(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ポートと、
前記光ポートに光学的に接続された光処理回路と、
前記光処理回路に光学的に接続された電気光変換素子と、
前記電気光変換素子に接続された２以上の高周波伝送線路と、
前記高周波伝送線路に接続された電気ポートと、
前記高周波伝送線路と接する第１の基板と第２の基板との間に介設されている導電性の下部グランドと、
を含む組を少なくとも一つ備える光モジュールであって、
前記高周波伝送線路上に、前記高周波伝送線路の少なくとも一部を覆うように設けられている導電性のカバーブロックと、
前記組および前記導電性のカバーブロックを覆設している導電性の筐体と、をさらに備え、
前記導電性のカバーブロックおよび前記筐体は前記下部グランドに電気的に接続され接地している、
ことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記組を含む光信号送信モジュールと、前記組を含む光信号受信モジュールとが並列に配置されることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記組を含む光信号送信モジュールが並列に配置されることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記組を含む光信号受信モジュールが並列に配置されることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記光信号送信モジュールの前記光処理回路及び前記電気光変換素子と、前記光信号受信モジュールの前記光処理回路及び前記電気光変換素子とが１チップに集積されていることを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記電気光変換素子と、前記高周波伝送線路との間に、ＩＣドライバが挿入されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光モジュール。
【請求項７】
前記２以上の高周波伝送線路の隣り合う高周波伝送線路の間に、グランド電極が挿入されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光モジュール。
【請求項８】
前記組を含む光信号送信モジュールの前記高周波伝送線路と、前記組を含む光信号受信モジュールの前記高周波伝送線路との間に、グランド電極が挿入されることを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
【請求項９】
前記導電性のカバーブロックは、前記ＩＣドライバと前記電気光変換素子との接続部分まで覆うことを特徴とする請求項６に記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記導電性のカバーブロックは、前記グランド電極により支持され、前記導電性のカバーブロックは前記高周波伝送線路と所望の間隔を持って支持されることを特徴とする請求項７または８に記載の光モジュール。
【請求項１１】
前記導電性のカバーブロックには、溝が形成され、前記溝は、前記高周波伝送線路を覆うように配置されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光モジュール。
【請求項１２】
前記導電性のカバーブロックは、位置合わせ用の開口を備え、
前記導電性のカバーブロックを支持するスペーサは、周辺に位置合わせ用のマーカを備え、
前記マーカが、前記位置合わせ用の開口と一致するように前記導電性のカバーブロックの位置合わせを行うことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光モジュール。
【請求項１３】
前記導電性のカバーブロックと前記電気ポートのグランドとが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波電気信号及び光信号を伝達および信号処理するための光モジュールに関し、より詳細には、モジュール内の立体的なグランド構造により高周波クロストークが低減された光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信需要の急速な増大を背景として、通信網の大容量化に向けた検討が精力的に行われている。従来の光変調フォーマットは、１チャネルの光に対して１チャネルの高周波電気信号を割り当てる振幅変調（ＡＳＫ：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）方式が主流であった。しかし、ＡＳＫ方式は、ある周波数帯域に１ビットの信号しか付与することができない。従って、近年では、四位相偏移変調（ＱＰＳＫ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  ＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）方式、及び直交振幅変調（ＱＡＭ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式が盛んに研究開発されており、実用化に至っている。
【０００３】
ＱＰＳＫ信号又はＱＡＭ信号を生成するためには、通常は光を複素表記したときの実軸と虚軸を個別に振幅変調するＩＱ変調器の形態がとられる。ＩＱ変調器は、１チャネルの光を実軸と虚軸の分の２チャネルの高周波電気信号により変調することができる。また、光のＸ偏光と光のＹ偏光とに別個の信号を付与して伝送する偏波多重方式も一般的に多く用いられている。通信容量の大容量化のための周波数利用効率向上に向けて、ＩＱ変調と偏波多重を併せて用いる場合には、１チャネルの光を４チャネルの高周波電気信号により変調することができる。
【０００４】
周波数利用効率を高めて通信容量増大を図る一方で、送受信デバイスの小型化により単位体積あたりの伝送容量を増大する営みも行われている。１デバイスあたりの伝送容量を変えずに小型化することにより、伝送装置に搭載されるデバイスの数を増加させ、伝送装置としての伝送容量を増大できる。
【０００５】
しかしながら、１チャネルの光に対する高周波電気信号の多チャネル化や光送受信モジュールの小型化を行うと、電気信号が伝送される高周波伝送線路間の距離が短くなり、高周波伝送線路間のクロストークが大きくなるという課題がある（例えば特許文献１）。
【０００６】
図１Ａ及び図１Ｂは、従来の光モジュール１００の構成を示す図である。図１Ａは、光モジュール１００の上面透視図を示し、図１Ｂは図１Ａの１Ｂ−１Ｂにおける断面図を示している。図１Ａ及び図１Ｂの光モジュール１００は、筐体１０１底部に配置され、蓋１１０に覆われている。ここで、図１Ａは、光モジュール１００の蓋１１０を外した状態の図であり、図１Ｂは、光モジュール１００の蓋１１０を取り付けた状態の図である。光モジュール１００は、光処理回路１０３と、光処理回路１０３に接続された電気光変換素子１０４と、下部基板１０９とが筐体１０１底部に配置されている。下部基板１０９上には、下部グランド１０８が形成され、下部グランド１０８上には高周波基板１０７が形成されている。高周波基板１０７上には、電気光変換素子１０４に接続された４本の高周波伝送線路１０５が形成され、４本の高周波伝送線路１０５はマイクロストリップ線路を構成している。筐体１０１には、１つの光ポート１０２及び４つの電気ポート１０６が設けられ、光ポート１０２は光処理回路１０３に接続され、４つの電気ポート１０６は、それぞれ高周波伝送線路１０５と接続されている。
【０００７】
上記の構成は光モジュール一般に適用される形態であり、光ポート１０２と、光処理回路１０３と、電気光変換素子１０４と、高周波伝送線路１０５と、電気ポート１０６により光信号送信又は光信号受信モジュールを構成する。ここで、光信号送信モジュールを例に信号の流れを説明する。光モジュール１００の電気ポート１０６から、高周波電気信号が入力される。高周波電気信号は、高周波伝送線路１０５を通過し、電気光変換素子１０４により光信号に変換され、光処理回路１０３内において合波された上で、光ポート１０２から波長多重光信号として出力される。
【０００８】
一般に、高周波電気信号は高周波伝送線路の周囲に拡がった電磁界として伝送されるため、隣接チャネルとの干渉によるクロストークを起こしやすい。したがって、筐体１０１のサイズを小さくしていくと、高周波伝送線路１０５が密集して間隔が狭くなるため、高周波伝送線路間のクロストークが大きくなって、伝送される信号特性に影響を与えるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上述のような従来技術に鑑みてなされたもので、その目的は、高周波伝送線路間のクロストークを抑制する光モジュールを提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１４−１５４６８６号公報
【発明の概要】
【００１１】
このような目的を達成するために、本発明の態様は、光ポートと、前記光ポートに光学的に接続された光処理回路と、前記光処理回路に光学的に接続された電気光変換素子と、前記電気光変換素子に接続された２以上の高周波伝送線路と、前記高周波伝送線路に接続された電気ポートとを少なくとも一組備える光モジュールであって、前記高周波伝送線路上に、前記高周波伝送線路の少なくとも一部を覆うように設けられ、接地された導電性のカバーブロックを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明は、光モジュール内の複数の密集した高周波伝送線路において伝送線路間のクロストークを低減する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】従来の光モジュールを示す上面透視図である。
【図１Ｂ】図１Ａの１Ｂ−１Ｂにおける断面図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態に係る光モジュールを示す上面透視図である。
【図２Ｂ】図２Ａの２Ｂ−２Ｂにおける断面図である。
【図３Ａ】本発明の第２実施形態に係る光モジュールを示す上面透視図である。
【図３Ｂ】図３Ａの３Ｂ−３Ｂにおける断面図である。
【図４Ａ】本発明の第３実施形態に係る光モジュールを示す上面透視図である。
【図４Ｂ】図４Ａの４Ｂ−４Ｂにおける断面図である。
【図５Ａ】本発明の第４実施形態に係る光モジュールを示す上面透視図である。
【図５Ｂ】図５Ａの５Ｂ−５Ｂにおける断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態のクロストーク抑制効果を表す図であり、（ａ）は従来の光モジュールにおけるクロストーク特性を示す図であり、（ｂ）は光モジュール５００におけるクロストーク特性を示す図である。
【図７Ａ】本発明の第５実施形態に係る光モジュールを示す上面透視図である。
【図７Ｂ】図７Ａの７Ｂ−７Ｂにおける断面図を示している。
【図８Ａ】本発明の第６実施形態に係る光モジュールを示す上面透視図である。
【図８Ｂ】図８Ａの８Ｂ−８Ｂにおける断面図である。
【図８Ｃ】図８Ａの８Ｂ−８Ｂにおける断面図である。
【図９Ａ】本発明の第７実施形態に係る光モジュールを示す上面透視図である。
【図９Ｂ】図９Ａの９Ｂ−９Ｂにおける断面図である。
【図１０Ａ】本発明の第８実施形態に係る光モジュールを示す上面透視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａの１０Ｂ−１０Ｂにおける断面図を示している。
【図１１Ａ】本発明の第９実施形態に係る光モジュールを示す上面透視図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの１１Ｂ−１１Ｂにおける断面図である。
【図１２Ａ】本発明の第１０実施形態に係る光モジュールを示す上面透視図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａの１２Ｂ−１２Ｂにおける断面図である。
【図１３Ａ】本発明の第１１実施形態に係る光モジュールを示す上面透視図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａの１３Ｂ−１３Ｂにおける断面図を示している。
【図１４】本発明の第１１の実施形態のクロストーク抑制効果を表す図であり、（ａ）は従来の光モジュールにおけるクロストーク特性を示す図であり、（ｂ）は光モジュール１４００におけるクロストーク特性を示す図である。
【図１５Ａ】本発明の第１２実施形態に係る光モジュールを示す上面透視図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａの１５Ｂ−１５Ｂにおける断面図である。
【図１６Ａ】本発明の第１３実施形態に係る光モジュールを示す上面透視図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａの１６Ｂ−１６Ｂにおける断面図である。
【図１７Ａ】本発明の第１４実施形態に係る光モジュールを示す上面透視図である。
【図１７Ｂ】図１７Ａの１７Ｂ−１７Ｂにおける断面図である。
【図１８Ａ】本発明の第１５実施形態に係る光モジュールを示す上面透視図である。
【図１８Ｂ】図１８Ａの１８Ｂ−１８Ｂにおける断面図である。
【図１９Ａ】本発明の第１６実施形態に係る光モジュールを示す上面透視図である。
【図１９Ｂ】図１９Ａの１９Ｂ−１９Ｂにおける断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の第１の実施形態に係る光モジュール２００の構成を示す図である。図２Ａは光モジュール２００の上面透視図を示し、図２Ｂは図２Ａの２Ｂ−２Ｂにおける断面図を示している。図２Ａ及び図２Ｂの光モジュール２００は、筐体２０１の底部に配置され、蓋２１４に覆われている。ここで、図２Ａは、光モジュール２００の蓋２１４を外した状態の図であり、図２Ｂは、光モジュール２００の蓋２１４を取り付けた状態の図である。光モジュール２００は、光処理回路２０３と、光処理回路２０３に接続された電気光変換素子２０４と、下部基板２１３とが筐体２０１底部に配置されている。下部基板２１３上には、下部グランド２０８が形成され、下部グランド２０８上には高周波基板２０７が形成されている。高周波基板２０７上には、電気光変換素子２０４に接続された４本の高周波伝送線路２０５が形成され、４本の高周波伝送線路２０５は、マイクロストリップ線路を構成している。筐体２０１には、１つの光ポート２０２及び４つの電気ポート２０６が設けられ、光ポート２０２は光処理回路２０３に接続され、４つの電気ポート２０６は、それぞれ高周波伝送線路２０５に接続されている。
【００１６】
また、光モジュール２００は、高周波伝送線路２０５を覆うように導電性のカバーブロック２０９が設けられ、カバーブロック２０９はスペーサ２１０を介して高周波基板２０７に固定されている。スペーサ２１０により、カバーブロック２０９と、高周波基板２０７及び高周波基板２０７上の高周波伝送線路２０５との間に一定のスペースが維持される。本実施形態において、カバーブロック２０９の材料は銅としている。また、筐体２０１の材料は、銅タングステンとしている。ただし、本発明に係る光モジュール２００はこの材料に限定されるものではなく、たとえば、一般の金属であっても良い。
ここで、カバーブロック２０９は接地されている。グランドへの接続は、スペーサ２１０及び筐体２０１を導電性の部品とした上で、下部グランド２０８と電気的に接続する。また、筐体２０１を電気光変換素子２０４のグランド又は電気ポート２０６のグランド（例えばＧＰＰＯコネクタのグランド）と接続してもよい。
【００１７】
上記の構成は光モジュール一般に適用される形態であり、光ポート２０２と、光処理回路２０３と、電気光変換素子２０４と、高周波伝送線路２０５と、電気ポート２０６により光信号送信又は光信号受信モジュールを構成する。光処理回路２０３は、光モジュール２００が光信号送信モジュールとして機能する場合、複数の入力光信号を合波して波長多重光信号に変換する。また、光モジュール２００が光信号受信モジュールとして機能する場合、入力した波長多重光信号を複数の光信号に変換する。
【００１８】
光信号送信モジュールの信号の流れとしては、光モジュール２００の電気ポート２０６から、高周波電気信号が入力される。高周波電気信号は、高周波伝送線路２０５を通過し、電気光変換素子２０４により光信号に変換され、光処理回路２０３において合波された上で、光ポート２０２から波長多重光信号として出力される。また、光信号受信モジュールとしては、光モジュール２００の光ポート２０２から波長多重光信号が入力される。波長多重光信号は光処理回路２０３内でそれぞれの波長に分割され、電気光変換素子２０４により高周波電気信号に変換され、高周波伝送線路２０５を通過し、電気ポート２０６から高周波電気信号として出力される。
【００１９】
高周波伝送線路２０５を通過する高周波電気信号は、一般に線路の周囲に拡がるモードで伝搬される。すなわち、高周波伝送線路２０５から出される電気力線が周囲に拡がる方向に向いているといえる。高周波クロストークは、ある高周波伝送線路から出される電気力線が隣の高周波伝送線路に終端されることにより発生する。従って、高周波伝送線路２０５上部に接地された導体のカバーブロック２０９を設けると、ある高周波伝送線路から出される電気力線はカバーブロック２０９に吸い寄せられ、隣の高周波伝送線路には向かいにくくなる。よって、カバーブロック２０９を設けると、高周波伝送線路２０５の伝送線路間のクロストークを低減することができる。
【００２０】
なお、本実施形態はマイクロストリップ線路である高周波伝送線路２０５の高周波クロストークを低減するものであるが、コプレーナ線路上部にカバーブロックを設けた場合であっても、伝送線路間のクロストークを軽減することが可能である。
【００２１】
［第２の実施形態］
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の第２の実施形態に係る光モジュール３００の構成を示す図である。図３Ａは光モジュール３００の上面透視図を示し、図３Ｂは図３Ａの３Ｂ−３Ｂにおける断面図を示している。図３Ａ及び図３Ｂの光モジュール３００は、筐体３０１の底部に配置され、蓋３１４に覆われている。ここで、図３Ａは、光モジュール３００の蓋３１４を外した状態の図であり、図３Ｂは、光モジュール３００の蓋３１４を取り付けた状態の図である。光モジュール３００は、光処理回路３０３と、光処理回路３０３に接続された電気光変換素子３０４と、下部基板３１３とが筐体３０１底部に配置されている。下部基板３１３上には、下部グランド３０８が形成され、下部グランド３０８上には高周波基板３０７が形成されている。高周波基板３０７上には、電気光変換素子３０４に接続された４本の高周波伝送線路３０５が形成され、４本の高周波伝送線路３０５は、マイクロストリップ線路を構成している。筐体３０１には、１つの光ポート３０２及び４つの電気ポート３０６が設けられ、光ポート３０２は光処理回路３０３に接続され、４つの電気ポート３０６は、それぞれ高周波伝送線路３０５に接続されている。
【００２２】
また、光モジュール３００は、高周波伝送線路３０５を覆うように導電性のカバーブロック３０９が設けられ、カバーブロック３０９はスペーサ３１０を介して高周波基板３０７に固定されている。スペーサ３１０により、カバーブロック３０９と、高周波基板３０７及び高周波基板３０７上の高周波伝送線路３０５との間に一定のスペースが維持される。本実施形態において、カバーブロック３０９の材料は銅としている。また、筐体３０１の材料は、銅タングステンとしているが、一般の金属であっても良い。
【００２３】
さらに、光モジュール３００は、高周波基板３０７上に形成された４本の高周波伝送線路３０５の隣り合う２本の高周波伝送線路の間に、グランド電極３１１が筐体長手方向に形成される。
【００２４】
ここで、カバーブロック３０９及びグランド電極３１１は接地されている。カバーブロック３０９のグランドへの接続は、スペーサ３１０及び筐体３０１を導電性の部品とした上で、下部グランド３０８のグランドと電気的に接続する。また、グランド電極３１１のグランドへの接続は、高周波基板３０７に設けられた金属製のビアを介して、下部グランド３０８と電気的に接続する。また、筐体３０１を電気光変換素子３０４のグランド又は電気ポート３０６のグランドと接続してもよい。
【００２５】
高周波伝送線路３０５を通過する高周波電気信号は、一般に線路の周囲に拡がるモードで伝搬される。すなわち、高周波伝送線路３０５から出される電気力線が周囲に拡がる方向に向いているといえる。高周波クロストークは、ある高周波伝送線路から出される電気力線が隣の高周波伝送線路に終端されることにより発生する。従って、接地された導体のカバーブロック３０９及びグランド電極３１１を設けると、ある高周波伝送線路から出される電気力線はカバーブロック３０９及びグランド電極３１１に吸い寄せられ、隣の高周波伝送線路には向かいにくくなる。よって、カバーブロック３０９及びグランド電極３１１を設けると、高周波伝送線路３０５の伝送線路間のクロストークを低減することができる。なお、本実施形態において、カバーブロック３０９及びグランド電極３１１の材料は銅としている。
【００２６】
［第３の実施形態］
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の第３の実施形態に係る光モジュール４００の構成を示す図である。図４Ａは光モジュール４００の上面透視図を示し、図４Ｂは図４Ａの４Ｂ−４Ｂにおける断面図を示している。図４Ａ及び図４Ｂの光モジュール４００は、筐体４０１の底部に配置され、蓋４１４に覆われている。ここで、図４Ａは、光モジュール４００の蓋４１４を外した状態の図であり、図４Ｂは、光モジュール４００の蓋４１４を取り付けた状態の図である。光モジュール４００は、光処理回路４０３と、光処理回路４０３に接続された電気光変換素子４０４と、下部基板４１３とが筐体４０１底部に配置されている。下部基板４１３上には、下部グランド４０８が形成され、下部グランド４０８上には高周波基板４０７が形成されている。高周波基板４０７上には、電気光変換素子４０４に接続された４本の高周波伝送線路４０５が形成され、４本の高周波伝送線路４０５は、マイクロストリップ線路を構成している。筐体４０１には、１つの光ポート４０２及び４つの電気ポート４０６が設けられ、光ポート４０２は光処理回路４０３に接続され、４つの電気ポート４０６は、それぞれ高周波伝送線路４０５に接続されている。
【００２７】
また、光モジュール４００は、高周波伝送線路４０５を覆うように導電性のカバーブロック４０９が設けられ、高周波基板４０７上に形成された４本の高周波伝送線路４０５のそれぞれの隙間に、グランド電極４１１が形成される。カバーブロック４０９は、グランド電極４１１を介して高周波基板４０７に固定されている。グランド電極４１１により、カバーブロック４０９と、高周波基板４０７及び高周波基板４０７上の高周波伝送線路４０５との間に一定のスペースが維持される。本実施形態において、カバーブロック４０９の材料は銅としている。また、筐体４０１の材料は、銅タングステンとしているが、一般の金属であっても良い。
【００２８】
ここで、カバーブロック４０９及びグランド電極４１１は接地されている。グランドへの接続は、高周波基板４０７に金属製のビアを設けた上で、グランド電極４１１を下部グランド４０８と電気的に接続する。また、筐体４０１を電気光変換素子４０４のグランド又は電気ポート４０６のグランドと接続してもよい。
【００２９】
［第４の実施形態］
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の第４の実施形態に係る光モジュール５００の構成を示す図である。図５Ａは光モジュール５００の上面透視図を示し、図５Ｂは図５Ａの５Ｂ−５Ｂにおける断面図を示す。図５Ａ及び図５Ｂの光モジュール５００は、筐体５１３の底部に配置され、蓋５１９に覆われている。ここで、図５Ａは、光モジュール５００の蓋５１９を外した状態の図であり、図５Ｂは、光モジュール５００の蓋５１９を取り付けた状態の図である。光モジュール５００は、光変調器５０５と、光変調器５０５に接続されたドライバＩＣ５０６と、光受信器５０７と、光受信器５０７に接続されたＴＩＡ（Ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）ＩＣ５０８とが、筐体５１３の底部に配置されている。光変調器５０５及び光受信器５０７は、光処理回路及び電気光信号変換素子の機能を併せ持つものである。光変調器５０５とドライバＩＣ５０６とは、ワイヤボンディングにより接続され、光受信器５０７とＴＩＡ  ＩＣ５０８とについても、ワイヤボンディングにより接続される。
【００３０】
また、光モジュール５００は、下部基板５１２が、筐体５１３の底部に配置されている。下部基板５１２上には下部グランド５１６が形成され、下部グランド５１６上には高周波基板５１５が形成されている。高周波基板５１５上には、ドライバＩＣ５０６に接続された４本の高周波伝送線路５１４−１と、ＴＩＡ  ＩＣ５０８に接続された４本の高周波伝送線路５１４−２とが形成され、４本の高周波伝送線路５１４−１及び５１４−２は、マイクロストリップ線路を構成している。
【００３１】
また、筐体５１３には、光出力用のサファイア窓５０３−１と、光入力用のサファイア窓５０３−２と、及び８つのＧＰＰＯコネクタ５１１−１及び５１１−２が設けられている。光出力用のサファイア窓５０３−１には、出力用光ファイバ５０２−１が接続され、出力用光ファイバ５０２−１には、出力用光コネクタ５０１−１が接続される。光入力用のサファイア窓５０３−２には、入力用光ファイバ５０２−２が接続され、入力用光ファイバ５０２−２には、入力用光コネクタ５０１−２が接続される。光出力用のサファイア窓５０３−１と光変調器５０５との間には、レンズ５０４−１が配置され、光入力用のサファイア窓５０３−２と光受信器５０７との間には、レンズ５０４−２が配置される。ＧＰＰＯコネクタ５１１−１はそれぞれ、高周波伝送線路５１４−１に、ＧＰＰＯコネクタ５１１−２はそれぞれ５１４−２と接続される。
【００３２】
また、光モジュール５００は、光受信器５０７に接続されたＤＣピン５０９−１と、ＴＩＡＩＣ５０８に電気的に接続されたＤＣピン５０９−２とを備える。また、光モジュール５００は、高周波伝送線路５１４−１に設けられたＤＣブロックコンデンサ５１０−１と、高周波伝送線路５１４−２に設けられたＤＣブロックコンデンサ５１０−２とを備える。
【００３３】
また、光モジュール５００は、高周波伝送線路５１４−１及び５１４−２を覆うようにカバーブロック５１７が設けられ、カバーブロック５１７はスペーサ５１８を介して高周波基板５１５に固定されている。スペーサ５１８により、カバーブロック５１７と、高周波基板５１５及び高周波基板５１５上の高周波伝送線路５１４−１及び５１４−２との間に一定のスペースが維持される。本実施形態において、カバーブロック５１７の材料は銅としている。また、筐体５１３の材料は、銅タングステンとしている。
【００３４】
カバーブロック５１７は接地されている。グランドへの接続は、スペーサ５１８及び筐体５１３を導電性の部品とし、下部基板５１２に金属製のビアを設けた上で、下部グランド５１６と電気的に接続する。
【００３５】
光モジュール５００は、光信号送信モジュールと光信号受信モジュールの並列構成である。すなわち、光コネクタ５０１−１と、光ファイバ５０２−１と、サファイア窓５０３−１と、レンズ５０４−１と、光変調器５０５と、ドライバＩＣ５０６と、高周波伝送線路５１４−１と、ＤＣブロックコンデンサ５１０−１と、ＧＰＰＯコネクタ５１１−１とで光信号送信モジュールを構成している。また、光コネクタ５０１−２と、光ファイバ５０２−２と、サファイア窓５０３−２と、レンズ５０４−２と、光受信器５０７と、ＴＩＡ  ＩＣ５０８と、高周波伝送線路５１４−２と、ＤＣブロックコンデンサ５１０−２と、ＧＰＰＯコネクタ５１１−２とで光信号受信モジュールを構成している。
【００３６】
光信号送信モジュールにおける信号の流れは、光モジュール５００のＧＰＰＯコネクタ５１１−１のそれぞれから、高周波電圧信号が入力される。高周波電圧信号は、ＤＣブロックコンデンサ５１０のそれぞれ及び高周波伝送線路５１４−１のそれぞれを通過し、ドライバＩＣ５０６に入力される。高周波電圧信号は、ドライバＩＣ５０６により高周波電流信号に変換され、光変調器５０５により光信号に変換された上で合波され、波長多重光信号となる。光変調器５０５からの波長多重光信号は、レンズ５０４−１によりサファイア窓５０３−１に集光され、サファイア窓５０３−１を透過して光ファイバ５０２−１を介して光コネクタ５０１−１まで伝搬する。
【００３７】
一方で光信号受信モジュールにおける信号の流れは、光コネクタ５０１−２から入力した波長多重光信号が光ファイバ５０２−２を介してサファイア窓５０３−２まで伝搬する。サファイア窓５０３−２を透過した波長多重光信号は、レンズ５０４−２によりコリメートされ光受信器５０７に入力される。波長多重光信号は、光受信器５０７により分波された上で高周波電流信号に変換され、ＴＩＡＩＣ５０８により高周波電圧信号に変換される。高周波電圧信号はＴＩＡＩＣ５０８から高周波伝送線路５１４のそれぞれ及びＤＣブロックコンデンサ５１０のそれぞれを通過し、ＧＰＰＯコネクタ５１１−２から出力される。
【００３８】
本実施形態に係る光モジュール５００は光信号送信モジュールと光信号受信モジュールの並列構成である。本実施形態のような並列構成の光モジュールおいても、カバーブロック５１７を設けることにより、高周波伝送線路の送信側（５１４−１）から受信側（５１４−２）、及び受信側（５１４−２）から送信側（５１４−１）のクロストークを低減することができる。
【００３９】
本実施形態において、厚さ１５０μｍのセラミックの高周波基板５１５上に金の高周波伝送線路５１４−１及び５１４−２を形成し、高周波伝送線路５１４−１及び５１４−２の上部に銅製のカバーブロック５１７を設けた。高周波伝送線路５１４−１及び５１４−２のパタン厚は２μｍ、幅は１００μｍ、線路間ギャップは４００μｍ、カバーブロック５１７と高周波基板５１５との距離は２００μｍで作製した。図６は、本実施形態のクロストーク抑制効果を示す図である。図６（ａ）は従来の光モジュールにおけるクロストーク特性を示し、図６（ｂ）は光モジュール５００におけるクロストーク特性を示している。図６（ａ）及び（ｂ）より、本実施形態に係る光モジュール５００は、一般的に使用される信号周波数０〜２０ＧＨｚの間で、従来と比較して最大７ｄＢのクロストーク抑制効果があることがわかる。
【００４０】
本実施形態に係る光モジュール５００においては、筐体５１３の材料は銅タングステンとしたが、これは銅タングステンの熱伝導度が高く排熱に優れるためである。しかしながら、本発明に係る光モジュール５００はこの材料に限定されるものではなく、たとえば、一般の金属であっても良い。
【００４１】
また、上記の説明ではカバーブロック５１７の材料を銅としたが、本発明に係る光モジュール５００はこの例に限定されるものではなく、例えば、銅以外の導体材料であっても良いし、セラミックなどの絶縁体材料の表面に導体膜が設けられているブロックであってももちろん構わない。
【００４２】
また、上記の説明では高周波基板５１５及び高周波伝送線路５１４−１及び５１４−２の下部に下部グランド５１６が、上部にカバーブロック５１７が設けられている構成としたが、本発明に係る光モジュール５００はこの例に限定されるものではなく、グランドとカバーブロックの位置関係が上下逆であっても構わないし、左右方向の位置関係であっても、構わない。
【００４３】
［第５の実施形態］
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の第５の実施形態に係る光モジュール７００の構成を示す図である。図７Ａは光モジュール７００の上面透視図を示し、図７Ｂは図７Ａの７Ｂ−７Ｂにおける断面図を示す。図７Ａ及び図７Ｂの光モジュール７００は、筐体７１３の底部に配置され、蓋７１９に覆われている。ここで、図７Ａは、光モジュール７００の蓋７１９を外した状態の図であり、図７Ｂは、光モジュール７００の蓋７１９を取り付けた状態の図である。光モジュール７００は、光変調器７０５と、光変調器７０５に接続されたドライバＩＣ７０６と、光受信器７０７と、光受信器７０７に接続されたＴＩＡ（Ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）ＩＣ７０８とが、筐体７１３の底部に配置されている。光変調器７０５及び光受信器７０７は、光処理回路及び電気光信号変換素子の機能を併せ持つものである。光変調器７０５とドライバＩＣ７０６とは、ワイヤボンディングにより接続され、光受信器７０７とＴＩＡ  ＩＣ７０８とについても、ワイヤボンディングにより接続される。
【００４４】
また、光モジュール７００は、下部基板７１２が、筐体７１３の底部に配置されている。下部基板７１２上には下部グランド７１６が形成され、下部グランド７１６上には高周波基板７１５が形成されている。高周波基板７１５上には、ドライバＩＣ７０６に接続された４本の高周波伝送線路７１４−１と、ＴＩＡ  ＩＣ７０８に接続された４本の高周波伝送線路７１４−２とが形成され、マイクロストリップ線路を構成している。
【００４５】
また、筐体７１３には、光出力用のサファイア窓７０３−１と、光入力用のサファイア窓７０３−２と、及び８つのＧＰＰＯコネクタ７１１−１及び７１１−２が設けられている。光出力用のサファイア窓７０３−１には、出力用光ファイバ７０２−１が接続され、出力用光ファイバ７０２−１には、出力用光コネクタ７０１−１が接続される。光入力用のサファイア窓７０３−２には、入力用光ファイバ７０２−２が接続され、入力用光ファイバ７０２−２には、入力用光コネクタ７０１−２が接続される。光出力用のサファイア窓７０３−１と光変調器７０５との間には、レンズ７０４−１が配置され、光入力用のサファイア窓７０３−２と光受信器７０７との間には、レンズ７０４−２が配置される。ＧＰＰＯコネクタ７１１−１はそれぞれ、高周波伝送線路７１４−１に、ＧＰＰＯコネクタ７１１−２はそれぞれ７１４−２と接続される。
【００４６】
また、光モジュール７００は、光受信器７０７に接続されたＤＣピン７０９−１と、ＴＩＡ  ＩＣ７０８に電気的に接続されたＤＣピン７０９−２とを備える。また、光モジュール７００は、高周波伝送線路７１４−１に設けられたＤＣブロックコンデンサ７１０−１と、高周波伝送線路７１４−２に設けられたＤＣブロックコンデンサ７１０−２とを備える。
【００４７】
また、光モジュール７００は、高周波伝送線路７１４−１及び７１４−２、ドライバＩＣ７０６及びＴＩＡ  ＩＣ７０８、ドライバＩＣ７０６と光変調器７０５との接続ワイヤ、並びにＴＩＡ  ＩＣ７０８と光受信器７０７との接続ワイヤを覆うようにカバーブロック７１７が設けられる。カバーブロック７１７はスペーサ７１８を介して高周波基板７１５に固定されている。スペーサ７１８により、カバーブロック７１７と、高周波基板７１５及び高周波基板７１５上の高周波伝送線路７１４−１及び７１４−２との間に一定のスペースが維持される。本実施形態において、カバーブロック７１７の材料は銅としている。また、筐体７１３の材料は、銅タングステンとしているが、一般の金属であっても良い。
【００４８】
カバーブロック７１７は接地されている。グランドへの接続は、スペーサ７１８及び筐体７１３を導電性の部品とし、下部基板７１２に金属製のビアを設けた上で、下部グランド７１６と電気的に接続する。
【００４９】
光モジュール７００は、光信号送信モジュールと光信号受信モジュールの並列構成である。すなわち、光コネクタ７０１−１と、光ファイバ７０２−１と、サファイア窓７０３−１と、レンズ７０４−１と、光変調器７０５と、ドライバＩＣ７０６と、高周波伝送線路７１４−１と、ＤＣブロックコンデンサ７１０−１と、ＧＰＰＯコネクタ７１１−１とで光信号送信モジュールを構成している。また、光コネクタ７０１−２と、光ファイバ７０２−２と、サファイア窓７０３−２と、レンズ７０４−２と、光受信器７０７と、ＴＩＡ  ＩＣ７０８と、高周波伝送線路７１４−２と、ＤＣブロックコンデンサ７１０−２と、ＧＰＰＯコネクタ７１１−２とで光信号受信モジュールを構成している。
【００５０】
本実施形態のような並列構成の光モジュールおいては、カバーブロック７１７を設けることにより、高周波伝送線路の送信側（７１４−１）から受信側（７１４−２）、及び受信側（７１４−２）から送信側（７１４−１）のクロストークを低減することができる。また、ドライバＩＣ７０６と光変調器７０５との接続ワイヤ、並びにＴＩＡ  ＩＣ７０８と光受信器７０７との接続ワイヤにおいて発生するそれぞれのワイヤ間のクロストークも同時に抑制できる。
【００５１】
［第６の実施形態］
図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の第６の実施形態に係る光モジュール８００の構成を示す図である。また、図８Ｃは、本発明の第６の実施形態の変形例に係る光モジュール８００の構成を示す図である。図８Ａは光モジュール８００の上面透視図を示し、図８Ｂ及び図８Ｃは、図８Ａの８Ｂ−８Ｂにおける断面図を示す。図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｃの光モジュール８００は、筐体８１３の底部に配置され、蓋８１９に覆われている。ここで、図８Ａは、光モジュール８００の蓋８１９を外した状態の図であり、図８Ｂおよび図８Ｃは、光モジュール８００の蓋８１９を取り付けた状態の図である。光モジュール８００は、光変調器８０５と、光変調器８０５に接続されたドライバＩＣ８０６と、光受信器８０７と、光受信器８０７に接続されたＴＩＡ（Ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）ＩＣ８０８とが、筐体８１３の底部に配置されている。光変調器８０５及び光受信器８０７は、光処理回路及び電気光信号変換素子の機能を併せ持つものである。光変調器８０５とドライバＩＣ８０６とは、ワイヤボンディングにより接続され、光受信器８０７とＴＩＡ  ＩＣ８０８とについても、ワイヤボンディングにより接続される。
【００５２】
また、光モジュール８００は、下部基板８１２が、筐体８１３の底部に配置されている。下部基板８１２上には下部グランド８１６が形成され、下部グランド８１６上には高周波基板８１５が形成されている。高周波基板８１５上には、ドライバＩＣ８０６に接続された４本の高周波伝送線路８１４−１と、ＴＩＡ  ＩＣ８０８に接続された４本の高周波伝送線路８１４−２とが形成され、マイクロストリップ線路を構成している。
【００５３】
また、筐体８１３には、光出力用のサファイア窓８０３−１と、光入力用のサファイア窓８０３−２と、及び８つのＧＰＰＯコネクタ８１１−１及び８１１−２が設けられている。光出力用のサファイア窓８０３−１には、出力用光ファイバ８０２−１が接続され、出力用光ファイバ８０２−１には、出力用光コネクタ８０１−１が接続される。光入力用のサファイア窓８０３−２には、入力用光ファイバ８０２−２が接続され、入力用光ファイバ８０２−２には、入力用光コネクタ８０１−２が接続される。光出力用のサファイア窓８０３−１と光変調器８０５との間には、レンズ８０４−１が配置され、光入力用のサファイア窓８０３−２と光受信器８０７との間には、レンズ８０４−２が配置される。ＧＰＰＯコネクタ８１１−１はそれぞれ、高周波伝送線路８１４−１に、ＧＰＰＯコネクタ８１１−２はそれぞれ８１４−２と接続される。
【００５４】
また、光モジュール８００は、光受信器８０７に接続されたＤＣピン８０９−１と、ＴＩＡ  ＩＣ８０８に電気的に接続されたＤＣピン８０９−２とを備える。また、光モジュール８００は、高周波伝送線路８１４−１に設けられたＤＣブロックコンデンサ８１０−１と、高周波伝送線路８１４−２に設けられたＤＣブロックコンデンサ８１０−２とを備える。
【００５５】
また、光モジュール８００は、高周波伝送線路８１４−１及び８１４−２、ドライバＩＣ８０６及びＴＩＡ  ＩＣ８０８、ドライバＩＣ８０６と光変調器８０５との接続ワイヤ、並びにＴＩＡ  ＩＣ８０８と光受信器８０７との接続ワイヤを覆うようにカバーブロック８１７が設けられる。カバーブロック８１７はスペーサ８１８を介して高周波基板８１５に固定されている。スペーサ８１８により、カバーブロック８１７と、高周波基板８１５及び高周波基板８１５上の高周波伝送線路８１４−１及び８１４−２との間に一定のスペースが維持される。なお、カバーブロック８１７は、高周波伝送線路８１４−１及び８１４−２のみを覆う程度の大きさであってもよい。本実施形態において、カバーブロック８１７の材料は銅としている。また、筐体８１３の材料は、銅タングステンとしているが、一般の金属であっても良い。
【００５６】
さらに、光モジュール８００は、送信側のドライバＩＣ８０６と受信側のＴＩＡ  ＩＣ８０８との間、及び高周波基板８１５上に形成された送信側の高周波伝送線路８１４−１と受信側の高周波伝送線路８１４−２との間に、グランド電極８２０が形成される。
【００５７】
カバーブロック８１７及びグランド電極８２０は接地されている。カバーブロック８１７のグランドへの接続は、スペーサ８１０及び筐体８１３を導電性の部品とし、下部基板８１２に金属製のビアを設けた上で、下部グランド８１６と電気的に接続する。グランド電極８２０のグランドへの接続は、高周波基板８１５に金属製のビアを設けた上で、下部グランド８１６と電気的に接続する。
【００５８】
また、図８Ｃに示すように、第６の実施形態の変形例として、スペーサ８１８の替わりに、所定の厚さを持たせたグランド電極８２０を介してカバーブロック８１７を高周波基板８１５に固定してもよい。グランドへの接続は、高周波基板８１５に金属製のビアを設けた上で、下部グランド８１６とグランド電極８２０とを電気的に接続する。
【００５９】
光モジュール８００は、光信号送信モジュールと光信号受信モジュールの並列構成である。すなわち、光コネクタ８０１−１と、光ファイバ８０２−１と、サファイア窓８０３−１と、レンズ８０４−１と、光変調器８０５と、ドライバＩＣ８０６と、高周波伝送線路８１４−１と、ＤＣブロックコンデンサ８１０−１と、ＧＰＰＯコネクタ８１１−１とで光信号送信モジュールを構成している。また、光コネクタ８０１−２と、光ファイバ８０２−２と、サファイア窓８０３−２と、レンズ８０４−２と、光受信器８０７と、ＴＩＡ  ＩＣ８０８と、高周波伝送線路８１４−２と、ＤＣブロックコンデンサ８１０−２と、ＧＰＰＯコネクタ８１１−２とで光信号受信モジュールを構成している。
【００６０】
本実施形態のような並列構成の光モジュールおいては、カバーブロック８１７及びグランド電極８２０を設けることにより、高周波伝送線路の送信側（８１４−１）から受信側（８１４−２）、及び受信側（８１４−２）から送信側（８１４−１）のクロストークを低減することができる。特に本実施形態は、送信側（８１４−１）を流れる信号と受信側（８１４−２）を流れる信号との間に信号のレベル差がある場合に、有効である。また、ドライバＩＣ８０６と光変調器８０５との接続ワイヤ、並びにＴＩＡ  ＩＣ８０８と光受信器８０７との接続ワイヤにおいて発生するそれぞれのワイヤ間のクロストークも同時に抑制できる。
【００６１】
［第７の実施形態］
図９Ａ及び図９Ｂは、本発明の第７の実施形態に係る光モジュール９００の構成を示す図である。図９Ａは光モジュール９００の上面透視図を示し、図９Ｂは、図９Ａの９Ｂ−９Ｂにおける断面図を示す。図９Ａおよび図９Ｂの光モジュール９００は、筐体９１３の底部に配置され、蓋９１９に覆われている。ここで、図９Ａは、光モジュール９００の蓋９１９を外した状態の図であり、図９Ｂは、光モジュール９００の蓋９１９を取り付けた状態の図である。光モジュール９００は、光変調器９０５と、光変調器９０５に接続されたドライバＩＣ９０６と、光受信器９０７と、光受信器９０７に接続されたＴＩＡ（Ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）ＩＣ９０８とが、筐体９１３の底部に配置されている。光変調器９０５及び光受信器９０７は、光処理回路及び電気光信号変換素子の機能を併せ持つものである。光変調器９０５とドライバＩＣ９０６とは、ワイヤボンディングにより接続され、光受信器９０７とＴＩＡ  ＩＣ９０８とについても、ワイヤボンディングにより接続される。
【００６２】
また、光モジュール９００は、下部基板９１２が、筐体９１３の底部に配置されている。下部基板９１２上には下部グランド９１６が形成され、下部グランド９１６上には高周波基板９１５が形成されている。高周波基板９１５上には、ドライバＩＣ９０６に接続された４本の高周波伝送線路９１４−１と、ＴＩＡ  ＩＣ９０８に接続された４本の高周波伝送線路９１４−２とが形成され、マイクロストリップ線路を構成している。
【００６３】
また、筐体９１３には、光出力用のサファイア窓９０３−１と、光入力用のサファイア窓９０３−２と、及び８つのＧＰＰＯコネクタ９１１−１及び９１１−２が設けられている。光出力用のサファイア窓９０３−１には、出力用光ファイバ９０２−１が接続され、出力用光ファイバ９０２−１には、出力用光コネクタ９０１−１が接続される。光入力用のサファイア窓９０３−２には、入力用光ファイバ９０２−２が接続され、入力用光ファイバ９０２−２には、入力用光コネクタ９０１−２が接続される。光出力用のサファイア窓９０３−１と光変調器９０５との間には、レンズ９０４−１が配置され、光入力用のサファイア窓９０３−２と光受信器９０７との間には、レンズ９０４−２が配置される。ＧＰＰＯコネクタ９１１−１はそれぞれ、高周波伝送線路９１４−１に、ＧＰＰＯコネクタ９１１−２はそれぞれ９１４−２と接続される。
【００６４】
また、光モジュール９００は、光受信器９０７に接続されたＤＣピン９０９−１と、ＴＩＡ  ＩＣ９０８に電気的に接続されたＤＣピン９０９−２とを備える。また、光モジュール９００は、高周波伝送線路９１４−１に設けられたＤＣブロックコンデンサ９１０−１と、高周波伝送線路９１４−２に設けられたＤＣブロックコンデンサ９１０−２とを備える。
【００６５】
また、光モジュール９００は、高周波伝送線路９１４−１及び９１４−２、ドライバＩＣ９０６及びＴＩＡ  ＩＣ９０８、ドライバＩＣ９０６と光変調器９０５との接続ワイヤ、並びにＴＩＡ  ＩＣ９０８と光受信器９０７との接続ワイヤを覆うようにカバーブロック９１７が設けられる。さらに、光モジュール９００は、送信側のドライバＩＣ９０６と受信側のＴＩＡ  ＩＣ９０８との間、及び高周波基板９１５上に形成された送信側の高周波伝送線路９１４−１と受信側の高周波伝送線路９１４−２との間に、グランド電極９２０が筐体長手方向に形成される。カバーブロック９１７は、所定の厚さを持たせたグランド電極９２０を介して高周波基板９１５に固定されている。グランド電極９２０により、カバーブロック９１７と、高周波基板９１５及び高周波基板９１５上の高周波伝送線路９１４−１及び９１４−２との間に一定のスペースが維持される。本実施形態において、カバーブロック９１７の材料は銅としている。また、筐体９１３の材料は、銅タングステンとしているが、一般の金属であってもよい。
【００６６】
ここで、カバーブロック９１７及びグランド電極９２０は接地されている。グランドへの接続は、高周波基板９１５に金属製のビアを設けた上で、下部グランド９１６とグランド電極９２０とを電気的に接続する。
【００６７】
ただし、カバーブロック９１７は、高周波伝送線路９１４−１及び９１４−２の全てを覆う必要はない。カバーブロック９１７は、高周波伝送線路の送信側（９１４−１）から受信側（９１４−２）、及び受信側（９１４−２）から送信側（９１４−１）のクロストークを低減することができれば、高周波伝送線路９１４−１及び９１４−２の一部が、カバーブロック９１７が覆う範囲からはみ出していてもよい。
【００６８】
本実施形態においても、カバーブロック９１７及びグランド電極９２０を設けることにより、高周波伝送線路の送信側（９１４−１）から受信側（９１４−２）、及び受信側（９１４−２）から送信側（９１４−１）のクロストークを低減することができ、特に送信側（９１４−１）を流れる信号と受信側（９１４−２）を流れる信号との間に信号のレベル差がある場合に、有効である。
【００６９】
［第８の実施形態］
図１０Ａ及び図１０Ｂは、本発明の第８の実施形態に係る光モジュール１０００の構成を示す図である。図１０Ａは光モジュール１０００の上面透視図を示し、図１０Ｂは図１０Ａの１０Ｂ−１０Ｂにおける断面図を示す。図１０Ａ及び図１０Ｂの光モジュール１０００は、筐体１０１３の底部に配置され、蓋１０１９に覆われている。ここで、図１０Ａは、光モジュール１０００の蓋１０１９を外した状態の図であり、図１０Ｂは、光モジュール１０００の蓋１０１９を取り付けた状態の図である。光モジュール１０００は、２個の光信号送信モジュールの並列構成である。つまり、光コネクタ１００１−１と、光ファイバ１００２−１と、サファイア窓１００３−１と、レンズ１００４−１と、光変調器１００５−１と、ドライバＩＣ１００６−１と、高周波伝送線路１０１４−１と、ＤＣブロックコンデンサ１０１０−１と、ＧＰＰＯコネクタ１０１１−１とで第１の光信号送信モジュールを構成している。また、光コネクタ１００１−２と、光ファイバ１００２−２と、サファイア窓１００３−２と、レンズ１００４−２と、光変調器１００５−２と、ドライバＩＣ１００６−２と、高周波伝送線路１０１４−２と、ＤＣブロックコンデンサ１０１０−２と、ＧＰＰＯコネクタ１０１１−２とで第２の光信号送信モジュールを構成している。
【００７０】
本実施形態に係る光モジュール１０００においても、接地されたカバーブロック１０１７を設けることにより、マイクロストリップ線路を構成する高周波伝送線路（１０１４−１、１０１４−２）間のクロストークを低減することができる。カバーブロック１０１７のグランドへの接続は、第４の実施形態と同一の方法が使用できる。
【００７１】
［第９の実施形態］
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本発明の第９の実施形態に係る光モジュール１１００の構成を示す図である。図１１Ａは光モジュール１１００の上面透視図を示し、図１１Ｂは図１１Ａの１１Ｂ−１１Ｂにおける断面図を示す。図１１Ａ及び図１１Ｂの光モジュール１１００は、筐体１１１３の底部に配置され、蓋１１１９に覆われている。ここで、図１１Ａは、光モジュール１１００の蓋１１１９を外した状態の図であり、図１１Ｂは、光モジュール１１００の蓋１１１９を取り付けた状態の図である。本実施形態に係る光モジュール１１００は、２個の光信号受信モジュールの並列構成である。つまり、光コネクタ１１０１−１と、光ファイバ１１０２−１と、サファイア窓１１０３−１と、レンズ１１０４−１と、光受信器１１０７−１と、ドライバＩＣ１１０６−１と、高周波伝送線路１１１４−１と、ＤＣブロックコンデンサ１１１０−１と、ＧＰＰＯコネクタ１１１１−１とで第１の光信号受信モジュールを構成している。また、光コネクタ１１０１−２と、光ファイバ１１０２−２と、サファイア窓１１０３−２と、レンズ１１０４−２と、光受信器１１０７−２と、ドライバＩＣ１１０６−２と、高周波伝送線路１１１４−２と、ＤＣブロックコンデンサ１１１０−２と、ＧＰＰＯコネクタ１１１１−２とで第２の光信号受信モジュールを構成している。
【００７２】
本実施形態に係る光モジュール１１００においても、接地されたカバーブロック１１１７を設けることにより、マイクロストリップ線路を構成する高周波伝送線路（１１１４−１、１１１４−２）間のクロストークを低減することができる。カバーブロック１１１７のグランドへの接続は、第１乃至第８の実施形態と同一の方法が使用できる。
【００７３】
［第１０の実施形態］
図１２Ａ及び図１２Ｂは、本発明の第１０の実施形態に係る光モジュール１２００の構成を示す図である。図１２Ａは光モジュール１２００の上面透視図を示し、図１２Ｂは図１２Ａの１２Ｂ−１２Ｂにおける断面図を示している。図１２Ａ及び図１２Ｂの光モジュール１２００は、筐体１２１３の底部に配置され、蓋１２１９に覆われている。ここで、図１２Ａは、光モジュール１２００の蓋１２１９を外した状態の図であり、図１２Ｂは、光モジュール１２００の蓋１２１９を取り付けた状態の図である。本実施形態に係る光モジュール１２００は、図５Ａ及び図５Ｂの第４の実施形態の光モジュール５００の光変調器５０５と光受信器５０７とを、１のチップに集積した光送受信チップ１２０５を備えていることを特徴としている。すなわち、光コネクタ１２０１−１と、光ファイバ１２０２−１と、サファイア窓１２０３−１と、レンズ１２０４−１と、光送受信チップ１２０５と、ドライバＩＣ１２０６と、高周波伝送線路１２１４−１と、ＤＣブロックコンデンサ１２１０−１と、ＧＰＰＯコネクタ１２１１−１とで光信号送信モジュールを構成している。また、光コネクタ１２０１−２と、光ファイバ１２０２−２と、サファイア窓１２０３−２と、レンズ１２０４−２と、光送受信チップ１２０５と、ＴＩＡ  ＩＣ１２０８と、高周波伝送線路１２１４−２と、ＤＣブロックコンデンサ１２１０−２と、ＧＰＰＯコネクタ１２１１−２とで光信号受信モジュールを構成している。
【００７４】
本実施形態に係る光モジュール１２００においても、接地されたカバーブロック１２１７を設けることにより、マイクロストリップ線路を構成する高周波伝送線路（１２１４−１、１２１４−２）間のクロストークを低減することができる。カバーブロック１２１７のグランドへの接続は、第４の実施形態と同一の方法が使用できる。
【００７５】
本実施形態の構成は、低コスト化、小型化に有利な構成で、本発明の効果を実現している。
【００７６】
［第１１の実施形態］
図１３Ａ及び図１３Ｂは、本発明の第１１の実施形態に係る光モジュール１３００の構成を示す図である。図１３Ａは光モジュール１３００の上面透視図を示し、図１３Ｂは図１３Ａの１３Ｂ−１３Ｂにおける断面図を示す。図１３Ａ及び図１３Ｂの光モジュール１３００は、筐体１３０１の底部に配置され、蓋１３１４に覆われている。ここで、図１３Ａは、光モジュール１３００の蓋１３１４を外した状態の図であり、図１３Ｂは、光モジュール１３００の蓋１３１４を取り付けた状態の図である。光モジュール１３００は、光処理回路１３０３と、光処理回路１３０３に接続された電気光変換素子１３０４と、下部基板１３１３とが筐体１３０１の底部に配置されている。下部基板１３１３上には下部グランド１３０８が形成され、下部グランド１３０８上には高周波基板１３０７が形成されている。高周波基板１３０７上には、電気光変換素子１３０４に接続された４本の高周波伝送線路１３０５が形成され、マイクロストリップ線路を構成している。筐体１３０１には、１つの光ポート１３０２及び４つの電気ポート１３０６が設けられ、光ポート１３０２は光処理回路１３０３に接続され、４つの電気ポート１３０６は、それぞれ高周波伝送線路１３０５と接続されている。
【００７７】
また、光モジュール１３００は、高周波伝送線路１３０５の上部にカバーブロック１３０９が設けられ、カバーブロック１３０９はスペーサ１３１０により高周波基板１３０７に固定され、接地されている。グランドへの接続は、スペーサ１３１０及び筐体１３０１を導電性の部品とした上で、下部グランド１３０８と電気的に接続する。
【００７８】
カバーブロック１３０９は、高周波伝送線路１３０５に合わせて溝が形成されており、高周波伝送線路１３０５の真上にカバーブロック１３０９の溝部分が位置する構成となっている。カバーブロック１３０９に溝を形成することにより、溝部分が高周波伝送線路１３０５を上から覆うような形状とすることができ、カバーブロック１３０９の高周波伝送線路１３０５間のクロストーク低減効果をさらに高めることができる。
【００７９】
本実施形態において、厚さ１５０μｍのセラミックの高周波基板１３０７上に金の高周波伝送線路１３０５を形成し、高周波伝送線路１３０５上に銅製のカバーブロック１３０９が配置される。高周波伝送線路１３０５のパタン厚は２μｍ、幅は９０μｍ、伝送線路間ギャップは４００μｍ、カバーブロック１３０９と高周波基板１３０７との距離は２００μｍで作製している。図１４は本実施形態のクロストーク抑制効果を示す図である。図１４（ａ）は従来の光モジュールにおけるクロストーク特性を示し、図１４（ｂ）は光モジュール１４００におけるクロストーク特性を示している。図１４（ａ）及び（ｂ）より、本実施形態に係る光モジュール１４００は、従来と比較して１２ｄＢのクロストーク抑制効果があることがわかる。
【００８０】
［第１２の実施形態］
図１５Ａ及び図１５Ｂは、本発明の第１２の実施形態に係る光モジュール１５００の構成を示す図である。図１５Ａは光モジュール１５００の上面透視図を示し、図１５Ｂは図１５Ａの１５Ｂ−１５Ｂにおける断面図を示している。図１５Ａ及び図１５Ｂの光モジュール１５００は、筐体１５０１の底部に配置され、蓋１５１４に覆われている。ここで、図１５Ａは、光モジュール１５００の蓋１５１４を外した状態の図であり、図１５Ｂは、光モジュール１５００の蓋１５１４を取り付けた状態の図である。光モジュール１５００は、光処理回路１５０３と、光処理回路１５０３に接続された電気光変換素子１５０４と、下部基板１５１３とが、筐体１５０１の底部に配置されている。下部基板１５１３上には、下部グランド１５０８が形成され、下部グランド１５０８上には高周波基板１５０７が形成されている。高周波基板１５０７上に、電気光変換素子１５０４に接続された４本の高周波伝送線路１５０５が形成され、マイクロストリップ線路を構成している。４本の高周波伝送線路１５０５には、それぞれ信号の直流成分をカットするためのＤＣブロックコンデンサ１５１０が実装されている。筐体１５０１には、１つの光ポート１５０２及び４つの電気ポート１５０６が設けられ、光ポート１５０２は光処理回路１５０３に接続され、４つの電気ポート１５０６は、それぞれ高周波伝送線路１５０５と接続されている。
【００８１】
また、光モジュール１５００は、高周波伝送線路１５０５の上部にカバーブロック１５０９が設けられ、カバーブロック１５０９はスペーサ１５１１により高周波基板１５０７に固定され、接地されている。グランドへの接続は、スペーサ１５１１及び筐体１５０１を導電性の部品とした上で、下部グランド１５０８と電気的に接続する。
【００８２】
カバーブロック１５０９は、高周波伝送線路１５０５に合わせて溝が形成されており、高周波伝送線路１５０５及びブロックコンデンサ１５１０の真上にカバーブロック１５０９の溝部分が位置する構成となっている。カバーブロック１５０９に溝を形成することにより、溝部分が高周波伝送線路１５０５及びブロックコンデンサ１５１０を上から覆うような形状とすることができる。本実施形態においても、カバーブロック１５０９により高周波伝送線路１５０５間のクロストーク低減効果をさらに高めることができる。
【００８３】
本実施形態においては、高周波伝送線路上に実装された部品がＤＣブロックコンデンサである場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、部品がチップ抵抗であっても構わないし、集積回路のように複雑な機能を持つ部品であっても、もちろん構わない。
【００８４】
本実施形態において、ＤＣブロックコンデンサ１５１０は高周波線路上に半田実装されている。しかし、本発明は半田実装に限定されるものではなく、例えば銀ペーストで実装された部品であってもよいし、バンプ実装された部品であっても良いし、ワイヤボンディングで実装された部品であっても、もちろん構わない。
【００８５】
［第１３の実施形態］
図１６Ａ及び図１６Ｂは、本発明の第１３の実施形態に係る光モジュール１６００の構成を示す図である。図１６Ａは光モジュール１６００の蓋１６１４を外した状態での上面透視図を示し、図１６Ｂは図１６Ａの１６Ｂ−１６Ｂにおける断面図を示している。図１６Ａ及び図１６Ｂの光モジュール１６００は、筐体１６０１の底部に配置され、蓋１６１４に覆われている。ここで、図１６Ａは、光モジュール１６００の蓋１６１４を外した状態の図であり、図１６Ｂは、光モジュール１６００の蓋１６１４を取り付けた状態の図である。光モジュール１６００は、基板１６１３上に、光処理回路１６０３と、光処理回路１６０３に接続された電気光変換素子１６０４と、下部基板１６１３とが、筐体１６０１の底部に配置されている。下部基板１６１３上には、下部グランド１６０８が形成され、下部グランド１６０８上には、高周波基板１６０７が形成されている。高周波基板１６０７上には、電気光変換素子１６０４に接続された４本の高周波伝送線路１６０５が形成され、マイクロストリップ線路を構成している。筐体１６０１には、１つの光ポート１６０２及び４つの電気ポート１６０６が設けられ、光ポート１６０２は光処理回路１６０３に接続され、４つの電気ポート１６０６は、それぞれ高周波伝送線路１６０５と接続されている。
【００８６】
また、光モジュール１６００は、高周波伝送線路１６０５の上部にカバーブロック１６０９が設けられ、カバーブロック１６０９はスペーサ１６１０により高周波基板１６０７に固定され、接地されている。グランドへの接続は、スペーサ１６１０及び筐体１６０１を導電性の部品とした上で、下部グランド１６０８と電気的に接続する。
【００８７】
カバーブロック１６０９は、高周波伝送線路１６０５に合わせて溝が形成されており、高周波伝送線路１６０５の真上にカバーブロック１６０９の溝部分が位置する構成となっている。
【００８８】
光モジュール１６００は、さらにカバーブロック１６０９に開口部１６１１が設けられており、高周波基板１６０７上にマーカ１６１２が設けられている。本実施形態において、高周波基板１６０７上にカバーブロック１６０９を実装する際、開口部１６１１がマーカ１６１２の上部に一致するようにカバーブロック１６０９を位置合わせする。そうすると、カバーブロック１６０９に形成された溝と高周波基板１６０７上に形成された高周波伝送線路１６０５とを正確に位置あわせすることができる。カバーブロック１６０９の正確な位置合わせにより、高周波伝送線路の特性を損なうことなくクロストークを抑制することができる。
【００８９】
［第１４の実施形態］
図１７Ａ及び図１７Ｂは、本発明の第１４の実施形態に係る光モジュール１７００の構成を示す図である。図１７Ａは光モジュール１７００の上面透視図を示し、図１７Ｂは図１７Ａの１７Ｂ−１７Ｂにおける断面図を示している。図１７Ａ及び図１７Ｂの光モジュール１７００は、筐体１７０１の底部に配置され、蓋１７１４に覆われている。ここで、図１７Ａは、光モジュール１７００の蓋１７１４を外した状態の図であり、図１７Ｂは、光モジュール１７００の蓋１７１４を取り付けた状態の図である。光モジュール１７００は、光処理回路１７０３と、光処理回路１７０３に接続された電気光変換素子１７０４と、下部基板１７１３とが、筐体１７０１の底部に配置されている。下部基板１７１３上には、下部グランド１７０８が形成され、下部グランド１７０８上には、高周波基板１７０７が形成されている。高周波基板１７０７上には、電気光変換素子１７０４に接続された４本の高周波伝送線路１７０５が形成され、マイクロストリップ線路を構成している。筐体１７０１には、１つの光ポート１７０２及び４つの電気ポート１７０６が設けられ、光ポート１７０２は光処理回路１７０３に接続され、４つの電気ポート１７０６は、それぞれ高周波伝送線路１７０５と接続されている。
【００９０】
また、光モジュール１７００は、高周波伝送線路１７０５の上部にカバーブロック１７０９が設けられ、カバーブロック１７０９は半田１７１０により筐体１７０１に固定されている。カバーブロック１７０９は接地されている。グランドへの接続は、筐体１７０１を導電性の部品とした上で、下部グランド１７０８と電気的に接続する。
【００９１】
本実施形態に係る光モジュール１７００は、高周波伝送線路１７０５のグランドの役割を果たすカバーブロック１７０９と、電気ポート１７０６のグランドの役割を果たす筐体１７０１とが半田１７１０を介して電気的に接続されている。そうすると、高周波伝送線路１７０５を高周波信号が透過する際にグランドに流れるリタン電流のパスが確保され、高周波伝送線路の特性を損なうことなくクロストークを抑制することができる。
【００９２】
［第１５の実施形態］
図１８Ａ及び図１８Ｂは、本発明の第１５の実施形態に係る光モジュール１８００の構成を示す図である図１８Ａは光モジュール１８００の上面透視図を示し、図１８Ｂは図１８Ａの１８Ｂ−１８Ｂにおける断面図を示している。図１８Ａ及び図１８Ｂの光モジュール１８００は、筐体１８０１の底部に配置され、蓋１８１４に覆われている。ここで、図１８Ａは、光モジュール１８００の蓋１８１４を外した状態の図であり、図１８Ｂは、光モジュール１８００の蓋１８１４を取り付けた状態の図である。光モジュール１８００は、光処理回路１８０３と、光処理回路１８０３に接続された電気光変換素子１８０４と、下部基板１８１３とが、筐体１８０１の底部に配置されている。下部基板１８１３上には、下部グランド１８０８が形成され、下部グランド１８０８上には、高周波基板１８０７が形成されている。高周波基板１８０７上には、電気光変換素子１８０４に接続された４本の高周波伝送線路１８０５が形成され、マイクロストリップ線路を構成している。筐体１８０１には、１つの光ポート１８０２及び４つの電気ポート１８０６が設けられ、光ポート１８０２は光処理回路１８０３に接続され、４つの電気ポート１８０６は、それぞれ高周波伝送線路１８０５と接続されている。
【００９３】
また、光モジュール１８００は、高周波伝送線路１８０５の上部にカバーブロック１８０９が設けられ、カバーブロック１８０９は半田１８１０により電気光変換素子１８０４のグランドに固定され、接地されている。また、電気光変換素子１８０４のグランドは、金属線等により下部グランド１８０８と接続されている。
【００９４】
本実施形態に係る光モジュール１８００は、高周波伝送線路１８０５のグランドの役割を果たすカバーブロック１８０９と、電気光変換素子１８０４のグランドとが半田１８１０によって電気的に接続されていることを特徴とする。このような構成とすることで、筐体１８０１が導電性材料でない場合でも、カバーブロック１８０９を接地させることができる。また、高周波伝送線路１８０５を信号が透過する際にグランドに流れるリタン電流のパスが確保され、高周波伝送線路の特性を損なうことなくクロストークを抑制することができる。
【００９５】
［第１６の実施形態］
図１９Ａ及び図１９Ｂは、本発明の第１６の実施形態に係る光モジュール１９００の構成を示す図である。図１９Ａは光モジュール１９００の上面透視図を示し、図１９Ｂは図１９Ａの１９Ｂ−１９Ｂにおける断面図を示している。図１９Ａ及び図１９Ｂの光モジュール１９００は、筐体１９０１の底部に配置され、蓋１９０９に覆われている。光モジュール１９００は、光処理回路１９０３と、光処理回路１９０３に接続された電気光変換素子１９０４と、下部基板１９１３とが、筐体１９０１の底部に配置されている。下部基板１９１３上には、下部グランド１９０８が形成され、下部グランド１９０８上には、高周波基板１９０７が形成されている。高周波基板１９０７上には、電気光変換素子１９０４に接続された４本の高周波伝送線路１９０５が形成され、マイクロストリップ線路を構成している。筐体１９０１には、１つの光ポート１９０２及び４つの電気ポート１９０６が設けられ、光ポート１９０２は光処理回路１９０３に接続され、４つの電気ポート１９０６は、それぞれ高周波伝送線路１９０５と接続されている。
【００９６】
また、光モジュール１９００は、高周波伝送線路１９０５の上部にカバーブロックとなる蓋１９０９が設けられている。筐体１９０１は、蓋１９０９と、高周波基板１９０７及び高周波基板１９０７上の高周波伝送線路１９０５との間に一定のスペースを維持できる高さに形成される。蓋１９０９は接地されている。グランドへの接続は、筐体１９０１を導電性の部品とした上で、下部グランド１９０８と電気的に接続する。
【００９７】
［第１７の実施形態］
本発明の第１７の実施形態は、第１から第１４の実施形態、及び第１６の実施形態の筐体の材料を、導電性の材料（例えば銅タングステン）に替えて、セラミック及び樹脂等の非導電性物質とすることもできる。ただし、カバーブロック及びグランド電極を下部グランドと電気的に接続する必要がある。
【図１Ａ】
0006511141.tif 000002
【図１Ｂ】
0006511141.tif 000003
【図２Ａ】
0006511141.tif 000004
【図２Ｂ】
0006511141.tif 000005
【図３Ａ】
0006511141.tif 000006
【図３Ｂ】
0006511141.tif 000007
【図４Ａ】
0006511141.tif 000008
【図４Ｂ】
0006511141.tif 000009
【図５Ａ】
0006511141.tif 000010
【図５Ｂ】
0006511141.tif 000011
【図６】
0006511141.tif 000012
【図７Ａ】
0006511141.tif 000013
【図７Ｂ】
0006511141.tif 000014
【図８Ａ】
0006511141.tif 000015
【図８Ｂ】
0006511141.tif 000016
【図８Ｃ】
0006511141.tif 000017
【図９Ａ】
0006511141.tif 000018
【図９Ｂ】
0006511141.tif 000019
【図１０Ａ】
0006511141.tif 000020
【図１０Ｂ】
0006511141.tif 000021
【図１１Ａ】
0006511141.tif 000022
【図１１Ｂ】
0006511141.tif 000023
【図１２Ａ】
0006511141.tif 000024
【図１２Ｂ】
0006511141.tif 000025
【図１３Ａ】
0006511141.tif 000026
【図１３Ｂ】
0006511141.tif 000027
【図１４】
0006511141.tif 000028
【図１５Ａ】
0006511141.tif 000029
【図１５Ｂ】
0006511141.tif 000030
【図１６Ａ】
0006511141.tif 000031
【図１６Ｂ】
0006511141.tif 000032
【図１７Ａ】
0006511141.tif 000033
【図１７Ｂ】
0006511141.tif 000034
【図１８Ａ】
0006511141.tif 000035
【図１８Ｂ】
0006511141.tif 000036
【図１９Ａ】
0006511141.tif 000037
【図１９Ｂ】
0006511141.tif 000038