(57)【要約】【課題】実装が容易で信頼性が高く、光信号の送受信が可能な送受信レンズブロックを提供する。【解決手段】外部の光伝送路５ａ，５ｂと光学的に接続される光伝送路側レンズ部４Ｅと、発光素子３ａと受光素子３ｂとからなる光素子３と光学的に接続される光素子側レンズ部４Ｇと、光伝送路側レンズ部４Ｇの光軸を９０°変換して光素子側レンズ部４Ｅの光軸に一致させる反射部１４とからなるレンズブロック４において、光素子側レンズ部４Ｅの周囲に、突起壁２２を形成し、光伝送路側レンズ部４Ｇは送信用レンズ部４Ｈａと受信用レンズ部４Ｈｂとからなり、光素子側レンズ部４Ｅは発光素子用レンズ部４ａと受光素子用レンズ部４ｂとからなり、反射部１４は発光素子３ａからの出射光を反射する面と、受光素子３ｂへの入射光を反射する面とが同一である。【選択図】図１
2010122312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の光伝送路と光学的に接続される光伝送路側レンズ部と、発光素子と受光素子とからなる光素子と光学的に接続される光素子側レンズ部と、前記光伝送路側レンズ部の光軸を９０°変換して前記光素子側レンズ部の光軸に一致させる反射部とからなるレンズブロックにおいて、
前記光素子側レンズ部及び／又は光伝送路側レンズ部の周囲に、突起壁を形成し、
前記光伝送路側レンズ部は送信用レンズ部と受信用レンズ部とからなり、前記光素子側レンズ部は発光素子用レンズ部と受光素子用レンズ部とからなり、前記反射部は前記発光素子からの出射光を反射する面と、前記受光素子への入射光を反射する面とが同一であることを特徴とする送受信レンズブロック。
【請求項２】
請求項１記載の送受信レンズブロックと、前記光素子、および該光素子を駆動する駆動素子、電気信号を制御する制御ＩＣなどの電子素子が配設される第１の基板と、電気信号用回路が形成された第２の基板とからなる光モジュールであって、
前記送受信レンズブロックが搭載される前記第１の基板の面と反対側の面に前記光素子、前記電子素子、前記第２の基板が配設され、前記第１の基板がリジッド基板またはフレキシブル基板であり、前記第２の基板がフレキシブル基板またはリジッド基板であることを特徴とする光モジュール。
【請求項３】
請求項１記載の送受信レンズブロックと、前記光素子、および該光素子を駆動する駆動素子、電気信号を制御する制御ＩＣなどの電子素子が配設される第１の基板と、電気信号用回路が形成された第２の基板とからなる光モジュールであって、
前記送受信レンズブロックが搭載される前記第１の基板の面と反対側の面に前記光素子、前記電子素子が配設され、前記送受信レンズブロックが搭載される前記第１の基板の面に前記第２の基板が配設され、前記第１の基板がリジッド基板またはフレキシブル基板であり、前記第２の基板がフレキシブル基板またはリジッド基板であることを特徴とする光モジュール。
【請求項４】
前記第１の基板に前記送受信レンズブロックの前記突起壁と嵌合する嵌合孔を形成し、前記嵌合孔は、前記光素子側レンズ部及び／又は光伝送路側レンズ部に近い部分の孔径が、前記光素子側レンズ部及び／又は光伝送路側レンズ部より遠い部分の孔径よりも大きい請求項２または３記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信用の送受信レンズブロック及びそれを用いた光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットは、通信インフラとして定着し、データ通信・音声・映像など情報の種類を選ばず、様々な業種・サービスを取り込み、その適用範囲は拡大し続けている。それに合わせて回線容量も増加の一途をたどっている。
【０００３】
現在、既に１０ギガビットイーサネット（登録商標）の標準化が完了し、各社から１０ギガビット対応のネットワーク機器が開発されており、これに伴い、ネットワーク機器に用いられる光送受信器（光モジュール）においても、中距離ネットワークを中心に伝送速度が１Ｇｂｐｓから１０Ｇｂｐｓへのアップグレードが始まっている。また、伝送速度が１０Ｇｂｐｓを超える４０〜１００Ｇｂｐｓクラスのイーサネット（登録商標）の開発・研究も始まっている。このような情勢の中、さらなる多チャンネル化・高速化・小型化に対応した光モジュールが求められている。
【０００４】
多チャンネル化・高速化・小型化に対応した光モジュールは、回路基板に、複数の光信号を送信あるいは受信する光素子を設け、その光素子と対向するようにレンズアレイを有するレンズブロックを設け、そのレンズブロックに、光ファイバが挿入されたフェルールを接続する実装構造が一般的である。
【０００５】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−９２１２０号公報
【特許文献２】特開２００４−１３８９８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
レンズアレイと複数の光素子との位置合わせは、レンズアレイと光素子間の光結合のために、正確に行う必要がある。
【０００８】
しかしながら、従来の光モジュールでは、実装時に光素子とレンズブロックとの位置合わせが非常に難しく、手間がかかる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、実装が容易で信頼性が高く、光信号の送受信が可能な送受信レンズブロック及びそれを用いた光モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために創案された本発明は、外部の光伝送路と光学的に接続される光伝送路側レンズ部と、発光素子と受光素子とからなる光素子と光学的に接続される光素子側レンズ部と、前記光伝送路側レンズ部の光軸を９０°変換して前記光素子側レンズ部の光軸に一致させる反射部とからなるレンズブロックにおいて、前記光素子側レンズ部及び／又は光伝送路側レンズ部の周囲に、突起壁を形成し、前記光伝送路側レンズ部は送信用レンズ部と受信用レンズ部とからなり、前記光素子側レンズ部は発光素子用レンズ部と受光素子用レンズ部とからなり、前記反射部は前記発光素子からの出射光を反射する面と、前記受光素子への入射光を反射する面とが同一である送受信レンズブロックである。
【００１１】
また本発明は、前記の送受信レンズブロックと、前記光素子、および該光素子を駆動する駆動素子、電気信号を制御する制御ＩＣなどの電子素子が配設される第１の基板と、電気信号用回路が形成された第２の基板とからなる光モジュールであって、
前記送受信レンズブロックが搭載される前記第１の基板の面と反対側の面に前記光素子、前記電子素子、前記第２の基板が配設され、前記第１の基板がリジッド基板またはフレキシブル基板であり、前記第２の基板がフレキシブル基板またはリジッド基板である光モジュールである。
【００１２】
さらに本発明は、前記の送受信レンズブロックと、前記光素子、および該光素子を駆動する駆動素子、電気信号を制御する制御ＩＣなどの電子素子が配設される第１の基板と、電気信号用回路が形成された第２の基板とからなる光モジュールであって、前記送受信レンズブロックが搭載される前記第１の基板の面と反対側の面に前記光素子、前記電子素子が配設され、前記送受信レンズブロックが搭載される前記第１の基板の面に前記第２の基板が配設され、前記第１の基板がリジッド基板またはフレキシブル基板であり、前記第２の基板がフレキシブル基板またはリジッド基板である光モジュールである。
【００１３】
前記第１の基板に前記送受信レンズブロックの前記突起壁と嵌合する嵌合孔を形成し、前記嵌合孔は、前記光素子側レンズ部及び／又は光伝送路側レンズ部に近い部分の孔径が、前記光素子側レンズ部及び／又は光伝送路側レンズ部より遠い部分の孔径よりも大きいとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、実装が容易で信頼性が高く、光信号の送受信が可能な送受信レンズブロックを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１６】
図１（ａ）は、本発明の好適な実施形態を示す送受信レンズブロックを用いた光モジュールの縦断面図、図１（ｂ）はその斜視図、図２は、図１（ｂ）から送受信レンズブロックを分解して底面側から見た分解斜視図、図３は、図１（ｂ）から送受信レンズブロックを分解した分解斜視図である。
【００１７】
図１〜図３に示すように、本実施形態に係る光モジュール１は、例えば、図４で後述する光モジュールの光電変換機能を担う主要部の実装構造である。
【００１８】
この光モジュール１は、回路基板２（「第２の基板」）と、複数の光信号を送信する発光素子３ａと複数の光信号を受信する受光素子３ｂとからなる光素子３と、その光素子３に対向するように光結合して設けられる送受信レンズブロック（送受信用レンズブロック）４と、その送受信レンズブロック４に光結合して接続される光ファイバ５が挿入されたフェルール６と、送受信レンズブロック４が実装され、送受信レンズブロック４の一部を保持するリジッド基板からなる保持基板７（「第１の基板」）とを備える。
【００１９】
回路基板２は、全体がほぼ短冊状に形成される。回路基板２には、送信用光素子を駆動する電気信号や、受信用光素子からの電気信号のための、配線や電子部品からなる電気信号用回路が実装される。
【００２０】
回路基板２の一端部の中央には、保持基板７に配設される光素子３と、発光素子３ａを駆動する駆動ＩＣ（駆動素子）、受光素子３ｂからの電気信号を増幅する増幅ＩＣ（電気信号を制御する制御ＩＣ）などの電子素子としてのＩＣチップ１１とが露出するための貫通穴１０が形成される。貫通穴１０には、光素子３とＩＣチップ１１との両方が並んで収まるように形成される。本実施形態では、駆動ＩＣと増幅ＩＣを備えた一体のＩＣチップ１１を用いたが、駆動ＩＣと増幅ＩＣが別体のＩＣチップを用いてもよい。
【００２１】
回路基板２としては、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、リジッド基板、フレキシブルリジッド基板を用いる。本実施形態では、回路基板２として、部品の実装や光モジュール内での基板配置の自由度が高いフレキシブルプリント基板を用いた。
【００２２】
保持基板７としてリジッド基板では無く、フレキシブルプリント基板を用いた場合には、回路基板２をリジッド基板とすれば良く、このとき回路基板２の大きさは図１（ｂ）の保持基板７と同程度、つまり送受信レンズブロック４を保持できる程度の大きさを有すれば良い。そして装置の規模に応じてフレキシブルプリント基板となっている保持基板７の大きさを適宜決定すれば良い。
【００２３】
発光素子３ａとしては、半導体レーザ（ＬＤ）素子を複数個並列に配置してなる送信用光素子アレイを用い、受光素子３ｂとしては、フォトダイオード（ＰＤ）素子を複数個並列に配置してなる受信用光素子アレイを用いる。送信用光素子アレイとしては、ＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）アレイがある。
【００２４】
送受信レンズブロック４は、側面視でほぼＬ字状に形成され、光信号の入射方向と出射方向が互いに９０°異なる（直角に交わる）ものであり、直角レンズアレイともいう。
【００２５】
送受信レンズブロック４の光素子側の面である底面４ｄの中央部には、光素子側レンズ部として、光素子側である下方（光素子３側）に大きく突出した光素子側レンズアレイ４Ｅが形成される。ここで下方に大きく突出するとは、相手側の部材（ここでは、保持基板７）と接触する底面４ｄよりも、光素子側レンズアレイ４Ｅが下方に突出していることをいう。一般的なレンズアレイは、相手側と接触する面より離れる方向（自身のレンズブロックの奥側）となるように各レンズが形成される。
【００２６】
光素子側レンズアレイ４Ｅは、発光素子３ａからの出射光をコリメートして伝送する発光素子用レンズ部４ａと、その発光素子用レンズ部４ａから（図１（ａ）では、右方向に）間隔を隔てて設けられ、受光素子３ｂへ入射する光を集光する受光素子用レンズ部４ｂとから構成されている。これら発光素子用レンズ部４ａと受光素子用レンズ部４ｂは、それぞれ光素子側レンズを送受信レンズブロック４の幅方向（図１（ａ）では、紙面に垂直方向）に複数個（図２では、１２個）並列に配置してなる。
【００２７】
光素子側レンズアレイ４Ｅの周囲には、保持基板７と嵌合する送受信レンズブロック４の一部として、突起壁２２が形成される。本実施形態では、光素子側レンズアレイ４Ｅのレンズ配置方向に沿った両側に、間隔を隔ててそれぞれ形成される直線状の側壁２２ｓと、これら側壁２２ｓを連結する円弧状の連結壁２２ｃとからなる略楕円筒状の突起壁２２を用いた。突起壁２２は、光素子側レンズアレイ４Ｅから間隔を隔てて囲むものであればよいので、角筒状、あるいは光素子側レンズアレイ４Ｅの周囲方向に沿って不連続な筒状であってもよい。
【００２８】
本実施形態では、光素子側レンズアレイ４Ｅの周囲に突起壁２２を形成した例で説明するが、ファイバ側レンズアレイ４Ｇの周囲に突起壁を形成しても勿論良い。ファイバ側レンズアレイ４Ｇの周囲に突起壁を形成した場合にも、光素子側レンズアレイ４Ｅの周囲に突起壁２２を形成した場合と同様の効果を得ることができる。また、ファイバ側レンズアレイ４Ｇの周囲に突起壁を形成した場合には、後述するスペーサ１２は不要となる。
【００２９】
送受信レンズブロック４と外部装置間で光信号を伝送するための光伝送路として、送信用光ファイバ５ａと受信用光ファイバ５ｂとを用いて以下説明する。これら送信用光ファイバ５ａと受信用光ファイバ５ｂに代えてフレキシブル光導波路であっても良い。フレキシブル光導波路は四角形状のコアをクラッドで覆い平板状にしたものであり、ポリマなど可とう性を有する材料を用いて製造される。
【００３０】
送受信レンズブロック４のファイバ側の面である前面４ｆの中央部には、光伝送路側レンズ部として、ファイバ側である前方に突出したファイバ側レンズアレイ４Ｇが形成される。ファイバ側レンズアレイ４Ｇは、送受信レンズブロック４から送信用光ファイバ５ａに入射する光を集光する送信用レンズ部４Ｈａと、その送信用レンズ部４Ｈａから（図１（ａ）では、上方向に）間隔を隔てて設けられ、受信用光ファイバ５ｂからの出射光をコリメートして伝送する受信用レンズ部４Ｈｂとから構成されている。これら送信用レンズ部４Ｈａと受信用レンズ部４Ｈｂは、それぞれファイバ側レンズを送受信レンズブロック４の幅方向に複数個（図１（ｂ）、図２、図３では、１２個）並列に配置してなる。送受信レンズブロック４の前面４ｆの四隅には、スペーサ１２が形成される。スペーサ１２の厚みにより、ファイバ側レンズアレイ４Ｇがフェルール６に収容された送信用光ファイバ５ａや受信用光ファイバ５ｂの端面と接触することを防止することができる。ファイバ側レンズアレイ４Ｇの各ファイバ側レンズの突出量は、一般的なレンズアレイと同じである。
【００３１】
送受信レンズブロック４のファイバ側レンズアレイ４Ｇの両側には、フェルール６の係合用突起（図示せず）と係合するための係合用穴１３が形成される。これとは逆に、送受信レンズブロック４のファイバ側レンズアレイ４Ｇの両側に係合用突起を形成し、フェルール６に係合用穴を形成してもよい。
【００３２】
送受信レンズブロック４の背面４ｂには、送受信レンズブロック４内の光路を垂直方向から水平方向に、あるいは水平方向から垂直方向に９０°変換する（ファイバ側レンズアレイ４Ｇの光軸を９０°変換して光素子側レンズアレイ４Ｅの光軸に一致させる）反射部としての反射面１４が形成される。反射面１４は、発光素子３ａからの出射光Ｌａを反射する面であり、受光素子３ｂへの入射光Ｌｂを反射する面でもある。この反射面１４は、その周りに空気層が形成されていれば、空気層と送受信レンズブロック４の屈折率差により反射機能を有することができる。さらに反射面１４を、例えば、送受信レンズブロック４の背面４ｂに金属薄膜を蒸着してミラーとしても良い。
【００３３】
送受信レンズブロック４は、光学樹脂あるいは光学ガラスを用いて一体形成される。本実施形態では、送受信レンズブロック４として、ウルテム樹脂、ポリカーボネート（ＰＣＮ）樹脂、アクリル樹脂などの光学樹脂製のものを用いた。
【００３４】
送信用光ファイバ５ａや受信用光ファイバ５ｂとしては、単芯の光ファイバ素線を左右並列に複数本並べ、並べた光ファイバ素線をテープ状にまとめたテープファイバを用いる。このテープファイバを更に上下２段に並べたものを光伝送路とした。
【００３５】
フェルール６には、ファイバ挿通孔１５が左右並列に、かつ上下２段に複数個形成される。フェルール６は、各ファイバ挿通孔１５で１本の光ファイバ素線をそれぞれ軸合わせして保持・固定するものである。本実施形態では、フェルール６として２段（テープファイバとの結合部分が１つ）ＭＴ（Mechanically Transferable）光コネクタを構成するＭＴフェルールを用いた。
【００３６】
回路基板２からの複数の光信号をそれぞれ電気信号に変換して送信、および光ファイバ５からの複数の光信号をそれぞれ電気信号に変換して受信する光アセンブリ１６は、前述した光素子３と、ＩＣチップ１１と、送受信レンズブロック４とで主に構成される。
【００３７】
保持基板７は、回路基板２と送受信レンズブロック４の間に設けられる。回路基板２と保持基板７の接続は、保持基板７の底面にＡｕバンプなどの金属バンプ１７を設け、その金属バンプ１７を回路基板２上に設けたパッドに、金属バンプ接続（Ａｕバンプの場合は、Ａｕバンプ接続）することで行う。回路基板２と保持基板７とは、金属バンプ接続ではなく、半田バンプ接続してもよい。また、保持基板７と回路基板２が一体となったリジッドフレキ基板を用いても良い。
【００３８】
光素子３と送受信レンズブロック４は保持基板７の異なる面にそれぞれ実装される。保持基板７の光素子３が実装される面には、発光素子３ａを駆動するための駆動ＩＣ、受光素子３ｂから出力される電気信号を増幅するための増幅ＩＣを備えたＩＣチップ１１が実装される。保持基板７の光素子３が実装される面には、光素子３、ＩＣチップ１１及び回路基板２の電気信号用回路の間を電気的に接続する配線が形成される。
【００３９】
保持基板７には、送受信レンズブロック４の突起壁２２が嵌合するための嵌合孔１８が形成される。嵌合孔１８は、上部に形成されて送受信レンズブロック４の突起壁２２が嵌合する嵌合部１８ｕと、下部に形成されて発光素子３ａからの光信号を送受信レンズブロック４へ伝送するための送信用の垂直光路１９ａと、下部に形成されて送受信レンズブロック４からの光信号を受光素子３ｂに伝送するための受信用の垂直光路１９ｂとからなる。嵌合孔１８は保持基板７を貫通して形成されている。これにより、嵌合孔１８を光信号の光路として使用できる。
【００４０】
また、保持基板７の送受信レンズブロック４側の面と反対側の面に光素子３が実装され、送受信レンズブロック４の発光素子レンズ部４ａと発光素子３ａ、および受光素子レンズ部４ｂと受光素子３ｂは、嵌合孔１８を通して光結合されるよう実装されている。
【００４１】
これにより、光素子３と送受信レンズブロック４の光素子側レンズアレイ４Ｅの光結合を、保持基板７により、正確かつ簡単に行うことができる。
【００４２】
保持基板７としては、光素子３やＩＣチップ１１の線膨張係数に近い線膨張係数を有するセラミック基板あるいはシリコン基板からなるものを用いる。本実施形態では、所望の線膨張係数を有するものを作製しやすく、配線パターンやバンプの形成も容易なセラミック基板を用いた。
【００４３】
光モジュール１の組み立ては、図２及び図３に示すように、保持基板７の底面に、光素子３とＩＣチップ１１をそれぞれフリップチップ実装する。フリップチップ実装は、光素子３とＩＣチップ１１の上面に半田バンプ２０をそれぞれ設け、その半田バンプ２０を保持基板７の底面に設けたパッドに、半田バンプ接続することで行う。次に、回路基板２上に保持基板７を金属バンプ接続して設ける。保持基板７の底面の光素子３とＩＣチップ１１は、回路基板２の貫通穴１０内に配置される。
【００４４】
そして、内側に光素子側レンズアレイ４Ｅが形成された突起壁２２を保持基板７の嵌合孔１８に差し込むことで、嵌合孔１８に送受信レンズブロック４の突起壁２２が嵌合する。これにより、保持基板７上に送受信レンズブロック４が位置決めされて固定されると共に、光素子３と送受信レンズブロック４の光結合がとれる。
【００４５】
さらに、送受信レンズブロック４の前面４ｆに、送信用光ファイバ５ａと受信用光ファイバ５ｂとからなる光ファイバ５が挿入されたフェルール６を接続すると、送受信レンズブロック４と光ファイバ５との光結合がとれ、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示した光モジュール１が得られる。
【００４６】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００４７】
ＩＣチップ（駆動ＩＣ）１１を介して発光素子３ａを駆動するための電流が供給されることにより、発光素子３ａは発光され、発光素子３ａを出射した出射光は送受信レンズブロック４の発光素子用レンズ部４ａでコリメート光となり、送受信レンズブロック４を伝搬して反射面１４で反射されて光路を９０°変換され、送信用レンズ部４Ｈａにて集光されて送信用光ファイバ５ａに入射して外部装置（図示せず）に伝送される。
【００４８】
一方、外部装置からの信号光は受信用光ファイバ５ｂを伝送して受信用光ファイバ５ｂの端から出射され、受信用レンズ部４Ｈｂにてコリメートされて送受信レンズブロック４を伝搬し、反射面１４で反射されて光路を９０°変換され、受光素子用レンズ部４ｂにて集光されて受光素子３ｂにて受光される。受光素子３ｂにて受光された光は光電変換されて電気信号となり、ＩＣチップ（増幅ＩＣ）１１で増幅されて保持基板７の電気配線パターンを経由して回路基板２に伝送される。
【００４９】
光モジュール１は、送受信レンズブロック４に、光素子側に突出した光素子側レンズアレイ４Ｅを形成すると共に、その周囲に突起壁２２を形成し、保持基板７に、突起壁２２と嵌合する嵌合孔１８を形成し、突起壁２２を嵌合孔１８に嵌合して、送受信レンズブロック４を保持基板７に固定している。
【００５０】
これにより、保持基板７上に、光信号の送受信が可能で、送信あるいは受信のみで用いられるレンズブロックに比べて位置決めが難しい送受信レンズブロック４を簡単に位置決めして固定できる。
【００５１】
さらに、光素子側レンズアレイ４Ｅの周囲に形成された突起壁２２が光素子側レンズアレイ４Ｅを保護するため、嵌合孔１８に光素子側レンズアレイ４Ｅを差し込む際に、光素子側レンズアレイ４Ｅが嵌合孔１８の縁に当たることがなく、従って傷つくことがなく、送受信レンズブロック４の信頼性を高めることができる。
【００５２】
また、図４に示すように、突起壁２２の高さ（レンズブロック４の底面４ｄから突出した高さ）ｈ１は、光素子側レンズアレイ４Ｅの高さｈ２よりも高いことが好ましい。これにより、送受信レンズブロック４を保持基板７に実装する前の保存状態の時など、光素子側レンズアレイ４Ｅの頂点部を保護することができる。
【００５３】
また、光モジュール１は、送受信レンズブロック４の光素子側に突出した光素子側レンズアレイ４Ｅを、保持基板７の嵌合孔１８に、挿入している。
【００５４】
図５に示すように、保持基板７の嵌合孔１８は、光素子側レンズアレイ４Ｅに近い部分（嵌合部１８ｕ）の孔径φｎが光素子側レンズアレイ４Ｅより遠い部分（送信用の垂直光路１９ａ、受信用の垂直光路１９ｂ）の孔径φｆよりも大きくなっている。光モジュール１では、この構造により、光素子側レンズアレイ４Ｅの周囲に形成された突起壁２２が孔径φｎの嵌合部１８ｕに嵌合できる。そして孔径φｆの垂直光路１９ａを臨む箇所で発光素子３ａが保持基板７に配設され、垂直光路１９ｂを臨む箇所で受光素子３ｂが保持基板７に配設される。保持基板が孔径φｎで貫通していると、発光素子３ａと受光素子３ｂの寸法は孔径φｎよりも小さいため、保持基板に配設できなくなる。
【００５５】
さらに光モジュール１では、この構造により、回路基板２と送受信レンズブロック４の間に保持基板７を設けた構成において、光素子３と光素子側レンズアレイ４Ｅ間の距離を近づけることができ、光信号のクロストークを低減できる。
【００５６】
例えば、レンズアレイを構成するレンズの間隔は非常に狭いため（例えば、送信あるいは受信で１２ｃｈの光モジュールでは、レンズの間隔が約２５０μｍ）、レンズアレイと光素子間の距離が離れている場合、隣り合う光信号が互いに干渉するクロストークの原因となる。本実施形態の光モジュール１は、レンズアレイと光素子間の距離を近づけることができ、このようなクロストークを低減できる。
【００５７】
また、保持基板７の厚さを調整することにより、光素子３と光素子側レンズアレイ４Ｅの間の距離を設定することができる。例えば、光素子３と光素子側レンズアレイ４Ｅの間の距離が光素子側レンズアレイ４Ｅの焦点距離とほぼ同じとなるように、保持基板７の厚さを調整しても良い。
【００５８】
これにより、光モジュール１では、多チャンネル化・高速化・小型化に対応した光モジュールに使用しても、隣り合う光信号が互いに干渉するクロストークを抑えることができる。
【００５９】
また、光モジュール１は、保持基板７の送受信レンズブロック４側の面と反対の面に、電気信号用回路が形成された回路基板２が実装され、保持基板７の送受信レンズブロック４側の面と反対の面に、光素子３と回路基板２の電気信号用回路を電気的に接続する配線を形成している。
【００６０】
これにより、電気信号用回路が形成された回路基板２と、光素子３と送受信レンズブロック４を実装する保持基板７とを別部材として、光モジュール１を設計することができる。例えば、保持基板７は、実装される光素子３の線膨張係数を考慮し、セラミック基板を選択して使用することができる。セラミック基板は比較的高価な部材なので、光素子３と送受信レンズブロック４を実装できる範囲で小型化することができる。一方、回路基板２は電気信号用回路を形成したフレキシブル基板とすることができる。このように、光モジュール１の設計の自由度が広がり、設計が容易となる。
【００６１】
以上説明した光モジュール１は、例えば、図６に示すような光モジュール６１の主要部の実装構造として用いると、特に有用である。
【００６２】
図６に示すように、光モジュール（光トランシーバ）６１は、スイッチングハブやメディアコンバータなどのネットワーク機器を始めとする上位機器（外部装置）に挿抜自在に設けられるプラガブル多チャンネル光モジュールである。図６では、送受信で合計２×１２ｃｈ、すなわち２４ｃｈタイプ、１ｃｈあたり３Ｇｂｐｓの信号を伝送する例で説明する。
【００６３】
この光モジュール６１は、上位機器からの複数の電気信号を発光素子３ａにて光信号に変換して送信用光ファイバ５ａを介して外部伝送路に送信し、他方、外部伝送路から受信用光ファイバ５ｂを介して複数の光信号を受光素子３ｂにて受信すると共にこれを電気信号に変換して上位機器に伝送する。
【００６４】
回路基板２の上位機器側となる他端部には、上位機器に接続するための接続端子８を基板幅方向に複数個並列に形成して構成されるカードエッジ部９が設けられる。そのカードエッジ部９が上位機器に備えられたカードエッジコネクタに嵌合することで、光モジュール６１の活線挿抜を可能にする。
【００６５】
回路基板２のファイバ側には、外部伝送路に接続する光コネクタとして、オス型２段ＭＰＯ（ＭＴフェルールを用いた多芯一括接続）光コネクタ６２が設けられる。このオス型２段ＭＰＯ光コネクタ６２は、モジュール用ケースに保持・固定される。
【００６６】
オス型２段ＭＰＯ光コネクタ６２は、受信用光ファイバ５ｂの一端が上段に接続されると共に、送信用光ファイバ５ａの一端が下段に接続される２段ＭＴ光コネクタ６３と、その２段ＭＴ光コネクタ６３に取り付けられ、外部光コネクタとしてのメス型２段ＭＰＯ光コネクタと係合するツメ部材（レセプタクル部）６４とからなる。
【００６７】
このツメ部材６４とメス型２段ＭＰＯ光コネクタの凹部とでラッチ機構を構成する。メス型２段ＭＰＯ光コネクタには、外部伝送路としての送受信用光ファイバが接続される。送受信用光ファイバとしては光ケーブルを用いてもよいし、あるいはその前段に中継用の伝送路としてテープファイバを用いてもよい。
【００６８】
図６の光モジュール６１では、送信用の電気信号の劣化を極力防止するため、回路基板２の上位機器側（図１や図６では左側）に発光素子３ａを実装し、回路基板２のファイバ側（図１や図６では右側）に受光素子３ｂを実装した例を示したが、伝送速度が１Ｇｂｐｓ程度の場合や、送信用の電気信号の劣化が影響しない場合には、発光素子３ａと受光素子３ｂの実装位置を逆にしてもよい。
【００６９】
また、図６の光モジュール６１は、回路基板２、送受信レンズブロック４、フェルール６を収容し、光コネクタ６２と嵌合すると共にこれを保持するケースを備えても良い。図６では、上ケース６５ｕと下ケース６５ｄとからなる上下２分割のケースを示した。
【００７０】
前記実施形態では、光素子側レンズアレイ４Ｅの周囲のみに突起壁２２を形成した例で説明したが、これに加え、さらにファイバ側レンズアレイ４Ｇの周囲に同様の突起壁を形成してもよいし、ファイバ側レンズアレイ４Ｇの周囲にのみ同様の突起壁を形成してもよい。
【００７１】
また、前記実施形態では、送受信レンズブロック４が搭載される保持基板７の面と反対側の面に、光素子３、ＩＣチップ１１、回路基板２を配設した例で説明したが、送受信レンズブロック４が搭載される保持基板７の面に回路基板を配設してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１（ａ）は、本発明の好適な第１の実施形態を示す送受信レンズブロックを用いた光モジュールの縦断面図、図１（ｂ）はその斜視図である。
【図２】図１（ｂ）から送受信レンズブロックを分解して底面側から見た分解斜視図である。
【図３】図１（ｂ）から送受信レンズブロックを分解した分解斜視図である。
【図４】光素子側レンズ部の拡大斜視図である。
【図５】光素子側レンズ部の周辺の拡大縦断面図である。
【図６】光モジュールのより詳細な一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  光モジュール
２  回路基板
３  光素子
４  送受信レンズブロック
４Ｅ  光素子側レンズアレイ（光素子側レンズ部）
４ａ  発光素子用レンズ部
４ｂ  受光素子用レンズ部
４Ｇ  ファイバ側レンズアレイ（光伝送路側レンズ部）
４Ｈａ  送信用レンズ部
４Ｈｂ  受信用レンズ部
５ａ  送信用光ファイバ（外部の光伝送路）
５ｂ  受信用光ファイバ（外部の光伝送路）
６  フェルール
７  保持基板
１４  反射面（反射部）
２２  突起壁
【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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