(57)【要約】【課題】この発明の属する技術分野においては、１０Ｇｂ／ｓという高周波において、浮遊容量の影響が出ても変調信号が比較的劣化しない光モジュールの開発が望まれていた。【解決手段】発光素子と、この発光素子を駆動するための電気信号を前記発光素子に伝送する伝送回路と、前記発光素子のバイアス電流を伝送するバイアス回路とを有し、前記バイアス回路は、前記発光素子に接続された第１のインダクタンス素子、この第１のインダクタンス素子に接続された第２のインダクタンス素子、及び、前記第１のインダクタンス素子と前記第２のインダクタンス素子との間に一端を接続されるとともに他端をグランドに接続されたＲＣ直列回路を備えて構成した。【選択図】　　　　　図１
2004088026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
この発光素子を駆動するための電気信号を前記発光素子に伝送する伝送回路と、前記発光素子のバイアス電流を伝送するバイアス回路とを有し、
前記バイアス回路は、前記発光素子に接続された第１のインダクタンス素子、この第１のインダクタンス素子に接続された第２のインダクタンス素子、及び、前記第１のインダクタンス素子と前記第２のインダクタンス素子との間に一端を接続されるとともに他端をグランドに接続されたＲＣ直列回路を備えることを特歓とする光モジュール。
【請求項２】
前記光モジュールは１０Ｇｂ／ｓ以上の高周波用の光モジュールであり、前記第１のインダクタンス素子は約４〜１０ｍｍの長さを有するワイヤで構成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】
前記光モジュールは、前記発光素子を搭載する第１の基板と、前記第２のインダクタンス素子を搭載する第２の基板と、グランドを構成するキャリアとを有するとともに、
前記第１の基板は前記キャリアの前方の端部に配置され、前記第２の基板は前記キャリアの後方の角部に配置され、
前記第１のインダクタンス素子は前記第１の基板及び前記第２の基板の間に架け渡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４】
前記光モジュールは、グランドを構成するキャリアと、前記第２のインダクタンス素子を搭載する第２の基板とを有し、
前記第２のインダクタンス素子は前記第２の基板を介して前記キャリア上に搭載され、前記ＲＣ直列回路のコンデンサは前記キャリア上に直接搭載されることを特徴とした請求項１に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記光モジュールは前記第２のインダクタンス素子に接続された第３のインダクタンス素子を有し、前記第２のインダクタンス素子はコイルであり、前記第３のインダクタンス素子はチップソリッドインダクタ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６】
前記光モジュールは、前記第２のインダクタンス素子に接続された第３のインダクタンス素子と、前記第２のインダクタンス素子を搭載する第２の基板と、前記第３のインダクタンス素子を搭載する第３の基板とを有するとともに、グランドを構成するキャリアと、上面を有しこの上面の一部に前記キャリアを搭載する電子冷却素子とを備え、
前記第２の基板は前記キャリア上に搭載され、前記第３の基板は前記電子冷却素子の上面の他の部分に搭載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７】
前記光モジュールは１０Ｇｂ／ｓ以上の高周波用の光モジュールであるとともに、前記発光素子を搭載する第１の基板を有し、この第１の基板は前記キャリアの前方の端部に配置され、前記第２の基板は前記キャリアの後方の角部に配置され、
前記第１のインダクタンス素子は前記第１の基板及び前記第２の基板の間に架け渡された約４〜１０ｍｍの長さを有するワイヤで構成され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８】
前記光モジュールは、グランドを構成するキャリアと、上面を有しこの上面の一部に前記キャリアを搭載する電子冷却素子と、前記第２のインダクタンス素子を搭載する第２の基板とを備え、
前記第２のインダクタンス素子は前記第２の基板を介して前記電子冷却素子の上面の他の一部に搭載されることを特徴とした請求項１に記載の光モジュール。
【請求項９】
前記光モジュールは１０Ｇｂ／ｓ以上の高周波用の光モジュールであるとともに、前記発光素子を搭載する第１の基板を有し、この第１の基板は前記キャリアの前方の端部に配置され、
前記第１のインダクタンス素子は前記第１の基板及び前記第２の基板の間に架け渡された約４〜１０ｍｍの長さを有するワイヤで構成され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】
前記光モジュールは１０Ｇｂ／ｓ以上の高周波用の光モジュールであるとともに、前記光モジュールの外部から前記伝送回路に対して前記電気信号を入力するためのコネクタを備え、
前記コネクタから前記発光素子に入る電気信号の小信号通過特性における共振点が、前記ＲＣ直列回路を付加しない状態で３〜６ＧＨｚの帯域に存在すると共に、
前記ＲＣ直列回路を付加することによって前記共振点よりも周波数の低い帯域を前記共振点よりも周波数の高い帯域に比べて減衰させることを特徴とする請求項１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】
この発明は発光素子を駆動するための電気信号を伝送する伝送回路と、発光素子のバイアス電流を伝送するバイアス回路とを有した光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、持開平５−３７０８３号公報には、この発明の属する技術分野における従来の光モジュールの一例が開示されている。上記公報には、光モジュールのリードピンからバイアス回路に繋がるまでのパターンにおいて、誘電体ブロック下面に形成された金属膜（裏面メタライズ）が除去されることにより、パターンとグランド間の浮遊容量を低減し、遮断周波数を伸ばすことができるという技術が開示されている。この公報に開示されているように、従来の光モジュールのバイアス回路は、特定部分の裏面のメタライズを削除することで浮遊容量の低減を図っていた。そして、従来の光モジュールは、かかる浮遊容量の低減を図ることにより周波数特性における共振点を高周波側にずらし、光モジュールの変調帯域の改善を図っていた。
【０００３】
しかしながら、このような従来の光モジュールでは、ＤＣ領域から１５ＧＨｚといったより周波数の高い帯域を利用する１０Ｇｂ／ｓの伝送速度には対応できない。即ち、１０Ｇｂ／ｓという高周波を従来の光モジュールに流す場合には、コイル自身の線間容量Ｃｂとボンデイングパッドに発生する浮遊容量ＣＰ１、ＣＰ２の影響で、帯域内で共振が発生してしまうのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、この発明の属する技術分野においては、１０Ｇｂ／ｓという高周波において、浮遊容量の影響が出ても変調信号が比較的劣化しない光モジュールの開発が望まれていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる光モジュールは、発光素子と、この発光素子を駆動するための電気信号を発光素子に伝送する伝送回路と、発光素子のバイアス電流を伝送するバイアス回路とを有し、バイアス回路は、発光素子に接続された第１のインダクタンス素子、この第１のインダクタンス素子に接続された第２のインダクタンス素子、及び、第１のインダクタンス素子と第２のインダクタンス素子との間に一端を接続されるとともに他端をグランドに接続されたＲＣ直列回路を備えて構成されたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１である光モジュールの構成図である。また、図２は図１に示す光モジュールのＡ−Ａ断面図である。両図を用いてこの実施の形態１にかかる光モジュールの概略を説明する。両図において１は１０Ｇｂ／ｓ以上の高周波に使用する光モジュール、３はこの光モジュール１内部に設けられた電子冷却素子であるペルチェ素子、５はこのペルチェ素子５の上面の一部に搭載されたグランドを成すキャリア（この実施の形態ではＣｕＷを素材とするキャリア）である。
また、７はこのキャリア５の前端に立設された一対の柱部、９はこの柱部７に固着されたレンズである。さらに１１は上記ペルチェ素子３、キャリア５、レンズ９等を気密状態で内包するパッケージである。このパッケージ１１は例えばＣｕＷ又はコバールによって構成され、ペルチェ素子３の下面と接続される。また、１３はこのパッケージ１１の前面に設けられた光ファイバ、１５は上記パッケージ１１の一側面に設けられたコネクタである。このコネクタ１５は図示しない外部の信号源との接続に使用される。このコネクタ１５は光モジュール１の外部から伝送回路１ａに対して電気信号を入力するために用いられる。１７は上記コネクタ１５が設けられた面と対向するパッケージ１１の他面に設けられたフイードスルーである。また、１９ａ〜１９ｇは、それぞれこのフイードスルー１７の他面に設けられたリードピンである。このリードピン１９ａ〜１９ｇは光モジュール１内部の部品と電気的に接続され、図示しないコネクタを介して外部の光モジュール制御用の測定機器との接続に用いられる。２１はパッケージ１１の前面及び背面に設けられたフランジである。このフランジ２１は光モジュール１を光送受信器へ締結するために用いられる。また、１ａは後述する発光素子を駐動するための電気信号をこの発光素子に伝送する伝送回路、１ｂはこの発光素子のバイアス電流を伝送するバイアス回路である。
【０００７】
次に、図３及び図４を用いてこの発明の実施の形態にかかる光モジュールの要部を説明する。図３は図１に示した光モジュールの内部の拡大図である。また、図４は図３に示すアルミナ基板３２からコイル３４とチップソリッドインダクタ３９を取り除いたパターン図である。図において、２３はコネクタ１５のコネクタピンである。このコネクタピン２３はパッケージ１１の側壁を貫通して構成される。また、このコネクタピン２３は策１のマイクロストリップライン２５に半田付けにより接続される。第１のマイクロストリップライン２５はワイヤにより第２のマイクロストリップライン２７に接続される。この第２のマイクロストリップライン２７はキャリア５上に半田付けされている。また、第２のマイクロストリップライン２７はワイヤにより第３のマイクロストリップライン２９に接続される。そして、第３のマイクロストリップライン２９は第１の基板であるＡｌＮ基板３１上のマイクロストリップラインにワイヤにより接続され、第１の抵抗３３を介して発光素子であるＬＤ３５に接続される。ここで、第１の基板であるＡｌＮ基板３１はキャリア５の前方の端部に半田付けにより取り付けられている。また、ＬＤ３５も半田付けににより、ＡｌＮ基板３１上に取り付けられている。このＬＤ３５はビア３６を通じてキャリア５に接続される。
【０００８】
この発明の実施の形態では、第１のマイクロストリップライン２５、第２のマイクロストリップライン２７、第３のマイクロストリップライン２９、ＡｌＮ基板３１、第１の抵抗３３及びこれらを接続するワイヤがＬＤ３５を駆動するための電気信号をＬＤ３５に伝送する伝送回路１ａに該当する。なお、この電気信号は図６に示す信号源から出力され、ＬＤ３５に供給される変調信号である。
【０００９】
また、上記第１の抵抗３３とＬＤ３５との間には第１のインダクタンス素子であるロングワイヤ３７の一端が接続されている。このロングワイヤ３７の他端は、第２の基板であるアルミナ基板３２上に設けられた第１のパターン３３に接続されている。別言すれば、ロングワイヤ３７はＡｌＮ基板３１とアルミナ基板３２との間に架け渡されている。なお、アルミナ基板３２はキャリア５上に半田付けされている。
【００１０】
また、アルミナ基板３２上において、第１のパターン３３は第２の抵抗３６（図４参照）とこの第２の抵抗３６に並列に設けられた第２のインダクタであるコイル３４とに接続される。この第２の抵抗３６とコイル３４とはそれそれ第２のパターン３７ａに接続される。この第２のパターン３７ａは第３のインダクタであるチップソリッドインダクタ３９に接続される。そして、このチップソリッドインダクタ３９は第３のパターン４１を介してワイヤ４１ａによりリードピン１９ｃに電気的に接続される。
【００１１】
また、ロングワイヤ３７とコイル３４との問に設けられた第１のパターン３３上には第３の抵抗４３が形成される。この第３の抵抗４３はワイヤ４３ａを介してキャパシタ４５の一方の電極に接続される。このキャパシタ４５の他方の電極はキャリア５に半田付けされており、その裏面でグランドを成すキャリア５に接続される。この実施の形態ではこの第３の抵抗４３とキャパシタ４５とが第１のインダクタンス素子３７と第２のインダクタンス素子３４との間に一端を接続されると共に他端をグランド５に接続されたＲＣ直列回路１ｃに該当する。
【００１２】
また、この実施の形態では、ロングワイヤ３７、アルミナ基板３２上の第１のパターン３３、コイル３４、第２の抵抗３６、第２のパターン３７ａ、チップソリッドインダクタ３９、第３のパターン４１、ワイヤ４１ａ、リードピン１９ｃ、第３の抵抗４３、ワイヤ４３ａ、及び、キャパシタ４５がＬＤ３５のバイアス電流を伝送するバイアス回路１ｂに該当する。
【００１３】
なお、この実施の形態では、第１のインダクタンス素子としてロングワイヤ３７を利用している。このロングワイヤ３７は直径０．０２５ｍｍ、長さ約４〜１０ｍｍ、（Ｌ＝３．２〜８ｎＨ）、より好ましくは直径０．０２５ｍｍ、長さ５〜８．５ｍｍ、（Ｌ＝４〜６．８ｎＨ）という通常より長いワイヤを使用している。しかしながら、この実施の形態ではロングワイヤ３７の一端が接続されたＡｌＮ基板３１をキャリア５の前方の端部に配置するとともに、ロングワイヤ３７の他端が接続されたアルミナ基板３２をキャリア５の後方の角部に配置する構成としている。このため、キャリア５上においてロングワイヤ３７の両端の間隔を充分広く取ることができ、ロングワイヤ３７が不必要にたるんだり、大きく折曲がったりすることがない。このため、略直線状のロングワイヤ３７を使用でき、浮遊容量を低減することができるという利点がある。
【００１４】
なお、ロングワイヤ３７の直径に関しては、上述の例では０．０２５ｍｍとしたがこれに限るものではなく、０．０２ｍｍ、０．０５ｍｍ等でも良い。
【００１５】
更に、ＬＤ３５の後部にはＰＤ４７が設けられる。このＰＤ４７はＰＤキャリア４９に固着されるとともに、ＰＤキャリア４９上のパターン及びワイヤを介してリードピン１９ｄ、１９ｅに接続される。また、サーミスタ５１はキャリア５、リードピン１９ａ、１９ｂと接続される。キャリア５は第２のマイクロストリップライン２７の裏面でパッケージ１１と接続されている。
【００１６】
次にこの発明の実施の形態にかかる光モジュールの動作について説明する。まず、図示しない信号源から出力された高周波の変調信号はコネクタ１５、コネクタピン２３を介してパッケージ１１の内部に入力される。続いて、この変調信号は、第１のマイクロストリップライン２５からワイヤを介して第２のマイクロストリップライン２７、第３のマイクロストリップライン２９、ＡｌＮ基板３１へと伝送され、第１の抵抗３３を経てＬＤ３５に入力される。ＬＤ３５は、入力された電気の変調信号を光の信号に変換して出力する。ＬＤ３５からの前面出力光はレンズ９で集光され、光ファイバ１３を伝搬していく。一方、ＬＤ３５の背面光はＰＤ４７に放射され、ＰＤ４７にこれに応じた電流が流れ、ＬＤ３５の電流制御に用いられる。
【００１７】
一方、バイアス電流は、パッケージ１１のグランドであるキャリア５からＬＤ３５、ＡｌＮ基板３１、ロングワイヤ３７、第１のパターン３３、コイル３４、第２のパターン３７ａ、チップソリッドインダクタ３９、第３のパターン４１、ワイヤ４１ａ、リードピン１９ｃを介して図示しないバイアス電源に流入する。なお、サーミスタ５１はペルチェ素子３の制御に使用される。
【００１８】
更に、図５は図１に示す光モジュールの等価回路図である。ただし、同図においては、ＰＤ４７、サーミスタ５１、ペルチェ素子３は省略されている。まず、伝送回路１ａ側から説明する。図において、変調信号の信号源は図５では図示しないコネクタ１５のコネクタピン２３を介して第１のマイクロストリップライン２５に接続され、ワイヤの寄生インダクタンスＬｗ１を介して第２のマイクロストリップライン２７に接続される。同様に、第２のマイクロストリップライン２７はワイヤの寄生インダクタンスＬｗ２を介して第３のマイクロストリップライン２９に接続される。続いて、第３のマイクロストリップライン２９はワイヤの寄生インダクタンスＬｗ３を介してＡｌＮ基板３１上の前段のマイクロストリップライン３１ａに接続され、５０Ω系のインピーダンス整合用抵抗Ｒ１（第１の抵抗３３）を通過し、ＡｌＮ基板３１上の後段のマイクロストリップライン３１ｂに接続される。後段のマイクロストリップライン３１ｂはワイヤの寄生インダクタンスＬｗ４を介してＬＤ３５のカソードに接続される。なお、ＬＤ３５の等価回路はＣ３５とＲ３５の並列回路で表される。ＬＤ３５のアノードはＡｌＮ基板３１に形成されたＶＩＡ３６の寄生インダクタンスＬｖ１を介してグランドであるキャリア５へと接続される。
【００１９】
一方、バイアス回路１ｂとして、後段のマイクロストリップライン３１ｂから第１のインダクタンス素子Ｌ１（ロングワイヤ３７）が接続される。この第１のインダクタンス素子Ｌ１（ロングワイヤ３７）は抵抗Ｒ３（第３の抵抗４３）に接続される。抵抗Ｒ３（第３の抵抗４３）はキャパシタＣ１（キャパシタ４５）に接続され、キャパシタＣ１（キャパシタ４５）はグランドに接続される（ＲＣ直列回路１ｃ）。
【００２０】
また、第１のインダクタンス素子Ｌ１（ロングワイヤ３７）は第１のパターン３３の寄生インダクタンスＬｆ１を経て、第２のインダクタンス素子Ｌ２（コイル３４）に接続される。この第２のインダクタンス素子Ｌ２（コイル３４）には並列にＲ２（第２の抵抗３６）が接続される。
【００２１】
さらに、第２のインダクタンス素子Ｌ２（コイル３４）は第２のパターン３７ａの寄生インダクタンスＬｆ２を介して第３のインダクタンス素子Ｌ３（チップソリッドインダクタ３９）に接続される。第３のインダクタンス素子Ｌ３（チップソリッドインダクタ３９）は、第３のパターン４１の寄生インダクタンスＬｆ３、ワイヤ４１ａの寄生インダクタンスＬｗ５、及び図示しないリードピン１９ｃを介して外部のバイアス電源に接続される。このとき、第１のパターン３３、第２のパターン３７ａとグランド（キャリア５）との間に浮遊容量Ｃｆ１、Ｃｆ３がそれそれ形成され、第２のインダクタンス素子Ｌ２には巻き線間に生じる寄生容量Ｃｆ２が形成される。
【００２２】
この実施の形態では、ＡｌＮ基板３１とアルミナ基板３２とを結ぶワイヤを通常のワイヤより長いロングワイヤ３７とすることでコイルとして機能させ、第１のインダクタンス素子Ｌ１としている。このため、ロングワイヤ３７は、高域（例えば５ＧＨｚ付近以上の高域）の周波数の信号を減衰させ、このような高域の周波数の信号が伝送回路１ａからバイアス回路１ｂに流入するのを遮断する役割を果たす。これにより、ロングワイヤ３７は小信号通過特性（コネクタ１５からＬＤ３５に入る信号の周波数特性）の共振点を、通常の長さの短いワイヤを用いた状態の共振点よりも低域にずらす役割を果たす。
なお、ロングワイヤ３７を１．２ＧＨｚ付近のフィルタとして使用した場合、その長さは２０ｍｍとなる。しかしながら、あまりロングワイヤ３７の長さが長くなると、パッケージ１１の小型化に反する、ロングワイヤ３７が振動する等の問題が生じる。一方、ロングワイヤ３７が短すぎると、広帯域の信号がＲＣ直列回路１ｃに流れることとなり、エネルギーのロスが大きい。そこで、この実施の形態ではロングワイヤの長さを４〜１０ｍｍの長さ、より好ましくは５〜７ｍｍ程度の長さとすることしし、パッケージの小型化、エネルギーロスの防止を図ることとした。
【００２３】
また、第２のインダクタンス素子Ｌ２（コイル３４）は一例として第１のインダクタンス素子Ｌ１（ロングワイヤ３７）＝５ｍｍ、第３のインダクタンス素子Ｌ３（チップソリッドインダクタ３９）＝４０ｎＨ、抵抗Ｒ２（第２の抵抗３６）＝３００Ω、抵抗Ｒ３（第３の抵抗４３）＝７５Ω、キャパシタＣ１（キャパシタ４５）＝１０ｎＦの場合、数百ＭＨｚ〜５ＧＨｚ、特に数百ＭＨｚ〜１．５ＧＨｚ付近の減衰に役割を果す。
【００２４】
また、抵抗Ｒ２（第２の抵抗３６）は、
【００２５】
【数１】
2004088026.tif 000003
【００２６】
に示すように、第２のインダクタンス素子Ｌ２（コイル３４）に発生する容量Ｃｆ２との共振のＱ値を緩和する役割を持つ。第３のインダクタンス素子Ｌ３（チップソリッドインダクタ３９）はノイズ除去の他、低域（ＤＣ付近〜１ＧＨｚ）の減衰に役割を果す。
【００２７】
また、抵抗Ｒ３（第３の抵抗４３）は、一例として第１のインダクタンス素子Ｌ１（ロングワイヤ３７）＝５ｍｍ、第３のインダクタンス素子Ｌ３（チップソリッドインダクタ３９）＝４０ｎＨ、抵抗Ｒ２（第２の抵抗３６）＝３００由、キャパシタＣ１（キャパシタ４５）＝１０ｎＦの場合、Ｒ３＝７５Ωとすることでコネクタ１５かろＬＤ３５への伝送回路１ａにおける小信号通過特性を平坦にする役割を果たす。
【００２８】
キャパシタＣ１（キャパシタ４５）は直流電流の短絡防止用である。また、一例として第１のインダクタンス素子Ｌ１（ロングワイヤ３７）＝５ｍｍ、第３のインダクタンス素子Ｌ３（チップソリッドインダクタ３９）＝４０ｎＨ、抵抗Ｒ２（第２の抵抗３６）＝３００Ω、Ｒ３＝７５Ωの場合、キャパシタＣ１（キャパシタ４５）＝１０ｎＦとすることで特定の周波数を抵抗Ｒ３（第３の抵抗４３）とキャパシタＣ１（キャパシタ４５）の直列回路１ｃを介してグランドに通すことができる。このため、ＲＣ直列回路１ｃは、結果として、コネクタ１５からＬＤ３５への小信号通過特性の共振の出方を変え、かかる小信号通過特性を平坦化している。
【００２９】
コネクタ１５からＬＤ３５に入る小信号通過特性の改善の様子を図６及び図７を用いて説明する。図６は比較のための光モジュールの等価回路図である。図６に示す等価回路は以下の点で図５に示す等価回路と相違する。まず最初の相違点は、図５における第１のインダクタンス素子Ｌ１（ロングワイヤ３７）に相当する部分が図６に示す等価回路では、例えば０．７ｍｍ等の長さの単なるワイヤＬＷ１００である点である。次の相違点は、図５における抵抗Ｒ３（第３の抵抗４３）とキャパシタＣ１（キャパシタ４５）からなるＲＣ直列回路１ｃに相当する部分が図６には存在しない点である。最後の相違点は、図５における抵抗Ｒ２（第２の抵抗３６）部分が図５の例では抵抗Ｒ２＝３００Ωであったのに対し、図６に示す等価画路では抵抗Ｒ１００＝１ｋΩである点である。
【００３０】
一方、図７はコネクタ１５からＬＤ３５に入る小信号通過特性（周波数特性）の様子を示す図である。この図７では、図６に示す比較用の等価潮路を初期状態として、順次変更を加えて図５に示す等価回路へ改善する際の小信号通過特性の改善の様子を示している。図７の各グラフにおいて、横軸は周波数（ＧＨｚ）、縦軸はコネクタ１５からＬＤ３５に入る小信号の減衰（ｄＢ（ｓ２、１））を示す。なお、この図７ではＬＤ３５を８Ωの抵抗として小信号通過特性を測定している。
【００３１】
図７において、グラフ（ａ）は図６に示す等価回路（初期状態）で、コネクタ１５からＬＤ３５に入る小信号通過特性を示している。図６に示したバイアス回路では、第２のインダクタンス素子Ｌ２（コイル３４）により高域を減衰させて、第３のインダクタンス素子Ｌ３（チップソリッドインダクタ３９）により低域を遮断することを目的としていた。しかしながら、グラフ（ａ）に示すように、第２のインダクタンス素子Ｌ２（コイル３４）と寄生容量Ｃｆ２、第１のパターン３３、第２のパターン３７ａ、寄生容量Ｃｆ１、Ｃｆ３、ワイヤＬＷ１００の寄生インダクタンス等により１０ＧＨｚ付近に共振点が存在する。このため、１０ＧＨｚ以上の高域を使用する１０Ｇｂ／ｓ以上の高周波用の光モジュールとして利用すると光波形の劣化が生じてしまう。なお、バイアス回路単体のインピーダンスは図示しないスミスチャートからｆ＝１０ＧＨｚの時、約１５Ωであった。
【００３２】
図７におけるグラフ（ｂ）は、図６に示す等価回路のＲ１００＝１ｋΩをＲ２＝３００Ωに変更した場合の小信号通過特性をしめす。上述のように抵抗Ｒ２＝３００Ωとすることによって、Ｑ値を緩和することができる。このため、グラフ（ａ）の場合に比べ、共振点によるギャップの大きさが小さくなっていることがわかる。但し、共振が全帯域に影響してしまうのは妥当ではないため、抵抗Ｒ２の値をあまり低くしすぎることはできない。
【００３３】
更に、グラフ（ｃ）は、グラフ（ｂ）での変更に加え、図６のワイヤＬｗ１００の長さを０．７ｍｍからロングワイヤ３７＝５ｍｍに変更した場合の小信号通過特性を示す。この変更により、高域が通るようになり、共振が低域（３〜６ＧＨｚ付近、より正確には４〜６ＧＨｚ付近）に移動する。
【００３４】
グラフ（ｄ）は、グラフ（ｃ）での変更に加え、更にＲＣ直列回路１ｃを付加し、図５の等価回路と同一とした場合の小信号通過特性を示す。この変更により、２ＧＨｚ付近をＲＣ直列回路１ｃに流すことで小信号通過特性を広範囲にわたって平坦にすることができる。別言すれば、このグラフ（ｃ）の回路にＲＣ直列回路１ｃを付加することによってグラフ（ｃ）の共振点よりも周波数の低い帯域を共振点よりも周波数の高い帯域に比べて減衰させる。こうすることにより、小信号通過特性を広範囲にわたって平坦にすることができる。このグラフ（ｄ）では低域の直流付近からｆ＝２０ＧＨｚにおいて約−０．２〜＋１ｄＢの範囲での特性が得られている。なお、バイアス回路単体のインピーダンスは図示しないスミスチャートからｆ＝１０ＧＨｚの時、約７５Ωであった。図６に示した等価回路の場合と比べてバイアス回路単体のインピーダンスが高くなっている。
【００３５】
図８は図６に示すバイアス回路を搭載した光送受信器の送信波形である。この送信波形はアイパターンと呼ばれ、中央の領域が広いほビＨｉｇｈ　ｏｒ　Ｌｏｗの判定のためのマージンが多くとれるため、良好な送信波形であると評価される。この図８では波形のＬｏｗ側に共振の影響による光波形の劣化が確認できる。一方、図９は図５に示すバイアス画路を搭載した光送受信器の送信波形である。波形のＬｏｗ側に生じていた劣化が改善されているのがわかる。
【００３６】
また、図１０はＲＣ直列回路１ｃの様子を説明する断面図である。ＲＣ直列回路１ｃの光モジュール１内での構成の仕方に関しては、例えば図１０の（ａ）に示すような構成とすることも可能である。この構成では、第１のパターン３３からキャパシタ４５の上面にワイヤ４３ｂが接続されている。また、キャパシタ４５の下面は導体のパターン６１を介してアルミナ基板３２上に配置されている。そして、このパターン６１はアルミナ基板３２に設けられたＶＩＡ６３を介してキャリア５に接続されている。しかしながらこのような構成ではキャパシタ４５がキャリア５にくらべアルミナ基板３２及びパターン６１の合計の高さＨだけ高くなってしまう。このため、余分な寄生容量とＶＩＡによるインダクタンス成分が生じてしまうという問題がある。
【００３７】
一方、ＲＣ直列回路１ｃを図１０の（ｂ）に示すような構成とすることも可能である。この構成では、第１のパターン３３上にキャパシタ４５を配置し、キャパシタ４５の上面からキャリア５の上面に向かってワイヤ４３ｃを接続している。
しかしながらこのような構成では（ａ）の場合の問題の他、ワイヤ４３ｃの長さが長くなるので余分な寄生インダクタンスが生じてしまうという問題も生じる。
【００３８】
このため、この実施の形態ではそのような問題が生じないよう、図１０の（ｃ）のような構成を採用している。即ち、第１のパターン３３の上面からキャパシタ４５の上面にワイヤ４３ａを接続している。そして、キャパシタ４５はその下面でグランドを成すキャリア５上に接続されている。このようにキャパシタ４５を基板を介さず直接キャリア５に搭載する構成とすることでＲＣ直列回路１ｃに生じる寄生容量や寄生インダクタンスを低減することができる。
【００３９】
１０Ｇｂ／ｓという高周波になるとグランド上にバイアス回路を構成するとコイル自身の線間容量と、パターンとグランド間に生じる浮遊容量の影響により帯域内で小信号通過特性が劣化する。しかしながら、この実施の形態では以上のような構成としたので、グランド上にバイアス回路を構成することができ、浮遊容量が生じてもＬＤへの小信号特性を比較的平坦にすることができる。また、バイアス回路の裏面がグランドでも良いので、設計の自由度が高く、パッケージに左右されない回路構成が実現できる。
【００４０】
また、この実施の形態では、従来のように浮遊容量を小さくすることにより小信号通過特性の共振点を高周波側に移動させようとするのではなく、ロングワイヤ３７を用いることにより低周波側に共振点を移動させている。このため、従来のように特定部分の裏面メタライズを削除する必要が無く、設計の自由度が高い光モジュールを得ることができる。
【００４１】
実施の形態２．
次に、図１１を用いてこの発明の実施の形態２にかかる光モジュールについて説明する。図１１はこの発明の実施の形態２にかかる光モジュールの内部の拡大図である。この実施の形態にかかる光モジュールは実施の形態１にかかる光モジュールのアルミナ基板３２を２つに分割し、一方をキャリア５上に配置し、他方をペルチェ素子３上に配置した光モジュールに関する。図に示されるように、第２の基板であるアルミナ基板３２ｋはキャリア５の後方の角部に配置される。このアルミナ基板３２ｋ上には第２のインダクタンス素子であるコイル３４が搭載されている。またこのコイル３４と並列に図１１では図示しない第２の抵抗３６がアルミナ基板３２ｋには搭載される。一方、第３のインダクタンス素子であるチップソリッドインダクタ３９は第３の基板であるアルミナ基板３２ｈ上に搭載される。さらに、このアルミナ基板３２ｈはペルチェ素子３の上面の他の部分（キャリア５が搭載されていない部分）に搭載されている。チップソリッドインダクタ３９はコイル３４とその中心軸が交差するように配置されている。このため、両者の干渉を軽減することができる。またアルミナ基板３２ｋ及びアルミナ基板３２ｈの上面にはそれそれ第２のパターン３７ａ、３７ｂが設けられている。そして、この第２のパターン３７ａと第２のパターン３７ｂとが互いにワイヤ３７ｃで接続されることにより、アルミナ基板３７ｋとアルミナ基板３７ｈは互いに接続されている。
【００４２】
この実施の形態では、コイル３４とチップソリッドインダクタ３９を搭載する基板を分割し、一方をキャリア５上に配置し、他方をペルチェ素子３上に配置した。このため、キャリア５の上面の有効活用を図ることができ、例えば実施の形態１の場合に比べ、ＰＤキャリア４９を大きくすることができるという効果がある。また、実施の形態１の場合と比ベキャリア５上においてアルミナ基板３２ｋを小さくし、よりキセリア５の角部に配置することができる。このためアルミナ基板３２ｋとＡｌＮ基板３１との間の距離を実施の形態１にくらべより離すことができる。その結果、アルミナ基板３２ｋとＡｌＮ基板３１との問に架け渡されたロングワイヤ３７をより長く、或いは直線状にでき、ロングワイヤ３７ｃのインダクタンスを大きくしたり、浮遊容量の低減を図ることができる。
【００４３】
さらに、図１２を用いてこの実施の形態にかかる光モジュールの効果を説明する。図１２はアルミナ基板３２ｋとアルミナ基板３２ｈとの間の接続の様子を示す断面の概略図である。図に示すように、この実施の形態ではアルミナ基板３２ｈの厚みをキャリア５とアルミナ基板３２ｋを重ねた厚みとほぼ同等としている。こうすることによって、アルミナ基板３２ｈに関しては厚みを厚くすることができるので、余分な寄生容量を小さくすることができるという効果がある。
【００４４】
なお、この実施の形態の説明においては、実施の形態１と相違する部分について説明し、同一又は相当する部分についてはその説明を省略した。
【００４５】
実施の形態３．
次に、図１３を用いてこの発明の実施の形態３にかかる光モジュールについて説明する。図１３はこの発明の実施の形態３にかかる光モジュールの内部の拡大図である。この実施の形態にかかる光モジュールは、実施の形態１にかかる光モジュールのアルミナ基板３２をキャリア５上からペルチェ素子３上に移動させた光モジュールに間する。図においてコイル３４とチップソリッドインダクタ３９は実施の形態１と同様に第２の基板であるアルミナ基板３２ｊ上に搭載されている。しかしながら、このアルミナ基板３２ｊは実施の形態１と異なり、ペルチェ素子３の上面の他の部分（キャリア５が搭載されていない部分）の後方の角部に配置されている。なお、キャパシタ４５はキャリア５上に直接設けられている。このキャパシタ４５の上面はアルミナ基板３２ｊ上に設けられた第１のパターン３３とワイヤ４３ａを介して接続されている。
【００４６】
この実施の形態では以上のように構成されているので、キャリア５の上面をより有効活用することができる。また、ロングワイヤ３７を長く、或いはより直線状にでき、ロングワイヤ３７ｃのインダクタンスを大きくしたり、浮遊容量の低減を図ることができる。また、アルミナ基板３２ｊを厚くすることができるので、余分な浮遊容量を軽減することができるという効果がある。
【００４７】
なお、この実施の形態の説明においては、実施の形態１と相違する部分について説明し、同一又は相当する部分についてはその説明を省略した。
【００４８】
【発明の効果】
この発明にかかる光モジュールは、発光素子と、この発光素子を騒動するための電気信号を発光素子に伝送する伝送回路と、発光素子のバイアス電流を伝送するバイアス回路とを有し、バイアス回路は、発光素子に接続された第１のインダクタンス素子、この第１のインダクタンス素子に接続された第２のインダクタンス素子、及び、第１のインダクタンス素子と第２のインダクタンス素子との間に一端を接続されるとともに他端をグランドに接続されたＲＣ直列回路を備えて構成されたので、高周波において、浮遊容量の影響が出ても変調信号が比軟的劣化しない光モジュールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１である光モジュールの構成図である。
【図２】図１に示す光モジュールのＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１に示した光モジュールの内部の拡大図である。
【図４】図３に示すアルミナ基板３２からコイル３４とチップソリッドインダクタ３９を取り除いたパターン図である。
【図５】図１に示す光モジュールの等価回路図である。
【図６】比較のための光モジュールの等価回路図である。
【図７】コネクタ１５からＬＤ３５に入る小信号通過特性（周波数特性）の様子を示す図である。
【図８】図６に示すバイアス回路を搭載した光送受信器の送信波形である。
【図９】図５に示すバイアス回路を搭載した光送受信器の送信波形である。
【図１０】ＲＣ直列回路１ｃの様子を説明する断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態２にかかる光モジュールの内部の拡大図である。
【図１２】アルミナ基板３２ｋとアルミナ基板３２ｈとの間の接続の様子を示す断面の概略図である。
【図１３】この発明の実施の形態３にかかる光モジュールの内部の拡大図である。
【符号の説明】
１　モジュール、１ａ　騒動回路、１ｂ　バイアス回路、３　電子冷却素子、５　キャリア、７　柱部、９　レンズ、１１　パッケージ、１３　コネクタ、１７　フイードスルー、１９ａ〜１９ｇ　リードピン、２１　フランジ、２３　コネクタピン、２５　第１のマイクロストリップライン、２７　第２のマイクロストリップライン、２９　第３のマイクロストリップライン、３１　ＡｌＮ基板、３２　アルミナ基板、３３　第１の抵抗、３４　コイル、３５　ＬＤ、３６　ビア、３９　チップソリッドインダクタ
【図１】
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【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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