(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチレーザ送信機光学サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）であって、
第１および第２の光信号をそれぞれ生成するように構成された第１および第２のレーザと、
第１の偏光ビームコンバイナ（ＰＢＣ）と、
前記第１および第２のレーザと前記第１のＰＢＣとの間にそれぞれ位置する第１および第２のコリメートレンズと、
前記第１のレーザと前記第１のＰＢＣとの間に位置する第１の半波長板と、
集束レンズと、
第３および第４の光信号をそれぞれ生成するように構成された第３および第４のレーザと、
前記第３および第４のレーザと前記集束レンズとの間に位置する第２のＰＢＣと、
前記第３および第４のレーザと前記第２のＰＢＣとの間にそれぞれ位置する第３および第４のコリメートレンズと、
前記第４のコリメートレンズと前記第２のＰＢＣとの間に位置する第２の半波長板と、
前記第１および第２のＰＢＣと前記集束レンズとの間に位置する第３のＰＢＣと、
前記第１および第２のＰＢＣと前記第３のＰＢＣとの間に位置し、水平面または垂直面に対して約４５度でずれる分極軸を有する偏光子−ガーネット−偏光子（ＰＧＰ）アイソレータからなるアイソレータと、
前記アイソレータと前記第３のＰＢＣとの間に位置する第３の半波長板と、
を備え、
前記第１の半波長板が前記第１の光信号の偏光を回転させるように構成され、
前記第１のＰＢＣが、前記第１および第２の光信号を結合して、当該結合された第１および第２の光信号を前記集束レンズに向かって送信するように構成され、
前記第２の半波長板が前記第４の光信号の偏光を回転させるように構成され、
前記第２のＰＢＣが、前記第３および第４の光信号を結合して、当該結合された第３および第４の光信号を送信するように構成され、
前記第３の半波長板が前記結合された第３および第４の光信号の偏光を回転させるように構成され、
前記第３のＰＢＣが、前記結合された第１および第２の光信号と前記結合された第３および第４の光信号とを結合して、当該結合された第１、第２、第３、および第４の光信号を前記集束レンズに向かって送信するように構成されている、マルチレーザＴＯＳＡ。
【請求項２】
マルチレーザ送信機光学サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）であって、
第１および第２の光信号をそれぞれ生成するように構成された第１および第２のレーザと、
第１の偏光ビームコンバイナ（ＰＢＣ）と、
前記第１および第２のレーザと前記第１のＰＢＣとの間にそれぞれ位置する第１および第２のコリメートレンズと、
前記第１のレーザと前記第１のＰＢＣとの間に位置する第１の半波長板と、
集束レンズと、
第３および第４の光信号をそれぞれ生成するように構成された第３および第４のレーザと、
前記第３および第４のレーザと前記集束レンズとの間に位置する第２のＰＢＣと、
前記第３および第４のレーザと前記第２のＰＢＣとの間にそれぞれ位置する第３および第４のコリメートレンズと、
前記第４のコリメートレンズと前記第２のＰＢＣとの間に位置する第２の半波長板と、
前記第１および第２のＰＢＣと前記集束レンズとの間に位置する第３のＰＢＣと、
前記第１および第２のＰＢＣと前記第３のＰＢＣとの間に位置する光学素子であって、約４５度の分極軸を有する偏光子、あるいは光軸が水平面または垂直面に対して約２２．５度または約６７．５度で配向された半波長板のいずれかを備える光学素子と、を備え、
前記第１の半波長板が前記第１の光信号の偏光を回転させるように構成され、
前記第１のＰＢＣが、前記第１および第２の光信号を結合して、当該結合された第１および第２の光信号を前記集束レンズに向かって送信するように構成され、
前記第２の半波長板が前記第４の光信号の偏光を回転させるように構成され、
前記第２のＰＢＣが、前記第３および第４の光信号を結合して、当該結合された第３および第４の光信号を送信するように構成され、
前記結合された第１および第２の光信号と前記結合された第３および第４の光信号とが前記光学素子を通過するように構成され、
前記第３のＰＢＣが、前記結合された第１および第２の光信号と前記結合された第３および第４の光信号とを結合して、当該結合された第１、第２、第３、および第４の光信号を前記集束レンズに向かって送信するように構成されている、マルチレーザＴＯＳＡ。
【請求項３】
前記第３のＰＢＣと前記集束レンズとの間に位置する偏光感度のないアイソレータをさらに備える請求項２に記載のマルチレーザＴＯＳＡ。
【請求項４】
マルチレーザＴＯＳＡであって、
第１、第２、第３、および第４の光信号をそれぞれ生成するように構成された第１、第２、第３、および第４のレーザと、
第１のＰＢＣと、
前記第１、第２、第３、および第４のレーザと前記第１のＰＢＣとの間にそれぞれ位置する第１、第２、第３、および第４のコリメートレンズと、
前記第１および第２のコリメートレンズと前記第１のＰＢＣとの間に位置する第１の半波長板と、
集束レンズと、
前記第１のＰＢＣと前記集束レンズとの間に位置する第２のＰＢＣと、を備え、
前記第１の半波長板が前記第１および第２の光信号の偏光を回転させるように構成され、
前記第１のＰＢＣが、前記第１および第３の光信号を結合するように構成されるとともに前記第２および第４の光信号を結合するように構成され、
前記第２のＰＢＣが、前記結合された第１および第３の光信号と前記結合された第２および第４の光信号とを結合して、当該結合された第１、第２、第３、および第４の光信号を前記集束レンズに向かって送信するように構成されている、マルチレーザＴＯＳＡ。
【請求項５】
前記第１および第２のＰＢＣの間に位置し、水平面または垂直面に対して約４５度でずれる分極軸を有するＰＧＰアイソレータを備えるアイソレータと、
前記アイソレータと前記第２のＰＢＣとの間に位置し、前記結合された第２および第４の光信号の偏光を回転させるように構成された第２の半波長板と、
をさらに備える請求項４に記載のマルチレーザＴＯＳＡ。
【請求項６】
前記第１および第２のＰＢＣの間に位置する光学素子であって、約４５度の分極軸を有する偏光子、あるいは光軸が水平面または垂直面に対して約２２．５度または約６７．５度で配向された半波長板のいずれかを備える光学素子をさらに備え、前記結合された第１および第３の光信号と前記結合された第２および第４の光信号とが前記光学素子を通過するように構成されている請求項４に記載のマルチレーザＴＯＳＡ。
【請求項７】
前記第２のＰＢＣと前記集束レンズとの間に位置する偏光感度のないアイソレータをさらに備える請求項６に記載のマルチレーザＴＯＳＡ。
【請求項８】
前記第１、第２、第３、および第４の光信号がそれぞれ異なる波長を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のマルチレーザＴＯＳＡ。
【請求項９】
光電送受信機モジュールであって、
プリント回路板と、
前記プリント回路板と電気通信するＲＯＳＡと、
前記プリント回路板と電気通信する請求項１〜８のいずれか一項に記載の前記マルチレーザＴＯＳＡと、
を備える光電送受信機モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチレーザ送信機光学サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）及び光電送受信機モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
光電送受信機や応答機モジュールなどの光電モジュールは、電子および光電通信での使用が増大しつつある。モジュールの中には様々なホストネットワーク機器に差し込むことができるものもある。モジュールは通常、電気信号をプリント回路板に送信し、プリント回路板から電気信号を受信することによって、ホスト装置のプリント回路板と通信する。これらの電気信号は、次いで光信号としてホスト装置外のモジュールによって送信することができる。
【０００３】
Ｃフォームファクタプラグ可能（ＣＦＰ）ＭＳＡやクワッド小型フォームファクタプラグ可能（ＱＳＦＰ）ＭＳＡなどのマルチソースアグリーメント（ＭＳＡ）は、特に、モジュール用のハウジング寸法を明記している。ＭＳＡの遵守により、モジュールはＭＳＡを遵守して設計されるホスト機器に差し込むことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光信号は通常、垂直キャビティ面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）や分散形フィードバック（ＤＦＢ）レーザなどのレーザを用いて、モジュールの送信機光学サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）内で生成される。モジュールのデータ転送速度が速まるにつれ、２つ以上のレーザが単独のＴＯＳＡに含まれることが多い。しかしながら、ＭＳＡがモジュールハウジングの寸法を小型化するにつれ、モジュールハウジング内で使用可能なマルチレーザＴＯＳＡ用の空間が小さくなる。また、マルチレーザＴＯＳＡは比較的高額であり、比較的大きな光損失を被ることが多い。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
概して、本発明の例示の実施形態は、光電モジュール用のマルチレーザ送信機光学サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）に関する。本明細書で開示される少なくともいくつかの例のマルチレーザＴＯＳＡは、比較的小型で、寸法も光損失も小さいため、ＴＯＳＡを組み込む光電モジュールの全体パフォーマンスを比較的向上させることができる。
【０００６】
例示の一実施形態では、マルチレーザＴＯＳＡは、第１および第２の光信号をそれぞれ生成するように構成された第１および第２のレーザと、偏光ビームコンバイナ（ＰＢＣ）と、第１および第２のレーザとＰＢＣとの間にそれぞれ位置する第１および第２のコリメートレンズと、第１のレーザとＰＢＣとの間に位置する半波長板と、集束レンズと、を含む。半波長板は、第１の光信号の偏光を回転させるように構成されている。ＰＢＣは、第１および第２の光信号を結合して、当該結合された第１および第２の光信号を集束レンズに向かって送信するように構成されている。
【０００７】
別の例示の実施形態では、光電送受信機モジュールは、プリント回路板と、プリント回路板と電気通信する受信機光学サブアセンブリ（ＲＯＳＡ）と、プリント回路板と電気通信するマルチレーザＴＯＳＡと、を含む。マルチレーザＴＯＳＡは、第１および第２の光信号をそれぞれ生成するように構成された第１および第２のレーザと、偏光ビームコンバイナ（ＰＢＣ）と、第１および第２のレーザとＰＢＣとの間にそれぞれ位置する第１および第２のコリメートレンズと、第１のレーザとＰＢＣとの間に位置する半波長板と、集束レンズと、を含む。半波長板は第１の光信号の偏光を回転させるように構成されている。ＰＢＣは、第１および第２の光信号を結合して、当該結合された第１および第２の光信号を、アイソレータを介して集束レンズに向かって送信するように構成されている。
【０００８】
さらに別の例示の実施形態では、マルチレーザＴＯＳＡは、第１、第２、第３、および第４の光信号をそれぞれ生成するように構成された第１、第２、第３、および第４のレーザと、第１のＰＢＣと、第１、第２、第３、および第４のレーザと第１のＰＢＣとの間にそれぞれ位置する第１、第２、第３、および第４のコリメートレンズと、第１および第２のコリメートレンズと第１のＰＢＣとの間に位置する第１の半波長板と、集束レンズと、第１のＰＢＣと集束レンズとの間に位置する第２のＰＢＣと、を含む。第１の半波長板は第１および第２の光信号の偏光を回転させるように構成されている。第１のＰＢＣは、第１および第３の光信号を結合するように構成されるとともに第２および第４の光信号を結合するように構成されている。第２の半波長板は、結合された第２および第４の光信号の偏光を回転させるように構成されている。第２のＰＢＣは、上記結合された第１および第３の光信号と上記結合された第２および第４の光信号とを結合して、当該結合された第１、第２、第３、および第４の光信号を集束レンズに向かって送信するように構成されている。
【０００９】
本概要は、発明を実施するための形態で以下にさらに説明される概念を概括的に紹介するために提示されている。本概要は、請求項の主要な特徴または必須の特性を特定することを目的としておらず、また、範囲を決定する助けとして使用されることを目的ともしていない。
【００１０】
追加の特徴を以下の説明で述べるが、その一部は本説明から明らかとなるか、あるいは本明細書の教示を実施することにより理解することができる。本発明の特徴は、請求項で特に示される手段および組み合わせにより理解し、取得することができる。本発明の特徴は、特許請求の範囲と以下の説明からより完全に明らかとなるか、あるいは以下に説明されるように本発明を実施することにより理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】例示の光電モジュールおよび関連の送信機光学サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）の透視図である。
【図２Ａ】第１例のマルチレーザＴＯＳＡの概略図である。
【図２Ｂ】第２例のマルチレーザＴＯＳＡの概略図である。
【図３Ａ】第３例のマルチレーザＴＯＳＡの概略図である。
【図３Ｂ】第４例のマルチレーザＴＯＳＡの概略図である。
【図３Ｃ】第５例のマルチレーザＴＯＳＡの概略図である。
【図３Ｄ】第６例のマルチレーザＴＯＳＡの概略図である。
【図４Ａ】第７例のマルチレーザＴＯＳＡの概略図である。
【図４Ｂ】第８例のマルチレーザＴＯＳＡの概略図である。
【図４Ｃ】第９例のマルチレーザＴＯＳＡの概略図である。
【図５】第１０例のマルチレーザＴＯＳＡの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の特定の態様をさらに明確にするため、本発明のより具体的な説明は、添付図面に開示される例示の実施形態を参照して行う。これらの図面は本発明の例示の実施形態のみを示していると理解され、したがって、範囲を制限するものと考えるべきではない。本発明の態様を、添付図面を使用して細部をより具体的に説明する。
【００１３】
本発明の実施形態は、光電モジュール用のマルチレーザ送信機光学サブアセンブリ（ＴＯＳＡ）に関する。本明細書に開示される少なくともいくつかの例示のマルチレーザＴＯＳＡは、寸法、コスト、および光学的損失が比較的低いため、ＴＯＳＡを組み込む光電モジュールの全体パフォーマンスを比較的向上させることができる。
【００１４】
図面を参照して、本発明の例示の実施形態の各態様を説明する。図面は上記例示の実施形態の概略的表示であり、本発明を限定しておらず、必ずしも等縮尺ではないと理解すべきである。
【００１５】
１．例示の光電モジュール
まず、ホスト装置（図示せず）と通信して光信号を送受信するのに使用される例示の光電モジュール１００を開示した図１を参照する。モジュール１００は、本発明の例示の実施形態を実施することのできる１つの環境である。図１に開示されるように、モジュール１００は、上側ハウジング（図示せず）と係合するように構成される下側ハウジング１０２と、下側ハウジング１０２内に画定される、受信ポート１０４および送信ポート１０６と、下側ハウジング１０２内に位置するプリント回路板（ＰＣＢ）１０８と、受信機光学サブアセンブリ（ＲＯＳＡ）１１０と、ＴＯＳＡ１１２と、を含む各種構成要素を備える。エッジコネクタ１１４がＰＣＢ１０８の端部に配置されることにより、モジュール１００はホスト装置（図示せず）との電気的インタフェースをとることができる。このように、ＰＣＢ１０８は、ＲＯＳＡ１１０／ＴＯＳＡ１１２とホスト装置との間の電気通信を簡易化する。
【００１６】
モジュール１００は、限定はされないが、４０Ｇｂ／秒、１００Ｇｂ／秒、またはさらに高速な幅広いデータ転送速度での光信号の送信および受信用に構成することができる。また、モジュール１００は、異なる特定波長を有する複数の光信号が単独の光ファイバ上で多重化される波長分割多重方式（ＷＤＭ）を用いて、様々な特定波長で光信号を送受信するように構成することができる。たとえば、モジュール１００は、疎ＷＤＭ（ＣＷＤＭ）、密ＷＤＭ（ＤＷＤＭ）、または軽ＷＤＭ（ＬＷＤＭ）などの各種ＷＤＭスキームのうち１つを用いて動作するように構成することができる。さらに、モジュール１００は、限定はされないが、ファイバチャネルや高速イーサネット（登録商標）などの各種通信プロトコルをサポートするように構成することができる。また、例示のモジュール１００はＱＳＦＰ＿ＭＳＡを略遵守するフォームファクタを有するように構成されるが、あるいは、限定はされないが、ＣＦＰ＿ＭＳＡなどのその他のＭＳＡを略遵守する幅広い様々なフォームファクタで構成することもできる。
【００１７】
引き続き図１を参照して、ＲＯＳＡ１１０は、電気インタフェース１１６に電気的に接続されるフォトダイオード（図示せず）などの光学受信機を収容する。ＴＯＳＡ１１２は、他の電気インタフェース１１８に電気的に接続されるレーザ（図示せず）などの複数の光学送信機を収容する。光学受信機は、受信ポート１０４を通じて受信する光信号を、ＰＣＢ１０８に中継される対応する電気信号に変換するように構成される。光学送信機は、ホスト装置（図示せず）からＰＣＢ１０８を通じて受信する電気信号を、送信ポート１０６を通じて送信される対応する光信号に変換するように構成される。したがって、ＲＯＳＡ１１０は光学電子トランスデューサとしての機能を果たし、ＴＯＳＡ１１２は電子光学トランスデューサとしての機能を果たす。光ポート１０４，１０６は、光学受信機および光学送受信機をそれぞれ光ファイバに接続するとともに、光ポートに接続されるＬＣまたはＳＣコネクタ（図示せず）などの対応する光ファイバコネクタに接続するように構成される。
【００１８】
図１を参照して特定の環境を説明したが、この特定の環境は、本発明の例示の実施形態を採用することのできる無数のアーキテクチャのうちの１つにすぎないと理解される。本発明の範囲は、どの特定の環境にも限定されない。
【００１９】
２．第１例のマルチレーザＴＯＳＡ
図２Ａを参照すると、第１例のマルチレーザＴＯＳＡ２００の態様が開示されている。ＴＯＳＡ２００は、単一の光ファイバ１２０のデータスループットを増大させるためにＷＤＭ環境で採用することができる。
【００２０】
図２Ａに開示されるように、ＴＯＳＡ２００は、第１および第２の光信号２０６，２０８をそれぞれ生成するように構成された第１および第２のレーザ２０２，２０４を含む。第１および第２のレーザ２０２，２０４は、たとえば分散形フィードバックレーザ（ＤＦＢ）であってもよい。第１の光信号２０６は第１の特定波長を有し、第２の光信号２０８は第２の特定波長を有することができる。ただし、この代替として、第１および第２の光信号２０６，２０８が同じ波長を有してもよいことが理解される。ＴＯＳＡ２００は、偏光ビームコンバイナ（ＰＢＣ）２１０と、第１のレーザ２０２とＰＢＣ２１０との間に位置する半波長板２１２と、集束レンズ２１４とをさらに含む。
【００２１】
第１および第２のレーザ２０２，２０４は通常、一定の偏光を有するため、ＴＯＳＡ２００の動作中、半波長板２１２は、第１の光信号２０６の偏光を第２の光信号２０８の偏光に略直交するように回転させるように構成される。そして、ＰＢＣ２１０は、第１の光信号２０６と第２の光信号２０８とを結合して、当該結合された第１および第２の光信号２１６を集束レンズ２１４を介して光ファイバ１２０に送信するように構成される。
【００２２】
図２Ａに開示されるように、ＴＯＳＡ２００は、第１および第２のレーザ２０２，２０４とＰＢＣ２１０との間にそれぞれ位置する第１および第２のコリメートレンズ２１８，２２０をさらに含むことができる。ＴＯＳＡ２００は、ＰＢＣ２１０と集束レンズ２１４との間に位置して後方反射がレーザ２０２，２０４のいずれかに達するのを抑制または防ぐアイソレータ２２２も含むことができる。結合された光信号２１６中の第１および第２の光信号２０６，２０８は同一の線形偏光状態を有していないため、アイソレータ２２２は偏光感度のないアイソレータであってもよい。
【００２３】
３．第２例のマルチレーザＴＯＳＡ
図２Ｂを参照すると、第２例のマルチレーザＴＯＳＡ２００’の態様が開示されている。ＴＯＳＡ２００’は、光ファイバ１２０のデータスループットを増大させるためにＷＤＭ環境で採用することができる。
【００２４】
図２Ｂに開示されるように、ＴＯＳＡ２００’は、アイソレータ２２２がアイソレータ２２４に置き換えられることを除いては、図２ＡのＴＯＳＡ２００と同一である。アイソレータ２２４は偏光子−ガーネット−偏光子（ＰＧＰ）アイソレータである。少なくともいくつかの例示の実施形態では、ＰＧＰアイソレータの第１の偏光子（Ｐ）は、分極軸が水平面または垂直面に対して約４５度でずれる結果、各チャネルが固有にバランスの取れた約３ｄＢの損失を有するように構成される。アイソレータ２２４はアイソレータ２２２ほど高額ではないが、アイソレータ２２２は通常、光学的損失が低い。
【００２５】
４．第３例のマルチレーザＴＯＳＡ
図３Ａを参照すると、第３例のマルチレーザＴＯＳＡ３００の態様が開示されている。ＴＯＳＡ３００は、光ファイバ１２０のデータスループットを増大させるためにＷＤＭ環境で採用することができる。
【００２６】
図３Ａに開示されるように、ＴＯＳＡ３００は、第１、第２、第３、および第４の光信号３１０〜３１６をそれぞれ生成するように構成された第１、第２、第３、および第４のレーザ３０２〜３０８を含む。光信号３１０〜３１６は、第１、第２、第３、および第４の特定波長をそれぞれ有することができる。もしくは、光信号３１０〜３１６のうちの１つ以上が同一の波長を有することができる。ＴＯＳＡ３００は、第１および第２のＰＢＣ３１８，３２０と、第１および第２の半波長板３２２，３２４と、集束レンズ３２６とをさらに含む。第１の半波長板３２２は、第１のレーザ３０２とＰＢＣ３１８との間に位置する。第２の半波長板３２４は、第４のレーザ３０８とＰＢＣ３２０との間に位置する。
【００２７】
レーザ３０２〜３０８は通常、一定の偏光を有するため、ＴＯＳＡ３００の動作中、半波長板３２２，３２４は、第２および第３の光信号３１２，３１４の偏光と略直交するように、第１および第４の光信号３１０，３１６の偏光を回転させるように構成される。その後、ＰＢＣ３１８は、第１および第２の光信号３１０，３１２を結合して、当該結合された第１および第２の光信号３２８を集束レンズ３２６に向かって送信するように構成される。同時に、ＰＢＣ３２０は、第３および第４の光信号３１４，３１６を結合して、当該結合された第３および第４の光信号３３０を集束レンズ３２６に向かって送信するように構成される。
【００２８】
図３Ａに開示されるように、ＴＯＳＡ３００は、レーザ３０２，３０４とＰＢＣ３１８との間にそれぞれ位置する第１および第２のコリメートレンズ３３２，３３４と、レーザ３０６，３０８とＰＢＣ３２０との間にそれぞれ位置する第３および第４のコリメートレンズ３３６，３３８とをさらに含むことができる。ＴＯＳＡ３００は、ＰＢＣ３１８，３２０と集束レンズ３２６との間に位置して後方反射がレーザ３０２〜３０８のいずれかに達するのを抑制または防止するアイソレータ３４０も含むことができる。アイソレータ３４０はＰＧＰアイソレータである。
【００２９】
図３Ａに開示されるように、ＴＯＳＡ３００は、アイソレータ３４０と集束レンズ３２６との間に位置する第３のＰＢＣ３４２と、アイソレータ３４０と第３のＰＢＣ３４２との間に位置する第３の半波長板３４４とを含む。ＴＯＳＡ３００の動作中、第３の半波長板３４４は、結合された第３および第４の光信号３３０の偏光を回転させるように構成され、第３のＰＢＣ３４２は、上記結合された第１および第２の光信号３２８と上記結合された第３および第４の光信号３３０とを結合して、当該結合された第１、第２、第３、および第４の光信号３４６を集束レンズ３２６を介して光ファイバ１２０に送信するように構成される。
【００３０】
５．第４例のマルチレーザＴＯＳＡ
図３Ｂを参照すると、第４例のマルチレーザＴＯＳＡ３００’の態様が開示されている。ＴＯＳＡ３００’は、光ファイバ１２０のデータスループットを増大させるためにＷＤＭ環境で採用することができる。
【００３１】
図３Ｂに開示されるように、ＴＯＳＡ３００’は、第３のＰＢＣ３４２が省略され、ミラー３４８およびフィルタ３５０が追加され、アイソレータ３４０がアイソレータ３５２と置き換えられることを除いては、図３ＡのＴＯＳＡ３００と同一である。アイソレータ３５２は偏光感度のないアイソレータである。また、図３ＡのＴＯＳＡ３００とのもう一つの差異は、図３ＢのＴＯＳＡ３００’の光信号３１０〜３１６がそれぞれ第１、第２、第３、および第４の特定波長を有するができる、あるいは光信号３１０，３１２が第１の特定波長を有し、光信号３１４，３１６が第２の特定波長を有することができるという点である。
【００３２】
ＴＯＳＡ３００’の動作中、ミラー３４８は、上記結合された第３および第４の光信号３３０をフィルタ３５０に向けて反射するように構成され、フィルタ３５０は、上記結合された第１および第２の光信号３２８を送信するとともに上記結合された第３および第４の光信号３３０を反射することにより、結合された第１、第２、第３、および第４の光信号３４６がアイソレータ３５２を通り、集束レンズ３２６を介して光ファイバ１２０に送られるように構成される。
【００３３】
６．第５例のマルチレーザＴＯＳＡ
図３Ｃを参照すると、第５例のマルチレーザＴＯＳＡ３００’’の態様が開示されている。ＴＯＳＡ３００’’は、光ファイバ１２０のデータスループットを増大させるためにＷＤＭ環境で採用することができる。
【００３４】
図３Ｃに開示されるように、ＴＯＳＡ３００’’は、アイソレータ３４０および半波長板３４４が排除され、光学素子３５４が追加されることを除いては、図３ＡのＴＯＳＡ３００と同一である。光学素子３５４は、約４５度の分極軸を有する偏光子とすることができる。もしくは、光学素子３５４は、光軸が水平面または垂直面に対して約２２．５度または約６７．５度で配向された半波長板とすることができる。
【００３５】
７．第６例のマルチレーザＴＯＳＡ
図３Ｄを参照すると、第６例のマルチレーザＴＯＳＡ３００’’’の態様が開示されている。ＴＯＳＡ３００’’’は、光ファイバ１２０のデータスループットを増大させるためにＷＤＭ環境で採用することができる。
【００３６】
図３Ｄに開示されるように、ＴＯＳＡ３００’’’は、アイソレータ３５２が第３のＰＢＣ３４２と集束レンズ３２６との間に追加されていることを除いては、図３ＣのＴＯＳＡ３００’’と同一である。
【００３７】
８．第７例のマルチレーザＴＯＳＡ
図４Ａを参照すると、第７例のマルチレーザＴＯＳＡ４００の態様が開示されている。ＴＯＳＡ４００は、光ファイバ１２０のデータスループットを増大させるためにＷＤＭ環境で採用することができる。
【００３８】
図４Ａに開示されるように、ＴＯＳＡ４００は、第１、第２、第３、および第４の光信号４１０〜４１６をそれぞれ生成するように構成された第１、第２、第３、および第４のレーザ４０２〜４０８を含む。光信号４１０〜４１６はそれぞれ第１、第２、第３、および第４の特定波長を有することができる。もしくは、光信号４１０〜４１６のうちの１つ以上が同一の波長を有することができる。ＴＯＳＡ４００は、第１および第２のＰＢＣ４１８，４２０と、第１および第２の半波長板４２２，４２４と、集束レンズ４２６とをさらに含む。第１の半波長板４２２は、第１および第２のレーザ４０２，４０４とＰＢＣ４１８との間に位置する。第２の半波長板４２４は、第１のＰＢＣ４１８と第２のＰＢＣ４２０との間に位置する。
【００３９】
レーザ４０２〜４０８は通常、一定の偏光を有するため、ＴＯＳＡ４００の動作中、半波長板４２２は、第３および第４の光信号４１４，４１６の偏光と略直交するように第１および第２の光信号４１０，４１２の偏光を回転させるように構成される。そして、ＰＢＣ４１８は、第１および第３の光信号４１０，４１４を結合して、当該結合された第１および第３の光信号４２８を第２のＰＢＣ４２０に向かって送信するように構成される。同時に、ＰＢＣ４１８は、第２および第４の光信号４１２，４１６を結合して、当該結合された第２および第４の光信号４３０を第２のＰＢＣ４２０に向かって送信するように構成される。次に、半波長板４２４は、上記結合された第２および第４の光信号４３０の偏光を回転させるように構成される。そして、ＰＢＣ４２０は、上記結合された第１および第３の光信号４２８と上記結合された第２および第４の光信号４３０とを結合して、当該結合された第１、第２、第３、および第４の光信号４３２を、集束レンズ４２６を介して光ファイバ１２０に送信するように構成される。
【００４０】
図４Ａに開示されるように，ＴＯＳＡ４００は、レーザ４０２〜４０８とＰＢＣ４１８との間にそれぞれ位置する第１、第２、第３、および第４のコリメートレンズ４３４〜４４０も含むことができる。ＴＯＳＡ４００は、ＰＢＣ４１８，４２０と集束レンズ４２６との間に位置して後方反射がレーザ４０２〜４０８のいずれかに達するのを抑制または防ぐアイソレータ４４２も含むことができる。アイソレータ４４２はＰＧＰアイソレータである。
【００４１】
９．第８例のマルチレーザＴＯＳＡ
図４Ｂを参照すると、第８例のマルチレーザＴＯＳＡ４００’の態様が開示されている。ＴＯＳＡ４００’は、光ファイバ１２０のデータスループットを増大させるためにＷＤＭ環境で採用することができる。
【００４２】
図４Ｂに開示されるように、ＴＯＳＡ４００’は、アイソレータ４４２および半波長板４２４が排除され、光学素子４４４が追加されていることを除いては、図４ＡのＴＯＳＡ４００と同一である。光学素子４４４は約４５度の分極軸を有する偏光子とすることができる。もしくは、光学素子４４４は、光軸が水平面または垂直面に対して約２２．５度または約６７．５度に配向された半波長板とすることができる。
【００４３】
１０．第９例のマルチレーザＴＯＳＡ
図４Ｃを参照すると、第９例のマルチレーザＴＯＳＡ４００’’の態様が開示されている。ＴＯＳＡ４００’’は、光ファイバ１２０のデータスループットを増大させるためにＷＤＭ環境で採用することができる。
【００４４】
図４Ｃに開示されるように、ＴＯＳＡ４００’’は、アイソレータ４４６が第２のＰＢＣ４２０と集束レンズ４２６との間に追加されていることを除いては、図３ＣのＴＯＳＡ４００’と同一である。アイソレータ４４６は偏光感度のないアイソレータである。
【００４５】
１１．第１０例のマルチレーザＴＯＳＡ
図５を参照すると、第１０例のマルチレーザＴＯＳＡ５００の態様が開示されている。ＴＯＳＡ５００は、光ファイバ１２０のデータスループットを増大させるためにＷＤＭ環境で採用することができる。
【００４６】
図５に開示されるように、ＴＯＳＡ５００は、Ｎ個の光信号５２２〜５４０をそれぞれ生成するように構成されたＮ個のレーザ５０２〜５２０を含む。ＴＯＳＡ５００は、Ｎ個のコリメートレンズ５４２〜５６０と、Ｎ／２個の半波長板５６２〜５７０と、Ｎ／２個のＰＢＣ５７２〜５８０と、（Ｎ−１）／２個のミラー５８２〜５８８と、（Ｎ−１）／２個のフィルタ５９０〜５９６と、アイソレータ５９８と、集束レンズ６００とをさらに含む。Ｎ個の光信号５２２〜５４０はそれぞれＮ個の特定波長を有することができる、もしくは、同一のＰＢＣを共有するＮ個の光信号５２２〜５４０のうちの２つが同一の波長を有することができる。たとえば、光信号５２２，５２４は第１の特定波長を有し、光信号５２６，５２８は第２の特定波長を有し、光信号５３０，５３２は第３の特定波長を有することができる等である。
【００４７】
半波長板５６２〜５７０は、奇数位置の追加のレーザ（すなわち、第１のレーザ５０２、第３のレーザ５０６、第５のレーザ５１０、第７のレーザ５１４、および第９のレーザ５１８）とＰＢＣ５７２〜５８０との間にそれぞれ位置している。レーザ５０２〜５２０は通常、一定の偏光を有するため、ＴＯＳＡ５００の動作中、半波長板５６２〜５７０は、それぞれ光信号５２４，５２８，５３２，５３６，および５４０の偏光と略直交するよう光信号５２２，５２６，５３０，５３４，および５３８の偏光を回転させるように構成される。そして、ＰＢＣ５７２〜５８０は、光信号５２２と光信号５２４、光信号５２６と光信号５２８、光信号５３０と光信号５３２、光信号５３４と光信号５３６、および光信号５３８と光信号５４０をそれぞれ結合するように構成される。次に、ミラー５８２〜５８８およびフィルタ５９０〜５９６は協働して、結合された光信号６０２〜６１０を、光信号５２２〜５４０のすべてを含む結合された光信号６１２に結合する。そして、結合された光信号６１２は、偏光感度のないアイソレータであるアイソレータ５９８を通り、集束レンズ６００を介して光ファイバ１２０へと送られる。
【００４８】
第１０例のマルチレーザＴＯＳＡ５００におけるレーザの個数Ｎは１０であるが、ＴＯＳＡ５００は１０個未満のレーザまたは１０個超のレーザを備えるようにも変更可能であると理解される。さらに、コリメートレンズ、半波長板、ＰＢＣ、ミラー、およびフィルタの相対数は通常正確であり、ここでＮは２以上の偶数である。ただし、ＴＯＳＡ５００は奇数個のレーザを含むことができると理解される。
【００４９】
本明細書に開示される例示のマルチレーザＴＯＳＡのそれぞれでＰＢＣを使用することで、比較的低い光学的損失で複数の光信号を組み合わせることができる。本明細書に開示される例示のマルチレーザＴＯＳＡの寸法およびコストは、従来技術のマルチレーザＴＯＳＡに比べて比較的低い。本明細書に開示される例示のマルチレーザＴＯＳＡの寸法およびコストが比較的低い理由の１つは、数が少なく、通常は安価な構成要素が本明細書に開示される例示のマルチレーザＴＯＳＡにおいて使用されるためである。たとえば、多くの従来技術のマルチレーザＴＯＳＡは、Ｎ−１個のフィルタおよびＮ−１個のミラーを必要とし、ここでＮはＴＯＳＡにおけるレーザの数である。しかしながら、本明細書に開示される例示のマルチレーザＴＯＳＡでは、ＰＢＣを使用することで、例示のマルチレーザＴＯＳＡ２００，２００’，３００，３００’’，３００’’’，４００，４００’，４００’’において必要なフィルタおよびミラーを排除し、例示のマルチレーザＴＯＳＡ３００’，５００において必要なフィルタおよびミラーを半減する。
【００５０】
本明細書に開示される例示のマルチレーザＴＯＳＡのそれぞれにおいてＰＢＣを使用することで、本明細書に開示される例示のマルチレーザＴＯＳＡは比較的低い寸法、コスト、および光学的損失を有することができる。したがって、ＴＯＳＡを組み込む光電モジュールも、全体パフォーマンスが比較的向上される。
【００５１】
本明細書に開示される例示の実施形態は、別の具体的な形で具現化することもできる。本明細書に開示される例示の実施形態は、あらゆる点で、例示的であり、限定的ではないとみなすべきである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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