(57)【要約】【課題】光送受信モジュールの組み立て構造において、部品点数を削減し、かつ光軸合わせの個所を削減することを可能する。【解決手段】高周波電気信号を信号光に変換して出力する半導体レーザと、受信した信号光を高周波電気信号に変換する受光素子と、少なくとも一対の分岐ポートの一方の受光口を半導体レーザの近傍に対向させると共に、他方の分岐ポートの出光口をフォトダイオードの近傍に対向させ、外部に共通ポートを導出するファイバ製の溶融型光カプラとをフレームの上に配置し、半導体レーザ、フォトダイオードおよび溶融型光カプラを透光性樹脂のモールドによりフレーム上に一体化して固定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波電気信号を信号光に変換して出力する半導体レーザと、
受信した信号光を高周波電気信号に変換する受光素子と、
少なくとも一対の分岐ポートの一方の受光口を前記半導体レーザの近傍に対向させると共に、他方の分岐ポートの出光口を前記フォトダイオードの近傍に対向させ、外部に共通ポートを導出するファイバ製の溶融型光カプラとをフレームの上に配置し、
前記半導体レーザ、前記フォトダイオードおよび前記溶融型光カプラを透光性樹脂のモールドにより前記フレーム上に一体化して固定した光送受信モジュール。
【請求項２】
高周波電気信号を信号光に変換して出力する半導体レーザと、
受信した信号光を高周波電気信号に変換する受光素子と、
少なくとも一対の分岐ポートの一方の受光口を前記半導体レーザの近傍に対向させると共に、他方の分岐ポートの出光口を前記フォトダイオードの近傍に対向させ、外部に共通ポートを導出するファイバ製の溶融型光カプラと、
前記一方の分岐ポートの受光口と前記半導体レーザ間および前記他方の分岐ポートの出光口と前記フォトダイオード間に設けられ、信号光を通過させるがモールドの樹脂の侵入を防ぐカバーまたはキャップとをフレームの上に配置し、
前記半導体レーザ、前記フォトダイオード、前記溶融型光カプラおよび前記カバーまたはキャップを樹脂のモールドによりフレーム上に一体化して固定した光送受信モジュール。
【請求項３】
カバーまたはキャップが、一方の分岐ポートの受光口と半導体レーザ間および他方の分岐ポートの出光口とフォトダイオード間のいずれか一方に設けられ、モールドする樹脂を透光性樹脂としたことを特徴とする請求項２記載の光送受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は光通信において波長多重により双方向通信等を行うために用いる光送受信モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の双方向光送受信モジュールにおいては、半導体レーザ、受光素子、平面ガラス板の表面に薄膜を蒸着させた光分岐素子などが、レンズを用いた微小光学系により構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１３８３４７号公報（第２−３頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の双方向光送受信モジュールは以上のように構成されているので、数多くの個々の素子を高精度に光軸合わせをしなければならず、製造工数に時間を要し、また部品点数も多いことから総合してコスト高となるという問題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、部品点数を削減し、かつ光軸合わせの個所を削減することを可能にした光送受信モジュールを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光送受信モジュールは、高周波電気信号を信号光に変換して出力する半導体レーザと、受信した信号光を高周波電気信号に変換する受光素子と、少なくとも一対の分岐ポートの一方の受光口を半導体レーザの近傍に対向させると共に、他方の分岐ポートの出光口をフォトダイオードの近傍に対向させ、外部に共通ポートを導出するファイバ製の溶融型光カプラとをフレームの上に配置し、半導体レーザ、フォトダイオードおよび溶融型光カプラを透光性樹脂のモールドによりフレーム上に一体化して固定したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による光送受信モジュールの構造を示す斜視図である。図において、４は溶融型光カプラである。ここで用いられるような溶融型光カプラは、溶融延伸型ＷＤＭ（波長分割多重）光カプラ、あるいはファイバ型ＷＤＭ光カプラなどとも呼ばれ、光ファイバを材料として、ファイバを溶融延伸して製造したものである。溶融型光カプラは異なる波長の光を合波するのに挿入損失が小さいので、多くの波長光を多重するＷＤＭ（波長分割多重）システムへの応用が考えられている。この実施の形態１では、溶融型光カプラ４は、一対の分岐ポート４ａ，４ｂと、これら分岐ポートの光波長λ１，λ２の合波を伝送する共通ポート４ｃからなる。
【０００８】
フレーム１の上に、半導体レーザ２、フォトダイオード（受光素子）３、溶融型光カプラ４が配置されている。溶融型光カプラ４は、分岐ポート４ａの端面を受光口として半導体レーザ２に対向させてその近傍に配置されている。一方、溶融型光カプラ４の分岐ポート４ｂは、フォトダイオード３に対向させてその近傍に配置されている。溶融型光カプラ４の共通ポート４ｃはフレーム１の外側に導出するようにしている。また、フレーム１上には端子６ａ、６ｂ、６ｃおよび６ｄが形成され、半導体レーザ２またはフォトダイオード３と電気的にそれぞれ接続されている。これらの半導体レーザ２、フォトダイオード３および溶融型光カプラ４の配置は、透光性樹脂５のモールドを用いてフレーム１上に固定して一体化している。この透光性樹脂５としては、例えばエポキシ樹脂が用いられる。
【０００９】
次に動作について説明する。
送信を行うために端子６ｃと６ｄに高周波電気信号を給電すると、半導体レーザ２は波長帯λ１（例えば１．３μｍ帯）で発振する。溶融型光カプラ４の波長λ１側の分岐ポート４ａの受光口が半導体レーザ２の近傍に配置されているので、半導体レーザ２からの出射光の一部（例えば１０％〜２０％程度）が分岐ポート４ａに結合される。分岐ポート４ａに入射した光はそのファイバ内を伝播し、溶融型光カプラ４のカプラ部において、その大部分（例えば９０％以上）が共通ポート４ｃに伝播し、外部へ出力される。なお、溶融型光カプラ４は一般に６０ｄＢ以上の高いダイレクティビティが得られるので、分岐ポート４ａに入射した信号光の分岐ポート４ｂへの漏れこみは、無視できる程に小さい。
【００１０】
次に、受信を行う場合、溶融型光カプラ４の共通ポート４ｃに波長λ２（例えば１．５５μｍ帯）の信号光が入力されて来たとすると、溶融型光カプラ４は、その大部分（例えば９０％以上）を波長λ２の分岐ポート４ｂに伝播する。一方、溶融型光カプラ４は、２０ｄＢから４０ｄＢのアイソレーションを有するため、波長λ２の信号光は波長λ１の分岐ポート４ａにはほとんど伝播されない。この場合、アイソレーションは信号光の波長に依存するが、そのための溶融型光カプラ４の分波特性は、同じ材質から分岐ポート４ａ，４ｂを作成するときに延伸量を調整することで得られる。次に、波長λ２の分岐ポート４ｂに伝播した信号光は、ファイバ端の出光口から出射される。分岐ポート４ｂの出光口はフォトダイオード３の近傍に配置されているので、フォトダイオード３は波長λ２の光信号を受光する。光信号はフォトダイオード３で電気信号に変換され、端子６ａおよび６ｂから取り出される。
上述のように、半導体レーザ２と分岐ポート４ａ間およびフォトダイオード３と分岐ポート４ｂ間における信号光の授受は、レンズを用いず、介在する透光性樹脂５を通して光学的結合を行うことができる。
【００１１】
以上のように、この実施の形態１によれば、ファイバ製の溶融型光カプラ４を用い、少なくとも一対の分岐ポートの一方４ａの受光口を半導体レーザ２の近傍に対向させると共に、他方の分岐ポート４ｂの出光口をフォトダイオード３の近傍に対向させ、外部に共通ポート４ｃを導出するように配置し、半導体レーザ２、フォトダイオード３および溶融型光カプラ４を透光性樹脂のモールドによりフレーム１上に一体化して固定したので、信号光の結合のための部品点数が少なくて済み、光軸合わせの個所を削減して製造工数を削減でき、トータルとして光送受信モジュールの製造コストを下げる効果が得られる。
【００１２】
実施の形態２．
図１を引用して実施の形態２について説明する。
半導体レーザ２と分岐ポート４ａの受光口との間に光結合を妨げずにモールド樹脂の浸入を防ぐキャップまたはカバーなどを配置する。また、フォトダイオード３と分岐ポート４ｂの出光口との間にもキャップまたはカバーなどを同様に配置しておく。その上から半導体レーザ２、フォトダイオード３および溶融型光カプラ４に対して樹脂のモールドを行うようにして固定する。また、キャップまたはカバーは、半導体レーザ２、フォトダイオード３および溶融型光カプラ４間の位置決めを容易にする構造としておくようにしてもよい。こうすることで、光信号は空間を通して結合でき、モールドに使用する樹脂として不透光性のものも使用できる。
また、実施の形態１と同様に透光性樹脂を使用した場合には、キャップまたはカバーは、いずれか一方の光結合部に対して設けるようにしてもよい。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、高周波電気信号を信号光に変換して出力する半導体レーザと、受信した信号光を高周波電気信号に変換する受光素子と、少なくとも一対の分岐ポートの一方の受光口を半導体レーザの近傍に対向させると共に、他方の分岐ポートの出光口をフォトダイオードの近傍に対向させ、外部に共通ポートを導出するファイバ製の溶融型光カプラとをフレームの上に配置し、半導体レーザ、フォトダイオードおよび溶融型光カプラを透光性樹脂のモールドによりフレーム上に一体化して固定するように構成したので、部品点数が少なくて済み、光軸合わせが必要な個所を削減して製造工数を削減でき、結果として、光送受信モジュールの製造コストを下げる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による光送受信モジュールの構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  フレーム、２  半導体レーザ、３  フォトダイオード（受光素子）、４  溶融型光カプラ、４ａ，４ｂ  分岐ポート、４ｃ  共通ポート、５  透光性樹脂。
【図１】
2004219646.tif 000003