(57)【要約】【課題】光送受信モジュールと電子基板とを接続する固定部の形状に依らず電子基板に実装することができ、光送受信モジュールの接合部に応力が生じない光送受信器を提供する。【解決手段】ＬＤモジュール３とＰＤモジュール４とがＷＤＭフィルタ８を共有するＢＯＳＡ部品２と、ＬＤモジュール３を制御する電子基板５と、ＰＤモジュール４を制御する電子基板６と、ＬＤモジュール３と電子基板５の間及びＰＤモジュール４と電子基板６の間の少なくとも一方を接続するフレキシブル基板７とを備える。【選択図】図１
2007134992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号を光信号に変換する光送信モジュールと光信号を電気信号に変換する光受信モジュールとが光フィルタを共有する一体型光送受信モジュールと、
前記光送信モジュールを制御する第１の電子基板と、
前記光受信モジュールを制御する第２の電子基板と、
前記光送信モジュールと前記第１の電子基板の間及び前記光受信モジュールと前記第２の電子基板の間の少なくとも一方を接続するフレキシブル基板とを備えた光送受信器。
【請求項２】
フレキシブル基板を捻った状態でモジュールと電子基板との間を接続したことを特徴とする請求項１記載の光送受信器。
【請求項３】
電気信号を光信号に変換する光送信モジュールと光信号を電気信号に変換する光受信モジュールとが光フィルタを共有する一体型光送受信モジュールと、
前記光送信モジュールを制御する第１の電子基板と、
前記光受信モジュールを制御する第２の電子基板と、
前記光送信モジュール及び前記光受信モジュールの少なくとも一方に接続する第３の電子基板と、
前記第３の電子基板と前記第１の電子基板の間及び前記第３の電子基板と前記第２の電子基板の間のうちの少なくとも一方を接続するフレキシブル基板とを備えた光送受信器。
【請求項４】
第３の電子基板の下面にフレキシブル基板の一端が接続し、前記フレキシブル基板を介して前記第３の電子基板の接続相手となる電子基板の上面に当該フレキシブル基板の他端が接続することを特徴とする請求項３記載の光送受信器。
【請求項５】
フレキシブル基板を捻った状態で電子基板間を接続したことを特徴とする請求項３又は請求項４記載の光送受信器。
【請求項６】
フレキシブル基板と電子基板との双方に、ピン挿入により前記両基板間を接続するスルーホールを備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の光送受信器。
【請求項７】
電気信号を光信号に変換する光送信モジュールと光信号を電気信号に変換する光受信モジュールとが光フィルタを共有する一体型光送受信モジュールと、
前記光送信モジュールを制御する第１の電子基板と、
前記光受信モジュールを制御する第２の電子基板と、
前記光送信モジュール及び前記光受信モジュールの少なくとも一方に接続する第３の電子基板と、
前記第３の電子基板と前記第１の電子基板の間における各接続部及び前記第３の電子基板と前記第２の電子基板の間における各接続部うちの少なくとも一方に形成され、ピン挿入により基板間を接続するスルーホールとを備えた光送受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＢＯＳＡ（Bi-directional Optical Sub-Assembly）を備えた光送受信器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の双方向の光送受信器としては、例えば特許文献１に開示されるものがある。この光送受信器は、ＢＯＳＡ等を適用可能な光デバイスを送信部及び受信部に対応する２枚のリジットな電子基板に取り付けて実装する。ＰＤ（フォトダイオード）モジュール及びＬＤ（レーザダイオード）モジュールに各々接続した２枚のリジットな電子基板を光送受信器の筐体内で互いに平行になるよう配置して光送受信器を組み立てている（例えば、図１２参照）。
【０００３】
また、特許文献２では、光送受信器と電子基板との間における機械的ストレスを緩和するために光送受信器のリード端子を、フレキシブル基板を介在させて電子基板に接続している（例えば、図１参照）。このフレキシブル基板に光送受信器と電子基板との接続部に発生する機械的な歪を吸収させることにより、光送受信器と電子基板の接続部分の信頼性の向上を図っている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９６４５７号公報
【特許文献２】特開２００４−２４１９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の光送受信器において、リジットな電子基板にＰＤモジュール又はＬＤモジュールを直接的に取り付ける構成では、部品選択が柔軟に行えず、仕様毎に複数のメーカーの部品を使用する場合、その実装時の調整や製造管理が煩雑になるという課題があった。
【０００６】
特に、ＢＯＳＡ部品はメーカー毎の個体差があり、例えば、ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexer）フィルタと光ファイバを固定するためのファイバフェルールは、メーカー毎の仕様で作成されている。このため、ＢＯＳＡ部品を採用した光送受信器の構成時におけるＷＤＭフィルタとファイバフェルールとの調整には、メーカー毎の専門技術が必要である。
【０００７】
また、複数のＢＯＳＡメーカーのＢＯＳＡ部品を採用した光送受信器を製造する場合、ＢＯＳＡ部品メーカー毎の専用の電子基板を実装する必要がある。このため、光送受信器の製作における電子基板の費用が不可避的に上がる。さらに、ＢＯＳＡ部品メーカー毎の電子基板を実装するため、ＢＯＳＡ部品メーカー毎の製造管理が必要となり光送受信器の製造管理が煩雑になる。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、光送受信モジュールと電子基板とを接続する固定部の形状に依らず電子基板に実装することができ、また光送受信モジュールの接続部に応力が生じない構成を有した光送受信器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る光送受信器は、電気信号を光信号に変換する光送信モジュールと、光信号を電気信号に変換する光受信モジュールとが光フィルタを共有する一体型光送受信モジュールと、光送信モジュールを制御する第１の電子基板と、光受信モジュールを制御する第２の電子基板と、光送信モジュールと第１の電子基板の間及び光受信モジュールと第２の電子基板の間の少なくとも一方を接続するフレキシブル基板とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、電気信号を光信号に変換する光送信モジュールと、光信号を電気信号に変換する光受信モジュールとが光フィルタを共有する一体型光送受信モジュールと、光送信モジュールを制御する第１の電子基板と、光受信モジュールを制御する第２の電子基板と、光送信モジュールと第１の電子基板の間及び光受信モジュールと第２の電子基板の間の少なくとも一方を接続するフレキシブル基板とを備えるので、光送受信モジュールの固定部の形状に依らず、電子基板に接続することができ、また各モジュールの接合部における応力の発生も抑制できる。これにより、ＢＯＳＡ部品メーカー毎の電子基板を用意する必要がないので、実装を簡略化することができ、製造コストを低減できるという二次的な効果も奏する。また、複数のＢＯＳＡ部品メーカーの部品毎の製造管理も省略でき、管理コストを削減することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるＢＯＳＡを用いた光送受信器の構成を示す図であり、（ａ）はＬＤモジュールとＰＤモジュールの双方をみる側面図、（ｂ）はＰＤモジュール側からの下面図である。図中に破線で示したフレキシブル基板７の部分は、リジット基板６の上面側に接続していることを示している。本実施の形態１による光送受信器１では、ＢＯＳＡ部品２のＬＤモジュール３がリジットな基板（第１の電子基板）５と接続し、ＢＯＳＡ部品２のＰＤモジュール（光受信モジュール）４がリジットな電子基板（第２の電子基板）６とフレキシブル基板７を介して接続している。
【００１２】
ＢＯＳＡ部品２は、その筐体内でＬＤモジュール３とＰＤモジュール４の光路が交差し、この交差箇所に双方のモジュール３，４により共有される光フィルタであるＷＤＭフィルタ８が設けられる。なお、フレキシブル基板７は、これを介さずリジットな電子基板６に接続した構成との間で特性がずれないように内部の配線層がインピーダンス整合するものを使用する。
【００１３】
図１において、リジットな電子基板（以降、リジット基板と称する）５，６は、コネクタ１３，１２を介して光送受信器の不図示の筐体に固定して実装する。これにより、リジット基板５，６の位置は一意に決定される。ここで、ＢＯＳＡ部品２のＬＤモジュール（光送信モジュール）３は、そのリードピンが最短になるように、つまりＢＯＳＡ部品２とリジット基板５との間隔が固定部１０のサイズ（図１（ａ）中の符号Ａを付した寸法）程度となるようにＢＯＳＡ部品２をリジット基板（第１の電子基板）５に取り付ける。
【００１４】
一方、ＢＯＳＡ部品２のＰＤモジュール４をフレキシブル基板７の一端と接続し、もう一端をリジット基板６に取り付ける。このとき、リジット基板６の配置位置が、ＰＤモジュール４側の固定部１１の寸法（図１（ａ）中の符号Ｂを付した寸法）より近い位置（ＰＤモジュール４側に寄った位置）に固定されていても、若しくは、ＰＤモジュール４側の固定部１１の寸法より遠い位置（ＰＤモジュール４から離れた位置）に固定されていても、フレキシブル基板７を介在させてＰＤモジュール４とリジット基板６とを接続する。
【００１５】
例えば、ＢＯＳＡ部品２のＰＤモジュール４のリード端子をフレキシブル基板７の一端に接続し、フレキシブル基板７の他端をリジット基板６の上面に接続するか、若しくは、リジット基板６の下面に接続する。これにより、ＢＯＳＡ部品メーカーの仕様に合致しない寸法のリジット基板であっても光送受信器を構成することができる。また、リジット基板の寸法等の差異が、光送受信器１の構成時におけるＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexer）フィルタ８と光ファイバ９を固定するためのファイバフェルールとの調整に影響を与えることもない。
【００１６】
図２は、実施の形態１によるＢＯＳＡを用いた光送受信器の他の構成を示す図であり、（ａ）はＬＤモジュールとＰＤモジュールの双方をみる斜視図、（ｂ）はＰＤモジュール側からの下面図である。図中に破線で示したフレキシブル基板７の部分は、リジット基板６の上面側に接続していることを示している。図１とは異なってＰＤモジュール４とリジット基板６との間を、捻ったフレキシブル基板７を介して接続したものである。
【００１７】
図示の例では、フレキシブル基板７をＣ方向からＤ方向に９０度捻った状態でリジット基板６に取り付けている。これにより、フレキシブル基板７の可動領域がＣの方向だけでなく、Ｄの方向にも広がるため、ＢＯＳＡ部品２のＰＤモジュール４の位置に関わらず実装が可能となる。なお、捻りの度合としては、図示のようにＣ方向からＤ方向に９０度捻ることが考えられるが、例えばリジット基板の筐体内での固定位置に応じて捻りの角度を変更しても良い。
【００１８】
以上のように、この実施の形態１によれば、電気信号を光信号に変換するＬＤモジュール３と光信号を電気信号に変換するＰＤモジュール４とがＷＤＭフィルタ８を共有する一体型光送受信モジュールであるＢＯＳＡ部品２と、ＬＤモジュール３を制御する電子基板５と、ＰＤモジュール４を制御する電子基板６と、ＰＤモジュール４と電子基板６の間を接続するフレキシブル基板７とを備えるので、ＰＤモジュール４の固定部の形状に依らず、電子基板６に接続することができ、またモジュールの接続部における応力の発生を抑制することができる。これにより、ＢＯＳＡ部品メーカー毎の仕様に合致した電子基板を用意することなく実装をすることができ、製造コストを低減することができる。また、複数のＢＯＳＡ部品メーカーの部品毎の製造管理も省略でき、管理コストを削減することもできる。
【００１９】
なお、上記実施の形態１において、フレキシブル基板７をリジット基板６に取り付けるにあたり、フレキシブル基板７の一端を半田付けで取り付けると、応力がその部分に発生する可能性があるため、フレキシブル基板７の端部及びこれと接続させるリジット基板６の接続領域に多数のスルーホールを形成し、これらスルーホールにピン挿入してフレキシブル基板７とリジット基板６を接続する。このとき、表面のピン部分を半田付けする。これにより、Ｃ方向へのたるみによる応力を分散させることができる。
【００２０】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２よるＢＯＳＡを用いた光送受信器の構成を示す図であり、（ａ）はＬＤモジュールとＰＤモジュールの双方をみる側面図、（ｂ）はＰＤモジュール側からの下面図である。図中に破線で示したフレキシブル基板７の部分は、リジット基板６の上面側に接続していることを示し、フレキシブル基板７の実線部分はフレキシブル基板１４の下面側に接続している。
【００２１】
本実施の形態２による光送受信器１は、上記実施の形態１と異なり、ＢＯＳＡ部品２のＰＤモジュール４がリジット基板（第３の電子基板）１４と直接接続し、リジット基板１４とリジット基板６との間をフレキシブル基板７を介して接続している。なお、フレキシブル基板７は、ＰＤモジュール４がリジット基板６に直接接合した構成との間で特性がずれないように内部の配線層がインピーダンス整合するものを使用する。
【００２２】
図３において、リジット基板５，６は、上記実施の形態１と同様に、コネクタ１３，１２を介して光送受信器の不図示の筐体に固定して実装する。これにより、リジット基板５の位置は一意に決定される。ここで、ＢＯＳＡ部品２のＬＤモジュール３は、そのリードピンが最短になるように、つまりＢＯＳＡ部品２とリジット基板５との間隔が固定部１０のサイズ程度となるようにＢＯＳＡ部品２をリジット基板５に取り付ける。
【００２３】
一方、ＢＯＳＡ部品２のＰＤモジュール４は、固定部１１を介してリジット基板１４に接続し、リジット基板１４とフレキシブル基板７の一端とを接続し、その他端をリジット基板６に取り付ける。ここで、リジット基板６，１４の同一面側でフレキシブル基板７を実装すると、Ｃ方向へのたるみによりリジット基板６，１４とフレキシブル基板７の接続部に応力が発生し、フレキシブル基板７が剥がれる可能性がある。
【００２４】
そこで、本実施の形態２では、フレキシブル基板７の一端をリジット基板１４の下面部に取り付け、フレキシブル基板７の他端をリジット基板６の上面部に取り付ける。例えば、図３（ａ）に示すように、ＢＯＳＡ部品２のＰＤモジュール４のリード端子をリジット基板１４に接続し、このフレキシブル基板７の一端をリジッド基板１４の下面に接続し、フレキシブル基板７の他端をリジット基板６の上面に接続する。
【００２５】
このように構成することで、フレキシブル基板７がＣ方向へたるんでも、リジット基板６，１４における接続部では、図中に矢印で示した方向、つまりフレキシブル基板７の端部においてリジット基板６，１４側に接触する方向の応力が発生し、リジット基板６，１４から剥がれないようになる。
【００２６】
なお、フレキシブル基板７をリジット基板６，１４に取り付けるにあたり、フレキシブル基板７の端部を半田付けで取り付けると、応力がその部分に発生する可能性がある。このため、フレキシブル基板７の端部及びこれと接続させるリジット基板６，１４の接続領域に多数のスルーホールを形成し、ピン挿入によりフレキシブル基板７とリジット基板６，１４を接続する。このとき、表面のピン部分を半田付けする。これにより、Ｃ方向へのたるみによる応力を分散させることができる。
【００２７】
図４は、実施の形態２による光送受信器におけるフレキシブル基板の他の取り付け形態を示す図であり、図３（ｂ）と同様にＰＤモジュール４側からみた下面図である。図中に破線で示したフレキシブル基板７の部分は、リジット基板６の上面側に接続していることを示し、実線部分はフレキシブル基板１４の下面側に接続している。
【００２８】
図示の例では、フレキシブル基板７をＣ方向からＤ方向に９０度捻った状態でリジット基板６に取り付けている。これにより、フレキシブル基板７の可動領域（たるみの自由度）がＣの方向だけでなく、Ｄの方向にも広がるため、ＢＯＳＡ部品２のＰＤモジュール４の位置に関わらず実装が可能となる。なお、捻りの度合としては、図示のようにＣ方向に対して９０度捻ることが考えられるが、例えばリジット基板の筐体内での固定位置に応じて捻りの角度を変更しても良い。
【００２９】
以上のように、この実施の形態２によれば、電気信号を光信号に変換するＬＤモジュール３と光信号を電気信号に変換するＰＤモジュール４とがＷＤＭフィルタ８を共有するＢＯＳＡ部品２と、ＬＤモジュール３を制御する電子基板５と、ＰＤモジュール４を制御する電子基板６と、ＰＤモジュール４に接続する電子基板１４と、電子基板１４と電子基板６との間を接続するフレキシブル基板７とを備えるので、ＰＤモジュール４の固定部の形状に依らず、電子基板６に実装することができ、また各モジュールの接続部に生じる可能性のある応力を低減することができる。これにより、ＢＯＳＡ部品メーカー毎の仕様に合致した電子基板を用意することなく実装をすることができ、製造コストを低減できる。また、複数のＢＯＳＡ部品メーカーの部品毎の製造管理も省略でき、管理コストを削減することもできる。
【００３０】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３による光送受信器におけるリジット基板の取り付け形態を示す図であり、図３（ｂ）と同様にＰＤモジュール４側からみた下面図である。実施の形態３による光送受信器１では、ＰＤモジュール４をリジット基板（第３の電子基板）１５に取り付け、リジット基板１５を介してリジット基板（第２の電子基板）１６に接続する。
【００３１】
図５のように、本実施の形態３では、フレキシブル基板を使わず、ＢＯＳＡ部品２のＰＤモジュール４にリジット基板１５を取り付ける。このリジット基板１５は、リジット基板１６側に延びた形状をしている。リジット基板１５におけるリジット基板１６側の端部とリジット基板１６におけるリジット基板１５側の端部には多数のスルーホール１７を形成する。スルーホール１７は、Ｃ方向及びＤ方向でのリジット基板の設置自由度を持たせるため、例えば格子状に配置する。
【００３２】
リジット基板１５とリジット基板１６の取り付けは、ＢＯＳＡ部品２との位置関係に応じて最適な位置でスルーホール１７同士を合わせてピンで接続する。例えば、ＢＯＳＡ部品のＰＤモジュール４のリード端子をリジット基板１５に接続し、リジッド基板１５の端部に設けたスルーホール１７を介してリジット基板１６に接続する。
【００３３】
以上のように、この実施の形態３によれば、電気信号を光信号に変換するＬＤモジュール３と光信号を電気信号に変換するＰＤモジュール４とがＷＤＭフィルタ８を共有する一体型光送受信モジュールであるＢＯＳＡ部品２と、ＬＤモジュール３を制御する電子基板５と、ＰＤモジュール４を制御する電子基板６と、ＰＤモジュール４に接続する電子基板１５と、電子基板１５と電子基板６との間における各接続部に形成され、ピン挿入により両基板間を接続するスルーホール１７とを備えるので、フレキシブル基板よりも安価なリジット基板を用いて、上記実施の形態１、２と同様な効果を得ることができる。
【００３４】
なお、上記実施の形態１から３では、ＰＤモジュール４とリジット基板６，１６との間をフレキシブル基板７やスルーホール１７により接続する場合を説明したが、ＬＤモジュール３とリジット基板５との間であっても同様に接続することができる。また、ＬＤモジュール３とリジット基板との間、及びＰＤモジュール４とリジット基板との間の双方を上記実施の形態１から３の構成で接続するようにしても良い。
【００３５】
また、上記実施の形態１から上記実施の形態３では、リジット基板５，６が互いに垂直な位置で筐体内に配置する場合を示したが、リジット基板５，６を平行に並べて配置する場合であっても本発明を適用することができ、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の実施の形態１による光送受信器の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１による光送受信器の他の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２による光送受信器の構成を示す図である。
【図４】実施の形態２による光送受信器におけるフレキシブル基板の他の取り付け形態を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態３による光送受信器におけるリジット基板の取り付け形態を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  光送受信器、２  ＢＯＳＡ部品、３  ＬＤモジュール（光送信モジュール）、４  ＰＤモジュール（光受信モジュール）、５，６，１４，１５，１６  リジット基板（第１〜第３の電子基板）、７  フレキシブル基板、８  ＷＤＭフィルタ、９  光ファイバ、１０，１１  固定部、１２，１３  コネクタ、１７  スルーホール。
【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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