(57)【要約】【課題】実施形態は、複数の光素子とそれぞれの光学系を内蔵しながらも、製造が容易で小型化が可能な光モジュールを提供する。【解決手段】実施形態に係る光モジュールは、第１方向に並設された複数の受光部と、前記第１方向に交差する第２方向から前記複数の受光部のうちの第１受光部に入射する光の光路に配置された第１レンズと、前記複数の受光部のうちの前記第１受光部に隣接する第２受光部に前記第２方向から入射する光の光路に配置された第２レンズと、を備える。前記第１受光部と前記第１レンズとの間の第１距離は、前記第２受光部と前記第２レンズとの間の第２距離よりも長く、前記第１距離と前記第２距離の差は、前記第２レンズの前記第２方向の幅よりも広い。【選択図】図１
2016100480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に並設された複数の受光部と、
前記第１方向に交差する第２方向から前記複数の受光部のうちの第１受光部に入射する光の光路に配置された第１レンズと、
前記複数の受光部のうちの前記第１受光部に隣接する第２受光部に前記第２方向から入射する光の光路に配置された第２レンズと、を備え、
前記第１レンズから前記第１受光部に至る第１距離と、前記第２レンズから前記第２受光部に至る第２距離と、は異なり、
前記第１距離と前記第２距離の差の絶対値は、前記第１レンズおよび前記第２レンズのうちの前記複数の受光部側に配置されたレンズの前記第２方向の幅よりも大きい光モジュール。
【請求項２】
前記第１レンズの焦点距離と、前記第２レンズの焦点距離と、が異なる請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】
前記第１レンズの焦点距離と前記第２レンズの焦点距離の差の絶対値は、前記第１レンズおよび前記第２レンズのうちの前記複数の受光部側に配置されたレンズの前記第２方向の幅よりも大きい請求項１または２に記載の光モジュール。
【請求項４】
それぞれが前記複数の受光部のうちの１つを有する複数の受光素子を備えた請求項１〜３のいずれか１つに記載の光モジュール。
【請求項５】
前記複数の受光素子のうちの前記第１受光部を有する第１受光素子と、前記第１レンズと、の間の第１間隔と、前記複数の受光素子のうちの前記第２受光部を有する第２受光素子と、前記第２レンズと、の間の第２間隔と、は異なり、
前記第１間隔と前記第２間隔の差の絶対値は、前記第１レンズおよび前記第２レンズのうちの前記複数の受光部側に配置されたレンズの前記第２方向の幅よりも大きい請求項４記載の光モジュール。
【請求項６】
前記複数の受光部を含む１つの受光素子を備え、
前記第１レンズと、前記受光素子と、の間の第１間隔と、前記第２レンズと、前記受光素子と、の間の第２間隔と、は異なり、
前記第１間隔と前記第２間隔との差の絶対値は、前記第１レンズおよび前記第２レンズのうちの前記受光素子側に配置されたレンズの前記第２方向の幅よりも大きい請求項１〜３のいずれか１つに記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）方式の光通信システムの高ビットレート化が進められている。これに対応する光モジュールは、例えば、複数の光源もしくは受光部および複数の光学系を内蔵する。一方、光モジュールの小型化に対する市場ニーズは普遍である。このため、光モジュールの限られたスペース内に複数の光素子とそれぞれの光学系を配置する技術が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１０２４９８号公報
【特許文献２】特開２０１４−８５６３９号公報
【特許文献３】特開２０１３−１２５０４５号公報
【特許文献４】特開２０１３−１４０２９２号公報
【特許文献５】特開２０１３−１７１６１号公報
【特許文献６】特開２０１３−２０１４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実施形態は、複数の光素子とそれぞれの光学系を内蔵しながらも、製造が容易で小型化が可能な光モジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る光モジュールは、第１方向に並設された複数の受光部と、前記第１方向に交差する第２方向から前記複数の受光部のうちの第１受光部に入射する光の光路に配置された第１レンズと、前記複数の受光部のうちの前記第１受光部に隣接する第２受光部に前記第２方向から入射する光の光路に配置された第２レンズと、を備える。前記第１受光部と前記第１レンズとの間の第１距離と、前記第２受光部と前記第２レンズとの間の第２距離と、は異なり、前記第１距離と前記第２距離の差の絶対値は、前記第１レンズおよび前記第２レンズのうちの前記複数の受光部側に配置されたレンズの前記第２方向の幅よりも大きい。
【発明の効果】
【０００６】
実施形態によれば、複数の光素子とそれぞれの光学系を内蔵しながらも、製造が容易で小型化が可能な光モジュールを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係る光モジュールを示す模式図である。
【図２】第１実施形態に係る光モジュールの製造過程を示す模式平面図である。
【図３】比較例に係る光モジュールを示す模式平面図である。
【図４】第１実施形態の変形例に係る光モジュールを示す模式図である。
【図５】第１実施形態の別の変形例に係る光モジュールを示す模式図である。
【図６】第１実施形態の他の変形例に係る光モジュールを示す模式図である。
【図７】第２実施形態に係る光モジュールを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態では、図面中の同一部分には同一番号を付してその詳しい説明は適宜省略し、異なる部分について適宜説明する。また、ＸＹＺ直交座標系のそれぞれの軸方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向として、各構成要素の配置等を説明する。また、本明細書では、Ｙ方向を第１方向、Ｘ方向を第２方向として説明する。
【０００９】
[第１実施形態]
図１は、第１実施形態に係る光モジュール１を示す模式図である。図１（ａ）は、光モジュール１の部品配置を表わす平面図である。図１（ｂ）は、光モジュール１の断面を表わす模式図である。
【００１０】
光モジュール１は、例えば、ＷＤＭ用の受光モジュールである。図１（ａ）に示すように、光モジュール１は、分波器１０と、複数の受光部２０ａ〜２０ｄと、ＴＩＡ（Trans-impedance Amplifier）３０と、を含む。各構成要素は、金属ケース４０の内部に配置される。本明細書では、例えば、受光部２０ａ〜２０ｄを総称して受光部２０と表すことがある。また、他の構成要素についても同様に表示する場合がある。
【００１１】
光モジュール１、例えば、受光素子２５ａ〜２５ｄを備える。受光素子２５ａ〜２５ｄは、受光部２０ａ〜２０ｄをそれぞれ含む。受光部２０は、例えば、受光素子２５の表面における光感度を有する部分である。
【００１２】
金属ケース４０は、ベース板４１と、枠４３と、蓋４５と、を含む。図１（ｂ）に示すように、分波器１０、受光素子２５およびＴＩＡ３０は、ベース板４１上に配置される。分波器１０は、例えば、接着層１１を介してベース板４１の上にマウントされる。受光素子２５は、例えば、接着層３１を介してベース板４１の上に固定されたマウントベースの側面３３ａ上に配置される。ＴＩＡ３０は、例えば、マウントベース３３の上面３３ｂに配置される。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、金属ケース４０は、光ファイバを介して伝送されたレーザ光ＬＩＮを入射させる窓４７を有する。窓４７は、例えば、分波器１０の入射面１０ａに向き合う枠４３の一部に設けられる。
【００１４】
分波器１０は、窓４７から入射されたレーザ光ＬＩＮを波長の異なる複数のレーザ光に分波する。レーザ光ＬＩＮは、例えば、波長の異なる４つのレーザ光を合波したＷＤＭ光である。分波器１０は、レーザ光ＬＩＮを４つのレーザ光Ｌ１〜Ｌ４に分波する。
【００１５】
分波器１０は、入射面１０ａと、その反対側の出射面１０ｂと、を有する。出射面１０ｂには、４つのバンドパスフィルタ１３ａ〜１３ｄが配置される。分波器１０に入射したレーザ光ＬＩＮは、入射面１０ａと出射面１０ｂとの間で多重反射され、その過程においてバンドパスフィルタ１３を介して出射される。バンドパスフィルタ１３ａ〜１３ｄは、それぞれ波長の異なるレーザ光Ｌ１〜Ｌ４を通過させる。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４は、Ｘ方向に伝播し、例えば、複数の受光部２０ａ〜２０ｄに入射する。受光部２０ａ〜２０ｄは、Ｙ方向に並べて配置される。受光素子２５ａ〜２５ｄは、それぞれレーザ光Ｌ１〜Ｌ４を電気信号に変換する。受光素子２５ａ〜２５ｄの出力信号は、ＴＩＡ３０を介して外部に出力される。レーザ光Ｌ１〜Ｌ４のそれぞれは、例えば、２５Ｇｂｐｓの信号により変調される。そして、光モジュール１は、２５Ｇｂｐｓ×４チャネルの電気信号を出力する。
【００１７】
受光素子２５ａ〜２５ｄは、金属ワイヤ３５を介してＴＩＡ３０に電気的に接続される。各金属ワイヤ３５は、それぞれの伝送特性を揃えるため、好ましくは、同じ長さに設けられる。また、各金属ワイヤ３５は、高ビットレートの信号を伝送するために、最短の長さであることが望ましい。
【００１８】
ＴＩＡ３０は、受光素子２５ａ〜２５ｄに隣接した位置に配置される。ＴＩＡ３０は、例えば、四角形のＣＭＯＳＩＣ（Complementary Metal Oxide semiconductor Integrated Circuit）チップである。受光素子２５ａ〜２５ｄは、ＴＩＡ３０の１つの辺に沿って並設される。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、複数のレンズ５０ａ〜５０ｄを、分波器１０と、受光部２０ａ〜２０ｄと、の間に配置する。複数のレンズ５０ａ〜５０ｄは、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４の光路にそれぞれ配置される。レンズ５０ａは、例えば、レーザ光Ｌ１を受光部２０ａに集光する。レンズ５０ｂ〜レンズ５０ｄは、レーザ光Ｌ２〜Ｌ４を受光部２０ｂ〜２０ｄにそれぞれ集光する。ここで「集光」とは、受光部上においてレーザ光のスポット径が最小となるようにフォーカスする場合と、受光部内にレーザ光のスポット径が収まる範囲においてデフォーカスする場合を含む。
【００２０】
複数の受光部２０ａ〜２０ｄのうちの１つを第１受光部とし、それに隣接して配置された他の１つを第２受光部とする。また、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４のうちの第１受光部に入射するレーザ光の光路上に配置されたレンズを第１レンズとし、第２受光部に入射するレーザ光の光路上に配置されたレンズを第２レンズとする。第１レンズから第１受光部に至る第１距離は、第２レンズから第２受光部に至る第２距離とは異なる。そして、第１距離と第２距離の差の絶対値は、Ｘ方向において第１レンズおよび第２レンズのうちの複数の受光部側に位置するレンズのＸ方向の幅よりも大きい。
【００２１】
ここで、第１距離および第２距離は、例えば、レンズ５０と受光部２０との間の光路長である。また、第１距離および第２距離は、Ｘ方向におけるレンズ５０と、受光部２０と、の間隔であっても良い。
【００２２】
例えば、受光部２０ａ〜２０ｄのうちの第１受光部（受光部２０ａ）と、第１受光部に入射するレーザ光Ｌ１の光路に配置された第１レンズ（レンズ５０ａ）と、の距離を第１距離Ｄ１とする。また、受光部２０ａ〜２０ｄのうちの第１受光部に隣接する第２受光部（受光部２０ｂ）と、第２受光部に入射するレーザ光Ｌ２の光路に配置された第２レンズ（レンズ５０ｂ）と、の距離を第２距離Ｄ２とする。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、受光部２０ａとレンズ５０ａとの間の第１距離Ｄ１は、受光部２０ｂとレンズ５０ｂとの間の第２距離Ｄ２よりも長い。さらに、第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２の差は、レンズ５０ｂのＸ方向の幅ＷＬよりも大きい。また、レーザ光Ｌ１を受光部２０ａに集光するレンズ５０ａの焦点距離は、レーザ光Ｌ２を受光部２０ｂに集光するレンズ５０ｂの焦点距離よりも長い。この関係は、例えば、第１受光部を受光部２０ｃとし、第２受光部を受光部２０ｂとした場合にも同じである。
【００２４】
このように、レンズ５０ａ〜５０ｄのうちの隣接する２つのレンズは、Ｙ方向に見て、オーバラップしないように配置される。これにより、レンズ５０ａ〜５０ｄのマウントが容易となり、製造コストを低減できる。
【００２５】
また、光モジュール１では、受光素子２５の受光面２５ｆは、分波器１０の出射面１０ｂに対向する。したがって、分波器１０から出射されるレーザ光ＬＸは、レンズ５０を通過して、受光素子２５の受光部２０に直接入射する。このため、レンズ５０によるレーザ光ＬＸの集光が容易となる。例えば、光モジュール１は、受光部２０の面積が小さい場合に有利である。
【００２６】
次に、図２（ａ）〜図２（ｃ）を参照して、第１実施形態に係る光モジュール１の製造方法を説明する。図２（ａ）〜図２（ｃ）は、それぞれレンズ５０のマウント工程の一例を示す模式平面図である。
【００２７】
図２（ａ）に示すように、分波器１０、受光素子２５ａ〜２５ｄおよびＴＩＡ３０を金属ケース４０の内部に配置した状態において、レーザ光Ｌ１の光路上にレンズ５０ａを配置する。
【００２８】
レンズ５０ａは、例えば、直方体の形状に成型されたロッドレンズである。レンズ５０ａは、接着層５３ａを介してベース板４１の上にマウントされる。接着層５３ａには、例えば、紫外線硬化型接着剤を用いる。
【００２９】
例えば、ベース板４１上のレンズ５０ａを配置する位置に紫外線硬化型の接着剤を塗布し、その上にレンズ５０ａを載置する。次に、レーザ光Ｌ１を照射しながらレンズ５０ａの位置を調整する。具体的には、例えば、レンズ５０ａは、コレット（図示しない）に吸着させた状態で、ベース板４１の上方から接着剤の上に配置される。続いて、受光素子２５ａの出力をモニタしながらコレットをＸ方向およびＹ方向にそれぞれ前後させ、さらに、Ｚ方向を中心軸とした回転方向においてその角度を微調整し、受光素子２５ａの出力強度が最大になる位置にレンズ５０ａを保持する。続いて、紫外光を照射し、接着剤を硬化させる。これにより、レンズ５０ａは、接着層５３ａを介してその最適位置に固定される。
【００３０】
次に、図２（ｂ）に示すように、レーザ光Ｌ３の光路上にレンズ５０ｃを配置する。レンズ５０ｃは、レンズ５０ａとの間にレーザ光Ｌ２の光路を介在させた位置に配置される。このため、レンズ５０ａとレンズ５０ｃとの間隔を広く確保できる。したがって、レンズ５０ａを固定した接着層５３ａに妨げられることなく、レンズ５０ｃをその最適位置に固定することができる。例えば、レンズ５０ｃをレンズ５０ａに近接した位置に配置すると、接着層５３ａに妨げられて、レンズ５０ｃを最適位置に固定できない場合が生ずる。
【００３１】
次に、図２（ｃ）に示すように、レーザ光Ｌ２の光路上にレンズ５０ｂを配置する。レンズ５０ｂは、レンズ５０ａおよび５０ｃよりもＸ方向にシフトした位置に配置される。すなわち、レンズ５０ｂは、レンズ５０ａおよび５０ｃを固定する接着層５３ａおよび５３ｃから離れた位置に配置することができる。これにより、接着層５３ａおよび５３ｃに妨げられることなく、受光素子２５ｂの光出力が最大になるようにレーザ光Ｌ２を照射しながらレンズ５０ｂの位置決めをすることが可能となる。
【００３２】
続いて、同様の手順でレーザ光Ｌ４の光路上にレンズ５０ｄを固定する。図１（ａ）に示すように、レンズ５０ｄも、レンズ５０ｃに対してＸ方向にシフトした位置に固定される。したがって、隣接するレンズ５０ｃを固定する接着層５３ｃに妨げられることなく、その最適位置に固定することができる。
【００３３】
例えば、レンズ５０ａの焦点距離Ｆ１は、レンズ５０ｂの焦点距離Ｆ２よりも長いことが好ましい。より好ましくは、焦点距離Ｆ１と焦点距離Ｆ２の差は、レンズ５０ｂのＸ方向の幅ＷＬよりも大きい。
【００３４】
例えば、レーザ光Ｌ１を受光部２０ａに集光する位置にレンズ５０ａを配置した場合に、受光素子２５ａの出力は最大になる。そして、レンズ５０ａは、その最適位置に固定される。レンズ５０ｂも同様に、レーザ光Ｌ２を受光部２０ｂに集光する最適位置に固定される。そして、レンズ５０ａの焦点距離Ｆ１と、レンズ５０ｂの焦点距離Ｆ２の差がＷＬよりも大きければ、レンズ５０ａと受光部２０ａとの間の第１距離Ｄ１と、レンズ５０ｂと受光部２０ｂとの間の第２距離Ｄ２の差は、ＷＬよりも大きくなる。
【００３５】
受光部２０の面積にも依存するが、各受光部におけるレーザ光のスポット径が最小となるようにフォーカスする必要はない。レーザ光をデフォーカスした状態において、レーザ光のスポット径が各受光部の直径よりも小さければ、受光素子２５の出力を最大とすることができる。そして、そのスポット径を実現する位置が各レンズの最適位置と言える。また、レーザ光のスポット径が最小となるように各受光部にフォーカスすれば、レンズ位置のトレランスを最大にすることができる。すなわち、レーザ光のスポット径を最小にすることにより、受光部内におけるレーザ光のスポット位置のトレランスを最大とすることができる。これにより、温度変動などに起因するレンズ位置のずれに対して、受光素子の出力変動を抑制することが可能となり、光モジュールの信頼性を向上させることができる。
【００３６】
このように、レンズ５０ａ、５０ｃの焦点距離Ｆ１と、レンズ５０ｂ、５０ｄの焦点距離Ｆ２の差を、レンズ５０ｂおよび５０ｄのＸ方向の幅ＷＬよりも大きくすることが好ましい。これにより、光モジュール１の信頼性を向上させることができる。
【００３７】
次に、図３を参照して、比較例に係る光モジュール２を説明する。図３は、比較例に係る光モジュール２を示す模式平面図である。
【００３８】
図３に示す光モジュール２は、金属ケース６０と、その内部に配置された分波器７０、複数の受光素子２５ａ〜２５ｄおよびＴＩＡ８０を含む。受光素子２５ａ〜２５ｄは、ＴＩＡ８０の１つの辺に沿ってＹ方向に並設される。受光素子２５ａ〜２５ｄの受光部２０ａ〜２０ｄも、Ｙ方向に並設される。分波器１０と、受光素子２５ａ〜２５ｄと、の間には、レンズ５５ａ〜５５ｄが配置される。レンズ５５ａ〜５５ｄは、それぞれレーザ光Ｌ１〜Ｌ４の光路上に配置される。
【００３９】
この例では、レンズ５５ａ〜５５ｄは、同じ焦点距離を有し、Ｙ方向に並設される。例えば、レンズ５５ａは、レーザ光Ｌ１を受光部２０ａに集光する。レンズ５５ｂは、レーザ光Ｌ２を受光部２０ｂに集光する。レンズ５５ａから受光部２０ａに至る距離は、レンズ５５ｂから受光部２０ｂに至る距離と同じである。すなわち、各レンズ５５と、それぞれに対応する受光部２０と、の間は、等距離である。
【００４０】
このように、光モジュール２では、レンズ５５の焦点距離は同じである。一方、光モジュール１では、焦点距離が異なる少なくとも２種類のレンズ５０を用いる。したがって、光モジュール２では、部品点数を光モジュール１よりも削減することが可能で有り、結果として、光モジュール２では、光モジュール１よりも製造コストを低減できる。
【００４１】
しかしながら、ＷＤＭの波長多重度が高くなり分波されるレーザ光の数が増えると、光モジュール２では、そのサイズの拡大を避けることができない。光モジュール２において、Ｙ方向に並設されたレンズ５５の間隔を狭くすることには限界があり、そのサイズは、波長の多重度が高くなるにつれて大きくなる。
【００４２】
例えば、Ｙ方向におけるレンズ５５の間隔が狭くなると、先に固定されたレンズの接着層５３が、隣接して配置されるレンズ５５の位置調整を妨げる。このため、レンズ５５の全てを最適位置に配置することが難しくなる。また、ベース板上の接着層５３の広がりを抑えて隣接するレンズとの干渉を抑制することが可能であるとしても、その位置調整が困難になる場合がある。例えば、新たに配置するレンズ５５を吸着するコレットが、隣接するレンズ５５に接触し、その位置調整の範囲が制限される場合がある。
【００４３】
これに対し、本実施形態に係る光モジュール１では、隣接するレンズ５０がＹ方向に見てオーバラップしないように配置される。これにより、波長の多重度が高くなり、配置されるレンズの数が増えるとしても、モジュールサイズの拡大を抑制しながら、それぞれのレンズの位置調整の範囲を確保することが可能となる。すなわち、実施形態によれば、光モジュールのレンズ配置が容易となり、小型で信頼度の高い光モジュールを実現できる。
【００４４】
図４および図５は、第１実施形態の変形例に係る光モジュール３〜５を示す模式図である。図４（ａ）は、光モジュール３の部品配置を表す平面図である。図４（ｂ）は、光モジュール３の断面図である。図５（ａ）および図５（ｂ）は、光モジュール４および５の断面図である。
【００４５】
図４（ａ）に示すように、光モジュール３は、分波器１０と、複数の受光素子２５ａ〜２５ｄと、ＴＩＡ３０と、を含む。受光素子２５ａ〜２５ｄは、それぞれ受光部２０ａ〜２０ｄを含む。受光素子２５ａ〜２５ｄは、ＴＩＡ３０の１つの辺に沿って配置され、Ｙ方向に並ぶ。分波器１０と、受光素子２５ａ〜２５ｄと、の間には、レンズ５０ａ〜５０ｄが配置される。
【００４６】
例えば、レンズ５０ｃから受光部５０ｃに至る第１距離Ｄ１は、レンズ５０ｂから受光部２０ｂに至る第２距離Ｄ２、もしくは、レンズ５０ｄから受光部２０ｄに至る第２距離Ｄ２よりも広い。第１距離Ｄ１と第２距離Ｄ２の差は、レンズ５０ｂおよび５０ｄのＸ方向の幅ＷＬよりも大きい。
【００４７】
また、受光素子２５ａと、レンズ５０ａと、の間隔Ｗ１は、受光素子２５ｂと、レンズ５０ｂと、の間隔Ｗ２よりも広い。また、受光素子２５ａとレンズ５０ａの間隔Ｗ１と、受光素子２５ｂとレンズ５０ｂの間隔Ｗ２と、の差は、レンズ５０ｂのＸ方向の幅ＷＬよりも大きい。受光素子２５ｃとレンズ５０ｃとの間隔と、受光素子２５ｂとレンズ５０ｂとの間隔、もしくは、受光素子２５ｄとレンズ５０ｄとの間隔も同様の関係を有する。
【００４８】
図４（ｂ）に示すように、受光素子２５は、例えば、接着層２１を介してベース板４１の上に固定された反射プリズム２３の上にマウントされる。反射プリズム２３は、レーザ光ＬＸの伝播方向をＸ方向からＺ方向に変換し、受光部２０に入射させる。この配置により、受光素子２５の上面とＴＩＡ３０の上面を平行もしくは同一面内に位置させることが可能となる。これにより、受光素子２５とＴＩＡ３０とを、最短の長さの金属ワイヤ３５により接続することができる。
【００４９】
図５（ａ）に示す光モジュール４は、分波器１０と、複数の受光素子２５と、ＴＩＡ３０と、光学ミラー２７と、を備える。受光素子２５およびＴＩＡ３０は、例えば、接着層２１および３１を介してベース板４１の上にマウントされる。複数の受光素子２５は、ＴＩＡ３０の１つの辺に沿って、Ｙ方向に並設される。これにより、受光素子２５とＴＩＡ３０とを、最短の長さの金属ワイヤ３５により接続することができる。受光素子２５は、受光部２０を有し、光学ミラー２７は、受光部２０の上方に配置される。
【００５０】
光モジュール４は、分波器１０と、光学ミラー２７と、の間に配置された複数のレンズ５０を備える。光学ミラー２７は、レンズ５０を通過したレーザ光ＬＸの伝播方向をＸ方向から−Ｚ方向に変換し、レーザ光ＬＸを受光部２０に入射させる。
【００５１】
複数のレンズ５０と光学ミラー２７の位置関係は、図１に示すレンズ５０ａ〜５０ｄと受光部２０ａ〜２０ｄの位置関係と同じである。すなわち、複数の受光素子２５のうちの１つの受光部２０にレーザ光を集光するレンズ５０から光学ミラー２７に至る第１距離は、その受光部２０に隣接する他の受光部２０にレーザ光を集光する他のレンズ５０から光学ミラー２７に至る第２距離とは異なる。そして、第１距離と第２距離の差の絶対値は、光学ミラー側に配置されたレンズ５０のＸ方向の幅ＷＬよりも大きい。
【００５２】
図５（ｂ）に示す光モジュール５は、分波器１０と、複数の受光素子２９と、ＴＩＡ３０と、を備える。受光素子２９およびＴＩＡ３０は、例えば、接着層３９を介してベース板４１の上に固定されたマウントベース３７の上に配置される。複数の受光素子２９は、ＴＩＡ３０の１つの辺に沿って、Ｙ方向に並設される。これにより、受光素子２９とＴＩＡ３０とを、最短の長さの金属ワイヤ３５により接続することができる。
【００５３】
受光素子２９は、例えば、端面入射型デバイスである。すなわち、受光素子２９は、導波路状に設けられた受光部を有し、導波路の一方の端面にレーザ光ＬＸを入射させる構造を有する。
【００５４】
光モジュール５は、分波器１０と、受光素子２９と、の間に配置された複数のレンズ５０を備える。複数のレンズ５０と受光素子２９の位置関係は、図１に示すレンズ５０ａ〜５０ｄと受光部２０ａ〜２０ｄの位置関係と同じである。すなわち、複数の受光素子２９のうちの１つにレーザ光を集光するレンズ５０からその受光素子２９の端面に至る第１距離は、隣接する他の受光素子２９にレーザ光を集光する他のレンズ５０からその受光素子２９の端面に至る第２距離とは異なる。そして、第１距離と第２距離の差の絶対値は、受光素子２９側に配置されたレンズ５０のＸ方向の幅ＷＬよりも大きい。
【００５５】
図６は、第１実施形態の別の変形例に係る光モジュール６を示す模式平面図である。光モジュール６では、受光素子１２０をＴＩＡ１３０に隣接して配置する。受光素子１２０は、１方向に並設された複数の受光部２０ａ〜２０ｄを含む。そして、受光素子１２０は、その長辺がＴＩＡ１３０の１つの辺に平行になる位置に配置される。結果として、複数の受光部２０ａ〜２０ｄは、例えば、Ｙ方向に並ぶ。また、受光部２０ａ〜２０ｄは、それぞれ金属ワイヤ３５を介してＴＩＡ１３０に電気的に接続される。
【００５６】
このように、１つの受光素子１２０の中に複数の受光部２０を設けることにより、隣り合う受光部２０の間隔を狭くすることができる。すなわち、各受光部２０に入射するレーザ光Ｌ１〜Ｌ４の間隔を狭くすることが可能となり、光モジュール６を小型化することができる。そして、高多重化されたＷＤＭ方式に対応可能な光モジュールを実現することも可能となる。
【００５７】
図６に示すように、レンズ５０ａ〜５０ｄをＸ方向に見た時、隣接するレンズ間において、それぞれの一部がオーバラップするように配置することができる。すなわち、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４の光路を遮ることが無ければ、各レンズ５０の一部がＸ方向に見てオーバラップするように配置しても良い。このようなレンズ配置を用いることにより、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４のより狭い間隔に対応することが可能となる。
【００５８】
図７は、第２実施形態に係る光モジュール７を示す模式図である。光モジュール７は、金属ケース９０の内部に配置された分波器１５０、複数の受光部２０ａ〜２０ｈを有する受光素子１６０およびＴＩＡ１７０を備える。
【００５９】
分波器１５０は、入射面１５０ａから入射された入力光ＬＩＮを、複数のレーザ光Ｌ１〜Ｌ８に分波して出力する。入力光ＬＩＮは、例えば、波長の異なる８波のレーザ光が合波されたＷＤＭ光である。分波器１５０の出射面１５０ｂには、それぞれ波長の異なる光を通過させる８つのバンドパスフィルタ１５ａ〜１５ｈが付設される。バンドパスフィルタ１５ａ〜１５ｈから出力される８つのレーザ光Ｌ１〜Ｌ８はＸ方向に伝播し、レンズ５７ａ〜５７ｈを介してそれぞれ受光部２０ａ〜２０ｈに集光される。
【００６０】
受光素子１６０は、受光部２０ａ〜２０ｈにそれぞれ入射するレーザ光Ｌ１〜Ｌ８を電気信号に変換し、ＴＩＡ１７０に出力する。例えば、レーザ光Ｌ１〜Ｌ８がそれぞれ２５Ｇｂｐｓの信号で変調されていれば、ＴＩＡ１７０は、２５Ｇｂｐｓ×８チャネルの電気信号を出力する。
【００６１】
光モジュール７は、例えば、図１に示す光モジュール１の２倍の情報量を伝送可能であるが、そのサイズは光モジュール１の２倍以下に小型化することが望まれる。光モジュール７を小型化するには、例えば、分波器１５０、受光素子１６０およびＴＩＡ１７０のＹ方向のサイズを縮小することが好ましい。結果として、分波器１５０から出力されるレーザ光Ｌ１〜Ｌ８のうちの隣接するレーザ光の間隔が縮小される。
【００６２】
光モジュール７では、例えば、レンズ５７ａ〜５７ｈのうちの隣接する２つのレンズの一方と、受光素子１６０と、の間の間隔Ｗ１は、他方のレンズと、受光素子１６０と、の間の間隔Ｗ２よりも広い。そして、間隔Ｗ１と間隔Ｗ２の差は、他方のレンズのＸ方向の幅よりも大きい。
【００６３】
さらに、光モジュール７では、それぞれ焦点距離が異なる３種類のレンズを使用する。例えば、レンズ５７ａ、５７ｄおよび５７ｇは、焦点距離Ｆ１を有する。レンズ５７ｂ、５７ｅおよび５７ｈは、焦点距離Ｆ２を有する。レンズ５７ｃおよび５７ｆは、焦点距離Ｆ３を有する。そして、各レンズ５７は、焦点距離Ｆ１＞焦点距離Ｆ２＞焦点距離Ｆ３の関係を有し、Ｆ１とＦ２の差は、レンズ５７ｂ、５７ｅおよび５７ｈのそれぞれのＸ方向の幅よりも大きい。Ｆ２とＦ３の差は、レンズ５７ｃおよび５７ｆのＸ方向の幅よりも大きい。
【００６４】
レンズ５７ａ〜５７ｈをこのように配置することにより、レンズ間の間隔を広くすることができる。これにより、レンズ５７ａ〜５７ｈを最適位置に固定することが可能となる。また、光モジュール７では、図１に示す光モジュール１よりも隣接するレーザ光の間隔を狭くすることができる。
【００６５】
以上、第１実施形態および第２実施形態を参照して本発明を説明したが、これらの実施形態に限定されるものではない。例えば、第１方向と第２方向が直交する場合に限定される訳ではなく、レーザ光は、斜め方向から受光素子に入射しても良い。すなわち、第１方向と第２方向は交差する。
【００６６】
また、上記の実施形態では、受光素子とレンズの配置を例に説明したが、例えば、レーザ光を合波器に集光する場合にも適用できる。そのような場合には、合波器の入射面に配置されるバンドパスフィルタの入射領域が受光部となる。
【００６７】
さらに、出願時の技術水準に基づいて、当業者がなし得る設計変更や、材料の変更等、本発明と技術的思想を同じとする実施態様も本発明の技術的範囲に含有される。
【符号の説明】
【００６８】
１〜７・・・光モジュール、  １０、７０、１５０・・・分波器、  １０ａ、１５０ａ・・・入射面、  １０ｂ、１５０ｂ・・・出射面、  １１、２１、３１、５３・・・接着層、  １３、１５・・・バンドパスフィルタ、  ２０・・・受光部、  ２５、２９、１２０、１６０・・・受光素子、  ２３・・・反射プリズム、  ２５ｆ・・・受光面、  ３０、８０、１３０、１７０・・・ＴＩＡ、  ３３、３７・・・マウントベース、  ３５・・・金属ワイヤ、  ４０、６０、９０・・・金属ケース、  ４１・・・ベース板、  ４３・・・枠、  ４５・・・蓋、  ４７・・・窓、  ５０、５５、５７・・・レンズ、  ＬＩＮ、Ｌ１〜Ｌ８・・・レーザ光
【図１】
2016100480.tif 000003
【図２】
2016100480.tif 000004
【図３】
2016100480.tif 000005
【図４】
2016100480.tif 000006
【図５】
2016100480.tif 000007
【図６】
2016100480.tif 000008
【図７】
2016100480.tif 000009