(57)【要約】【課題】像点位置の温度補償手段などの複雑な構造を必要としない簡単な構造で、かつ小型化が可能な受光素子モジュールを提供すること。【解決手段】本発明の受光素子モジュール３は、信号ピン４０（モニタ信号ピン、電圧供給ピン）を貫通するステム１０と、ステム１０に対して垂直方向に固定される台座１１と、光貫通孔を有し、ステム１１に固定されるキャップ部材１３と、光貫通孔に挿入され、光ファイバ２０から射出される信号光を集光する球レンズ１２と、台座１１上に配され、球レンズ１２で集光された信号光を略直角に屈曲させて反射する放物面鏡１６と、台座１１上に配され、放物面鏡１６で反射された信号光を受光して電気信号に変換する受光素子１８と、台座１１上に受光素子１８と近接して配され、受光素子１８で変換された電気信号を増幅するトランスインピーダンスアンプ１９等を備えている。【選択図】　　　図２
2004047831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバから射出される信号光を受光する受光素子モジュールにおいて、
前記光ファイバから射出される信号光を集光するレンズと、
前記レンズによって集光された信号光を反射させる２次曲面の反射面を有する反射鏡と、
前記反射鏡によって反射された信号光を受光して電気信号に変換する受光素子と、
を備えたことを特徴とする受光素子モジュール。
【請求項２】
前記反射鏡によって前記レンズの光軸上に形成される前記受光素子の受光面の虚像に対して、前記レンズにより前記光ファイバにおける信号光の射出点の実像が結像することを特徴とする請求項１に記載の受光素子モジュール。
【請求項３】
前記反射鏡は、放物面鏡であることを特徴とする請求項１または２に記載の受光素子モジュール。
【請求項４】
前記レンズで集光される信号光は前記反射面の軸に略平行に前記反射面に入射し、
前記反射面では、前記反射面の中心から略半径分オフセットした位置で、入射される前記信号光を反射することを特徴とする請求項３に記載の受光素子モジュール。
【請求項５】
前記レンズで集光される信号光は前記反射面の軸に略平行に前記反射面に入射し、
前記反射面では、入射される信号光を略直角に屈曲させて反射させることを特徴とする請求項３に記載の受光素子モジュール。
【請求項６】
前記反射鏡は、双曲面鏡であることを特徴とする請求項１または２に記載の受光素子モジュール。
【請求項７】
前記レンズは、球レンズであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の受光素子モジュール。
【請求項８】
前記受光素子と同一平面上に近接して配され、前記受光素子で変換された電気信号を増幅するトランスインピーダンスアンプを備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の受光素子モジュール。
【請求項９】
前記反射鏡は、プラスチックモールドで形成されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の受光素子モジュール。
【請求項１０】
前記光ファイバの光軸を、当該光軸方向および当該光軸に直角な２方向の３軸方向の調整を行うことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の受光素子モジュール
【請求項１１】
前記レンズの部分系の倍率を１倍以上３倍以下とし、
前記反射鏡の部分系の倍率を１／６倍以上１倍以下とし、
前記レンズおよび前記反射鏡からなる光学系全体の倍率を０．５倍以上１倍以下としたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の受光素子モジュール。
【請求項１２】
前記反射鏡の曲率半径あるいは焦点距離が１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の受光素子モジュール。
【請求項１３】
光ファイバから射出される信号光を受光する受光素子モジュールにおいて、
信号ピンを貫通するステムと、
前記ステムに対して垂直方向に固定される台座と、
光貫通孔を有し、前記ステムに固定されるキャップ部材と、
前記光貫通孔に挿入され、前記光ファイバから射出される信号光を集光する球レンズと、
前記台座上に配され、前記球レンズで集光された信号光を略直角に屈曲させて反射する放物面鏡と、
前記台座上に配され、前記放物面鏡で反射された信号光を受光して電気信号に変換する受光素子と、
前記台座上に前記受光素子と近接して配され、前記受光素子で変換された電気信号を増幅するトランスインピーダンスアンプと、
を備えたことを特徴とする受光素子モジュール。
【請求項１４】
光ファイバから射出される信号光を受光する受光素子モジュールにおいて、
信号ピンを貫通するステムと、
前記ステムに対して垂直方向に固定された台座と、
第１の光貫通孔を有し、前記ステムに固定されるキャップ部材と、
前記第１の光貫通孔を覆う窓部材と、
第２の光貫通孔を有し、前記キャップ部材に固定されるレンズ保持部材と、
前記第２の光貫通孔に挿入され、前記光ファイバから射出される信号光を集光する球レンズと、
前記台座上に配され、前記球レンズで集光された信号光を略直角に屈曲させて反射する放物面鏡と、
前記台座上に配され、前記放物面鏡で反射された信号光を受光して電気信号に変換する受光素子と、
前記台座上に前記受光素子と近接して配され、前記受光素子で変換された電気信号を増幅するトランスインピーダンスアンプと、
を備えたことを特徴とする受光素子モジュール。
【請求項１５】
グランドが前記トランスインピーダンスのグランドと電気的に接続された容量を備え、
前記受光素子、前記トンラスインピーダンスアンプおよび前記容量がほぼ同一平面に配置されたことを特徴とする請求項８〜１４のいずれか１つに記載の受光素子モジュール。
【請求項１６】
上面に前記受光素子を載置し、裏面を前記台座のグランド面に接続する容量を備えたことを特徴とする請求項１３〜１４のいずれか１つに記載の受光素子モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホトダイオードなどの半導体受光素子が搭載される受光素子モジュールに関し、さらに詳しくは、光ファイバが付属した同軸型の受光素子モジュールや、光ファイバを接続するためのレセプタクル型アダプタ付きの受光素子モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ファイバを介して光信号を伝送する光通信システムにおいては、インターネットの普及に伴なう通信トラフィックの増大に応えるため、光信号の伝送速度の高速化が目覚しく、伝送速度が２．５Ｇｂ／ｓから１０Ｇｂ／ｓへと移行しつつあり、現在、４０Ｇｂ／ｓの伝送速度の実現に向けて研究開発が進められている。これに伴ない、光送受信器の扱う信号の伝送速度についても、高速化が要求されている。
【０００３】
光送受信器は、送信するデータ信号を電気信号から光信号に変換し、送信用の光ファイバを介して光信号を送信するとともに、受信用の光ファイバを介して光信号を受信し、受信した光信号を電気信号として再生するものである。
【０００４】
この種の光受信器に用いられる受光素子モジュールとしては、例えば、特許公報第２９０７２０３号公報の技術が公知である。上記特許公報では、受光素子を収納して当該受光素子を搭載する搭載面を有する箱型のハウジングと、当該箱型のハウジングの側壁から所定方向に沿って伸び、かつ、光ファイバの先端に取り付けられたフェルールを収納した状態で支持するスリーブと、箱型のハウジングに収納され、光ファイバと受光素子とを光学的に結合するための楕円面反射鏡と、当該楕円面反射鏡を箱型のハウジング内の搭載面から所定距離離間させた状態で箱型のハウジング内の所定位置に保持するための支持構造を設けた光モジュールが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許公報の技術にあっては、楕円面反射鏡を使用しているので、光ファイバと受光素子を最適に配置するためには反射鏡の焦点距離を長くする必要があり、そのために、受光素子モジュールを小型化することができないという問題があった。また、反射鏡の反射点と受光素子の間隔が広いこと、焦点距離が長いことから、環境温度により反射鏡の材料の熱膨張が発生し、結果として像点位置の変化が大きくなるため、これを防止するために特許公報第２９０７２０３号公報に示される像点位置の補償手段が必要となり、構造が複雑になる問題があった。さらに、反射鏡の形状が楕円面であるためプラスチックモールドに使用する鏡面の成形型の作成に鏡面フライス盤を使用する必要があり、面精度を確保するのが困難であるなどの問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、像点位置の温度補償手段などの複雑な構造を必要としない簡単な構造で、かつ小型化が可能な受光素子モジュールを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる受光素子モジュールは、光ファイバから射出される信号光を受光する受光素子モジュールにおいて、前記光ファイバから射出された前記信号光を集光するレンズと、前記レンズによって集光された前記信号光を反射させる２次曲面の反射面を有する反射鏡と、前記反射鏡によって反射された前記信号光を受光して電気信号に変換する受光素子と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、前記反射鏡は、放物面鏡であっても良い。
【０００９】
また、前記レンズで集光される前記信号光は前記反射面の軸に略平行に前記反射面に入射し、前記反射面では、前記反射面の中心から略半径分オフセットした位置で、入射される前記信号光を反射するようにしても良い。
【００１０】
また、前記レンズで集光される前記信号光は前記反射面の軸に略平行に前記反射面に入射し、前記反射面では、入射される前記信号光を略直角に屈曲させて反射することにしても良い。
【００１１】
また、前記反射鏡は、双曲面鏡であっても良い。
【００１２】
また、前記レンズは、球レンズであっても良い。
【００１３】
また、前記受光素子と同一平面上に近接して配され、前記受光素子で変換された電気信号を増幅するトランスインピーダンスアンプをさらに備えていても良い。
【００１４】
また、前記反射鏡は、プラスチックモールドで形成されたものに、反射面を設けたものであっても良い。
【００１５】
また、前記光ファイバは、前記光ファイバと前記レンズとが成す光軸に対し、当該光軸方向および当該光軸に直角な２方向の３軸方向の調整を行っても良い。
【００１６】
また、つぎの発明は、光ファイバから射出される信号光を受光する受光素子モジュールにおいて、信号ピンを貫通するステムと、前記ステムに対して垂直方向に固定される台座と、光貫通孔を有し、前記ステムに固定されるキャップ部材と、前記光貫通孔に挿入され、前記光ファイバから射出される信号光を集光する球レンズと、前記台座上に配され、前記球レンズで集光された信号光を略直角に屈曲させて反射する放物面鏡と、前記台座上に配され、前記放物面鏡で反射された信号光を受光して電気信号に変換する受光素子と、前記台座上に前記受光素子と近接して配され、前記受光素子で変換された電気信号を増幅するトランスインピーダンスアンプと、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、つぎの発明は、光ファイバから射出される信号光を受光する受光素子モジュールにおいて、信号ピンを貫通するステムと、前記ステムに対して垂直方向に固定された台座と、第１の光貫通孔を有し、前記ステムに固定されるキャップ部材と、前記第１の光貫通孔を覆う窓部材と、第２の光貫通孔を有し、前記キャップ部材に固定されるレンズ保持部材と、前記第２の光貫通孔に挿入され、前記光ファイバから射出される信号光を集光する球レンズと、前記台座上に配され、前記球レンズで集光された信号光を略直角に屈曲させて反射する放物面鏡と、前記台座上に配され、前記放物面鏡で反射された信号光を受光して電気信号に変換する受光素子と、前記台座上に前記受光素子と近接して配され、前記受光素子で変換された電気信号を増幅するトランスインピーダンスアンプと、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明にかかる受光素子モジュールの好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
実施の形態１．
図１〜図１１を参照して、この発明の実施の形態１の受光素子モジュールについて説明する。この実施の形態１の受光素子モジュールは、安価なキャンパッケージ型のモジュール形態を採用しており、パッケージ内には受光素子としてホトダイオードが内蔵されている。また、本明細書では、受光素子モジュールとは、密閉用のキャップ（蓋）がないものも含めた総称とする。
【００２０】
図１は、受光素子モジュール３の外観構成を示している。同図に示す如く、受光素子モジュール３は、キャップ部材１３とステム１０を備えたキャンパッケージ１と、光ファイバ２０が接続されたフェルール２１が挿入されるレセプタクル２とから構成されている。通常、ステム１０は直径６ｍｍ以下である。
【００２１】
図２は、図１の受光素子モジュール３の受光原理を説明するために受光素子モジュール３の垂直断面図を模式的に示している。図２は、後述する図８の構造を簡略化して模式的に示したもので、一部の部位の図示を省略し、また、部位を簡易化して図示している。
【００２２】
受光素子モジュール３は、図２に示す如く、信号ピン４０（信号ピン４１ａおよび４１ｂ、グランドピン４２ａおよび４２ｂ、電圧供給ピン４３ａおよび４３ｂに対応）を貫通するステム１０と、ステム１０に対して垂直方向に固定される台座１１と、光貫通孔１４を有し、ステム１０に固定されるキャップ部材１３と、光貫通孔１４に挿入され、光ファイバ２０から射出される信号光を集光する球レンズ１２を有している。また、台座１１上に配され、球レンズ１２で集光された信号光を略直角に屈曲させて反射する放物面鏡１６と、台座１１上に配され、放物面鏡１６で反射された信号光を受光して電気信号に変換する受光素子１８と、台座１１上に受光素子１８と近接して配され、受光素子１８で変換された電気信号を増幅するトランスインピーダンスアンプ１９等を備えている。受光素子１８として、この実施の形態ではホトダイオードを用いている。
【００２３】
ステム１０には、信号ピン４０が誘電体６０（誘電体６１、６３ａ、６３ｂに対応）を介して貫通され、台座１１とキャップ部材１３がステム１０に対して垂直方向に固定されている。この台座１１には、受光素子１８、放物面鏡１６、およびトランスインピーダンスアンプ１９が近接させて載置されている。キャップ部材１３には、球レンズ１２を挿入するための光貫通孔１４が形成されており、球レンズ１２はキャップ部材１３の光貫通孔１４に挿入され、内部の密封構造が達成される。球レンズ１２は、例えば、安価なＢＫ７（屈折率１．５１、ショット社の商品名）で構成することができる。また、キャップ部材１３には、フェルール２１を挿入するための挿入孔２２が形成されているレセプタクル２が固定されている。上記放物面鏡１６は、反射面１６ａを有しており、その放物面（反射面）の回転対称軸から略半径分オフセットした位置に球レンズ１２で集光された信号光が入射するように配置されている。なお、ここでいう、半径とは後述する放物面の曲率半径を意味している。
【００２４】
つぎに、光ファイバ２０から出射される信号光の伝達経路を説明する。光ファイバ２０から出射される信号光は、球レンズ１２に入射する。球レンズ１２は、入射する信号光を集光する。球レンズ１２で集光された信号光の主光線は、放物面鏡１６の反射面１６ａの回転対称軸に略平行に反射面１６ａに入射する。放物面鏡１６の反射面１６ａでは、入射される信号光が略直角に屈曲されて反射され、受光素子１８に入射する。放物面鏡１６の特性によりこの反射で信号光は集光される。受光素子１８は、入射する信号光を電気信号に変換して、トランスインピーダンスアンプ１９に出力する。トランスインピーダンスアンプ１９では、受光素子１８から入力される電気信号が増幅された後、信号ピン４０から外部の上位システムに出力される。このように、本発明の受光素子モジュールでは、球レンズ１２と放物面鏡１６で２段階の集光が行われる。
【００２５】
ここで、光ファイバ２０、球レンズ１２、放物面鏡１６、受光素子１８の配置について、簡単に説明する。まず、放物面鏡１６によって、光ファイバから射出される信号光の光軸上に受光素子の受光面（ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ　Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）受光面）の虚像が形成される。一方、光ファイバの信号光が射出される個所（以下、射出点）が物点に配置されており、球レンズによって光ファイバの射出点が信号光の光軸上に実像が結像される。その際、受光面の虚像の位置に対して光ファイバの射出点の実像の位置が結像されるように光ファイバ２０、球レンズ１２、放物面鏡１６、受光素子１８が配置されている。即ち、反射鏡で受光素子の受光面をレンズの光軸上に虚像を成し、物点に配置された光ファイバの発光点がレンズを介して虚像位置に見える受光素子の受光面の虚像に対し結像するようになっている。尚、反射鏡で受光素子の受光面を拡大してレンズの光軸上に実像を成し、物点に配置された光ファイバの発光点が、レンズを介して、実像位置に見える受光素子の受光面の像に対し結像するようにしても良い。
【００２６】
つぎに、図３〜図７を参照して、上記球レンズ１２および放物面鏡１６の具体的な設計例について説明する。まず、球レンズ１２の倍率について図３〜図５を用いて説明する。図３は、ガウスビームの広がりを説明するための図、図４および図５は、各種記号を説明するための図を示している。
【００２７】
物点に配置され、波長λの光を出射するスポット径ω１の光ファイバが、横倍率ｍの理想レンズを介して、近軸像点からｚだけデフォーカスした像面で結像する像のスポット径ω２は、下式（１）で表すことができる。
【００２８】
【数１】
2004047831.tif 000003
【００２９】
図３は、上記式（１）を利用して、波長１．３μｍ、スポット径５μｍの光ファイバが、横倍率０．５〜１倍の理想レンズを介して、近軸像点からデフォーカス６０μｍ間の像面におけるスポット径を１０μｍ毎に示したものである。ガウスビームは、スポット径（１／ｅ２の光強度）の１．５倍程度で２％程度の損失となるため、例えば、１０Ｇｂ／ｓの光伝送に使用される半径１０μｍの受光素子に対してはスポット径７．５μｍ以下が好適な条件となる。なお、図３における凡例は（横倍率、デフォーカス量（ｍｍ））を意味している。即ち、例えば、ω２（ｍ，６０×１０−３）は、横倍率がｍ倍でデフォーカス量が６０μｍのときのスポット径（ω２）を意味している。
【００３０】
図３より、例えば受光素子の厚み公差±３０μｍを考えた場合は、横倍率０．７倍が最適となること、および光軸ずれの大きい光学系（例えば、デフォーカス量が６０μｍの）では横倍率１付近が良いこと等が分かる。実際には、光学系の収差による像ボケと組立て公差を考慮して、光学系全体の横倍率は０．５から１倍とされる。
【００３１】
つぎに、レンズ１２と放物面鏡１６とによる光学系を図４について説明する。図４において、レンズ１２は焦点距離ｆ１の理想レンズ１２０とし、放物面鏡１６は回転対称軸ｚ付近の曲率半径ｒの放物面１６となる反射面１６ａを有するものとする。放物面１６は、光軸と垂直な軸ｙに対しｚ＝ｙ２／（２×ｒ）の放物面であり、前記レンズの主光線が回転対称軸から高さｈの位置（点Ｒ）に入射して反射されている。ここで、物点が光軸からδずれて発生する主光線の傾きをｕとし、ｕ＝０の時に反射した光線と回転対称軸との交点を点Ｑ、反射した光線とｙ軸のなす角をθ、角度ｕの時に点Ｑがδ’ずれた位置を点Ｑ’としている。ここで、近軸かつ共軸の光学系にならって、図４の光学系で倍率を仮にγ＝δ’／δと定義する。
【００３２】
【数２】
2004047831.tif 000004
【００３３】
上記式（２）より、倍率γは放物面１６に入射する位置ｈの影響を受けることが分かる。まず、このような使用方法をする場合、放物面鏡１６は収差低減のため、ｈ≒ｒ付近で使用すれば良く、焦点距離を仮にｆ２＝ｒ、主面位置を主光線が反射鏡に入射するＲ点を含む平面と考えることができる。
【００３４】
つぎに、放物面鏡１６で構成する光学系の部分系を図５について説明する。この放物面鏡１６を仮に焦点距離ｆ２の理想レンズ１６２と考え、受光素子の受光面にできるスポット径をωｐｄ、主面との間隔をｄ０、虚像のスポット径をωｐｄ’、主面との間隔をｄ１（虚像であり負の数となる）とすると、この部分系の横倍率ｍ２とｄ１は次式で表すことができる。
【００３５】
【数３】
2004047831.tif 000005
【００３６】
【数４】
2004047831.tif 000006
【００３７】
図６（Ａ）は半径ｒが０．５５ｍｍから０．９５ｍｍの放物面を有する放物面鏡１６に対して、主面と受光素子１８の受光面（ＰＤ受光面）１８ａとの間隔を示す距離ｄ０に対する部分系の横倍率ｍ２を示したものである。また、図６（Ｂ）は半径ｒが０．５５ｍｍから０．９５ｍｍの放物面１６の反射鏡に対して、距離ｄ０に対する虚像位置ｄ１を示したものである。なお、図６の各図における凡例は（放物面鏡１６の放物面の半径（ｍｍ）、主面と受光素子１８の受光面（ＰＤ受光面）１８ａとの間隔（ｍｍ））を意味している。即ち、例えば、ｍ２（０．５５，ｄ０）は、半径が０．５５ｍｍで主面とＰＤ受光面の間隔がｄ０のときの横倍率（ｍ２）を意味している。
【００３８】
例えば、簡単のためこの光学系全体の横倍率を１倍とし、レンズによる部分系の横倍率を２倍、放物面１６の反射鏡による部分系の横倍率を０．５倍とすれば、図５より点Ｒ（主面）とＰＤ受光面１８ａとの距離は、放物面１６の反射鏡の半径ｒが０．５５ｍｍから０．９５ｍｍに対して、０．２８ｍｍから０．４８ｍｍとなり、受光素子１８の配線に使用されるワイアボンドの立上り部分の高さを許容するのに好適となり、ワイアボンドと放物面鏡１６の反射鏡面との接触を防止することができる。
【００３９】
つぎに、球レンズ１２の部分系について説明する。光ファイバ２０からの出射光が入射する第１レンズは半径Ｒ、屈折率ｎの球レンズ１２であり、その焦点距離ｆ１＝Ｒ／（２（ｎ−１））となる。図２の光線追跡はＮＡ０．２の範囲をＮＡ０．０４刻みに１１本の光線で追跡した図であり、ＮＡ０．１６の光線とＮＡ０．２の光線が交差している。このように、球レンズ１２は安価であるが、球面収差が大きくレンズパワー（屈折力）の配分を多くする収差が増加するので、ここではレンズの部分系の横倍率を２倍とし、放物面鏡１６にもパワーを配分して収差を抑えている。なお、波長１．３μｍ、スポット径５μｍの光ファイバのＮＡは１／ｅ２強度で０．１であり、ＮＡ０．１５でほぼ９８％の光強度分布があるので、この程度の収差配分であれば像のボケは非常に小さくなる。
【００４０】
なお、例えば、放物面鏡１６の反射鏡を平面としてレンズ１枚の有限系で収束させた場合、好適な横倍率０．８から０．９倍程度としても受光半径１０μｍに対する蹴られ損失は５％程度と大きくなることから、レンズの部分系の横倍率は１倍以上が好適となる。
【００４１】
つぎに、放物面反射鏡の構成について説明する。図２に示す光学系における非球面反射鏡の無収差条件が得られるのは双曲面反射鏡であり、コリメート光線を収束させる時に無収差条件となるのが放物面反射鏡（放物面鏡１６）である。しかし、放物面反射鏡は回転対称軸と光軸とが平行である利点があり、楕円面や双曲面を製作する鏡面フライス盤よりも切削精度の高い鏡面旋盤でモールド型が製作できる利点、並びにこのモールド型に回転対称軸があるため直交方向に壁面のある成形型の型組みが容易であるなどの利点がある。
【００４２】
つぎに、放物面反射鏡（放物面鏡１６）の製造に好適なプラスチックの熱膨張係数αは５．６×１０−５であり、例えば半径ｒが０．８５ｍｍの放物面反射鏡を横倍率０．５倍で使用する場合、反射点（図４のＲ点）と受光素子１８の受光面（ＰＤ受光面）１８ａとの間隔が４５０μｍであり、受光素子１８の厚みが１５０μｍ、セラミックからなる受光素子用基板（チップキャリア）１７の厚みが１４５μｍとすると、環境温度が２５℃から８５℃に変化した時、反射鏡の底面から反射点（Ｒ点）の移動量は略２．５μｍとなる。一方、焦点距離も２．８μｍの変動するが、例えば放物面反射鏡の部分系の縦倍率は約０．２５倍程度になるので影響は少ない。同様にして、半径１ｍｍ以下、放物面反射鏡の部分系の横倍率が１倍以下であれば、像点の温度変動に伴なう像のボケは小さく、特許公報第２９０７２０３号公報に示される像点位置の複雑な構造の像点補償手段を配することもなく、簡単な構造で好適なものが得られる。
【００４３】
以上の光学系の利点につき、図７（Ａ）と図７（Ｂ）でさらに説明する。図２に示す通りレンズ１２はキャップ１３に取付けられており、このキャップ１３はステム１０にプロジェクション溶接などの方法で気密構造を成して溶接される。しかし、この溶接工程は比較的に位置精度の確保が難しい。しかるに、例えば、図７（Ａ）に示すように、放物面反射鏡１６の反射点Ｒとレンズ１２の中心軸が距離Δずれて溶接された場合、光ファイバ２０、またはレセプタクル２の調整固定工程において、レンズの部分系の横倍率をｍ１として、レンズ１２の中心と光ファイバ２０とをΔ／ｍ１だけ移動させ、またレンズ主面と光ファイバ２０の間隔ｇを適宜に調整すれば、放物面鏡１６における反射位置は前記Ｒ点の近傍となり、収差の増加も比較的少なく、図７（Ｂ）の実験例で示す通り、距離Δが１００μｍのずれに対しても受光感度の低下は２％程度で済む。かかる構成により、光ファイバ２０、またはレセプタクル２を光軸方向、並びに光軸と垂直方向に適宜調整して固定すると、各部品の位置ずれを補正して好適な光学結合を得られる。
【００４４】
つづいて、図１の受光素子モジュール３の詳細な構成について説明する。図８（Ａ）（Ｂ）は、図１の受光素子モジュール３の水平断面図、垂直断面図を示すものである。図８に示す如く、受光素子モジュール３は、差動構成の信号ピン４１ａ、４１ｂ、ホトダイオード１８のバイアス電圧の供給ピン４３ａ、トランスインピーダンスアンプ１９の電源電圧の供給ピン４３ｂ、およびグランドピン４２ａ、４２ｂ等がマウントされる円板状のステム１０と、放物面鏡１６および複数の素子が搭載される台形柱状の台座１１と、光ファイバ２０から出射される信号光を集光する球レンズ１２と、台座１１などを外部から密閉するための円筒形のキャップ部材１３と、および光ファイバ２０が接続されたフェルール２１が挿入されるレセプタクル２等を備えている。
【００４５】
キャップ部材１３は、プロジェクション溶接などによってステム１０に固定される第１キャップ部材１３ａと、この第１キャップ部材１３ａの先端側に外嵌されてＹＡＧ溶接などによって第１キャップ部材１３ａに固定される第２キャップ部材１３ｂとからなる２段円筒形状を呈している。
【００４６】
第１キャップ部材１３ａの先端側には、球レンズ１２の挿入用の光貫通孔１４が形成されており、この光貫通孔１４に球レンズ１２が挿入される。球レンズ１２は、例えばＢＫ７（屈折率１．５１）で構成されており、低融点ガラスによる溶融接合などによって第１キャップ部材１３ａに固定される。第１キャップ部材１３ａの内部空間１５は、球レンズ１２によって外部から画成されており、これにより台座１１が収納される内部空間１５を気密状態に保つようにしている。
【００４７】
第２キャップ部材１３ｂをフェルール２１（図２参照）が挿入される方向（光軸方向）に位置決め調整して、第１キャップ部材１３ａに固定することで、球レンズ１２とレセプタクル２に挿入される光ファイバ２０との光軸方向の位置合わせを行う。
【００４８】
レセプタクル２は、光ファイバ２０が接続されたフェルール２１が挿入されるフェルール挿入孔２２および光ファイバ２０から射出される信号光を通過させるための光貫通窓２３を有している。このレセプタクル２は、ＹＡＧ溶接などによって第２キャップ部材１３ｂに固定される。レセプタクル２を第２キャップ部材１３ｂに固定する際に、光軸方向に垂直な２つの方向に対する位置決め調整を行うことで、球レンズ１２とレセプタクル２に装着される光ファイバ２０との光軸に直角な２つの方向に関する位置合わせを行う。このように、第２キャップ部材１３ｂとレセプタクル２は固定される際に位置決め調整され、光軸に対して３軸方向の調整が行われる。
【００４９】
光ファイバ２０が接続されているフェルール２１は、フェルール２１がレセプタクル２のフェルール挿入孔２２に挿入されたとき、フェルール２１を押圧しかつフェルール２１をレセプタクル２にロック固定するための適宜の機構（図示せず）を有している。
【００５０】
つぎに、キャンパッケージ１内の構成について説明する。図９は、ステム１０とピンと台座１１の配置関係などを示すための図である。図９に示す如く、キャンパッケージ１は、複数のピンがマウントされた円板状のステム１０と、Ａｇロウ付けなどによってステム１０の内壁面に垂直に固定される台形柱状の台座１１とから構成される。
【００５１】
グランドを構成するステム１０には、受光素子１８の信号伝送のための一対の差動構成の信号ピン４１ａ、４１ｂと、信号ピン４１ａ、４１ｂの両側に配される２本のグランドピン４２ａ，４２ｂと、トランスインピーダンスアンプ１９の電源電圧の供給や、受光素子１８にバイアス電圧を供給するための電圧供給ピン４３ａ、４３ｂとがマウントされている。
【００５２】
信号ピン４１ａ、４１ｂおよびグランドピン４２ａ、４２ｂは、ステム１０を貫通するフィードスルーを構成している。これら各信号ピンは、ガラスなどの材料で構成される誘電体（６１、６３ａ、６３ｂ）を介してステム１０に対し気密封止状態で固定されている。グランドピン４２ａ、４２ｂは、グランドを構成するステム１０の外壁面１０ｚに圧着および溶接によって固定されている。
【００５３】
より詳細に説明すると、ステム１０は、コバール（Ｆｅ−Ｎｉ合金）、軟鉄あるいはＣｕＷ（銅タングステン）などの金属で構成され、通常、その上層に半田付けのためにＮｉや金などのメッキが施されている。また、ステム１０は、例えばコバール（Ｆｅ−Ｎｉ合金）や軟鉄の場合は金属板を金型で打ち抜いて作ることができ、例えばＣｕＷの場合はインジェクションモールド技術で作ることができ、製造が簡単なので、コストが安いという利点を有している。ステム１０には、複数の孔５１、５３ａ、５３ｂが分散して形成されており、これらの孔５１、５３ａ、５３ｂに、夫々誘電体６１、６３ａ、６３ｂが挿入される。
【００５４】
誘電体６１には一対のピン挿入孔（符号省略）が形成され、これらのピン挿入孔に信号ピン４１ａ、４１ｂが挿入固定される。同様に、誘電体６３ａ、６３ｂには、孔（符号省略）がそれぞれ形成され、これらの各孔に電圧供給ピン４３ａ、４３ｂが挿入固定される。一対の信号ピン４１ａ、４１ｂが挿入される誘電体６１の形状は、この場合長円形状を呈している。これに対応して、誘電体６１が挿入される孔５１も長円形状を呈している。その他の誘電体６３ａ、６３ｂは、円形形状としている。なお、グランドピン４２ａ、４２ｂは、貫通されておらず、前述したように、ステム１０の外壁面１０ｚに圧着および溶接によって固定されている。
【００５５】
誘電体６１、６３ａ、６３ｂとしては、例えば、コバールガラス、ほうけい酸ガラスなどを使用する。また、信号ピン４１ａ、４１ｂ、電圧供給ピン４３ａ、４３ｂ、およびグランドピン４２ａ、４２ｂとしては、例えばコバール、５０％Ｎｉ−Ｆｅ合金などの金属を使用する。
【００５６】
ステム１０と、台座１１とを別体として製造する場合は、台座１１はステム１０に対しＡｇロウ付けなどによって接続固定される。勿論、ステム１０と台座１１とを一体物として製造するようにしてもよい。
【００５７】
台座１１の上面には、差動線路基板３１と、トランスインピーダンスアンプ用回路素子３３と、受光素子用回路素子３２と、トランスインピーダンスアンプ１９と、放物面鏡１６と、受光素子用基板１７とが搭載されている。なお、受光素子用基板１７としてセラミックチップ型の容量を使用すれば、受光素子との接続を半田付け固定としてインダクタンスを減らし、トランスインピーダンスアンプ１９との配線などに依存する共振を防止することができ好適である。台座１１はメッキにより一面の接地導体層（以下ベタグランド）を構成しており、このベタグランドは、各素子の裏面に平面導体板として形成されたグランドに接続されている。
【００５８】
差動線路基板３１は、対称形状に形成された一対のストリップ差動信号線３１ａ、３１ｂと、基板の裏面に平面導体板として形成されたベタグランド（図示せず）で構成されている。ストリップ差動信号線３１ａ、３１ｂの一端側には、ステム１０から突出された信号ピン４１ａ、４１ｂと接触させるための一対のパッド（９１ａ、９１ｂ）と、フィードスルー部や前後の回路とのインピーダンス整合をとるための幅広部９２やスタブ９３ａおよび９３ｂが形成されている。ステム１０にマウントされる信号ピン４１ａ、４１ｂの端部は、差動線路基板３１のパッドにロウ付けまたは半田付けによって接続固定されている。
【００５９】
受光素子用回路素子３２は、受光素子用基板１７に搭載される受光素子１８にバイアス電圧を供給する際に適宜の周波数帯のノイズを除去するための回路素子（容量、抵抗、コイル等）が搭載されている。この受光素子用回路素子３２には、パット（符号省略）が複数形成されており、電圧供給ピン４３ａとワイヤボンド９５ａで接続され、受光素子用基板１７のパットと他のワイヤボンド７０ｃで接続されている。
【００６０】
トランスインピーダンスアンプ用回路素子３３は、トランスインピーダンスアンプ１９に供給する電源電圧の適宜の周波数のノイズを除去するための回路素子（容量、抵抗、コイル等）が搭載されている。このトランスインピーダンスアンプ用回路素子３３には、パット（符号省略）が複数形成されており、電圧供給ピン４３ｂとワイヤボンド９５ｂで接続され、トランスインピーダンスアンプ１９のパットとワイヤボンド７０ｄで接続されている。
【００６１】
トランスインピーダンスアンプ１９の差動信号の出力端子は、差動線路基板３１等のパットとワイヤボンド９６ａ、９６ｂで接続されている。また、トランスインピーダンスアンプ１９は、受光素子１８、受光素子用回路素子３２等のパットとワイヤボンドで接続されている（図１０の説明で後述する）。トランスインピーダンスアンプ１９では、受光素子１８から入力される電気信号を電流電圧変換した後に増幅する。
【００６２】
受光素子用基板１７は、例えば、ｐｉｎ型のホトダイオード等の受光素子１８を搭載しており、また、パット（符号省略）が複数形成されており、受光素子用回路素子３２およびトランスインピーダンスアンプ１９とワイヤボンドで接続されている。受光素子１８は、放物面鏡１６で反射された信号光を受光して電気信号（モニタ信号）に変換する。この電気信号は、トランスインピーダンスアンプ１９で増幅された後、トランスインピーダンスアンプ１９における差動信号の出力端子から出力され、差動線路基板３１の一対のストリップ差動信号線３１ａ、３１ｂを介して、ステム１０にマウントされた信号ピン４１ａ、４１ｂから上位システムに出力される。
【００６３】
放物面鏡１６は、プラスチックモールドで形成されている。この放物面鏡１６は、図８に示すように、放物面を呈する反射面１６ａを有しており、受光素子１８とトランスインピーダンスアンプ１９をワイヤボンドで接続するための溝（図１０参照）が形成されている。反射面１６ａは、クロムなどの密着性の良い下地皮膜を施した後で、反射率の高い金、アルミニウム、銀などの金属皮膜を電子線ビーム蒸着やスパッタリングなどの方法で塗布される。また、反射膜は二酸化チタンや二酸化シリコンの誘電体多層膜や、アルミナや五酸化三タンタルなどを使用したもの、また、金属皮膜の上に誘電体の保護膜を塗布したものでも良い。なお、反射面１６ａの表面に絶縁膜を塗布することによって、ワイアボンドとの短絡防止に効果が有り、好適である。
【００６４】
放物面鏡１６の反射面１６ａは、球レンズ１２で集光された信号光を、略９０°屈曲させて反射して受光素子１８の受光面１８ａに到達させる役割を果たし、さらには、反射面１６ａがパラボラ状になっていることから、収差をほとんど発生させずに、受光素子１８の感度を増大させることができる。
【００６５】
このように、放物面鏡１６で信号光の伝達経路を略直角に屈曲させることによって、受光素子１８の表面に対して水平方向の位置に球レンズ１２や各種電気部品を配置することが可能となり、受光素子モジュールを薄型化することが可能となる。
【００６６】
図１０は、受光素子１８とトランスインピーダンスアンプ１９の電気的な接続を説明するための図であり、同図（Ａ）は、放物面鏡１６の周辺の垂直断面図、同図（Ｂ）は正面図、同図（Ｃ）は放物面鏡１６を取り外した場合の平面図を示すものである。図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示す如く、受光素子１８とトランスインピーダンスアンプ１９は、台座１１上の同一平面上に近接して搭載されている。受光素子用基板１７に載置される受光素子１８は、表面側に受光面を有する表面入射型のホトダイオードからなり、表面側に受光面（ホトダイオード部分）１８ａおよび電極であるパット１８ｂ（例えば、ｐ側電極）が形成されている。また、受光素子用基板１７側には電極（例えば、ｎ側電極）が形成されている。
【００６７】
放物面鏡１６には、受光素子１８とトランスインピーダンスアンプ１９をワイヤボンドで接続するための溝１６ｂが形成されている。なお、溝１６ｂは図面においては半円筒形の形状をしているが、特に、この形状に特定されるものではなく、例えば、直方形の形状でも構わない。即ち、放物面鏡１６が台座１１に設置された状態で放物面鏡１０をトンネルのように貫通するようであれば、どのような形状でも良い。トランスインピーダンスアンプ１９には、電気信号を入力するためのパット１９ｂと、グランド１９ａが形成されている。受光素子１８のアノード側のパット１８ｂとトランスインピーダンスアンプ１９のパッド１９ｂとはワイヤボンド７０ｂの一端側および他端側がそれぞれボンディングされている。受光素子１８のカソード側の電極（図示せず）は、受光素子用基板１７の電極１７ａに半田付されている。受光素子用基板１７の電極１７ａはワイヤボンド７０ｃを介して受光素子用回路素子３２に接続され、受光素子用回路素子３２は電圧ピン４３ａに接続される。容量３２ｂの裏面の電極は受光素子用基板１７の電極１７ａに接続される。容量３２ｂの表面の電極は、受光素子用基板１７のグランド面１７ｂとワイヤボンド７０ｅで接続される。また、容量３２ｂの表面の電極は、トランスインピーダンスアンプ１９のグランド１９ａにワイヤボンド７０ａで接続される。受光素子用基板１７のグランド面１７ｂはスルーホール１７ｃを介して台座１１の表面（グランド面）と接続される。
【００６８】
図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、図１０（Ａ）〜（Ｃ）の他の例として、受光素子１８とトランスインピーダンスアンプ１９の電気的な接続を説明するための図であり、同図（Ａ）は、放物面鏡１６の周辺の垂直断面図、同図（Ｂ）は正面図、同図（Ｃ）は放物面鏡１６を取り外した場合の平面図を示すものである。図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示す如く、受光素子用基板１７にセラミックチップ型の平行平板の容量１７０を使用して、構造を簡単にしても良い。この場合、受光素子１８の裏面をセラミックチップ型の容量１７０の上面に載置し、セラミックチップ型の容量１７０の裏面を台座１１のグランド面に接続する。即ち、容量１７０の両端の電極の平面を台座１１と平行にして、容量１７０の下端の電極を台座１１のグランド面に電気的に導通するように固定し、容量１７０の上端の電極にホトダイオードの裏面側の電極と電気的に接続するように載置する。また、トランスインピーダンスアンプ１９のグランド１９ａは、図１０（Ａ）〜（Ｃ）と同様に台座１１のグランド面に接続される。また、トランスインピーダンスアンプ１９のパッド１９ｂは受光素子１８のパッド１８ｂと接続される。
【００６９】
実施の形態１の受光素子モジュールによれば、光ファイバ２０から射出される信号光を球レンズ１２で集光し、集光した信号光を放物面鏡１６で反射する構成としているので、放物面鏡１６の反射面１６ａの領域を小さくすることができ、放物面鏡１６を小型化することが可能となる。これにより、受光素子モジュールを小型化することが可能となる。また、放物面鏡の反射面の小型化により、反射鏡の素材による熱膨張係数の影響も少なくなり、構造が簡単化される。
【００７０】
また、放物面鏡１６では、放物面中心から略半径分オフセットした位置で信号光を略直角に屈曲させて受光素子１８に入射させることとしたので、放物面鏡１６の放物面（反射面）による収差を低減することができ、像ボケを少なくすることが可能となる。
【００７１】
また、球レンズ１２と放物面鏡１６の放物面とで信号光を集光することとしたので、球レンズ１２による屈折力を小さくして球面収差による像ボケを少なくすることが可能となる。
【００７２】
また、第２キャップ部材１３ｂとレセプタクル２を固定する際に、光軸に対して３軸方向（光軸方向と光軸方向に垂直な２方向）に調整することとしたので、信号光の像を受光素子１８の受光面１８ａに精度良く位置合わせすることが可能となる。
【００７３】
また、台座１１上に受光素子１８とトランスインピーダンスアンプが搭載されているトランスインピーダンスアンプ１９を近接させて配置することとしたので、高周波特性を改善することが可能となる。
【００７４】
また、受光素子用基板１７にはセラミックチップ型の容量を使用することによって、受光素子１８とトランスインピーダンスアンプ１９とを接続するワイアボンド配線７０ａ、７０ｂのインダクタンスに伴なう共振を防止することが可能になる。
【００７５】
また、キャップ部材１３に球レンズ１２を挿入するための光貫通孔１４を形成し、この光貫通孔１４に球レンズ１２を挿入して密閉構造を実現することとしたので、安価に密閉構造を実現でき、また、確実な密閉構造を実現することが可能となる。
【００７６】
なお、上記した実施の形態１では、２次曲面の反射面を有する反射鏡として、放物面鏡を使用することとしたが、反射面が双曲面である双曲面鏡を使用することにしても良い。また、本実施の形態１では、受光素子１８として、ホトダイオードを使用することとしたが、アバランシェホトダイオード等の他の光半導体素子を使用することにしても良い。
【００７７】
実施の形態２．
図１２を参照して、実施の形態２の受光素子モジュールを説明する。実施の形態１の受光素子モジュールでは、受光素子として表面入射型のホトダイオード１８０を使用することとしたが、実施の形態２の受光素子モジュールでは、裏面入射型のホトダイオード１８０を使用して、受光素子１８０とトランスインピーダンスアンプ１９をワイヤボンドで接続するための放物面鏡１６の溝を不要としたものである。図１２は、受光素子１８０とトランスインピーダンスアンプ１９の電気的な接続を説明するための図であり、同図（Ａ）は、放物面鏡１６の周辺の垂直断面図、同図（Ｂ）は正面図、同図（Ｃ）は放物面鏡１６を取り外した場合の平面図を示すものである。図１２において、図１０と同等機能を有する部位には同一符号を付してある。
【００７８】
図１２に示す如く、受光素子用基板１７５に載置される受光素子１８０は、裏面側に受光面を有する裏面入射型のホトダイオードからなり、裏面側に受光面（ホトダイオード部分）１８０ａが形成されている。受光素子用基板１７５の表面には、一対の電極１７５ａ、１７５ｃ（一対のｐ側とｎ側の電極）が形成されている。受光素子用基板１７５の電極１７５ａ、１７５ｃ上に、受光素子１８０の図示しない一対の端子（アノード、カソード）が夫々半田付けで接続される。また、電極１７５ａの上面には、容量３２ｂの裏面電極が半田付けされている。容量３２ｂの表面電極は、受光素子用基板１７５の他の導体パッド１７５ｂに接続される。導体パッド１７５ｂは、スルーホール１７５ｅを介して台座１１の表面に接続される。受光素子用基板１７５の他の導体パッド１７５ｄに、ワイヤボンド７０ａの一端側がボンディングされ、ワイヤボンド７０ａの他端側がトランスインピーダンスアンプ１９のパット１９ａに接続されている。容量３２ｂの表面電極は、受光素子用基板１７５の導体パッド１７５ｄにも接続される。ワイヤボンド７０ｂの一端側は電極１７５ｃに接続され、ワイヤボンド７０ｂの他端側は、トランスインピーダンスアンプ１９のパット１９ｂにボンディングされている。
【００７９】
実施の形態２の受光素子モジュールによれば、受光素子１８０として、裏面入射型のホトダイオードを使用しているので、受光素子１８０とトランスインピーダンスアンプ１９をワイヤボンドで接続するための放物面鏡１６の溝１６ｂ（図１０参照）が不要となるため、放物面鏡１６の溝１６ｂの加工が不要となり、放物面鏡１６の製造コストを低減することが可能となる。
【００８０】
実施の形態３．
図１３を参照して、実施の形態３の受光素子モジュールを説明する。実施の形態１の受光素子モジュールでは、台座１１上でトランスインピーダンスアンプ１９を受光素子１８の後段側に配置しているが、実施の形態３の受光素子モジュールでは、台座１１上でトランスインピーダンスアンプ１９を受光素子１８の前段側に配置して、受光素子モジュール３の横幅方向（水平方向）を省スペース化するものである。図１３は、図１の受光素子モジュール３の垂直断面図を模式的に示したものであり、一部の部位の図示を省略し、また、部位を簡易化して図示している。図１３において、図２と同等機能を有する部位には同一符号を付してある。図１３に示す如く、台座１１には、受光素子１８の前段側にトランスインピーダンスアンプ１９が配置され、受光素子１８の後段側に放物面鏡１６が配置されている。このとき、ストリップ差動信号線３１ａ、３１ｂは受光素子１８と干渉しないように、放物面鏡１６がストリップ差動信号線３１ａ、３１ｂに設けられる。
【００８１】
実施の形態３の受光素子モジュールによれば、台座１１上でトランスインピーダンスアンプ１９を受光素子１８の前段側に配置しているので、実施の形態１の受光素子モジュールに比して、トランスインピーダンスアンプ１９を配置するスペース分だけ受光素子モジュールの横幅方向（水平方向）を省スペース化することが可能となる。また、放物面鏡１６もその同程度横方向の幅を狭くできる。
【００８２】
また、トランスインピーダンスアンプ１９と受光素子１８を接続するワイヤボンド７０ａ、７０ｂを、放物面鏡１６の前方（光ファイバ２０側）に配置すれば良く、放物面鏡１６の下面に、ワイヤボンドを通過させる溝１６ｂを設けなくとも、トランスインピーダンスアンプ１９と受光素子１８を接続することができる。ただし、ワイヤボンド９５ａ、９５ｂは放物面鏡１６を避けるように配置する。
【００８３】
実施の形態４．
図１４を参照して、実施の形態４の受光素子モジュールを説明する。実施の形態１の受光素子モジュールでは、キャップ部材１３に形成されている光貫通孔に球レンズ１２を挿入して密閉構造を形成していたが、実施の形態４の受光素子モジュールでは、キャップ部材１３に形成されている光貫通孔に透明の部材を配置して密閉構造を形成するものである。図１４は、図１の受光素子モジュール３の垂直断面図を模式的に示したものであり、一部の部位の図示を省略し、また、部位を簡易化して図示している。図１４において、図２と同等機能を有する部位には同一符号を付してある。
【００８４】
レセプタクル２とキャップ部材１３との間に、レンズ１２を保持するレンズ保持部材８０が設けられる。レンズ保持部材８０の端面は、キャップ部材１３の光貫通孔８１側の一端面に溶接などで接合される。また、レンズ保持部材８０の外周は接続部材８５の一端側の内周と嵌合し、レンズ保持部材８０に対して接続部材８５が摺動して溶接される。接続部材８５の他端側の端面は、レセプタクル２の孔２２と反対側の端面が溶接される。
【００８５】
図１４に示す如く、キャップ部材１３には、光貫通孔８１が形成されており、光貫通孔８１が形成されたキャップ部材１３の内壁側に低融点ガラス等で固定されたコバールガラス等からなる透明の部材（窓部材）８２で光貫通孔８１が覆われている。この透明の部材８２により密閉構造が達成される。キャップ部材１３には、球レンズ１２を挿入するための光貫通孔が形成されている円筒形状を呈するレンズ保持部材８０が固定されている。この光貫通孔には、球レンズ１２を挿入されて接着剤等で固定される。さらに、レンズ保持部材８０には、レセプタクル２が固定されている。
【００８６】
実施の形態４の受光素子モジュールによれば、光貫通孔８１が形成されたキャップ部材１３の内壁側に、透明の部材８２を固定して光貫通孔８１を覆うことにより密閉構造を実現することとしたので、安価に密閉構造を実現でき、また、確実な密閉構造を実現することが可能となる。
【００８７】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施可能である。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、光ファイバから射出される信号光を集光するレンズと、レンズによって集光された信号光を反射させる２次曲面の反射面を有する反射鏡と、反射鏡によって反射された信号光を受光して電気信号に変換する受光素子とを備えて受光素子モジュールを構成したので、反射面鏡には、レンズで集光された信号光が入力するため、反射鏡の反射面の領域を小さくすることができ、反射鏡を小型化することが可能となり、この結果、反射鏡の素材による熱膨張係数の影響も少なくなり、構造が簡単化される。また、安価で小型化が可能な受光素子モジュールを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１にかかる受光素子モジュールの外観構成を示す図である。
【図２】図１の受光素子モジュールの垂直断面図を模式的に示した図である。
【図３】ガウスビームの広がりを説明するための図である。
【図４】各種記号を説明するための図である（その１）。
【図５】各種記号を説明するための図である（その２）。
【図６】物点−レンズ間隔と横倍率の関係を説明するための図である。
【図７】物点−レンズ間隔とＲ点−像点距離の関係を説明するための図である。
【図８】図１の受光素子モジュールの水平断面図、垂直断面図である。
【図９】ステムとピンと台座の配置関係などを示すための図である。
【図１０】受光素子とトランスインピーダンスアンプの電気的な接続を説明するための図である（その１）。
【図１１】受光素子とトランスインピーダンスアンプの電気的な接続を説明するための図である（その２）。
【図１２】実施の形態２の受光素子モジュールを説明するための図である。
【図１３】実施の形態３の受光素子モジュールを説明するための図である。
【図１４】実施の形態４の受光素子モジュールを説明するための図である。
【符号の説明】
１　キャンパッケージ、２　レセプタクル、３　受光素子モジュール、１０　ステム、１１　台座、１２　集光レンズ（球レンズ）、１３　キャップ部材、１３ａ　第１キャップ部材、１３ｂ　第２キャップ部材、１４　光貫通孔、１５　内部空間、１６　放物面鏡、１６ａ　反射面、１６ｂ　溝、１７　受光素子用基板、１８　受光素子　１９　トランスインピーダンスアンプ、２０　光ファイバ３１　差動線路基板、３１ａ，３１ｂ　ストリップ差動信号線、３２　受光素子用回路素子、３３　トランスインピーダンスアンプ用回路素子、４１ａ，４１ｂ信号ピン、４２ａ，４２ｂ　電圧供給ピン、４３ａ，４３ｂ　グランドピン、５１，５３ａ，５３ｂ　孔、６１，６３ａ，６３ｂ　誘電体、７０ａ，７０ｂ　ワイヤボンド、８１　光貫通孔。
【図１】
2004047831.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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