(57)【要約】【課題】迷光による受信感度劣化のないＷＤＭ光モジュールを簡易に実現する。【解決手段】波長λ１  の光を反射し、波長λ２  の光を透過するフィルタ１５を具備し、ＬＤ１４から出射された波長λ１  の光が光導波路１２を伝搬して光ファイバ１３に入射され、その光ファイバ１３から出射された波長λ２  の光が光導波路１２を伝搬し、フィルタ１５を透過してＰＤ１６に入射される構造とされたＷＤＭ光モジュールにおいて、フィルタ１５とＰＤ１６との間に波長λ１  の光を吸収し、波長λ２  の光を透過する化合物半導体層３３を配置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長λ１  の光を反射し、波長λ２  の光を透過するフィルタを具備し、光源から出射された波長λ１  の光が光導波路を伝搬して光ファイバに入射され、その光ファイバから出射された波長λ２  の光が光導波路を伝搬し、上記フィルタを透過して光検出器に入射される構造とされたＷＤＭ光モジュールにおいて、
上記フィルタと光検出器との間に、波長λ１  の光を吸収し、波長λ２  の光を透過する化合物半導体層が配置されていることを特徴とするＷＤＭ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１本の光ファイバで異なる波長の光の双方向通信を行うＷＤＭ（波長多重）光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＷＤＭ光モジュールは一般に光導波路を使用して構成されており、図２はその従来構成の一例を示したものである。
基板１１上に光導波路１２が形成され、光導波路１２にはコア１２ａがＶ字型をなすように形成されている。基板１１には例えばシリコン基板が用いられる。Ｖ字型をなすコア１２ａの分岐側端面の一方には光ファイバ１３が配置され、他方には光源としてＬＤ（半導体レーザ）１４が配置される。コア１２ａの結合側端面には波長選択用のフィルタ１５が配置され、フィルタ１５の光導波路１２と反対側には光検出器としてＰＤ（フォトダイオード）１６が配置される。ＰＤ１６はサブマウント１７に搭載されている。
フィルタ１５は例えばガラス基板１８上に波長選択用の光学多層膜１９が成膜形成されてなるものとされ、波長λ１  の光を反射し、波長λ２（λ２  ＞λ１）の光を透過するものとされる。
ＬＤ１４から出射された波長λ１  の光はコア１２ａを通ってフィルタ１５に達し、フィルタ１５で反射され、コア１２ａを通って光ファイバ１３に入射される。一方、光ファイバ１３から出射された波長λ２  の光はコア１２ａを通ってフィルタ１５に達し、フィルタ１５を透過してＰＤ１６に入射される。ＷＤＭ光モジュールはこのような構成により双方向通信を行えるものとなっている。なお、λ１  ，λ２は例えばλ１  ＝１．３μｍ，λ２  ＝１．５μｍとされる。
【０００３】
ところで、光ファイバ１３及びＬＤ１４から出射された光は上述したように光導波路１２を伝搬するものの、ＬＤ１４から出射された波長λ１  の光のうち、例えばコア１２ａに結合しない、あるいはコア１２ａから漏れた光は光導波路１２のクラッド１２ｂ内や基板（シリコン基板）１１内などを通ってランダムに反射、散乱等を繰り返し、フィルタ１５に到達する。そして、このような迷光はさまざまな角度でフィルタ１５に入射するものとなる。
フィルタ１５は波長λ１  の光を反射するものとなっているものの、斜め入射する光に対しては十分な効果（遮断効果）を得ることはできず、よってさまざまな角度でフィルタ１５に入射する迷光はフィルタ１５を通り抜け、ＰＤ１６に到達してしまう。
ＰＤ１６はＬＤ１４の発光波長λ１  に対しても感度を有しており、従ってＰＤ１６に入射した迷光はノイズとなり、ＰＤ１６の受信感度の劣化を招くことになる。
【０００４】
図３はこのようなＬＤ１４からの迷光がＰＤ１６に入射しないように対策が施された従来のＷＤＭ光モジュールの構成を示したものであり、この例ではフィルタ１５に光を反射する金属膜２１が形成されたものとなっている。
金属膜２１は図３Ｂに示したようにガラス基板１８の光学多層膜１９成膜面と反対面に形成され、金属膜２１の中央には受光用の窓２２が設けられている。
上記のような金属膜２１を備えたフィルタ１５が配置されることにより、迷光は金属膜２１によって反射され、ＰＤ１６への入射が防止されるため、迷光によるＰＤ１６の受信感度の劣化を防止することができる。なお、光ファイバ１３からの波長λ２  の光は窓２２を通ってＰＤ１６に入射される（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３０５３６５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、迷光対策が施された従来のＷＤＭ光モジュールにおいては、フィルタ１５が光を反射する金属膜２１を併せ持つ構造となっており、ＰＤ１６には金属膜２１に形成された窓２２を通過した光のみ到達する。
ＰＤ１６の受光部は直径０．１ｍｍ程度と小さく、従って効果的に迷光のＰＤ１６への入射を防止するためには受光用の窓２２もＰＤ１６の受光径に合わせて小さくする必要がある。
【０００７】
フィルタ１５は図３Ａに示したように一般に基板１１の端面に貼り付けられて取り付けられ、よって受光用の窓２２が形成された金属膜２１を具備するフィルタ１５の貼り付けにおいては、窓２２を光導波路１２のコア１２ａの端面（結合側端面）に一致させる必要があるものの、小さな窓２２を高精度にコア１２ａに位置合わせしてフィルタ１５を貼り付けるのは、極めて困難な作業となる。
この発明の目的はこの問題に鑑み、困難な位置合わせを必要とせず、簡易に構成でき、かつ迷光を効果的に遮光して受信感度の劣化を防止したＷＤＭ光モジュールを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、波長λ１  の光を反射し、波長λ２  の光を透過するフィルタを具備し、光源から出射された波長λ１  の光が光導波路を伝搬して光ファイバに入射され、その光ファイバから出射された波長λ２  の光が光導波路を伝搬し、フィルタを透過して光検出器に入射される構造とされたＷＤＭ光モジュールにおいて、フィルタと光検出器との間に、波長λ１  の光を吸収し、波長λ２  の光を透過する化合物半導体層が配置される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１はこの発明によるＷＤＭ光モジュールの一実施例を示したものであり、図２と対応する部分には同一符号を付してある。
この例では図２に示した従来のＷＤＭ光モジュールと同様、シリコンよりなる基板１１の上に光導波路１２が形成されている。光導波路１２はＶ字型に形成されたコア１２ａを有しており、Ｖ字型をなすコア１２ａの結合側端面が露出する光導波路１２の端面と基板１１の一端面とは同一面上に位置されている。
基板１１の他端側上面には図１Ａでは隠れて見えないが、Ｖ溝が形成され、光ファイバ１３はＶ溝に搭載されることによって、コア１２ａの分岐側端面にパッシブアライメントされている。
ＬＤ１４は、その光出射部がコア１２ａのもう一方の分岐側端面に位置合わせされて基板１１上に実装されている。
【００１０】
コア１２ａの結合側端面には複合フィルタ３０が配置され、複合フィルタ３０は基板１１の端面に貼り付けられて取り付けられている。
複合フィルタ３０の光導波路１２と反対側にはサブマウント１７に搭載されたＰＤ１６が配置され、ＰＤ１６はコア１２ａの結合側端面に位置合わせされて実装されている。なお、基板１１及びサブマウント１７はベース４０上に搭載されて一体化されている。
図１Ｂは複合フィルタ３０の断面構造を示したものであり、この例では複合フィルタ３０はガラス基板１８の上に波長λ１  の光を反射し、波長λ２  の光を透過する波長選択用の光学多層膜１９が形成されてなる従来と同様のフィルタ１５と、化合物半導体で構成されたフィルタ３１とが貼り合わされた構造となっている。
フィルタ３１はこの例ではＩｎＰ基板３２上にＩｎＧａＡｓＰ化合物半導体層３３が結晶成長によって形成されたものとされ、このＩｎＧａＡｓＰ化合物半導体層３３は波長λ２  の光を透過させ、波長λ１（λ２  ＞λ１  ）の光を吸収する組成とされる。なお、フィルタ３１はそのＩｎＧａＡｓＰ化合物半導体層３３がフィルタ１５のガラス基板１８に図１Ｂに示したように貼り付けられて一体化されている。
【００１１】
ＩｎＧａＡｓＰ化合物半導体層３３は半導体固有のエネルギーギャップにより、それよりエネルギーの大きい光（波長の短い光、ここでは波長λ１  の光）を吸収し、エネルギーの小さい光（波長の長い光、ここでは波長λ２  の光）を透過させ、光の入射角度に対する依存性はない。
従って、この例では複合フィルタ３０がこのようなＩｎＧａＡｓＰ化合物半導体層３３を具備することにより、ＬＤ１４からの波長λ１  の迷光がさまざまな角度で複合フィルタ３０に入射してもＩｎＧａＡｓＰ化合物半導体層３３によって吸収され、迷光がＰＤ１６に入射することを防止することができる。よって、迷光による受信感度の劣化のないＷＤＭ光モジュールを得ることができる。
【００１２】
なお、ＩｎＧａＡｓＰ化合物半導体層３３を具備する複合フィルタ３０は、図３に示した受光用の窓２２が形成された金属膜２１を併せ持つフィルタ１５のようなコア１２ａとの位置合わせは不要であり、単に光導波路１２の端面位置に配置するだけでよく、その点で例えば基板１１端面への複合フィルタ３０の貼り付け作業は極めて簡単に行うことができる。
上述した実施例では光学多層膜による波長選択用のフィルタ１５と、化合物半導体による波長選択用のフィルタ３１とが互いに貼り合わされて一体化されているが、これらを互いに独立したものとしてもよい。この場合、光導波路１２端面にはフィルタ１５を例えば貼り付けて配置すればよく、フィルタ３１はフィルタ１５とＰＤ１６との間の適宜位置に挿入配置すればよい。
【００１３】
また、このようにフィルタ１５とフィルタ３１とを別体とする場合、例えば光導波路１２端面に光学多層膜１９を直接成膜形成するといった構成を採用することもできる。
なお、ＩｎＧａＡｓＰ化合物半導体層３３の表面に、波長λ２  の光に対する反射防止膜を形成すると、透過光のロスが減少し、その点でより良好な受信感度が得られるものとなる。
さらに、上述した実施例では光学多層膜１９はガラス基板１８上に形成され、一方ＩｎＧａＡｓＰ化合物半導体層３３はＩｎＰ基板３２上に形成され、つまり異なる基板上に波長選択用の光学多層膜と化合物半導体層が形成されているが、これらを同一基板上に形成することもできる。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば従来の受光用の窓が形成された迷光反射用の金属膜を併せ持つフィルタのような導波路コアとの困難な位置合わせを必要とせず、かつ光源（ＬＤ）からの迷光が光検出器（ＰＤ）に入射するのを効果的に防止できるものとなっており、よって迷光による受信感度劣化のないＷＤＭ光モジュールを簡易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａはこの発明によるＷＤＭ光モジュールの一実施例を示す斜視図、ＢはＡにおける複合フィルタの構成を示す断面図。
【図２】ＷＤＭ光モジュールの従来構成例を示す斜視図。
【図３】Ａは従来の迷光対策されたＷＤＭ光モジュールの構成を示す斜視図、ＢはＡにおける迷光対策フィルタを示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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