(57)【要約】【課題】市販の電子部品を使用でき、且つ電流発生回路と電気配線の数を削減できる構成の光モジュールを提供することを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る光モジュールは、光スイッチ等の光部品を備える光波回路基板とは別の基板に、電子部品を実装し、それぞれをワイヤボンディングで電気的に接続している。このため、本光モジュールは市販の電子部品を使用することができる。さらに、本モジュールは、同時に電流を流すことのない光スイッチのヒータをグループ化し、一つの電気スイッチで一つの電流発生回路からの電流をグループ内のヒータのいずれかに供給する構成である。このため、本光モジュールはヒータの数だけ電気スイッチと電流発生回路を用意する必要が無い。【選択図】図２
2020086163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータを備える複数の光スイッチ、前記ヒータにつながる電気配線、前記光スイッチに接続する光導波路、及び前記光導波路に接続する入出力端が形成された光波回路基板と、
前記光波回路基板に形成される前記光スイッチを選択して電力を前記ヒータに供給する電気スイッチが搭載される電気接続用配線基板と、
前記電力を供給する電流発生回路及び前記電流発生回路を制御する制御回路が搭載される制御基板と、
前記制御基板の前記電流発生回路と前記電気接続用配線基板の前記電気スイッチとの間、及び前記電気接続用配線基板の前記電気スイッチと前記光波回路基板に形成された前記光スイッチの前記ヒータにつながる電気配線との間をそれぞれ接続するワイヤと、
を備え、
前記光スイッチは、１つ以上のグループに分けられており、
前記電気スイッチと前記グループとが１：１で対応しており、前記電気スイッチと前記電流発生回路とが１：１で対応していることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記光スイッチは、１×２光スイッチであり、ツリー状に多段接続されており、
ツリーの各段の前記光スイッチで前記グループが構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記電気接続用配線基板は多層配線基板であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電流で方路を変更できる光スイッチを複数搭載する光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱光学効果を利用した光スイッチを集積した光波回路基板を用いる光モジュールがある。この光モジュールは、光波回路基板に形成されたヒータに電流を供給し、光導波路を過熱して屈折率を変えることで光路を制御する電流発生回路を有する。この構成の光モジュールには、電流発生回路及びこれとヒータとを電気的に接続する電気配線が多数必要という課題があった。
【０００３】
この課題を解決するため、特許文献１は駆動電源回路用の給電線を光波回路基板上で共有化して電気配線面積を小型化している。図１は特許文献１を適用した１×８光スイッチモジュールを模式的に示した図である。また、駆動用あるいは制御用のＩＣをベアチップで光導波路基板上に実装することで、ワイヤボンディングの数を減少させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５７３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１には、光波回路基板上に実装する電子部品の電気配線は、一層の金配線を使用することが望ましいとある（特許文献１の段落００５８等）。つまり、特許文献１は基板上に形成した一層の金配線を前提としており、多層配線基板（例えばＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）への搭載を前提としておらず、市販の電子部品を用いることはできない。
【０００６】
さらに、光波回路基板上に複数の電子部品を実装しヒータの電気端子配置を最適化するためには、専用の電子部品、例えばＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）を開発する必要がある。しかし、ＡＳＩＣの開発と製造は、市販の電子部品を使用した構成に比べてコストが高くなるという課題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、前記課題を解決するために、市販の電子部品を使用でき、且つ電気配線の数を削減できる構成の光モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る光モジュールは、電流発生回路と電気スイッチを直接光波回路基板上に実装せず、多層配線基板などの電子部品用の基板に実装することとした。
【０００９】
具体的には、本発明に係る光モジュールは、
電流で駆動する複数の光スイッチ、及び前記電流が入力される前記光スイッチ毎の入力端が形成された光波回路基板と、前記光波回路基板の前記入力端と同数の出力端、及び供給される電流をいずれかの前記出力端へ切り替える電気スイッチが搭載される多層配線の電気回路基板と、前記電気回路基板の前記出力端と前記光波回路基板の前記入力端とをそれぞれ接続するワイヤと、を備え、前記光スイッチは、１以上のグループに分けられており、前記電気スイッチは、前記電気回路基板に前記グループの数だけ搭載され、それぞれが前記グループの前記光スイッチで共有されていることを特徴とする。
【００１０】
本光モジュールは、光スイッチ等の光部品を光波回路基板に実装し、電子部品を多層配線基板に実装し、それぞれをワイヤボンディングで電気的に接続している。このため、本光モジュールは市販の電子部品を使用することができる。さらに、本モジュールは、同時に電流を流すことのない光スイッチのヒータをグループ化し、一つの電気スイッチで電流発生回路からの電流をグループ内のヒータのいずれかに供給する構成である。このため、本光モジュールは光スイッチ（ヒータ）の数だけ電流発生回路を用意する必要が無い。
【００１１】
従って、本発明は、市販の電子部品を使用でき、且つ電流発生回路と電気配線の数を削減できる構成の光モジュールを提供することができる。
【００１２】
本発明に係る光モジュールの前記電気スイッチは、電流発生回路から１本の、表面を絶縁した電線（；以下ハーネスと称する）で電流が供給されることを特徴とする。電気スイッチと電流発生回路を１本のハーネスとすることで、本発明を適用しない場合よりも当該区間の配線数を削減できるので、光モジュール内の基板間の接続を容易にし、光モジュール内のスペースを削減する効果がある。
【００１３】
本発明に係る光モジュールの前記光スイッチは、１×２光スイッチであり、ツリー状に多段接続されており、前記グループは、前記多段接続の各段にある前記光スイッチで構成されることを特徴とする。本光モジュールは１×Ｎ光スイッチに適用できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、市販の電子部品を使用でき、且つ電流発生回路と電気配線の数を削減できる構成の光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】特許文献１を適用した１×８光スイッチモジュールの構成を説明する図である。
【図２】本発明に係る光モジュールである１×８光スイッチモジュールの構成を説明する図である。
【図３】本発明に係る光モジュールであるＭＣＳの構成を説明する図である。グループ（＃１，＃２，＃３）と電気スイッチ（＃１，＃２，＃３）の間の、各ワイヤボンディングと光波回路基板上の配線は省略している。
【図４】本発明に係る光モジュールである８×１６光スイッチモジュールの構成を説明する図である。
【図５】本発明に係る光モジュールである１×８光スイッチモジュールの構成を説明する図である。
【図６】（Ａ）本発明を適用した１×１２８光スイッチを説明する図である。（Ｂ）特許文献１を適用した１×１２８光スイッチを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
添付の図面を参照して本発明の各実施の形態に共通の基本構成を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００１７】
（概要）
本実施形態の光モジュールは、光波回路基板、電気接続用配線基板、そして制御基板の３つの基板を有し、前２者の光波回路基板と電気接続用配線基板はワイヤボンディングで、後２者の電気接続用配線基板と制御基板はハーネスで電気的に接続されている。電気接続用配線基板及び制御基板が電気回路基板である。
【００１８】
光波回路基板は石英系光波回路（Ｐｌａｎａｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ）上に熱光学効果を用いた複数の光スイッチが形成された基板である。
光スイッチは、複数個の１×２光スイッチが連結された１×Ｎの光マトリクススイッチである。単位ユニットにあたる１×２光スイッチは２本のアーム導波路に熱光学位相シフター（薄膜ヒータ）を備えるマッハツェンダー干渉計型（ＭＺＩ光スイッチ）で、ＭＺＩ光スイッチの熱光学位相シフターに通電すると、公知の干渉原理により光の伝搬経路を切り替えることができる。なお、光スイッチは光モジュールの目的に応じて１以上のグループに分けられている。
また、光波回路基板は、各ヒータへの電力を供給するための入力端をヒータの数だけ有する。
【００１９】
石英系導波路を用いた光スイッチ（熱光学スイッチ）は、火炎堆積法（ＦＨＤ）や化学気相堆積法（ＣＶＤ）などのガラス膜堆積技術と反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ）などの微細加工技術を組み合わせて作製される。具体的には、シリコンウェハー等の基板上に、先ず下部クラッド層となるガラス膜を、次に屈折率がクラッド層よりもやや高いコア層を堆積する。そして、光回路となるコアパターンを微細加工技術によりパターン化し、引き続き、上部クラッド層となるガラス膜を堆積し、最後に、熱光学位相シフターとなる薄膜ヒータとこれに給電を行う配線ないし入力端を形成して光スイッチが作製される。この光スイッチに電気配線及び光ファイバーを接続し、放熱フィン付きケースに収納して、光スイッチモジュールが完成する。
【００２０】
電気接続用配線基板は市販の電子部品が利用できるように多層配線基板（例えばＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）であり、光波回路基板の光スイッチの動作を切り替える電気スイッチＩＣ（集積回路）が実装されている。
【００２１】
電気接続用配線基板に実装されている電気スイッチは、個別電気スイッチを光スイッチの数だけ有しており、それぞれの個別電気スイッチは接続端子（出力端）を有している。この出力端とヒータにつながる配線終端の電極パッド（入力端）とはワイヤボンディングで電気的に接続されている。電気スイッチと電流発生回路とは１本のハーネスで電気的に接続されている。
【００２２】
制御基板には、電流発生回路とこの電流発生回路を制御する制御回路とが実装されている。
【００２３】
ＭＺＩ光スイッチの２本のアームに備わる熱光学位相シフター（薄膜ヒータ）の一方のヒータの一端は、入力端、配線、及びワイヤボンディングを介して対応する個別電気スイッチの出力端に接続される。また、ヒータの他端は、共通配線、ワイヤボンディング及び、１本のハーネスを介して電流発生回路に電気的に接続される。これにより電気スイッチで選択された光スイッチのヒータのみに電流が供給され、その光スイッチの光経路が切り替えられる。
【００２４】
（実施形態１）
図２は、本実施形態の光モジュール３０１を１×８光スイッチの構成を例として、説明する図である。光モジュール３０１は、光波回路基板１１、電気接続用配線基板１２及び制御基板１３を備える。なお、電気接続用配線基板１２及び制御基板１３が前述の電気回路基板である。
【００２５】
光波回路基板１１には、石英系光波回路（Ｐｌａｎａｒ  Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）に８つの１×２光スイッチ２１が形成されており、１×２光スイッチ２１は熱光学位相シフター（薄膜ヒータ）を有するマッハツェンダー干渉計型光スイッチ（ＭＺＩ光スイッチ）を用いている。薄膜ヒータへの電流のＯＮ／ＯＦＦで１×２光スイッチ２１はＯＮ／ＯＦＦスイッチとして機能する。薄膜ヒータへの駆動量を調整してマッハツェンダー干渉計の２本のアーム導波路の光路長差をゼロから半波長に連続的に変化させると、光の透過量が連続的に変化する。すなわち、ＯＮ／ＯＦＦスイッチとしてだけでなく、アナログスイッチとしても動作させることができるため、減衰器として動作させることも、分岐器等として動作させることもできる。
【００２６】
電気接続用配線基板１２と制御基板１３には、ガラスエポキシ膜と銅箔を積層した多層プリント基板（ＰＣＢ）が利用できる。これにより市販の電子部品を電気接続用配線基板１２と制御基板１３上に実装することができる。この構成によれば、図１に示した特許文献１の実施形態による１×８光スイッチの構成と比べて、光波回路基板上にあった電気スイッチがＰＣＢである電気接続用配線基板上に実装されているので、市販の電子部品を使用できるという利点がある。
【００２７】
本実施形態では、全ての１×２光スイッチ２１を１つのグループとしており、１×２光スイッチ２１の８つのヒータのいずれかに電流を流すことで、第１ポートに入力された光を８つの第２ポートのいずれか１つに光を出力させること、又は８つの第２ポートに入力された光のいずれか一つを選択して第１ポートに出力させることができる。本実施形態の構成では、８つの１×２光スイッチ２１のいずれかが動作すればよいので、同時に複数のヒータに電流が流れることはなく、このグループ内の１×２光スイッチ２１に電流を流す電流発生回路２３は１つでよい。１つのグループとしてまとめられる１×２光スイッチ２１に対し、それに対応した１つの電流発生回路２３と１つの電気スイッチ２２があれば良い。本実施形態の構成では、１×２光スイッチ２１の数だけ電流発生回路２３と電気スイッチ２２とを備える必要はない。このため電子部品の削減分だけ基板面積は縮小できる。
【００２８】
なお、電気スイッチ２２は、デジタル回路（例えば、ＴＴＬ  ＩＣ等）を用いて個別の個別電気スイッチを８個集積しており、制御回路からのＴＴＬレベルの入力により、それぞれの個別電気スイッチを導通／遮断（ＯＮ／ＯＦＦ）動作をすることができる。これら８個の個別電気スイッチの一方の電極は、電気スイッチ２２の中で共通の電極に接続され、さらに、ハーネスに接続される。他方の電極は、それぞれワイヤボンディングに接続される。なお、電気スイッチＩＣ内に集積される個別電気スイッチの数は、接続するヒータの数によって選択される。また、電流発生回路２３は、アナログ回路を用いて、制御回路からの制御信号の電圧レベルに対応した電流を、電流線に流す。
【００２９】
本実施形態は、次の点で先行特許１による従来技術と異なる。本実施形態では、光波回路基板１１に、１×２光スイッチ２１が搭載され、電気スイッチ２２は光波回路基板１１ではなく多層配線の電気接続用配線基板１２上に実装される。さらに、制御回路２４とともに電流発生回路２３が多層配線の制御基板１３に搭載される。
【００３０】
これは、汎用の電気スイッチは多層配線基板用であるため、多様な汎用品の中から最適な電気スイッチを採用できるため製品コストの低減が図れる。さらに、電気スイッチを光波回路基板１１上へ実装する場合には、電気スイッチのレイアウトは光波回路のレイアウトにより制限させられるが、電気接続用配線基板１２への実装では電気スイッチのレイアウトの自由度が増すため、光波回路基板１１の１×２光スイッチのレイアウトに対して最適な位置に電気スイッチを配置することが可能となる。
【００３１】
電気接続用配線基板１２には、ガラスエポキシ膜と銅箔を積層したＰＣＢが使用できるので、多層配線基板への実装を前提とした市販の電子部品で電気スイッチ２２を構成できる。光波回路基板１１と電気接続用配線基板１２の間は、例えば数ミリ長の金ワイヤを使用したワイヤボンディング技術で電気的に接続される。
【００３２】
電流発生回路２３は制御回路２４が実装されている制御基板１３に搭載される。制御基板もＰＣＢが使用できるので、市販の電子部品で電流発生回路２３を構成できる。電気接続用配線基板１２と制御基板１３とは表面を絶縁したハーネスで接続される。ここで必要なハーネスの数は、電気スイッチ２２が電流を各１×２光スイッチ２１へ振り分けるため、電流供給用には電気スイッチ２２の数に共通配線数を加えた数だけで良い。
【００３３】
具体的に図２を使用して電気スイッチを使用する効果を説明する。従来の構成では、単位ユニットの１×２光スイッチに対応した電気スイッチが備えられているため、電気スイッチへの電流供給用にハーネスの本数は８本必要であった。一方、本実施形態の光モジュール３０１では、１つの電気スイッチ２２が電流を各１×２光スイッチ２１へ振り分けるため、図２で電流配線と表記した電流供給用のハーネスの本数を１本に削減している。
【００３４】
なお、制御回路２４と電流発生回路２３との接続は、例えば、電流発生回路２３が入力電圧値に従って、１×２光スイッチに加える電流値を定める場合は、電圧値を与える電気配線とグランド配線の２本からなる。制御回路２４と電気スイッチ２２との接続は、例えば、電気スイッチ２２が、Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ（Ｉ２Ｃ）による制御信号に従って、電流発生回路を８つの１×２光スイッチの内のどの１×２光スイッチに接続させるかを切り替える場合、ＣＳ、ＳＣＬＫ及びＳＤＩの３本の制御信号配線が使用される。この他に、電気スイッチの電源も制御回路から供給され、合わせて４本の配線が使用される。
【００３５】
ハーネスはプリント基板（ＰＣＢ）の間を接続するために主に用いられ、径は１ｍｍ程度と太いため、取り回しのための空間が必要となる。そのため、ハーネスの数が低減できればモジュールの小型化への貢献は非常に大きい。つまり、本実施形態はハーネスの数を削減する効果があるので光モジュール内の基板間の接続を容易にし、ハーネスの配置に必要な光モジュール内のスペースを削減する効果がある。
【００３６】
ハーネスの接続工程の容易さやハーネスの長さの関係から、制御基板の配置と制御基板に実装される電流発生回路のレイアウトは決定される。例えば、図２では、光波回路基板、電気接続用配線基板、そして制御基板が並列に配置されているが、これらの配置や向きは特に限定されない。電気接続用配線基板あるいは電気接続用配線基板と制御基板とを光波回路基板と上下に重なるように配置しても良いし、３枚の基板が三角柱の側面３面になるように配置しても良い。
【００３７】
（実施形態２）
本実施形態では、光波回路基板１１にマルチキャストスイッチ（ＭＣＳ：Ｍｕｌｔｉ−Ｃａｓｔ  Ｓｗｉｔｃｈ）が形成されている。ＭＣＳは、光通信の中継地点で複数の方路と複数の送受信器を任意に接続する光装置である。図３は、４入力４出力のＭＣＳ（４×４ＭＣＳ）を説明する図である。４×４ＭＣＳは、光波回路基板１１上に１６個の１×２光スイッチ２１、４個の１×４光カプラ（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）及びこれらを結合する光導波路が形成されている。
【００３８】
ここで、図３のように１×２光スイッチ２１は４個づつ４つのグループに分けられている。一般的に、グループ分けは、Ｍ入力×Ｎ出力のＭＣＳの場合、同時にオンにならない直列に接続されるＭ個の単位ユニット１×２光スイッチをまとめることになる。１つのグループの４つの１×２光スイッチ２１は、直列に接続されて１×４光スイッチを構成する。それぞれの１×４光スイッチは１つの第１ポートを有し、それぞれ送受信器に接続される。それぞれの１×４光スイッチは４つの第２ポートを有し、それぞれ４個の１×４光カプラ（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ）に接続されている。１×４光カプラは第２ポートと接続していない側を方路に接続している。
【００３９】
４×４ＭＣＳは電気接続用配線基板にそれぞれのグループ（１×４光スイッチ）に対応する４つの電気スイッチを搭載する。これらの電気スイッチと、制御回路との間には、例えば、制御信号３本と電源１本が接続されている。制御信号としては、これは公知の通信技術であるＩｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ（Ｉ２Ｃ）のデジチェーン接続技術を適用すれば、ＣＳ、ＳＣＬＫ及びＳＤＩの３つが例示できる。４×４ＭＣＳを構成する１６個の各１×２光スイッチ２１と電気スイッチとの間は１６本（戻り電流配線を含めると１７本）のワイヤでそれぞれワイヤボンディングされる。図３ではグループ（＃１〜＃３）の各ＭＣＳと対応する電気スイッチ（＃１〜＃３）との配線は省略してある。それぞれの電気スイッチとそれらに対応する電流発生回路との間は４本のハーネス（戻り電流配線を含めると５本）で接続されている。一方、１×２光スイッチと電気スイッチとが１：１に対応する従来の構成で必要となる配線数は、１６本、戻り電流配線を含めると１７本である。つまり、図３の構成の４×４ＭＣＳは、電気スイッチを使用しない従来の構成よりハーネス数を少なくすることができる。
【００４０】
図４は、１６入力８出力のＭＣＳ（８×１６ＭＣＳ）を説明する図である。８×１６ＭＣＳは、実施形態１で説明した光モジュール３０１の１×８光スイッチを１６個、１×１６光カプラ（２５ａ〜２５ｈ）を８個、及びこれらを結合する光導波路が光波回路基板１１に形成される。図４では、電気接続用配線基板及び制御基板の記載を省略している。
【００４１】
ここでは、８×１６ＭＣＳを例に、電気スイッチを使用しない従来技術と、ハーネスの数を比較する。１×８光スイッチは図２で説明したように１×２光スイッチ２１を８個直列に接続して構成される。そして、１×８光スイッチが１６個形成される。このため、８×１６ＭＣＳは、１６個の電気スイッチを電気接続用配線基板に備える。１個の電気スイッチに対し、１×８光スイッチ（１６個）に含まれる１×２光スイッチ２１（各８個）が接続されるため、ワイヤ数は１６×８＝１２８本（戻り電流配線を含めると１４４本）となる。電気スイッチと電流発生回路との間は１６本のハーネス（戻り電流配線を含めると３２本）とすることができる。一方、１×２光スイッチの数だけ電流発生回路が必要な従来の構成の場合、ハーネスの数は駆動電流用として１×２光スイッチ２１に対応する配線数１２８本が必要となる。つまり、本発明の構成を適用する場合、１６本のハーネスで良く、ハーネス数を従来の構成の約１／８とすることができる。
【００４２】
また、本実施形態の光モジュールと同様に電気スイッチを使用している特許文献１と比較すると、図３の４×４ＭＣＳも図４の８×１６ＭＣＳも、電気スイッチ及び電流発生回路を光波回路基板１１ではなく、電気回路基板（１２、１３）に搭載するので市販の電子部品を使用することができ、安価に構成することができる。
【００４３】
（実施形態３）
図５は、本実施形態の光モジュール３０３を説明する図である。光モジュール３０３の光波回路は、１×２光スイッチが、ツリー状に多段接続されており、多段接続の同じ段にある光スイッチをグループ化した構成である。この図で各電気スイッチと制御回路を結ぶ制御信号と電源の配線は、実施形態２と同様に４本で接続されている。電流発生回路で示したブロックには、図３に示したものと同様の電流発生回路が３個含まれ、それぞれの出力が３本の電流配線に接続され、それぞれのグランドが共通のグランド（ＧＮＤ）配線に接続されている。また、それぞれの電流発生回路には、電流値を決める制御信号が制御回路から配線されている。この構成は、図２の実施形態１に比べ、単位ユニットの１×２光スイッチをマトリックス状に配列できるためより基板の小型化が可能である。
【００４４】
光モジュール３０３の光波回路は、１×２光スイッチを３段接続した、ツリー構成の１×８スイッチである。本実施形態の光波回路は、１つの第１ポートを、１段目の１×２光スイッチ２１−１で２つの方路に分岐し、２段目の１×２光スイッチ２１−２で４つの方路に分岐し、最後に３段目の１×２光スイッチ２１−３で８つの第２ポートに分岐している。
【００４５】
この光波回路の構成では、第１ポートに入力された光を８つの第２ポートのいずれか１つに光を出力させるスイッチ動作、又は８つの第２ポートに入力された光のいずれか一つを選択して第１ポートに出力させるスイッチ動作を行う。このスイッチ動作を行うためには、１段目の１×２光スイッチ２１−１と、２段目の２つの１×２光スイッチ２１−２の内の１つと、３段目の４つの１×２光スイッチ２１−３の内の１つに電流を供給すればよい。すなわち、各段に含まれる単位ユニットの１×２光スイッチは同時にオンになることはないため、２段の光スイッチと３段の光スイッチをそれぞれグループ化でき、グループ化した２つのグループに対してそれぞれ１つの光スイッチを備えればよい。
【００４６】
光モジュール３０３は、２段目の光スイッチグループ用の電気スイッチ２２−２と３段目の光スイッチグループ用の電気スイッチ２２−３を備える。１段目の光スイッチは１×２光スイッチ２１−１が一つだけなので電気スイッチは不要である。
【００４７】
電流発生回路２３から各グループへ電流供給するためのハーネス（電流配線）の数は、段数に等しい３つである。なお、図５では、１×２光スイッチから戻る電流用のハーネス（ＧＮＤ）も記載しているので、電気接続用配線基板１２と制御基板１３との間のハーネスは４本となっている。一方、１×２光スイッチと電流発生回路の間に光スイッチと同数の電気配線が必要な、電気スイッチを使用しない従来の構成であれば、電流発生回路と光スイッチとを接続する配線は８本である。つまり、光モジュール３０３は、従来の構成より配線数を削減できる。
【００４８】
この削減効果は、光スイッチの段数が増えるほど大きい。例えば、７段のツリーで構成される１×１２８光スイッチの場合、１２７本必要な電流供給用の配線を７本に削減できる。
【００４９】
図６は、７段のツリーで構成される１×１２８光スイッチに対して、本発明の技術と特許文献１を適用した場合の配線を模式的に表した図である。図６（Ａ）が本発明の技術を適用した例である。図６（Ｂ）が特許文献１の技術を適用した例である。この図で、電流発生回路で示したブロックには、図３で示したものと同様の電流発生回路が７個含まれ、それぞれの出力が７本の電流配線に接続され、それぞれのグランドが共通のグランド（ＧＮＤ）配線に接続されている。また、それぞれの電流発生回路には、電流値を決める制御信号が制御回路から配線されている。両者を比較すると、電流発生回路と配線基板との間を電気的に接続するハーネスの本数としては、電流配線が７本、ＧＮＤが１本、及び、これは共に同数である電気スイッチへの制御信号と電源の配線を加えた数は、両者とも同じである。つまり、両者ともハーネスの配線数を削減して光モジュールを小型化する効果がある。この図において、電気スイッチへの制御信号としては、図６（Ａ）では、これは公知の通信技術であるＩｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ（Ｉ２Ｃ）のデジチェーン接続技術を適用すれば、ＣＳ、ＳＣＬＫ及びＳＤＩの３つが例示できる。図６（Ｂ）の制御信号としては、特許文献１の図１４の記述によれば、データ、クロック、ラッチの３つが例示できる。
【００５０】
一方で、配線基板と光波回路基板を電気的に接続するワイヤボンディング配線（ワイボン）の数は、本発明を適用した光モジュール（２５６本）の方が、特許文献１を適用した光モジュール（１２本）より多い。このため、光波回路基板上の電気配線とワイヤボンディング用のパッドの占有面積は、特許文献１を適用した光モジュールの方が小さい。しかしながら、本発明では電気スイッチが多層配線基板である配線基板上に実装されているために、市販の集積回路を適用して安価に生産できる。これは、多くの種類の光モジュールを、安価に、短い設計・製造期間で提供する必要がある場合、特許文献１を使用して、専用の集積回路を光波回路基板上に配置して配線面積を削減することで得られる効果に比べて、大きな利点となる。
【００５１】
（発明の効果）
本発明に係る光モジュールは、電気スイッチを電気接続用配線基板に実装することで安価な市販の電子部品を使用でき、特許文献１の光モジュールより低コスト化することができ、本発明を適用しない構成の光モジュールより配線数を削減することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１１：光波回路基板
１２：電気接続用配線基板（電気回路基板）
１３：制御基板
２１、２１−１、２１−２、２１−３：１×２光スイッチ
２２、２２−２、２２−３：電気スイッチ
２３：電流発生回路
２４：制御回路
２５、２５ａ〜２５ｈ：光カプラ
３００、３０１、３０３：光モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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