(57)【要約】【課題】一心双方向の通信を行うモジュールにおいて、部品点数を削減してより小型で生産性に優れる光送受信モジュールを提供する。【解決手段】ＬＤ１０と、ＰＤ１１と、ＬＤ１０からの光の光路及びＰＤ１１への光を適宜透過し、光路を変換する光路変換部１２とをパッケージ１４に収納している。パッケージ１４には、ＬＤ１０からの光及びＰＤ１１への光の双方を透過するレンズ１３を具えている。光路変換部１２は、ＬＤ１０からの第一波長の光を透過すると共に光ファイバ２００からの第二波長の光を反射する透過反射部１２ａと、反射された第二波長の光を更に反射させてＰＤ１１に導入可能なように光路を変換する反射部１２ｂと、透過反射部１２ａ及び反射部１２ｂを具える基体１２ｃとから構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝送媒体に入射される第一波長の光を発光する発光素子と、
光伝送媒体から出射されると共に、前記第一波長と波長が異なる第二波長の光を受光する受光素子と、
光伝送媒体側に存在する第一波長の光路及び第二波長の光路を集束すると共に、発光素子及び受光素子側に存在する第一波長の光路及び第二波長の光路を各素子の方向に分離する光路変換部と、
光伝送媒体と前記光路変換部間に配置されると共に、第一波長の光及び第二波長の光の双方を透過するレンズとを具えることを特徴とする光送受信モジュール。
【請求項２】
発光素子は、少なくとも一つ具え、受光素子は、発光素子と同数具えることを特徴とする請求項１に記載の光送受信モジュール。
【請求項３】
光路変換部は、第一波長の光及び第二波長の光のいずれかの光を透過し、他方の光を反射する透過反射部と、他方の光を反射する反射部とを具えることを特徴とする請求項１に記載の光送受信モジュール。
【請求項４】
透過反射部は、誘電体からなる多層膜を具えることを特徴とする請求項３に記載の光送受信モジュール。
【請求項５】
光路変換部は、発光素子からの第一波長の光を透過し、第二波長の光を受光素子に導入可能なように光路を変換させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光送受信モジュール。
【請求項６】
光路変換部は、発光素子からの第一波長の光を光伝送媒体に導入可能なように光路を変換し、受光素子に導入される第二波長の光を透過することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光送受信モジュール。
【請求項７】
更に、モニタ用受光素子を具えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光送受信モジュール。
【請求項８】
更に、受光素子の出力を増幅する増幅器を具えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光送受信モジュール。
【請求項９】
更に、光路変換部を支持するポールと、このポールが配置される搭載部と、ポール及び搭載部を覆うことで発光素子、受光素子、光路変換部が収納されるキャップとを具え、
前記レンズは、その中心軸が光伝送媒体の光軸と同軸になるように前記キャップに具えられることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光送受信モジュール。
【請求項１０】
更に、外部と光学的に結合可能な結合部を具え、
前記結合部は、光ファイバ付きフェルールと、このフェルールを保持するスリーブとを具えることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光送受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信に用いる光送受信モジュールに関するものである。特に、一心双方向の通信に有用な光送受信モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の光送受信モジュールの断面構造を模式的に示した側面断面図である。この光送受信モジュール１００は、光ファイバ２００に入射される光を発光するＬＤ（レーザダイオード）１０１と、光ファイバ２００から出射される光を受光するＰＤ（フォトダイオード）１０２と、ＬＤ１０１からの光を透過し、ＰＤ１０２への光を反射させて光路を変換する光学フィルタ１０３とを具える。ＬＤ１０１は、基板１０４上に実装されてパッケージ１０５に固定される。また、パッケージ１０５には、ＬＤ１０１からの光を光ファイバと効率よく結合できるようにＬＤ１０１に対向させてレンズ１０６を具える。ＰＤ１０２は、パッケージ１０５と異なるパッケージ１０７に固定され、パッケージ１０７にも、上記パッケージ１０５と同様にＰＤ１０２へ光を効率よく結合できるようにＰＤ１０２に対向させてレンズ１０８を具える。これらパッケージ１０５及び１０７は、光ファイバ２００及び光学フィルタ１０３を保持する更に別のパッケージ１０９にそれぞれ固定される。
【０００３】
この構成により、ＬＤ１０１からの送信光は、レンズ１０６で集光されてフィルタ１０３を透過した後、光ファイバ２００に入射される。また、光ファイバ２００から出射された受信光は、フィルタ１０３により反射されて光路を変更された後、レンズ１０８を介してＰＤ１０２に受光される。このような送受信モジュールとして、例えば、特許文献１に記載のものがある。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第５，８４１，５６２号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の光送受信モジュールでは、部品点数が多く、小型化に限界があると共に、組み立てに手間がかかり、低コスト化しにくいという問題がある。
【０００６】
図５に示す光送受信モジュール１００では、ＬＤ１０１とＰＤ１０２とをそれぞれ別のパッケージ１０５、１０７に収納すると共に、これらパッケージ１０５、１０７及び光学フィルタ１０３を更に別のパッケージ１０９に収納して一体化するため、部品点数が多い。パッケージ１０５、１０７自体においても、それぞれにレンズ１０６、１０８を具えており、部品点数が多い。
【０００７】
また、ＬＤ１０１をパッケージ１０５に収納すると共にＰＤ１０２をパッケージ１０７に収納した後、これらパッケージ１０５、１０７をパッケージ１０９に固定するため、製造工程が多く、コスト高になる傾向にあり、生産性及び経済性の向上が望まれている。
【０００８】
更に、上記のように部品点数が多いことで、より小型化しにくい。光ファイバ通信のより広い普及を促進するべく、光通信網の利用者を増大するには、部品点数がより少なく、小型で、作製し易く、低コストである光送受信モジュールが望まれる。
【０００９】
そこで、本発明の主目的は、部品点数をより削減し、生産性がよく、より小型化が可能な光送受信モジュールを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発光素子からの光と受光素子への光とを一つのレンズで透過させると共に、レンズと光路変換部との配置を工夫したことで上記目的を達成する。
【００１１】
即ち、本発明光送受信モジュールは、光伝送媒体に入射される第一波長の光を発光する発光素子と、光伝送媒体から出射されると共に、前記第一波長と波長が異なる第二波長の光を受光する受光素子と、光伝送媒体側に存在する第一波長の光路及び第二波長の光路を集束すると共に、発光素子及び受光素子側に存在する第一波長の光路及び第二波長の光路を各素子の方向に分離する光路変換部と、光伝送媒体と前記光路変換部間に配置されると共に、第一波長の光及び第二波長の光の双方を透過するレンズとを具えることを特徴とする。
【００１２】
従来の光送受信モジュールは、発光素子、受光素子をそれぞれ収納するパッケージＡ、Ｂと、光学フィルタを収納するパッケージＣとを別にしており、更に、パッケージＡ、Ｂにはそれぞれ発光素子用レンズ、受光素子用レンズを具えており、部品点数が多かった。そこで、本発明では、まず、発光素子及び受光素子に対してレンズを共通させることで、部品点数の削減を図る。
【００１３】
また、従来の光送受信モジュールは、発光素子からの光がレンズを透過した後、光学フィルタを経て光ファイバに入射され、光ファイバから出射された光が光学フィルタを経てレンズを透過した後、受光素子に導入される構成である。即ち、光ファイバとレンズ間に光学フィルタを配置させていた。これに対し、本発明は、光伝送媒体、レンズ、光路変換部の配置状態を従来と異ならす。即ち、光伝送媒体と光路変換部間にレンズを具える。即ち、本発明モジュールは、発光素子からの光は、光路変換部を経てからレンズを透過して光伝送媒体に入射され、受光素子への光は、光伝送媒体を出射して同一のレンズを透過してから光路変換部を経て導入される構成である。この構成により、本発明モジュールでは、発光側と受光側とにおいてレンズを共用することができ、部品点数を削減することができる。また、レンズを共用することで、発光素子と受光素子との配置距離を従来よりも短くすることができるため、小型化が可能である。従って、本発明モジュールは、一本の光ファイバで双方向に通信する一心双方向の通信に有用である。
【００１４】
また、本発明モジュールは、上記構成により、発光素子、受光素子、光路変換部を同一のパッケージに収納することもでき、更に部品点数を削減することができると共に、小型化が可能である。更に、部品点数が少ないことで、製造工程も少ないため作製し易く、生産性に優れると共に、コストの低減をも図ることができる。以下、本発明をより詳しく説明する。
【００１５】
本発明において光伝送媒体は、例えば、光ファイバが挙げられる。
【００１６】
本発明において発光素子は、例えば、半導体レーザ（ＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体発光素子で、ＧａＡｌＡｓ系材料、ＩｎＧａＡｓＰ系材料から形成されたものが挙げられる。本発明では、発光素子を少なくとも一つ具えるが、光伝送媒体を複数具える多チャンネルの光送受信モジュールとする場合、光伝送媒体の数に適合させて複数具えてもよい。第一波長としては、例えば、１．３μｍ、１．５５μｍなどが挙げられる。
【００１７】
本発明において受光素子は、例えば、フォトダイオード（ＰＤ）やアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）などの半導体受光素子で、ＩｎＧａＡｓ系材料、ＩｎＧａＡｓＰ系材料、Ｓｉ、Ｇｅなどから形成されたものが挙げられる。具体的には、波長１μｍ帯から１．６μｍ帯といった長波長帯域を受光層とする場合、ＩｎＧａＡｓ系材料、ＩｎＧａＡｓＰ系材料、Ｇｅで形成された受光素子が好ましい。上記波長帯域よりも短波長帯域を受光層とする場合、Ｓｉなどの材料で形成された受光素子でもよい。また、受光素子は、上面入射形のものが実装し易く好ましい。このような受光素子は、上記発光素子と同数具えるとよい。第二波長は、第一波長と異なっていればよく、例えば、１．３μｍ、１．５５μｍなどが挙げられる。
【００１８】
上記発光素子及び受光素子は、予めそれぞれ別個に検査して良品だけを用いると、歩留まりがよくなり、不良損が減少し、コストをより低減することができる。
【００１９】
本発明において光路変換部は、ＷＤＭ（波長多重）フィルタ機能を具えるものである。具体的には、光路変換部は、第一波長の光を光伝送媒体に、第二波長の光を受光素子にそれぞれ導入するべく、第一波長の光及び第二波長の光の少なくとも一方の光の光路を変換する。と共に、後述のレンズに導入される第一波長の光路とレンズを透過して受光素子に導入される第二波長の光路とを光路変換部の光伝送媒体側において一致させる。即ち、本発明モジュールは、光路変換部により、光路変換部とレンズ間において、第一波長の光の光軸と第二波長の光の光軸とを合わせ、光路変換部と各素子間において、各波長の光の光軸を異ならせる構成である。
【００２０】
上記光路変換部は、第一波長の光及び第二波長の光のいずれかの光を透過し、他方の光を反射する透過反射部と、他方の光を反射する反射部とを具えるものが好適である。特に、透過反射部と反射部とは、それぞれ別個に形成して組み合わせてもよいし、同一の基体上に多層膜を形成することで構成してもよい。前者の場合、例えば、透過反射部として公知のＷＤＭフィルタ、反射部としてミラーを用い、同一の基体上に貼り付ける構成が挙げられる。このとき、基体は、透明なガラスなどで形成し、ＷＤＭフィルタを基体の一方の側に、ミラーを他方の側に貼り付けるとよい。後者の場合、例えば、基体を透明なガラスなどで形成し、上記基体の表面に成膜して、この膜を透過反射部及び反射部とすることが挙げられる。透過反射部を構成する膜材料は、誘電体材料が好ましい。具体的には、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２などの低屈折材料及びＡｌ２Ｏ３、Ｔｉ２Ｏ５などの高屈折材料が挙げられる。そして、透過反射部は、上記膜材料を用いて、ＷＤＭフィルタ機能を持たせるように公知のＰＶＤやＣＶＤにて多層に形成することで設けてもよい。より具体的には、上記低屈折材料からなる膜と、上記高屈折材料からなる膜とを交互に組み合わせて積層することで、ある波長の光を透過し、別の波長の光を反射する透過反射部を構成することができる。反射部は、Ａｕ、Ａｌなどの金属を用い、公知のＰＶＤやＣＶＤにて金属膜を形成することで設けてもよい。このような金属膜は、高反射率を有するため、好ましい。
【００２１】
また、光路変換部は、発光素子からの第一波長の光を透過し、第二波長の光を受光素子に導入可能なように光路を変換させる構成でもよいし、発光素子からの第一波長の光を光伝送媒体に導入可能なように光路を変換し、受光素子に導入される第二波長の光を透過する構成でもよい。例えば、光路変換部が透過反射部及び反射部を基体上に一体に具える構成であるとすると、前者の場合、上記透過反射部は、発光素子から出射された第一波長の光のみを透過し、光伝送媒体から出射された第二波長の光を反射して基体を介して反射部に伝え、反射部は、第二波長の光を更に反射して受光素子に導入できるように光路を変換する。後者の場合、上記反射部は、発光素子から出射された第一波長の光を反射して基体を介して透過反射部に伝え、透過反射部は、第一波長の光を更に反射して光伝送媒体に導入できるように光路を変換すると共に、光伝送媒体から出射された第二波長の光のみを透過する。
【００２２】
本発明においてレンズは、光伝送媒体と各素子間の光を結合可能にするものである。このようなレンズは、第一波長の光及び第二波長の光を透過可能なものであればよく、ガラス、例えば、ＢＫ−７などから形成されるものが挙げられる。また、レンズは、中心軸が光伝送媒体の光軸に同軸になるように配置する。
【００２３】
本発明モジュールは、更に光路変換部を支持するポールと、このポールが配置される搭載部と、ポール及び搭載部を覆うことで発光素子、受光素子、光路変換部が収納されるキャップとを具え、上記レンズの中心軸が光伝送媒体の光軸と同軸となるようにキャップにレンズを具える構成とすることが好ましい。即ち、上記搭載部及びキャップからなる一つのパッケージに発光素子、受光素子、光路変換部を収納する構成である。この構成により、従来のように発光素子用パッケージ、受光素子用パッケージ、光学フィルタ用パッケージといった複数のパッケージを用いる必要がなく、一つのパッケージでよいため、部品点数を少なくできる。また、一つのパッケージとすることで、より小型化することができる。更に、レンズ付きのキャップとすることで、パッケージの組み立てを容易に行うことができる。
【００２４】
ポールは、例えば、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、銅−ニッケル合金（Ｃｕ−Ｎｉ）、又はステンレス、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉなどの鉄合金などの金属からなるものが好ましい。ポールを金属にて形成することで、電気抵抗が小さく良好なグランドとなる。このようなポールは、後述する搭載部上に光伝送媒体の光軸と平行に配置することが好ましい。
【００２５】
搭載部及びキャップは、金属材料からなるもの、例えば、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、銅−ニッケル合金（Ｃｕ−Ｎｉ）、又はステンレス、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉなどの鉄合金などからなるものが好ましい。金属製のパッケージは、強固でハーメチックシール（完全密閉）ができるため長期安定性に優れると共に、放熱性が高く、外部からの電磁ノイズを遮断する機能も有している。また、搭載部の中心軸が光伝送媒体の光軸と同軸に配置されるいわゆる同軸型パッケージの場合、小型化の効果が高く好ましい。一般に市販されているＣＡＮタイプパッケージと呼ばれるものを利用してもよい。ＣＡＮタイプパッケージは、一般的に汎用されているため、大量生産されていることから比較的廉価であり、コストをより低減することができる。例えば、汎用されているＣＡＮタイプパッケージのレーザモジュールを利用してもよい。このとき、汎用されている標準的なレーザモジュールの光学系を利用することができると共に、受光素子と光路変換部とを追加することで本発明モジュールを構成することができるため、設計が容易である。更に、汎用されているＣＡＮタイプパッケージを用いる場合、サイズが従来と同様であるため、組み立て装置や検査装置をそのまま利用することもでき、製造コストをより低減することができる。
【００２６】
上記発光素子は、光路変換部を支持する上記ポールに直接実装してもよいし、基板に実装した後、この基板をポールに実装してもよい。基板は、例えば、アルミナ、ジルコニアなどのセラミック、Ｓｉ、Ｃｕ又はＣｕ−Ｗから形成したものが挙げられる。
【００２７】
受光素子は、上記搭載部上に直接実装してもよいし、基板に実装した後、この基板を搭載部上に実装してもよい。受光素子を実装する基板は、例えば、アルミナ、ジルコニアなどのセラミックから形成したものが挙げられる。
【００２８】
光路変換部は、上記ポール上に取り付ける。このとき、受光素子は、発光素子との間にポールが位置するように実装する、即ち、発光素子と受光素子間にポールが存在する配置とすると、発光素子からの光が受光素子側に回り込みにくく好ましい。
【００２９】
本発明モジュールは、更に、発光素子から出射された第一波長の光の強度を検知可能なモニタ用受光素子を具えてもよい。モニタ用受光素子としては、上記に挙げた受信用に用いる受光素子と同様のものを用いてもよい。このようなモニタ用受光素子は、発光素子の近傍、例えば、第一波長の光の進行方向後方に実装することが好ましい。また、モニタ用受光素子は、上記搭載部上に直接実装してもよい。
【００３０】
本発明モジュールは、更に、受光素子の電気信号の出力を増幅する増幅器（アンプ）を具えていてもよい。増幅器としては、例えば、Ｓｉ−ＩＣやＧａＡｓ−ＩＣなどが挙げられる。このような増幅器は、導電性エポキシ樹脂などによるボンディングにて上記搭載部上に直接実装して、キャップ内に収納されるようにすると、より小型化できて好ましい。また、増幅器は、受光素子の近傍に実装すると、受光素子と増幅素子との両者を接続する金（Ａｕ）やアルミニウム（Ａｌ）などの金属ワイヤなどの結線を短くすることができ、ノイズに対する耐性を強化することができて好ましい。
【００３１】
本発明モジュールは、更に、外部と光学的に結合可能な結合部、即ち、光伝送媒体と各素子とを光学的に結合できる構成、いわゆるレセプタクル構造としてもよい。結合部は、例えば、光ファイバ付きフェルールと、このフェルールを保持するスリーブとを具える構成が挙げられる。スリーブは、二重構成としてもよく、フェルール側に配置される内側スリーブの形成材料として、ジルコニアなどのようなセラミック材料、外側スリーブの形成材料として、強度に優れるステンレスなどが挙げられる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
（実施例１）
図１は、一心の光ファイバを用いて双方向に通信可能な本発明光送受信モジュールの一例を模式的に示す概略構成図であって、光路変換部の透過反射部は、発光素子からの第一波長の光を透過し、受光素子への第二波長の光を反射する例である。本発明光送受信モジュール１は、ＬＤ１０と、ＰＤ１１と、ＬＤ１０からの光及びＰＤ１１への光を適宜透過し、光路の変換を行う光路変換部１２と、ＬＤ１０からの光及びＰＤ１１への光の双方を透過するレンズ１３とを具える。以下、各構成をより詳しく説明する。
【００３３】
ＬＤ１０は、光ファイバ２００に入射される第一波長の光を発光する発光素子である。本例では、ＩｎＧａＡｓＰ系材料から形成されたものを用い、第一波長を１．３μｍとした。本例では、アルミナから形成された基板１０ａに実装させている。ＰＤ１１は、光ファイバ２００から出射されると共に、第一波長の光と波長が異なる第二波長の光を受光する受光素子である。本例では、ＩｎＧａＡｓ系材料から形成された上面入射形のものを用い、第二波長を１．５５μｍとした。なお、本例では、予め検査して良好なＬＤ１０、ＰＤ１１を用いているため、不良損を減少することができる。後述する実施例２についても同様である。レンズ１３は、第一波長の光及び第二波長の光を透過可能であり、ＬＤ１０からの第一波長の光を光ファイバ２００と効率よく結合できるように、かつ、光ファイバ２００からの第二波長の光をＰＤ１１に効率よく結合できるように具えている。本例では、ガラスから形成されるもので、１．３μｍ及び１．５５μｍの光を透過可能なものを用いた。また、図１に示すように光ファイバ２００と光路変換部１２間に配置する。
【００３４】
光路変換部１２は、ＬＤ１０からの第一波長の光を透過すると共に光ファイバからの第二波長の光を反射する透過反射部１２ａと、反射された第二波長の光を更に反射させてＰＤ１１に導入可能なように光路を変換する反射部１２ｂと、透過反射部１２ａ及び反射部１２ｂを具える基体１２ｃとから構成される。本例において基体１２ｃは、透明なガラスから形成されるもので、両端部に透過反射部１２ａ及び反射部１２ｂをそれぞれ具える。透過反射部１２ａは、誘電体材料であるＳｉＯ２とＴｉ２Ｏ５とを用い、プラズマＣＶＤ法（Ｐ−ＣＶＤ法）により、基体１２ｃ上に多層に成膜して形成した。反射部１２ｂは、基体１２ｃ上に蒸着によりＡｕを成膜して形成した。
【００３５】
そして、本発明モジュール１は、ＬＤ１０からの第一波長の光が上記光路変換部１２の透過反射部１２ａを透過した後、レンズ１３を透過して光ファイバ２００に入射できるように、ＬＤ１０、光路変換部１２、レンズ１３を配置する。と共に、光ファイバ２００から出射された第二波長の光がレンズ１３を経て、光路変換部１２の透過反射部１２ａで反射されて光路が変換された後、基体１２ｃの内部を透過して反射部１２ｂで更に反射されてＰＤ１１に入射されるように光路を変換できるように、ＰＤ１１、変換部１２、レンズ１３を配置する。即ち、光ファイバ２００と光路変換部１２間に存在する第一波長の光路及び第二波長の光路を光ファイバの光軸上に集束させると共に、変換部１２とＬＤ１０間及び変換部１２とＰＤ１１間に存在する第一波長の光路及び第二波長の光路をそれぞれＬＤ１０、ＰＤ１１側方向に分離するようにＬＤ１０、ＰＤ１１、変換部１２、レンズ１３を配置する。
【００３６】
本例において上記ＬＤ１０、ＰＤ１１、光路変換部１２は、同一のパッケージ１４に収納している。パッケージ１４は、搭載部１４ａと、搭載部１４ａを覆うことでＬＤ１０、ＰＤ１１、光路変換部１２が収納されるキャップ１４ｂとを具える。キャップ１４ｂには、レンズ１３の中心軸が光ファイバ２００の光軸と同軸になるようにレンズ１３を具える。本例では、汎用されているＣＡＮパッケージタイプのレーザモジュールで、搭載部１４ａ及びキャップ１４ｂが鉄（Ｆｅ）から形成されるものを用いた。従って、本例に示す光送受信モジュール１は、レーザモジュールに少なくともＰＤ１１及び光路変換部１２を追加して作製した。このように汎用されているレーザモジュールの部品を用いたことで、容易に作製できると共に、製造コストを低減することができる。また、組み立て装置や検査装置も従来のものをそのまま用いることができる。
【００３７】
本例においてＰＤ１１は、基板に実装せず、搭載部１４ａ上に直接実装した。また、搭載部１４ａには、ＰＤ１１の実装面に垂直に、即ち、光ファイバ２００の光軸と平行するように鉄（Ｆｅ）製のポール１５を具える。そして、このポール１５の一端側（図１では上端側）に光路変換部１２を装着し、ポール１５の側面でＰＤ１１と対向する側（同左側）に基板１０ａに実装したＬＤ１０を装着している。即ち、ＬＤ１０とＰＤ１１間にポール１５が存在する配置である。このような配置により、ＰＤ１１からの第一波長の光がＬＤ１０側に回り込みにくい。
【００３８】
更に、本例では、ＬＤ１０から発光された第一波長の光の強度を検知できるモニタ用ＰＤ１６、ＰＤ１１からの電気信号を増幅するアンプ１７を搭載部１４ａ上に具える。本例においてモニタ用ＰＤ１６は、ＰＤ１１と同様のもの、即ち、ＩｎＧａＡｓ系材料から形成された上面入射形のものを用い、図１においてＬＤ１０の下方に実装している。アンプ１７は、Ｓｉ−ＩＣを用い、ＰＤ１１の近傍に配置させて、両者を連結する結線を短くし、ノイズの影響を低減させている。また、アンプ１７は、導電性エポキシ樹脂により搭載部１４ａ上にボンディングした。
【００３９】
なお、搭載部１４ａには、電源供給や電気信号の取り出しを行うためのリードピン１８が必要数挿通されている。本例では、５本のリードピン１８が挿通されており、Ａｕワイヤ（図示せず）にて適宜ＬＤ１０、ＰＤ１１、モニタ用ＰＤ１６、アンプ１７に連結されている。
【００４０】
上記構成により、本発明光送受信モジュールは、従来よりもレンズを減少させることができると共に、レンズと光路変換部とＬＤ（ＰＤ）間の配置距離を小さくすることができるため、より小型化することができる。また、一つのパッケージにＬＤ、ＰＤ、光路変換部を収納することで、より小型化が可能である。更に、部品点数が少ないことで、生産性に優れると共に、製造コストの低減をも実現する。
【００４１】
（実施例２）
図２は、一心の光ファイバを用いて双方向に通信可能な本発明光送受信モジュールの一例を模式的に示す概略構成図であって、光路変換部の透過反射部は、発光素子からの第一波長の光を反射し、受光素子への第二波長の光を透過する例である。図１と同一物は、同一符号を付す。本例に示す光送受信モジュール２は、基本的構成は上記図１に示す光送受信モジュール１と同様であり、ＬＤ２０と、ＰＤ２１と、ＬＤ２０からの光の光路及びＰＤ２１への光の光路を適宜透過、変換する光路変換部２２と、ＬＤ２０からの光及びＰＤ２１への光の双方を透過するレンズ１３とを具える。上記実施例１と異なる点は、光路変換部２２の透過反射部２２ａを透過させる光を第一波長の光でなく第二波長の光とし、透過反射部２２ｂを反射させる光を第二波長の光でなく第一波長の光とした点である。以下、この点を中心に説明する。
【００４２】
本例においてＬＤ２０は、ＩｎＧａＡｓＰ系材料から形成されたものを用い、第一波長を１．５５μｍとした。また、ＬＤ２０は、Ｓｉから形成された基板２０ａに実装させている。ＰＤ２１は、ＩｎＧａＡｓから形成された上面入射形のものを用い、第二波長を１．３μｍとした。
【００４３】
光路変換部２２は、ＬＤ２０から出射された第一波長の光路を変換する反射部２２ｂと、光ファイバ２００から出射されてＰＤ２２に導入される第二波長の光を透過すると共に、反射部２２ｂにて反射された第一波長の光を更に反射させて光ファイバ２００に導入可能なように光路を変換する透過反射部２２ａと、透過反射部２２ａ及び反射部２２ｂを具える基体２２ｃとから構成される。基体２２ｃは、実施例１と同様に透明なガラスから形成されるもので、両端部に透過反射部２２ａ及び反射部２２ｂとをそれぞれ具える。透過反射部２２ａは、誘電体材料であるＳｉＯ２とＴｉ２Ｏ５を用い、Ｐ−ＣＶＤ法により、基体２２ｃ上に多層に成膜して形成した。反射部２２ｂは、基体２２ｃ上に蒸着によりＡｕを成膜して形成した。
【００４４】
そして、本発明モジュール２は、ＬＤ２０からの第一波長の光が上記光路変換部２２の反射部２２ｂで反射されて光路が変換された後、基体２２ｃの内部を経て透過反射部２２ａで更に反射されて光ファイバ２００に入射されるように光路を変換できるように、ＬＤ２０、変換部２２、レンズ１３を配置する。と共に、光ファイバ２００から出射された第二波長の光がレンズ１３、透過反射部２２ａと順に透過した後、ＰＤ２１に入射されるように、ＰＤ２１、変換部２２、レンズ１３を配置する。
【００４５】
上記構成により、本発明光送受信モジュールは、実施例１と同様に従来よりもレンズを減少して部品点数を少なくし、かつレンズと光路変換部とＬＤ（ＰＤ）間の配置距離の縮小化が可能であるため、より小型化することができる。また、一つのパッケージにＬＤ、ＰＤ、光路変換部を収納するため、より小型化が可能である。更に、部品点数の削減により、生産性の向上及び製造コストの低減をも実現する。
【００４６】
（実施例３）
図３は、図１に示す構成要素に更に結合部を具える本発明光送受信モジュールを模式的に示す概略構成図である。図１と同一物は同一符号を付す。本例に示す光送受信モジュール３は、図１に示す実施例１の構成要素に、結合部３０を追加したものであり、基本的構成は同様である。以下、結合部を中心に説明する。
【００４７】
図３に示す構成は、外部の光ファイバとの結合を容易にする構成であり、一般に、レセプタクル構造と称される構成である。結合部３０は、光ファイバ付きフェルール３１と、フェルール３１を保持するスリーブ３２とを具える。光ファイバ付きフェルール３１は、中心に光ファイバ２００を具えるもので、汎用されているものを用いた。スリーブ３２は、フェルール３１側に配置される内側スリーブ３２ａと、このスリーブ３２ａの外周に配置される外側スリーブ３２ｂとからなる二重構成とし、内側スリーブ３２ａはジルコニア、外側スリーブ３２ｂはステンレスで形成した。
【００４８】
このような外部と光学的に結合できる結合部を具えることで、本発明モジュールは、通信に容易に用いることができる。
【００４９】
（実施例４）
上記実施例１〜３は、発光素子及び受光素子をそれぞれ一つずつ具える例を説明した。次に、発光素子及び受光素子を複数具える例を説明する。図４は、発光素子及び受光素子を複数具える本発明光送受信モジュールにおいて、各素子とレンズと光ファイバとの配置状態を模式的に示す説明図であり、（Ａ）は、発光素子の配置状態、（Ｂ）は、受光素子の配置状態を示す。図１と同一物は同一符号を付す。本発明モジュールは、複数の光ファイバ心線を具えるテープ状光ファイバなどに対応可能な多チャンネルのモジュールとすることも可能である。このような光送受信モジュールは、基本的構成を図１に示す実施例１、２と同様とし、ＬＤ１０及びＰＤ１１を複数具えるとよい。
【００５０】
例えば、図４に示すように４ｃｈのテープ状光ファイバ２０１に対応する場合、各光ファイバ心線２０２がそれぞれ一心双方向の通信が行えるように、各心線２０２に対してＬＤ１０及びＰＤ１１をそれぞれ一つずつ、即ち、ＬＤ１０を四つ、ＰＤ１１も同様に四つ具える。そして、図４（Ａ）で示すように四つのＬＤ１０をＬＤ用サブマウント４０に等間隔で実装する。また、図４（Ｂ）で示すように四つのＰＤ１１をＰＤ用サブマウント４１に等間隔で配置する。例えば、４ｃｈのテープ状光ファイバ２０１のファイバ間ピッチが２５０μｍ程度で、ＬＤ１０やＰＤ１１として３５０μｍ×３５０μｍ程度のサイズのチップを用いた場合、サブマウント４０、４１上にＬＤ１０、ＰＤ１１をそれぞれ５００μｍピッチ（隣接するＬＤ１０（ＰＤ１１）の中心間の距離）で配置することができる。更に、これらＬＤ１０やＰＤ１１を実装したサブマウント４０、４１をポールや搭載部に実装する。この場合、直径１．５ｍｍ幅程度のレンズ１３を用いることで、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すようにテープ状光ファイバ２０１とＬＤ１０及びＰＤ１１間の光学的結合を可能とすることができる。
【００５１】
本発明モジュールは、このように一つのパッケージ内に複数の発光素子及び受光素子を収納して多チャンネルのモジュールを構成することも可能である。なお、図４では、基本的構成として、実施例１に示すものを挙げているが、実施例２に示すものでももちろんよい。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明光送受信モジュールによれば、一心双方向の通信を行うモジュールにおいて、部品点数を削減して、より小型で生産性に優れるという特有の効果を奏し得る。従って、本発明モジュールは、光通信網の利用者を増大して、光通信の普及に有効であると推測される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明光送受信モジュールの一例を模式的に示す概略構成図であって、光路変換部に第一波長の光を透過し、第二波長の光を反射する透過反射部を具える例である。
【図２】本発明光送受信モジュールの一例を模式的に示す概略構成図であって、光路変換部に第一波長の光を反射し、第二波長の光を透過する透過反射部を具える例である。
【図３】外部と光学的に結合可能な結合部を具える本発明光送受信モジュールを模式的に示す概略構成図である。
【図４】発光素子及び受光素子を複数具える本発明光送受信モジュールにおいて、（Ａ）は、テープ状光ファイバとレンズと発光素子の位置関係を模式的に示す説明図、（Ｂ）は、テープ状光ファイバとレンズと受光素子の位置関係を模式的に示す説明図である。
【図５】従来の光送受信モジュールの断面構造を模式的に示した側面断面図である。
【符号の説明】
１、２、３  光送受信モジュール
１０、２０  ＬＤ  １０ａ、２０ａ  基板  １１、２１  ＰＤ  １２、２２  光路変換部
１２ａ、２２ａ  透過反射部  １２ｂ、２２ｂ  反射部  １２ｃ、２２ｃ  基体  １３  レンズ
１４  パッケージ  １４ａ  搭載部  １４ｂ  キャップ  １５  ポール
１６  モニタ用ＰＤ  １７  アンプ  １８  リードピン
３０  結合部  ３１  光ファイバ付きフェルール  ３２  スリーブ
３２ａ  内側スリーブ  ３２ｂ  外側スリーブ
４０  ＬＤ用サブマウント  ４１  ＰＤ用サブマウント
１００  光送受信モジュール  １０１  ＬＤ  １０２  ＰＤ  １０３  光学フィルタ
１０４  基板  １０５、１０７、１０９  パッケージ  １０６、１０８  レンズ
２００  光ファイバ  ２０１  テープ状光ファイバ  ２０２  光ファイバ心線
【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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