(57)【要約】【課題】  小型化可能な構成を有する光モジュール及びその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明の光モジュール１Ａは、所定の軸Ａの方向に光の入出力を行い、所定の軸Ａに交差する主面１３ａと、マウント部１５とを有するステム１３を備え、マウント部１５は、第１の搭載面Ｓ１と、第２の搭載面Ｓ２と、貫通孔Ｐ１とを有しており、マウント部１５に取り付けられた光学フィルタ９を備え、第１の搭載面Ｓ１上に設けられ第１波長の光を出射する半導体発光素子３を備え、半導体発光素子３は、光学フィルタ９に結合されており、第２の搭載面上Ｓ２に貫通孔Ｐ１に位置合わせされ第２波長の光に感応する半導体受光素子５を備え、半導体受光素子５は、光学フィルタ９に貫通孔Ｐ１を介して光学的に結合されており、光学フィルタ９からの第２波長の光を受ける。【選択図】  図１
2004295097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軸の方向に光の入出力を行う光モジュールであって、
前記所定の軸に交差する主面と該主面に設けられたマウント部とを有するステムを備え、前記マウント部は、前記主面に交差する軸の方向に伸びる第１の基準面に沿って伸びる第１の搭載面と、前記主面に交差する軸の方向に伸びる第２の基準面に沿って伸びる第２の搭載面と、前記第２の搭載面から前記所定の軸に交差する方向に伸びる側面により規定される経路とを有しており、
前記マウント部に取り付けられた光学フィルタを備え、前記光学フィルタは第１の面及び第２の面を有しており、
前記第１の搭載面上に設けられ第１波長の光を出射する半導体発光素子を備え、前記半導体発光素子は、前記光学フィルタの前記第１の面に光学的に結合されており、
前記第２の搭載面上において前記経路に位置合わせされ第２波長の光に感応する半導体受光素子を備え、前記半導体受光素子は、前記光学フィルタの前記第２の面に前記経路を介して光学的に結合されており、前記光学フィルタからの第２波長の光を受ける、光モジュール。
【請求項２】
前記経路の前記側面は、前記第２の搭載面から伸び前記マウント部を貫通する貫通孔の内側面であ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】
前記経路の前記側面は、前記第２の搭載面から伸びる溝の側面であ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】
前記半導体受光素子は、裏面入射型のフォトダイオードを含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記光学フィルタの前記第２の面と前記半導体受光素子の入射面との間に設置され、前記第１波長の光を遮る別の光学フィルタを更に備えたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記半導体受光素子は、前記第１波長の光を遮るフィルタ部を有することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の光モジュール。
【請求項７】
前記半導体発光素子から出射されるモニタ光を受ける第２半導体受光素子を更に備えており、前記半導体発光素子は前記光学フィルタと前記第２の半導体受光素子との間に位置することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の光モジュール。
【請求項８】
前記第２の搭載面上に搭載され前記半導体受光素子からの電気信号を増幅する増幅器を更に備えたことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の光モジュール。
【請求項９】
前記半導体受光素子及び前記増幅器を搭載しており、前記第２の搭載面上において前記経路に位置合わせされた光通過部を有する絶縁性基板をさらに備え、
前記絶縁性基板は、前記第２の搭載面上に搭載されていることを特徴とする請求項８に記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記光学フィルタに光学的に結合されたレンズを保持するレンズ保持部材を更に備え、
前記レンズ保持部材は、前記マウント部を覆うように前記ステム上に搭載されていることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の光モジュール。
【請求項１１】
前記レンズに光学的に結合された光ファイバと、前記光ファイバを保持するフェルールと、前記フェルールを保持する第１スリーブと、前記第１スリーブを保持する第２スリーブと、を更に備えたことを特徴とする請求項１０に記載の光モジュール。
【請求項１２】
光モジュールを製造する方法であって、
絶縁性基板上に半導体受光素子及び増幅器を搭載して受信部ユニットを形成するステップと、
前記受信部ユニットを検品するステップと、
ステムのマウント部の第１搭載面上に半導体発光素子を、また前記ステム上に第２半導体受光素子を搭載して、送信部ユニットを形成するステップと、
前記送信部ユニットを検品するステップと、
前記受信部ユニットを前記ステムの前記マウント部の第２搭載面に搭載するステップと、
前記半導体発光素子及び前記半導体受光素子に光学的に結合するように前記マウント上に前記光学フィルタを載置するステップと、
を備えたことを特徴とする光モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュール及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は図１７に示す光モジュール１０１を開示する。光モジュール１０１は、筐体１０２ｂを有する送信モジュール１０２、別の筐体１０３ｂを有する受信モジュール１０３、及び波長多重フィルタ１０４を備えている。送信モジュール１０２は筐体１０２ｂ内に発光素子１０２ａを有する。受信モジュール１０３は筐体１０３ｂ内に受光素子１０３ａを有する。発光素子１０２ａは送信光を発生し、その送信光は、波長多重フィルタ１０４を透過した後に、光ファイバ１０５へ提供されるようになっている。一方、受光素子１０３ａは、光ファイバ１０５から入射する受信光を受けており、受信光は波長多重フィルタ１０４で反射された後に受光素子１０３ａに入射するようになっている。光モジュール１０１では、送信モジュール１０２、受信モジュール１０３及び波長多重フィルタ１０４を筐体１０６に組み立てることにより得られる。光モジュール１０１は送信及び受信ができるようになっている。
【特許文献１】特開平１０−９３１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、光モジュール１０１は送信モジュール１０２のための筐体１０２ｂ、受信モジュール１０３のための筐体１０３ｂ、波長多重フィルタ１０４、モジュール１０２及び１０３を組み立てるための筐体１０６を有している。このように光モジュール１０１は多くの筐体を必要としているので、その小型化は容易ではない。
【０００４】
そこで、本発明は上記問題点を解決し、小型化可能な構成を有する光モジュール及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明の光モジュールは、所定の軸の方向に光の入出力を行う光モジュールであって、（ａ）所定の軸に交差する主面と該主面に設けられたマウント部とを有するステムを備え、マウント部は、主面に交差する軸の方向に伸びる第１の基準面に沿って伸びる第１の搭載面と、主面に交差する軸の方向に伸びる第２の基準面に沿って伸びる第２の搭載面と、第２の搭載面から所定の軸に交差する方向に伸びる側面により規定される経路とを有しており、（ｂ）マウント部に取り付けられた光学フィルタを備え、光学フィルタは第１の面及び第２の面を有しており、（ｃ）第１の搭載面上に設けられ第１波長の光を出射する半導体発光素子を備え、半導体発光素子は、光学フィルタの第１の面に光学的に結合されており、（ｄ）第２の搭載面上に経路に位置合わせされ第２波長の光に感応する半導体受光素子を備え、半導体受光素子は、光学フィルタの第２の面に経路を介して光学的に結合されており、光学フィルタからの第２波長の光を受ける。
【０００６】
上記光モジュールによれば、半導体発光素子と光学フィルタと半導体受光素子とをマウント部に搭載できるので、小型化が容易となる。
【０００７】
また、本発明の光モジュールは、経路の側面が、第２の搭載面から伸びマウント部を貫通する貫通孔の内側面であることを特徴としてもよい。
【０００８】
また、本発明の光モジュールは、経路の側面が、第２の搭載面から伸びる溝の側面であることを特徴としてもよい。
【０００９】
また、本発明の光モジュールは、半導体受光素子が、裏面入射型のフォトダイオードを含むことを特徴としてもよい。
【００１０】
上記光モジュールによれば、裏面入射型のフォトダイオードは、その入射面側をマウント部の搭載面に向けて搭載されることができ、フォトダイオードへのワイヤの装着が容易となる。
【００１１】
また、本発明の光モジュールは、光学フィルタの第２の面と半導体受光素子の入射面との間に設置された第１波長の光を遮る別の光学フィルタを更に備えたことを特徴としてもよい。
【００１２】
上記光モジュールによれば、別の光学フィルタは、半導体受光素子に向かう第１波長の光を遮るので、半導体発光素子からの光が半導体受光素子に入射することを防止することができる。
【００１３】
また、本発明の光モジュールは、半導体受光素子が、第１波長の光を遮るフィルタ部を有することを特徴としてもよい。
【００１４】
上記光モジュールによれば、フィルタ部は、半導体受光素子に入射した第１波長の光を遮るので、半導体発光素子からの光が半導体受光素子で検出されることを防止することができる。
【００１５】
また、本発明の光モジュールは、半導体発光素子から出射されるモニタ光を受ける第２半導体受光素子を更に備えており、半導体発光素子は光学フィルタと第２の半導体受光素子との間に位置することを特徴としてもよい。
【００１６】
この配置により、半導体発光素子の平均発光パワーを第２半導体受光素子によって検出し、安定に制御することができる。
【００１７】
また、本発明の光モジュールは、第２の搭載面上に搭載され、半導体受光素子からの電気信号を増幅する増幅器を更に備えたことを特徴としてもよい。
【００１８】
上記光モジュールによれば、増幅器が半導体受光素子と同じ第２の搭載面に搭載されるため、両者を互いに近づけて設置することができ、増幅器と半導体受光素子との結線を短くすることができる。
【００１９】
また、本発明の光モジュールは、半導体受光素子及び増幅器を搭載しており、第２の搭載面上において経路に位置合わせされた光通過部を有する絶縁性基板をさらに備え、絶縁性基板は、第２の搭載面に搭載されていることを特徴としてもよい。
【００２０】
上記光モジュールは、半導体受光素子及び増幅器を絶縁性基板に設置した後、絶縁性基板をマウント部に搭載することができるので組み立てが容易な構成を有する。また、半導体受光素子及び増幅器が絶縁性基板を介してマウント部に搭載されているため、絶縁性基板が半導体受光素子をマウント部から電気的に分離するのに役立つ。
【００２１】
また、本発明の光モジュールは、光学フィルタと光学的に結合されたレンズを保持するレンズ保持部材を更に備え、レンズ保持部材は、マウント部を覆うようにステム上に搭載されていることを特徴としてもよい。これにより、簡便に光学系を構成することができる。
【００２２】
また、本発明の光モジュールは、レンズに光学的に結合された光ファイバと、光ファイバを保持するフェルールと、フェルールを保持する第１スリーブと、第１スリーブを保持する第２スリーブと、を更に備えたことを特徴としてもよい。これにより、外部との光結合を簡便にすることができる。
【００２３】
また、本発明の製造方法は、光モジュールを製造する方法であって、（ａ）絶縁性基板上に半導体受光素子及び増幅器を搭載して受信部ユニットを形成するステップと、（ｂ）受信部ユニットを検品するステップと、（ｃ）ステムのマウント部の第１搭載面上に半導体発光素子、また前記ステム上に第２半導体受光素子を搭載して、送信部ユニットを形成するステップと、（ｄ）送信部ユニットを検品するステップと、（ｅ）受信部ユニットをステムのマウント部の第２搭載面に搭載するステップと、（ｆ）半導体発光素子及び半導体受光素子に光学的に結合するようにマウント上に光学フィルタを載置するステップと、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
上記製造方法によれば、受信部ユニットと送信部ユニットを別々に形成した後に、これらユニットを個々に製造し、検品することとしている。それぞれのユニットの良品のみを用いて光モジュールを組み立てることができるので、光モジュールの歩留まりを向上することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、小型化可能な構成を有する光モジュール及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。
【００２７】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の光モジュールの構成を示す斜視図である。また、図２は、図１に示した光モジュールを示しておりI-I線に沿った断面図であり、図３は光モジュールの構成部品を示す分解斜視図である。
【００２８】
本実施形態の光モジュール１Ａは、光ファイバ伝送路などから構成された光通信システム等に用いることができる。この光モジュール１Ａは、第１波長の送信光を発信し、また第２波長の受信光を受信する。光モジュール１Ａは、半導体発光素子３と、半導体受光素子５と、光学フィルタ９と、第２半導体受光素子１１と、ステム１３と、を備えている。ステム１３は、半導体発光素子３と、半導体受光素子５と、光学フィルタ９と、をそれぞれの搭載面に搭載するマウント部１５を有する。半導体発光素子３としては例えばＩｎＧａＡｓＰ系の半導体レーザが用いられる。半導体受光素子５としては例えばＩｎＧａＡｓ系のフォトダイオードが用いられる。光学フィルタ９としては例えば波長多重フィルタが用いられる。第２半導体受光素子１１としては例えばフォトダイオードが用いられる。マウント部１５は例えばポール形状をしている。第１波長は例えば１．３マイクロメートル帯の一波長であり、第２波長は例えば１．５５マイクロメートル帯の一波長である。
【００２９】
ステム１３は、円板状に形成された部材からなり、所定の軸Ａと略垂直に交差する主面１３ａを有している。ステム１３は主面１３ａ上に対して略垂直に立てられたマウント部１５を有する。マウント部１５は半導体発光素子３等を搭載するための搭載部として機能する。マウント部１５及びステム１３は、例えば金属製の材料からなる。
【００３０】
図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）を参照しながら、マウント部１５について説明する。図４（ａ）はマウント部１５の側面図、図４（ｂ）はマウント部１５の平面図、図４（ｃ）はマウント部１５の正面図である。マウント部１５は、第１搭載面Ｓ１、第２搭載面Ｓ２、及び第３搭載面Ｓ３を有している。第１搭載面Ｓ１は所定の軸Ａの方向に伸びている。第２搭載面Ｓ２は第１搭載面Ｓ１及び第３搭載面Ｓ３と対向する面であり、所定の軸Ａの方向に伸びている。第３搭載面Ｓ３は第１搭載面Ｓ１と角度ａをなす搭載面である。マウント部１５は、所定の軸Ａの方向に順に配列された第１の部分１５ｈ及び第２の部分１５ｋを有する。第１の部分１５ｈは、第１搭載面Ｓ１を有しており、第２の部分１５ｋには第３搭載面Ｓ３を有している。
【００３１】
マウント部１５は更に、貫通孔Ｐ１及びスリットＲ１とを有している。貫通孔Ｐ１は、第３搭載面Ｓ３から第２搭載面Ｓ２へ向かう方向に伸びる内側面Ｑ１によって規定される。貫通孔Ｐ１は、第３搭載面Ｓ３から第２搭載面Ｓ２までマウント部１５を貫通している。スリットＲ１は第３搭載面上の貫通孔Ｐ１と第１搭載面Ｓ１との間に設けられている。スリットＲ１は、マウント部１５の側面１５ａから対向する側面１５ｂまで設けられている。スリットＲ１は、所定の軸Ａと角度ｂを成して第３搭載面Ｓ３から深さ方向へ伸びている。スリットＲ１は、光学フィルタ９を支持するための一対の支持面Ｒ２、Ｒ３を有しており、該一対の支持面Ｒ２、Ｒ３の各々に沿って伸びる平面は所定の軸Ａと角度ｂを成す。支持面Ｒ２とＲ３の間隔は光学フィルタ９の厚さに関連付けられており、好適には光学フィルタ９の厚さとほぼ等しくなっている。光学フィルタ９は、スリットＲ１に差し込まれると、所定の軸Ａと角度ｂを成すように配置される。また光学フィルタ９は、スリットＲ１に差し込まれると、半導体発光素子３の光軸に交差するように配置される。
【００３２】
再び図１〜３を参照して半導体発光素子３を説明する。半導体発光素子３は、光モジュール１Ａから光信号として出力される光を出射する半導体発光素子であり、電気信号を光信号へと変換する。半導体発光素子３は、第１搭載面Ｓ１上に搭載されており、光学フィルタ９とステム１３の主面１３ａとの間に設けられている。半導体発光素子３は、第１搭載面Ｓ１上に搭載されている。半導体発光素子３は一対の端面３ａ及び３ｂを有しており、一方の端面３ａから第１波長の光を出射する。例えば、半導体発光素子３は、第１搭載面Ｓ１上においてサブマウントといった搭載部材４上に設けられる。
【００３３】
光学フィルタ９は、第３搭載面Ｓ３上に搭載されている。光学フィルタ９は、半導体発光素子３に光学的に結合される位置に設置されている。光学フィルタ９は貫通孔Ｐ１を介して半導体受光素子５に結合される位置に配置されている。光学フィルタ９は所定の軸Ａと角度ｂをなして交差するように設置されている。光学フィルタ９は、第３搭載面Ｓ３に設けられたスリットＲ１に挿入されて位置決めされている。光学フィルタ９は例えば接着剤１０でマウント部１５に固定されている。光学フィルタ９は第１波長の光を透過し、第２波長の光を反射するフィルタ特性を有している。
【００３４】
ここで図５（ａ）、図５（ｂ）を参照し、受信部ユニット７について説明する。図５（ａ）は受信部ユニット７の斜視図、図５（ｂ）は受信部ユニット７の側面図である。受信部ユニット７は、第２搭載面Ｓ２に搭載されている。受信部ユニット７は絶縁性基板１７、半導体受光素子５、及び増幅器１９を有している。
【００３５】
絶縁性基板１７は第２搭載面Ｓ２上に搭載されている。また、絶縁性基板１７は半導体受光素子５及び増幅器１９とマウント部１５との間に位置している。絶縁性基板１７は絶縁性材料（例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、酸化シリコン（ＳｉＯ2）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ））からなる。絶縁性基板１７はマウント部１５の貫通孔Ｐ１に位置合わせされた開口部Ｐ２を有する。絶縁性基板１７は部材設置面Ｓ４と、該部材設置面Ｓ４の反対側の面Ｓ５とを有している。部材設置面Ｓ４には半導体受光素子５と増幅器１９が設置されている。反対側の面Ｓ５は第２搭載面Ｓ２に向けられている。
【００３６】
再び図１〜３を参照して、半導体受光素子５を説明する。半導体受光素子５は裏面に第２波長の光を入射し、入射光を電気信号に変換する。半導体受光素子５は部材設置面Ｓ４に搭載されている。半導体受光素子５は、光が入射する入射面５ｋを部材設置面Ｓ４の方に向けて部材設置面Ｓ４に設置されている。半導体受光素子５は絶縁性基板１７を介してマウント部１５の第２搭載面Ｓ２に搭載されている。また、半導体受光素子５の入射面は開口部Ｐ２の位置に位置合わせされている。
【００３７】
ここで、図６を参照して、半導体受光素子５について説明する。図６は半導体受光素子５の断面図である。本実施形態においては、半導体受光素子５として裏面入射型のフォトダイオードを用いている。半導体受光素子５は受光層５ｎ及びＺｎ拡散領域５ｐを有している。また、半導体受光素子５は入射面５ｋとｐｎ接合５ｊとの間にフィルタ部５ｆを有している。フィルタ部５ｆは基板（例えばｎ−ＩｎＰ）５Ｓの片面に形成されており、第１波長（例えば、１．３μｍ）の光を遮る特性を有し、ＩｎＧａＡｓＰ（例えば、バンドギャップ波長１．４２μｍ）のエピタキシャル層からなる。は半導体発光素子３から出射された光がマウント部１５を廻り込んで入射した場合にもフィルタ部５ｆによって遮られ、半導体受光素子５において廻り込んだ光がノイズとならない。
【００３８】
再び図１〜３を参照する。増幅器１９は絶縁性基板１７の部材設置面Ｓ４上に設置されている。増幅器１９は半導体受光素子５からの電気信号を増幅し、増幅された信号を出力する。増幅器１９は半導体受光素子５とステム１３との間に設置されており、絶縁性基板１７を介してマウント部１５の第２搭載面Ｓ２に搭載されている。
【００３９】
第２半導体受光素子１１はステム１３の主面１３ａ上に設置され、半導体発光素子３の他の端面３ｂから出射されるモニタ光の一部を受ける。半導体発光素子３は光学フィルタ９と第２半導体受光素子１１との間に設置されている。第２半導体受光素子１１は半導体発光素子３の端面３ｂからのモニタ光を検出することにより、半導体発光素子３の動作状態のモニタを可能とする。また、例えば、半導体受光素子１１からのモニタ電流値を用いて半導体発光素子３へと供給される駆動電流をフィードバック制御すれば、半導体発光素子３から出力される光の強度を一定に保持するＡＰＣ駆動が可能である。
【００４０】
光モジュール１Ａは、レンズ２１を備える。レンズ２１は、半導体発光素子３からの送信光を光学フィルタ９を介して受けている。半導体受光素子５はレンズ２１及び光学フィルタ９を介して受信光を受けている。レンズ２１としては例えば球面レンズ、非球面レンズが用いられる。レンズ２１は、ステム１３に固定されたレンズ保持部材２３に保持されている。レンズ２１は、半導体発光素子３と光ファイバ４１との間に配置されている。半導体発光素子３から出射された光は、光学フィルタ９を透過した後、レンズ２１によって集光され、光ファイバ４１へと入射する。また、半導体受光素子５へ入射する光は、光ファイバ４１から出射された後、レンズ２１によって集光され、光学フィルタ９によって反射された後、半導体受光素子５へと入射する。上記のように、レンズ２１によって半導体発光素子３及び半導体受光素子５と光ファイバ４１との光学的結合が強められる。
【００４１】
レンズ２１は、レンズ保持部材２３に保持されている。レンズ保持部材２３は、好ましくは金属材料からなり、ステム１３の主面１３ａ上に設けられている。ステム１３の主面１３ａとレンズ保持部材２３によって囲まれた空間には、マウント部１５が配置されている。また、この空間には不活性ガス（例えば窒素、アルゴン）が充填されている。レンズ保持部材２３には、所定の軸Ａ上の位置に開口が設けられており、この開口にレンズ２１が固定されている。
【００４２】
また、ステム１３には、リードピン２５、２７、２９、及び図では隠れた位置にあるリードピン３１が主面１３ａと略垂直方向に挿通されている。これらのリードピンは電気信号の入出力に用いられる。また、電力はこれらのリードピンを介して外部から供給される。
【００４３】
図７（ａ）、図７（ｂ）を参照して、本実施形態の光モジュール１Ａの動作について説明する。図７（ａ）中の矢印は送信光の伝播を示している。光モジュール１Ａにおいては、半導体発光素子３は第１波長の光Ｌ１を発生する。光Ｌ１は光学フィルタ９を透過して光Ｌ２になる。光Ｌ２はレンズ２１によって集光され、光ファイバ４１へ入射する光Ｌ３になる。光Ｌ３は光ファイバ４１へ入射し光Ｌ４となり、光Ｌ４は光ファイバ４１を伝播する送信光となる。
【００４４】
図７（ｂ）中の矢印は受信光の光路を示している。受信光Ｌ５は第２波長を有しており、光ファイバ４１の一端４１ａから出射し、レンズ２１に入射する。レンズ２１は光Ｌ５を受けて集光された光Ｌ６を提供する。光Ｌ６は光学フィルタ９へと入射する。光Ｌ６の一部は、光学フィルタ９により反射されて光Ｌ７になる。光Ｌ７は貫通孔Ｐ１及び開口部Ｐ２を通過して、半導体受光素子５へ入射する。入射した光Ｌ７は半導体受光素子５によって電気信号へと変換される。
【００４５】
上記光モジュール１Ａにおいては、半導体発光素子３、光学フィルタ９、及び半導体受光素子５が同一のマウント部１５に搭載されている。レンズ保持部材２３とステム１３の主面１３ａとは筐体を構成する。マウント部１５はレンズ保持部材２３とステム１３の主面１３ａとで囲まれた空間内に配置されている。よって、上記光モジュール１Ａにおいては、半導体発光素子３、半導体受光素子５、光学フィルタ９が１つの筐体に収められていることとなり、モジュールの小型化が可能となる。また、図１７に示された光モジュールよりも筐体の個数が少なく、部品点数も少ないので、組み立ての工程を省略することができ、コストダウンも可能となる。
【００４６】
また、マウント部１５は貫通孔Ｐ１を有している。このため、半導体発光素子３のための第１搭載面Ｓ１及び光学フィルタ９のための第３搭載面Ｓ３と、半導体受光素子５のための第２搭載面Ｓ２とは互いにマウント部１５の反対面側に配置される。よって、光モジュール１Ａによれば、マウント部１５の搭載面を有効に使うことができる。また半導体発光素子３と半導体受光素子５との間にマウント部１５があるため、半導体発光素子３から出射された光が半導体受光素子５へ廻り込むことが少ない。
【００４７】
また、上記光モジュール１Ａの半導体受光素子５は第１波長の光を遮る特性を有するフィルタ部５ｆを備えている。よって半導体発光素子３からの第１波長の光が半導体受光素子５に入射した場合であっても、当該フィルタ部５ｆにより遮られる。このため、光モジュール１Ａでは入出力光間のクロストークを低減することができる。
【００４８】
上記光モジュール１Ａによれば、マウント部１５が金属製のときは、マウント部１５はグランドとなるので、各半導体素子間の電気的なアイソレーションを良好にすることができる。
【００４９】
また、上記光モジュール１Ａによれば、半導体受光素子５及び増幅器１９が絶縁性材料からなる絶縁性基板１７を介して第２搭載面Ｓ２に搭載されている。よって、受信部ユニット７をマウント部１５に接着することが可能となるため組み立てが簡単になる。また、絶縁性基板１７は、半導体受光素子５及び増幅器１９をグランドとなるマウント部１５と電気的に絶縁するために役立つ。また、半導体受光素子５と増幅器１９とが同一の絶縁性基板１７上に配置されているので、両素子を接続する結線を短くすることができ、ノイズの低減が可能である。
【００５０】
また、上記光モジュール１Ａによれば、第３の搭載面Ｓ３は、半導体発光素子３が搭載された第１搭載面Ｓ１に対して傾斜している。この傾斜により、出射された送信光が第１搭載面Ｓ１に一部遮られることを防止することができる。また、上記光モジュール１Ａによれば、第１搭載面Ｓ１及び第３の搭載面Ｓ３に対して位置決めされたスリットＲ１を有しており、このスリットＲ１に光学フィルタ９が搭載されるようになっている。また、スリットＲ１は所定の基準面に沿って伸びており、この基準面と、第１搭載面Ｓ１及び第３搭載面Ｓ３とがそれぞれ成す角度が予め決められている。また、光学フィルタ９が接着剤で固定された場合に、接着剤が半導体発光素子３のレーザ光を一部を遮ることを防止することができる。
【００５１】
図８は、光モジュール１Ａの変形例である光モジュール１Ｂを示す。光モジュール１Ｂは第１波長の光を遮る特性を有する遮光フィルタ６を有している。上記光モジュール１Ａは、半導体受光素子５としてフィルタ部５ｆを有する半導体受光素子を備えているが、光モジュール１Ｂは該フィルタ部５ｆに替えて光学フィルタ９と半導体受光素子５との間に第１波長の光を遮る遮光フィルタ６備えるようにしてもよい。遮光フィルタ６は半導体受光素子５の入射面上に設けられており、半導体受光素子５との間に設置されている。遮光フィルタ６としては、例えばポリイミド基板上に誘電体多層膜を有する板状フィルタがある。
【００５２】
また、上記光モジュール１Ａでは、マウント部１５の貫通孔Ｐ１を光学フィルタ９で反射した受信光の経路としている。マウント部１５に設ける経路は例えば図９（ａ）、図９（ｂ）に斜視図を示すような溝Ｇ１ａ及びＧ１ｂとしてもよい。溝Ｇ１ａは、マウント部１５の端面１５ｃに設けられ、第３搭載面Ｓ３から第２搭載面Ｓ２へ伸びている。溝Ｇ１ｂは、マウント部１５の側面１５ａに設けられ、第３搭載面Ｓ３から第２搭載面Ｓ２へ伸びている。光学フィルタ９から半導体受光素子５へ向かう光は溝Ｇ１ａ内、Ｇ１ｂ内を通過できるようになっている。
【００５３】
また、上記光モジュール１Ａでは、絶縁性基板１７は図５に示す開口部Ｐ２を有している。開口部Ｐ２の形状としては例えば、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、絶縁性基板１７に設ける開口部は、開口部Ｇ２ａ、開口部Ｇ２ｂのような切り欠き状としてもよい。図４、図９（ａ）、及び図９（ｂ）のマウント部１５と図５、図１０（ａ）、及び図１０（ｂ）の絶縁性基板１７とは適宜組み合わせることができる。
【００５４】
また、上記光モジュール１Ａによれば、マウント部１５の第２搭載面Ｓ２に半導体受光素子５及び増幅器１９を、絶縁性基板１７を介して搭載することとしているが、半導体受光素子５及び増幅器１９を絶縁性基板１７を介することなくマウント部１５へ搭載する形態も可能である。図１１はこのような光モジュール１Ｃを示す。光モジュール１Ｃでは、第２搭載面Ｓ２上に直接に半導体受光素子５と増幅器１９を搭載する。
【００５５】
（第２実施形態）
図１２は、本発明による光モジュール１Ｄの構成を示す断面図である。また、図１３は、図１２に示した光モジュール１Ｄの構成を示す分解斜視図である。
【００５６】
第２実施形態は、光ファイバ４１、フェルール４３、第１スリーブ４５、第２スリーブ４７をさらに有している。光モジュール１Ｄは光モジュール１Ａに第２スリーブ４７等を含む光結合部分をさらに備えたものである。
【００５７】
フェルール４３は光ファイバ４１を保持している。第１スリーブはフェルール４３を保持している。第１スリーブ４５は例えばジルコニアや金属等からなる。第２スリーブ４７は、レンズ保持部材２３、第１スリーブ４５を保持し、ステム１３上に搭載されている。第２スリーブ４７は例えばステンレス等の金属からなる。第１スリーブはフェルール４３を保持し、第２スリーブ４７の内壁を所定の軸Ａの方向に滑って光ファイバ４１の位置合わせをした後に固定されるようになっている。このことにより、光ファイバ４１をレンズ２１の焦点距離にあわせることが容易になっている。また、第２スリーブ４７はステム１３の主面１３ａ上を移動可能である。第２スリーブ４７は、光ファイバ４１の導波路が一致するように位置合わせした後に固定できるようになっており、光ファイバ４１の所定の軸Ａと垂直な方向の位置合わせを容易にしている。
【００５８】
続いて、図１４（ａ）、図１４（ｂ）、図１５、図１６（ａ）、図１６（ｂ）を参照し、第１実施形態に係る光モジュール１Ａの製造方法を説明する。
【００５９】
（第１実施形態に係る光モジュール１Ａの製造方法）
まず、ステム１３を準備する。ステム１３はマウント部１５を備えており、マウント部１５は貫通孔Ｐ１とスリットＲ１とが設けられている（図１４（ａ）参照）。第１搭載面Ｓ１に搭載部材４を介して半導体発光素子３を搭載する。半導体発光素子３の端面３ｂから出射されるモニタ光を受光する位置に第２半導体受光素子１１を搭載する。さらに、リードピン２５、２７、２９等と、半導体発光素子及び第二半導体受光素子との間をＡｕ線で結線する（図示せず）。これにより、送信ユニットが組み立てられる（図１４（ｂ）参照）。上記ステム１３、半導体発光素子３、第２半導体受光素子１１を備えた送信部ユニットを検品する。まず、リードピンを介して半導体発光素子３に駆動電流（例えば、０〜１００ｍＡ）を流す。端面３ａからの発光パワーを測定する。また、第２半導体受光素子１１のモニタ電流を測定する。発光パワーとモニタ電流とが規定値以上であるものを良品とする。
【００６０】
次に、受信部ユニット７を製造する（図１５参照）。まず、絶縁性基板１７を準備する。絶縁性基板１７の開口部Ｐ２の位置に入射面５ｋを位置合わせし部材設置面Ｓ４上に半導体受光素子５を固定する。次に、増幅器１９を部材設置面Ｓ４上に固定し、増幅器１９及び半導体受光素子５を絶縁性基板１７上の導電パターンとボンディングワイヤでそれぞれ接続する。上記製造した受信部ユニット７の検品を行う。まず、開口部Ｐ２を通じて半導体受光素子５に光を入射させ、プローピングにより半導体受光素子５及び増幅器１９の電気出力を測定し、出力が規定値以上であるものを良品とする。
【００６１】
次に、受信部ユニット７を送信部ユニットのマウント部１５の第２搭載面Ｓ２に搭載する（図１６（ａ）参照）。このとき、開口部Ｐ２を貫通孔Ｐ１に位置合わせする。この位置合わせにより、貫通孔Ｐ１、開口部Ｐ２がつながる。次に増幅器１９及び半導体発光素子３をボンディングワイヤでリードピンに結線する。次に、スリットＲ１に光学フィルタ９を挿入した後に、固定する。次に、レンズ２１を有するレンズ保持部材２３を位置合わせしてステム１３に固定する（図１６（ｂ）参照）。最後に上記完成した光モジュール１Ａの検品を行う。まず、レンズ２１からみて送信光を出力する方向に光ファイバを配置する。リードピンを介して半導体発光素子３に駆動電流を流し、端面３ａから出射されるレーザ光の光ファイバへの出力を測定する。また、第２半導体受光素子１１からのモニタ電流を測定する。両方の測定値が規定値以上のものについて次の検査を行う。次の検査として、上記光ファイバより出射された受信光をレンズ２１へ入射させ、増幅器１９（リードピンを介して電源供給される）の出力を測定する。この測定値が規定値以上であるものを良品とする。
【００６２】
上記製造方法によれば、送信部ユニット及び受信部ユニット７を別々に製造し検品することとしているので、それぞれの良品のみを組み合わせて光モジュール１Ａを製造することができる。よって、光モジュールの歩留まりを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１実施形態に係る光モジュールの構成を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る光モジュールの構成を示す側断面図である。
【図３】第１実施形態に係る光モジュールの構成を示す分解斜視図である。
【図４】（ａ）はマウント部の側面図、（ｂ）はマウント部の平面図、（ｃ）はマウント部の正面図である。
【図５】（ａ）は受信部ユニットの斜視図、図５（ｂ）は受信部ユニットの側面図である。
【図６】半導体受光素子の断面図である。
【図７】（ａ）は第１実施形態の光モジュールの送信光の光路を説明する図である。（ｂ）は第１実施形態の光モジュールの受信光の光路を説明する図である。
【図８】第１実施形態の変形例を説明する断面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）はマウント部の斜視図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は絶縁性基板の斜視図である。
【図１１】第１実施形態の変形例を説明する断面図である。
【図１２】第２実施形態に係る光モジュールの構成を示す断面図である。
【図１３】第２実施形態に係る光モジュールの構成を示す分解斜視図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）は第１実施形態に係る光モジュールの製造工程を説明する図である。
【図１５】第１実施形態に係る光モジュールの製造工程を説明する図である。
【図１６】（ａ）、（ｂ）は第１実施形態に係る光モジュールの製造工程を説明する図である。
【図１７】従来の光モジュールの断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１Ａ、１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…光モジュール、３…半導体発光素子、５ｆ…フィルタ部、５…半導体受光素子、６…遮光フィルタ、７…受信部ユニット、９…光学フィルタ、１１…第２半導体受光素子、１３…ステム、１３ａ…主面、１５…マウント部、１７…絶縁性基板、１９…増幅器、２１…集光レンズ、２３…レンズ保持部材、４１…光ファイバ、４３…フェルール、４５…第１スリーブ、４７…第２スリーブ、Ｐ１…貫通孔、Ｐ２…開口部、Ｒ１…スリット、Ｓ１…第１搭載面、Ｓ２…第２搭載面、Ｓ３…第３搭載面、Ｓ４…部材設置面。
【図１】
2004295097.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】
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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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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