(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光送信モジュールに駆動信号を供給する信号配線とともに光送受信器の内部に実装される光受信モジュールであって、
前記光送受信器内のバイアス電源からバイアス電圧を供給されて、受光強度に応じた電気信号を出力する第１の受光素子と、
前記バイアス電源から前記第１の受光素子へ前記バイアス電圧を供給するための第１の外部配線に接続される第１の接続端子と、
前記第１の接続端子と前記第１の受光素子とを接続する第１の内部配線と、
前記第１の外部配線よりも前記信号配線に近接して配置された第２の外部配線を介して前記バイアス電源に接続される第２の接続端子と、
前記第２の接続端子と前記光受信モジュール内部の接地電位とを接続する第２の内部配線と、
前記第１の内部配線に設けられた、第１の抵抗及び第１のコンデンサを有する第１のノイズ除去部と、
前記第２の内部配線に設けられた、第２の抵抗及び第２のコンデンサを有する第２のノイズ除去部と、を有し、
前記第２の内部配線は、前記光受信モジュールが前記第１の受光素子を含む一以上の受光素子を有するとき、前記一以上の受光素子のいずれにも電気的に接続されていない、光受信モジュール。
【請求項２】
前記第２の内部配線における前記第２の接続端子から前記第２の抵抗までの長さは、前記第１の内部配線における前記第１の接続端子から前記第１の抵抗までの長さよりも短い、請求項１に記載の光受信モジュール。
【請求項３】
前記バイアス電源からバイアス電圧を供給されて、受光強度に応じた電気信号を出力する第２の受光素子と、
前記第２の外部配線との間に前記第１の外部配線を挟むように配置された第３の外部配線を介して前記バイアス電源に接続される第３の接続端子と、
前記第３の接続端子と前記第２の受光素子とを接続する第３の内部配線と、
前記第１の外部配線及び前記第３の外部配線の間に配置された第４の外部配線を介して前記バイアス電源に接続される第４の接続端子と、
前記第４の接続端子と前記光受信モジュール内部の接地電位とを接続する第４の内部配線と、
前記第３の内部配線に設けられた、第３の抵抗及び第３のコンデンサを有する第３のノイズ除去部と、
前記第４の内部配線に設けられた、第４の抵抗及び第４のコンデンサを有する第４のノイズ除去部と、を更に有し、
前記第４の内部配線は、前記一以上の受光素子が前記第２の受光素子を更に含むとき、前記一以上の受光素子のいずれにも電気的に接続されていない、請求項１又は２に記載の光受信モジュール。
【請求項４】
前記第４の内部配線における前記第４の接続端子から前記第４の抵抗までの長さは、前記第３の内部配線における前記第３の接続端子から前記第３の抵抗までの長さよりも短い、請求項３に記載の光受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光受信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光通信に用いられる光受信モジュールにおいて、コンデンサを用いてノイズを低減する技術が知られている（例えば特許文献１，２，３参照）。例えば特許文献１では、抵抗及びコンデンサを用いたＲＣフィルタにより、ＰＤ（Photo Diode）又はＡＰＤ（Avalanche Photo Diode）バイアスのノイズを除去している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−０２２６４２号公報
【特許文献２】特開２００６−２７０６１６号公報
【特許文献３】特開２００３−１３４０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、サーバ間通信の伝送容量のボトルネックを解決すべく、光伝送容量を４０Ｇｂｐｓあるいは１００Ｇｂｐｓ等に拡張した光トランシーバ（光送受信器）が普及している。このような光トランシーバにおいては、伝送密度の上昇に伴う高密度実装を図るために、各構成が集積化される。このような集積化が行われた光トランシーバでは、光受信モジュールに係る電気配線と、光送信モジュールに係る電気配線とが近接することとなる。このことにより、光受信モジュールに係る信号と光送信モジュールに係る信号との間でクロストークが発生しやすくなり、クロストークに起因した問題が発生するおそれがある。
【０００５】
具体的には、光送信モジュールに係る電気配線を伝わる信号から光受信モジュールに係る電気配線を伝わるバイアス電圧へノイズが印加されることによって、光受信モジュールの光受信感度が低下するおそれがある。このような光受信感度の低下は、単にコンデンサを用いたノイズの除去によっては十分に抑制することができていない。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、ノイズを低減することにより、光受信感度の低下を抑制することができる光受信モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る光受信モジュールは、その一側面として、光送信モジュールに駆動信号を供給する信号配線とともに光送受信器の内部に実装される光受信モジュールであって、光送受信器内のバイアス電源からバイアス電圧を供給されて、受光強度に応じた電気信号を出力する第１の受光素子と、バイアス電源から第１の受光素子へバイアス電圧を供給するための第１の外部配線に接続される第１の接続端子と、第１の接続端子と第１の受光素子とを接続する第１の内部配線と、第１の外部配線よりも信号配線に近接して配置された第２の外部配線を介してバイアス電源に接続される第２の接続端子と、第２の接続端子と光受信モジュール内部の接地電位とを接続する第２の内部配線と、第１の内部配線に設けられた、第１の抵抗及び第１のコンデンサを有する第１のノイズ除去部と、第２の内部配線に設けられた、第２の抵抗及び第２のコンデンサを有する第２のノイズ除去部と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ノイズを低減することにより光受信感度の低下を抑制することができる光受信モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る光トランシーバの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す光トランシーバの光受信モジュールの回路図である。
【図３】ＲＣフィルターのカットオフ周波数を示すグラフである。
【図４】図２に示す光受信モジュールのキャリア実装図である。
【図５】変形例に係る光受信モジュールの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１１】
本発明に係る光受信モジュールは、その一側面として、光送信モジュールに駆動信号を供給する信号配線とともに光送受信器の内部に実装される光受信モジュールであって、光送受信器内のバイアス電源からバイアス電圧を供給されて、受光強度に応じた電気信号を出力する第１の受光素子と、バイアス電源から第１の受光素子へバイアス電圧を供給するための第１の外部配線に接続される第１の接続端子と、第１の接続端子と第１の受光素子とを接続する第１の内部配線と、第１の外部配線よりも信号配線に近接して配置された第２の外部配線を介してバイアス電源に接続される第２の接続端子と、第２の接続端子と光受信モジュール内部の接地電位とを接続する第２の内部配線と、第１の内部配線に設けられた、第１の抵抗及び第１のコンデンサを有する第１のノイズ除去部と、第２の内部配線に設けられた、第２の抵抗及び第２のコンデンサを有する第２のノイズ除去部と、を有する。
【００１２】
この光受信モジュールでは、第２の接続端子において第２の内部配線に接続される第２の外部配線が、第１の接続端子において第１の内部配線に接続される第１の外部配線よりも、信号配線に近接して配置されている。すなわち、第２の外部配線は、第１の外部配線よりも光送信モジュールに駆動信号を供給する信号配線寄りの位置に配置されている。このため、信号配線を伝わる送信側の信号のノイズは、第１の外部配線よりも第２の外部配線に印加され易い。ここで、第２の外部配線に接続された第２の内部配線は接地電位に接続されている。言い換えれば、第２の外部配線及び第２の内部配線は、受光素子へバイアス電源を供給しない、ダミー配線である。このような第２の外部配線において送信側の信号のノイズの大部分を受けることができるので、第１の受光素子へバイアス電源を供給する第１の内部配線にノイズが伝わることを抑制することができる。これにより、受光素子におけるノイズの影響を低減し、光受信モジュールにおける光受信感度の低下を抑制することができる。
【００１３】
また、第２の内部配線における第２の接続端子から第２の抵抗までの長さは、第１の内部配線における第１の接続端子から第１の抵抗までの長さよりも短くてもよい。これにより、除去前のノイズが第２の内部配線から第１の内部配線に伝わる区間を短くすることができ、その結果、第２の内部配線から第１の内部配線へ伝わるノイズを低減することができる。
【００１４】
また、バイアス電源からバイアス電圧を供給されて、受光強度に応じた電気信号を出力する第２の受光素子と、第２の外部配線との間に第１の外部配線を挟むように配置された第３の外部配線を介してバイアス電源に接続される第３の接続端子と、第３の接続端子と第２の受光素子とを接続する第３の内部配線と、第１の外部配線及び第３の外部配線の間に配置された第４の外部配線を介してバイアス電源に接続される第４の接続端子と、第４の接続端子と光受信モジュール内部の接地電位とを接続する第４の内部配線と、第３の内部配線に設けられた、第３の抵抗及び第３のコンデンサを有する第３のノイズ除去部と、第４の内部配線に設けられた、第４の抵抗及び第４のコンデンサを有する第４のノイズ除去部と、を更に有していてもよい。
【００１５】
第３の外部配線は第２の外部配線との間に第１の外部配線を挟むように配置されている。また、受光素子へバイアス電源を供給しないダミー配線である第４の外部配線は、第１の外部配線及び第３の外部配線の間に配置されている。すなわち、第２の外部配線、第１の外部配線、第４の外部配線、第３の外部配線の順で、信号配線に近い位置に配置されている。第２の外部配線が配置されていることにより、上述したように第１の外部配線にはノイズが伝わりにくい。そして、仮に第１の外部配線にノイズが伝わった場合であっても、第１の外部配線と第３の外部配線との間にはダミー配線である第４の外部配線が配置されているため、第３の外部配線にノイズが伝わることを抑制することができる。すなわち、第１の外部配線からのノイズを第４の外部配線が受けることにより、第２の受光素子へバイアス電源を供給する第３の内部配線にノイズが伝わることを抑制することができる。
【００１６】
また、第４の内部配線における第４の接続端子から第４の抵抗までの長さは、第３の内部配線における第３の接続端子から第３の抵抗までの長さよりも短くてもよい。このことにより、除去前のノイズが第４の内部配線から第３の内部配線に伝わる区間を短くすることができ、その結果、第４の内部配線から第３の内部配線へ伝わるノイズを低減することができる。これにより、受光素子におけるノイズの影響を低減し、光受信モジュールにおける光受信感度の低下を抑制することができる。
【００１７】
［本願発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態にかかる光送信器の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る光トランシーバの構成を示す図である。光トランシーバ１（光送受信器）は、例えば１３００ｎｍ帯の互いに波長の異なる４つの光信号が多重化された多重化光信号を２芯双方向で送受信する４０ギガビット光トランシーバであり、外部装置(上位レイヤ)に対して活線挿抜可能なモジュールである。なお、本実施形態では光トランシーバ１は４０ギガビット光トランシーバとして説明するが、光トランシーバ１は１００ギガビット光トランシーバであってもよい。このような光トランシーバの外形、端子配置、電気的特性、及び光学的特性に関する規格は、例えば、ＭＳＡ（Multi-Source Agreement）規格のＱＳＦＰ＋（Quad SmallForm Factor Pluggable）やＣＦＰ（100G Form-factor Pluggable）あるいはＣＦＰ２，ＣＦＰ４等によって規定されている。
【００１９】
光トランシーバ１は、光受信モジュール１０と、光送信モジュール２０と、プリント基板３０と、を備えている。
【００２０】
光受信モジュール１０は、光送信モジュール２０に駆動信号を供給する信号配線（詳細は後述）とともに光トランシーバ１の内部に実装されており、互いに波長の異なる４つの１０Ｇｂｐｓ光信号をそれぞれ電気信号に変換して出力する。光受信モジュール１０から出力された電気信号は、ＣＤＲ（Clock Data Recovery）（図示せず）に入力されてクロックとデータとが分離された後に、ホストコントローラ（外部装置）４０に出力される。
【００２１】
光受信モジュール１０は、光分波器１１と、ＰＤ（Photo Diode）１２と、ＴＩＡ（Trans-Impedance Amplifier）１３とを有している。光分波器１１は、受信した多重化光信号を４つの波長（λ１，λ２，λ３，λ４）の光信号に分ける機能を有する。当該光分波器１１としては、例えば誘電体多層膜フィルタ又は回析格子等の素子を用いることができる。
【００２２】
ＰＤ１２は、光トランシーバ１内のバイアス電源３３からバイアス電圧を供給されて、受光強度に応じた電気信号（電流信号）を出力する受光素子である。ＰＤ１２は、集積された４つのＰＤ１２ａ〜１２ｄを含んで構成されている。ＰＤ１２ａ〜１２ｄには、それぞれ、光分波器１１によって分けられた４つの波長の光のうち、１つの波長の光が入力される。
【００２３】
ＴＩＡ１３は、ＰＤ１２から入力された電流信号をインピーダンス変換するとともに増幅し、電圧信号として出力するＩＣである。
【００２４】
光送信モジュール２０は、互いに独立した４つの１０Ｇｂｐｓ電気信号をそれぞれ波長の異なる光信号に変換して出力する。光送信モジュール２０は、ＬＤ（Laser Diode）２１と、光合波器２２とを有している。
【００２５】
ＬＤ２１は、後述するＬＤ変調増幅部３４から信号配線３７を介して供給される駆動信号に応じて駆動される発光素子である。ＬＤ２１は、光送信モジュールの内部に集積された４つのＬＤ２１ａ〜２１ｄを含んで構成されている。ＬＤ２１ａ〜２１ｄは、それぞれ波長の異なる光信号を光合波器２２に出力する。光合波器２２は、ＬＤ２１ａ〜２１ｄから出力された４つの光信号を１つの多重化光信号に合成し出力する。
【００２６】
プリント基板３０には、カードエッジコネクタ３１と、制御部３２と、バイアス電源３３と、ＬＤ変調増幅部３４とが実装されている。カードエッジコネクタ３１は、プリント基板３０の端部に設けられ、ホストコントローラ４０のソケットへ差し込まれる電極である。カードエッジコネクタ３１がホストコントローラ４０のソケットに差し込まれることにより、それぞれの複数の相対する電気端子同士が互いに電気的に接続されるとともにホストコントローラ４０から光トランシーバ１へ電力が供給されて光トランシーバ１が起動し、光トランシーバ１とホストコントローラ４０との通信が可能になる。
【００２７】
制御部３２は、カードエッジコネクタ３１を介してホストコントローラ４０と通信を行うとともに、光トランシーバ１内部の各構成要素（ＴＩＡ１３、バイアス電源３３、及びＬＤ変調増幅部３４）を制御する。制御部３２は、ホストコントローラ４０との間で、シリアル通信により光トランシーバ１の制御あるいは監視のためのデータの送受信を行う。制御部３２は、ＬＤ変調増幅部３４の任意のチャネルに対してＬＤドライバ回路ディスエイブル信号を送信することにより、当該チャネルのＬＤ２１の光出力を停止させることができる。また、制御部３２は、光トランシーバ１内部の不具合を検知すると、ホストコントローラ４０にアラーム信号を送信し、ホストコントローラ４０からの制御信号に基づいて光トランシーバ１内部の各構成要素を制御する。制御部３２は、いわゆるワンチップマイコンやＦＰＧＡ（field-programmable gate array）、ＣＰＬＤ（ComplexProgrammable Logic Device）等である。また、制御部３２はこれらの回路を複数組み合わせたものであってもよい。さらに、制御部３２は、光送信モジュール２０および光受信モジュールのそれぞれと所定の信号線によって電気的に接続され、その信号線を介して送受される電気信号によって、それぞれのモジュールの動作状態の監視や制御を行ってもよい。
【００２８】
バイアス電源３３は、制御部３２からの制御信号に応じて、ＰＤ１２にバイアス電圧を供給する。バイアス電源３３が供給するバイアス電圧は、バイアスライン３５を介してＰＤ１２に供給される。バイアスライン３５は、バイアス電源３３から光受信モジュール１０に向かって延びる、光受信モジュール１０外部の配線である。バイアスライン３５は、バイアスライン３５ａ〜３５ｄ（複数の外部配線）を含んで構成されている。ＰＤ１２ａ（第１の受光素子）にはバイアスライン３５ａ（Ｃｈ３バイアスライン）を介してバイアス電圧が供給され、ＰＤ１２ｂ（第２の受光素子）にはバイアスライン３５ｂ（Ｃｈ２バイアスライン）を介してバイアス電圧が供給され、ＰＤ１２ｃにはバイアスライン３５ｃ（Ｃｈ１バイアスライン）を介してバイアス電圧が供給され、ＰＤ１２ｄにはバイアスライン３５ｄ（Ｃｈ０バイアスライン）を介してバイアス電圧が供給される。
【００２９】
ＬＤ変調増幅部３４は、制御部３２から入力される制御信号に応じて、ＬＤ２１ａ〜２１ｄの出力光を変調するための駆動信号を出力する。ＬＤ変調増幅部３４により出力された駆動信号は、信号配線３７を介してＬＤ２１ａ〜２１ｄに入力される。ＬＤ変調増幅部３４は、４つのＬＤ２１ａ〜２１ｄをそれぞれ異なる駆動信号によって並列に駆動する４つの駆動回路を内蔵した４ch Driver ICであり、４つのＬＤ２１ａ〜２１ｄと同数の駆動回路は、それぞれ異なるＬＤ２１ａ〜２１ｄに接続されている。なお、ＬＤ２１ａ〜２１ｄは、それぞれ駆動信号の基準となるバイアス信号を必要とする場合があるが、それらのバイアス信号はバイアス回路（図示せず）から供給されても良いし、ＬＤ変調増幅部３４から駆動信号と共に供給されてもよい。
【００３０】
ここで、光トランシーバ１では、各構成要素が高密度実装され集積化が図られているので、ＬＤ変調増幅部３４から出力される駆動信号を伝送する信号配線３７と、バイアス電源３３から出力されるバイアス電圧を伝送するバイアスライン３５とが近接している。このことにより、信号配線３７を伝わる駆動信号によって放射された電磁波が、基板内及び空間を伝搬してバイアスライン３５を伝わる信号に電磁界誘導によって影響を与え、バイアスライン３５を伝わる信号にノイズ（以下、送信ノイズとして説明する場合がある）を生じさせるおそれがある。バイアスラインに送信ノイズが含まれることを抑制するための構成として、光トランシーバ１はダミーバイアスライン３６を備えている。
【００３１】
ダミーバイアスライン３６（第２の外部配線）は、バイアス電源３３から光受信モジュール１０に延びる、光受信モジュール１０外部の配線であって、信号配線３７及びバイアスライン３５（より詳細にはバイアスライン３５ａ）の間に配置されている。すなわち、ダミーバイアスライン３６は、バイアスライン３５よりも信号配線３７に近接して配置されている。また、バイアスライン３５ｂ（第３の外部配線）はダミーバイアスライン３６との間にバイアスライン３５ａを挟むように配置されており、バイアスライン３５ｃはバイアスライン３５ａとの間にバイアスライン３５ｂを挟むように配置されており、バイアスライン３５ｄはバイアスライン３５ｂとの間にバイアスライン３５ｃを挟むように配置されている。すなわち、ダミーバイアスライン３６、バイアスライン３５ａ、バイアスライン３５ｂ、バイアスライン３５ｃ、バイアスライン３５ｄの順で、信号配線３７に近い位置に配置されている。このため、信号配線３７の送信ノイズは、ダミーバイアスライン３６を伝わる信号に最も含まれ易く、次いで、バイアスライン３５ａを伝わる信号に含まれ易い。以下では、図２も参照しながら、送信ノイズの除去に係る光受信モジュール１０の詳細な構成について説明する。
【００３２】
図２は、図１に示す光トランシーバの光受信モジュールの回路図である。なお、図２においては、光受信モジュール１０の各構成要素のうち光分波器１１を省略している。図２に示されるように、光受信モジュール１０は、ノイズ除去部１４と、接続端子１５と、バイアスライン１６と、を有している。ＴＩＡ１３は、ＰＤ１２が生成した電流信号を受け、それを電圧信号に変換するともに増幅して電圧信号を出力する。例えば、４つの電流信号が入力された場合、ＴＩＡ１３からはそれぞれの電流信号に応じた４つの電圧信号が出力される。ＴＩＡ１３から出力される電圧信号は、単相信号であっても差動信号であってもよい。
【００３３】
バイアスライン１６は、接続端子１５においてバイアスライン３５に電気的に接続されるとともに、ＰＤ１２に向かって延びる、光受信モジュール１０内部の配線である。バイアスライン１６は、４つのバイアスライン１６ａ〜１６ｄを含んで構成されている。また、接続端子１５は、４つのバイアスライン３５ａ〜３５ｄ、及び４つのバイアスライン１６ａ〜１６ｄに対応して、４つの接続端子１５ａ〜１５ｄを含んで構成されている。
【００３４】
バイアスライン１６ａ（第１の内部配線）は、接続端子１５ａ（第１の接続端子）においてバイアスライン３５ａ（第１の外部配線）に接続され、接続端子１５ａとＰＤ１２ａとを接続している。また、バイアスライン１６ｂ（第３の内部配線）は、接続端子１５ｂにおいてバイアスライン３５ｂに接続され、接続端子１５ｂとＰＤ１２ｂとを接続している。また、バイアスライン１６ｃは、接続端子１５ｃにおいてバイアスライン３５ｃに接続され、接続端子１５ｃとＰＤ１２ｃとを接続している。また、バイアスライン１６ｄは、接続端子１５ｄにおいてバイアスライン３５ｄに接続され、接続端子１５ｄとＰＤ１２ｄとを接続している。
【００３５】
ノイズ除去部１４は、バイアスライン１６に設けられており、所定の周波数よりも高い周波数のノイズを低減するＲＣフィルタと、ＲＣフィルタと比べてさらに高い周波数のノイズを低減するバイパスコンデンサとを有している。なお、ＲＣフィルタが低減するノイズの周波数の下限値は、バイパスコンデンサが低減するノイズの周波数の下限値よりも相対的に低いため、以下では、ＲＣフィルタによって低減されるノイズを低周波ノイズと言い、バイパスコンデンサによって低減されるノイズを高周波ノイズと呼ぶことにする。ノイズ除去部１４は、４つのノイズ除去部１４ａ〜１４ｄを含んで構成されている。ノイズ除去部１４ａ（第１のノイズ除去部）は、バイアスライン１６ａに設けられており、ＲＣフィルタとして抵抗Ｒ３（第１の抵抗）及びコンデンサＣ３２（第１のコンデンサ）を、バイパスコンデンサとしてコンデンサＣ３１を有している。また、ノイズ除去部１４ｂ（第３のノイズ除去部）は、バイアスライン１６ｂに設けられており、ＲＣフィルタとして抵抗Ｒ２（第３の抵抗）及びコンデンサＣ２２（第３のコンデンサ）を、バイパスコンデンサとしてコンデンサＣ２１を有している。また、ノイズ除去部１４ｃは、バイアスライン１６ｃに設けられており、ＲＣフィルタとして抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１２を、バイパスコンデンサとしてコンデンサＣ１１を有している。また、ノイズ除去部１４ｄは、バイアスライン１６ｄに設けられており、ＲＣフィルタとして抵抗Ｒ０及びコンデンサＣ０２を、バイパスコンデンサとしてコンデンサＣ０１を有している。なお、上述したコンデンサは全てグランドに接続されている。
【００３６】
各ノイズ除去部１４ａ〜１４ｄにおける高周波ノイズを低減するコンデンサＣ３１，Ｃ２１，Ｃ１１，Ｃ０１は、例えば信号周波数１００Ｇｂｐｓに対応した数十ｐＦ〜数百ｐＦ（例えば、４７０ｐＦ）程度の容量とされ、バイアスライン１６におけるＰＤ１２の直近（より詳細にはＰＤ１２のカソードの直近）に配置される。すなわち、コンデンサＣ３１，Ｃ２１，Ｃ１１，Ｃ０１は、低周波ノイズを低減するＲＣフィルタよりもＰＤ１２寄りの位置に配置される。これにより、高周波ノイズ源の近傍にコンデンサＣ３１，Ｃ２１，Ｃ１１，Ｃ０１を配置することができ、高周波ノイズを適切に低減することができる。高周波ノイズは、ＰＤ１２が高速の光信号を受信して、それに応じた高速の電流信号を生成することによって生じる。
【００３７】
ＲＣフィルタを構成する抵抗及びコンデンサとしては、数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚのカットオフ周波数を実現する抵抗及びコンデンサが用いられる。なお、カットオフ周波数は、抵抗値×コンデンサの値により定まるので、図３に示されるように、抵抗値とコンデンサの値が決まれば、カットオフ周波数の範囲が決まる。
【００３８】
例えば、光通信のSDH・SONETFrame信号（SRM64）では、先頭のオーバーヘッド部分においてＡ１（１１１１０１１０）のビットパターンが１９２バイト連続した後に、Ａ２（００１０１０００）の長ビットパターンが１９２バイト連続する。これにより、数ＭＨｚの低周波ノイズが発生するところ、上述したＲＣフィルタにより当該低周波ノイズを低減することができる。ＲＣフィルタは、ＰＤ１２からＲＣフィルタまでのバイアスライン１６のライン長を短くすることによってバイアスライン１６のインダクタンスを小さくしノイズを受けづらくする目的で、例えば、光受信モジュール内に１つのチャネルのみ含まれるような場合であれば、一般的にＰＤ１２のカソードに極力近づけて配置されることが行われる。しかし、光受信モジュール内に複数のチャネルが含まれる場合には、チャネル間の相対的な位置に応じてＲＣフィルタの配置を変えることが好ましい。
【００３９】
更に、光受信モジュール１０は、ダミーバイアスライン３６に接続されるダミーバイアスライン１７と、接続端子１８（第２の接続端子）と、ノイズ除去部１９とを有している。ダミーバイアスライン１７（第２の内部配線）は、接続端子１８においてダミーバイアスライン３６に接続されるとともに、光受信モジュール１０が有するいずれのＰＤ１２にも電気的に接続されない、光受信モジュール１０内部の配線である。ダミーバイアスライン１７は、バイアスライン１６と異なりＰＤ１２に電気的に接続されていないので、ＰＤ１２に電源を供給しないダミー配線である。
【００４０】
ダミーバイアスライン１７には、ノイズ除去部１９が設けられている。ノイズ除去部１９は、上述したノイズ除去部１４と同様の構成とされており、低周波ノイズを低減するＲＣフィルタと、高周波ノイズを低減するバイパスコンデンサとを有している。ノイズ除去部１９は、ＲＣフィルタとして抵抗Ｒｘ（第２の抵抗）及びコンデンサＣｘ２（第２のコンデンサ）を、バイパスコンデンサとしてコンデンサＣｘ１を有している。抵抗Ｒｘ及びコンデンサＣｘ２としては、ノイズ除去部１４においてＲＣフィルタを構成する抵抗及びコンデンサと同様、数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚのカットオフ周波数を実現する抵抗及びコンデンサが用いられる。また、コンデンサＣｘ１としては、ノイズ除去部１４のバイパスコンデンサと同様、信号周波数１００Ｇｂｐｓに対応した数十ｐＦ〜数百ｐＦ程度の容量のコンデンサが用いられる。なお、コンデンサＣｘ１及びＣｘ２はいずれもグランドＧＮＤに接続されている。
【００４１】
ここで、上述したように、信号配線３７の送信ノイズは、ダミーバイアスライン３６を伝わる信号に最も含まれ易い。本実施形態では、接続端子１８において当該ダミーバイアスライン３６に接続されるダミーバイアスライン１７の、接続端子１８から抵抗Ｒｘまでの長さが、接続端子１５ａにおいてバイアスライン３５ａに接続されるバイアスライン１６ａの、接続端子１５ａから抵抗Ｒ３までの長さよりも短い。以下、図４に示した光受信モジュール１０のキャリア実装図も参照しながら、バイアスライン１６及びダミーバイアスライン１７の詳細な構成について説明する。図４は、図２に示す光受信モジュールのキャリア実装図である。
【００４２】
図４に示されるように、各バイアスライン１６ａ〜１６ｄ及びダミーバイアスライン１７は、キャリア６０のパターン形成面６０ｘに実装されたパターン（接続端子）同士がワイヤボンディング又は抵抗により電気的に接続されることにより形成されている。各バイアスライン１６ａ〜１６ｄの基本的な回路構成は互いに共通である。すなわち、各バイアスライン１６ａ〜１６ｄは、キャリア６０の端部に設けられた、バイアスライン３５との接続端子である接続端子１５と、一端が接続端子１５に接続されたワイヤボンディング６１と、一端がワイヤボンディング６１の他端に接続された第１パターン６２と、一端が第１パターン６２の他端に接続された、ＲＣフィルタの抵抗と、抵抗の他端に接続された第２パターン６３と、第２パターン６３及びＲＣフィルタのコンデンサを接続するワイヤボンディング６４と、第２パターン６３及びバイパスコンデンサを接続するワイヤボンディング６５と、バイパスコンデンサ及びＰＤ１２が設けられる第３パターン６７を接続するワイヤボンディング６６と、を有している。なお、接続端子１５から第３パターン６７に至るバイアスライン１６の形状は、バイアスライン１６ａ及びバイアスライン１６ｄで互いに同様であり、また、バイアスライン１６ｂ及びバイアスライン１６ｃで互いに同様である。
【００４３】
また、ダミーバイアスライン１７は、キャリア６０の端部に設けられた、ダミーバイアスライン３６との接続端子である接続端子１８と、一端が接続端子１８に接続されたワイヤボンディング７１と、一端がワイヤボンディング７１の他端に接続された第１パターン７２と、一端が第１パターン７２の他端に接続された、ＲＣフィルタの抵抗と、抵抗の他端に接続された第２パターン７３と、第２パターン７３及びＲＣフィルタのコンデンサを接続するワイヤボンディング７４と、第２パターン７３及びバイパスコンデンサを接続するワイヤボンディング７５と、を有している。上述したバイアスライン１６はＰＤ１２に電源を供給するためにＰＤ１２が設けられたパターン（第３パターン６７）に電気的に接続されていたのに対し、ダミー配線であるダミーバイアスライン１７はＰＤ１２に電気的に接続されていない。
【００４４】
ここで、バイアスライン１６とダミーバイアスライン１７とを比較すると、ダミーバイアスライン１７の第１パターン７２は、バイアスライン１６の第１パターン６２と比べて、パターン形成面６０ｘの外側端部に設けられており、接続端子から第１パターンまでの距離が短い。すなわち、ダミーバイアスライン１７のワイヤボンディング７１はバイアスライン１６のワイヤボンディング６１よりも短い。更に、ダミーバイアスライン１７の第１パターン７２はバイアスライン１６の第１パターン６２よりも短い。このため、ダミーバイアスライン１７における、接続端子１８からワイヤボンディング７１及び第１パターン７２を介して抵抗Ｒｘに至るまでの長さは、バイアスライン１６における、接続端子１５からワイヤボンディング６１及び第１パターン６２を介して抵抗に至るまでの長さよりも短い。
【００４５】
次に、本実施形態に係る光受信モジュール１０の作用・効果を説明する。
【００４６】
本実施形態に係る光受信モジュール１０では、接続端子１８においてダミーバイアスライン１７に接続されるダミーバイアスライン３６が、送信側の信号配線３７と、接続端子１５ａにおいてバイアスライン１６ａに接続されるバイアスライン３５ａとの間に配置されている。すなわち、ダミーバイアスライン３６は、バイアスライン３５よりも送信側の信号配線３７寄りの位置に配置されている。このため、信号配線３７を伝わる送信側の信号のノイズは、バイアスライン３５よりもダミーバイアスライン１７に印加され易い。これは、送信側の信号によるノイズは高い周波数で電圧および電流が変化することに伴って生じる電磁波が他の電気回路に電磁界誘導によって作用することによって発生するためであり、電磁波の発生源となる信号配線３７に空間的に近い電気回路（バイアスライン）ほど影響を受け易いことによる。
【００４７】
ここで、ダミーバイアスライン３６に接続されたダミーバイアスライン１７はグランドＧＮＤに向かって延び、いずれのＰＤ１２にも電気的に接続されていない。言い換えれば、ダミーバイアスライン３６及びダミーバイアスライン１７は、ＰＤ１２へバイアス電源を供給しない、ダミー配線である。このようなダミーバイアスライン３６において送信側の信号のノイズの大部分を受け、当該ノイズをダミーバイアスライン１７を介してグランドＧＮＤに逃がすことができるので、ＰＤ１２へバイアス電源を供給するバイアスライン１６にノイズが伝わることを抑制することができる。
【００４８】
更に、ダミーバイアスライン１７における、接続端子１８からワイヤボンディング７１及び第１パターン７２を介して抵抗Ｒｘに至るまでの長さは、バイアスライン１６における、接続端子１５からワイヤボンディング６１及び第１パターン６２を介して抵抗に至るまでの長さよりも短い。これにより、除去前のノイズがダミーバイアスライン１７からバイアスライン１６にクロストークによって伝わる区間を短くすることができ、その結果、ダミーバイアスライン１７からバイアスライン１６へ伝わるノイズを低減することができる。これにより、ＰＤ１２におけるノイズの影響を低減し、光受信モジュール１０における光受信感度の低下を抑制することができる。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、図５に示す光トランシーバ１Ａのように、バイアスライン３５ａ及びバイアスライン３５ｂの間にダミーバイアスライン３６ｘ（第４の外部配線）が配置されていてもよい。すなわち、光トランシーバ１Ａは、プリント基板３０Ａのバイアス電源３３から光受信モジュール１０Ａに延びる光受信モジュール１０Ａ外部の配線として、バイアスライン３５ａ及びバイアスライン３５ｂの間に配置されたダミーバイアスライン３６ｘを備えている。そして、光受信モジュール１０Ａは、ダミーバイアスライン１７ｘと、接続端子１８ｘ（第４の接続端子）と、ノイズ除去部１９ｘとを有している。ダミーバイアスライン１７ｘ（第４の内部配線）は、接続端子１８ｘにおいてダミーバイアスライン３６ｘに接続されるとともに、光受信モジュール１０が有するいずれのＰＤ１２にも電気的に接続されない、光受信モジュール１０Ａ内部の配線である。
【００５０】
ダミーバイアスライン１７ｘには、ノイズ除去部１９ｘが設けられている。ノイズ除去部１９ｘ（第４のノイズ除去部）は、上述したノイズ除去部１９と同様の構成とされており、ＲＣフィルタとして抵抗Ｒｙ（第４の抵抗）及びコンデンサＣｙ２（第４のコンデンサ）を、バイパスコンデンサとしてコンデンサＣｙ１を有している。コンデンサＣｙ１及びＣｙ２はいずれもグランドＧＮＤに接続されている。そして、ダミーバイアスライン１７ｘにおける接続端子１８ｘから抵抗Ｒｙまでの長さは、バイアスライン１６ｂにおける接続端子１５ｂから抵抗Ｒ２までの長さよりも短い。
【００５１】
バイアスライン３５ｂはダミーバイアスライン３６との間にバイアスライン３５ａを挟むように配置されている。また、ダミーバイアスライン３６ｘは、バイアスライン３５ａ及びバイアスライン３５ｂの間に配置されている。すなわち、ダミーバイアスライン３６、バイアスライン３５ａ、ダミーバイアスライン３６ｘ、バイアスライン３５ｂの順で、信号配線３７に近い位置に配置されている。
【００５２】
ダミーバイアスライン３６が配置されていることにより、上述したように信号配線３７から放射された電磁波がダミーバイアスライン３６に吸収されるため、バイアスライン３５ａにはノイズが伝わりにくい。そして、仮にバイアスライン３５ａにノイズが伝わった場合であっても、バイアスライン３５ａとバイアスライン３５ｂとの間にはダミー配線であるダミーバイアスライン３６ｘが配置されているため、そのシールド（遮蔽）効果によって、バイアスライン３５ｂにクロストークによってノイズが伝わることを抑制することができる。
【００５３】
すなわち、バイアスライン３５ａからのノイズをダミーバイアスライン３６ｘが受け、当該ノイズをダミーバイアスライン１７ｘを介してグランドＧＮＤに逃がすことができるので、ＰＤ１２ｂへバイアス電源を供給するバイアスライン１６ｂにノイズが伝わることを抑制することができる。更に、接続端子からノイズ除去部の抵抗Ｒ２までの長さは、ダミーバイアスライン１７ｘのほうがバイアスライン１６ｂよりも短い。このことにより、除去前のノイズがダミーバイアスライン３６ｘからバイアスライン３５ａに伝わる区間を短くすることができ、その結果、ダミーバイアスライン３６ｘからバイアスライン３５ａへ伝わるノイズを低減することができる。これにより、ＰＤ１２におけるノイズの影響を低減し、光受信感度の低下をより抑制することができる。
【００５４】
また、ＰＤ１２は４つであるとして説明したがこれに限定されず、１つであってもよいし、複数個であってもよい。同様に、バイアスライン１６やノイズ除去部１４の数も４つに限定されず、ＰＤ１２の数に応じた数であればよい。また、受光素子はＰＤであるとしたがこれに限定されず、ＡＰＤ（Avalanche PhotoDiode）等の他の受光素子であってもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１，１Ａ…光トランシーバ、１０，１０Ａ…光受信モジュール、１２ａ，１２ｂ…ＰＤ、１４ａ，１４ｂ，１９，１９ｘ…ノイズ除去部、１５ａ，１５ｂ，１８，１８ｘ…接続端子、１６ａ，１６ｂ…バイアスライン、１７，１７ｘ…ダミーバイアスライン、２０…光送信モジュール、２１…ＬＤ、３３…バイアス電源、３５ａ，３５ｂ…バイアスライン、３６，３６ｘ…ダミーバイアスライン、３７…信号配線、Ｃ２２，Ｃ３２，Ｃｘ２，Ｃｙ２…コンデンサ、Ｒ２，Ｒ３，Ｒｘ，Ｒｙ…抵抗。
【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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