(57)【要約】【課題】簡易な構成で、かつ、低い消費電力での光学素子の温度制御が可能な光モジュール等を提供する。【解決手段】光モジュール１０において、第１の冷却部１３の上にＤＦＢ−ＬＤ、光変調器を集積した光学素子１１を搭載し、第２の冷却部１５の上に波長モニタ１４を搭載する。変調信号を伝送する伝送線路１６をパッケージ１２の変調信号入力部１２２から光学素子１１まで配置するとき、変調信号入力部１２２と第１の冷却部１３の光学素子１１を搭載する面と接する箇所までの間で、第２の冷却部１５に接触させる。この構成の光モジュール１０は、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触していない構成の場合と比較して、第１の冷却部１３と第２の冷却部１５の消費電力の和を低くすることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光変調器と、
前記光変調器の冷却を行う第１の冷却部と、
前記第１の冷却部とは別の冷却を行う第２の冷却部と、
前記光変調器と前記第１の冷却部と前記第２の冷却部を格納するパッケージと、
前記パッケージに設けられた入力部から前記光変調器まで変調信号を伝送し、前記入力部と前記第１の冷却部との間で前記第２の冷却部に接触している伝送線路と、
を備えることを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
光源を更に備え、
前記光変調器は、前記光源の出力光を光変調し、
前記第１の冷却部は、前記光源と前記光変調器の冷却を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記光源は分布帰還型半導体レーザであり、
前記光変調器は半導体光変調器である、
ことを特徴とする請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記第２の冷却部は、他の光学素子の冷却を行う、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記光源の出力光の波長を検出する波長検出部を更に備え、
前記第２の冷却部は、前記波長検出部の冷却を行う、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記第１の冷却部と前記第２の冷却部の吸熱量に対する消費電力の変化率は、吸熱量が大きい範囲の変化率が、吸熱量が小さい範囲の変化率より大きい、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光モジュール。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光モジュールを備える光送信装置。
【請求項８】
前記光モジュール内に備える光変調器の温度が、前記光モジュールの使用環境温度範囲より低温に制御される、
ことを特徴とする請求項７に記載の光送信装置。
【請求項９】
パッケージに第１の冷却部と第２の冷却部を実装するステップと、
光変調器を前記第１の冷却部上に実装するステップと、
前記光変調器に変調信号を供給する伝送線路を、前記パッケージに設けられた変調信号入力部と前記光変調器との間で前記第２の冷却部に接触させて、前記変調信号入力部から前記光変調器まで設置するステップと、
を有することを特徴とする光モジュール製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュール、光送信装置及び光モジュール製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信システムの大容量化を支える技術に波長多重伝送技術がある。波長多重伝送方式の光通信システムで用いられる光モジュールには、波長可変の半導体レーザを波長配列の中から割り当てられた波長で発光するように設定したものと、この半導体レーザの出力光を変調する半導体光変調器とから構成されるものがある。この光モジュールは、半導体レーザと半導体光変調器を同一チップ上に集積できるため、デバイスの小型化を実現できる技術として、注目されている（非特許文献１）。
【０００３】
波長可変の半導体レーザの方式の１つに、分布帰還型アレイレーザ方式があるが、これは、制御性、波長安定性に優れる方式である（非特許文献２）。この方式のＤＦＢ−ＬＤ（distributed-feedback laser diode）は，素子温度を変化させることにより波長を変化させることができる。ＤＦＢ−ＬＤと半導体光変調器を集積した光学素子は、素子の温度を制御するためのＴＥＣ（Thermoelectric Cooler）上に搭載され、パッケージ内に格納される（例えば、特許文献１）。
【０００４】
特許文献１に記載されているように、ＤＦＢ−ＬＤの波長を高精度で一定化するためには、パッケージ内のＤＦＢ−ＬＤの傍に波長モニタを配置させ、ＤＦＢ−ＬＤが出力した光の波長を波長モニタで検出する。検出した波長の情報をＤＦＢ−ＬＤを搭載するＴＥＣにフィードバックし、ＤＦＢ−ＬＤの温度を微調整し、波長を高精度に安定化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３０４０３０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】渡辺他著、２０１０年電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集、社団法人電子情報通信学会出版、２０１０年８月３１日発行、P．１７５
【非特許文献２】斉藤他著、２０１１年電子情報通信学会総合大会講演論文集、社団法人電子情報通信学会出版、２０１１年２月２８日発行、P．２７１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
パッケージ内において、半導体光変調器に変調信号を入力するための伝送線路は、パッケージに設けた変調信号入力部からＴＥＣに搭載された光変調器まで配置される。ここで、パッケージの温度がＤＦＢ−ＬＤと半導体光変調器を集積した光学素子の温度より高い場合には、伝送線路を介してパッケージからの熱流入があり、光学素子が搭載されたＴＥＣは、伝送線路を介した熱流入による温度上昇分も冷却する必要がある。
【０００８】
ここで、ペルチェ素子を適用したＴＥＣは、吸熱量の増加に対して、消費電力が指数関数的に増加するという特性を有しており、吸熱量が多い範囲では、吸熱量の増加により消費電力が急激に増加する。ＤＦＢ−ＬＤと光変調器は放熱量が多いため、ＤＦＢ−ＬＤと光変調器からなる光学素子が搭載されたＴＥＣは、吸熱量が多い状態に加えて伝送線路を介した熱流入による吸熱量の増加があり、これに伴い消費電力が大幅に増加するという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、かつ、低い消費電力での光学素子の温度制御が可能な光モジュール等を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の光モジュールは、
光変調器と、
前記光変調器の冷却を行う第１の冷却部と、
前記第１の冷却部とは別の冷却を行う第２の冷却部と、
前記光変調器と前記第１の冷却部と前記第２の冷却部を格納するパッケージと、
前記パッケージに設けられた入力部から前記光変調器まで変調信号を伝送し、前記入力部と前記第１の冷却部との間で前記第２の冷却部に接触している伝送線路と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易な構成で、かつ、低い消費電力での光学素子の温度制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態に光送信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る光モジュールの内部構造を示す図である。
【図３】光モジュールの製造手順を示す図である。
【図４】消費電力を比較する光モジュールの内部構造を示す図である。
【図５】吸熱量と消費電力の関係を説明するための図である。
【図６】吸熱量と消費電力の関係を示す図である。
【図７】実施例における吸熱量と消費電力の計算結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
本実施の形態に係る光送信装置１は、図１に示すように、互いに波長の異なる光を出力する１以上の光モジュール１０と、各光モジュール１０に入力し各光モジュール１０の出力光を変調する変調信号を入力する変調信号入力コネクタ２０と、各光モジュールの出力光を合波して出力するカプラ３０と、カプラ３０から出力される光信号を出力する光信号出力コネクタ４０を備える。
【００１５】
光モジュール１０は図２に示すような内部構造を有している。図２（ａ）は、光モジュール１０を上方から見た図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ’線を含む紙面に垂直な面で切った断面図である。
【００１６】
光モジュール１０は、図２に示すように、光学素子１１、パッケージ１２、第１の冷却部１３、波長モニタ１４、第２の冷却部１５、伝送線路１６から構成される。パッケージ１２の内部に、光学素子１１、第１の冷却部１３、波長モニタ１４、第２の冷却部１５、伝送線路１６を格納する。
【００１７】
光学素子１１は、半導体レーザと半導体光変調器が集積された素子である。ここでは、半導体レーザが、分布帰還型レーザダイオード（distributed-feedback laser diode、以下ＤＦＢ−ＬＤと呼ぶ）の場合について説明する。ＤＦＢ−ＬＤは、単一波長の光を出力する発光素子である。ＤＦＢ−ＬＤの波長は、駆動温度により変化する特性を有しているため、光送信装置１に備えられる複数の光モジュール１０内の光学素子１１を互いに異なる素子温度下で駆動させることにより、それぞれの光学素子１１から波長の異なる光信号を出力させることができる。
【００１８】
半導体光変調器は例えばマッハツェンダ光変調器であり、小型であり駆動電圧を低く設定できるという特徴を有している。ただし、ＤＦＢ−ＬＤと同様に、一定温度下で駆動する必要がある。
【００１９】
ＤＦＢ−ＬＤと光変調器は、駆動時に発熱するため、光学素子１１を搭載する第１の冷却部１３で吸熱することにより温度を一定に保つことができる。光学素子１１の温度は、光学素子１１の近傍に備えた温度検出部の出力に基づいて、光学素子１１を搭載する第１の冷却部１３の吸熱量を制御することにより、略一定に制御することができる。さらに波長モニタ１４でＤＦＢ−ＬＤの出力光の波長を検出し、検出した波長に基づいて第１の冷却部１３の吸熱量を微調整することにより、光学素子１１の波長を高精度に制御することができる。
【００２０】
パッケージ１２は、各種素子、部品を実装して封止できる矩形箱形の筐体である。各素子への駆動電流を入出力する端子やＧＮＤ端子等の入出力部１２１や変調信号を入力する変調信号入力部１２２を備える。また、光学素子１１のＤＦＢ−ＬＤが出力する光を伝送するためのファイバ１２３を備える。ＤＦＢ−ＬＤの出力光をファイバに結合させるために、集光レンズ１２４等を備えても良い。
【００２１】
第１の冷却部１３は、板状の素子であり、光学素子１１を搭載する面から吸熱する機能を有する。例えば、ペルチェ素子等の熱電冷却素子（Thermoelectric Cooler、以下ＴＥＣと呼ぶ）から構成され、一方の面から吸収した熱を他方の面に熱移動させ他方の面より放出させる。他方の面は、パッケージ１２に熱的に接合しており、他方の面から放出した熱は、パッケージ１２に伝導し、パッケージ１２から外部に放出される。
【００２２】
第１の冷却部１３の吸熱量は、ＴＥＣに流す電流の量により制御する。第１の冷却部１３上の光学素子１１の近傍に備えた温度検出部の出力が示す温度が設定温度より高い場合には電流を増加させて吸熱量を増加させ、温度検出部の出力が示す温度が設定温度より低い場合には電流を減少させて吸熱量を減少させる。また、波長モニタ１４が示す波長が設定波長に対してずれがある場合には、電流を増減させ吸熱量を増減させて微調整する。なお、通常は、ＤＦＢ−ＬＤや光変調器は発熱量が多いため、第１の冷却部１３が吸熱量を調整するのみで温度を一定に制御できる。
【００２３】
波長モニタ１４は光学素子１１が出力する光の波長を検出する受光素子である。波長モニタ１４は、波長に依存して周期的に変化するモニタ電流を出力する。温度検出部の出力に基づく第１の冷却部の制御により略一定温度に保たれた状態で、波長モニタ１４の出力電流に基づく第１の冷却部の微調整を行うことにより、光学素子１１の波長を固定させることができる。
【００２４】
波長モニタ１４は、温度依存性を有する光学部品を含み、環境温度が変わると出力モニタ電流も変化するため、波長モニタ１４も、一定温度下で駆動させる必要がある。ただし、光学素子１１とは設定温度が異なる場合もあるため、第１の冷却部１３とは別の冷却部で冷却する必要がある。波長モニタ１４は第２の冷却部１５上に搭載することにより、温度を一定に制御する。
【００２５】
第２の冷却部１５も第１の冷却部１３と同様に板状の素子であり、波長モニタ１４を搭載する面から吸熱する機能を有する。第２の冷却部１５の放熱経路等は、第１の冷却部１３と同様である。波長モニタ１４の近傍に備えた温度検出部の出力が示す温度が設定温度より高い場合には電流を増加させて吸熱量を増加させ、温度検出部の出力が示す温度が設定温度より低い場合には電流を減少させて吸熱量を減少させる。なお、通常は、波長モニタ１４は発熱量が多いため、第２の冷却部１５が吸熱量を調整するのみで温度を一定に制御できる。
【００２６】
伝送線路１６は、変調信号を伝送する線路であり、パッケージ１２の変調信号入力部１２２と光学素子１１を接続し、第１の冷却部１３に接触するように配置されている。伝送線路１６は、変調信号入力部１２２から第１の冷却部１３の光学素子１１を搭載する面に接する箇所までの間に、第２の冷却部１５の波長モニタ１４を搭載する面に接触している。ここで、接触している状態とは、伝送線路１６と第２の冷却部１５が熱的に接合しており、接合点で熱の伝導がある状態を指している。
【００２７】
ここで、第２の冷却部１５の波長モニタ１４を搭載した面の温度Ｔｍが、第１の冷却部１３の光学素子１１を搭載した面の温度Ｔｏより高い場合には、伝送線路１６を通じて、第２の冷却部１５の波長モニタ１４を搭載した面から第１の冷却部１３の光学素子１１を搭載した面へ熱が流入する。したがって、第１の冷却部１３は、光学素子１１が発する熱と、伝送線路１６を通じて流入した熱を吸収することになる。
【００２８】
一方、パッケージ１２の変調信号入力部１２２の温度Ｔｐが、第２の冷却部１５の波長モニタ１４を搭載した面の温度Ｔｍより高い場合には、伝送線路１６を通じて、パッケージ１２の変調信号入力部１２２から第２の冷却部１５の波長モニタ１４を搭載した面へ熱が流入する。したがって、第２の冷却部１５は、波長モニタ１４が発する熱と、伝送線路１６を通じて流入した熱を吸収することになる。
【００２９】
ここで、伝送線路１６による熱流入を抑制するために伝送線路１６として熱伝導率の小さい材料を用いることが考えられるが、この場合には伝送線路を伝送する変調信号が劣化してしまうため、熱伝導率の小さいものは採用できない。
【００３０】
以上のような構成の光モジュールの製造方法を、図３を用いて説明する。
【００３１】
まず、パッケージ１２に第１の冷却部１３と第２の冷却部１５を固定し、入出力部１２１、変調信号入力部１２２、光ファイバ１２３、レンズ１２４等を取り付ける（図３（Ａ））。
【００３２】
そして、第１の冷却部１３上に光学素子１１を実装する。ここで、光学素子１１のＤＦＢ−ＬＤを試験的に発光させその出力光が光ファイバ１２３にできるだけ多く入射するように光軸を調整して、光学素子１１を第１の冷却部１３上に固定する。また、波長モニタ１４を第２の冷却部１５上に実装する。ここでも、光学素子１１のＤＦＢ−ＬＤを試験的に発光させ、波長モニタ１４が光学素子１１から出力される光を受光できるように、波長モニタ１４の位置を調整する（図３（Ｂ））。ここでは、光学素子１１の光ファイバ側と逆側から射出する後方光を受光する。
【００３３】
その後、伝送線路１６を変調信号入力部１２２から光学素子１１まで配置するが、パッケージ１２に設けられた変調信号入力部１２２から、第１の冷却部１３の光学素子１１を搭載する面に接する箇所までの間に、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触するように配置する（図３（Ｃ））。
【００３４】
以上のように構造、製造方法について説明した光モジュール１０において、第１の冷却部１３、第２の冷却部１５による吸熱について詳細に述べる。このとき、図４に示すような、変調信号入力部１２２から、第１の冷却部１３の光学素子１１を搭載する面に接する箇所までの間に、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触していない場合と比較して説明する。
【００３５】
ここで、第１の冷却部１３、第２の冷却部１５は、同様の特性を示すペルチェ素子などのＴＥＣであり、これらの吸熱量と消費電力との関係は図５のグラフに示すとおりである。吸熱量が高い領域での消費電力の吸熱量に対する変化率は大きく、吸熱量が低い領域での消費電力の吸熱量に対する変化率は小さくなっている。
【００３６】
また、パッケージ１２の温度Ｔｐは光学素子１１の温度Ｔｏより高い。つまり、パッケージ１２の温度Ｔｐは、使用環境温度に依存するものであるから、光学素子１１の温度Ｔｏは、前記光モジュール１０の使用環境温度範囲より低温に制御されていると言える。さらに、パッケージ１２の温度Ｔｐは波長モニタ１４の温度Ｔｍより高く、波長モニタ１４の温度Ｔｍは光学素子１１の温度Ｔｏより高い。
【００３７】
まず、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触していない光モジュール５０（図４）の、第１の冷却部１３、第２の冷却部１５が吸収する熱量（吸熱量）と、これらの冷却部の消費電力について説明する。
【００３８】
この場合の、第１の冷却部１３が吸収する熱Ｑ１は、式（１）に示すように、光学素子１１が発する熱Ｑｄと、伝送線路１６を通じて流入する熱Ｑａである。伝送経路１６を通じて流入する熱は、パッケージ１２の変調信号入力部１２２の温度Ｔｐと光学素子１１の温度Ｔｏの温度差があることにより、光学素子１１に流入する熱であるから、熱流入量Ｑａは式（２）で示す値である。
【００３９】
Ｑ１＝Ｑｄ＋Ｑａ                    （１）
Ｑａ＝（Ｔｐ−Ｔｏ）／Ｒｏｐ          （２）
【００４０】
ここで、Ｒｏｐは、変調信号入力部１２２から第１の冷却部１３の光学素子１１を搭載する面と接する箇所までの間の、伝送線路１６の熱抵抗（単位はＫ／Ｗ）であり線路長に比例する値を有する。
【００４１】
一方、第２の冷却部１５が吸収する熱Ｑ２は、式（３）に示すように、波長モニタ１４が発する熱Ｑｍのみである。
【００４２】
Ｑ２＝Ｑｍ                          （３）
【００４３】
次に、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触している場合（図２の場合）の、第１の冷却部１３、第２の冷却部１５が吸収する熱量（吸熱量）と、これらの冷却部の消費電力について説明する。
【００４４】
この場合の、第１の冷却部１３が吸収する熱Ｑ１’は、式（４）に示すように、光学素子１１が発する熱Ｑｄと、伝送線路１６を通じて流入する熱Ｑａ’である。伝送経路１６を通じて流入する熱Ｑａ’は、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触している箇所、すなわち波長モニタ１４近傍の温度Ｔｍと、光学素子１１の温度Ｔｏの温度差があることにより、光学素子１１に流入する熱であるから、熱流入量Ｑａ’は式（５）で示す値である。
【００４５】
Ｑ１’＝Ｑｄ＋Ｑａ’                  （４）
Ｑａ’＝（Ｔｍ−Ｔｏ）／Ｒｏｍ          （５）
【００４６】
ここで、Ｒｏｍは、伝送線路１６が第２の冷却部１５の波長モニタを搭載する面に接している箇所から、伝送線路１６が第１の冷却部１３の光学素子１１を搭載する面に接している箇所までの間の、伝送線路１６の熱抵抗である。
【００４７】
一方、第２の冷却部１５が吸収する熱Ｑ２’は、式（６）に示すように、波長モニタ１４が発する熱Ｑｍと、伝送線路１６を通じて流入する熱Ｑｂ’である。伝送経路１６を通じて流入する熱Ｑｂ’は、パッケージ１２の変調信号入力部１２２の温度Ｔｐと、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触している箇所、すなわち波長モニタ１４近傍の温度Ｔｍの温度差があることにより、光学素子１１に流入する熱であるから、熱流入量Ｑｂ’は式（７）で示す値である。
【００４８】
Ｑ２’＝Ｑｍ＋Ｑｂ’                  （６）
Ｑｂ’＝（Ｔｐ−Ｔｍ）／Ｒｍｐ          （７）
【００４９】
ここで、Ｒｍｐは、変調信号入力部１２２と、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触している箇所との間の熱抵抗である。
【００５０】
図５に示すように、Ｑ１はＱ２より大きく、Ｑ１’はＱ２’より大きい。これは、光学素子１１の発熱量が、波長モニタ１４の発熱量や伝送線路１６から流入する熱量より十分に大きいからである。
【００５１】
また、ＴｐがＴｍに比べて十分に高く、（Ｔｐ−Ｔｏ）の（Ｔｍ−Ｔｏ）に対する比が、ＲｏｐのＲｍｏに対する比より大きい場合には、ＱａはＱａ’より大きくなる。よって、第１の冷却部１３が吸熱する吸熱量は、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触していない構成の場合のＱ１の方が、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触している構成の場合のＱ１’より多いと言える。
【００５２】
一方、第２の冷却部１５が吸熱する吸熱量は、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触していない構成の場合のＱ２の方が、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触している構成の場合のＱ２’よりＱｂ’分少ないと言える。
【００５３】
つまり、図５に示すように、伝送線路１６を第２の冷却部１５に接触していない状態から接触している状態に変えることにより、第１の冷却部１３の吸熱量はＱ１からＱ１’に減るが、第２の冷却部１５の吸熱量はＱ２からＱ２’に増えることになる。
【００５４】
ここで、第１の冷却部１３、第２の冷却部１５の吸熱量と消費電力の関係は図５に示す通り、吸熱量が多い範囲内では消費電力の吸熱量に対する変化率は大きく、吸熱量が少ない範囲内では消費電力の吸熱量に対する変化率は小さくなっている。
【００５５】
図５より、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触していない構成の場合、第１の冷却部１３の吸熱量はＱ１であるから、そのときの消費電力はＰ１であり、第２の冷却部１５の吸熱量はＱ２であるから、そのときの消費電力はＰ２である。また、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触している構成の場合、第１の冷却部１３の吸熱量はＱ１’であるから、そのときの消費電力はＰ１’であり、第２の冷却部１５の吸熱量はＱ２’であるから、そのときの消費電力はＰ２’である。
【００５６】
Ｐ１からＰ１’への減少分（矢印１）はＰ２からＰ２’への増加分（矢印２）より多いため、第１の冷却部１３と第２の冷却部１５の消費電力の和は、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触している構成の場合のＰ１’＋Ｐ２’の方が、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触していない構成の場合のＰ１＋Ｐ２より低いことがわかる。
【００５７】
したがって、本実施の形態に係る、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触している構成の光モジュール１０の方が、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触していない構成の光モジュール５０より消費電力を低く抑えた状態で光モジュール１０を駆動できる。
【００５８】
（実施例）
以下、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触していない構成と、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触している構成との実施例における、消費電力の計算について説明する。そして、計算結果を図７に示す。図７（ａ）は伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触していない構成の場合の計算結果であり、図７（ｂ）は伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触している構成の場合の計算結果である。
【００５９】
消費電力を計算するに際して設定した条件を以下に示す。
光学素子１１の発熱量：  １．０［Ｗ］
波長モニタ１４の発熱量：  ０．１［Ｗ］
伝送線路１６の熱抵抗：  ６０×線路長（ｍｍ）［Ｋ／Ｗ］
変調信号入力部１２２から、伝送線路１６が第１の冷却部１３の光学素子１１を搭載する面に接触している箇所までの線路長：  ３ｍｍ
変調信号入力部１２２から、伝送線路１６が第２の冷却部１５の波長モニタ１４を搭載する面に接触している箇所までの線路長：  １．５ｍｍ
伝送線路１６が第２の冷却部１５の波長モニタ１４を搭載する面に接触している箇所から伝送線路１６が第１の冷却部１３の光学素子１１を搭載する面に接触している箇所までの線路長：  １．５ｍｍ
光学素子１１の温度Ｔｏ：  １０℃
波長モニタ１４の温度：  １５℃
パッケージ１２の温度Ｔｐ：  ７５℃
第１の冷却部１３、第２の冷却部１５の吸熱量と消費電力の関係：図６
【００６０】
伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触していない場合は、伝送線路１６の熱抵抗Ｒｏｐは、１８０［Ｋ／Ｗ］であるから、式（２）より伝送線路１６による熱流入量Ｑａは０．３６［Ｗ］となり、式（１）より第１の冷却部１３の吸熱量Ｑ１は１．３６［Ｗ］である。そして、図６より、第１の冷却部１３の消費電力は１６．６［Ｗ］である。
【００６１】
第２の冷却部１５の吸熱量Ｑ２は式（３）より０．１［Ｗ］であるから、消費電力は図６より５．７［Ｗ］である。
【００６２】
よって、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触していない場合の消費電力の総和は、２２．３［Ｗ］である（図７（ａ））。
【００６３】
一方、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触している場合は、伝送線路１６の熱抵抗Ｒｏｍは、９０［Ｋ／Ｗ］であるから、式（５）より伝送線路１６による熱流入量Ｑａ’は０．０６［Ｗ］となり、式（４）より第１の冷却部１３の吸熱量Ｑ１’は１．０６［Ｗ］である。そして、図６より、第１の冷却部１３の消費電力は１１．１［Ｗ］である。
【００６４】
また、伝送線路１６の熱抵抗Ｒｍｐは、９０［Ｋ／Ｗ］であるから、式（７）より伝送線路１６による熱流入量Ｑｂ’は０．６７［Ｗ］となり、式（６）より第２の冷却部１５の吸熱量Ｑ２’は０．７７［Ｗ］である。そして、図６より、第１の冷却部１３の消費電力は８．８［Ｗ］である。
【００６５】
よって、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触している場合の消費電力の総和は、１９．９［Ｗ］である（図７（ｂ））。
【００６６】
したがって、本実施例において、第１の冷却部１３と第２の冷却部１５の消費電力の和は、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触している構成の光モジュール１０の方が、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触していない構成の光モジュール５０より２．４［Ｗ］低いことがわかる。
【００６７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、光モジュール１０を、変調信号を伝送する伝送線路１６が、変調信号入力部１２２から第１の冷却部１３の光学素子１１を搭載する面に接触している箇所までの間で、第２の冷却部１５の波長モニタ１４を搭載する面に接触している構成としたことにより、伝送線路１６が第２の冷却部１５に接触していない構成と比較して、第１の冷却部１３と第２の冷却部１５の消費電力の和を低くすることができる。すなわち、冷却部を制御することによる温度制御を、低消費電力で行うことができる。
【００６８】
このように本発明は、変調信号を伝送する伝送線路が、パッケージに設けた変調信号入力部から光変調器を含む光学素子の冷却を行う第１の冷却部までの間で、第１の冷却部とは別の第２の冷却部に接触していることにより、簡易な構成で、低い消費電力の温度制御が可能となる。
【００６９】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。
【００７０】
例えば、上記実施の形態において、光送信装置１に備える光モジュール１０の数は任意である。光モジュール１０を１つだけ備えて、単一波長の光送信装置１としてもよい。
【００７１】
また、第１の冷却部１３と第２の冷却部１５は吸熱して素子を冷却する機能を有するとしたが、一時的に加熱も可能な構成としても良い。
【００７２】
また、図２において、パッケージ１２の形状の例を示したが、入出力部１２１や変調信号入力部１２２や光ファイバ１２３等の位置、形状は、これに限られない。バタフライ型等でもよく、パッケージ１２の形状に応じて、伝送線路１６の位置は任意に配置しうる。
【符号の説明】
【００７３】
１  光送信装置
１０、５０  光モジュール
１１  光学素子
１２  パッケージ
１２１  入出力部
１２２  変調信号入力部
１２３  光ファイバ
１２４  集光レンズ
１３  第１の冷却部
１４  波長モニタ
１５  第２の冷却部
１６  伝送線路
２０  変調信号入力コネクタ
３０  カプラ
４０  光信号出力コネクタ
【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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