(57)【要約】  【課題】  電気クロストークの影響を低減させ、組み立てが容易な光送受信モジュールを提供する。  【解決手段】  発光素子4を備えた第１の基板１と、受光素子5を備えた第２の基板2とが光ファイバ9を挟んで互いに向き合い、発光素子と受光素子が光軸上に並ぶように構成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と受光素子のそれぞれの光軸が同軸に配されるように実装され、前記発光素子からの出射光を前記受光素子を透過させて基板上に形成した溝内に少なくとも一部が設置された光ファイバに導く一方、前記光ファイバからの入射光を前記受光素子に導くよう構成された光送受信モジュールにおいて、
前記発光素子と前記受光素子がそれぞれ異なる基板である第１の基板と第２の基板にそれぞれ実装されていることを特徴とする光送受信モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光送受信モジュールにおいて、前記発光素子が出射する光信号の波長と、前記受光素子が受光する光信号の波長が異なることを特徴とする光送受信モジュール。
【請求項３】
請求項1に記載の光送受信モジュールにおいて、前記発光素子が出射する光信号の波長は、前記受光素子が受光する光信号の波長より長いことを特徴とする光送受信モジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の光送受信モジュールにおいて、前記光ファイバと前記発光素子の間に前記受光素子が配置されるように構成されたことを特徴とする光送受信モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の光送受信モジュールにおいて、前記発光素子が出射する光信号の波長が1.5μm帯であり、前記受光素子が受光する光信号の波長が1.3μm帯であることを特徴とする光送受信モジュール。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の光送受信モジュールにおいて、前記発光素子は端面発光型であり、前記受光素子は端面受光型であることを特徴とする光送受信モジュール。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１つに記載の光送受信モジュールにおいて、前記第１の基板と前記第２の基板が前記光ファイバを挟んで互いに向き合うように設置されたことを特徴とする光送受信モジュール。
【請求項８】
請求項４から７のいずれか１つに記載の光送受信モジュールにおいて、前記第２の基板が前記光ファイバを固定するための部材となっていることを特徴とする光送受信モジュール。
【請求項９】
請求項８に記載の光送受信モジュールにおいて、前記第２の基板が溝を有し、前記溝内に前記光ファイバを保持し固定することを特徴とする光送受信モジュール。
【請求項１０】
請求項９に記載の光送受信モジュールと、前記光送受信モジュールからの出力電気信号を増幅する増幅回路部と、前記増幅回路部からの信号をデータへと変換するデータ再生回路部と、光信号を送信するための前記光送受信モジュール内の発光素子を駆動するためのレーザ駆動回路部とからなる光送受信装置。
【請求項１１】
対向するように備えられた光送受信装置と、前記光送受信装置の間を結ぶ光ファイバとからなる光伝送システムにおいて、
対向する片側に請求項１０に記載の光送受信装置が備えられていることを特徴とする光伝送システム。
【請求項１２】
１つの光送受信装置と、前記光送受信装置をつなぐ光ファイバと、前記光ファイバを多数の光ファイバへと合分岐する光カプラと、前記多数のファイバと各々つながれている光送受信装置とからなる光伝送システムにおいて、
前記1つの光送受信装置に請求項１０に記載の光送受信装置が備えられている光伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光送受信モジュール及び光送受信装置並びに光伝送システムに関し、特に一芯伝送用光ファイバにより双方向の光通信を具現化する一芯双方向光通信システムに用いられ、入力される電気信号を光信号に変換し、伝送用光ファイバに出力するとともに、伝送用光ファイバから入力される光信号を電気信号に変換して出力する光送受信モジュール及びこれを用いた光送受信装置並びに光伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ブロードバンドネットワーク社会の到来により、通信の高速化・大容量化が求められている。こうした要求にこたえることのできるシステムの１つに光通信システムが挙げられるが、この光通信システムの構成要素の中でもキーデバイスとなるのは光送受信モジュールである。光送受信モジュールは高速化・大容量化とともに、小型化・低コスト化が求められており、これまでに様々なタイプのものが開発されている。
従来の光送受信モジュールの１つに部品点数を減らして、小型化・低コスト化を図った技術として下記の特許文献１に記載されたものが知られている。
【特許文献１】特開平８−１７９１６９号公報
【０００３】
特許文献１に記載の技術について図６に基づいて説明する。図６に示す従来の光送受信モジュールは、発光素子21と受光素子22が光軸上に直結するようにSi基板24に備えられ、Si基板24上に形成されたV溝26に光ファイバ25が固定用蓋23で固定され、図示省略の電極端子付パッケージにこれらを搭載し、気密封止した構成になっている。発光素子21からの光信号は受光素子22を透過し、光ファイバ25へと入射される。また、光ファイバ25からの光信号は受光素子22にて受光される。このようにして、一芯双方向通信を実現している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の光送受信モジュールにおいては、同一基板に発光素子と受光素子が備えられているので、電気クロストークの影響が大きいという問題があった。本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、電気クロストークの影響を低減させ、組み立てが容易な光送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】
【０００５】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は発光素子と受光素子のそれぞれの光軸が同軸に配されるように実装され、前記発光素子からの出射光を前記受光素子を透過させて基板上に形成した溝内に少なくとも一部が設置された光ファイバに導く一方、前記光ファイバからの入射光を前記受光素子に導くよう構成された光送受信モジュールにおいて、
前記発光素子と前記受光素子がそれぞれ異なる基板である第１の基板と第２の基板にそれぞれ実装されている。このように、発光素子と受光素子が光軸上に直結するように基板上に実装され、前記基板上に形成した溝内に設置された光ファイバに発光素子からの出射光を導く一方、前記光ファイバからの入射光を受光素子に導く光送受信モジュールにおいて、発光素子が第１の基板に実装され、受光素子が第２の基板に実装されたことにより、電気クロストークの影響を低減させた光送受信モジュールを提供することができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は請求項１に記載の光送受信モジュールにおいて、発光素子が出射する光信号の波長と、受光素子が受光する光信号の波長が異なる。このように、請求項１に記載の光送受信モジュールにおいて、発光素子が出射する光信号の波長と、受光素子が受光する光信号の波長が異なることにより、一芯双方向の光通信システムに適用可能な光送受信モジュールを提供することができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明は請求項１に記載の光送受信モジュールにおいて、発光素子が出射する光信号の波長は、受光素子が受光する光信号の波長より長い。このように、請求項１に記載の光送受信モジュールにおいて、発光素子が出射する光信号の波長は、受光素子が受光する光信号の波長より長いことにより、発光素子からの光信号を受光素子が受光することなく透過するので、光の送信信号と受信信号を合分波することができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明は請求項３に記載の光送受信モジュールにおいて、光ファイバと発光素子の間に受光素子が配置されるように構成されている。このように、請求項３に記載の光送受信モジュールにおいて、光ファイバと発光素子の間に受光素子が配置されるように構成されていることにより、受光素子が光信号を合分波する機能を有しているので、部品点数を減らすことができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明は請求項４に記載の光送受信モジュールにおいて、発光素子が出射する光信号の波長が1.5μm帯であり、受光素子が受光する光信号の波長が1.3μm帯である。このように、請求項４に記載の光送受信モジュールにおいて、発光素子が出射する光信号の波長が1.5μm帯であり、受光素子が受光する光信号の波長が1.3μm帯であることにより、一芯双方向の光通信システムに適用可能な光送受信モジュールを提供することができる。
【００１０】
請求項６に記載の発明は請求項１から５のいずれか１つに記載の光送受信モジュールにおいて、発光素子は端面発光型であり、受光素子は端面受光型である。このように、請求項１から５のいずれか１つに記載の光送受信モジュールにおいて、発光素子と受光素子はそれぞれ端面発光型と、端面受光型であることにより、光ファイバの光軸上に発光素子、受光素子を設置するのが容易になる。
【００１１】
請求項７に記載の発明は請求項１から６のいずれか１つに記載の光送受信モジュールにおいて、第１の基板と第２の基板が光ファイバを挟んで互いに向き合うように設置されている。このように、請求項１から６のいずれ１つに記載の光送受信モジュールにおいて、第１の基板と第２の基板が光ファイバを挟んで互いに向き合うように設置されていることにより、電気クロストークを低減させた光送受信モジュールにおいて、発光素子、受光素子、光ファイバの光軸を合わせるのが容易になる。
【００１２】
請求項８に記載の発明は請求項４から７のいずれか１つに記載の光送受信モジュールにおいて、第２の基板が光ファイバを固定するための部材となっている。このように、請求項４から７のいずれか1つに記載の光送受信モジュールにおいて、第２の基板が光ファイバを固定するための部材となっていることにより、部品点数を減らすことができる。
【００１３】
請求項９に記載の発明は請求項８に記載の光送受信モジュールにおいて、第２の基板が溝を有し、溝内に光ファイバを保持し固定している。このように、請求項８に記載の光送受信モジュールにおいて、第２の基板が溝を有し、溝内に光ファイバを保持し固定することにより、受光素子の位置合わせと光ファイバの固定を同時に行うことができ、リードタイムを短縮できる。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は請求項９に記載の光送受信モジュールと、前記光送受信モジュールからの出力電気信号を増幅する増幅回路部と、前記増幅回路部からの信号をデータへと変換するデータ再生回路部と、光信号を送信するための前記光送受信モジュール内の発光素子を駆動するためのレーザ駆動回路部とからなる。このように、請求項９に記載の光送受信モジュールと、前記光送受信モジュールからの出力電気信号を増幅する増幅回路部と、前記増幅回路部からの信号をデータへと変換するデータ再生回路部と、光信号を送信するための前記光送受信モジュール内の発光素子を駆動するためのレーザ駆動回路部とからなることにより、電気クロストークの影響を低減させた光送受信装置を提供することができる。
【００１５】
請求項１１に記載の発明は対向するように備えられた光送受信装置と、前記光送受信装置の間を結ぶ光ファイバとからなる光伝送システムにおいて、対向する片側に請求項１０に記載の光送受信装置が備えられている。このように、対向するように備えられた光送受信装置と、前記光送受信装置の間を結ぶ光ファイバとからなる光伝送システムにおいて、対向する片側に請求項１０に記載の光送受信装置が備えられていることにより、電気クロストークの影響を低減させた光伝送システムを提供することができる。
【００１６】
請求項１２に記載の発明は１つの光送受信装置と、前記光送受信装置をつなぐ光ファイバと、前記光ファイバを多数の光ファイバへと合分岐する光カプラと、前記多数のファイバと各々つながれている光送受信装置とからなる光伝送システムにおいて、前記1つの光送受信装置に請求項１０に記載の光送受信装置が備えられている。このように、１つの光送受信装置と、前記光送受信装置をつなぐ光ファイバと、前記光ファイバを多数の光ファイバへと合分岐する光カプラと、前記多数のファイバと各々つながれている光送受信装置とからなる光伝送システムにおいて、前記1つの光送受信装置に請求項１０に記載の光送受信装置が備えられていることにより、電気クロストークの影響を低減させた光伝送システムを提供することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の１つの態様によれば、発光素子が第１の基板に備えられ、受光素子が第２の基板に備えられ、第１の基板と第２の基板とが光ファイバを挟んで互いに向き合い、発光素子と受光素子が光軸上に並ぶように構成したことにより、部品点数が少なく、リードタイムが短縮でき、電気クロストークの影響を低減させた、一芯双方向通信システムに適用可能な光送受信モジュールを提供することができる。
【００１８】
また、本発明の別の態様によれば、電気クロストークの影響を低減させた光送受信モジュールを用いているので、受信特性の優れた光送受信装置を提供することができる。
【００１９】
また、本発明の別の態様によれば、電気クロストークの影響を低減させた光送受信装置を用いているので、受信特性の優れた光伝送システム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】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態にかかる光送受信モジュールは、光ファイバ9を挟み込むように配置される第１の基板1と、第２の基板2と、発光素子4と、受光素子5とを有している。第１の基板1の表面の一部には光ファイバ9を備えるための溝6Aが形成され、表面の他の部分であって光ファイバ9の光軸上に該当する位置に発光素子4が取り付けられている。この第１の基板1とは異なる別体の第２の基板2の図中下方の表面の一部に光ファイバ9を備えるための溝6Bが形成され、表面の他の部分であって光ファイバ9の光軸上に該当する位置に受光素子5が取り付けられている。
【００２１】
第１の基板1と第２の基板2は光ファイバ9を挟んで互いに向き合うように設置された構造になっている。また、図２は、図１に示した本発明の第１の実施の形態を光ファイバ9の光軸を通る面で切断した断面図であり、図１と同一の要素には同一の番号が付されている。第１の基板1と第２の基板2はそれらの接触部で相互に図示省略の接着剤で接続固定されている。なお、溝6A、6Bは、断面がＶ字状のいわゆるＶ溝であり、光ファイバ9を第１の基板1と第２の基板2のそれぞれの溝6A、6Bで挟み込むように保持する構成となっている。なお、第１の基板1と第２の基板2を直接接着剤で接合させる代わりに、間に適当なスペーサを配して接着剤で接合することもできる。スペーサを用いることにより電気的絶縁効果を高め、スペーサを用いない場合と比較して後述する電気クロストークを更に低減させることが可能となると予想される。
【００２２】
以上のように構成された光送受信モジュールについて、図２を用いてその動作を説明する。発光素子4から出力された1.5μm帯の光信号は受光素子5を透過し、光ファイバ9に結合される。また、光ファイバ9から入力された1.3μm帯の光信号は受光素子5にて受光される。
【００２３】
このように本実施の形態によれば、発光素子4が第１の基板1に備えられ、受光素子5が第２の基板2に備えられているので、電気クロストークの影響を低減させた光送受信モジュールを提供することができる。また、本実施の形態によれば、発光素子4が出射する光信号の波長が1.5μm帯であり、受光素子5が受光する光信号の波長が1.3μm帯であるので、一芯双方向の光通信システムに適用可能な光送受信モジュールを提供することができる。また、本実施の形態によれば、発光素子4と受光素子5がそれぞれ端面発光型と、端面受光型であるので、光ファイバの光軸上に発光素子、受光素子を設置するのが容易になる。
また、本実施の形態によれば、第２の基板2が溝6Bを有し、溝6B内に光ファイバ9を固定する構成になっているので、受光素子5の位置合わせと光ファイバ9の固定を同時に行うことができ、リードタイムを短縮できる。
【００２４】
＜第２の実施の形態＞
図３は本発明の第２の実施の形態に係る光送受信装置11を示すブロック図である。図３に示すように本実施の形態の光伝送装置は、第１の実施の形態の光送受信モジュール10と、光送受信モジュール10内の発光素子を駆動するためのレーザ駆動回路部14と、光送受信モジュール10で受信され、電気信号へと変換された信号を増幅するための増幅回路部15と、増幅回路部15からの信号をデータへと変換するためのデータ再生回路部16からなる。
【００２５】
以上のように構成された光送受信装置の動作原理について説明する。レーザ駆動回路部14に入力された電気信号は光送受信モジュール10内の発光素子により、光信号へと変換され、光ファイバ9を通って送信される。また、光ファイバ9を通って入力された光信号は光送受信モジュール10内の受光素子によって電気信号へと変換され、増幅回路部15によって増幅され、データ再生回路部16によってデータへと変換される。
【００２６】
このように本実施の形態によれば、電気クロストークの影響を低減させた光送受信モジュールを用いているので、受信特性の優れた光送受信装置を提供することができる。
【００２７】
＜第３の実施の形態＞
図４は本発明の第３の実施の形態に係る光伝送システムを示すブロック図である。図４に示すように本実施の形態の光伝送システムは、加入者宅に設置される光送受信装置17a、17b、17cと、センター局に設置される光送受信装置18a、18b、18cとが1対1で結ばれたシングルスター方式で構成されている。また、18a、18b、18cは1つの装置に集積化されている。このセンター局に設置される光送受信装置18a、18b、18cに本発明の光送受信モジュールが適用されている。
【００２８】
次に、本実施の形態の光伝送システムによる送信及び受信状態を説明する。加入者宅に設置される光送受信装置17a、17b、17cは1.3μm帯の光を送信し、1.5μｍ帯の光を受信する。一方、センター局に設置される光送受信装置18a、18b、18cはその逆の帯域の光を送受信する。このように本実施の形態によれば、電気クロストークの影響を低減させた光送受信装置を用いているので、受信特性の優れた光伝送システムを提供することができる。
【００２９】
＜第４の実施の形態＞
図５は本発明の第４の実施の形態に係る光伝送システムを示すブロック図である。図５に示すように本実施の形態の光伝送装置は、センター局に設置される光送受信装置12と、加入者宅に設置される光送受信装置17a、17b、17cとが1対多で結ばれたパッシブダブルスター方式で構成されている。また、センター局からの光ファイバを多数のファイバに合分岐するために光カプラ13を用いている。このセンター局に設置される光送受信装置12に本発明の光送受信モジュールが適用されている。
【００３０】
次に、本実施の形態の光送受信モジュールによる送信及び受信状態を説明する。加入者宅に設置される光送受信装置17a、17b、17cは1.3μm帯の光を送信し、1.5μm帯の光を受信する。一方、センター局に設置される光送受信装置12はその逆の帯域の光を送受信する。このようにして、一芯双方向通信を実現している。また、この送受信にはＴＤＭ（時分割多重）方式が用いられていて、センター局からの信号はすべての加入者宅あてに送信され、各々の加入者宅で、該当する信号のみを受信し、該当しない信号は破棄される。加入者宅からの信号はバースト信号として送信され、他の加入者宅からの信号と衝突しないようなタイミングで送信される。
【００３１】
このように本実施の形態によれば、第２の実施の形態の光送受信装置を用いているので、電気クロストークの影響を低減させた光伝送システムを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明によれば発光素子が第１の基板に実装され、受光素子が第１の基板とは別体の第２の基板に実装されたことにより、電気クロストークの影響を低減させた光送受信モジュール及びこれを用いた光送受信装置並びに光伝送システムを提供することができるので、本発明は、光通信分野などにおいて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光送受信モジュールを示す斜視図
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光送受信モジュールを示す断面図
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る光送受信装置を示すブロック図
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る光伝送システムを示すブロック図
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る光伝送システムを示すブロック図
【図６】従来の光送受信モジュールを示す側面図
【符号の説明】
【００３４】
１  第１の基板
２  第２の基板
３  電極
４  発光素子
５  受光素子
６Ａ、６Ｂ  溝
７  コア
８  クラッド
９  光ファイバ
１０  光送受信モジュール
１１  光送受信装置
１２、１８ａ〜１８ｃ  センター局用光送受信装置
１３  光カプラ
１４  レーザ駆動回路部
１５  増幅回路部
１６  データ再生回路部
１７ａ〜１７ｃ  加入者宅用光送受信装置
【図１】
2005099388.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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