(57)【要約】【課題】  クロストークが少なく、実装密度が高い波長多重光送信器を提供する。【解決手段】  互いに波長が異なる光信号を発光する複数の発光モジュール１と、これらの光信号を導くと共に合波して出射する光導波路素子２とを有する波長多重光送信器において、上記複数の発光モジュール１が互いに光軸を平行にかつ光軸方向の位置を互いにずらせて配置されているので、発光モジュール１相互間のクロストークが低減される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに波長が異なる光信号を発光する複数の発光モジュールと、これらの光信号を導くと共に合波して出射する光導波路素子とを有する波長多重光送信器において、上記複数の発光モジュールが互いに光軸を平行にかつ光軸方向の位置を互いにずらせて配置されていることを特徴とする波長多重光送信器。
【請求項２】
各発光モジュールは、各々光軸の方向に開口を有する導電性ケースで覆われていることを特徴とする請求項１記載の波長多重光送信器。
【請求項３】
上記光導波路素子の片端面に各発光モジュールに対向して互いに等距離で臨む複数段の段差が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の波長多重光送信器。
【請求項４】
上記光導波路素子は、各発光モジュールからの光信号を導くコアの光路長が互いに等しく形成されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の波長多重光送信器。
【請求項５】
上記光導波路素子及び各発光モジュールが同一回路基板に実装されていることを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の波長多重光送信器。
【請求項６】
上記発光モジュールが溝に収容され、この溝内で上記発光モジュールの光軸方向への熱膨張が許容されていることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の波長多重光送信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光モジュールと光導波路素子を用いた波長多重光送信器に係り、クロストークが少なく、実装密度が高い波長多重光送信器に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長多重された光を送信する波長多重光送信器は、互いに波長が異なる光信号を発光する複数の発光モジュールと、これらの光信号を合波する部材とを搭載している。複数の光信号を合波する部材として光導波路素子を用いる場合がある。光導波路素子は導波路ベース上にコアとクラッドを形成したもので、コアにより光信号を導くことができる。複数本のコアを導波路ベース上で結合させて１本のコアにしておくことにより、光信号を合波して１本のコアから波長多重光として出射することができる。
【０００３】
受信器も備えることにより波長多重された光を送受信する光トランシーバにおいても、送信に関わる構成は、前述の波長多重光送信器と同じである。
【０００４】
図６及び図７に示した波長多重光送信器は、互いに波長が異なる光信号を発光する複数の発光モジュール６１を回路基板６２の一端に並べて配置・実装し、光導波路素子６３の片端面をこれら発光モジュール６１に対向させたものである。回路基板６２には発光モジュール６１の駆動回路を構成するＩＣ部品６４やチップ部品６５が実装されている。光導波路素子６３は直方体状に形成されている。この光導波路素子６３には、片方の端面６７に入射端を有し、反対の端面６８に出射端を有するコア６９が形成されている。このコア６９は、入射端側では各発光モジュール６１からの光信号を導く複数のコアが結合されて１本のコアになり出射端まで延びたものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１４９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
背景技術では、複数の発光モジュールは互いの光軸を平行にしその光軸に直交する一列に並べて配置されている。波長多重光送信器の小型化を図るため、各発光モジュール同士の間隔は数ｍｍから十数ｍｍ程度になっている。
【０００７】
しかし、各発光モジュールの間隔が狭いために、それぞれの発光モジュールを駆動する電気信号が他の発光モジュールに電気的に漏れ込んでクロストークが発生するという問題がある。特に近年では、通信の高速化に伴い発光モジュールを駆動する電気信号が高周波化しており、クロストーク対策は重要である。
【０００８】
また、発光モジュールを実装した回路基板は波長多重光送信器の筐体に収容・固定され、光導波路素子もまた同じ筐体に収容・固定されるが、回路基板と光導波路素子が別々のアセンブリであるため、別々の固定手段が必要であると共に、回路基板のエッジから発光モジュールが出っ張っており、しかも光導波路素子は直方体状に形成されている。これらのため、実装スペース、即ち筐体が大きくなるという問題がある。
【０００９】
また、発光モジュールは回路基板の縁に接し回路基板に対して半田固定されているが、雰囲気温度の上昇に伴い発光モジュールが熱膨張したときに、熱膨張する方向が自由であるため、光軸が光導波路素子のコアからずれてしまうという問題がある。
【００１０】
また、背景技術では、発光モジュールが出射端を光軸方向の前後位置を揃えて配置されており、この発光モジュールの並びと平行に直方体状の光導波路素子が設けられ、なおかつ光導波路素子内の各コアの長さもほぼ同じであるため、各発光モジュールから出射端まで光路長が互いにほぼ等しい形態である。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、クロストークが少なく、実装密度が高い波長多重光送信器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、互いに波長が異なる光信号を発光する複数の発光モジュールと、これらの光信号を導くと共に合波して出射する光導波路素子とを有する波長多重光送信器において、上記複数の発光モジュールが互いに光軸を平行にかつ光軸方向の位置を互いにずらせて配置されているものである。
【００１３】
各発光モジュールは、各々光軸の方向に開口を有する導電性ケースで覆われていてもよい。
【００１４】
上記光導波路素子の片端面に各発光モジュールに対向して互いに等距離で臨む複数段の段差が形成されていてもよい。
【００１５】
上記光導波路素子は、各発光モジュールからの光信号を導くコアの光路長が互いに等しく形成されていてもよい。
【００１６】
上記光導波路素子及び各発光モジュールが同一回路基板に実装されていてもよい。
【００１７】
上記発光モジュールが溝に収容され、この溝内で上記発光モジュールの光軸方向への熱膨張が許容されていてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１９】
（１）クロストークが少なくできる。
【００２０】
（２）実装密度が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２２】
図１〜図３に示されるように、本発明に係る波長多重光送信器は、互いに波長が異なる光信号を発光する複数の発光モジュール１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）と、これらの光信号を導くと共に合波して出射する光導波路素子２とを有する。複数の発光モジュール１は、互いに光軸を平行にかつ光軸方向の位置を互いにずらせて配置されている。一方、光導波路素子２の片端面３には、各発光モジュール１に対向して互いに等距離で臨む複数段の段差が形成されている。即ち、反対端面４からの距離が異なる端面３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが形成されている。反対端面４から最も遠い発光モジュール１ａと端面３ａの距離、その次の発光モジュール１ｂと端面３ｂの距離、発光モジュール１ｃと端面３ｃの距離、反対端面４から最も近い発光モジュール１ｄと端面３ｄとの距離は全て等しい。
【００２３】
光導波路素子２の中では、各発光モジュール１からの光信号を導くコア５の光路長が互いに等しく形成されている。即ち、端面３ａに入射端を有するコア５ａと、端面３ｂに入射端を有するコア５ｂと、端面３ｃに入射端を有するコア５ｃと、端面３ｄに入射端を有するコア５ｄとが順次結合されて１本のコア５ｅが形成され、このコア５ｅが出射端のある反対端面４まで延びている。コア５ｅの出射端は、反対端面４から最も遠い発光モジュール１ａの正面に近い側に配置されており、発光モジュール１ｄの正面からは遠い側に位置している。これは反対端面４に沿った方向へのコア引き回し長さをコア５ａで短くコア５ｄで長くして光路長を調整するためである。これにより各入射端から出射端までの光路長が互いに等しい。ただし、図１では各コア５ａ〜５ｄの引き回し形状を模式的に描いてあり、実際には適宜に曲げアールを付けたり、結合部分の結合を円滑にするための曲げを設けたりするとよい。
【００２４】
光導波路素子２及び各発光モジュール１は、同一の回路基板６に実装されている。この回路基板６には発光モジュール１の駆動回路を構成するＩＣ部品７やチップ部品８が表裏に実装されている。回路基板６は矩形に形成されている。その回路基板６の一端に光導波路素子２の反対端面４が一致するよう光導波路素子２が配置されている。このため回路基板６には光導波路素子２の段差形状と相補的な形状の部品実装スペースが形成されており、各発光モジュール１ａ〜１ｄは、この部品実装スペースのうちの端面３ａ〜３ｄに対向する位置に実装されている。
【００２５】
図１の波長多重光送信器の作用効果を述べる。
【００２６】
各発光モジュール１ａ〜１ｄから出射された波長の異なる光信号は、それぞれ光導波路素子２の端面３ａ〜３ｄにある入射端よりコア５ａ〜５ｄに入射する。各光信号は、それぞれコア５ａ〜５ｄに導かれつつ順次合波され、１本のコア５ｅに導かれて反対端面４の出射端から波長多重光として出射される。
【００２７】
このとき、発光モジュール１ａ〜１ｄは、光軸に直交する方向の間隔は背景技術と同じであっても、光軸方向にも間隔があるため、互いの間隔が背景技術の場合に比べて長くなっている。このため、発光モジュール１ａ〜１ｄ相互間の電気的なクロストークが抑制されている。
【００２８】
また、光導波路素子２の端面３に各発光モジュール１に対向して互いに等距離で臨む複数段の段差が形成すると共に光導波路素子２内の各コアの光路長を互いに等しく形成したので、各発光モジュール１ａ〜１ｄから光導波路素子２の出射端に至るまでの光路長が均一になり、各チャンネルの信号間の位相ズレ（スキュー）が生じない。
【００２９】
このように光路長を均一にしたので、各チャンネル（光波長別）の信号間の位相ズレは少ない。もし、光路長が不均一になると位相ズレが生じる。インターコネクションのように位相ズレが問題となる応用においては、位相ズレを解消する必要がある。本発明では発光モジュールの光軸方向の位置を互いにずらせて配置したので、このずれ分の光路長を補償する必要があるが、光導波路素子２に段差を形成すると共に各コアの光路長を互いに等しく形成したので、光路長は補償されている。
【００３０】
また、光軸方向に位置がずれた発光モジュール１ａ〜１ｄと段差のある光導波路素子２を共に回路基板６に実装したので、回路基板６と光導波路素子２が一体のアセンブリとなって取り扱いが容易、かつスペース的にも無駄がなく、実装密度を高めることができる。
【００３１】
次に、導電性ケースを用いた形態について説明する。
【００３２】
各発光モジュール１ａ〜１ｄは、各々光軸の方向に開口を有する導電性ケースで覆うとよい。図４に示した導電性ケース４１は、図２の回路基板６を斜めに横断する上部覆い４２と、その上部覆い４２の下に所定間隔で設けられた複数枚の隔壁４３とを一体的に形成したものである。隣接する隔壁４３，４３同士の間にはそれぞれ開口４４が形成されている。この導電性ケース４１を図２の回路基板６の上に載せる。このとき回路基板の一辺４５に対して隔壁４３を平行に置くと、回路基板の他辺４６に対して上部覆い４２が斜めになり、各発光モジュール１ａ〜１ｄがそれぞれ隔壁４３間に収容されることになる。各光軸はそれぞれ開口４４を通る。そして、各発光モジュール１ａ〜１ｄから発生する電磁波は、開口４４を除いて遮蔽される。各発光モジュール１ａ〜１ｄ相互間には隔壁４３が存在するので、電気的なクロストークは確実に抑制されることになる。
【００３３】
次に、発光モジュール１の実装の形態について説明する。
【００３４】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、回路基板６には発光モジュール１を収容するための溝５１が形成されている。この溝５１は 発光モジュール１の光軸に対して平行に形成されていると共に、溝幅が発光モジュール１の胴部の幅とほぼ同じ、溝長さが発光モジュール１の胴部の長さより長くなっている。溝５１の一端の回路基板６の面には発光モジュール１の端子５２を半田付けするための導体（図示せず）が設けられており、この導体に端子５２を半田付けすることで、発光モジュール１が回路基板６に実装される。発光モジュール１の光軸Ｃは、図示のように回路基板６の表面上に位置し、回路基板６の表面に対して平行に延びている。この光軸Ｃが光導波路素子のコアの入射端に一致するよう発光モジュール１が位置合わせして取り付けられていることは言うまでもない。溝５１と発光モジュール１の胴部とは接合されておらず、この溝５１内では発光モジュール１が溝５１の幅方向には熱膨張が許容されず、溝５１の長さ方向への熱膨張が許容されていることになる。
【００３５】
この構成において、雰囲気温度の上昇に伴い発光モジュール１が熱膨張したとき、発光モジュール１は溝５１によって許容されている方向、即ち光軸Ｃに沿った方向に熱膨張する。発光モジュール１が光軸Ｃに沿った方向に熱膨張するので、光軸Ｃが光導波路素子のコアからずれることがない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態を示す波長多重光送信器の斜視図である。
【図２】図１の波長多重光送信器の平面図である。
【図３】図１の波長多重光送信器の側面図である。
【図４】本発明の一実施形態を示す導電性ケースの斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態を示す溝の部分の要部拡大図であり、（ａ）は側断面、（ｂ）は平面を示す。
【図６】背景技術の波長多重光送信器の斜視図である。
【図７】背景技術の波長多重光送信器の側面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  発光モジュール
２  光導波路素子
３、３ａ〜３ｄ  端面
４  反対端面
５、５ａ〜５ｄ  コア
６  回路基板
４１  導電性ケース
５１  溝
【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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