(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一側にレンズアレイを含む第１レンズブロックと、
前記レンズアレイに対応するレンズ面を含み、前記第１レンズブロックの他側に結合する第２レンズブロックと、
中心に光ファイバフェルールを固定し、前記第２レンズブロックに積層されるレセプタクルと、
前記第１レンズブロックの一側に結合するベースと、
光電素子が装着された基板と、
前記基板が装着される印刷回路基板と、
前記印刷回路基板が装着される補強板とを含み、
前記第１レンズブロックは、前記ベース上に積層されており、
前記補強板は、ステンレススチール材質であり、
前記ベースは、ガラス強化ポリエーテルイミド又はガラス強化ポリカーボネートであり、
前記印刷回路基板と前記補強板とは、接着剤により接合されており、
前記印刷回路基板と前記ベースとは、接着剤により接合されていることを特徴とする波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置。
【請求項２】
前記第１レンズブロックの他側に配置され、前記レンズアレイに対応して互いに異なる波長の帯域を有する薄膜フィルタをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置。
【請求項３】
前記光ファイバフェルールは、前記第２レンズブロックの焦点距離に整列され、
前記光ファイバフェルールから出射される光は、前記第２レンズブロックによって、平行光に変換され、前記平行光は、前記薄膜フィルタによって、所定波長帯域を有した光に変換され、前記所定波長帯域を有した光は、それぞれ前記レンズアレイによって、焦点に集束されることを特徴とする請求項２に記載の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置。
【請求項４】
前記第１レンズブロックと前記第２レンズブロックは、嵌合され、前記第２レンズブロックと前記レセプタクルは、嵌合されることを特徴とする請求項１に記載の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置。
【請求項５】
前記基板は、前記光電素子を整列させる整列マークを含み、
前記ベースは、前記レンズアレイの焦点距離に配置された光電素子と整列されることを特徴とする請求項１に記載の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置。
【請求項６】
前記ベースは、前記補強板とほぼ同一の熱膨脹係数を有していることを特徴とする請求項１に記載の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置。
【請求項７】
前記印刷回路基板は、フレキシブル印刷回路基板であり、前記印刷回路基板に光電素子駆動回路が装着されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置。
【請求項８】
前記第１レンズブロックの他側に、第１溝、及び前記第１溝の内部に配置された第２溝を含み、
第１溝は、四角形であり、前記第２溝は、円形であることを特徴とする請求項１に記載の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置。
【請求項９】
前記第１溝のコーナーで固定される薄膜フィルタをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置。
【請求項１０】
前記第１レンズブロックの他側に、四角形の第１溝を含み、
前記第１溝に装着される薄膜フィルタをさらに含み、
前記薄膜フィルタと前記第１レンズブロックとの間に、屈折率マッチング物質が介在されることを特徴とする請求項１に記載の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置。
【請求項１１】
前記ベースは、
中心に貫通ホールを有する中心板と、
円筒状を有し、前記貫通ホールの直径より大径を有し、前記中心板の一面に配置された第１ガード部と、
円筒状を有し、前記貫通ホールの直径より大径を有し、前記中心板の他面に配置された第２ガード部と、を含み、
前記第１レンズブロック及び前記第２レンズブロックは、前記第１ガード部に順に積層されて嵌め込まれることを特徴とする請求項１に記載の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置。
【請求項１２】
前記第１ガード部は、前記中心板まで陥沒された凹部をさらに含み、
前記第１レンズブロックは、突出部をさらに含み、
前記突出部は、前記凹部に挿入されて整列されることを特徴とする請求項１１に記載の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置。
【請求項１３】
前記レンズアレイは、前記第１レンズブロックの中心軸の周りに対称的に配置されることを特徴とする請求項１に記載の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置。
【請求項１４】
前記レンズアレイを構成する補助レンズの焦点に集束されない分離領域が、前記第１レンズブロックの他側に形成されることを特徴とする請求項１に記載の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置。
【請求項１５】
一側に配置されたレンズを保護するホロウ及び前記ホロウ内部に配置されたレンズアレイを含む第１レンズブロックと、
前記レンズアレイに対応するレンズ面を含んでいると共に前記第１レンズブロックの他側に結合する第２レンズブロックと、
前記第１レンズブロックの一側に結合するベースと、
光電素子が装着された基板と、
前記基板が装着される印刷回路基板と、
前記印刷回路基板が装着される補強板とを含み、
前記第１レンズブロックは、前記ベース上に配置されており、
前記補強板は、ステンレススチール材質であり、
前記ベースは、ガラス強化ポリエーテルイミド又はガラス強化ポリカーボネートであり、
前記印刷回路基板と前記補強板とは、接着剤により接合されており、
前記印刷回路基板と前記ベースとは、接着剤により接合されていることを特徴とする光通信モジュール。
【請求項１６】
一側にレンズアレイを含んでいると共に他側に前記レンズアレイに対応して互いに異なる透過領域を有する薄膜フィルタが装着される第１レンズブロックと、
前記レンズアレイに対応するレンズ面を含んでいると共に前記第１レンズブロックの他側に結合する第２レンズブロックと、
前記第１レンズブロックの一側に結合するベースと、
前記レンズアレイの焦点距離に配置される複数の光ファイバと、
光電素子が装着された基板と、
前記基板が装着される印刷回路基板と、
前記印刷回路基板が装着される補強板とを含み、
前記ベースと前記第１レンズブロックは、嵌合されており、
前記補強板は、ステンレススチール材質であり、
前記ベースは、ガラス強化ポリエーテルイミド又はガラス強化ポリカーボネートであり、
前記印刷回路基板と前記補強板とは、接着剤により接合されており、
前記印刷回路基板と前記ベースとは、接着剤により接合されていることを特徴とする光通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信モジュールに係り、さらに詳細には、波長が互いに異なる光信号を１つの光ファイバで送受信することができる波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長が互いに異なるさまざまな光信号を１つの光ファイバを介して伝送するのに、波長分割多重方式（ＷＤＭ：wavelength division multiplexing）が使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の解決しようとする一技術的課題は、容易に整列されて熱膨脹に強い波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置を提供することである。
【０００４】
本発明の解決しようとする一技術的課題は、容易に整列されて熱膨脹に強い光通信モジュールを提供することである。
【０００５】
本発明の解決しようとする一技術的課題は、容易に整列されて熱膨脹に強い光学装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態による波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置は、一側にレンズアレイを含む第１レンズブロック、前記レンズアレイに対応するレンズ面を含み、前記第１レンズブロックの他側に結合する第２レンズブロック、中心に光ファイバフェルール（ferrule）を固定し、前記第２レンズブロックに積層されるレセプタクル、及び前記第１レンズブロックの一側に結合するベースを含み、前記第１レンズブロックは、前記ベース上に積層される。
【０００７】
本発明の一実施形態による光学装置は、金属材質の補強板、前記補強板上に配置される光電素子、及び前記光電素子上に配置される多重化部又は逆多重化部を含み、前記補強板と直接接触したり、あるいは間接的に接触する多重化部又は逆多重化部の材質は、ガラスを含む高強度プラスチックである。
【０００８】
本発明の一実施形態による光通信モジュールは、金属材質の補強板、前記補強板に積層されるフレキシブル印刷回路基板、前記フレキシブル印刷回路基板に装着される基板、前記基板に装着される光電素子、及び前記光電素子の周囲に配置され、前記フレキシブル印刷回路基板上に装着される光学部を含み、前記印刷回路基板と光学部とが接触する部分の材質は、ガラスを含む高強度プラスチックである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一実施形態による波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置は、第１レンズブロック及び第２レンズブロックがベースに接着されて固定される構造を有する。従って、波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置は、容易にレンズの整列が可能である。また、波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置の補強板は、金属材質であり、ベースは、ガラスを含むプラスチック材質である。これによって、前記補強板と前記ベースは、ほぼ同一の熱膨脹係数を有し、熱膨脹抑制手段が別途に要求されない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置について説明する斜視図である。
【図２Ａ】図１の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置の断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの部分拡大図である。
【図３】図１のベースについて説明する斜視図である。
【図４】図１の第１レンズブロックについて説明する斜視図である。
【図５】図１の第２レンズブロックについて説明する斜視図である。
【図６】本発明の他の実施形態による第１レンズブロックについて説明する平面図である。
【図７】本発明の他の実施形態による第１レンズブロックについて説明する平面図である。
【図８】本発明の他の実施形態による光通信モジュールについて説明する図面である。
【図９】本発明の他の実施形態による光通信モジュールについて説明する図面である。
【図１０】本発明の他の実施形態による光通信モジュールについて説明する図面である。
【図１１】本発明の他の実施形態による光通信モジュールについて説明する図面である。
【図１２】本発明の他の実施形態による光学装置について説明する断面図である。
【図１３】図１２の光学装置の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
一般的な波長分割多重化器（ＷＤＭ：wavelength division multiplexer）は、温度依存性及び整列の問題を有する。
【００１２】
本発明の一実施形態による波長分割多重化器は、温度によって光学整列の乱れを防ぐために、金属補強板とプラスチックベースとを含む。熱膨脹係数の差によって、前記波長分割多重化器の光学整列の乱れがある。しかし、本発明による補強板は、金属材質であり、前記補強板は、接着剤によって、プラスチック材質を含む波長分割多重化器と結合する。前記金属材質の補強板の熱膨脹係数は、前記波長分割多重化器のベースとほぼ同一の熱膨脹係数を有する。従って、熱膨脹による波長分割多重化器の光学整列の乱れを防ぐことができる。
【００１３】
また、本発明の一実施形態による波長分割多重化器は、光学部品間の整列問題を嵌合及び／または接着剤を利用した接合を介して解決した。これによって、簡単な構成及び低廉な波長分割多重化器が提供される。
【００１４】
以下、添付した図面を参照し、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明は、ここで説明される実施形態に限定されるものではなく、他の形態で具体化されもする。むしろ、ここで紹介される実施形態は、開示された内容が徹底したものであり、かつ完全になるように、そして当業者に本発明の思想が充分に伝達されるように提供されるものである。図面において、構成要素は、明確性を期するために、誇張されている。明細書全体にわたって同一の参照番号で表示された部分は、同一の構成要素を示す。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態による波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置について説明する分解斜視図である。
【００１６】
図２Ａは、図１の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置の断面図であり、図２Ｂは、図２Ａの部分拡大図である。
【００１７】
図３、図４及び図５は、それぞれ図１のベース、第１レンズブロック及び第２レンズブロックについて説明する斜視図である。
【００１８】
図１ないし図５を参照すれば、波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置１０は、一側に、レンズアレイ１４９を含む第１レンズブロック１４０、前記レンズアレイ１４９に対応するレンズ面を含み、前記第１レンズブロック１４０の他側に結合する第２レンズブロック１６０、中心に光ファイバフェルール（ferrule）１８０を固定し、前記第２レンズブロック１６０に積層されるレセプタクル１７０、及び前記第１レンズブロック１４０の一側に結合するベース１３０を含む。前記第１レンズブロック１４０は、前記ベース１３０上に積層される。前記ベース１３０と前記第１レンズブロック１４０は、嵌合が可能である。
【００１９】
前記第１レンズブロック１４０は、ディスクと類似した形状を有することができる。前記第１レンズブロック１４０の第１面１４５ａに、レンズアレイ１４９が配置される。前記第１レンズブロック１４０の一側に、所定深みのレンズを保護するホロウ１４８が配置される。前記ホロウ１４８は、第１レンズブロック１４０の中心軸を基準に、シリンダ状に形成される。前記ホロウ１４８の底面は、前記第１面１４５ａを形成し、前記第１面１４５ａに、前記レンズアレイ１４９が形成される。第１レンズブロック１４０は、一体型であり、透明なプラスチック材質またはアクリル材質である。
【００２０】
前記レンズアレイ１４９は、前記第１レンズブロック１４０の中心軸の周囲に、対称的に配置される。例えば、前記レンズアレイ１４９は、第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄを含む。前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄは、それぞれ基準点を有する。前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄは、それぞれ焦点から出発した光を平行光として提供することができ、前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄは、前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄに一直線に入射した光を焦点に提供することができる。
【００２１】
本発明の変形された実施形態によれば、前記レンズアレイ１４９は、２補助レンズ、３補助レンズ、５補助レンズまたは６補助レンズなどに変形される。前記補助レンズの個数は、光信号のチャネルの個数に依存する。
【００２２】
前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄは、互いに隣接した部分がレンズと異なる曲率を有したり、あるいは光信号を透過させないように、不透明な分離領域１４２を形成する。前記分離領域１４２を通過した光は、前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄの焦点に集束されない。前記分離領域１４２は、前記レンズアレイの形状によって多様に変形される。また、前記分離領域を通過した光がレンズアレイの焦点に集束されない限り、前記分離領域１４２は、多様に変形される。例えば、分離領域は、前記第１レンズブロック１４０の他側に形成されるように変形される。
【００２３】
前記レンズアレイ１４９の外部形態について説明する。前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄは、前記第１レンズブロックの中心軸に対して対称的に配置され、互いに重畳される領域で、一定の幅を有する直線状に分離領域１４２が形成される。波長を選択するフィルタ間の領域は、空スペースに入射された全ての波長の光信号が透過する。さまざまな波長の信号が光ダイオード（ＰＤ）に入射することを防ぐために、フィルタ間の空スペースより大きく分離領域を作らなければならない。前記分離領域は、不透明にさせて光信号を透過させないようにしたり、レンズと異なる曲率を有するようにし、前記光ダイオード（ＰＤ）に入射することができないようにする。前記分離領域１４２が存在しない場合、前記補助レンズ１４９ａないし１４９ｄの境界に入射した光信号は、複数の焦点に集束される。従って、各補助レンズは、１つの光信号だけ焦点に提供するために、前記補助レンズが接触する領域、または前記補助レンズが接触する領域上に分離領域１４２が配置される。前記分離領域１４２は、第１補助１４９ａレンズないし第４補助レンズ１４９ｄを互いに空間的に分離する領域と一致する。前記分離領域１４２が配置される平面は、前記第１面１４５ａと一致しないこともある。前記分離領域１４２は、位置によって、前記第１面１４５ａで異なる高さを有する。前記分離領域１４２を通過した光は、前記レンズアレイ１４９の焦点に集束されない限り、多様に変形される。
【００２４】
前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄは、それぞれの基準点を中心に、一定の曲率を有した球面レンズまたは非球面レンズである。前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄは、同一の焦点距離（focal length）を有するのが望ましい。一方、光信号の波長差が大きい場合、前記焦点距離は、波長に合わせて調節される。前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄの表面は、無反射コーティングされる。
【００２５】
前記第１レンズブロック１４０は、第２面に、第１溝１４４、及び前記第１溝１４４の内部に配置された第２溝１４６を含む。前記第１溝１４４に、薄膜フィルタ１５０が配置される。前記第１溝１４４は、前記第１レンズブロック１４０の中心軸を基準に形成された四角形状の溝である。前記第２溝１４６の中心軸は、前記第１溝１４４の中心軸と一致する。前記第１溝１４４の深みは、薄膜フィルタ１５０の厚さより大きくともよい。すなわち、前記第１溝１４４の底面で、前記第２面の垂直距離は、前記薄膜フィルタ１５０の厚さより大きくなる。前記第２溝１４６は、円形であり、前記第２溝１４６の深みは、数ないし数十μｍ以上である。前記第２溝１４６の深みは、前記薄膜フィルタ１５０と、前記第２溝１４６の底面との間で、ファブリ・ペロー干渉計（Fabry-Perot interferometer）効果が小さくなるように、十分に大きくなる。
【００２６】
前記第１溝１４４の一辺の長さは、前記第２溝１４６の直径以上である。前記第１溝１４４のコーナー部に合うように、底面上に薄膜フィルタ１５０が装着される。前記薄膜フィルタ１５０は、前記第１溝１４４のコーナー部に接着剤で接合される。前記第２溝１４６の直径は、第２レンズブロック１６０のレンズ部１６６の直径より長いことが望ましい。
【００２７】
前記薄膜フィルタ１５０の一面は、波長選択フィルタを形成するようにコーティングされる。前記薄膜フィルタの他面は、無反射コーティングされる。前記薄膜フィルタ１５０は、バンドパスフィルタまたはエッジフィルタである。前記バンドパスフィルタの場合、半値幅（ＦＷＨＭ：full width half maximum）は、４ないし３０ｎｍほどである。前記薄膜フィルタ１５０は、ガラス基板上またはプラスチック基板上に、多重積層された誘電体薄膜を含む。前記薄膜フィルタ１５０の中心波長は、互いに異なる。例えば、４チャネルの場合、前記薄膜フィルタ１５０の中心波長は、９００ｎｍ、９３０ｎｍ、９６０ｎｍ及び９９０ｎｍである。前記薄膜フィルタ１５０は、四角形状である。前記薄膜フィルタ１５０は、前記第１溝に挿入されて接着剤で固定される。
【００２８】
前記第１レンズブロック１４０は、突出部（１４１）を含む。前記突出部１４１は、前記第１レンズブロック１４０が配置される平面で、第１方向に延長される。前記突出部１４１は、前記ベース１３０の凹部１３５に挿入されて整列される。前記第１レンズブロック１４０は、一体型に製作され、透明な材質である。具体的には、前記第１レンズブロック１４０は、透明なプラスチックまたはアクリル系の樹脂である。
【００２９】
前記第１レンズブロック１４０は、第１整列部２４６を含む。前記第１整列部２４６は、前記第２面で陥沒されて形成される。具体的には、前記第１整列部２４６は、前記第１レンズブロック１４０の中心軸に対して、縁部分が陥沒されて厚みが薄くなる。前記第１整列部２４６に、前記第２レンズブロック１６０が嵌め込まれて結合される。
【００３０】
前記第１レンズブロック１４０は、第１側面１４７を含む。前記第１側面１４７は、前記突出部１４１の対角線方向に形成される。前記第１側面１４７は、前記第１レンズブロック１４０の一側が直線状に切断されて形成される。前記第１側面１４７は、２個の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置を近くに実装するために使用される。すなわち、２個の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置は、前記第１側面１４７に互いに対面するように結合される。
【００３１】
前記第１レンズブロック１４０は、第１補助整列部１４３を含む。前記第１補助整列部１４３は、前記第１レンズブロック１４０の外側面で、対称的に溝を形成して提供される。前記溝は、前記円筒形状であり、前記円筒形状は、前記第１レンズブロック１４０の中心軸方向に整列される。
【００３２】
前記第２レンズブロック１６０は、第２レンズ本体部１６２、連結部１６４及びレンズ部１６６を含む。前記第２レンズ本体部１６２は、前記レンズ部１６６の周りに配置される。前記第２レンズ本体部１６２は、円筒シェル（cylindrical shell）状である。前記連結部１６４は、ワッシャ状であり、前記第２レンズ本体部１６２の内部に挿入され、前記レンズ本体部１６２と前記レンズ部１６６とを互いに連結させる。前記第２レンズ本体部１６２は、前記レンズ部１６６を支持し、摩擦などによる前記レンズ部１６６の損傷を防止することができる。前記第２レンズブロック１６０は、一体型に製作される。前記第２レンズブロック１６０は、透明なプラスチックまたはアクリル樹脂材質で形成される。前記第２レンズ本体部１６２は、前記第１整列部２４６に挿入されて嵌合される。また、前記第２レンズ本体部１６２は、前記第１整列部２４６に挿入されて接合剤によって固定される。
【００３３】
前記レンズ部１６６の一面は、球面または非球面であり、他面は、平面である。または、前記レンズ部１６６の両面がいずれも球面、非球面である。これによって、前記レンズ部１６６は、平行光を前記レンズアレイ１４９に提供したり、あるいは前記レンズアレイ１４９が提供する平行光を集束し、前記光ファイバフェルールに提供することができる。前記レンズ部１６６の外径は、前記第２溝１４６の外径と同じであるか、あるいはそれより短い。前記第２レンズブロック１６０は、焦点から出発した光を平行光にする限り、多様に変形される。
【００３４】
前記第２レンズ本体部１６２の内径は、公差範囲内で、前記第１整列部２４６の内径と同一である。また、前記第２レンズ本体部１６２の外径は、前記第１レンズブロック１４０の外径と同一である。これによって、前記第１レンズブロック１４０、及び前記第２レンズブロック１６０は、前記ベース１３０に挿入される。
【００３５】
前記第２レンズブロック１６０は、第２側面１６７を含む。前記第２側面１６７は、前記第２レンズブロック１６０の一側が直線状に切断されて形成される。前記第２側面１６７は、複数の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置を実装するために使用される。すなわち、２個の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置は、互いに前記第２側面１６７に互いに対面するように結合される。
【００３６】
前記第２レンズブロック１６０は、第２補助整列部１６３を含む。前記第２補助整列部１６３は、前記第２レンズブロック１６０の外側面で、対称的に溝を形成して提供される。前記溝は、前記円筒形状であり、前記円筒形状は、前記第２レンズブロック１６０の中心軸方向に整列される。
【００３７】
レセプタクル１７０は、円筒状である。前記レセプタクル１７０の中心軸上に、光ファイバフェルールが挿入される。前記光ファイバフェルールの一端は、前記第２レンズブロック１６０の焦点距離に配置される。前記レセプタクル１７０の一端は、一端方向に進むにつれて直径が増大するホール１７１を含む。前記ホールは、前記光ファイバフェルールから出発した光が、前記レンズ部１６６に照射される光進行空間を提供することができる。また、前記レンズ部１６６から出発した光が、前記光ファイバフェルールに照射される光進行空間を提供することができる。
【００３８】
前記レセプタクル１７０の他端は、一定直径のホール１７３を含む。前記光ファイバフェルールは、前記レセプタクル１７０の他端側に挿入される。前記レセプタクル１７０の一端は、前記第２レンズ本体部１６２の内側に挿入されて嵌めこみ結合される。また、前記レセプタクル１７０と前記第２レンズブロック１６０は、接着剤によって固定結合される。前記レセプタクル１７０の外形は、外部実装装置が前記レセプタクル１７０を固定するために多様な形状に変形される。
【００３９】
例えば、前記レセプタクル１７０は、円筒状本体で、側面に配置された第１ワッシャ部１７４と第２ワッシャ部１７６とを含む。これによって、前記第１ワッシャ部１７４と前記第２ワッシャ部１７６との間に、固定部（図示せず）が挿入され、前記レセプタクル１７０を固定することができる。
【００４０】
光ファイバフェルール１８０は、中心に配置された光ファイバ１８４と、前記光ファイバを支持する連結部１８２とを含む。前記光ファイバ１８４は、単一モード光ファイバまたは多重モード光ファイバである。
【００４１】
ベース１３０は、中心に貫通ホール１３１を有する中心板１３２、円筒状を有し、前記貫通ホール１３１の直径より大径を有し、前記中心板１３２の一面に配置された第１ガード部１３３、及び円筒状を有し、前記貫通ホール１３１の直径より大径を有し、前記中心板１３２の他側に配置された第２ガード部１３４を含む。前記第１レンズブロック１４０及び前記第２レンズブロック１６０は、前記第１ガード部１３３に順に積層されて嵌め込まれる。
【００４２】
前記ベース１３０は、一体型に製作される。前記ベース１３０は、ガラスを含む高強度プラスチック材質である。特に、前記ベース１３０は、ガラスが３０％含まれたウルテム（ultem：３０％ガラス強化ポリエーテルイミド）やポリカーボネート（polycarbonate）である。前記ベース１３０の熱膨脹係数は、補強板１１０の熱膨脹係数とほぼ同一である。これによって、前記ベースと前記補強板との熱膨脹による変形を抑制する手段が省略される。前記補強板１１０は、ステンレススチール材質である。これによって、前記補強板１１０は、熱伝導率及び強度にすぐれ、安定性及び信頼性を提供することができる。
【００４３】
前記中心板１３２の貫通ホール１３１は、光が進む空間を提供することができる。前記貫通ホール１３１の直径は、前記レンズアレイ１４９の最外郭を定義する領域の外径以上である。前記中心板１３２上に、前記第１レンズブロック１４０が装着される。前記第１レンズブロック１４０の外径は、前記第１ガード部１３３の内径と実質的に同一である。
【００４４】
前記第１ガード部１３３は、円筒状である。前記第１ガード部１３３の高さは、前記第１レンズブロック１４０の厚み以上である。これによって、前記第１ガード部１３３の内側に、前記第１レンズブロック１４０及び前記第２レンズブロック１６０が順に積層される。
【００４５】
前記第１ガード部１３３は、一側に凹部１３５を含み、他側に補助溝１３９を含む。前記凹部１３５は、前記第１ガード部１３３の一部が陥沒されて形成される。前記凹部１３５の下部面は、前記中心板１３２の上部面と一致する。前記補助溝１３９の下部面は、前記中心板１３２の上部面と一致する。前記突出部１４１は、前記凹部１３５に挿入され、前記第１レンズブロック１４０を整列させる。前記補助溝１３９は、前記第１ガード部の他側面を垂直で切断して形成される。前記切断した面は、第３側面１３７を提供する。前記第３側面１３７は、前記第１側面１４７及び第２側面１６７と整列される。前記第３側面１３７は、複数の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置を互いに隣接して実装するために使用される。すなわち、２個の波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置は、前記第３側面１３７に互いに対面するように結合される。
【００４６】
補助胴部１３８は、前記第２ガード部１３４及び前記中心板１３２と結合される。前記補助胴部１３８は、底面と一側面とが開放されたボックス状である。前記補助胴部１３８は、印刷回路基板１２０上に配置された回路が入る空間を提供することができる。また、前記補助胴部１３８は、他の側面に貫通ホール２３３を含む。前記貫通ホール２３３は、前記補助胴部１３８の空気循環を提供する。前記補助胴部１３８と前記第２ガード部１３４は、結合領域で、前記第２ガード部１３４の一部が除去される。これによって、前記補助胴部１２８と前記第２ガード部１３４は、素子配置空間１３６を提供する。すなわち、第２ガード部１３４は、前記補助胴部１３８と結合し、光電素子１２４、及び光電素子を駆動する駆動回路１２６が装着される素子配置空間１３６を提供する。
【００４７】
基板１２３は、光電素子１２４を整列するための第１しきい１２５を含む。前記第１しきい１２５は、光電素子１２４を整列することができる限り、四角形またはストリップ形状などに多様に変形される。前記第１しきい１２５は、前記基板１２３を製作する過程で、フォトリソグラフィ及び工程工程で形成される。前記基板１２３は、熱伝導率にすぐれるセラミックス基板またはＧａＡｓ基板などである。例えば、第１光電素子ないし第４光電素子１２４は、四角形に突き出た第１しきい１２５のコーナー部に整列される。また、前記基板１２３は、導電パッド（図示せず）を含み、前記導電パッドと前記光電素子１２４は、ワイヤリングされる。第１しきい１２５の形状は、光電素子１２４を整列させる限り、多様に変形される。
【００４８】
前記光電素子１２４は、前記基板１２３に装着され、接着剤によって固定される。前記光電素子１２４は、受光素子及び発光素子のうち少なくとも一つを含む。前記受光素子は、光ダイオードである。前記発光素子は、レーザダイオードである。具体的には、前記レーザダイオードは、垂直共振型表面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：vertical cavity surface emitting laser）である。
【００４９】
発光素子は、互いに異なる波長の光を放出するように形成される。例えば、光を放出する物質として、ＧａＡｓ量子ウェル（quantum well）を使用すれば、８５０ｎｍの波長を有する半導体レーザを得ることができる。また、ＧａＡｓにＡｌを混合すれば、比率によって、７００ないし８４０ｎｍの波長を有する半導体レーザを作ることができ、ＧａＡｓにＩｎを混合すれば、８７０ないし１，１００ｎｍの波長を有する半導体レーザを得ることができる。
【００５０】
前記受光素子は、波長選択性を有する。例えば、前記受光素子は、ＰＩＮ ＰＤ（ＰＩＮ photodiode）またはＡＰＤ（avalanche photo diode）である。前記受光素子は、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓまたはＡｌＧａＡｓを利用して波長選択性を有することが可能である。具体的には、ｌｎＰ基板に成長されたＩｎＧａＡｓ吸収層を利用すれば、前記受光素子は、９００ｎｍないし１，６００ｎｍ帯域に対して、反応（responsiblity）特性を有する。ＧａＡｓ基板に成長されたＧａＡｓ吸収層を利用すれば、前記受光素子は、４００ｎｍないし９００ｎｍ帯域で、反応特性を有する。
【００５１】
例えば、前記発光素子は、ＡｌＧａＡｓ系を使用し、７００ないし８４０ｎｍで動作し、前記受光素子は、ＩｎＧａＡｓ系を使用し、９００ｎｍないし１，６００ｎｍ帯域で動作することができる。この場合、前記発光素子と前記受光素子とのクロストーク（cross-talk）が低減する。これによって、前記薄膜フィルタ１５０は、性能が低下しても動作することができる。
【００５２】
例えば、前記発光素子は、ＩｎＧａＡｓ系を使用し、８７０ないし１，１００ｎｍで動作し、前記受光素子は、ＧａＡｓを利用し、４００ｎｍないし８５０ｎｍ帯域で反応特性を有する。この場合、前記発光素子と前記受光素子とのクロストークが低減する。これによって、前記薄膜フィルタ１５０は、性能が低下しても動作することができる。
【００５３】
前記基板１２３は、印刷回路基板１２０に装着される。前記印刷回路基板１２０の導電パッドは、前記基板１２３の導電パッドとのワイヤリングによって電気的に連結される。前記印刷回路基板１２０は、フレキシブル基板である。前記印刷回路基板１２０上に、整列線１２１がパターニングされる。前記整列線１２１は、前記印刷回路基板１２０と前記ベース１３０とを整列するために使用される。
【００５４】
前記印刷回路基板１２０の一側には、外部連結電極パッド１２２が形成されており、前記外部連結電極パッド１２２は、外部回路と電気的接触によって連結される。前記印刷回路基板１２０の一面上に、基板１２３、光電素子１２４及び光電素子駆動回路１２６が装着される。
【００５５】
前記印刷回路基板１２０の他面は、補強板１１０と接触する。前記補強板１１０は、熱伝導度及び強度の高い物質である。具体的には、前記補強板１１０は、ステンレススチールである。前記補強板１１０の大きさは、前記印刷回路基板１２０の大きさと実質的に同一である。前記補強板１１０と前記印刷回路基板１２０の他面は、熱伝導度にすぐれる接着剤で接着される。前記接着剤は、エポキシ樹脂（epoxy resin）である。
【００５６】
前記補強板１１０の熱膨脹係数は、前記ベース１３０の熱膨脹係数と類似した値を有する物質でもって選択される。これによって、前記補強板１１０が加熱されて膨脹しても、前記光電素子１２４と前記レンズアレイ１４９との整列が維持される。具体的には、前記補強板１１０がステンレススチール材質である場合、前記ベース１３０は、ガラスを含む高強度プラスチックである。これによって、前記補強板１１０と前記ベース１４０との間に、熱膨脹や収縮を抑制する熱変形抑制手段を除去することができる。
【００５７】
図６及び図７は、本発明の他の実施形態による第１レンズブロックについて説明する平面図である。図１ないし図６で説明したところと重複する説明は省略する。
【００５８】
図６を参照すれば、第２レンズブロックを介して、前記第１レンズブロック３４０に平行光が入射する。前記第１レンズブロック３４０は、ディスクと類似した形状を有する。前記第１レンズブロック３４０の第１面に、レンズアレイ１４９ａないし１４９ｄが配置される。前記第１レンズブロック３４０の一側に、所定深みのレンズを保護するホロウ１４８が配置される。前記ホロウ１４８は、第１レンズブロック３４０の中心軸を基準に、シリンダ状に形成される。前記ホロウ１４８の底面は、前記第１面を形成し、前記第１面に、前記レンズアレイ１４９が形成される。第１レンズブロック３４０は、一体型であって、透明なプラスチックまたはアクリル材質である。
【００５９】
前記レンズアレイ１４９は、前記第１レンズブロック３４０の中心軸の周囲に対称的に配置される。前記レンズアレイ１４９は、第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄを含む。前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄは、それぞれ基準点２４９を有する。前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄは、それぞれ焦点から出発した光を平行光として提供することができ、前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄは、前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄに一直線に入射した光を焦点に提供することができる。
【００６０】
前記第１補助レンズないし第４補助レンズは、４個の円が互いに重畳され、重畳される領域は、直線に切断した形状を有する。前記第１補助レンズないし第４補助レンズの互いに隣接した部分に、分離領域１４２が配置される。前記分離領域１４２を通過した光は、光電素子に提供されない。前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄは、それぞれの基準点を中心に、一定の曲率を有した球面レンズまたは非球面レンズである。前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄは、同一の焦点距離（focal length）を有する。前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄの表面は、無反射コーティングされる。
【００６１】
前記レンズアレイは、前記第１レンズブロック３４０の中心軸の周囲に対称的に配置される限り、多様に変形される。
【００６２】
前記第１レンズブロック３４０は、第２面に、第１溝１４４、及び前記第１溝１４４の内部に配置された第２溝１４６を含む。前記第１溝１４４は、前記第１レンズブロック１４０の中心軸を基準に形成された四角形状の溝である。前記第２溝１４６の中心軸は、前記第１溝１４４の中心軸と一致する。前記第１溝１４４の深みは、薄膜フィルタ１５０の厚みほどである。前記第２溝１４６は、円形であり、前記第２溝１４６の深みは、数十μｍ以上である。前記第２溝１４６の深みは、前記薄膜フィルタ１５０と、前記第２溝１４６の底面との間で、ファブリ・ペロー干渉計（Fabry-Perot interferometer）効果が小さいように、十分に大きくなる。前記薄膜フィルタのコーナーは、前記分離領域と重畳される領域を有する。
【００６３】
前記第１溝１４４の直径は、前記第２溝１４６の直径以上である。前記第１溝１４４のコーナー部に、薄膜フィルタ１５０が装着される。前記薄膜フィルタ１５０は、前記第１溝１４４のコーナー部に、接着剤で接合される。前記第２溝１４６の直径は、第２レンズの直径より大きいことが望ましい。
【００６４】
図６を参照すれば、光電素子が受光素子である場合、第１レンズブロック３４０に照射される照射領域２４５は、前記第１レンズブロックの中心点を中心に円形である。前記照射領域２４５は、前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄの内部領域に配置される。
【００６５】
図７を参照すれば、光電素子が発光素子である場合、前記発光素子によって照射される照射領域２４３ａないし２４３ｄは、それぞれ前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄの基準点２４９を中心に円形である。前記照射領域２４３ａないし２４３ｄは、それぞれ前記第１補助レンズ１４９ａないし第４補助レンズ１４９ｄの領域内部に配置される。
【００６６】
前記第１補助レンズないし第４補助レンズは、円形において４部分に切断された形状を有する。前記第１補助レンズないし第４補助レンズの互いに隣接した部分に、分離領域１４２が配置される。前記分離領域１４２を通過した光は、光電素子に提供されない。
【００６７】
本発明の変形された実施形態によれば、前記レンズアレイ１４９は、円形においてｎ等分され、ｎ分割された扇形形態を有する。
【００６８】
図８は、本発明の他の実施形態による光通信モジュールについて説明する図面である。
【００６９】
図１ないし図６で説明したところと重複する説明は省略する。
【００７０】
図８を参照すれば、光電素子の代わりに、光ファイバアレイ３１２ａ，３１２ｂが配置される。これによって、複数の波長を有した光は、光ファイバフェルール、第２レンズブロック１６０及び第１レンズブロック１４０を介して、前記光ファイバアレイ３１２ａ，３１２ｂに提供される。薄膜フィルタ１５０及びレンズアレイ１４９によって、互いに異なる波長の光が、光ファイバアレイ３１２ａ，３１２ｂのそれぞれの光ファイバに提供される。
【００７１】
前記光ファイバアレイ３１２ａ，３１２ｂを介して提供された光は、第１レンズブロック１４０及び第２レンズブロック１６０を介して、前記光ファイバフェルールに提供される。
【００７２】
前記光ファイバアレイ３１２ａ，３１２ｂは、支持基板３１０に装着され、前記支持基板３１０は、ベース１４０に結合される。前記支持基板３１０と前記ベース１４０は、嵌合されるか、あるいは接着剤により結合される。
【００７３】
図９は、本発明のさらに他の実施形態による光通信モジュールについて説明する図面である。
【００７４】
図１ないし図６で説明したところと重複する説明は省略する。
【００７５】
図９を参照すれば、第１レンズブロック１４０は、一側に、レンズアレイ１４９が配置され、他側には、薄膜フィルタが配置されない。すなわち、第１レンズブロック１４０の他側に、溝は形成されない。この場合、光電素子１２４ａは、発光素子だけで構成され、前記光電素子１２４ａは、互いに異なる波長を有する。すなわち、薄膜フィルタは不要である。
【００７６】
図１０は、本発明のさらに他の実施形態による光通信モジュールについて説明する図面である。
【００７７】
図１ないし図６で説明したところと重複する説明は省略する。
【００７８】
図１０を参照すれば、第１レンズブロック１４０の一側には、レンズアレイ１４９が配置され、他側には、第１溝１４４が配置される。前記第１溝１４４上に、薄膜フィルタ１５０が配置される。前記薄膜フィルタ１５０と、前記第１溝１４４の下部面との間には、屈折率マッチング物質２４５が介在される。前記屈折率マッチング物質２４５の屈折率（ｎ１）は、前記薄膜フィルタ１５０の屈折率（ｎ２）と、前記第１レンズブロック１４０の屈折率（ｎ３）との間にある。望ましくは、前記屈折率マッチング物質２４５の屈折率（ｎ１）は、ｎ２及びｎ３の自乗根で与えられる。これによって、寄生的に発生するファブリ・ペロー干渉計効果が低減する。
【００７９】
前記第１レンズブロック１４０の他側に、分離領域１４２Ａが配置される。前記分離領域１４２Ａは、前記薄膜フィルタ１５０間に配置される。または、前記分離領域１４２Ａは、レンズアレイ１４９の補助レンズの境界面上に配置される。前記分離領域１４２Ａに入射した光は、前記レンズアレイ１４９に提供されないか、あるいは前記レンズアレイ１４９の焦点に集束しない。前記分離領域１４２Ａは、突き出た三角柱形状を有するが、多様に変形される。前記分離領域１４２Ａは、周辺と異なる曲率や角度を有する限り、多様に変形される。
【００８０】
図１１は、本発明のさらに他の実施形態による光通信モジュールについて説明する図面である。
【００８１】
図１ないし図６で説明したところと重複する説明は省略する。
【００８２】
図１１を参照すれば、光電素子１２４，１２４ａは、少なくとも１つの発光素子１２４ａと、少なくとも１つの受光素子１２４とを含む。前記発光素子１２４ａが放出する光の波長と、前記受光素子１２４の反応帯域の波長は、互いに異なる。
【００８３】
図１２は、本発明のさらに他の実施形態による光学装置について説明する断面図である。
【００８４】
図１３は、図１２の光学装置の分解斜視図である。
【００８５】
図１２及び図１３を参照すれば、光学装置は、ステンレススチール材質の補強板５１０、前記補強板５１０上に配置される光電素子５２４、前記光電素子５２４上に配置される多重化部又は逆多重化部４００を含む。前記補強板５１０と直接接触したり、あるいは間接的に接触する多重化部又は逆多重化部４００の材質は、ガラスを含む高強度プラスチックである。
【００８６】
前記光学装置は、前記補強板５１０と前記光電素子５２４との間に介在されたフレキシブル印刷回路基板５２０、及び前記印刷回路基板５２０と前記光電素子５２４との間に介在された基板５２２をさらに含む。前記補強板５１０と前記フレキシブル印刷回路基板５２０は、接着剤で固定され、前記フレキシブル印刷回路基板５２０と前記基板５２２は、接着剤で固定される。前記接着剤は、エポキシ系樹脂である。
【００８７】
前記基板５２２は、セラミックスまたはＧａＡｓによって形成される。前記基板５２２の表面には、整列マーク５２５がパターニングされる。これによって、前記光電素子５２４は、容易に整列される。前記光電素子５２４は、発光素子及び受光素子のうち少なくとも一つを含む。
【００８８】
前記多重化部又は逆多重化部４００は、平坦な下部面及び平坦な上部面を有する光学ブロック４４０、前記光学ブロック４４０の前記下部面に装着される反射コーティング４５０、波長によって互いに分離されて配置され、前記光学ブロック４４０の前記上部面に装着される複数の光学フィルタ４６０、前記光学ブロック４４０の前記上部面に対応して配置される下部面を有し、前記下部面の反対面に配置される上部面に形成された複数個の非球面レンズ４３２を含み、前記非球面レンズ４３２を取り囲む本体部４３７を含む光結合ブロック４８０、光ファイバ４９２の一端を収容するレセプタクル４９０、前記レセプタクル４９０と整列する集束レンズ４８２、前記集束レンズ４８２と、前記光結合ブロック４８０の下部面との間に配置され、前記集束レンズ４８２と、前記光学ブロック４４０の上部面との間で光路を提供するビーム反射部４３３、及び少なくとも前記本体部４３７の上部面と結合する接着ブロック４９４を含む。
【００８９】
前記本体部４３７は、貫通ホール４３５を含む。前記貫通ホール４３５は、前記非球面レンズが配置される領域と、外部領域との間に空気フローを提供する。
【００９０】
前記本体部４３７は、前記接着ブロック４９４に挿入されて接着剤によって結合される。前記接着ブロック４９４は、前記フレキシブル印刷回路基板５２０と接着剤によって結合される。前記接着ブロック４９４は、ガラスを含む高強度プラスチックである。前記接着ブロック４９４の熱膨脹係数は、前記補強板５１０と実質的に一致する。
【００９１】
前記接着ブロック４９４は、ボックス形状を有する。前記接着ブロックは、前記フレキシブル印刷回路基板と接触する部位が高強度プラスチックである限り、多様に変形される。
【００９２】
再び、図１ないし図６を参照すれば、光学装置の前記多重化部又は逆多重化部は、一側にレンズアレイを有する第１レンズブロック、前記レンズアレイに対応するレンズ面を含み、前記第１レンズブロックの他側に結合する第２レンズブロック、中心に光ファイバフェルールを固定し、前記第２レンズブロックに積層されるレセプタクル、及び前記第１レンズブロックの一側に結合するベースを含む。
【００９３】
前記多重化部又は逆多重化部は、多様な光学部品に置き換えられる。例えば、前記光学部品は、レンズ、ファイバ、方向性結合器、回折格子などである。
【００９４】
本発明の実施形態による波長分割多重化又は波長分割逆多重化の装置は、１つの光ファイバを介して、さまざまな波長の光信号（複数チャネルの光信号）を送受信することができる。本発明の実施形態による光通信モジュールは、さまざまなチャネルの使用を必要とするＤＶＩ（digital video interactive）、ＨＤＭＩ（high definition multimedia interface）及びdisplay portなどの信号伝送に応用するとき、システム構成を大きく簡略化することができる。また、発光素子と受光素子とを混在させて配置すれば、双方向伝送が可能になり、ＤＤＣ（direct digital control）、ＲＳ２３２、audio、ＵＳＢ、display portなどの信号を伝送するように拡張される。このようなさまざまな方式の信号を伝送するために、例えば、２，３，４，５，６個のチャネルが可能であり、それぞれ光電素子の組み合わせによって、送受信するチャネルの数を調整することができる。
【００９５】
さまざまなチャネルの信号を１つの光ファイバを介して伝送するためには、それぞれ異なる波長の光を放出するいくつかの発光素子が必要である。従って、本発明の実施形態による光学的波長分割多重方式光通信モジュールに、複数の発光素子が適用されるとき、複数の発光素子は、互いに異なる波長の光を放出するように形成される。
【００９６】
ＤＶＩ／ＨＤＭＩ分野では、普通４チャネル方式が広く試みられており、ＤＤＣ（direct digital control）、ＲＳ２３２、オーディオ（audio）、ＵＳＢなど、各種付加的な信号を処理するために、双方向チャネルを入れて、６チャネルも試みられる。基板１２３に搭載される光電素子の数を、要求されるチャネル数に適するように設計すれば、本発明の実施形態による光通信モジュールは、ＤＶＩ／ＨＤＭＩ分野、ＤＤＣ（direct digital control）、ＲＳ２３２、オーディオ（audio）、ＵＳＢ、display portなどの多チャネルを要求する多様な分野に適用される。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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