(57)【要約】【課題】光信号を処理あるいは出力する複数のチャンネルを有する光モジュールにおいて、クロストークを十分に低減する。【解決手段】光素子１４、集積回路１６、および該集積回路１６と前記光素子１４とを接続する配線１８からなるチャンネルが複数基板上に形成されてなる光モジュールにおいて、複数の光素子１４を一列に並べて配設し、相隣接する光素子１４に接続する各配線１８どうしを、光素子１４の列を挟んで互いに反対側に延びる状態に配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光素子、集積回路、および該集積回路と前記光素子とを接続する配線からなるチャンネルが複数基板上に形成されてなる光モジュールにおいて、
複数の前記光素子が一列に並べて配設され、
相隣接する光素子に接続する各配線どうしが、光素子の列を挟んで互いに反対側に延びる状態に配置されていることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記光素子の列から同じ側に延びる複数配線の中の隣接する配線どうしが、集積回路までの長さが互いに異なるものとされていることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】
前記配線の両側に基準電位配線が配設されていることを特徴とする請求項１または２記載の光モジュール。
【請求項４】
隣接する光素子どうしの間において、前記基板に溝が形成されていることを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の光モジュール。
【請求項５】
前記光素子が、受光素子および／または発光素子であることを特徴とする請求項１から４いずれか１項記載の光モジュール。
【請求項６】
前記光素子の列から同じ側に延びる配線が４つ以上形成され、
該４つ以上の配線どうしの間隔が、それらの並び方向の中央位置では、それ以外の位置と比べてより大きい状態に設定されていることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光モジュール、特に詳細には、複数の光信号を並列的に処理あるいは出力する光モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１、２に示されるように、複数の光信号を別個の光ファイバ等の光導波路を用いて伝送させ、各光導波路から出射した光信号を各々受光素子に受光させて並列的に処理することが考えられている。そのようにする場合、複数の受光素子には各々配線を介して別個の集積回路が接続され、各受光素子から出力された電気信号がそれらの集積回路によって並列処理される。またその場合、各受光素子と、それらに各々対応して設けられる集積回路と、該集積回路および受光素子を接続する配線は共通の基板上に形成されて、１つの光モジュールとして利用されるのが一般的である。
【０００３】
通常、上述の光モジュールを構成する複数の受光素子は一列に並設されて受光素子アレイの形で用いられるが、その際には、各受光素子に接続している配線が基板上に並べて配設されることになる。つまり、それら複数の配線は、自身の延びる方向と交わる方向（一般には直交する方向）に並べて配設されることになる。従来のそのような構成において、受光素子、配線および集積回路からなるチャンネルは、互いに等間隔に配置されているが、光モジュールの小型化のためにその間隔が小さく設定されると、並んでいる複数の受光素子どうしの間、配線どうしの間、配線と受光素子とを接続するワイヤリングどうしの間等において信号のクロストークが発生しやすくなる。
【０００４】
なお、上述のように受光素子、集積回路、およびそれらを接続する配線からなるチャンネルが複数等間隔で配設されてなる光モジュールにおいて、一般にクロストーク量は、チャンネルの並び方向中央位置に近いチャンネルで大きくなり、端部位置のチャンネルにおいて小さくなる。つまり、端部のチャンネルの隣接チャンネルはその内側に存在する１つのみであるのに対し、端部以外のチャンネルでは隣接チャンネルが２つ存在し、さらに、隣接チャンネルのさらに外側のチャンネルとの間でもクロストークが発生することがあるので、そのような傾向となるのである。
【０００５】
従来、このようなクロストークを低減するための方策も種々提案されており、例えば前述の特許文献２においては、出力信号を信号検出回路に入力する手段を設けた受光素子と、電極間を共通接続した受光素子とを交互に配列する構成が示されている。
【０００６】
以上、信号光を受けてそれを処理する光モジュールを例に挙げて説明したが、半導体レーザ等の発光素子と、それを駆動するための集積回路と、該集積回路および発光素子を接続する配線とからなるチャンネルが複数基板上に形成されてなり、複数の発光素子から光信号を並列的に出力するようにした光モジュールにおいても、同様のクロストークの問題が発生し得る。
【特許文献１】特開２００２−１９８９０８号公報
【特許文献２】特開２００１−２５７３３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に示される従来技術は、クロストークを低減する上で一定の効果を有するものであるが、電極間が共通接続された受光素子は信号伝送には使用できず、信号伝送に使用できる受光素子は全部の中の半数だけとなるので、光モジュールのコストを少なからず押し上げてしまうという問題が認められる。またこの従来技術は、配線と集積回路とを接続するワイヤリングどうしの間のクロストークについては、特に低減策が講じられたものではない。
【０００８】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、光信号を処理あるいは出力する複数のチャンネルを有する光モジュールにおいて、クロストークを十分に低減することを目的とする。
【０００９】
また本発明は、配線と光素子とを接続するワイヤリングどうしの間のクロストークも低減できる光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】
【００１０】
本発明による光モジュールは、
受光素子あるいは発光素子からなる光素子、集積回路、および該集積回路と前記光素子とを接続する配線からなるチャンネルが複数基板上に形成されてなる光モジュールにおいて、
複数の前記光素子が一列に並べて配設され、
相隣接する光素子に接続する各配線どうしが、光素子の列を挟んで互いに反対側に延びる状態に配置されていることを特徴とするものである。
【００１１】
なお、前記光素子の列から同じ側に延びる複数配線の中の隣接する配線どうしは、集積回路までの長さが互いに異なるものとされていることが望ましい。
【００１２】
また光素子と集積回路とを接続する前記配線の両側には、基準電位配線が配設されていることが望ましい。
【００１３】
さらに、隣接する光素子どうしの間には、前記基板に溝が形成されていることが望ましい。
【００１４】
なお本発明の光モジュールは、複数の光素子のうち全数を受光素子として構成されても、あるいは全数を発光素子として構成されても、さらには一部を受光素子とし残余を発光素子として構成されてもよい。
【００１５】
また、本発明の光モジュールにおいては、光素子の列から同じ側に延びる配線が４つ以上形成され、該４つ以上の配線どうしの間隔が、それらの並び方向の中央位置では、それ以外の位置と比べてより大きい状態に設定されていることが特に好ましい。なお、配線どうしの間隔というものは、配線が偶数の場合は奇数存在し、反対に配線が奇数の場合は偶数存在することになる。そこで、上記配線並び方向の中央位置の間隔というものは、間隔の存在数が奇数の場合は真ん中の１つの間隔を示し、それに対して間隔の存在数が偶数の場合は真ん中に存在する配線の両側に有る２つの間隔を示すものとする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光モジュールにおいては、一列に並べて配設された光素子のうち、相隣接する光素子に接続する各配線どうしが、光素子の列を挟んで互いに反対側に延びる状態に配置されているので、それら２つの配線どうしは隣接しないことになる。つまり、光素子の列から同じ方向に延びる配線の中のあるものに隣り合う配線は、隣接光素子に接続しているものではなく、隣接光素子からさらに１つ遠い位置にある光素子に接続しているものとなる。したがって、光素子の列から同じ方向に延びる配線の中で隣り合うものどうしの配置ピッチは、光素子の配置ピッチが一定であるとするとその２倍と大きくなるので、それらの配線間のクロストークが、光素子からの配線が全部同じ側に延びている場合（その場合、隣り合う配線どうしの配置ピッチは、光素子の配置ピッチと同じとなる）と比べて低減する。
【００１７】
そして本発明の光モジュールにおいては、全ての光素子に配線を介して集積回路が接続され、したがってそれらは全て本来の用途に使用可能となるので、クロストーク低減のために光モジュールのコストが大幅に高くなってしまうことはない。
【００１８】
また、本発明の光モジュールにおいて特に、光素子の列から同じ側に延びる複数配線の中の隣接する配線どうしが、集積回路までの長さが互いに異なるものとされている場合は、前述したワイヤリングどうしの間のクロストークも低減可能となる。すなわち、そのような構成とされた場合は、配線と集積回路とを接続するワイヤリングの位置が隣接チャンネル間で異なる、つまり配線の長さ方向にずれることになるので、それらのワイヤリングどうしの間でクロストークが発生し難くなる。
【００１９】
また、本発明の光モジュールにおいて特に、光素子と集積回路とを接続する配線の両側に基準電位配線が配設されている場合は、信号ラインで発生するノイズがそれらの基準電位配線によって吸収されるので、クロストークがより一層低減される。
【００２０】
さらに、隣接する光素子どうしの間において基板に溝が形成されている場合は、該基板上でアレイをなしている光素子間に発生するクロストークを、この溝によって遮断することができる。
【００２１】
また、本発明の光モジュールにおいて、光素子の列から同じ側に延びる配線が４つ以上形成され、該４つ以上の配線どうしの間隔が、それらの並び方向の中央位置では、それ以外の位置と比べてより大きい状態に設定されている場合は、複数のチャンネル間のクロストーク量を均一化する効果が得られる。以下、この点について詳しく説明する。
【００２２】
周知の通り、光素子、集積回路、および配線からなるチャンネルが複数設けられる場合、配線の間隔が短いほどクロストークはより大きくなる傾向にある。そこで、光素子の列から同じ側に延びる４つ以上の配線どうしの間隔が上述のように設定されていると、複数チャンネルが等間隔で配置された構成においては端部位置のチャンネルでクロストーク量が小さくなるという上記傾向を補償して、各チャンネルのクロストーク量を均一化することができる。そのようになっていれば、各チャンネルに対して同一のクロストーク低減策を施すことにより、各チャンネルのクロストークを略同程度まで低減させることが可能になる。それに対して、チャンネル毎のクロストーク量に大きな差が有る場合は、各チャンネルに対して同一のクロストーク低減策を施すと、あるチャンネルではクロストークが十分低減しているのに他のチャンネルではクロストークが多く存在するといった事態が生じるので、複雑なクロストーク低減策を講じる必要がある。
【００２３】
なお、クロストーク量が比較されてその差異が問題になるのは、隣接チャンネルの組（配線どうしの間隔）が２つ以上有る場合、つまりチャンネルが３つ以上存在する場合であるが、隣接チャンネルの組が２つすなわちチャンネル数が３の場合は、配線並び方向端部位置における配線間隔は２つ存在するものの、それと比較されるべき配線並び方向中央位置の配線間隔というものは存在しないことになる。換言すれば、その場合は配線並び方向端部位置における配線間隔というものと、配線並び方向中央位置の配線間隔というものが共通となる。したがって、上述のようにしてクロストーク量を均一化するためには、光素子の列に対して同じ側に隣接チャンネルの組が３つ以上存在すること、つまり配線が４つ以上存在することを前提とするものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２５】
図１および図２はそれぞれ、本発明の第１実施形態による光モジュールを示す斜視図、側面図である。図示の通りこの光モジュール１０は、基板１２と、その上に１列に並べてアレイ状に形成された８個の受光素子１４と、同じく基板１２上に形成された８個の集積回路１６と、各１個の受光素子１４と集積回路１６とを接続する直線状の配線１８並びにワイヤリング２０と、集積回路１６を外部の回路と接続するリード２２とを備えてなるものである。なお、上述した各要素のうち、リード２２の一部およびその他の要素の全ては、透明樹脂パッケージ２４内に封入されている。
【００２６】
上記の構成において、各１個の受光素子１４、集積回路１６、配線１８およびワイヤリング２０からなる組（チャンネル）は、他の組とは独立して信号を伝送、処理する。すなわち各受光素子１４には、例えば光ファイバ等の光導波路から出射した後に適宜集光された信号光３０が入射するようになっており、受光素子１４は受光した信号光３０を電気信号に変換して出力し、その電気信号は配線１８およびワイヤリング２０を介して集積回路１６に入力される。そして集積回路１６はこの電気信号に所定の処理を施し、その処理後の信号がリード２２を介して光モジュール外に伝送される。
【００２７】
８本の配線１８は例えばプリント配線等からなるもので、それらは１本置きに交互に受光素子１４の列から図中上側、下側に延びる状態に配置されている。すなわち、相隣接する受光素子１４に接続する各配線１８どうしは、受光素子１４の列を挟んで互いに反対側に延ばされている。
【００２８】
また、受光素子１４の列から図中上側に延びる４本の配線１８は、１本置きに比較的長いもの、短いものとされている。それに応じて、受光素子１４の列の上側に有る４個の集積回路１６の中で隣接するものどうしは、真横に並ばないで、配線１８の延びる方向に違いにずれた状態で配置されている。同様に、集積回路１６と配線１８とを接続するワイヤリング２０も、隣接するものどうしは真横に並ばないで、配線１８の延びる方向に違いにずれた状態となっている。以上の点は、受光素子１４の列から図中下側に延びる４本の配線１８とそれに接続するワイヤリング２０および集積回路１６に関しても同様である。
【００２９】
以上の構成においては、互いに隣接する受光素子１４に接続する配線１８どうしは隣接しないことになる。つまり、受光素子１４の列から上あるいは下の同じ側に延びる配線１８の中のあるものに隣り合う配線１８は、隣接受光素子１４に接続しているものではなく、隣接受光素子１４からさらに１つ遠い位置にある受光素子１４に接続しているものとなる。したがって、受光素子１４の列から同じ側に延びる配線１８の中で隣り合うものどうしの配置ピッチは、受光素子１４の配置ピッチが一定であるとするとその２倍と大きくなるので、それらの配線１８間のクロストークが、受光素子１４からの配線が全部同じ側に延びている場合（その場合、隣り合う配線どうしの配置ピッチは、受光素子の配置ピッチと同じとなる）と比べて低減する。
【００３０】
そして本実施形態の光モジュール１０においては、全ての受光素子１４に配線１８を介して集積回路１６が接続され、それらは全て本来の用途に使用可能となるので、クロストーク低減のために光モジュール１０のコストが、チャンネル数の割に大幅に高くなるようなことを回避できる。
【００３１】
また本実施形態の光モジュール１０においては、受光素子１４の列から同じ側に延びる４本の配線１８の中の隣接するものどうしは、集積回路１８までの長さが互いに変えられたことにより、相隣接するワイヤリング２０どうしが真横に並ばずに配線１８の長さ方向にずれているので、それらのワイヤリングどうしの間でのクロストークも発生し難くなっている。なお、受光素子１４の列から同じ側に延びる配線１８の長さをこのように変えることは必ずしも必要ではないが、そうすれば上述の通りの効果が得られるので、特に望ましいと言える。
【００３２】
以上説明した第１実施形態の光モジュール１０においては、信号光３０が基板１２に対して垂直に入射するようになっているが、信号光３０を基板１２に対して平行に入射させることも可能である。図３および図４は、そのように構成された本発明の第２実施形態による光モジュール４０を示す平面図、側面図である。なおこれらの図３および図４において、図１および図２中の要素と同等の要素には同番号を付してあり、それらについての説明は特に必要のない限り省略する（以下、同様）。
【００３３】
図３、４に示される通りこの第２の実施形態においては、基板１２の両端から突出するように形成されたリード４２，４４が途中から下向きに曲げられ、それらを介して光モジュール４０が、図示外のマウントやより大きな基板等に取り付けられるようになっている。また基板１２の約半分の領域の上面には、透明材料からなるカバー部材４６が形成され、８個の受光素子１４および４個の集積回路１６はこのカバー部材４６内に封入されている。そしてこのカバー部材４６には、基板１２の表面に対して４５°の角度をなすミラー面４６ａが形成されている。なおこのミラー面４６ａは、カバー部材４６の表面に例えば金属が蒸着される等によって、反射面とされたものである。
【００３４】
上記の構成において信号光３０は、基板１２と平行な向きでカバー部材４６内に入射するように導かれる。そこでこの信号光３０はミラー面４６ａで反射して光路を下向きに変え、受光素子１４に上方から入射することになる。この第２の実施形態においても、８本の配線１８は第１実施形態におけるのと同様とされており、それにより本実施形態でも第１実施形態と同様に、各チャンネルのクロストークを低減する効果が得られる。
【００３５】
次に本発明の第３実施形態による光モジュール５０について、その斜視形状を示す図５を参照して説明する。この光モジュール５０においては、受光素子１４と集積回路１６とを接続する配線１８の両側に、それぞれ基準電位に保たれる基準電位配線パターン５１が配設されている。このような構成においては、配線１８等からなる信号ラインで発生するノイズがそれらの基準電位配線パターン５１によって吸収されるので、クロストークがより一層低減される。
【００３６】
次に本発明の第４実施形態による光モジュール６０について、その斜視形状を示す図６を参照して説明する。この光モジュール６０においては、受光素子１４の列から図中上側に延びた４本の配線１８が、不等間隔に配置されている。すなわちそれらの配線１８の３つの間隔は、中央位置では他の２つの位置（端部位置）と比べてより大きくなるように設定されている。これは、受光素子１４の列から図中下側に延びた４本の配線１８に関しても同様である。そしてそれに対応させて、８個の受光素子１４も不等間隔に配置されている。
【００３７】
ここで、上記配線１８の相互の間隔が一定である場合、そのクロストーク量は一般に、チャンネルの並び方向中央位置に近いチャンネルで大きくなり、端部位置のチャンネルにおいて小さくなる傾向がある。それに対して本実施形態の光モジュール６０においては、片側４本の配線１８の相互の間隔が、それらの並び方向の中央位置では、それ以外の端部位置と比べてより大きくなるように設定されているので、上記傾向を補償して、各チャンネルのクロストーク量を均一化することができる。そのようになっていれば、各チャンネルに対して同一のクロストーク低減策を施しても、各チャンネルのクロストークを略同程度まで低減させることが可能になる。
【００３８】
なお、受光素子１４の列から片側に延びる配線１８が６本以上の場合、配線１８どうしの間隔は５つ以上存在することになる。そのような場合は、配線１８どうしの間隔を、それらの並び方向の中央位置から端部位置に行くにつれて次第に小さくなるように設定すると、クロストークの上記傾向をより正確に補償して、クロストーク量をより正確に均一化することが可能となる。
【００３９】
また図７に示すように、本発明の光モジュールにおいては、隣接する受光素子１４どうしの間において基板１２に溝７０を形成することも好ましい。すなわち、そのような溝７０を形成することにより、受光素子１４どうしの間の絶縁性が向上するので、クロストークをより一層低減することが可能になる。
【００４０】
以上、複数の受光素子１４を備えて複数の光信号を並列処理するように構成された光モジュールの実施形態について説明したが、先に述べたように半導体レーザ等の発光素子と、それを駆動するための集積回路と、該集積回路および発光素子を接続する配線とからなるチャンネルが複数基板上に形成されてなる光モジュールに対しても本発明は適用可能であり、そうした場合も、前述の本発明による効果が同様に得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施形態による光モジュールを示す斜視図
【図２】図１の光モジュールの側面図
【図３】本発明の第２の実施形態による光モジュールを示す平面図
【図４】図３の光モジュールの側面図
【図５】本発明の第３の実施形態による光モジュールを示す斜視図
【図６】本発明の第４の実施形態による光モジュールを示す斜視図
【図７】本発明の光モジュールに適用される基板の例を示す正面図
【符号の説明】
【００４２】
１０、４０、５０、６０    光モジュール
１２    基板
１４    受光素子
１６    集積回路
１８    配線
２０    ワイヤリング
３０    信号光
【図１】
2007317941.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007317941.tif 000007
【図６】
2007317941.tif 000008
【図７】
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