(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された光信号を電気信号へと変換して受信する光受信モジュールであって、
基板上に設置され、光信号を電気信号へと変換する受光素子と、
前記基板上に前記受光素子とともに設置され、入力された前記光信号を前記受光素子へと伝送する光伝送路と、
前記光伝送路上のみに直接配置され、前記受光素子によって変換された前記電気信号を増幅する増幅素子と
を備え、
前記受光素子は、端面入射型のフォトダイオードからなり、前記基板上に設置された前記光伝送路の端部から出射された前記光信号が前記フォトダイオードの端面に入射するように構成されていることを特徴とする光受信モジュール。
【請求項２】
前記光伝送路は、平面導波路型の光導波路からなることを特徴とする請求項１記載の光受信モジュール。
【請求項３】
前記光伝送路は、光ファイバ、または光ファイバを挿通した光ファイバ付フェルールからなることを特徴とする請求項１記載の光受信モジュール。
【請求項４】
前記受光素子として、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の受光素子を並列に配置するとともに、前記光伝送路及び前記増幅素子として、前記Ｎ個の受光素子に対応するＮ個の光伝送路及びＮ個の増幅素子をそれぞれ並列に配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の光受信モジュール。
【請求項５】
前記増幅素子によって増幅された前記電気信号を外部へと取り出すための電気的接続手段として、金属製のリードフレームを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の光受信モジュール。
【請求項６】
前記受光素子、前記光伝送路、及び前記光信号が通過する所定の光路部分が、透明樹脂によって充填されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の光受信モジュール。
【請求項７】
前記基板、前記受光素子、前記光伝送路、及び前記増幅素子を含む全体が、樹脂モールドされていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の光受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光信号を電気信号へと変換する受光素子を備える光受信モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光を情報伝達媒体として用いる光通信システムにおいて、光ファイバ伝送路などの光伝送路を伝送される光信号を受信するための受信装置として、光信号を電気信号へと変換する受光素子を備える光受信モジュールが用いられている（例えば、特開平９−５４２２８号公報参照）。
【０００３】
図９は、従来の光受信モジュールの構成の一例を一部破断して示す側面図である。この光受信モジュール６は、金属パッケージなどのハウジング６０内に受光素子であるフォトダイオード６５等を設置した同軸型の光モジュールである。光受信モジュール６のハウジング６０内には、フェルール６１、レンズ６３、及びフォトダイオード６５が光軸を一致させて設置されている。フェルール６１に挿通された光ファイバ６２から入力された光信号は、集光用のレンズ６３を介してフォトダイオード６５に入射され、電気信号へと変換されて出力される。
【０００４】
図１０は、従来の光受信モジュールの構成の他の例を示す側面断面図である。また、図１１は、図１０に示した光受信モジュールの平面構成を示す上面図である。この光受信モジュール７は、フォトダイオード８０と、入力された光信号をフォトダイオード８０へと伝送する光導波路８６を有する光導波路素子８５とが基板７０上に設置された表面実装型の光モジュールである。
【０００５】
光受信モジュール７には、フェルール９０、光導波路８６を有する光導波路素子８５、及びフォトダイオード８０が光軸を一致させて設置されている。フェルール９０に挿通された光ファイバ９１から入力された光信号は、光導波路８６を介してフォトダイオード８０に入射され、電気信号へと変換されて出力される。図９に示した同軸型の光受信モジュールでは、その立体的構造からモジュールのサイズが大型化し、低コスト化にも限界がある。一方、図１０及び図１１に示した表面実装型の光受信モジュールでは、モジュールの小型化、低コスト化が可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
光受信モジュールにおいては、受光素子で光信号を変換して得られる電気信号に対して増幅素子を設置し、この増幅素子で電気信号を増幅して出力する構成が用いられる場合がある。ここで、図９に示した同軸型の光受信モジュール６の場合、フォトダイオード６５の上流側（上方）にはレンズ６３などの光学素子やフェルール６１などが配置されており、下流側（下方）はハウジング６０の金属製の台座となっている。
【０００７】
このような構成からなる光受信モジュール６に増幅素子を設ける場合、ハウジング６０の外側、またはハウジング６０の内側でフォトダイオード６５から離れた位置に増幅素子を配置することとなる。このとき、フォトダイオード６５と増幅素子との間の結線長さが長くなり、モジュールが大型化する。また、フォトダイオード６５と増幅素子との間の配線でのインピーダンスにより、フォトダイオードを高速で駆動させることが困難となる。
【０００８】
また、図１０及び図１１に示した表面実装型の光受信モジュール７に増幅素子を設ける場合、図１０及び図１１に示すように、フォトダイオード８０からみて下流側に基板７１を設置し、この基板７１上に増幅素子８１を配置する構成が用いられる。しかしながら、このような構成においても、フォトダイオード８０と増幅素子８１との間の結線長さを充分に短くすることは難しい。また、光導波路素子８５及びフォトダイオード８０とは別に増幅素子８１を配置するスペースを設ける必要があるので、モジュールが大型化する。
【０００９】
一方、光通信システムにおいては、近年、光信号を伝送して通信を行う際の通信速度に対して、例えば１Ｇｂｐｓから５Ｇｂｐｓへと、より高速の通信速度が要求されている。このとき、光信号を受信する光受信モジュールにおいても、同様に、高速の受信速度が要求される。また、多数の通信を効率良く行うことが可能な光通信システムを実現するため、光受信モジュールなどの光モジュールのサイズを小型化することが必要となっている。
【００１０】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、モジュールが小型化されるとともに、高速での光信号の受信が可能な光受信モジュールを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明による光受信モジュールは、入力された光信号を電気信号へと変換して受信する光受信モジュールであって、（１）基板上に設置され、光信号を電気信号へと変換する受光素子と、（２）基板上に受光素子とともに設置され、入力された光信号を受光素子へと伝送する光伝送路と、（３）光伝送路上のみに直接配置され、受光素子によって変換された電気信号を増幅する増幅素子とを備え、受光素子は、端面入射型のフォトダイオードからなり、基板上に設置された光伝送路の端部から出射された光信号がフォトダイオードの端面に入射するように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
上記した光受信モジュールにおいては、受光素子及び光伝送路が基板上に設置される表面実装型の構成とするとともに、電気信号を増幅するための増幅素子を受光素子からみて光伝送路側（上流側）に配置している。これにより、受光素子及び光伝送路とは別に増幅素子を配置するスペースを設ける必要がなくなり、モジュールを小型化することが可能となる。
【００１３】
また、増幅素子を受光素子の直近に配置することができるので、受光素子と増幅素子との間の結線長さを充分に短くすることが可能となる。これにより、受光素子と増幅素子との間の配線でのインピーダンスが低減され、フォトダイオードを高速で駆動させることができる。したがって、高速での光信号の受信が可能な光受信モジュールが実現される。
【００１４】
ここで、光受信モジュールに用いられる受光素子としては、フォトダイオードからなる受光素子を用いることが好ましい。
【００１５】
また、光伝送路としては、平面導波路型の光導波路からなる光伝送路を用いることが好ましい。あるいは、光ファイバ、または光ファイバを挿通した光ファイバ付フェルールからなる光伝送路を用いることが好ましい。
【００１６】
また、光受信モジュールは、受光素子として、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の受光素子を並列に配置するとともに、光伝送路及び増幅素子として、Ｎ個の受光素子に対応するＮ個の光伝送路及びＮ個の増幅素子をそれぞれ並列に配置することを特徴とする。これにより、Ｎチャンネル（複数チャンネル）の光信号を単一の光受信モジュールで受信することが可能となり、光信号当たりの光受信モジュールのサイズをさらに小型化することができる。
【００１７】
また、増幅素子と光伝送路との間に配置され、増幅素子を載置するサブマウント部材を備えることを特徴とする。これにより、受光素子からみて光伝送路側に配置される増幅素子を、光伝送路とともに良好に設置することができる。
【００１８】
また、増幅素子によって増幅された電気信号を外部へと取り出すための電気的接続手段として、金属製のリードフレームを備えることを特徴とする。これにより、電気信号の外部からの読み出しを好適に行うことができる。
【００１９】
また、受光素子、光伝送路、及び光信号が通過する所定の光路部分が、透明樹脂によって充填されていることが好ましい。あるいは、基板、受光素子、光伝送路、及び増幅素子を含む全体が、樹脂モールドされていることが好ましい。これにより、光受信モジュールの各要素を良好に保持することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面とともに本発明による光受信モジュールの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００２１】
図１は、本発明による光受信モジュールの第１実施形態の断面構成を示す側面断面図である。また、図２は、図１に示した光受信モジュールの平面構成を示す上面図である。なお、図１は、本光受信モジュールにおける光信号伝送方向（図２での横方向）に平行なモジュールの中心軸を含む断面図となっている。
【００２２】
本光受信モジュール１Ａは、入力された光信号を電気信号へと変換して受信する表面実装型の光モジュールであり、基板１０と、フォトダイオード２０と、平面導波路型の光導波路素子２５と、増幅素子３０とを備えている。
【００２３】
フォトダイオード２０は、光受信モジュール１Ａでの受信対象として入力される光信号に対して、光信号を電気信号へと変換する受光素子である。このフォトダイオード２０は、基板１０上に設置されている。また、この基板１０上には、フォトダイオード２０とともに、光導波路素子２５が設置されている。光導波路素子２５は、入力された光信号をフォトダイオード２０へと伝送する光伝送路として機能する平面導波路型の光導波路２６を有する。
【００２４】
これらのフォトダイオード２０及び光導波路素子２５は、フォトダイオード２０の光軸と、光伝送路である光導波路２６の光軸とが一致するように配置されている。これにより、光導波路２６の下流側の端部から出射された光信号が、フォトダイオード２０に効率良く入射される。また、光導波路素子２５の上流側の端部には、フェルール４０が接続されている。このフェルール４０は、フェルール４０内に挿通される光信号入力用の光ファイバ４１と、光導波路２６とが光学的に接続されるように配置されている。
【００２５】
一方、増幅素子３０は、フォトダイオード２０によって光信号を変換して得られる電気信号を増幅するための回路素子である。この増幅素子３０は、光導波路素子２５の上面上の所定位置に設置されている。すなわち、増幅素子３０は、フォトダイオード２０からみて、光伝送路である光導波路２６側となる所定位置に配置されている。また、フォトダイオード２０で変換された電気信号を増幅素子３０へと入力するため、フォトダイオード２０の電極２１と、増幅素子３０の対応する電極３１とが、ボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。なお、増幅素子３０としては、例えば、Ｓｉ−ＩＣやＧａＡｓ−ＩＣなどが用いられる。
【００２６】
基板１０の下面側には、金属製のリードフレーム１１が設けられている。このリードフレーム１１は、増幅素子３０によって増幅された電気信号を外部へと取り出すための電気的接続手段である。リードフレーム１１には、光信号伝送方向に平行な光受信モジュール１Ａの中心軸からみて左右の両側に、それぞれ所定本数のリードピン１２が形成されている。また、増幅素子３０で増幅された電気信号を外部へと取り出すため、増幅素子３０の電極３２と、リードフレーム１１の対応するリードピン１２とが、ボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。
【００２７】
図３は、図１及び図２に示した光受信モジュールの外観構成を示す斜視図である。本光受信モジュール１Ａにおいては、基板１０、リードフレーム１１、フォトダイオード２０、光導波路２６を有する光導波路素子２５、及び増幅素子３０を含む全体が所定の樹脂材料によってトランスファモールドされており、このモールド樹脂１５がモジュールの外形を構成している。ただし、図３に示すように、リードフレーム１１のリードピン１２、及びフェルール４０は、モールド樹脂１５の外側に突出している。
【００２８】
また、フォトダイオード２０、光伝送路である光導波路２６、及びフォトダイオード２０と光導波路２６との間にあって光信号が通過する光路部分は、モールド樹脂１５とは別または同一の透明樹脂によって充填されている。なお、図１及び図２においては、光受信モジュール１Ａの内部構成を示すため、モールド樹脂１５の外形のみを破線によって図示している。
【００２９】
以上の構成において、フェルール４０内に挿通された光信号入力用の光ファイバ４１から光信号が入力されると、入力された光信号は、光導波路素子２５の光導波路２６、及び光導波路２６とフォトダイオード２０との間の光路部分を介してフォトダイオード２０へと入射され、電気信号へと変換される。そして、フォトダイオード２０で光信号を変換して得られた電気信号は、増幅素子３０に入力されて増幅され、リードフレーム１１の対応するリードピン１２から外部へと出力される。
【００３０】
本実施形態の光受信モジュールの効果について説明する。図１〜図３に示した光受信モジュール１Ａにおいては、受光素子であるフォトダイオード２０と、光伝送路である光導波路２６を有する光導波路素子２５とが基板１０上に設置された表面実装型の構成とするとともに、電気信号を増幅するための増幅素子３０をフォトダイオード２０からみて光伝送路側、すなわち、光信号伝送方向からみて上流側に配置している。
【００３１】
これにより、フォトダイオード２０、及び光伝送路として設置されている光導波路素子２５が配置されているスペースとは別に、それらの下流側などに増幅素子を配置するスペースを設ける必要がなくなる。したがって、光受信モジュール１Ａのサイズを小型化するとともに、モジュールを低コスト化することが可能となる。また、このような光受信モジュール１Ａは、量産に優れている。
【００３２】
また、上記のように増幅素子３０を配置する構成によれば、増幅素子３０をフォトダイオード２０の直近に配置することができるので、フォトダイオード２０と増幅素子３０との間の結線長さを充分に短くすることが可能となる。これにより、フォトダイオード２０と増幅素子３０との間の配線でのインピーダンスが低減され、フォトダイオードを高速で駆動させることができる。したがって、高速での光信号の受信が可能な光受信モジュールが実現される。
【００３３】
また、本実施形態においては、増幅素子３０によって増幅された電気信号を外部へと取り出すための電気的接続手段として、金属製のリードフレーム１１を用いている。これにより、電気信号の外部からの読み出しを好適に行うことができる。
【００３４】
また、基板１０、フォトダイオード２０、光導波路素子２５、及び増幅素子３０を含む全体が、モールド樹脂１５によって樹脂モールドされている。これにより、光受信モジュール１Ａの各要素を良好に保持することができる。また、フォトダイオード２０、光導波路素子２５、及び光信号が通過する所定の光路部分には、透明樹脂が充填されている。これにより、光受信モジュール１Ａの各要素を良好に保持するとともに、光信号を充分な透過率で伝送させることができる。
【００３５】
ここで、透明樹脂としては、光受信モジュール１Ａでの受信対象となっている光信号の波長の光を充分に透過する樹脂を用いることが好ましい。また、全体を樹脂モールドするモールド樹脂１５としては、必ずしも透明樹脂を用いる必要はないが、全体を透明樹脂モールドする構成としても良い。また、光受信モジュールの具体的な構成等によっては、全体を樹脂モールドする構成以外の構成を用いても良い。
【００３６】
本実施形態の光受信モジュール１Ａについて、その製造方法及び具体的な構成の一例を説明する。
【００３７】
本実施例においては、まず、基板１０として（１００）Ｓｉ基板を用意する。そして、このＳｉ基板１０上にＳｉＯ2の熱酸化膜を形成し、その上にＳｉＯ2からなるアンダークラッド層（例えば厚さ１０μｍ）、ＳｉＯ2−ＧｅＯ2からなり光導波路２６に対応する直線状の導波路パターンを有するコア層（例えば厚さ６μｍ）、及びＳｉＯ2からなるオーバークラッド層（例えば厚さ１０μｍ）を順に形成する。これらの積層構造により、平面導波路型の光導波路素子２５が構成される。
【００３８】
次に、この光導波路素子２５となる積層構造のうち、フォトダイオード２０が配置されるＳｉ基板１０上の所定範囲内に形成された積層構造部分をエッチングにより除去し、その部分にフォトダイオード２０を半田付けするためのメタライズ層（メタライズパターン）を形成する。そして、フォトダイオード２０及び増幅素子３０を、それぞれＳｉ基板１０上、光導波路素子２５上の所定位置に実装し、対応する電極間をＡｕ線またはＡｌ線でワイヤボンディングを行って結線する。
【００３９】
続いて、基板１０をリードフレーム１１のベースメタルに接着する。また、光導波路素子２５の光導波路２６に対してつき合わせるように、光ファイバ４１が挿通されたフェルール４０を固定する。そして、フォトダイオード２０、光導波路２６、及びフォトダイオード２０と光導波路２６との間にあって光信号が通過する光路部分などの光が通る部分に透明樹脂としてシリコーン樹脂をポッティングし、さらに、エポキシ系の樹脂で全体をトランスファモールドすることによって、モジュールの外形形状となるモールド樹脂１５を形成する。
【００４０】
以上のような構成及び製造方法によって、図１〜図３に示した光受信モジュールを好適に実現することができる。ただし、本光受信モジュールの具体的な構成及び製造方法については、上記実施例には限定されない。例えば、基板１０として、Ｓｉ基板のかわりにセラミック（Ａｌ2Ｏ3）基板などを用いても良い。
【００４１】
図４は、本発明による光受信モジュールの第２実施形態の断面構成を示す側面断面図である。また、図５は、図４に示した光受信モジュールの平面構成を示す上面図である。本光受信モジュール１Ｂは表面実装型の光モジュールであり、基板１０と、フォトダイオード２０と、増幅素子３０とを備えている。
【００４２】
フォトダイオード２０は、受信対象として入力される光信号を電気信号へと変換する受光素子であり、基板１０上に設置されている。また、この基板１０上には、フォトダイオード２０とともに、フェルール４０が設置されている。フェルール４０は、入力された光信号をフォトダイオード２０へと伝送する光伝送路として機能する光ファイバ４１が挿通された構成の光ファイバ付フェルールとなっている。
【００４３】
これらのフォトダイオード２０及び光ファイバ付フェルール４０は、フォトダイオード２０の光軸と、光伝送路である光ファイバ４１の光軸とが一致するように配置されている。これにより、光ファイバ４１の下流側の端部から出射された光信号が、フォトダイオード２０に効率良く入射される。
【００４４】
一方、増幅素子３０は、電気信号を増幅するための回路素子であり、光ファイバ付フェルール４０の上方の所定位置に設置されている。すなわち、増幅素子３０は、フォトダイオード２０からみて、光伝送路である光ファイバ４１及びフェルール４０側となる所定位置に配置されている。また、フォトダイオード２０で変換された電気信号を増幅素子３０へと入力するため、フォトダイオード２０の電極２１と、増幅素子３０の対応する電極３１とが、ボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。
【００４５】
図６は、図４及び図５に示した光受信モジュールの断面構成を示すＩ−Ｉ矢印断面図である。本実施形態においては、基板１０上に、図６に示すように、光ファイバ付フェルール４０を跨ぐサブマウント部材３５が設置されている。サブマウント部材３５は、増幅素子３０と、光伝送路である光ファイバ４１及びフェルール４０との間に配置された載置部材であり、増幅素子３０は、このサブマウント部材３５の上面上に載置されている。
【００４６】
基板１０の下面側には、左右の両側にそれぞれ所定本数のリードピン１２が形成された金属製のリードフレーム１１が設けられている。また、増幅素子３０で増幅された電気信号を外部へと取り出すため、増幅素子３０の電極３２と、リードフレーム１１の対応するリードピン１２とが、ボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。
【００４７】
また、本光受信モジュール１Ｂにおいては、基板１０、リードフレーム１１、フォトダイオード２０、光ファイバ４１が挿通されているフェルール４０、及び増幅素子３０を含む全体が所定の樹脂材料によってトランスファモールドされており、このモールド樹脂１５がモジュールの外形を構成している。ただし、リードフレーム１１のリードピン１２、及び光ファイバ付フェルール４０は、モールド樹脂１５の外側に突出している。また、フォトダイオード２０、光伝送路である光ファイバ４１、及びフォトダイオード２０と光ファイバ４１との間にあって光信号が通過する光路部分は、モールド樹脂１５とは別または同一の透明樹脂によって充填されている。
【００４８】
以上の構成において、フェルール４０内に挿通された光信号入力用の光ファイバ４１から光信号が入力されると、入力された光信号は、光ファイバ４１とフォトダイオード２０との間の光路部分を介してフォトダイオード２０へと入射され、電気信号へと変換される。そして、フォトダイオード２０で光信号を変換して得られた電気信号は、増幅素子３０に入力されて増幅され、リードフレーム１１の対応するリードピン１２から外部へと出力される。
【００４９】
本実施形態の光受信モジュールの効果について説明する。図４〜図６に示した光受信モジュール１Ｂにおいては、表面実装型の構成とするとともに、増幅素子３０をフォトダイオード２０からみて光伝送路側（上流側）に配置している。これにより、光受信モジュール１Ｂのサイズを小型化することが可能となる。また、増幅素子３０をフォトダイオード２０の直近に配置して、フォトダイオード２０と増幅素子３０との間の結線長さを充分に短くすることができるので、フォトダイオードを高速で駆動させることができる。したがって、高速での光信号の受信が可能な光受信モジュールが実現される。
【００５０】
また、本実施形態においては、増幅素子３０をサブマウント部材３５上に載置している。このように、サブマウント部材３５を用いることにより、フォトダイオード２０からみて光伝送路側に配置される増幅素子３０を良好に設置することができる。例えば、本実施形態のように、光信号をフォトダイオード２０へと伝送する光伝送路として光ファイバ付フェルール４０を用いた構成では、フェルール４０を跨ぐ形状を有するサブマウント部材３５を設けることにより、基板１０上でのフェルール４０のでっぱりを避けて増幅素子３０を設置することが可能となる。
【００５１】
図７は、本発明による光受信モジュールの第３実施形態の断面構成を示す側面断面図である。また、図８は、図７に示した光受信モジュールの平面構成を示す上面図である。本光受信モジュール１Ｃは表面実装型の光モジュールであり、基板１０と、フォトダイオードアレイ２２と、平面導波路型の光導波路素子２７と、増幅素子５０とを備えている。
【００５２】
フォトダイオードアレイ２２は、光受信モジュール１Ｃでの受信対象として入力されるＮチャンネル（Ｎは２以上の整数）の光信号に対して、各チャンネルの光信号を電気信号へと変換する受光素子であるＮ個のフォトダイオードが並列に配置された受光素子アレイである。このフォトダイオードアレイ２２は、基板１０上に設置されている。なお、図７及び図８においては、Ｎ＝４とした４チャンネルでの構成例を示している。
【００５３】
また、基板１０上には、フォトダイオードアレイ２２とともに、光導波路素子２７が設置されている。光導波路素子２７は、入力されたＮチャンネルの光信号のそれぞれを対応するフォトダイオードへと伝送する光伝送路として機能する平面導波路型のＮ個の光導波路２８を有する。これらのＮ個の光導波路２８は、フォトダイオードアレイ２２でのＮ個のフォトダイオードに対応するように並列に配置されている。
【００５４】
これらのフォトダイオードアレイ２２及び光導波路素子２７は、Ｎ個のフォトダイオードのそれぞれの光軸と、対応する光伝送路である光導波路２８の光軸とが一致するように配置されている。これにより、光導波路２８の下流側の端部から出射された光信号が、フォトダイオードアレイ２２での対応するフォトダイオードに効率良く入射される。
【００５５】
また、光導波路素子２７の上流側の端部には、フェルール４２が接続されている。フェルール４２は、図８に示すように、光信号入力用のＮ本の光ファイバ４３を並列に挿通させてテープファイバとすることが可能な構成となっている。このフェルール４２は、フェルール４２内に挿通される光信号入力用のＮ本の光ファイバ４３のそれぞれと、対応する光導波路２８とが光学的に接続されるように配置されている。
【００５６】
一方、増幅素子５０は、フォトダイオードアレイ２２でのＮ個のフォトダイオードによって光信号を変換して得られる電気信号を増幅するためのＮ個の増幅素子を有する回路素子である。この増幅素子５０は、光導波路素子２７の上面上の所定位置に設置されている。すなわち、増幅素子５０は、フォトダイオードアレイ２２からみて、光伝送路である光導波路２８側となる所定位置に配置されている。また、フォトダイオードアレイ２２でのＮ個のフォトダイオードのそれぞれで変換された電気信号を増幅素子５０での対応する増幅素子へと入力するため、フォトダイオードアレイ２２の電極２３と、増幅素子５０の対応する電極５１とが、ボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。
【００５７】
基板１０の下面側には、金属製のリードフレーム１１が設けられている。このリードフレーム１１は、増幅素子５０でのＮ個の増幅素子のそれぞれによって増幅された電気信号を外部へと取り出すための電気的接続手段である。リードフレーム１１には、光信号伝送方法に平行な光受信モジュール１Ｃの中心軸からみて左右の両側に、それぞれ所定本数のリードピン１２が形成されている。また、増幅素子５０でのＮ個の増幅素子のそれぞれで増幅された電気信号を外部へと取り出すため、増幅素子５０の電極５２と、リードフレーム１１の対応するリードピン１２とが、ボンディングワイヤを介して電気的に接続されている。
【００５８】
また、本光受信モジュール１Ｃにおいては、基板１０、リードフレーム１１、フォトダイオードアレイ２２、光導波路２８を有する光導波路素子２７、及び増幅素子５０を含む全体が所定の樹脂材料によってトランスファモールドされており、このモールド樹脂１５がモジュールの外形を構成している。ただし、リードフレーム１１のリードピン１２、及びフェルール４２は、モールド樹脂１５の外側に突出している。また、フォトダイオードアレイ２２、光伝送路である光導波路２８、及びフォトダイオードアレイ２２と光導波路２８との間にあって光信号が通過する光路部分は、モールド樹脂１５とは別または同一の透明樹脂によって充填されている。
【００５９】
以上の構成において、フェルール４２内に挿通された光信号入力用のＮ本の光ファイバ４３のそれぞれから光信号が入力されると、入力されたＮチャンネルの光信号は、光導波路素子２７の光導波路２８、及び光導波路２８とフォトダイオードとの間の光路部分を介してフォトダイオードアレイ２２でのＮ個のフォトダイオードへとそれぞれ入射され、電気信号へと変換される。そして、フォトダイオードアレイ２２でＮチャンネルの光信号を変換して得られた電気信号は、それぞれ増幅素子５０に入力されて増幅され、リードフレーム１１の対応するリードピン１２から外部へと出力される。
【００６０】
本実施形態の光受信モジュールの効果について説明する。図７、図８に示した光受信モジュール１Ｃにおいては、表面実装型の構成とするとともに、増幅素子５０をフォトダイオードアレイ２２からみて光伝送路側（上流側）に配置している。これにより、光受信モジュール１Ｃのサイズを小型化することが可能となる。また、増幅素子５０をフォトダイオードアレイ２２の直近に配置して、フォトダイオードアレイ２２での各フォトダイオードと増幅素子５０での対応する増幅素子との間の結線長さを充分に短くすることができるので、フォトダイオードを高速で駆動させることができる。したがって、高速での光信号の受信が可能な光受信モジュールが実現される。
【００６１】
また、本実施形態においては、受光素子として、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のフォトダイオードが並列に配置されたフォトダイオードアレイ２２を用いるとともに、光伝送路及び増幅素子として、Ｎ個のフォトダイオードに対応するＮ個の光導波路２８及びＮ個の増幅素子がそれぞれ並列に配置された光導波路素子２７及び増幅素子５０を用いている。これにより、Ｎチャンネル（複数チャンネル）の光信号を単一の光受信モジュール１Ｃで受信することが可能となり、光信号当たりの光受信モジュール１Ｃのサイズをさらに小型化することができる。
【００６２】
本発明による光受信モジュールは、上述した実施形態及び実施例に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、光信号を電気信号へと変換する受光素子としては、フォトダイオード以外の素子を用いても良い。また、光伝送路についても、平面導波路型の光導波路及び光ファイバ付フェルール以外のものを用いても良く、例えばフェルールなしの光ファイバを用いても良い。
【００６３】
また、Ｎチャンネルの光信号を受信する光受信モジュールについては、図７及び図８では受光素子へと光信号を伝送する光伝送路として平面導波路型の光導波路を用いているが、光伝送路としてＮ本の光ファイバを用いた場合でも、同様の構成が可能である。
【００６４】
【発明の効果】
本発明による光受信モジュールは、以上詳細に説明したように、次のような効果を得る。すなわち、受光素子及び光伝送路が基板上に設置される表面実装型の構成とするとともに、電気信号を増幅するための増幅素子を受光素子からみて光伝送路側（上流側）に配置した光受信モジュールによれば、光伝送路及び受光素子とは別に増幅素子を配置するスペースを設ける必要がなくなり、モジュールを小型化、低コスト化することが可能となる。
【００６５】
また、増幅素子を受光素子の直近に配置することができるので、受光素子と増幅素子との間の結線長さを充分に短くすることが可能となる。これにより、受光素子と増幅素子との間の配線でのインピーダンスが低減され、フォトダイオードを高速で駆動させることができる。したがって、高速での光信号の受信が可能な光受信モジュールが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】光受信モジュールの第１実施形態の断面構成を示す側面断面図である。
【図２】図１に示した光受信モジュールの平面構成を示す上面図である。
【図３】図１及び図２に示した光受信モジュールの外観構成を示す斜視図である。
【図４】光受信モジュールの第２実施形態の断面構成を示す側面断面図である。
【図５】図４に示した光受信モジュールの平面構成を示す上面図である。
【図６】図４及び図５に示した光受信モジュールの断面構成を示すＩ−Ｉ矢印断面図である。
【図７】光受信モジュールの第３実施形態の断面構成を示す側面断面図である。
【図８】図７に示した光受信モジュールの平面構成を示す上面図である。
【図９】従来の光受信モジュールの構成の一例を一部破断して示す側面図である。
【図１０】従来の光受信モジュールの構成の他の例を示す側面断面図である。
【図１１】図１０に示した光受信モジュールの平面構成を示す上面図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…光受信モジュール、１０…基板、１１…リードフレーム、１２…リードピン、１５…モールド樹脂、２０…フォトダイオード、２１…電極、２２…フォトダイオードアレイ、２３…電極、２５、２７…平面導波路型の光導波路素子、２６、２８…光導波路、３０、５０…増幅素子、３１、３２、５１、５２…電極、３５…サブマウント部材、４０、４２…フェルール、４１、４３…光ファイバ。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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