(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号光の入出力端が一方の端面に備えられた光導波路基板と、
前記光導波路基板上に配置された発光素子と、
前記発光素子から出力される信号光を導波する第１の光導波路と、
前記光導波路基板の前記一方の端面と他方との端面とを結んで配置され、前記第１の光導波路から方向性結合器を介して前記信号光を移行させて前記一方の端面側へ導波すると共に、前記一方の端面から前記信号光と波長の異なる信号光を入力して前記他方の端面側へ導波する第２の光導波路と、
前記他方の端面に配置され、特定の波長の信号光を透過し、その他の波長の信号光を反射する波長フィルタと、
前記一方の端面と前記他方の端面とを結んで配置され、前記他方の端面において、前記波長フィルタで反射された前記その他の波長の信号光を、前記第２の光導波路端から光学的に結合するように配置された第３の光導波路と、
前記波長フィルタを介して前記他方の端面と対向して配置され、前記波長フィルタを透過した前記特定の波長の信号光を受光する受光素子と、
前記一方の端面において前記第２の光導波路と光学的に結合する第１の光ファイバと、
前記一方の端面において前記第３の光導波路と光学的に結合する第２の光ファイバと
を備えていることを特徴とする波長多重光通信モジュール。
【請求項２】
前記波長フィルタは、光導波路基板の端面に貼り付けられていることを特徴とする請求項１記載の波長多重光通信モジュール。
【請求項３】
前記波長フィルタは、ガラス基板に誘電体多層膜が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の波長多重光通信モジュール。
【請求項４】
前記発光素子から出力される信号光は、第１の波長の信号光であり、前記特定の波長の信号光は、第２の波長の信号光であり、前記その他の波長の信号光は、第３の波長の信号光であり、これらの信号光が互いに異なる波長であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の波長多重光通信モジュール。
【請求項５】
前記発光素子から出力される信号光および前記特定の波長の信号光は、共に第１の波長の信号光であり、前記その他の波長の信号光は、第２の波長の信号光であり、これらの信号光が互いに異なる波長であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の波長多重光通信モジュール。
【請求項６】
前記発光素子から前記第１の光導波路以外の方向に出力される光を受光するモニタ用受光素子を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の波長多重光通信モジュール。
【請求項７】
前記モニタ用受光素子が前記光導波路基板上に配置されていることを特徴とする請求項６記載の波長多重光通信モジュール。
【請求項８】
前記モニタ用受光素子は前記光導波路基板の前記他方の端面と間隔を置いて、前記光導波路基板上に配置されている前記発光素子と対向して配置されており、前記波長フィルタは、前記光導波路基板の前記他方の端面における前記発光素子と前記モニタ用受光素子の対向する位置を除いた位置に貼り付けられており、前記発光素子から前記第１の光導波路以外に出力される光が前記波長フィルタを介さず前記モニタ用受光素子で受光されることを特徴とする請求項６記載の波長多重光通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種の通信ネットワークで使用される波長多重光通信モジュールに係わり、特に異なる波長の光の合分波や送受信を行うために使用される波長多重光通信モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
異なる波長の光の合分波や送受信を行うための波長多重光通信モジュールが各種開発されている。
【０００３】
図１１は、従来提案されたこのような波長多重光通信モジュールを側方から見たものである。特開平１０−１３３０６９号公報に開示されたこの波長多重光通信モジュール１１は、シリコン基板１２の上面１３に光導波路１４を載置した構成となっている。この光導波路１４の図で左側には光回路のポート１５に一端を接続された入出力ポート光ファイバ１６が配置されている。また、光導波路１４の図で右側には光ファイバ１７とフォトダイオード（ＰＤ）モジュール１８およびレーザダイオードモジュール１９（図１１に示した方向から見た場合にはフォトダイオードモジュール１８はレーザダイオードモジュール１９に隠れている。）が配置されている。
【０００４】
図１２はこの提案の波長多重光通信モジュールの上面を表わしたものである。図１２に示すように、入出力ポート光ファイバ１６のコア２１と光ファイバ１７のコア２２は同一の光軸の延長線上に配置されている。入出力ポート光ファイバ１６からポート１５には互いに異なる波長λ1とλ2の光が入射するようになっている。この入射した光は光導波路１４内の光回路の合分波部２４で分波され、このうちの波長λ1の光はそのまま直進して光出力ポート２５に出力される。光出力ポート２５には光ファイバ１７の一端が光学的に結合されており、波長λ1の光は光ファイバ１７のコア２２を導波されていく。
【０００５】
一方、合分波部２４で分波された波長λ2の光は分岐部２６で２方向に分岐される。分岐された一方の光はポート２７に到達して受光素子１８に入力され、光信号が電気信号に変換される。分岐された他方の光はポート２８に到達する。ポート２８にはレーザダイオード（ＬＤ）モジュール１９が結合されている。レーザダイオードモジュール１９は波長λ2の光を出力するようになっている。この光は分岐部２６を逆向きに進行して合分波部２４に到達して合波される。そして、ポート１５から入出力ポート光ファイバ１６に入力され、そのコア２１を逆方向に導波されることになる。
【０００６】
この図１１および図１２に示した波長多重光通信モジュール１１では、光導波路１４と、光信号を受信するフォトダイオードモジュール１８ならびに光信号を発信するレーザダイオードモジュール１９が１つのシリコン基板１２の上面１３に搭載される構造となっている。これにより、波長多重光通信モジュール１１を低コストで作製することができる。
【０００７】
しかしながらこの波長多重光通信モジュール１１では、光導波路１４を挟むようにしてその両側に２本の光ファイバ１６、１７を配置した構造となっている。このため、これらの光ファイバ１６、１７と他の図示しない電気部品との接触を防ぐために波長多重光通信モジュール１１の両側にある程度のスペースを配置する必要がある。これにより、波長多重光通信モジュール１１の高密度実装が困難であるという問題があった。
【０００８】
特許２９１９３２９号および特開平５−３３３２４３号公報に開示された技術でも、同様に光導波路の互いに反対方向に位置する端面に光ファイバを接続している。したがって、これらの場合も図１１および図１２に示した技術と同様の問題があった。
【０００９】
図１３は、先の波長多重光通信モジュールの実装密度の問題を解消するものとして提案された波長多重光通信モジュールを表わしたものである。特開平８−１９００２６号公報に開示されたこの提案の波長多重光通信モジュール３１では、入力用シングルモード光ファイバ３２と出力用光ファイバ３３のそれぞれの一端が、ガラスブロック３４を用いて光導波路３５の入出力ポート３６、３７のうちの対応するものに結合されている。入力用シングルモード光ファイバ３２からは互いに異なる波長λ1とλ2の光が入出力ポート３６に入射する。これら波長λ1とλ2の光は、光導波路３５の中央部分に形成された溝３８に配置された誘電体多層膜３９に入射する。誘電体多層膜３９は、一方の波長λ1の光をそのまま透過し、分岐部４１で２つの経路に分岐される。このうちの一方の経路の末端にはレーザダイオードモジュール４２が光学的に接続されており、他方の経路の末端にはフォトダイオードモジュール４３が光学的に接続されている。
【００１０】
この提案の波長多重光通信モジュール３１では、誘電体多層膜３９を平面光光導波路回路の基準平面４５に垂直に配置して構造を簡単にすることによって、コンパクトなモジュールを作製している。しかも図１１および図１２に示した先の提案では２本の光ファイバ１６、１７が光導波路の異なった端面に取り付けられているので、波長多重光通信モジュール１１を高密度に実装することができなかったが、図１３に示した波長多重光通信モジュール３１では光ファイバ３２、３４を同一端面に接続することで、この問題を解決している。
【００１１】
図１４は同様に光導波路の片方の端面に２本の光ファイバを接続した波長多重光通信モジュールの他の例を示したものである。特開平１０−１６０９５２号公報に開示されたこの波長多重光通信モジュール５１では、光導波路基板５２に段差が設けられており、その段差部分に第１および第２の光ファイバ５３、５４の端部がそれぞれ配置されている。第１の光ファイバ５３から対応する第１のポート５５には互いに異なる波長λ1とλ2の光が入射するようになっている。これらの光は、第１の光導波路５６によって光導波路基板５２の第１のポート５５と反対側の第２のポート５７に配置された波長分波素子５８に入射する。
【００１２】
波長分波素子５８は波長λ1の光をほぼ完全に反射する。このため、波長λ1の光は第２の光導波路５９を導波して第３のポート６１に到達し、ここから第２の光ファイバ５４に入射するようになっている。また、波長分波素子５８は波長λ2の光を一部透過して波長分波素子５８の背後の光出力モニタ用受光素子６６で受光する。更に、波長分波素子５８で反射された波長λ2の光は第１の光導波路５６を逆方向に進行して第１の光ファイバ５３に入射するようになっている。また、第２の光ファイバ５４の近傍に配置されたレーザダイオードモジュール６３から出力される波長λ2の光は、第４のポート６４から第３の光導波路６５に入射し、波長分波素子５８を透過して光出力モニタ用受光素子６６で受光されるようになっている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図１３および図１４に示した波長多重光通信モジュール３１、５１では、それぞれ２本の光ファイバ３２、３３、５３、５４が同一端面に取り付けられているので、既に説明したように高密度な実装が可能になる。しかしながら、図１３に示した波長多重光通信モジュール３１では、光導波路３５に形成した細い溝３８に誘電体多層膜３９からなるフィルタ（以下、誘電体多層膜フィルタという。）を挿入するという非常に手間が掛かる作業を行う必要がある。このため、モジュールの組み立てコストの低減が困難であるという問題があった。
【００１４】
また、図１４に示した波長多重光通信モジュール５１では、透過や反射を複雑に選択する波長分波素子５８を使用する必要があり、モジュールの製造コストが上昇してしまうという問題があった。更にこのような波長多重光通信モジュール５１では、ハーフミラーの片面で光が入射する側に、特定の波長の光を外部に折り返すための誘電体多層膜を形成する必要があった。この例では波長λ1の光をほぼ全反射させ、波長λ2の光を透過させるための誘電体多層膜を形成することになる。この場合、波長λ1の光と誘電体多層膜で反射され、波長λ2の光はハーフミラーで反射されるため、波長λ1の光と波長λ2の光の折り返し位置にずれが生じる。したがって、折り返し光と導波路との位置ずれによって、発光素子としてのレーザダイオードモジュール６３からハーフミラーで反射された波長λ2の光の損失が大きくなり、第１の光ファイバ５３に導かれる光の割合が少なくなるという問題があった。
【００１５】
そこで本発明の目的は、組み立て易く製造コストが安い波長多重光通信モジュールを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明では、（イ）信号光の入出力端が一方の端面に備えられた光導波路基板と、（ロ）前記光導波路基板上に配置された発光素子と、（ハ）前記発光素子から出力される信号光を導波する第１の光導波路と、（ニ）前記光導波路基板の前記一方の端面と他方との端面とを結んで配置され、前記第１の光導波路から方向性結合器を介して前記信号光を移行させて前記一方の端面側へ導波すると共に、前記一方の端面から前記信号光と波長の異なる信号光を入力して前記他方の端面側へ導波する第２の光導波路と、（ホ）前記他方の端面に配置され、特定の波長の信号光を透過し、その他の波長の信号光を反射する波長フィルタと、（へ）前記一方の端面と前記他方の端面とを結んで配置され、前記他方の端面において、前記波長フィルタで反射された前記その他の波長の信号光を、前記第２の光導波路端から光学的に結合するように配置された第３の光導波路と、（ト）前記波長フィルタを介して前記他方の端面と対向して配置され、前記波長フィルタを透過した前記特定の波長の信号光を受光する受光素子と、（チ）前記一方の端面において前記第２の光導波路と光学的に結合する第１の光ファイバと、（リ）前記一方の端面において前記第３の光導波路と光学的に結合する第２の光ファイバとを波長多重光通信モジュールに具備させる。
【００１７】
すなわちこの発明は、光導波路基板上に配置された発光素子から出力される信号光を第１の光導波路に導波し、方向性結合器によってそのパワーを第２の光導波路に移行させて、第２の光導波路から光導波路基板の前記一方の端面側へ導波できるようにしている。方向性結合器による信号光の他の光導波路に対するパワーの移行の比率は、１００パーセントあるいはこれに近い比率であってもよいし、信号光を用途に応じて配分する場合には所望の比率となるように設計すればよい。第２の光導波路と第３の光導波路はそれぞれ一端を光導波路基板の一方の端面に配置しており、それぞれに第１あるいは第２の光ファイバが光学的に結合するようになっている。第２の光導波路と第３の光導波路のそれぞれの他端は、光導波路基板の他方の端面で波長フィルタと対向配置している。これにより、波長フィルタの特性に応じて、透過した光を基板外受光素子で受光したり、波長フィルタで反射された光を第２の光導波路あるいは第３の光導波路で光学的に結合して第１あるいは第２の光ファイバを用いて外部に出力することが可能になる。この発明では、波長多重光通信モジュールに光ファイバを接続する場合、光導波路基板の前記した一方の端面側のみに第１および第２の光ファイバを配置するので、他方側には各種の部品を支障なく配置することができ、各種部品の実装密度を向上させることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
【００３５】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００３６】
第１の実施例
【００３７】
図１は本発明の第１の実施例における波長多重光通信モジュールの構成を表わしたものである。この波長多重光通信モジュール７１は、光導波路基板７２の上面の図で右上の角部にレーザダイオード等からなる発光素子７３を配置している。この発光素子７３の出力側には第１の光導波路７４の一端が光学的に接続されている。第１の光導波路７４の他端は、発光素子７３の配置されている光導波路基板７２の端面７５とは逆の位置に配置された端面７６の方向に延びているが、端面７６に到達する手前の位置で途切れている。端面７６に配置された第１および第２のポート７８、７９には、それぞれ第１の光ファイバ８１と第２の光ファイバ８２のそれぞれの端部が光学的に接続されている。
【００３８】
第１のポート７８には、第１の光ファイバ８１と光学的に接続された第２の光導波路８３の一端が接続されている。第２の光導波路８３はその他端が端面７５に配置されており、その途中が第１の光導波路７４の端部近傍と近接配置されている。これら第１の光導波路７４と第２の光導波路８３の近接した箇所では、合分波機能を有する方向性結合器８４が形成されている。端面７６の第２のポート７９には、第３の光導波路８５の一端が光学的に接続されており、他端は第２の光導波路８３の他端と端面７５の位置で光学的に接続されている。
【００３９】
端面７５には波長を選択するための波長フィルタ８６が貼り付けられている。この波長フィルタ８６の近傍には、キャリア８７に実装されたフォトダイオード等の受信用受光素子８８がフィルタ面と対向するように配置されている。受信用受光素子８８は、第１の光ファイバ８１から第２の光導波路８３を導波してきた光を選択的に受光するようになっている。
【００４０】
図２は本実施例の波長フィルタの断面構造を示したものである。波長フィルタ８６はガラス基板８６Ａの片面（光導波路基板の端面７５の側）に波長λ3の光を遮断する誘電体多層膜８６Ｂが形成されており、その反対側の面に波長λ1の光を遮断する誘電体多層膜８６Ｃが形成されている。このようにガラス基板８６Ａの両面に誘電体多層膜８６Ｂ、８６Ｃが形成されているので、フィルタ自体に反りが生じるおそれがない。
【００４１】
図３は図１４で示した従来の波長分波素子を比較のために示したものである。波長分波素子５８は波長λ2の光を一部遮断するハーフミラー５８Ａの片面に波長λ1の光を完全に遮断し、波長λ2の光を透過する誘電体多層膜５８Ｂを形成した構造となっている。したがって、既に説明したように発光素子側から波長λ2の光を入射したときに折り返し光の損失が大きくなるだけでなく、ハーフミラー５８Ａの片面に誘電体多層膜５８Ｂを形成するために反りが生じることになる。
【００４２】
図４は、波長フィルタと第２の光導波路および第３の光導波路の接続箇所を拡大して示したものである。第２の光導波路８３と第３の光導波路８５はこれらの中心軸が誘電体多層膜８６Ｂ（図２参照）の表面と同一点８９で接触し、かつこの点８９から誘電体多層膜８６Ｂに対して垂直に延びる線９０に対してこれらの中心軸が互いに等しい角度θとなるように配置されている。これにより、第２の光導波路から波長フィルタ８６に入射した波長λ3の光はこの面で反射され、第３の光導波路８５に進行することになる。波長λ2の光は波長フィルタ８６を透過していく。
【００４３】
このような構成の波長多重光通信モジュール７１で、発光素子７３は波長λ1の光を出力するようになっている。この波長λ1の光は第１の光導波路７４を導波して方向性結合器８４に到達する。方向性結合器８４は、第１の光導波路７４を導波する波長λ1の光のパワーが第２の光導波路８３に移行してその伝送路に導かれるように設計している。第１の光ファイバ８１は波長λ1と異なり、かつ互いに異なる波長λ2とλ3の光を第１のポート７８に入射するようになっているので、これら波長λ2とλ3の光が第１の光導波路７４を導波する波長λ1の光と逆方向に導波する。しかしながら、この方向性結合器８４では、これら波長λ2とλ3の光の場合はそのまま第２の光導波路８３を導波するように設計されている。
【００４４】
第２の光導波路８３を導波した波長λ2とλ3の光は、波長フィルタ８６に到達する。波長フィルタ８６には、波長λ1および波長λ3の光を反射し、波長λ2の光を透過する波長特性を有する誘電体多層膜が形成されている。したがって、第２の光導波路８３を進行してきた波長λ2とλ3の光のうちの波長λ3の光が波長フィルタ８６で反射される。この反射された波長λ3の光は第３の光導波路８５と結合する。したがって、波長λ3の光が第３の光導波路８５を導波され、第２の光ファイバ８２に入射されることになる。一方、波長フィルタ８６の背後に配置された受信用受光素子８８には波長λ2の光が透過して入射することになる。
【００４５】
たとえば、発光素子７３が波長λ1として１．３μｍ帯の送信信号光を出力するものとする。この波長λ1の送信信号光は第１の光導波路７４に結合し、方向性結合器８４によって第２の光導波路８３にパワーが移行して、第１の光ファイバ８１に導かれる。第１の光ファイバ８１から第２の光導波路８３に結合した波長λ2とλ3の光のうち、波長λ2の光はたとえば１．５μｍ帯の信号光であり、波長λ3は１．５５μｍ帯の信号光である。たとえば波長λ1の１．３μｍ帯を上り信号とし、波長λ2の１．５μｍ帯を下り信号として使用し、波長λ3の１．５５μｍ帯をビデオ信号等の他のアプリケーションに使用するシステムの信号として使用することができる。
【００４６】
第１の光ファイバ８１から第２の光導波路８３に結合した波長λ2とλ3の光は、方向性結合器８４を導波してそのまま第２の光導波路８３に導かれる。このうち波長λ2の信号光は波長フィルタ８６を通過して受信用受光素子８８で受光される。波長λ3のビデオ信号等の他の信号光は波長フィルタ８６の箇所で反射される。反射光は第３の光導波路８５と結合し、モジュール外部としての第２の光ファイバ８２に導かれる。
【００４７】
ところで波長フィルタ８６は波長λ3の信号光だけでなく波長λ1の送信信号光も反射する。このため、発光素子７３で発光した波長λ1の光の漏れ光が波長フィルタ８６の方向に入射してきても、これが波長フィルタ８６を透過して受信用受光素子８８で受光されるおそれはない。
【００４８】
このように本実施例の波長多重光通信モジュール７１では、波長λ1の送信信号光を外部に送信し、波長λ2の信号光を外部から受信すると共に、波長λ3の信号光をそのままモジュール外部に導く機能を実現することができる。すなわち、波長多重光通信モジュール７１は１．３μｍ帯の信号光を送信し、１．５μｍ帯の信号光を受信する機能だけでなく、１．５５μｍ帯の信号光を分波してモジュール外部に導く機能を有しているので、高価な外付けのＷＤＭ（wavelength division multiplex：波長分割多重伝送方式）を使用して同様の機能を実現する場合と比べると、通信システムに必要な機能を非常に低コストで実現することができる。
【００４９】
第２の実施例
【００５０】
図５は本発明の第２の実施例における波長多重光通信モジュールの構成を表わしたものである。本実施例の波長多重光通信モジュール９１で先の実施例の波長多重光通信モジュール７１と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。本実施例の波長多重光通信モジュール９１はモジュールを構成する各部の構造に特に変更はなく、ただ、第１の光ファイバ８１から第１のポート７８に波長λ2の信号光が入力され、第２の光ファイバ８２から第２のポート７９に波長λ3の信号光が入力される点が異なる。
【００５１】
この第２の実施例の波長多重光通信モジュール９１でも、発光素子７３は波長λ1の光を出力する。この波長λ1の光は第１の光導波路７４を導波して、方向性結合器８４によって第１のポート７８から第１の光ファイバ８１に導かれる。
【００５２】
一方、第１の光ファイバ８１から第１のポート７８に入射した波長λ2の信号光は、第１の光導波路７４を導波して波長フィルタ８６に到達し、これを透過して受信用受光素子８８によって受光される。第２の光ファイバ８２から第２のポート７９に入射した波長λ3の信号光は、波長フィルタ８６によって反射されて、第２の光導波路８３に結合し、第１のポート７８から第１の光ファイバ８１に導かれることになる。この第２の実施例でも波長フィルタ８６の存在によって、発光素子７３から漏れ出した波長λ1の光が波長フィルタ８６に到達してもこれを透過しない。したがって、この波長λ1の光が受信用受光素子８８に入射することが防止される。
【００５３】
第３の実施例
【００５４】
図６は本発明の第３の実施例における波長多重光通信モジュールの構成を表わしたものである。この図６で図１と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。この第３の実施例の波長多重光通信モジュール１０１の場合では、先の第１および第２の実施例の発光素子７３の配置された位置にこの代わりとしてフォトダイオード等の受光素子１０２を配置している。
【００５５】
第１のポート７８には第１の光ファイバ８１から先の実施例で説明した３つの互いに異なった波長λ1、λ2、λ3の信号光が入力される。このうち波長λ1の信号光は方向性結合器８４によってそのパワーが第１の光導波路７４に移行され、受光素子１０２で受光される。残りの波長λ2および波長λ3の信号光は、第２の光導波路８３を導波して波長フィルタ８６に到達する。波長フィルタ８６には、波長λ1および波長λ3の光を反射し、波長λ2の光を透過する波長特性を有する誘電体多層膜が形成されている。このため、波長λ2の信号光は波長フィルタ８６を透過して受信用受光素子８８がこれを検出する。
【００５６】
一方、波長λ3の信号光は波長フィルタ８６で反射される。したがって、波長λ3の信号光は第３の光導波路８５と結合し、第２の光ファイバ８２に導かれることになる。
【００５７】
第４の実施例
【００５８】
図７は本発明の第４の実施例における波長多重光通信モジュールの構成を表わしたものである。この図７で図１と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。この第４の実施例の波長多重光通信モジュール１１１は、第１の実施例の波長多重光通信モジュール７１とその構成が実質的に同一であるが、第１の実施例における方向性結合器８４と波長フィルタ８６の設計を変更している。第４の実施例の方向性結合器８４Ａでは、先の実施例の波長λ1の信号光のパワーの半分が第１の光導波路７４から第２の光導波路８３に、あるいはその逆方向に移行するようになっている。また、波長フィルタ８６ａは波長λ2の光を反射し波長λ1の光を透過するような波長特性の誘電体多層膜が形成されている。この波長フィルタ８６ａも端面７５に貼り付けられている。
【００５９】
このような本実施例の波長多重光通信モジュール１１１では、発光素子７３から出力された波長λ1の送信信号光が第１の光導波路７４に結合し、方向性結合器８４Ａによってその半分のパワーが第２の光導波路８３に移行することで第１の光ファイバ８１に導かれる。第１の光ファイバ８１から第１のポート７８には波長λ1と波長λ2の信号光が入力されている。波長λ2の信号光は方向性結合器８４Ａを導波し、そのまま第２の光導波路８３に導かれる。そして、波長フィルタ８６ａで反射され、第３の光導波路８５に結合することで第２の光ファイバ８２に導かれる。波長λ1の信号光の方は、方向性結合器８４Ａによってその半分のパワーが第１の光導波路７４に移行し、残りは第２の光導波路８３に導かれる。この波長λ1の信号光は波長フィルタ８６ａを透過して受信用受光素子８８で受光される。
【００６０】
このように第４の実施例の波長多重光通信モジュール１１１では、波長λ1の送信信号光を送受信することができ、波長λ2の信号光をそのまま外部に導く機能を有するモジュールを実現している。本実施例では方向性結合器８４Ａの分岐比を１対１に設定したが、これをこれ以外の比に設定することも自由である。分岐比を変更することで、送信と受信の光パワーの比率を最適化することが可能になる。
【００６１】
第５の実施例
【００６２】
図８は本発明の第５の実施例における波長多重光通信モジュールの構成を表わしたものである。この図８で図１と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。この第５の実施例の波長多重光通信モジュール１２１では、発光素子７３の後方にフォトダイオード等からなるモニタ用受光素子１２２を配置した構造となっている。モニタ用受光素子１２２は、発光素子７３から後方に出力される光を受光して、送信信号光の光出力を監視するようになっている。したがって、モニタ用受光素子１２２の監視によって、波長λ1の送信信号光のパワーが安定して制御されることになる。
【００６３】
図５に示した第２の実施例の波長多重光通信モジュール９１および図７に示した第４の実施例の波長多重光通信モジュール１１１についてもモニタ用受光素子１２２を配置することで、同様の効果を得ることができる。
【００６４】
第６の実施例
【００６５】
図９は本発明の第６の実施例における波長多重光通信モジュールの構成を表わしたものである。この図９で図１あるいは図８と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。この第６の実施例の波長多重光通信モジュール１３１では、キャリア８７Ａに受信用受光素子８８とモニタ用受光素子１２２がそれぞれ光導波路基板７２の端面７５と対向する位置に配置されている。ただし、波長フィルタ８６ｂは、受信用受光素子８８の後方の所定の領域を避ける形で端面７５に貼り付けられている。これにより、受信用受光素子８８とこれに対向する端面７５の間には波長選択用の波長フィルタ８６ｂが介在しているが、モニタ用受光素子１２２とこれに対向する端面７５の間にはこの波長フィルタ８６ｂは存在していない。なお、波長フィルタ８６ｂは第１の実施例の波長フィルタ８６とサイズ自体が異なるだけで、波長に対する特性はこれと全く同一である。
【００６６】
第６の実施例の波長多重光通信モジュール１３１はこのような配置構造となっているので、光導波路基板７２上に配置された発光素子７３から後方に出力される光が波長フィルタ８６ｂによって遮光されることなくモニタ用受光素子１２２で受光されることになる。このモニタ用受光素子１２２で監視制御される発光素子７３から出力される波長λ1の送信信号光は、そのパワーが第２の光導波路８３に移行して第１の光ファイバ８１に導かれる。
【００６７】
一方、第１の光ファイバ８１から第１のポート７８に入射した波長λ2とλ3の信号光は波長フィルタ８６ｂに到達し、波長λ2の信号光のみがこれを透過して受信用受光素子８８で受光される。波長λ3の信号光は、波長フィルタ８６ｂで反射される。反射光は第３の光導波路８５と結合し、モジュール外部としての第２の光ファイバ８２に導かれることになる。これにより、光導波路基板７２上の部品点数を特に増加させることなく発光素子７３の出力制御が可能になる。
【００６８】
第７の実施例
【００６９】
図１０は本発明の第７の実施例における波長多重光通信モジュールの構成を表わしたものである。この図１０で図１および図６と同一部分には同一の符号を付しており、これらの説明を適宜省略する。この第７の実施例の波長多重光通信モジュール１４１では、光導波路基板７２上における発光素子７３と対角線上の他端に対応する位置に受光素子１０２を配置している。受光素子１０２には一端を波長フィルタ８６に接続した第３の光導波路８５の他端が接続されている。この波長多重光通信モジュール１４１の場合には光導波路基板７２に第１の光ファイバ８１のみが接続されており、図１等に示した第２の光ファイバ８２は接続されていない。
【００７０】
このような第７の実施例の波長多重光通信モジュール１４１では、波長λ1の送信信号光をモジュール外部に第１の光ファイバ８１で送信し、この第１の光ファイバ８１から受信した波長λ2の信号光を受信用受光素子８８で受光し、同じく第１の光ファイバ８１から受信した波長λ3の信号光を受光素子１０２で受光することになる。
【００７１】
なお、実施例では波長フィルタを光導波路基板の端面に貼り付けたが、各種の波長特性の波長フィルタを用意しておき、これらを選択的に貼り付けることで色々な種類の波長多重光通信モジュールを簡単に作製することができ、部品やパッケージの共通化を図ることができる。光導波路基板に実装する光学素子を変更することによっても同様の効果を得ることができる。
【００７２】
また、実施例では波長多重光通信モジュールを光導波路基板７２に第１の光ファイバ８１と第２の光ファイバ８２の双方あるいは一方を取り付けたものとして説明したが、これらの光ファイバを除いた形で波長多重光通信モジュールを構成してもよいことは当然である。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、波長多重光通信モジュールに光ファイバを接続する場合、光導波路基板の前記した一方の端面側のみに第１および第２の光ファイバを配置するので、他方側には各種の部品を支障なく配置することができ、各種部品の実装密度を向上させることができる。すなわち、モジュールを配線基板に実装する際に、ファイバと他の電気部品との接触を防ぐためのスペースをモジュールの両側に設ける必要がない。このため、配線基板上への高密度実装が可能になる。
【００７４】
また、この発明によれば、方向性結合器と波長フィルタを組み合わせて波長多重光通信モジュールを構成したので、モジュール全体をコンパクトな構造とすることができる。すなわち、従来と比べて２つまたは３つの波長の分岐や送受信を簡単な構造で実現することができる。また、本発明では光導波路基板に形成した溝に波長フィルタを挿入する必要がなく、基板の端面に波長フィルタを貼り付ける等の取り付けで済むので、モジュールの組立作業が容易であり、組立の自動化や量産化が可能になる。
【００７６】
更に、この発明によれば、波長フィルタを光導波路基板の端面に貼り付けることで、各種の波長フィルタを選択的に使用していろいろな波長多重光通信モジュールを簡単に作製することができ、部品やパッケージの共通化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例における波長多重光通信モジュールの構成を表わした平面図である。
【図２】本発明の第１の実施例における波長フィルタの断面図である。
【図３】図１４に示した従来の波長分波素子を比較のために示した断面図である。
【図４】本実施例における波長フィルタと第２の光導波路および第３の光導波路の接続箇所を拡大して示した説明図である。
【図５】本発明の第２の実施例における波長多重光通信モジュールの構成を表わした平面図である。
【図６】本発明の第３の実施例における波長多重光通信モジュールの構成を表わした平面図である。
【図７】本発明の第４の実施例における波長多重光通信モジュールの構成を表わした平面図である。
【図８】本発明の第５の実施例における波長多重光通信モジュールの構成を表わした平面図である。
【図９】本発明の第６の実施例における波長多重光通信モジュールの構成を表わした平面図である。
【図１０】本発明の第７の実施例における波長多重光通信モジュールの構成を表わした平面図である。
【図１１】従来提案された波長多重光通信モジュールを表わした側面図である。
【図１２】図１１に示した波長多重光通信モジュールを表わした上面図である。
【図１３】従来提案された他の波長多重光通信モジュールを表わした平面図である。
【図１４】従来提案された更に他の波長多重光通信モジュールを表わした斜視図である。
【符号の説明】
７１、９１、１０１、１１１、１２１、１３１、１４１  波長多重光通信モジュール
７２  光導波路基板
７３  発光素子
７４  第１の光導波路
８３  第２の光導波路
８４  方向性結合器
８５  第３の光導波路
８６、８６ａ、８６ｂ  波長フィルタ
８８  受信用受光素子
１０２  受光素子
１２２  モニタ用受光素子
【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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【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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【図１４】
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