(57)【要約】【課題】バイアスＴ回路を構成する錐形状コイルがその特性を劣化させずに実装されている光送信モジュールの提供。【解決手段】光送信モジュールは、筐体内にレーザダイオード４を収納し、筐体を構成するステム２の貫通孔２ｃに取付けられた電極ピンを介して高周波信号がレーザダイオード４に供給されると共に、バイアスＴ回路を備えたものである。バイアスＴ回路を構成するコイルが、錐形状コイル７ｂで形成され、ステム２の貫通孔２ｄにガラス封止により搭載されている。【選択図】図２
2011134962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内にレーザダイオードを収納し、前記筐体を構成するステムの貫通孔に取付けられた電極ピンを介して高周波信号が前記レーザダイオードに供給されると共に、バイアスＴ回路を備えた光送信モジュールであって、
前記バイアスＴ回路を構成するコイルが、錐形状コイルで形成され、前記ステムの貫通孔にガラス封止により搭載されていることを特徴とする光送信モジュール。
【請求項２】
前記錐形状コイルは、磁性体上に巻かれていることを特徴とする請求項１に記載の光送信モジュール。
【請求項３】
前記バイアスＴ回路を構成するコンデンサが、前記ステムの貫通孔にガラス封止で搭載されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光送信モジュール。
【請求項４】
前記コンデンサは、前記電極ピンが前記ガラス封止部分で二分され、二分された互いの端部が対向することにより構成されていることを特徴とする請求項３に記載の光送信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信に用いられる光送信モジュールに関する。
【０００２】
光送信機能を具備する光通信用の装置では、レーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）を有する光送信モジュールが、ＬＤ駆動用のドライバ等を搭載した外部回路基板に、フレキシブル回路基板等を介して電気接続されて用いられる。また、高周波信号に直流電流や直流電圧といった直流成分を重畳してＬＤに供給するために、コイルとコンデンサから成るバイアスＴ回路と呼ばれる回路が外部回路基板やフレキシブル回路基板に設けられる。このバイアスＴ回路に用いられるコイルとして、高速の光通信でも周波数特性が良好な、言い換えれば、広い範囲の周波数にわたって所望のインダクタとして機能する錐形状コイルが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９３８８６号公報
【特許文献２】特開２００７−１０９８３９号公報
【特許文献３】特開２００８−４７７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のバイアスＴ回路を構成する錐形状コイル等の部品は、光送信モジュールと接続される外部回路基板の設計の自由度を考慮すると、当該外部回路基板に実装するのではなく、光送信モジュール自体に実装する方が好ましい。しかし、錐形状コイルの光送信モジュールへの実装を、当該コイルの特性を劣化させずに行うのは難しいという技術的な問題点がある。しかし、特許文献１〜３では、この点に関し言及されていない。
【０００５】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、バイアスＴ回路を構成する錐形状コイルがその特性を劣化させずに実装されている光送信モジュールを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の光送信モジュールは、筐体内にレーザダイオードを収納し、筐体を構成するステムの貫通孔に取付けられた電極ピンを介して高周波信号がレーザダイオードに供給されると共に、バイアスＴ回路を備えたものであって、バイアスＴ回路を構成するコイルが、錐形状コイルで形成され、ステムの貫通孔にガラス封止により搭載されていることを特徴とする。
【０００７】
錐形状コイルは、磁性体上に巻かれているとよい。また、バイアスＴ回路を構成するコンデンサが、ステムの貫通孔にガラス封止で搭載されていることが好ましい。さらに、上記コンデンサが、電極ピンがガラス封止部分で二分され、二分された互いの端部が対向することにより構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の光送信モジュールは、バイアスＴ回路を構成する錐形状コイルを筐体へガラス封止で搭載することにより、錐形状コイルの実装を行うようにしたため、当該実装を錐形状コイルの特性を劣化させずに行うことができる。さらに、錐形状コイルが光送信モジュール内に設けられているため、回路基板の設計の自由度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の光送信モジュールの一例の外観図である。
【図２】図１の光送信モジュールの内部の様子を示す図である。
【図３】図２の光送信モジュールのコイル部材を拡大して示す図である。
【図４】本発明の光送信モジュールの信号ピンの他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１〜図３を用いて、本発明による光送信モジュールの一例を説明する。図１は、光送信モジュールの一例の外観図、図２は、図１の光送信モジュールの内部の様子を示す図、図３は、図２の光送信モジュールのコイル部材と信号ピンを拡大して示す図である。なお、図３では、後述のステムやサブマウント等の図示を省略している。
【００１１】
本発明の光送信モジュールは、図１の参照符号１で例示するように、ステム２とキャップ３とから成るＣＡＮパッケージ内にＬＤ４（図２参照）を気密封止したもので、外部回路基板等に電気接続されて用いられる。この光送信モジュール１は、外部回路基板からの電気信号をＬＤ４により光信号に変換し、キャップ３に取付けられたレンズ３ａを介して、その光信号を外部に送信する。なお、以下の説明では、レンズ３ａを備える側を前方とし、その反対側を後方とする。また、前後方向に直交する方向のうち図１のＹ方向を左右方向とする。
【００１２】
光送信モジュール１では、ＬＤ４が図２のステム２の実装部２ｂ上にサブマウント４ａを介して実装される。
ステム２は、例えば、金属材料により略円柱状に形成されたステムベース２ａと、ステムベース２ａから前方向に突出するように該ステムベース２ａに取付けられる実装部２ｂ、とを有する。なお、図示は省略するが、光送信モジュール１は、ＬＤ４のフィードバック制御のためモニタフォトダイオード（ＰＤ：Photo Diode）を有する。該モニタＰＤは、例えば、ステムベース２ａ上に実装される。
【００１３】
ステムベース２ａには、金属材料から成る各種電極ピン（後述）等が挿入された状態でガラス封止される貫通孔２ｃ，２ｄが設けられている。上記電極ピンとしては、例えば、外部の回路基板からＬＤ４に高周波信号を供給するための信号ピン５や、モニタＰＤからの電気信号を外部に取り出すためのモニタピン６がある。これらのピンの他に、後述のコイル部材７も貫通孔２ｄに挿入されガラス封止によりステムベース２ａに取付けられる。信号ピン５が挿入固定される貫通孔２ｃとコイル部材７が挿入固定される貫通孔２ｄとは隣接して設けられている。
【００１４】
信号ピン５は、コイル部材７の方向に突出するように設けられた凸部５ａを有する。該凸部５ａが、ＬＤ実装用のサブマウント４上の金属パターン４ｂと、ワイヤ８により接続されることにより、信号ピン５とＬＤ４とが電気接続されるようになっている。
【００１５】
コイル部材７は、信号ピン５からの高周波信号に直流成分であるバイアス電流等を重畳させてＬＤ４に供給するためのもので、図３に示すように、導線７ａを錐状に巻き回して形成された錐形状コイル７ｂを有する。上述のように信号ピン５とＬＤ４は電気接続されるので、ステム２からＬＤ４側に導出された導線７ａを信号ピン５の凸部５ａに直接電気接続することにより、コイル部材７とＬＤ４とが電気接続されるようになっている。
【００１６】
なお、導線７ａの信号ピン５との接続側と反対側の端部７ｃは、例えば、ステム２から外部に導出され、外部回路基板の電極パッド等に半田付けされ、バイアス電流供給源と電気接続される。コイル部材７の錐形状コイル７ｂは、広い範囲の周波数にわたって高インピーダンスであるため、コイル部材７は、広い範囲の周波数で、直流成分の信号を歪ませずにＬＤ４に伝送することができる。
【００１７】
本光モジュール１では、このコイル部材７の錐形状コイル７ｂをステム２の貫通孔２ｄ内に配設した状態で当該貫通孔２ｄをガラス封止することにより錐形状コイル７ｂを実装する。そのため、当該実装の際に錐形状コイル７ｂの特性が劣化することがなく。また、錐形状コイル７ｂが、周辺回路から影響を受けることがなく物理的にも保護されるので、その特性が劣化することがない。
【００１８】
なお、一般的に、錐形状コイルを光送信モジュールに実装する場合、当該モジュール自体が小さいので錐形状コイルを形成する導線も非常に細くなるため、上記導線とＬＤとの電気接続が非常に難しくなるが、本光送信モジュール１では、上記電気接続を以下のようにして行うため容易である。
まず、錐形状コイル７ｂの導線７ａの端部と信号ピン５の凸部５ａとを予め接続しておく。そして、コイル部材７と信号ピン５とをそれぞれステムベース２ａの隣接する貫通孔２ｃに挿入しガラス封止により取付ける。このような取付け方法は、コイル部材７が挿入固定される貫通孔２ｄと、信号ピン５が挿入固定される貫通孔２ｃとが隣接しているため、行うことができる。
【００１９】
コイル部材７及び信号ピン５をステムベース２ａに取付けた後、ＬＤ４をサブマウント４ａに実装し、信号ピン５の凸部５ａとサブマウント４ａとをワイヤボンディングにより接続する。これにより、ＬＤ４と信号ピン５とが電気接続されるとともに、ＬＤ４と錐形状コイル７ｂの導線７ａとが電気接続される。このように、本光送信モジュール１では、サブマウント４ａを介した錐形状コイル７の導線７ａとＬＤ４との電気接続の際、錐形状コイル７ｂの導線７ａとサブマウント４ａとを直接接続するのではなく、上述の方法を用いているため、この電気接続が非常に容易となる。
【００２０】
また、本光送信モジュールでは、高周波信号に直流成分を重畳してＬＤに供給するための錐形状コイルすなわちバイアスＴ回路を構成する錐形状コイルを光送信モジュール自体に設けるようにしたので、外部回路基板に上記コイルを設ける必要がなくなり、外部回路基板の設計自由度を高めることができる。
【００２１】
光送信モジュール１では、信号ピン５の凸部５ａが設けられているため、コイル部材７の錐形状コイル７ｂから信号ピン５までの導線７ａの長さが短いので、当該導線７ａに起因する寄生インピーダンスの影響が少ない。
さらに、錐形状コイル７ｂがステムの貫通孔内に配設されるので、ＬＤ４の実装の際や、ＬＤ４への電気接続のためのワイヤボンディングの際等に、錐形状コイル７ｂが変形しインダクタとしての特性が変化することがない。
【００２２】
なお、コイル部材７の錐形状コイル７ｂは、広い範囲の周波数にわたって高インピーダンスであることが必要とされ高インダクタンスであることが好ましい。このため、錐形状コイル７ｂは、導線７ａを狭ピッチで巻いたもの（例えば、直径２５μｍの導線７ａを２５μｍピッチで広げながら４０巻したもの）で構成されることが好ましい。また、高インダクタンスとするため、高磁性体上に導線７ａを錐状に巻き回して錐形状コイル７ｂを作製するようにしてもよい。このように高磁性体を用いる場合、錐形状コイル７ｂの強度も向上する。
また、図の例では信号ピン５とコイルピン７までの距離が左右（アノード側とカソード側）で異なっているが、等しい方が好ましい。
【００２３】
次に、図４を用いて、本発明の光送信モジュールの信号ピンの他の例を説明する。
図４の信号ピン５’は、その延在方向に連なる第１のピン５ａ’と第２のピン５ｂ’を有する。この信号ピン５’は、第１のピン５ａ’の一端部５ｃ’が第２のピン５ｂ’の一端部５ｄ’とが、ステムの貫通孔内でガラス封止剤により覆われ所定の間隔を持って対向するように固定され、コンデンサ５ｅ’を構成する。言い換えれば、信号ピン５’は、ガラス封止部分であるステムの貫通孔内で二分された形状を有し、二分された互いの端部５ｃ’，５ｄ’とが対向することによりコンデンサ５ｅ’を構成している。このコンデンサ５ｅ’により、ＬＤに供給する高周波信号のうちの低域成分を除去することができる。
【００２４】
上述のようにしてガラス封止により固定された際にコンデンサ５ｅ’が形成される信号ピン５’を用いることで、すなわち、バイアスＴ回路を構成するコンデンサを光送信モジュール自体に設けることで、外部回路基板に上記コンデンサを設ける必要がなくなり、外部回路基板の設計自由度がさらに高まる。
【００２５】
第１のピン５ａ’の一端部５ｃ’と、第２のピン５ｂ’の一端部５ｄ’とは、それぞれその本体部５ｆ’，５ｇ’より直径が大きくなっている。この理由について以下説明する。
【００２６】
ここで、信号ピンが、上述の信号ピン５’と同様に２つのピンを含むが、両ピンともその直径が場所によらず一様な大きさであったとする。
信号ピンは、その特性インピーダンスが伝送線路と同じく５０Ωとすることが好ましく、そのためには、ガラス封止部分の直径が０．７５ｍｍ、封止用のガラスの比誘電率を４とすると、信号ピンの直径を０．１４ｍｍと細くする必要がある。
信号ピンを構成する２つピンの直径が上述のように細く場所によらず一様な直径であった場合、両ピンの対向部分に所望のキャパシタンスが形成されるように両ピンを固定することは難しい。しかし、本信号ピン５’のように、対向する端部５ｃ’，５ｄ’の直径を本体部５ｆ’，５ｇ’の直径より大きくし対向面を大きくしておくことで、より簡単に、所望のキャパシタンスが形成されるように両ピン５ａ’，５ｂ’を固定できる。
【００２７】
なお、以上の例は、作動モードでＬＤを動作させる例であるが、シングルモードで動作させる場合も同様に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１…光送信モジュール、２…ステム、２ａ…ステムベース、２ｂ…実装部、２ｃ，２ｄ…貫通孔、３…キャップ、３ａ…レンズ、４…サブマウント、４ａ…金属パターン、５，５’…信号ピン、５ａ…凸部、６…モニタピン、７…コイル部材、７ａ…導線、７ｂ…錐形状コイル、８…ワイヤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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