なるとともに互いに波長が 異なる第 1〜第 n ( nは 1以上の整数） の送信光成分をそれぞれ送信する第 1〜 第 nの送信部と、
前記第 2〜第 mの受信光成分をそれぞれ選択的に反射するとともに前記第 1の 受信光成分を透過する第 2〜第 mの受信用波長選択フィルタ、 及び前記第 1〜第 nの送信光成分をそれぞれ選択的に反射するとともに前記第 1の受信光成分を透 過する第 1〜第 nの送信用波長選択フィルタと
を備え、
前記光伝送媒体の光軸上において、 前記光伝送媒体と前記第 1の受信部との間 に前記第 2〜第 mの受信用波長選択フィルタ及び前記第 1〜第 nの送信用波長選 択フィルタが位置するように、 前記第 2〜第 mの受信用波長選択フィ'ルタ、 前記 第 1〜第 nの送信用波長選択フィルタ、 及び前記第 1の受信部が配置されており、 前記第 2〜第 mの受信用波長選択フィルタにおいて反射された前記第 2〜第 m の受信光成分をそれぞれ受信するように前記第 2〜第 mの受信部が配置されてお り、
前記第 1〜第 nの送信部から送信される前記第 1〜第 nの送信光成分が前記第 1〜第 nの送信用波長選択フィルタにおいてそれぞれ反射されて前記光伝送媒体 へ入射するように前記第 1〜第 nの送信部が配置されている
光送受信モジュール。
6 . 前記第 1〜第 nの送信光成分の波長がそれぞれ 1 2 6 0ナノメートル以上 1 3 8 0ナノメートル以下の範囲内にあり、 前記第 1〜第 mの受信光成分の波長 がそれぞれ 1 4 8 0ナノメートル以上 1 5 8 0ナノメートル以下の範囲内にある 請求の範囲 5に記載の光送受信モジュール。
7 . 前記第 1〜第 nの送信光成分の波長がそれぞれ 1 2 6 0ナノメートル以上 1 3 8 0ナノメートル以下の範囲内にあり、 前記第 2〜第 mの受信光成分の波長 がそれぞれ 1 4 8 0ナノメートル以上 1 5 0 0ナノメートル以下の範囲内にあり、 前記第 1の受信光成分の波長が 1 5 1 0ナノメートル以上 1 5 8 0ナノメートル 以下の範囲内にある 請求の範囲 6に記載の光送受信モジュール。
8 . 前記第 1〜第 nの送信部の各々が半導体レーザ素子を有する、 請求の範囲 5に記載の光送受信モジュール。
9 . 前記第 1〜第 mの受信部の各々がフォトダイオードを有する、 請求の範囲 5に記載の光送受信モジュール。
1 0 . 前記光伝送媒体が光ファイバである
請求の範囲 1または請求の範囲 5に記載の光送受信モジュール。
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