(57)【要約】      （修正有）【課題】入力光の光軸ずれに起因する特性劣化が抑制される、光モジュール、及び光送受信器を提供する。【解決手段】光が入射するための窓７を有する、筐体３と、窓７を通過して入射する光を集光する集光レンズ５と、外部側端面及び内部側端面を有するとともに、集光レンズが集光する光を外部側端面より入射させ、内部側端面より出射させる、光導波路部４と、光導波路部４が出射する光を平行化するコリメータレンズ６と、複数の空間光学系光学部品と、を備える、光モジュール１であって、集光レンズ５、光導波路部４、コリメータレンズ６、及び複数の空間光学系光学部品は、筐体３内部に気密密封され、内部側より逆方向に伝搬する光が、内部側端面で反射される場合に、反射される光が複数の空間光学系光学部品それぞれへ到達しないよう、内部側端面は光軸に対して斜交して形成される。【選択図】図１
2014137402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から内部へ光が入射するための窓を有する、筐体と、
外部より前記窓を通過して入射する光を集光する集光レンズと、
外部側端面及び内部側端面を有するとともに、前記集光レンズが集光する光を前記外部側端面より入射させ、該光が伝搬し、前記内部側端面より出射させる、光導波路部と、
前記光導波路部が出射する光を平行化して出射する、コリメータレンズと、
前記コリメータレンズが出射する光の光経路上に配置される、複数の空間光学系光学部品と、
を備える、光モジュールであって、
前記集光レンズ、前記光導波路部、前記コリメータレンズ、及び前記複数の空間光学系光学部品は、前記筐体内部に配置されるとともに気密密封され、
内部側より光経路上を逆方向に伝搬する光が、前記内部側端面で反射される場合に、当該反射される光が前記複数の空間光学系光学部品それぞれへ到達しないよう、前記内部側端面は光軸に対して斜交して形成される、
ことを特徴とする、光モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光モジュールであって、
外部より前記窓を通過して入射する光が、前記外部側端面で反射される場合に、当該反射される光が前記複数の空間光学系光学部品それぞれへ到達しないよう、前記外部側端面は光軸に対して斜交して形成される、
ことを特徴とする、光モジュール。
【請求項３】
請求項１に記載の光モジュールであって、
前記内部側端面から外方へ伸びる法線は、前記複数の空間光学系光学部品それぞれを貫くことなく筐体内壁に達する、
ことを特徴とする、光モジュール。
【請求項４】
請求項２に記載の光モジュールであって、
前記外部側端面から外方へ伸びる法線は、前記複数の空間光学系光学部品それぞれを貫くことなく筐体内壁に達する、
ことを特徴とする、光モジュール。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記集光レンズ、前記光導波路部、前記コリメータレンズ、及び前記複数の空間光学系光学部品が、表面上に形成され、前記筐体の底部に配置される、基板を、さらに備え、
前記複数の空間光学系光学部品は、前記コリメータレンズが出射する光の光軸上に配置される、ミラーを含み、
前記ミラー以外の前記複数の空間光学系光学部品はすべて、前記基板の表面上であって、前記コリメータレンズが出射する光の光軸を含み前記基板に垂直な平面に対して一方側に形成され、
前記内部側端面から外方へ伸びる法線は、当該平面の他方側に傾斜している、
ことを特徴とする、光モジュール。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記集光レンズ、前記光導波路部、前記コリメータレンズ、及び前記複数の空間光学系光学部品が、表面上に形成され、前記筐体の底部に配置される、基板を、さらに備え、
前記内部側端面から外方へ伸びる法線は、前記コリメータレンズが出射する光の光軸を含み前記基板に垂直な平面に沿う、
ことを特徴とする、光モジュール。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記導派路部は、貫通孔を有するフェルールと、該貫通孔に配置される光ファイバとで構成される光ファイバスタブである、
ことを特徴とする、光モジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の光モジュールであって、
前記光ファイバスタブの前記光ファイバは、モードフィールド径８μｍ以上１１μｍ以下の１３１０ｎｍ帯シングルモード光ファイバである、
ことを特徴とする、光モジュール。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の光モジュールであって、
前記光ファイバスタブの前記光ファイバの長さは４ｍｍ以上である、
ことを特徴とする、光モジュール。
【請求項１０】
請求項７に記載の光モジュールであって、
前記光ファイバスタブの前記光ファイバは、８μｍ以上１１μｍ以下の第１モードフィールド径を有する第１コアと、前記第１コアより内部側に配置されるとともに、前記第１モードフィールド径より小さい第２モードフィールド径を有する第２コアと、を含む、
ことを特徴とする、光モジュール。
【請求項１１】
請求項７に記載の光モジュールであって、
前記光ファイバスタブは、Ｓ字構造を有する、ことを特徴とする、光モジュール。
【請求項１２】
請求項７乃至１１のいずれかに記載の光モジュールであって、
前記光ファイバスタブの前記フェルールは、前記光ファイバのクラッド層の屈折率以上の屈折率を有する、
ことを特徴とする、光モジュール。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の光モジュールを、搭載する光送受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間光学系光学部品を備える光モジュール、及び光送受信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、空間光学系光学部品を備える光モジュールが用いられている。かかる光モジュールでは、光学部品が空間的に離れて配置され、光学部品間の空間を光が伝搬している。空間光学系部品を備える光モジュールの例として、例えば、特許文献１に開示される復調器
がある。空間光学系を用いた遅延干渉計として、マイケルソン型遅延干渉計が、例えば、特許文献１の図４に開示されている。また、空間光学系の光回路と受光素子を集積した場合が、例えば、特許文献１の図３及び図４に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５１０２６号公報
【特許文献２】特開２００５−３０９３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空間光学系光学部品を備える光モジュールでは、光モジュール内の空間を光が伝搬している。空間光学系光学部品を用いることにより、素子内部又は表面に設けられる半導体層を光導波路として伝搬する光素子と比較して、実装が難しいという問題がある。光学部品間を伝搬する光が所望の光経路に沿って伝搬するように、光軸調整（アライメント）を精密に行う必要がある。実装及び使用環境（外的応力、熱収縮）などに起因して、光軸ずれが発生してしまうと、光モジュール内を伝搬する光が、望まない反射をしたり、内部の光学部品に入り込んだり（迷光）する。その結果、光モジュールの特性を悪化させてしまう場合がありうる。かかる反射光や迷光を抑制するために、複数の光学部品を１つのサブパッケージに封入することなども考えられるが、サブパッケージを光モジュールのパッケージ内に実装することとなり、光モジュールの小型化を阻むこととなる。
【０００５】
本発明は、かかる課題を鑑みてなされてものであり、本発明の目的は、入力光の光軸ずれに起因する特性劣化が抑制される、光モジュール、及び光送受信器の提供とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記課題を解決するために、本発明に係る光モジュールは、外部から内部へ光が入射するための窓を有する、筐体と、外部より前記窓を通過して入射する光を集光する集光レンズと、外部側端面及び内部側端面を有するとともに、前記集光レンズが集光する光を前記外部側端面より入射させ、該光が伝搬し、前記内部側端面より出射させる、光導波路部と、前記光導波路部が出射する光を平行化して出射する、コリメータレンズと、前記コリメータレンズが出射する光の光経路上に配置される、複数の空間光学系光学部品と、を備える、光モジュールであって、前記集光レンズ、前記光導波路部、前記コリメータレンズ、及び前記複数の空間光学系光学部品は、前記筐体内部に配置されるとともに気密密封され、内部側より光経路上を逆方向に伝搬する光が、前記内部側端面で反射される場合に、当該反射される光が前記複数の空間光学系光学部品それぞれへ到達しないよう、前記内部側端面は光軸に対して斜交して形成される、ことを特徴とする。
【０００７】
（２）上記（１）に記載の光モジュールであって、外部より前記窓を通過して入射する光が、前記外部側端面で反射される場合に、当該反射される光が前記複数の空間光学系光学部品それぞれへ到達しないよう、前記外部側端面は光軸に対して斜交して形成されてもよい。
【０００８】
（３）上記（１）に記載の光モジュールであって、前記内部側端面から外方へ伸びる法線は、前記複数の空間光学系光学部品それぞれを貫くことなく筐体内壁に達してもよい。
【０００９】
（４）上記（２）に記載の光モジュールであって、前記外部側端面から外方へ伸びる法線は、前記複数の空間光学系光学部品それぞれを貫くことなく筐体内壁に達してもよい。
【００１０】
（５）上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の光モジュールであって、前記集光レンズ、前記光導波路部、前記コリメータレンズ、及び前記複数の空間光学系光学部品が、表面上に形成され、前記筐体の底部に配置される、基板を、さらに備え、前記複数の空間光学系光学部品は、前記コリメータレンズが出射する光の光軸上に配置される、ミラーを含み、前記ミラー以外の前記複数の空間光学系光学部品はすべて、前記基板の表面上であって、前記コリメータレンズが出射する光の光軸を含み前記基板に垂直な平面に対して一方側に形成され、前記内部側端面から外方へ伸びる法線は、当該平面の他方側に傾斜していてもよい。
【００１１】
（６）上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の光モジュールであって、前記集光レンズ、前記光導波路部、前記コリメータレンズ、及び前記複数の空間光学系光学部品が、表面上に形成され、前記筐体の底部に配置される、基板を、さらに備え、前記内部側端面から外方へ伸びる法線は、前記コリメータレンズが出射する光の光軸を含み前記基板に垂直な平面に沿っていてもよい。
【００１２】
（７）上記（１）乃至（６）のいずれかに記載の光モジュールであって、前記導派路部は、貫通孔を有するフェルールと、該貫通孔に配置される光ファイバとで構成される光ファイバスタブであってもよい。
【００１３】
（８）上記（７）に記載の光モジュールであって、前記光ファイバスタブの前記光ファイバは、モードフィールド径８μｍ以上１１μｍ以下の１３１０ｎｍ帯シングルモード光ファイバであってもよい。
【００１４】
（９）上記（７）又は（８）に記載の光モジュールであって、前記光ファイバスタブの前記光ファイバの長さは４ｍｍ以上であってもよい。
【００１５】
（１０）上記（７）に記載の光モジュールであって、前記光ファイバスタブの前記光ファイバは、８μｍ以上１１μｍ以下の第１モードフィールド径を有する第１コアと、前記第１コアより内部側に配置されるとともに、前記第１モードフィールド径より小さい第２モードフィールド径を有する第２コアと、を含んでいてもよい。
【００１６】
（１１）上記（７）に記載の光モジュールであって、前記光ファイバスタブは、Ｓ字構造を有していてもよい。
【００１７】
（１２）上記（７）乃至（１１）のいずれかに記載の光モジュールであって、前記光ファイバスタブの前記フェルールは、前記光ファイバのクラッド層の屈折率以上の屈折率を有していてもよい。
【００１８】
（１３）本発明にかかる光送受信器は、上記（１）乃至（１２）のいずれかに記載の光モジュールを、搭載する光送受信器であってもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、入力光の光軸ずれに起因する特性劣化が抑制される、光モジュール、及び光送受信器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光モジュール１の構成を示す平面図である。
【図２】当該実施形態に係る光ファイバスタブと光学レンズの構造を示す模式図である。
【図３Ａ】本発明の第１の実施形態に係る光ファイバスタブの構造を示す模式図である。
【図３Ｂ】本発明の第１の実施形態に係る光ファイバスタブの反射光の経路を説明する模式図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る光モジュールの模式平面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る光ファイブバスタブ端面の法線ベクトルを説明する模式図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る光ファイバスタブの光伝搬シミュレーション結果を示す図である。
【図７Ａ】本発明の第２の実施形態に係る光モジュールの模式断面図である。
【図７Ｂ】本発明の第２の実施形態に係る光モジュールの模式平面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の他の例に係る光モジュールの模式断面図である。
【図９Ａ】本発明の第３の実施形態に係る光ファイバスタブの光ファイバの構造を示す模式図である。
【図９Ｂ】本発明の第３の実施形態に係る光ファイバスタブの光ファイバの構造を示す模式図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る光ファイバスタブの光ファイバの構造を示す模式図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態に係る光モジュールの主要部を示す模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、図面に基づき、本発明の実施形態を具体的かつ詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下に示す図は、あくまで、実施形態の実施例を説明するものであって、図の大きさと本実施例記載の縮尺は必ずしも一致するものではない。
【００２２】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光モジュール１の構成を示す平面図である。当該実施形態に係る光モジュール１は、ＤＱＰＳＫ（差動４相位相偏移変調：Differential
Quadrature Phase Shift Keying）方式で変調された光信号を、遅延干渉系を用いて復調する光受信器である。ＤＱＰＳＫ方式など位相変調方式を採用する光モジュールは、光伝送システムの大容量化及び長距離化の要望に応えている。当該実施形態に係る光モジュール１は、複数の空間光学系光学部品が基板上に形成され、当該基板がパッケージ３（筐体）上に実装されている。当該基板は、ＣｕＷやコバール等の材料が用いられているが、これら材料は光学部品の一つであるプリズムの線膨張係数などと比較的近い材料である。当該実施形態に係る光モジュール１の製造プロセスとして、パッケージ３内で光学部品を組み立てるよりも、パッケージ３外で当該基板上に光学部品を形成することにより光学組立を行い、その後、光学部品が形成される基板全体をパッケージ３に実装する方が望ましい。当該実施形態に係る光モジュール１は、外部から内部へ光が入射するための窓７を有するパッケージ３（筐体）と、光ファイバスタブ４と、その両側それぞれに配置される光学レンズ５，６を備え、光ファイバスタブ４の両側の端面である外部側端面及び内部側端面それぞれが、光軸に対して斜交して形成される。すなわち、両側の端面は光軸に対して斜めに交わる斜面となっている。当該実施形態に係る光モジュール１の他の構成については後述する。
【００２３】
図２は、当該実施形態に係る光ファイバスタブ４と光学レンズ５，６の構造を示す模式図である。前述の通り、当該実施形態に係る光モジュールの製造プロセスでは、最初に、パッケージ３の内部に設けられる基板２上に、空間光学系光学部品や電気部品を配置し、光軸調整した上で、接着固定してパッケージ３を気密封止する。ここでは、説明を簡単にするために、基板２上に空間光学系光学部品や電気部品によって構成される回路を、光回路１０と呼ぶこととする。図２に示す通り、光ファイバスタブ４、光学レンズ５，６、及び光回路１０は、基板２の表面上に形成され、基板２はパッケージ３の底部に配置される。次に、パッケージ３の側面には窓７が備えられており、パッケージ３の外側から窓７に、光コリメータ（光学レンズ１１を含む）をＹＡＧ溶接して固定する。このような順番で製造した場合、光コリメータの溶接工程は、製造誤差により光コリメータを固定する際に、光学レンズ１１が位置ずれや角度ずれを生じることとなる。なお、図２には、光学レンズ１１の位置ずれ２０が矢印で示されている。それゆえ、パッケージ３内部の光学組立時に外部から内部へ伝搬する入力光の光軸と、ＹＡＧ溶接後に外部から内部へ伝搬する入力光の光軸との間にはずれが生じてしまい、パッケージ３内部の光学回路において光経路に角度ずれを発生させ、光モジュール１の特性を劣化させる可能性がある。
【００２４】
しかしながら、当該実施形態に係る光モジュール１は、外部から内部へ延伸する光経路の上であって、窓７と光回路１０との間に、光ファイバスタブ４と光学レンズ５，６が基板２上に、さらに配置されている。外部より内部へ入射する入力光が平行光である場合を考える。光学レンズ５は、外部より窓７を通過して入射する入力光を集光する集光レンズである。光ファイバスタブ４は、貫通孔を有するフェルール（貫通孔を有しているということで、キャピラリともいう）と、当該貫通孔に配置される光ファイバとで構成されている、光導波路部である。光ファイバスタブ４に用いられる光ファイバは、モードフィールド径５μｍ以上１１μｍ以下の１３１０ｎｍ帯シングルモード光ファイバが望ましい。光学レンズ５で集光される光は、光ファイバスタブ４の外部側端面より、光導波路である光ファイバに入射し、光ファイバの内部を内部側端面へ伝搬する。さらに、伝搬される光は内部側端面より出射する。光学レンズ６は、光ファイバスタブ４の内部側端面より出射する光を平行化して内部側へ出射するコリメータレンズである。光学レンズ６が出射する光が光回路１０へ伝搬する。光コリメータ（光学レンズ１１を含む）の位置ずれ２０などに起因して、窓７からの入力光に位置ずれや角度ずれが生じても、光が光ファイバスタブ４を伝搬し光学レンズ６で平行化されることにより、光回路１０へ伝搬する光の光軸のずれは抑制される。よって、外部から窓７への入力光の光軸ずれが、パッケージ３内部の光回路１０に悪影響を及ぼすことが回避される。当該実施形態に係る光モジュール１は、２光束の干渉を利用する復調器であり、入力光に光軸ずれが発生すると、光回路１０内の２光束の干渉が不完全になってしまうという問題が抑制される。なお、光ファイバスタブに関する技術は、特許文献２に開示されている。
【００２５】
当該実施形態に係る光モジュール１は、光回路１０内部で分岐され、２光束の干渉を用いている。それゆえ、外部より入射する光の一部がミラーなどの光学部品で反射され、光経路に沿って光学レンズ６へ戻ってくることが考えられる。この場合、内部側より光経路上を逆方向に伝搬する光が、光学レンズ６を通過して光ファイバスタブ４の内部側端面に入射する。内部側端面に入射する光が当該端面で反射して、再び光学レンズ６を通過して、光経路に沿って光回路１０へ戻ると、光モジュールの特性上望ましくない。よって、光ファイバスタブ４の内部側端面は斜め研磨加工が施されており、当該端面は光経路（光軸）に対して斜交して形成されている。それゆえ、光経路に沿って内部側から光ファイバスタブ４の内部側端面に入射した光が内部側端面で反射され、反射光が光ファイバスタブ４より内部側へ伸びる光経路へ伝搬することを抑制している。また、同様に、光ファイバスタブ４の外部側端面も斜め研磨加工が施されており、当該端面は光経路（光軸）に対して斜交して形成されている。これにより、外部より入射する入力光が、当該端面で反射して、再び光学レンズ５を通過して、外部へ戻ることを抑制している。
【００２６】
図３Ａは、当該実施形態に係る光ファイバスタブ４の構造を示す模式図である。内部から光学レンズ６へ入射する光２３は、光学レンズ６で集光され、光ファイバスタブ４へ入射する。光ファイバスタブ４の内部側端面の法線は、光２３の光軸（光束の中心）に対して、角度θで傾斜しており、光２３が内部側端面で反射され伝搬する光２２の光軸は、光２３の光軸となす角度は、角度２θである。内部側端面の傾斜面（法線ベクトルｎの向き）は、反射光である光２２が、光学レンズ６を介して、又は、直接に、光モジュール１に備えられる複数の空間系光学部品に入射しないように決定される。光ファイバスタブ４の光軸ずれ調整としての機能と、反射光となる光２２が光回路１０へ迷光しないこととを考慮して、角度θは１°以上８°以下が望ましい。さらに、内部側端面から外方へ伸びる法線は、複数の空間光学系光学部品それぞれを貫くことなくパッケージ３の内壁に達するのが望ましい。
【００２７】
一般的なプリズム等に用いられる反射防止膜の反射率は２％程度である。ここで、説明のために簡単にして、光回路１０へ入射する光が光回路１０内部の空間系光学部品で反射して、光学レンズ６へ戻ってくる光（光２３）は、光回路１０へ入射する光に対して、２％の強度であるとする。すなわち、図３Ａに示す光２３の強度は、光回路１０へ入射する光の強度の２％であり、光２３は光学レンズ６で集光されて光ファイバスタブ４の内部側端面に入射する。光ファイバスタブ４の内部側端面の反射率をここで２％とする。もしも当該実施形態に係る光ファイバスタブ４の内部側端面が光軸に対して垂直であるならば、光２３の強度に対して２％の強度となる光が、光ファイブスタブ４の内部側端面で反射して、再び光回路１０へ入射する。すなわち、本来光回路１０へ入射する光の強度に対して、０．０４％の強度の光が再び光回路１０へ入射することとなる。これを繰り返すと、光回路１０の内部の空間系光学部品と光ファイバスタブ４の内部側端面との間で多重反射が生じてしまう。多重に反射する光の強度は順に減衰していくものの、多重反射が続く状態は、光に望まない干渉を引き起こし、光回路１０の特性に影響を与えることとなる。
【００２８】
これに対して、当該実施形態に係る光ファイバスタブ４は、かかる多重反射を大幅に低減することが出来る。当該実施形態に光ファイバスタブ４の内部側端面は斜め研磨がなされており、内部側端面は光軸に対して斜交している。光回路１０の内部から光学レンズ６入射する光２３は、光学レンズ６で集光されるものの、光２３が集光されて光ファイバスタブ４の内部側端面付近に焦点を結ぶことはほとんどない。光２３に、光回路１０内部の正規の光路を逆行して戻って来る光はほとんど含まれておらず、他の光路から迷光された光が多く含まれているからである。内部側端面付近に焦点を結んでおらず、また、内部側端面に斜め研磨がされているので、光２３は光ファイバのコア層に対して所定の範囲の角度より大きい角度で入射し、光ファイバスタブ４の内部を全反射して伝搬することが出来ず、内部で拡散することとなる。また、内部側端面で反射した光であっても、光回路１０へ再び伝搬する光は大幅に抑制されている。
【００２９】
図３Ｂは、当該実施形態に係る光ファイバスタブ４の反射光の経路を説明する模式図である。内部から光学レンズ６へ入射する光２３は、光学レンズ６で集光されるが、内部側端面付近で焦点を結んでおらず、光は内部側端面で散乱して反射される。よって、内部側端面で反射される光２２は、発散光である。光２２が光学レンズ６へは入射しないのが望ましいが、光２２の一部が光学レンズ６に達する場合も考えられる。その場合であっても、光２２は、光学レンズ６で反射され光２２Ａとしてさらに伝搬したり、また、光学レンズ６で屈折され光２２Ｂとしてさらに伝搬したりする。しかし、光２２Ｂは、本来の光回路１０へ入射する光の光軸方向と異なっているので、光回路１０の特性に影響を与えることはほとんどない。
【００３０】
図４は、当該実施形態に係る光モジュール１の模式平面図である。光ファイバスタブ４の外部側端面で反射される光２１と、内部側端面で反射される光２２が模式的に示されている。光ファイバスタブ４の内部側端面を出射し光学レンズ６で平行化されてさらに進む光（光学レンズ６が出射する光）の光軸上に、入力光反射ミラー１１２が配置される。そして、説明を簡単にするために、図１に示す光モジュール１を簡略化して、入力光反射ミラー１１２以外の空間系光学部品や電気部品は、まとめて光回路１０として示している。光学レンズ６が出射する光の光軸を含み、図４に示す平面図の紙面（基板）に垂直な平面に対して一方側（図の右側）に、光回路１０は形成されている。内部側端面から外方に伸びる法線は、当該平面の他方側（図の左側）に傾斜している。すなわち、内部側端面から外方に伸びる法線ベクトルｎの、光学レンズ６が出射する光の光軸に垂直な成分は、図の左向き（他方側の向き）の成分（左向きを正とすると、正の成分）を有しているのが望ましい。
【００３１】
図５は、当該実施形態に係る光ファイブバスタブ４端面の法線ベクトルを説明する模式図である。図の左側には、光ファイバスタブ４の端面から外方に伸びる法線ベクトルｎと、光軸２５とが示されている。法線ベクトルｎの光軸に垂直な成分ｎ⊥は、法線ベクトルｎを、光軸２５に垂直な平面に正射影したものである。図の右側には、端面側から見る光軸２５に垂直な平面であり、該平面上に正射影される法線ベクトルｎの垂直成分ｎ⊥が示されている。説明を簡単にするために、３時、６時、９時、及び１２時の方向を示す数字が図にそれぞれ付加されている。図４に示す平面図の紙面（基板）は横方向に伸びており、図４の右側方向が３時の方向、図４の左側方向が９時の方向である。当該実施形態に係る光ファイバスタブ４の内側端面から外方に伸びる法線ベクトルｎの場合、光軸に垂直な成分ｎ⊥は、図４の左向きの成分を有しているのが望ましく、すなわち、６時の方向から時計回りに１２時の方向までのいずれかの方向であるのが望ましい。光学部品への迷光抑制の観点から、さらに、法線ベクトルの光軸に垂直な成分ｎ⊥が、基板の平面となす角度は小さいのが望ましく、±１０°以下が望ましく、すなわち、９時の方向に対して±１０°以下となっているのが望ましい。法線ベクトルの光軸に垂直な成分ｎ⊥は、基板の平面内に含まれていて、図４の左向き、すなわち、図５に示す９時の方向であるのがさらに望ましい。
【００３２】
光ファイバスタブ４の内部側端面と同様に、外部側端面は、外部より入射する光が外部側端面で反射する光２１が、光学レンズ５を介して、又は、直接に、光モジュール１に備えられる複数の空間系光学部品に入射しないように傾斜しているのが望ましい。加えて、受光素子の受光窓など、電気部品であっても、光素子の入出力用の窓に入射しないのがさらに、望ましい。また、外部側端面から外方へ伸びる法線は、複数の空間光学系光学部品それぞれを貫くことなくパッケージ３の内壁に達するのがさらに望ましい。図４に示す光モジュール１のように、入力光反射ミラー１１２以外の空間系光学部品や電気部品は、光学レンズ５に入射する光の光軸を含み、図４に示す平面図の紙面（基板）に垂直な平面に対して当該一方側に配置されている。よって、外部側端面から外方に伸びる法線は、当該垂直な平面の当該他方側に傾斜しているのが望ましい。
【００３３】
図６は、当該実施形態に係る光ファイバスタブ４の光伝搬シミュレーション結果を示す図である。図の横軸は、光ファイバスタブ４の光ファイバの位置ｚ（μｍ）を示しており、外部側端面をｚ＝０として、外部側端面から内部側端面へ向かって右向きを正としている。また、図の縦軸は、光ファイバの延伸方向に垂直な断面における位置ｘ（μｍ）を示しており、光ファイバのコアの中心をｘ＝０としている。図６は、光ファイバスタブ４の外部側端面に入射する入力光が、光ファイバの中心に対して所定の量、軸ずれしている場合に、当該光が光ファイバスタブ４の内部を伝搬する様子を、ビーム伝搬法を用いて計算した光伝搬シミュレーション結果である。外部側端面付近（ｚ＝０付近）では、伝搬する光の蛇行が観測されるが、外部側端面から光ファイバを伝搬するにつれて、かかる光の蛇行は減衰していく。発明者らが光伝搬シミュレーション結果を考察したところ、ｚ＝４０００（μｍ）を超えると、光の蛇行は十分に減衰していることを発見した。よって、光ファイバスタブ４の長さが４ｍｍ以上とすることにより、光ファイバスタブ４の内部側端面から出射する光は、入力光の軸ずれの影響を十分に抑制することが出来る。よって、光ファイバスタブ４の光ファイバの長さは４ｍｍ以上が望ましい。
【００３４】
以下、図１を用いて、当該実施形態に係る光モジュール１について説明する。光モジュール１は、前述の通り、ＤＱＰＳＫ方式で変調された光信号を復調する光受信器である。光モジュール１は、メイン基板１５１と、サブ基板１５２と、信号電流出力用の電極１５３と、メイン基板１５１及びサブ基板１５２が固定されるパッケージ３と、を含む。ここで、メイン基板１５１とサブ基板１５２が図２に示す基板２である。パッケージ３の形状は直方体であり、その底面と上面は、その直方体を構成する面のうち最も広い面である。メイン基板１５１は、パッケージ３の内側にその底面に沿うように固定される。またその底面に対する４つの側面のうち１つの側面に窓７が設けられ、当該窓７に、変調光を光受信器に入力するコリメータ付光ファイバ１５４が接続される。コリメータ付光ファイバ１５４は、光送信器によりＤＱＰＳＫ変調された変調光を、その１つの側面に垂直な方向に光受信器の入力光として入力する。
【００３５】
メイン基板１５１は、平面的にみて長方形であり、パッケージ３の底面に沿うように固定されている。平面的にみてメイン基板１５１の短手方向は、コリメータ付光ファイバ１５４が接続されるパッケージ３の側面に平行である。メイン基板１５１の上には、光ファイバスタブ４と、光学レンズ５，６と、第１の干渉計と、第２の干渉計と、それらの２つの干渉計に光を入力する光回路と、第１受光部１１３及び第２受光部１１４と、２つの干渉計が出力する干渉光を第１受光部１１３及び第２受光部１１４に入射させる光回路とが配置されている。第１及び第２の干渉計は遅延干渉計であり、具体的にはいわゆるマイケルソン干渉計である。なお、メイン基板１５１とパッケージ３の長手方向の辺は略平行に配置されており、組み立て作業を容易にすることができる。ここで「略平行」とは、２つの辺を製造誤差の範囲で動かすと平行となりうる範囲も含む。
【００３６】
サブ基板１５２は、第１アンプ１１５、第２アンプ１１６等の高周波部品を搭載する。なお、これらの高周波部品の配置先がメイン基板１５１になるように、高周波線路の設計やパッケージ３への実装方法を変更してもよい。
【００３７】
さらに、メイン基板１５１に実装される光学素子について説明する。便宜上、コリメータ付光ファイバ１５４が接続されるケースの側面が上にあるとして説明する。
【００３８】
２つの干渉計に光を入力する光回路を構成する光学素子は、入力光分岐部１０１と、入力光反射ミラー１１２とである。コリメータ付光ファイバ１５４からの入力光は、光学レンズ５、光ファイバスタブ４、及び光学レンズ６を通過した後に、入力光反射ミラー１１２により入力光分岐部１０１に入力される。入力光分岐部１０１は具体的にはハーフビームスプリッタであり、直角プリズムを２つ組み合わせた直方体の形状を有する。２つのプリズムの界面を分岐膜面と呼ぶ。ハーフビームスプリッタは、その分岐膜面に対しほぼ４５度（一般的にハーフビームスプリッタが機能する範囲を考慮すると４３〜４７度）で入射する光を、その入射する向きに直進する光と、ほぼ直角に反射する光とに分割する。入力光反射ミラー１１２は例えば金属膜ミラーであり、入力光分岐部１０１に向けて入力光を反射する。入力光反射ミラー１１２は、その反射光を入力光分岐部１０１が２つに分岐するような位置や角度で配置される。図１に示す光モジュール１では、下から上の方向に対し右４５度に傾く向きに入力光を反射する。それにより、コリメータ付光ファイバ１５４からの入力光の光路と反射光の光路とがなす角は４５度となる。入力光分岐部１０１の分岐膜面はメイン基板１５１の長手方向に平行である。入力光分岐部１０１には入力光反射ミラー１１２により反射される入力光が入力され、入力光分岐部１０１は、入力された入力光を２つの光に分割し、それぞれ第１の干渉計と第２の干渉計へ入力する。この２つの光は、分岐膜面を透過し右上方向に進む光と、分岐膜面で反射され左上方向に向かう光である。なお、メイン基板１５１に実装される光学素子の間を進む光の光路は、メイン基板１５１に沿った平面上にある。
【００３９】
第１の干渉計を構成する光学素子は、第１光分岐部１０２と、第１反射部１０４と、第２反射部１０５と、第１位相調整回路１１７とであり、第２の干渉計を構成する光学素子は、第２光分岐部１０３と、第３反射部１０６と、第４反射部１０７と、第２位相調整回路１１８とである。第１光分岐部１０２及び第２光分岐部１０３は、入力光分岐部１０１と同じくハーフビームスプリッタである。第１光分岐部１０２及び第２光分岐部１０３の反射面は、メイン基板１５１の長手方向に平行である。また第１反射部１０４、第２反射部１０５、第３反射部１０６、及び第４反射部１０７は直角プリズムであり、断面の直角三角形の斜辺に相当する面に入射された光をその光路が入射光より下側に平行移動するように反射するように配置されている。第１位相調整回路１１７及び第２位相調整回路１１８は例えば熱光学効果を用いてそこを通過する光の光路長を調整する回路である。ここで、第１の干渉計と第２の干渉計は、入力光分岐部１０１のほぼ中心を通り長手方向に伸びる対称線１４５を軸として鏡映対称となるように配置される。
【００４０】
第１の干渉計に入力される光は、入力光分岐部１０１の左上側にある第１光分岐部１０２に入射する。第１光分岐部１０２は、その入力される光を左上方向へ進む第１の光と右上方向に進む第２の光に分割する。ここで、入力光分岐部１０１、第１光分岐部１０２、第１反射部１０４は、左上方向に順に並んでいる。第１反射部１０４は、第１の光を第１光分岐部１０２に向けて反射し、第２反射部１０５は、第２の光を第１光分岐部１０２に向けて反射する。第１反射部１０４及び第２反射部１０５は、第１反射部１０４が反射した第１の光と第２反射部１０５が反射した第２の光とが第１光分岐部１０２の反射面上で重なるように配置される。第１光分岐部１０２は、第１の光と第２の光が重なる点から左下に向かう第１干渉光１１９と、右下に向かう第２干渉光１２０とを出力する。また、第１位相調整回路１１７は第１光分岐部１０２と第１反射部１０４との間に設置され、第１光分岐部１０２からの光と第１反射部１０４からの光との光路長を変化させて位相を調整する。なお、第１位相調整回路１１７は、第１光分岐部１０２と第２反射部１０５との間に設置されてもよい。
【００４１】
第２の干渉計に入力される光は、入力光分岐部１０１の右上側にある第２光分岐部１０３に入射する。第２光分岐部１０３は、その入力される光を右上方向へ進む第３の光と左上方向に進む第４の光に分割する。ここで、入力光分岐部１０１、第２光分岐部１０３、第３反射部１０６は、右上方向に順に並んでいる。第３反射部１０６は、第３の光を第２光分岐部１０３に向けて反射し、第４反射部１０７は、第４の光を第２光分岐部１０３に向けて反射する。第３反射部１０６及び第４反射部１０７は、第３反射部１０６が反射した第３の光と第４反射部１０７が反射した第４の光とが第２光分岐部１０３の反射面上で重なるように配置される。第２光分岐部１０３は、第３の光と第４の光が重なる点から左下に向かう第３干渉光１２１と、右下に向かう第４干渉光１２２とを出力する。また、第２位相調整回路１１８は第２光分岐部１０３と第３反射部１０６との間に設置され、第２光分岐部１０３からの光と第３反射部１０６からの光の光路長を変化させて位相を調整する。なお、第２位相調整回路１１８は、第２光分岐部１０３と第４反射部１０７との間に設置されてもよい。
【００４２】
第１光分岐部１０２から第１反射部１０４を介して第１光分岐部１０２に戻る第１の光の光路長をＬ１、第１光分岐部１０２から第２反射部１０５を介して第１光分岐部１０２に戻る第２の光の光路長をＬ２とすると、光路差（Ｌ２−Ｌ１）はほぼ通信の１シンボルに相当する量となる。ここで、ＤＱＰＳＫでは１シンボルは２種類の光のそれぞれが１ビットを送る時間に相当する。一般的には約２０ＧＨｚでデータを送るため、１シンボルに相当する空気中の光路長差は１５ｍｍ程度になる。なお、この光路長差は、計算で求められる量と厳密に等しくなくてもよく、その量から第１位相調整回路１１７で調整できる程度の違い（数波長程度）が存在してもよい。また、第２光分岐部１０３から第３反射部１０６を介して第２光分岐部１０３に戻る第３の光の光路長をＬ３、第２光分岐部１０３から第４反射部１０７を介して第２光分岐部１０３に戻る第４の光の光路長をＬ４とした場合の光路差も同様である。なお、入力光、第１から第４の光、第１から第４干渉光１１９〜１２２のそれぞれの光路は、基板にほぼ平行な平面上にある。
【００４３】
ここで、第１光分岐部１０２と第１反射部１０４との間にある領域を第１領域１４１、第１光分岐部１０２と第２反射部１０５との間にある領域を第２領域１４２、第２光分岐部１０３と第３反射部１０６との間にある領域を第３領域１４３、第２光分岐部１０３と第４反射部１０７との間にある領域を第４領域１４４とすると、第２領域１４２と第４領域１４４とが交差する。ここで、第１領域１４１，第２領域１４２，第３領域１４３，第４領域１４４のそれぞれは第１から第４の光の光路を含む。さらに、メイン基板１５１の長手（短手）方向が、第１から第４の光の光路のいずれとも平行にならない（好適にはこれらの光路と長手方向とがなす角をほぼ４５度にする）ようにすると、２つのマイケルソン干渉計を組み合わせることにより生じるデッドスペースをさらに削減することが可能となる。メイン基板１５１上の光学素子の実装領域を矩形とした場合に、最も長さが必要な第２領域と第４領域をその矩形の角の近傍から斜め方向（対角線により近い方向）に伸ばすことが可能になるからである。
【００４４】
ここで、第１反射部１０４の左端と第４反射部１０７の左端とが、パッケージ３の左端（右端）からみてほぼ同じ距離になるように入力光分岐部１０１、第１光分岐部１０２、第２光分岐部１０３、第１から第４の光の光路が調整されている。なお、第２反射部１０５の右端と第３反射部１０６の右端とも同様である。こう調整すると、メイン基板１５１の大きさを可能な限り削減することができる。
【００４５】
入力光分岐部１０１は、第１反射部１０４で反射され第１光分岐部１０２を超えて直進する光、より具体的には第１光分岐部１０２からの第２干渉光１２０の光路と、第２光分岐部１０３との間に位置する。また入力光分岐部１０１は、第３反射部１０６で反射され第２光分岐部１０３を超えて直進する光、より具体的には第２光分岐部１０３からの第３干渉光１２１の光路と、第１光分岐部１０２との間に位置する。このようにすると、入力光分岐部１０１と第１光分岐部１０２との間、入力光分岐部１０１と第２光分岐部１０３との間に光路がない。これにより、光受信器をさらに小型化することが可能となる。
【００４６】
次に、第１から第４干渉光１１９〜１２２を第１及び第２受光部１１３，１１４に入射させる光回路について説明する。この光回路を構成する光学素子は、第１ミラー１０８、第２ミラー１０９、第３ミラー１１０、第４ミラー１１１である。
【００４７】
第１から第４ミラー１０８〜１１１は、それぞれ第１から第４干渉光１１９〜１２２が進む先に配置される。第１ミラー１０８と第２ミラー１０９とは、それぞれ第１干渉光１１９と第２干渉光１２０とを第１受光部１１３に向けて反射させる。第３ミラー１１０と第４ミラー１１１とは、それぞれ第３干渉光１２１と第４干渉光１２２とを第２受光部１１４に向けて反射させる。またメイン基板１５１の短手方向に伸びる１つの仮想線上には左から順に第１ミラー１０８，第３ミラー１１０、第２ミラー１０９、第４ミラー１１１が配置されている。第２干渉光１２０の光路と第３干渉光１２１の光路とが第２ミラー１０９や第３ミラー１１０で反射される前後で交差している。これは、第１及び第２の干渉計の左右幅を小さくするためである。
【００４８】
ここで、第１仮想線１４６が、第１ミラー１０８に反射される第１干渉光１１９と、第２ミラー１０９に反射される第２干渉光１２０との間の角の２等分線とすると、第１仮想線１４６上には第１光分岐部１０２が配置される。また、第２仮想線１４７が、第３ミラー１１０に反射される第３干渉光１２１と第４ミラー１１１に反射される第４干渉光１２２との間の角の２等分線であるとすると、第２仮想線１４７上には、第２光分岐部１０３が配置される。こうすることで、第１受光部１１３に入射する第１干渉光１１９と第２干渉光１２０との間、また第２受光部１１４に入射する第３干渉光１２１と第４干渉光１２２との間で光路長が幾何学的にみてほぼ一致するため、光路調整用に専用の部材を設けなくとも必要な光路差を得ることができる。これも部品点数の削減を通じて小型化に貢献する。
【００４９】
第１から第４ミラー１０８〜１１１のメイン基板１５１の底面に沿った断面は、台形の形状であり、これらは、第１から第４干渉光１１９〜１２２がその台形の互いに平行でない対辺のうち一方を含む面から入射し、その台形の互いに平行な辺のうち長い辺を含む面で反射するように配置される。
【００５０】
一般的にはミラーは、入射面をミラー面としたプリズムが用いられる。しかしこのタイプのミラーは入射面の裏側にスペースを必要とするため、結果としてメイン基板１５１やパッケージ３のサイズの増大を招く。この対応としては、プリズムの内部に光を入射させ、その隣りの面で光を反射させ、さらに隣の面から光を出射させることが考えられる。しかし、この方法を用いると、例えば第２ミラー１０９と第３ミラー１１０とが干渉してしまい基板上に実装できない。ここで、台形の断面を有するプリズムをミラーとして用いることで、光学素子や光路の干渉を防ぎ、さらなる小型化を実現することが可能となる。
【００５１】
第１受光部１１３及び第２受光部１１４は、２アレイのフォトダイオードチップからなる。第１受光部１１３は、第１干渉光１１９と第２干渉光１２０の強度差を電気信号出力し、第２受光部１１４は、第３干渉光１２１と第４干渉光１２２の強度差を電気信号出力する。第１アンプ１１５及び第２アンプ１１６は、それぞれ第１受光部１１３及び第２受光部１１４の出力電流を増幅し、２つの干渉光の強度差を信号電流出力用の電極１５３を介して出力する。
【００５２】
なお、本明細書において、空間系光学部品とは、空間的に離れて配置される各部品のことをいい、複数の空間系光学部品の間に存在する自由空間を光が伝搬している。自由空間とは、真空空間のみならず、窒素ガス（Ｎ２）や空気などの媒質が充満している空間を含む。空間系光学部品の例としては、ミラー、ハーフビームスプリッタ、プリズム、位相調整回路などであり、これら部品をパッケージ内部に組み立ててモジュール化したものを含まない。
【００５３】
以上、当該実施形態に係る光モジュール１について説明した。当該実施形態に係る光モジュール１は、２光束の干渉計を用いる光回路と受光素子を基板上に集積する光モジュールである。かかる光モジュールでは、入力光に光軸ずれや角度ずれが生じると、受光素子に到達する２つの光線（光束）にも軸ずれや角度ずれが生じ、偏波依存性、消光比等の劣化が起こるところ、当該実施形態に係る光ファイバスタブ４及び光学レンズ５，６により、入力光の光軸ずれや角度ずれの影響が、パッケージ３内部に備えられる複数の空間系光学部品や電気部品に波及することを抑制することが出来、光モジュールの特性向上が実現される。また、光ファイバスタブ４の両端面が斜面をなすことにより、両端面における反射光が、複数の空間系光学部品や電気部品に到達する（迷光する）ことを抑制している。よって、複数の空間系光学部品や電気部品の配置に対して設計の自由度が増し、パッケージ３内部において、複数の空間系光学部品や電気部品を配置することが出来る領域を増大させることが可能となるし、また、設計の自由度が増すことで、光モジュールの小型化を実現させることも可能。また、迷光を防止するために、空間系光学部品をサブパッケージに収納する必要もなくなる。よって、光モジュールの小型化が実現される。
【００５４】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る光モジュールは、複数の空間系光学部品の配置が第１の実施形態と異なっており、それにより、光ファイバスタブ４の外部側端面と内部側端面それぞれの法線の向きが第１の実施形態と異なっているが、それ以外の構成については、第１の実施形態に係る光モジュール１と同じである。
【００５５】
図７Ａは、当該実施形態に係る光モジュールの模式断面図であり、図７Ｂは、当該実施形態に係る光モジュールの模式平面図である。図７Ｂに示す通り、当該実施形態にかかる光モジュールでは、複数の空間系光学部品や電気部品が、部品配置領域１２に配置されている。第１の実施形態では、光回路１０が入力光の一方側に配置されている場合には、光ファイバスタブ４の両端面それぞれから外方へ伸びる法線が他方側に傾斜する斜面となるようにすれば良かったが、当該実施形態では、光回路が入力光の両側に配置されている。かかる場合であっても、内部側端面から外方へ伸びる法線が、光学レンズ６が出射する光の光軸を含み基板に垂直な平面に沿うように、内部側端面を傾斜させればよい。図７Ａには、かかる法線が、基板に垂直で上向き（基板表面から基板に垂直に伸びる向き）に傾斜している場合が示されている。かかる法線は、基板に垂直であって下向きに傾斜していてもよい。図８は、当該実施形態の他の例に係る光モジュールの模式断面図であり、図には、かかる法線が、基板に垂直であって下向き（基板裏面から基板に垂直に伸びる向き）に傾斜している場合であってもよい。内部側端面から外方へ伸びる法線が、光学レンズ６が出射する光の光軸を含み基板に垂直な平面に沿うとは、当該法線が当該垂直な平面に含まれるか、当該法線が当該垂直な平面と十分に小さい角度で交わることを言う。具体的には、内部側端面から外方に伸びる法線ベクトルｎの、光学レンズ６が出射する光の光軸に垂直な成分ｎ⊥が、基板に垂直な方向に対して±１０°以下であることを言う。すなわち、法線ベクトルの光軸に垂直な成分ｎ⊥が、図５の右側に示す１２時又は６時の方向に対して±１０°以下である。外部側端面から外方へ伸びる法線についても同様であり、かかる法線が、光学レンズ５へ入射する光の光軸を含み基板に垂直な平面に沿うように、外部側端面が傾斜しているのが望ましい。
【００５６】
当該実施形態では、光ファイバスタブ４の両端面を、基板に対して垂直な方向に傾斜させることにより、第１の実施形態と同様の効果に加えて、設計の自由度をさらに増すことが出来、光モジュールのさらなる小型化が実現される。なお、当該実施形態に係る光ファイバスタブ４の両端面の傾斜は、第１の実施形態に係る光回路１０に対しても適用することが出来ることは言うまでもない。
【００５７】
［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態に係る光モジュールは、光ファイバスタブ４の構造が異なる点を除き、第１及び第２の実施形態に係る光モジュールと同じ構成をしている。当該実施形態に係る光ファイバスタブ４の光ファイバは、コア径の異なる２つのコアを含んでいる。
【００５８】
図９Ａ及び図９Ｂは、当該実施形態に係る光ファイバスタブ４の光ファイバの構造を示す模式図である。図９Ｂは、図９Ａに示すＩＸＢ−ＩＸＢ線で示す断面を表している。光ファイバの図９Ａの上側に示す端面は、光ファイバスタブ４の外部側端面に含まれ、光ファイバの図９Ａの下側に示す端面は、光ファイバスタブ４の内部側端面に含まれる。当該実施形態に係る光ファイバのコア層は、外部側に、８μｍ以上１１μｍ以下の第１モードフィールド径を有する第１コア１５と、内部側に、第２モードフィールド径を有する第２コア１６と、を配置して張り合わせたものであり、当該コア層の周囲をクラッド層１７で覆っている。なお、第２モードフィールド径は、前記第１モードフィールド径より小さく、例えば、３μｍ以上６μｍ以下である。
【００５９】
第１及び第２の実施形態に係る光ファイバスタブ４に用いられる光ファイバは、一般的なシングルモード光ファイバである。外部から入射する入力光に軸ずれが生じている場合に、図６に示す通り、光ファイバを伝搬する光は蛇行が減衰しながら伝搬する。しかしながら、かかる光の一部が漏れ光として光ファイバスタブ４の内部を伝搬し、内部側端面から出射し、光回路に到達すると、光モジュールの特性の劣化を招くこととなる。かかる漏れ光は、光ファイバを伝搬する光の高次モードである。当該実施形態に係る光ファイバスタブ４の光ファイバでは、第１コア１５と第２コア１６とを張り合わせることにより、漏れ光となり得る伝搬光の高次モードを除去することが出来、第１及び第２の実施形態で得られる効果に加えて、かかる漏れ光が光ファイバスタブ４の内部側端面から出射されるのをさらに抑制している顕著な効果を奏する。なお、ここでは、光ファイバのコア層をコア径の異なる２つのコアを張り合わせたものとしたが、３以上のコアを張り合わせたものであってもよいのは言うまでもない。
【００６０】
［第４の実施形態］
本発明の第４の実施形態に係る光モジュールは、光ファイバスタブ４の構造が異なる点を除き、第１及び第２の実施形態に係る光モジュールと同じ構成をしている。当該実施形態に係る光ファイバスタブ４の光ファイバは、Ｓ字構造を有している。
【００６１】
図１０は、当該実施形態に係る光ファイバスタブ４の光ファイバの構造を示す模式図である。当該実施形態に係る光ファイバスタブ４の光ファイバは、光導波路が直線ではなく、Ｓ字カーブ形状となるＳ字構造を有しており、第３の実施形態と同様に、漏れ光となり得る伝搬光の高次モードを除去することが出来る。よって、第１及び第２の実施形態で得られる効果に加えて、かかる漏れ光が光ファイバスタブ４の内部側端面から出射されるのをさらに抑制している顕著な効果を奏する。なお、ここで、光ファイバスタブ４の形状は、外部側端面から内部側端面に亘って、直線状に伸びる形状ではない。Ｓ字構造とは、外部側端面（図１０の左側の端面）から直線状に伸びるとともに、その途中において、一方側回り（図１０では反時計周り）に湾曲して延伸し、さらに他方側回り（図１０では時計回り）に湾曲して延伸し、内部側端面（図１０の右側の端面）へ直線状に伸びる形状、を言う。また、当該実施形態に係る光ファイバスタブ４の形状は、Ｓ字形状に限定されることはなく、光導波路としての特性を維持しつつ、伝搬光の高次モードを除去するために、外部側端面から内部側端面に至る途中で湾曲する部分が含まれていればよい。
【００６２】
［第５の実施形態］
上記第１乃至第４の実施形態に係る光モジュールは、ＤＱＰＳＫ方式で変調された光信号を、遅延干渉系を用いて復調する光受信器であったが、これに限定されることがないのは言うまでもない。ＤＰＳＫ（差動位相偏移変調：Differential
Phase Shift Keying）方式で変調された信号を復調する光受信器であってもよいし、コヒーレント技術を用いた変調方式で変調された信号を復調する光受信器であってもよい。入力光が２光束に分岐される光モジュールであって、空間系光学部品を備える光モジュールに広く適用することが出来る。
【００６３】
図１１は、本発明の第５の実施形態に係る光モジュールの主要部を示す模式平面図である。当該実施形態に係る光モジュールは、コヒーレント光通信に用いる９０度ハイブリッド光回路を備えている。かかる光回路は、複数のハーフビームスプリッタ３３を備え、入力される信号光３１及び局発光３２が、かかるハーフビームスプリッタ３３で分波又は合波される。このように２光束が用いられる光回路に対して、本発明は最適である。
【００６４】
以上、本発明の実施形態に係る光モジュールについて説明した。上記実施形態では、光学レンズ５，６の間に配置される光導波路部として、光ファイバスタブ４を用いている。光導波路の特性上、光ファイバスタブ４に備えられるフェルールは、光ファイバのクラッド層の屈折率と同じか、それ以上の屈折率を有して、かつ、伝搬する光の波長帯の光が透過する材料を用いるのがさらに望ましい。また、光導波路部は、光ファイバスタブ４に限定されることはなく、石英や半導体等を用いる光導波路でもあってもよい。かかる光導波路において、外部側端面より入射する光が伝搬し、伝搬する光が内部側端面より出射しており、かかる光導波路は光ファイバスタブと同様の機能を有しており、本発明を適用することが出来る。
【符号の説明】
【００６５】
１  光モジュール、２  基板、３  パッケージ、４  光ファイバスタブ、５，６  光学レンズ、７  窓、１０  光回路、１１  光学レンズ、１２  部品配置領域、１５  第１コア、１６  第２コア、１７  クラッド層、２０  位置ずれ、２１，２２，２３  光、２５  光軸、３１  入力光、３２  局発光、３３  ハーフビームスプリッタ、１０１  入力光分岐部、１０２  第１光分岐部、１０３  第２光分岐部、１０４  第１反射部、１０５  第２反射部、１０６  第３反射部、１０７  第４反射部、１０８  第１ミラー、１０９  第２ミラー、１１０  第３ミラー、１１１  第４ミラー、１１２  入力光反射ミラー、１１３  第１受光部、１１４  第２受光部、１１５  第１アンプ、１１６  第２アンプ、１１７  第１位相調整回路、１１８  第２位相調整回路、１１９  第１干渉光、１２０  第２干渉光、１２１  第３干渉光、１２２  第４干渉光、１４１  第１領域、１４２  第２領域、１４３  第３領域、１４４  第４領域、１４５  対称線、１４６  第１仮想線、１４７  第２仮想線、１５１  メイン基板、１５２  サブ基板、１５３  電極、１５４  コリメータ付光ファイバ。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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