(57)【要約】【課題】出力光の光量の安定化が図られた光モジュールを提供する。【解決手段】本発明に係る光モジュール１において、光学フィルタ６８は、特定波長の光を選択的に透過／反射するフィルタであり、より具体的にはレーザダイオードの前面２６ａから出射される前面光（出射光）Ｌ３を略透過し、光ファイバ６２を介してモジュール１外部から入力される光Ｌ１を反射するフィルタである。この光学フィルタ６８によって、レーザダイオード２６の出射光Ｌ３の一部Ｌ６は反射されフォトダイオード５６に検出される。そして、検出した光の光量に基づいて、レーザダイオード２６の出射光Ｌ３の光量を調整する。このようにレーザダイオード２６の光出力を調整するため、光ファイバ６２を介してモジュール１外部に出力される光Ｌ５とフォトダイオード５６で検出する光Ｌ６とは遠視野像やスポットサイズ等の光学特性が同じとなる。それにより出力光Ｌ５の安定化が図られる。【選択図】　図６
2004045567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１及び第２の端面を有する半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の前記第１の端面から出射される出射光の光軸に沿って配置されており、該出射光を伝搬させる光伝送路と、
互いに対向する第１及び第２の主面を有し、該第１及び第２の主面が前記光軸に対して所定角度で傾斜するように該光軸上に配置される光学フィルタと、
前記半導体発光素子の前記第１の端面から出射され、前記光学フィルタの前記第１の主面に入射し反射された光を受光する第１の受光素子と、
前記第１の受光素子との間で前記光学フィルタを挟むように配置されており、前記光伝送路内を伝搬し該光学フィルタの前記第２の主面に入射し反射された光を受光する第２の受光素子とを備えたことを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記光学フィルタは、前記半導体発光素子と前記光伝送路との間に配置された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】
前記光学フィルタは、前記光伝送路中に配置された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】
前記半導体発光素子と前記光学フィルタとの間に、前記半導体発光素子の前記第１の端面からの光を前記光伝送路の入力端に集光する第１のレンズをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記第２の受光素子と前記光学フィルタとの間に、前記光伝送路内を伝搬し該光学フィルタの前記第２の主面に入射して反射された光を該第２の受光素子に集光する第２のレンズをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記第１の受光素子と前記光学フィルタとの間に、前記半導体発光素子の前記第１の端面から出射され該光学フィルタの前記第１の主面に入射して反射された光を、前記第１の受光素子に集光する第３のレンズをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項７】
前記半導体発光素子の前記第２の端面の光反射率は、実質的に１００％であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項８】
前記光伝送路は、光ファイバを含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項９】
前記光伝送路は、光導波路を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記光学フィルタと前記半導体発光素子とは、該半導体発光素子の出射光の光軸周りに相対的に回動されて、該光学フィルタの光反射率が調整されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光の入出力をおこなう光モジュールに関し、特にＷＤＭ（波長分割多重）伝送に利用される光モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から一般的に利用されている双方向光モジュールには、図１１に示す構成が採用されている。すなわち、光モジュール９０は、主な構成要素として、レーザダイオード９１と、所定波長の光を選択的に透過／反射する光学フィルタ９２と、モジュール９０内部から外部へ光を出力すると共に、モジュール９０外部から内部へ光を入力する光ファイバ９３と、光ファイバ９３を介して入力された光（入力光）を受光する第１のフォトダイオード９５と、レーザダイオード９１の背面光を受光する第２のフォトダイオード９６とを備えている。
【０００３】
光学フィルタ９２は、レーザダイオード９１の出射光を選択的に透過し、入力光を選択的に反射するフィルタである。そのため、光学フィルタ９２を挟んで光ファイバ９３端面と対向するレーザダイオード９１が出射する出射光は、光学フィルタ９２を透過して光ファイバ９３内に入射され、光ファイバ９３を介してモジュール９０外部に出力される。また、光学フィルタ９２は入力光の光軸に対して４５度だけ傾いており、入力光は第１のフォトダイオード９５の方向に反射して当該第１のフォトダイオード９５で検出される。さらに、光モジュール９０において、レーザダイオード９１と光学フィルタ９２との間及び第１のフォトダイオード９５と光学フィルタ９２との間には、それぞれレンズ９７、レンズ９８が設置されており、光学結合の高効率化が図られている。
【０００４】
このような構成が採用された光モジュール９０においては、第２のフォトダイオード９６でレーザダイオード９１の背面光の光量を検出することで、レーザダイオード９１の前面光の出力調整（オートパワーコントロール）が実現されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、従来の光モジュール９０では、レーザダイオード９１の背面光に基づいて前面光の出力調整をおこなっているが、モジュール９０から実際に出力される前面光である出力光と背面光とは、遠視野像やスポットサイズ等の光学特性が異なる。そして、これらの光学特性の相違は、モジュール９０の連続稼動に伴う発熱や設置環境温度の変化に伴って増大する。したがって、第２のフォトダイオード９６で検出される背面光の光量に基づいて、出力光の光量を調整しようとすると、上記温度変化の増大に伴ってトラッキングエラーが大きくなってしまうことがあるため、光モジュール９０から光ファイバ９３を介して出力される光の光量が不安定になるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、出力光の光量の安定化が図られた光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】
本発明に係る光モジュールは、互いに対向する第１及び第２の端面を有する半導体発光素子と、半導体発光素子の第１の端面から出射される出射光の光軸に沿って配置されており、該出射光を伝搬させる光伝送路と、互いに対向する第１及び第２の主面を有し、該第１及び第２の主面が光軸に対して所定角度で傾斜するように該光軸上に配置される光学フィルタと、半導体発光素子の第１の端面から出射され、光学フィルタの第１の主面に入射し反射された光を受光する第１の受光素子と、第１の受光素子との間で光学フィルタを挟むように配置されており、光伝送路内を伝搬し該光学フィルタの第２の主面に入射し反射された光を受光する第２の受光素子とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
この光モジュールにおいては、光学フィルタは、特定波長の光を選択的に透過／反射するフィルタであり、より具体的には半導体発光素子の第１の端面から第１の主面に入射される光を略透過し、光伝送路を介してモジュール外部から入力され第２の主面に入射される光を反射するフィルタである。このような光学フィルタによって、第１の端面から出射される光の一部は、第１の主面に入射し反射されて第１のフォトダイオードに検出される。このようにして第１のフォトダイオードで検出した光の光量に基づいて、半導体発光素子の第１の端面から出力される光の光量を調整する。このように本発明に係る光モジュールにおいては、半導体発光素子の第１の端面から出射される光、すなわち前面光を検出することで半導体発光素子の光出力を調整するので、光伝送路を介してモジュール外部に出力される光と第１のフォトダイオードで検出する光とは遠視野像やスポットサイズ等の光学特性が同じである。したがって、モジュール内の温度変化があった場合においても、トラッキングエラーを抑制することができ、モジュール外部に出力される光の光量を安定化することができる。また、半導体発光素子の第１の端面から出射されると共に、光学フィルタの第１の主面に入射し反射される光は、第１のフォトダイオードで受光される。そのため、この光がモジュール内で反射を繰り返して迷光することがないため、この迷光に伴うクロストークを抑制することができる。
【０００９】
また、光学フィルタは、半導体発光素子と光伝送路との間に配置されることが好ましい。この場合、光学フィルタの位置決めが容易なため、光学フィルタにおける反射光を第１及び第２のフォトダイオードに確実に照射することができる。
【００１０】
また、光学フィルタは、光伝送路中に配置されることが好ましい。この場合、半導体発光素子の第１の端面から出射された光が、光伝送路の入力端から光伝送路に入射した後の光を、光学フィルタにおける反射光として第１のフォトダイオードが検出するので、光結合効率の変動を考慮した光検出及びオートパワーコントロールを図ることができる。
【００１１】
また、半導体発光素子と光学フィルタとの間に、半導体発光素子の第１の端面からの光を光伝送路の入力端に集光する第１のレンズをさらに備えることが好ましい。この場合、半導体発光素子と光伝送路との間の光結合の高効率化が図られる。
【００１２】
また、第２の受光素子と光学フィルタとの間に、光伝送路内を伝搬し該光学フィルタの第２の主面に入射して反射された光を該第２の受光素子に集光する第２のレンズをさらに備えることが好ましい。この場合、光伝送路と第２のフォトダイオードとの間の光結合の高効率化が図られる。
【００１３】
また、第１の受光素子と光学フィルタとの間に、半導体発光素子の第１の端面から出射され該光学フィルタの第１の主面に入射して反射された光を、第１の受光素子に集光する第３のレンズをさらに備えることが好ましい。この場合、光伝送路と第１のフォトダイオードとの間の光結合の高効率化が図られる。
【００１４】
また、半導体発光素子の第２の端面の光反射率は、実質的に１００％であることが好ましい。すなわち、背面光をモジュールのオートパワーコントロールに利用しないため、第２の端面の光反射率を１００％にすることも可能である。
【００１５】
また、光伝送路は、光ファイバを含んでもよく、また、光導波路を含んでもよい。
【００１６】
また、光学フィルタと半導体発光素子とは、該半導体発光素子の出射光の光軸周りに相対的に回動されて、該光学フィルタの光反射率が調整されていることが好ましい。この場合、第１のフォトダイオードで検出される光の光量を容易に所望の光量にすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明に係る光モジュールの好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、第１の実施形態に係る光モジュールを示す断面図である。この図に示すように、光モジュール１は、送信部２と、ガイド部材４と、位置決め部材６と、保持部材８と、受信部１０Ａと、光検出部１０Ｂと、第１のスリーブ１２と、第２のスリーブ１４と、フェルール部品１６とを備える。
【００１９】
図２は、送信部２付近の拡大図である。この図に示すように、送信部２は、搭載部材２０と、複数のリード端子２２と、キャップといった蓋部材２４を備えている。複数のリード端子２２の各々は、搭載部材２０の一方の面２０ａから他方の面２０ｂに貫通している。面２０ａ上には、レーザダイオード（半導体発光素子）２６が搭載されている。詳述すれば、レーザダイオード２６は、面２０ａに位置するデバイス搭載部２０ｃ上にサブマウントといった部材を介して搭載されている。レーザダイオード２６は互いに対向する前面（第１の端面）２６ａ及び背面（第２の端面）２６ｂを有している。これら前面２６ａ及び背面２６ｂは、レーザダイオード２６の出射光の光軸と一致する紙面の上下方向（図中の矢印Ａ方向）に直交する。そして、レーザダイオード２６は、ボンディングワイヤといった接続部材を介して、面２０ａから突出した内部リード部２２ａに接続されている。
【００２０】
なお、本明細書中においては、レーザダイオード２６の前面２６ａの光反射率は、背面２６ｂの光反射率より小さいものとし、「レーザダイオードの出射光」とは、レーザダイオード２６の前面２６ａから出射される光を指すものとする。また、レーザダイオード２６の出射光の光軸方向は、図１中の矢印Ｚ方向と略一致するものとする。なお、レーザダイオード２６の背面２６ｂの光反射率は実質的に１００％であってもよい。
【００２１】
蓋部材２４は、レーザダイオード２６および内部リード部２２ａを覆うように、搭載部材２０上に配置されている。蓋部材２４は、図１中のＺ軸に沿って伸びる管状部２４ａ、管状部２４ａの一端に位置するフランジ部２４ｂ、管状部２４ａの他端部に位置するレンズ保持部２４ｃ、およびレンズ保持部２４ｃに設けられた孔２４ｄを有する。フランジ部２４ｂは、搭載部材２０の面２０ａに対面するように設けられている。孔２４ｄには、レンズ（第１のレンズ）３０が接着部材３２を介して保持される。
【００２２】
ガイド部材４は、蓋部材２４を収容するように搭載部材２０上に搭載されている。このガイド部材４は、管状部４ａ、固定面４ｂ、管状部４ａの外側の側面４ｄ、および管状部４ａの内側の側面４ｅを備える。管状部４ａは、Ｚ軸に略沿って延在している。固定面４ｂは管状部４ａの一端に設けられており、管状部４ａの他端は開口となっている。固定面４ｂは、搭載部材２０の面２０ａに対面する。側面４ｄは、位置決め部材６の側面と対面するガイド面として機能する。側面４ｅは、送信部２からフェルール部品１６への光が通過する孔を規定している。なお、管状部４ａの一端に、固定面４ｂの位置をより外側に設けるためにフランジ部４ｆを設けてもよい。
【００２３】
位置決め部材６は、管状部６ａ、フランジ部６ｂ、管状部６ａの外側の側面６ｄ、および管状部６ａの内側の側面６ｅを備える。位置決め部材６の管状部６ａは、ガイド部材４の管状部４ａ同様、Ｚ軸方向に略沿って延在している。フランジ部６ｂは管状部６ａの一端に内向きに設けられており、管状部６ａの他端は開口となっている。フランジ部６ｂは、搭載面６ｆおよび通過孔６ｇを備えている。搭載面６ｆは、Ｚ軸に略直交する。通過孔６ｇは、送信部２からフェルール部品１６への光が通過するよう、フランジ部６ｂ中央に位置するように設けられている。側面６ｅは、ガイド部材４の側面４ｄに対面するガイド面として機能する。したがって、ガイド部材４の管状部４ａの内径及び外径の一方は、位置決め部材６の管状部６ａの内径及び外径の他方と関連づけられており、好ましくは、その外径はその内径と実質的に等しい。位置決め部材６の側面６ｅおよびガイド部材４の側面４ｄを用いれば、送信部２とフェルール部品１６との位置をＺ軸（図１参照）に関して調整できる。
【００２４】
図３は、保持部材８、受信部１０Ａ及び光検出部１０Ｂの拡大図である。図１及び図３に示すように、保持部材８は、Ｚ軸に沿って配置された保持部８ａおよび位置決め部８ｂを有する。保持部８ａは、収容孔８ｃと、互いに対向する一対の位置決め孔８ｄとを備えている。保持部８ａは、また、一端部８ｅおよび他端部８ｆを有している。収容孔８ｃは、保持部８ａの一端部８ｅから他端部８ｆまで伸びている。また、収容孔８ｃは、Ｚ軸に沿って伸びておりフェルール部品１６を収容するように設けられている。この収容孔８ｃは、Ｚ軸に沿って伸びる内側面８ｇにより規定される。
【００２５】
一対の位置決め孔８ｄは、Ｚ軸に交差する方向、ここでは図１のＹ軸方向に沿って伸びており、これらは収容孔８ｃに通じている。また、位置決め孔８ｄは、受信部１０Ａ及び光検出部１０Ｂを位置決めできるように、受信部１０Ａ及び光検出部１０Ｂの外形に合わせた形状を有している。これら一対の位置決め孔８ｄは、Ｙ軸方向に沿って伸びる内側面８ｈにより規定されている。位置決め孔８ｄによれば、受信部１０Ａ及び光検出部１０Ｂと保持部材８との位置合わせが可能になる。また、保持部８ａは、一端部８ｅに設けられたスライド面８ｉを有している。スライド面８ｉは、位置決め部材６の搭載面６ｆと対面する。スライド面８ｉおよび搭載面６ｆは、送信部２とフェルール部品１６とを図１中のＸＹ面において位置合わせするために利用される。
【００２６】
位置決め部８ｂは、Ｚ軸に沿って伸びるガイド孔８ｊを有している。また、位置決め部８ｂは、Ｚ軸に沿って伸びる側面８ｋ（本実施の形態ではガイド孔８ｊの内側面）により規定されている。ガイド孔８ｊは、収容孔８ｃの他端部８ｆに通じておりスリーブ１２をガイドする。保持部材８の位置決め部８ｂによれば、スリーブ１２を介してフェルール部品１６の位置を図１中のＺ軸に関して規定できる。
【００２７】
図３を参照すると、保持部材８の収容孔８ｃの内側面８ｇとフェルール部品１６の側面との間にはギャップがある。ギャップを設ければ、フェルール部品１６の光学フィルタ６８を位置決めするために、フェルール部品１６を移動および回転することが容易になる。
【００２８】
引き続いて、図３を参照しつつ受信部１０Ａを説明する。受信部１０Ａは、搭載部材４０と、複数のリード端子４２と、キャップといった蓋部材４４を備えている。複数のリード端子４２の各々は、搭載部材４０の一方の面４０ａから他方の面４０ｂに貫通している。面４０ａ上には、フォトダイオード（第２の受光素子）４６が搭載されている。詳述すれば、フォトダイオード４６は、サブマウントといった部材を介して面４０ａ上に搭載されている。フォトダイオード４６は、受光面を有している。フォトダイオード４６は、ボンディングワイヤといった接続部材を介して、面４０ａから突出した内部リード部４２ａに接続されている。
【００２９】
蓋部材４４は、フォトダイオード４６および内部リード部４２ａを覆うように、搭載部材４０上に配置されている。蓋部材４４は、Ｙ軸に沿って伸びる管状部４４ａ、管状部４４ａの一端に位置するフランジ部４４ｂ、および管状部４４ａの他端に位置する保持部４４ｃを有する。フランジ部４４ｂは、搭載部材４０の面４０ａに対面するように設けられている。レンズ（第２のレンズ）４８は、保持部４４ｃに設けられた孔４４ｄに接着部材４９を介して保持される。また、受信部１０Ａは、ＰＩＮアンプ（増幅回路）といった図示しない半導体集積回路素子を含むことができ、この半導体集積回路素子は、フォトダイオード４６からの光電流を受けるように接続されている。
【００３０】
光検出部１０Ｂは、受信部１０Ａと同様の構成をしている。すなわち、光検出部１０Ｂは、搭載部材５０と、複数のリード端子５２と、キャップといった蓋部材５４を備えている。複数のリード端子５２の各々は、搭載部材５０の一方の面５０ａから他方の面５０ｂに貫通している。面５０ａ上には、フォトダイオード（第１の受光素子）５６が搭載されている。詳述すれば、フォトダイオード５６は、サブマウントといった部材を介して面５０ａ上に搭載されている。フォトダイオード５６は、受光面を有していると共に、ボンディングワイヤといった接続部材を介して、面５０ａから突出した内部リード部５２ａに接続されている。蓋部材５４は、フォトダイオード５６および内部リード部５２ａを覆うように、搭載部材５０上に配置されている。蓋部材５４は、Ｙ軸に沿って伸びる管状部５４ａ、管状部５４ａの一端に位置するフランジ部５４ｂ、および管状部５４ａの他端に位置する保持部５４ｃを有する。フランジ部５４ｂは、搭載部材５０の面５０ａに対面するように設けられている。レンズ（第３のレンズ）５８は、保持部５４ｃに設けられた孔５４ｄに接着部材５９を介して保持される。また、光検出部１０Ｂは、ＰＩＮアンプ（増幅回路）といった図示しない半導体集積回路素子を含むことができ、この半導体集積回路素子は、フォトダイオード５６からの光電流を受けるように接続されている。
【００３１】
続いて、図１を参照しつつスリーブ１２、１４を説明する。第１のスリーブ１２は、一端部１２ａおよび他端部１２ｂを有している。また、第１のスリーブ１２は、Ｚ軸に沿って一端部１２ａと他端部１２ｂとの間に配置されたガイド部１２ｃおよび管状部１２ｄを有している。
【００３２】
ガイド部１２ｃは、Ｚ軸に沿って一端部１２ａから伸びるガイド面１２ｅ（本実施の形態では外側面）を有している。ガイド部１２ｃと管状部１２ｄとの境界には、突起１２ｆが設けられている。突起１２ｆは、スリーブ１２の外側面に環状に設けられている。突起１２ｆは、位置決め部８ｂの一端に対するストッパとして機能する。ガイド部１２ｃは、送信部２からの光および受信部１０Ａへの光が伝搬する通過孔１２ｇを有しており、通過孔１２ｇは内側面１２ｈにより規定される。
【００３３】
管状部１２ｄは、Ｚ軸に沿って他端部１２ｂから伸びる内側面１２ｉを有している。内側面１２ｉは、送信部２からの光および受信部１０Ａへの光が伝搬する通過孔１２ｊを規定している。管状部１２ｄは、また、内側面１２ｉからへこんだ凹部１２ｋを有している。凹部１２ｋは、Ｚ軸を中心として周方向に設けられており、割スリーブといった第２のスリーブ１４を収容できるように設けられている。第２のスリーブ１４は、フェルール部品１６が通過できるように一端部１４ａ及び他端部１４ｂを有する。また、第２のスリーブ１４は、側壁１４ｃを有しており、側壁１４ｃは、フェルール部品１６の側面を覆うようにＺ軸に沿って伸びている。
【００３４】
図４（ａ）は、フェルール部品１６を示す斜視図である。図１及び図４（ａ）を参照しながら、フェルール部品１６を説明する。フェルール部品１６は、フェルール６０、光ファイバ（光伝送路）６２及び６４と、溝６６と、光学フィルタ６８とを有する。フェルール６０は、Ｚ軸に交差する第１及び第２の端面６０ａ及び６０ｂと、第１の端面６０ａと第２の端面６０ｂとの間に伸びる孔６０ｃを有する。この孔６０ｃは、溝６６により第１及び第２の部分に分断されている。溝６６は、光学フィルタ６８の向きを規定するように設けられた一対の側面６６ａ、６６ｂを有する。
【００３５】
孔６０ｃの第１の部分には、光ファイバ６２が収容されている。光ファイバ６２は、フェルール６０の第１の端面６０ａに現れる一端６２ａと、溝６６の一側面６６ｂに現れる他端６２ｂとを有している。孔６０ｃの第２の部分には、光ファイバ６４が収容されている。光ファイバ６４は、フェルール６０の第２の端面６０ｂに現れる一端（入力端）６４ａと、溝６６の他側面６６ａに現れる他端６４ｂとを有している。光学フィルタ６８は、一対の面６８ａ（第２の主面）及び６８ｂ（第１の主面）を有しており、溝６６に配置されている。光学フィルタ６８の一方の面６８ａには、光ファイバ６２の他端部６２ｂが対面している。光学フィルタ６８の他方の面６８ｂには、光ファイバ６４の他端部６４ｂが対面している。以下、説明の便宜上、光学フィルタ６８の面のうち、光ファイバ６２側の面を反射面６８ａと称し、光ファイバ６４側の面を透過面６８ｂと称する。
【００３６】
図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、上記フェルール部品１６とは異なる態様のフェルール部品を示す斜視図である。図４（ｂ）を参照すると、フェルール部品１７が示されている。フェルール部品１７は、溝６７がフェルール６０を横切る領域に切り欠き６０ｄを備える。切り欠き６０ｄにより、フェルール６０の側面には面６０ｅが形成されている。面６０ｅは、光ファイバ挿入孔６０ｃが伸びる方向に伸びる一対の辺を有しており、溝６７は、一対の辺の一辺から他辺まで伸びる。溝６７の側面６７ａ及び６７ｂは、製造上のばらつきの範囲で、面６０ｅと略直交している。切り欠き６０ｄを設けることにより、溝６７の深さを浅くできる。
【００３７】
図４（ｃ）を参照すると、フェルール部品１８が示されている。フェルール部品１８は、別の切り欠き部６０ｆを更に備える。別の切り欠き部６０ｆを設けると、面６０ｇが形成される。光ファイバ挿入孔６０ｃは、面６０ｇに沿って伸びる。別の切り欠き部６０ｆは、フェルール６０に支持されている光学フィルタ６８により反射された光が出射するフェルール側面に設けられている。別の切り欠き部６０ｆを設けると、光学フィルタ６８と受信部との距離を短縮できる。この実施の形態では、面６０ｅは面６０ｇと略直交するようになっている。
【００３８】
フェルール６０は、受信波長の光が透過可能な材料で形成されており、この材料としては光学ガラスが例示される。これらのフェルール部品１６，１７，１８の形態（例えば、形状）は好適な実施例であり、本発明の適用は、これらの実施例に限定的に解されるべきではない。また、ガイド面として機能するガイド部材４の側面４ｄと位置決め部材６の側面６ｅを摺動させることにより、送信部２及びガイド部材４を光学フィルタ６８に対して、レーザダイオード２６の出射光の光軸周りに所定角度だけ回動すると、その角度に応じて光学フィルタ６８の反射率が変化する。そのため、適宜送信部２を回動させることにより、フォトダイオード５６で検出する光の光量を容易に調整することができる。
【００３９】
図５（ａ）は、フェルール６０に含まれる光ファイバ挿入孔６０ｃと溝６６（または溝６７、溝６９）とを示す模式図である。光ファイバ挿入孔６０ｃは、ベクトルＶ１が示す方向に伸びる。溝６６は、ベクトルＶ２が示す方向にフェルール６０を横切って伸びる。ベクトルＶ３は、ベクトルＶ１とベクトルＶ２との外積により生成される。故に、ベクトルＶ３（＝Ｖ１×Ｖ２）はベクトルＶ１と直交しており、ベクトルＶ２はベクトルＶ３と直交している。溝６６は、ベクトルＶ３とベクトルＶ２とにより規定される平面に沿って伸びている。
【００４０】
図５（ｂ）は、フェルール部品１６に含まれる光ファイバ挿入孔６０ｃと溝６６とを示す平面図である。基準面Ｒ１は光ファイバ挿入孔６０ｃに直交している。基準面Ｒ２は、ベクトルＶ３に沿って伸びる軸の周りに角度γだけ基準面Ｒ１を回転することにより生成される。溝６６は、基準面Ｒ２に沿ってフェルール６０を横切って伸びている。
【００４１】
図５（ｃ）は、フェルール部品１７を示す側面図である。フェルール部品１７では、光学フィルタ６８により反射された光は、矢印Ｆの方向に角度δの範囲の領域に主に出射される。切り欠き６０ｄの深さｄは、面６０ｅが出射光が通過する領域に交差しないように決定されることが好ましい。
【００４２】
以上のような構成が採用された光モジュール１における光の伝搬について、図６を参照しつつ説明する。
【００４３】
図６は、本実施形態の光モジュール１の光学的な配置を示す模式図である。この光モジュール１は、送信部２と、受信部１０Ａと、光検出部１０Ｂと、フェルール部品１６とを備える。この光モジュール１は、１．５５マイクロメートル波長帯の光（波長λ１）を受けると共に、１．３マイクロメートル波長帯の光（波長λ２）を出射する。送信部２は、フェルール部品１６の一端に現れる光ファイバ６４の端部６４ａと光学的に結合されている。受信部１０Ａは、光学フィルタ６８の反射面６８ａにフェルール６０を介して光学的に結合されている。また、光検出部１０Ｂは、光学フィルタ６８の透過面６８ｂにフェルール６０を介して光学的に結合されている。
【００４４】
光モジュール１は、光ファイバ６２の一端６２ａから波長λ１の光（入力光）Ｌ１を受ける。そして、入力光Ｌ１は、光学フィルタ６８の反射面６８ａに入射し反射される。この反射された光Ｌ２は、受信部１０Ａの光学レンズ４８を介してフォトダイオード４６の受光領域４６ａにおいて光電流Ｉ１に変換される。
【００４５】
レーザダイオード２６は、その前面２６ａから波長λ２の光（出射光）Ｌ３を出射する。そして、光Ｌ３はレンズ３０及び光ファイバ６４の一端６４ａを介して光ファイバ６４に入射する。光ファイバ６４に入射した光Ｌ４は、光ファイバ６４の他端６４ｂ、光学フィルタ６８の透過面６８ｂ及び反射面６８ａを透過して、光ファイバ６２の一端６２ｂから該光ファイバ６２に入射する。光ファイバ６２に入射された光（出力光）Ｌ５は、光ファイバ６２の他端６２ａからモジュール１外部に出力される。ここで、光Ｌ４のごく一部（０．１％程度）は、光学フィルタ６８の透過面６８ｂに入射されて反射される。この反射された光Ｌ６は、光検出部１０Ｂの光学レンズ５８を介してフォトダイオード５６の受光領域５６ａにおいて光電流Ｉ２に変換される。
【００４６】
フォトダイオード５６において光電変換により生成された光電流Ｉ２は、図示しない制御部によって測定される。そして、この制御部が、測定した光電流Ｉ２に応じてレーザダイオード２６の出力を調整することで、光モジュール１のオートパワーコントロールが図られる。レーザダイオード２６の出力調整とは、具体的には、例えば、フォトダイオード５６において光電変換により生成された光電流Ｉ２の電流値が規定値より大きい場合には、レーザダイオード２６の出力を低減し、逆に光電流Ｉ２の電流値が規定値より小さい場合には、レーザダイオード２６の出力を増加することである。
【００４７】
以上詳細に説明したように、光モジュール１においては、レーザダイオード２６からＺ軸方向（図１参照）に出射される出射光（前面光）Ｌ３を、フォトダイオード５６で検出するため、フォトダイオード５６で検出される光Ｌ６とモジュール１外部に出力される出力光Ｌ５との光学特性（例えば、遠視野像など）の相違はほとんどない。このように、光Ｌ６と出力光Ｌ５との光学特性が近似しているため、フォトダイオード５６において出力光Ｌ５に比例したパワーの光が検出される。そのため、図１１に示した従来の光モジュール９０のような、レーザダイオード９１の背面光を検出してオートパワーコントロールをおこなう光モジュールに比べて、光モジュール１はトラッキングエラーを抑制することができ、モジュール１外部に出力される光Ｌ５の光量を安定化することができる。また、レーザダイオード２６の前面２６ａから出射されると共に、光学フィルタ６８の透過面６８ｂに入射し反射される光Ｌ６は、フォトダイオード５６で受光されるため、この光Ｌ６がモジュール１内で反射を繰り返して迷光することがないため、この迷光に伴うクロストークを抑制することができる。
【００４８】
ここで、フォトダイオード５６で検出される光Ｌ６は、光ファイバ６４の端面６４ａにおける光結合がおこなわれた後の光である。したがって、フェルール部品１６とレーザダイオード２６との軸ズレに伴い、出力光Ｌ５の光量が減少した場合であっても、その光量の減少をフォトダイオード５６で検出することができる。それにより、光モジュール１においては、従来の光モジュール９０に比べて、より正確なオートパワーコントロールをおこなうことができる。
【００４９】
次に、本発明の第２の実施形態に係る光モジュールについて、図７を参照しつつ説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態に係るフェルール部品１６における光ファイバ挿入孔６０ｃの第２の部分に、光ファイバ６４が収容されていない点でのみ第１の実施形態と異なる。すなわち、フェルール部品１６において、光ファイバ６２は光ファイバ挿入孔６０ｃの第１の部分にのみ収容されており、光ファイバ６２は、フェルール６０の第１の端面６０ａに現れる一端６２ａと、溝６６の一側面６６ｂに現れる他端６２ｂとを有している。
【００５０】
この場合、レーザダイオード２６の前面２６ａから出射された出射光Ｌ３は、レンズ３０を介して光ファイバ挿入孔６０ｃに入射される。そして、入射された光Ｌ３は、光ファイバ挿入孔６０ｃ内を通って、光学フィルタ６８の透過面６８ｂ及び反射面６８ａ並びに光ファイバ６２の一端６２ｂを透過して光（出力光）Ｌ７となる。出力光Ｌ７は、光ファイバ６２の他端６２ａから出射する。また、光Ｌ３のごく一部（０．１％程度）は、光学フィルタ６８の透過面６８ｂに入射し反射されて光Ｌ８になる。この光Ｌ８は、光検出部１０Ｂの光学レンズ５８を介してフォトダイオード５６の受光領域５６ａにおいて光電流Ｉ２に変換される。
【００５１】
このような場合であっても、レーザダイオード２６の出力光Ｌ３と光学フィルタ６８の透過面６８ｂに入射し反射された光Ｌ８とは、いずれもレーザダイオード２６の前面２６ａから出力された光、すなわち前面光であるため、これらの光Ｌ３、Ｌ８間で光学特性の相違はほとんどない。したがって、第１の実施形態同様、従来の光モジュール９０（図１１参照）に比べて、光モジュール１はトラッキングエラーを抑制することができ、モジュール１外部に出力される光Ｌ７の光量を安定化することができる。また、レーザダイオード２６の前面２６ａから出射されると共に、光学フィルタ６８の透過面６８ｂに入射し反射される光Ｌ８はフォトダイオード５６で受光されるため、この光Ｌ８がモジュール１内で反射を繰り返して迷光することがないため、この迷光に伴うクロストークを抑制することができる。
【００５２】
次に、本発明の第３の実施形態に係る光モジュールについて、図８を参照しつつ説明する。第３の実施形態は、第２の実施形態における送信部２、受信部１０Ａ及び光検出部１０Ｂにレンズ３０，４８，５８が配されない点でのみ第２の実施形態と異なる。すなわち、レーザダイオード２６から出射された光Ｌ３は、そのまま光ファイバ挿入孔６０ｃに入射される。また、光学フィルタ６８の反射面６８ａに入射し反射される光Ｌ１は、反射光Ｌ２としてそのままフォトダイオード４６の受光領域４６ａにおいて光電流Ｉ１に変換され、光学フィルタ６８の透過面６８ｂに入射し反射される光Ｌ３は、反射光Ｌ８としてそのままフォトダイオード５６の受光領域５６ａにおいて光電流Ｉ２に変換される。
【００５３】
この場合、レーザダイオード２６の前面２６ａから出射された出射光Ｌ３は、光ファイバ挿入孔６０ｃに入射される。そして、入射された光Ｌ３は、光ファイバ挿入孔６０ｃ内を通って、光ファイバ６４の他端６４ｂ、光学フィルタ６８の反射面６８ａ及び透過面６８ｂ並びに光ファイバ６２の一端６２ｂを透過して光（出力光）Ｌ７となる。出力光Ｌ７は、光ファイバ６２の他端６２ａから出射する。また、光Ｌ３のごく一部（０．１％程度）は、光学フィルタ６８の透過面６８ｂに入射し反射されて光Ｌ８になる。この光Ｌ８は、フォトダイオード５６の受光領域５６ａに入射し、光電流Ｉ２に変換される。
【００５４】
このような場合であっても、レーザダイオード２６の出力光Ｌ３と光学フィルタ６８の透過面６８ｂに入射し反射された光Ｌ８とは、いずれもレーザダイオード２６の前面２６ａから出力された光であるため、これらの光Ｌ３、Ｌ８間で光学特性の相違はほとんどない。したがって、上述した第１及び第２の実施形態同様、従来の光モジュール９０（図１１参照）に比べて、光モジュール１はトラッキングエラーを抑制することができ、モジュール１外部に出力される光Ｌ７の光量を安定化することができる。また、レーザダイオード２６の前面２６ａから出射されると共に、光学フィルタ６８の透過面６８ｂに入射し反射される光Ｌ８は、フォトダイオード５６で受光されるため、この光Ｌ８がモジュール１内で反射を繰り返して迷光することがないため、この迷光に伴うクロストークを抑制することができる。
【００５５】
図９は、第１の実施形態に係る光モジュール１と、光学フィルタ６８の支持方法のみ異なる光モジュール７１を示した模式図である。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付しており、重複する説明は省略する。
【００５６】
光モジュール７１において、光学フィルタ６８は、所定位置に切り込みが設けられたシリコンベンチ７２に差し込み固定されている。また、光ファイバ６２，６４は、シリコンベンチ７２に形成された、Ｚ軸方向に延在するＶ溝によって位置決めされている。このような構成が採用された光モジュール７１においても、上述した光モジュール１同様、レーザダイオード２６の出力光Ｌ３と光学フィルタ６８の透過面６８ｂに入射し反射された光Ｌ６とは、いずれもレーザダイオード２６の前面２６ａから出力された光であるため、これらの光Ｌ３、Ｌ６間で光学特性の相違はほとんどない。したがって、第１及び第２の実施形態同様、従来の光モジュール９０（図１１参照）に比べて、光モジュール７１はトラッキングエラーを抑制することができ、モジュール７１外部に出力される光Ｌ５の光量を安定化することができる。また、レーザダイオード２６の前面２６ａから出射されると共に、光学フィルタ６８の透過面６８ｂに入射し反射される光Ｌ６はフォトダイオード５６で受光されるため、この光Ｌ６がモジュール７１内で反射を繰り返して迷光することがないため、この迷光に伴うクロストークを抑制することができる。
【００５７】
なお、光モジュール７１においては、光学フィルタ６８とフォトダイオード５６との間にはレンズが配されておらず、このように光モジュール１の３つのレンズ３０，４８，５８は適宜取り外してもよい。
【００５８】
次に、本発明に係る光モジュールの第４の実施形態について説明する。図１０に示すように、光モジュール８１は表面実装型のモジュールである。以下に具体的な構成を示す。
【００５９】
基板８２の上面８２ａには、直線状に切り欠いたＶ溝８３が形成されている。このＶ溝８３内には光ファイバ６２，６４が挿入固定されている。Ｖ溝８３の途中には、Ｖ溝８３を横断するように斜め溝８４が形成されている。そして、この斜め溝８４には光学フィルタ６８が差し込み固定されている。そのため、光ファイバ６２，６４は、光学フィルタ６８によって光ファイバ６２と光ファイバ６４とに分断されている。
【００６０】
一方、Ｖ溝８３が延在する方向でＶ溝８３と隣接する基板８２上の領域には、段部８５が切り欠き形成されている。この段部８５にはレーザダイオード２６が搭載されている。なお、レーザダイオード２６は、その出射光Ｌ１０がＶ溝８３に挿入固定された光ファイバ６４に入射するように配置される。そして、光ファイバ６４に入射された光Ｌ１１が光学フィルタ６８において反射する方向の基板８２部分には、基板厚さ方向（図中のＶ軸方向）に光通過孔８６が空けられている。そして、基板裏面８２ｂには、この光通過孔８６を塞ぐようにフォトダイオード８７が取り付けられている。このフォトダイオード８７は、光学フィルタ６８の透過面６８ｂに入射し反射された反射光Ｌ１２を受光し、光電流Ｉ２に変換する。なお、光通過孔８６は光透過性部材を充填してもよい。
【００６１】
また、光ファイバ６２の上方には、Ｖ溝８３を跨ぐようにしてフォトダイオード８８が取り付けられている。なお、このフォトダイオード８８の取り付け位置は、光ファイバ６２を介してモジュール８１内に入力される光（入力光）Ｌ１３の光学フィルタ６８における反射光Ｌ１４を受光する位置となっている。このフォトダイオード８８は、光学フィルタ６８の反射面６８ａに入射し反射された入力光Ｌ１３、すなわち反射光Ｌ１４を受光して光電流Ｉ１に変換する。なお、レーザダイオード２６の前面から出射され、光学フィルタ６８を透過する光Ｌ１５は、光ファイバ６２を介してモジュール８１外部に出力される。
【００６２】
以上のような構成を有する光モジュール８１の作用について説明する。
【００６３】
モジュール８１外部から光ファイバ６２を介して入力された光Ｌ１３は、光学フィルタ６８の反射面６８ａに入射し反射される。そして、その反射光Ｌ１４は、Ｖ溝８３上のフォトダイオード８８で受光され、光電流Ｉ１に変換される。また、レーザダイオード２６から出力された光Ｌ１０は、光ファイバ６４を介して光学フィルタの透過面６８ｂに入射し反射される。そして、その反射光Ｌ１２は、光通過孔８６を介してフォトダイオード８７で受光され、光電流Ｉ２に変換される。フォトダイオード８７で変換されたこの電流値Ｉ２に応じて、光モジュール１同様、レーザダイオード２６の出力を調整する。
【００６４】
このような構成が採用された光モジュール８１においても、上述した光モジュール１及び光モジュール７１同様、レーザダイオード２６の出射光Ｌ１０と光学フィルタ６８の透過面６８ｂに入射し反射された光Ｌ１２とは、いずれもレーザダイオード２６の前面２６ａから出力された光（前面光）であるため、これらの光Ｌ１０、Ｌ１２間で光学特性の相違はほとんどない。したがって、第１、第２及び第３の実施形態同様、従来の光モジュール９０（図１１参照）に比べて、光モジュール８１はトラッキングエラーを抑制することができ、モジュール８１外部に出力される光Ｌ１５の光量を安定化することができる。また、レーザダイオード２６の前面２６ａから出射されると共に、光学フィルタ６８の透過面６８ｂに入射し反射される光Ｌ１２はフォトダイオード８７で受光されるため、この光Ｌ１２がモジュール８１内で反射を繰り返して迷光することがないため、この迷光に伴うクロストークを抑制することができる。
【００６５】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、光伝送路は光ファイバに限定されず、例えば、光導波路であってもよい。
【００６６】
【発明の効果】
本発明によれば、出力光の光量の安定化が図られた光モジュールが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る光モジュールを示す断面図である。
【図２】図１の送信部付近の拡大図である。
【図３】図１の受信部及び光検出部付近の拡大図である。
【図４】図４（ａ）は、フェルール部品を示す斜視図である。図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、図４（ａ）とは異なる態様のフェルール部品を示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、フェルールに形成された溝と光ファイバ挿入孔との位置関係を示す図面である。図５（ｃ）は、フェルール部品を示す側面図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る光モジュールの光学的な配置を示す模式図である。
【図７】図７は、第２の実施形態に係る光モジュールの光学的な配置を示す模式図である。
【図８】図８は、第３の実施形態に係る光モジュールの光学的な配置を示す模式図である。
【図９】図９は、光学フィルタの支持方法の異なる態様を説明するための光モジュールの模式図である。
【図１０】図１０は、第４実施形態に係る光モジュールを示した模式図である。
【図１１】図１１は、従来技術に係る光モジュールを示した模式図である。
【符号の説明】
１…光モジュール、２…送信部、１０Ａ…受信部、１０Ｂ…光検出部、１６…フェルール部品、２６…レーザダイオード、２６ａ，２６ｂ…端面、３０，４８，５８…レンズ、４６，５６…フォトダイオード、６２，６４…光ファイバ、６８…光学フィルタ。
【図１】
2004045567.tif 000003
【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】
2004045567.tif 000011
【図１０】
2004045567.tif 000012
【図１１】
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