(57)【要約】【課題】安定した光結合を得ることができる光モジュールを提供する。【解決手段】光モジュールは、熱電変換素子（ＴＥＣ）にキャリアを介して搭載した波長可変レーザ４１と、このＴＥＣと独立したＴＥＣにキャリアを介して搭載され、波長可変レーザ４１が出力した光を変調する変調器と、を備える。波長可変レーザ４１を搭載するキャリアは、ベース基板２２，３２との位置調整を行うためのマーク４２ａ，４２ｂ，４２ｃを有する。【選択図】図１２
2016100468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の熱電変換素子（ＴＥＣ）にキャリアを介して搭載された光源と、
前記第１のＴＥＣから独立した第２のＴＥＣにベースを介して搭載され、前記光源が出力した光を変調する変調器と、
前記ベース上に別のキャリアを介して搭載され、前記光を前記変調器に結合する光学系と、を備え、
前記キャリアと前記別のキャリアは、前記キャリア及び前記別のキャリアの表面にそれぞれ形成されたマークを介して相対位置が整合されている、
光モジュール。
【請求項２】
前記キャリア上のマーク及び前記別のキャリア上のマークは、前記キャリアと前記別のキャリアの対向する辺にそれぞれ形成されている、請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記キャリア上のマーク及び前記別のキャリア上のマークは、前記光源と前記変調器とを結ぶ光軸に整合した中央マークと、前記中央マークを挟む２個の側マーク、を含む請求項１又は２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記キャリアと前記別のキャリアとの間に位置する第３のキャリアを更に備え、
前記第３のキャリアは、前記キャリアと対向する辺に形成された第３のマークと、前記別のキャリアと対向する辺に設けられた第４のマーク、を有し、
前記キャリア上のマークは前記第３のマークと整合し、前記別のキャリア上のマークは前記第４のマークと整合している、
請求項１又は２に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記第３のキャリアは、前記第１のＴＥＣもしくは前記第２のＴＥＣのいずれかに搭載されている、
請求項４に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記キャリア上のマーク、前記別のキャリア上のマーク及び前記第３のキャリア上のマークそれぞれは、中央マーク、及び当該中央マークを挟む二つの側マークを含み、前記中央マークは、前記光源と前記変調器を結ぶ光軸に整合している、
請求項４又は５に記載の光モジュール。
【請求項７】
前記第２のＴＥＣは、前記変調器が出力する光を処理する光学系を配置した第４のキャリアを搭載しており、
前記第４のキャリア及び前記変調器は、前記第４のキャリアに形成された第４のマーク及び前記変調器に形成されたマークを介して相対位置が整合している、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項８】
前記変調器は、２つの出力ポートを有し、
前記変調器に形成されたマークは、前記出力ポートに対応している、
請求項７に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、光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、波長可変半導体レーザ（波長可変ＬＤ）と半導体光変調器とを備えた光モジュールが記載されている。この光モジュールにおいて、半導体光変調器は、波長可変半導体ＬＤから出力された光を変調する。この光モジュールは、半導体光変調器から出力された光を取り出す光取り出しポートを備えている。波長可変半導体ＬＤからの光出力方向と、半導体光変調器への光入力方向とは互いに反対方向を向いている。また、光取り出しポートから見て、波長可変半導体ＬＤと半導体光変調器とは並列となるように配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４６９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような光モジュールの筐体内の領域は、波長可変光源部と、変調器部と、波長ロッカ部とに区分され、波長可変光源部、変調器部及び波長ロッカ部は、互いに異なる熱電変換素子（ＴＥＣ）上に実装されている。また、光モジュールは、光出力モニタ部と、ＶＯＡ部とを備えている。上述した各領域には、更に複数の光学部品が搭載される。この種の光モジュールでは、レンズ及びフィルタ等の光学部品によって、光源から光ファイバへの光結合、光源から変調器への光結合、及び変調器から光ファイバへの光結合がなされる。
【０００５】
ここで、上述した部品間の位置のばらつきが大きい場合には、光軸が光学部品の有効領域から外れることがあり、安定した光結合が得られないという問題が生じる。また、光モジュールで扱われる光はコリメート光である。従って、特に光軸に垂直な方向への部品のずれが生じた場合に、光結合ロスが生じる可能性がある。
【０００６】
本発明は、安定した光結合を得ることができる光モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態による光モジュールは、第１ＴＥＣに第１ベースを介して搭載された光源と、第１ＴＥＣから独立した第２ＴＥＣに第２ベースを介して搭載され、光源から出力された光を変調する変調器と、を備え、第１ベース及び第２ベースの少なくとも一方は、他方との位置調整を行うための第１マークを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一形態では、安定した光結合を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る光モジュールを示す斜視図である。
【図２】図１の光モジュールの内部構造を示す平面図である。
【図３】変調器ユニットの各部品を示す斜視図である。
【図４】変調器ユニット及び光源ユニットを示す平面図である。
【図５】図４の平面図において終端抵抗ユニットを拡大させた図である。
【図６】図４の平面図においてバイアスベース周辺を拡大させた平面図である。
【図７】入力ベースユニットを示す平面図である。
【図８】ジョイントベースユニットを示す平面図である。
【図９】光源ユニットを示す平面図である。
【図１０】波長ロッカユニットを示す平面図である。
【図１１】出力ベースユニットを示す平面図である。
【図１２】入力ベースユニット、ジョイントベースユニット及び光源ユニットを示す平面図である。
【図１３】光源ユニットと波長ロッカユニットを示す平面図である。
【図１４】出力ベースユニット及びその周辺を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明に係る光モジュールの実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る光モジュール１の外観を示す斜視図である。図２は、光モジュール１の内部構造を示す平面図である。光モジュール１は、コヒーレントの光通信に用いられる光トランシーバに搭載される光モジュールである。コヒーレント通信では、従来の光の有無で１ビットの情報を扱う方式に加え、光の位相について、その０°成分及び９０°成分のそれぞれも１ビットの情報として扱う。すなわち、０°及び９０°それぞれの位相において光信号の有無を１ビットの信号として扱うので、一本の光ファイバにおける同一波長の光において同時に２ビットの情報を伝送可能となる。
【００１２】
更に、光モジュール１では、位相情報に加えて、光の偏波方向についても独立の情報単位として扱う。すなわち、Ｘ方向偏波及びＹ方向偏波のそれぞれについて位相及び振幅を情報単位として扱うので、一本の光ファイバで同一波長の光について同時に４ビットの情報が伝送可能となる。このように、光モジュール１では位相情報と偏波情報とを情報単位として扱う。光モジュール１には、位相情報を再生するための局発光を出力する波長可変ＬＤ４１と、位相情報及び偏波情報を光信号化するための変調器１１が搭載される。また、光モジュール１一つのハウジング２に、上述した変調器１１と、信号光及び局発光を出力する波長可変ＬＤ４１を収容している。
【００１３】
光モジュール１は、上述した箱状のハウジング２と、ハウジング２に設けられた光結合部３とを備えている。ハウジング２は、ハウジング本体２ａと、ハウジング本体２ａを覆う蓋体２ｂを備えている。光結合部３は局発光（Ｌｏｃａｌ光：ＬＯ光）を出力する局発光出力部３ａ（第１ポート）と信号光（Ｓｉｇｎａｌ光：ＳＧ光）を出力する信号光出力部３ｂ（第２ポート）とを備えており、第１ポート３ａ及び第２ポート３ｂはハウジング２の幅方向に沿って一つの側壁に配置されている。第１ポート３ａには偏波保持ファイバが接続されており、第１ポート３ａから出力された局発光は偏波保持ファイバによって取り出される。
【００１４】
図１及び図２に示されるように、ハウジング２の前壁２ｃは上記の第１ポート３ａ及び第２ポート３ｂを備え、前壁２ｃから後壁２ｅに向かって伸び出す二つの側壁２ｄ、２ｆはそれぞれリード端子４ａ、４ｂを有する。これらリード端子４ａ，４ｂは、ＤＣ信号用及び接地（ＧＮＤ）用のリード端子である。また、後壁２ｅには電極５が側壁２ｆに寄って設けられている。この電極５は、ＲＦ信号用のリード端子である。
【００１５】
また、光モジュール１は、変調器ユニット１０と、光源ユニット４０と、波長検知ユニット５０とを備えている。変調器ユニット１０は半導体を主構成材料とする変調器１１を含み、光源ユニット４０は波長可変ＬＤ４１を含む。波長検知ユニット５０は、波長可変ＬＤ４１が出力する光の波長を特定する波長検知器５１を搭載している。
【００１６】
変調器ユニット１０は、側壁２ｆ側に寄り、当該側壁２ｆに沿って設けられている。光源ユニット４０は他方の側壁２ｄ側に寄り、当該側壁２ｄに沿って設けられ、波長検知ユニット５０は同様に側壁２ｄ側に寄り、かつ、光源ユニット４０に対して前壁２ｃ側に設けられている。
【００１７】
光モジュール１は、変調器ユニット１０に含まれるＴＥＣ７０と、光源ユニット４０に含まれるＴＥＣ８０と、波長検知ユニット５０に含まれるＴＥＣ９０とを備えている。ＴＥＣ７０は変調器１１を搭載し、ＴＥＣ８０は波長可変ＬＤ４１を搭載している。波長可変ＬＤ４１は、その発振波長が大きな温度依存性を有するデバイスである。よって、波長可変ＬＤ４１は、その発振波長を安定させるため、ＴＥＣ８０によってその温度が一定に維持される。また、ＴＥＣ９０は、波長検知器５１を搭載している。ＴＥＣ９０は、波長検知ユニット５０に搭載された波長依存性フィルタの温度を一定に保つ。
【００１８】
ここで、仮に光源ユニット４０に設けられたＴＥＣ８０と波長検知ユニット５０に設けられたＴＥＣ９０とを一体とした場合、波長可変ＬＤ４１の発振波長を調整すべく温度調整を行うと、波長可変ＬＤ４１の温度調整によって波長検知器５１の波長特性が変動してしまう。一方、波長可変ＬＤ４１の内部構造によっては、波長可変ＬＤ４１の温度を調整せずとも波長可変ＬＤ４１に印加する電気信号のみでその発振波長を目的の波長に一致させることができる。この場合に二つのＴＥＣ８０、９０を一体とすることも可能である。本例では、光源ユニット４０および波長検知ユニット５０の動作自由度を拡大するために、二つのＴＥＣ８０、９０を個別に各ユニットに設けた。
【００１９】
また、変調器１１は、電界を印加して半導体材料の屈折率を変化させて変調を行う。ここで、半導体材料の屈折率は大きな温度依存性を有する。特に、基礎吸収端近傍の波長領域における屈折率は温度によって大幅に変化する。従って、変調器１１の動作温度を所定の温度で維持しない場合には、変調器１１の変調特性が保証されないという問題を生ずる。従って、本実施形態に係る光モジュール１は、変調器ユニット１０、光源ユニット４０及び波長検知ユニット５０のそれぞれに対して個別にＴＥＣ７０，８０，９０を搭載している。
【００２０】
図２を参照すると、変調器ユニット１０は変調器１１を搭載するキャリア１２を備え、光源ユニット４０は波長可変ＬＤ４１を搭載するキャリア４２を備え、波長検知ユニット５０はキャリア５２を備えている。これらキャリア１２，４２，５２は互いに独立している。すなわち、光学素子はそれぞれのキャリア１２，４２，５２を介してＴＥＣ７０，８０，９０上に搭載される。
【００２１】
ここで、例えば全ての光素子が一枚のベース基板を介してひとつのＴＥＣに搭載されている光モジュールでは、このベース基板上で各光素子の光学調心を行うことが可能である。しかし、本実施形態の光モジュール１では、各ＴＥＣ７０，８０，９０上に個別にキャリア１２，４２，５２を搭載しているので、各光素子の調芯が複雑になる。キャリア１２，４２，５２間のアライメントも必要となる。
【００２２】
図３は、変調器ユニット１０の分解図である。図３に示されるように、変調器ユニット１０は、上述したＴＥＣ７０及びキャリア１２と、ベース１３と、２個のモニタフォトダイオード（monitor Photodiode：ｍＰＤ）１４と、終端ユニット１５と、バイアスユニット１６と、入力ユニット２０と、結合ユニット３０と、出力ユニット６０とを備えている。変調器ユニット１０は、ＴＥＣ７０上にベース１３およびそれぞれのキャリアを介して種々の部品が搭載される。ベース１３はＡｌＮ製である。ＴＥＣ７０の平面形状は長方形である。ＴＥＣ７０の後壁２ｅよりの角には電極ポスト７１が設けられており、この電極ポスト７１を介してＴＥＣ７０に電流が供給される。
【００２３】
ベース１３の平面形状はＬ字状であり、Ｌ字の角を含みＬ字の各辺に沿う部位１３ｂがＴＥＣ７０上に搭載される。この角部には切り欠き１３ａが形成されている。ＴＥＣ７０上にベース１３を搭載すると、ＴＥＣ７０の電極ポスト７１はこの切欠き１３ａからベース１３上に露出し、電極ポスト７１上へのワイヤリングを可能としている。
【００２４】
ベース１３の二つの端部、１３ｂ、  １３ｃ、すなわち、Ｌ字における二つの辺の端に相当する部位は、ＴＥＣ７０上に搭載されていない。すなわち、二つの端部は、ベース１３をＴＥＣ７０上に搭載した状態ではＴＥＣ７０からはみ出す。後者の部位１３ｃには出力ユニット６０が搭載され、他方の部位１３ｂには入力ユニット２０及び結合ユニット３０が搭載される。結合ユニット３０は、入力ユニット２０の前方に位置する。
【００２５】
変調器１１とキャリア１２とは、ほぼ同様の長方形状を有する。キャリア１２の幅は、変調器１１の幅に略等しく、且つＴＥＣ７０の幅より狭い。ＴＥＣ７０上にベース１３が搭載され且つベース１３上に出力ユニット６０が搭載されると、ＴＥＣ７０の前端の位置は、出力ユニット６０の第２レンズ６４の位置にほぼ一致する。ここで第１レンズ６３と第２レンズ６４とでは、第１レンズ６３が変調器１１に近接して配置されるレンズである。２個のｍＰＤ１４は、キャリア１２の両側にそれぞれ配置される。各ｍＰＤ１４はサブマウントを介してベース１３上に搭載される。
【００２６】
ｍＰＤ１４は変調器１１に対向する受光面を有しており、変調器１１のモニタポートから出力されるモニタ光を受光する。モニタポートは、変調器１１の長手方向の中心線に対して対角位置に配置されており、このモニタポートの位置に対応してそれぞれのｍＰＤ１４は変調器１１の対向する辺に対して対角位置に配置される。
【００２７】
終端ユニット１５は２個設けられている。各終端ユニット１５は、ｍＰＤ１４の前壁２ｃ側に配置され、２個の終端ユニット１５が変調器１１を挟んでいる。図５は、終端ユニット１５の平面図である。図５に示されるように、終端ユニット１５は、キャリア１５ａと、終端抵抗１５ｂと、ビア１５ｃと、ダイキャパシタ１５ｄを備えている。終端抵抗１５ｂは、セラミック（Ａｌ２Ｏ３）製のキャリア１５ａ上に設けられた１００Ωの薄膜抵抗である。変調器１１に設けられた差動端子１１ｖはその間にＧＮＤ端子１１ｗを挟んでおり、差動端子１１ｖはキャリア１５ａ上の信号パッド１５ｅにワイヤリングされ、ＧＮＤ端子１１ｗはキャリア１５ａ上のＧＮＤパッド１５ｆにワイヤリングされる。
【００２８】
キャリア１５ａは、その表面（上面）に配線パターンを有し、その裏面（下面）にＧＮＤパターンを有する。２個の信号パッド１５ｅに挟まれたＧＮＤパッド１５ｆはビア１５ｃを有しており、このビア１５ｃを介してキャリア１５ａ裏面のＧＮＤパターンに接続されている。二つの薄膜抵抗１５ｂの共通電極はダイキャパシタ１５ｄおよびビア１５ｃを介して裏面ＧＮＤに接続されている。この共通電極にオフセットバイアスが印加される。以上のように構成される終端ユニット１５は、ベース１３上に搭載される。
【００２９】
図４を参照すると、終端ユニット１５に隣接して２個のバイアスユニット１６が設けられる。図６は、２個のバイアスユニット１６及び変調器１１を示す平面図である。図６に示されるように、２個のバイアスユニット１６は、変調器１１を両側から挟んでいる。また、変調器１１内には、Ｘ偏光且つ位相０°信号のための差動アーム、Ｙ偏光且つ位相０°信号のための差動アーム、Ｘ偏光且つ位相９０°信号のための差動アーム、及びＹ偏光且つ位相９０°信号のための差動アームそれぞれについて計４個の位相調整用の電極と、各偏光について０°信号と９０°信号との位相差を確定させるための２個の電極が設けられる。すなわち変調器１１内には６個の電極が設けられており、バイアスユニット１６はこれら６個の電極にバイアスを印加する。
【００３０】
上記のように、バイアスユニット１６は、変調器１１内にバイアスを印加するために設けられる。バイアスユニット１６には６個のダイキャパシタ１６ａが搭載され、また複数の配線１６ｂが形成されている。二つの側壁２ｄ、２ｆに設けられたＤＣ信号用のリード端子４ａ，４ｂから各配線１６ｂの一端まで、及び各配線１６ｂの他端からダイキャパシタ１６ａまで、はそれぞれボンディングワイヤにより接続される。なお、一方のバイアスユニット１６には、キャリア１２の温度を検知するためのサーミスタ１６ｃが搭載されている。
【００３１】
図７は、入力ユニット２０の平面図である。入力ユニット２０は長方形のＡｌＮ製キャリア２２を備えている。入力ユニット２０はベース１３上でＴＥＣ７０の投影部から突出する部分１３ｄ、すなわちＬ字形状のベース１３の一方の辺の端部に配置されている。
【００３２】
入力ユニット２０は、このキャリア２２と、キャリア２２上に搭載された第１レンズ２３と、第２レンズ２４と、ビームスプリッタ（ＢＳ）２６を備えている。波長可変ＬＤ４１が出力した光はＢＳ２６によってその光軸を９０°曲げられ、第２レンズ２４及び第１レンズ２３を透過して、変調器１１の入力ポートに入力する。
【００３３】
キャリア２２はさらに、サブマウントを介して前述した一方のｍＰＤ１４を搭載している。また、ｍＰＤ１４と電気的に接続される６本の配線２７と、ベース１３に隣接して設けられたｍＰＤ２８（図２参照）が出力する信号を取り出す２本の配線２９が設けられている。
【００３４】
ベース１３から外れ、直接ハウジング２の底面にサブマウントを介して搭載されているｍＰＤ２８は、ＢＳ２６によって分岐された分岐光の強度を検知する。この分岐光強度は変調器１１に入力する入力光の強度に対応する。２本の配線２９は、このｍＰＤ２８用のサブマウントと側壁２ｄに設けられたＤＣ信号用のリード端子４ａとを電気的に接続する。
【００３５】
また、６本の配線２７のうちの２本はキャリア２２上に搭載されたｍＰＤ１４の出力用として用いられ、他の２本は他方のｍＰＤ１４（変調器１１を挟んで反対側に搭載されているｍＰＤ１４）の出力用として用いられる。他方のｍＰＤ１４を搭載するサブマウントからキャリア２２上のｍＰＤ１４を搭載するサブマウントにワイヤリングがなされ、その後配線２７の一端にワイヤリングがされる。そして、配線２７の他端から側壁２ｄに設けられたＤＣ信号用のリード端子４ａに向けてワイヤリングされる。
【００３６】
このようなワイヤリングの構成により、２個のｍＰＤ１４は、共に側壁２ｄに設けられたリード端子４ａから信号を取り出すことが可能となる。ここでキャリア２２上に設けられた配線２７について、波長可変ＬＤ４１からＢＳ２６に向けて出射された光の光軸と配線２７とは所謂、ねじれの位置関係にあり、キャリア２２上の配線２７は上記光の光軸を妨げない。
【００３７】
キャリア２２の辺２２ａは、結合ユニット３０のキャリア３２の辺３２ｄに対向している。辺２２ａには３個の位置調整用のマーク２２ｂ〜２２ｄが辺２２ａからキャリア２２の内部に延びる線として形成されている。中央マーク２２ｃの位置はＢＳ２６に向かう光の光軸とほぼ一致している。左右のマーク２２ｂ、２２ｄは中央マーク２２ｃから等距離にある。マーク２２ｂ〜２２ｄを後述する結合ユニット３０に形成されたマーク３２ａ〜３２ｃと対向させることによって、入力ユニット２０と結合ユニット３０とのラフアライメントを目視のみで行うことができる。
【００３８】
変調器１１のキャリア２２に対向する辺１１ａにも、アライメント用のマーク１１ｂ，１１ｃが形成されている。マーク１１ｂは変調器１１の入力ポートの位置を示しており、マーク１１ｃの位置は変調器１１のモニタポートの位置を示している。マーク１１ｂ，１１ｃは二等辺三角形を、その等辺により形成される角の二等分線で二分した形状である。なお、これらマーク２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，３２ａ〜３２ｃ，１１ｂ，１１ｃは上記形状に限定されず適宜変更可能である。
【００３９】
このようなアライメントマークを用いることにより、キャリア２２と変調器１１の入力ポートとのラフアライメント、及びｍＰＤ１４と変調器１１のモニタポートとのラフアライメントを目視のみで容易に行うことができる。ｍＰＤ１４と変調器１１の間では、ｍＰＤ１４に比較的広い受光面を確保できるため、マークを用いたラフアライメントのみでも実用上問題となる場合は少ない。
【００４０】
図８は、結合ユニット３０を示す平面図である。結合ユニット３０は長方形状のキャリア３２を備えている。既に触れた様に結合ユニット３０はベース１３のＴＥＣ７０からははみ出した部分１３ｄで、入力ユニット２０と側壁２ｄに沿って連続的に配置されている。キャリア３２にはビームシフタ３３とアイソレータ３４が搭載され、また配線３５が形成されている。ビームシフタ３３は光源ユニット４０側に、アイソレータ３４は入力ユニット２０側に、配線３５はビームシフタ３３とアイソレータ３４との間にそれぞれ配置されている。
【００４１】
ビームシフタ３３は、光源ユニット４０が出射した光の光軸と、ベース１３に搭載されている光学部品の光軸との間の水平レベルを補完する。すなわち、光源ユニット４０と変調器ユニット１０はそれぞれ独立のＴＥＣ（７０、８０）に搭載されており両者に搭載されている光部品の光軸についてその水平レベルが部品公差の範囲内で一致しない場合がある。また、変調器ユニット１０内についても、光源ユニット４０から変調器１１に向かう光の光軸上には、結合ユニット３０上にアイソレータ３４が、入力ユニット２０上にはＢＳ２６、二つのレンズ２４、２３が挿入されており、結合ユニット３０と入力ユニット２０との間の水平レベルの不一致、あるいは、各部品をそれぞれのユニットのキャリア上に搭載し固定する際の樹脂厚等、光軸の水平レベルについて不一致を招く場合がある。ＢＳ２６、二つのレンズ２４、２３を、これら水平レベルの不一致を吸収しつつキャリア２２上に搭載、固定することになるが、不一致の量が大きい場合には吸収しきれない。二つのレンズ２４、２３をキャリア２２の表面レベル以下に調芯することは物理的に不可能であり、一方、キャリア２２から所定量以上に離すと、部品固定用の樹脂が厚くなって信頼性に劣る固定となってしまう。
ビームシフタ３３を光源ユニット４０と変調器１１との間に介在させることにより、光源ユニット４０から変調器１１に向かう光の光軸の水平レベルを調整することができる。ビームシフタ３３は対向する面が平行に設定された透明体ブロックであり、これを垂直方向について光軸に対して傾斜させてキャリア３２上に搭載することにより、傾斜角度に依存してその入力光と出力光との間の光軸をオフセット（平行移動）することができる。また、水平方向については、光源ユニット４０に反射光が戻らない様に、入力光の光軸に対して入力面を数度傾けてキャリア３２上に搭載される。
【００４２】
配線３５は、ビームシフタ３３を迂回して、側壁２ｄに対向する辺からバイアスユニット１６に対向する辺に向かって延びている。入力ユニット２０の配線２７と同様、配線３５はビームシフタ３３からアイソレータ３４に向かう光の光軸の下方に位置している。配線３５を介して側壁２ｄに設けられたＤＣ信号端子４ａとバイアスユニット１６上の配線１６ｂとの間の電気的接続が行われる。
【００４３】
なお、本実施形態では、上記のように配線３５がビームシフタ３３を迂回しているが、配線３５の形状は上記に限定されない。例えば、配線３５を通る信号はバイアス信号（ＤＣ信号）であるため、配線３５をビームシフタ３３と交差させてもよい。すなわち、ビームシフタ３３を配線３５上に搭載することも可能である。
【００４４】
キャリア３２の入力ユニット２０に対向する辺３２ｄには既に説明したマーク３２ａ〜３２ｃが形成されている。マーク３２ａ〜３２ｃの相対位置関係は、入力ユニット２０のマーク２２ｂ〜２２ｄの相対位置関係と一致している。従って、マーク３２ａ〜３２ｃとマーク２２ｂ〜２２ｄとの位置合わせを行うことにより、結合ユニット３０と入力ユニット２０とのラフアライメントを目視のみで容易に行うことができる。
【００４５】
また、光源ユニット４０に対向する辺３２ｅには他のマーク３２ｆ〜３２ｈが形成されている。これらマーク３２ｆ〜３２ｈは辺３２ｅからキャリア３２の内方に向かう線であり、マーク３２ｆ〜３２ｈの相対位置関係はマーク３２ａ〜３２ｃの相対位置関係と一致している。すなわち、中央マーク３２ｂ、３２ｇと両側マーク、３２ａと３２ｃ、３２ｆと３２ｈ、との間隔は一致している。また、マーク３２ｆ〜３２ｈの相対位置関係と、後述する光源ユニット４０に設けられたマーク４３ｂ〜４３ｄの相対位置関係も一致している。マーク３２ｆ〜３２ｈをマーク４３ｂ〜４３ｄを対向させることによって、結合ユニット３０と光源ユニット４０とのラフアライメントを目視のみで容易に行うことができる。
【００４６】
図９は、光源ユニット４０を示す平面図である。図９に示されるように、光源ユニット４０は、波長可変ＬＤ４１と、波長可変ＬＤ４１を搭載するキャリア４２と、レンズキャリア４３と、レンズキャリア４３に搭載された２個のレンズ４４，４５と、サーミスタ４６と、ベース４７と、上述したＴＥＣ８０とを備えている。キャリア４２及びレンズキャリア４３の平面形状は長方形である。
【００４７】
ベース４７は、そのレンズキャリア４３を搭載する部位がＴＥＣ８０の上基板からはみ出た状態でＴＥＣ８０上に搭載されている。ベース４７はＡｌＮ製である。ベース４７上にはキャリア４２及びこのキャリアを挟む２個のレンズキャリア４３が搭載されている。キャリア４２もＡｌＮ製である。レンズキャリア４３の厚さをキャリア４２の厚さよりも薄く設定し、波長可変ＬＤ４１の光軸とレンズ４４，４５の光軸を一致させている。具体的には、レンズキャリア４３上には固定樹脂を介してレンズ４４，４５が搭載されるので、この樹脂の厚みも考慮して、レンズキャリア４３の厚さを決定し、レンズ４４、４５の光軸を波長可変ＬＤ４１の光軸に一致させている。
【００４８】
レンズ４４及びレンズ４５はいずれもコリメートレンズである。二つのレンズ４４、４５の光軸はオフセットしている。すなわち、波長可変ＬＤ４１はこのオフセットを吸収する様に両レンズの光軸に対して有意の角度を持ってキャリア４２上に搭載されている。
【００４９】
波長可変ＬＤ４１は、その出射光の波長を決定する５種類の電極と、光を生成するためのキャリアを注入する電極と、出力光の強度を制御する電極と、接地電極を備えている。すなわち波長可変ＬＤ４１は計８種類の電極を備えており、これらの８種類の電極に対して互いに独立した８種類のバイアスが必要となる。この８種類のバイアス全てを、側壁２ｄが有するＤＣ信号用リード端子４ａから供給すると、側壁２ｄ側のリード端子４ａ数が不足する場合がある。特に、光モジュール１では、波長可変ＬＤ４１と波長検知器５１とが側壁２ｄに沿って配置されているので、波長可変ＬＤ４１と波長検知器５１の近傍に位置するＤＣ信号用のリード端子４ａが不足する。
【００５０】
そこで、光モジュール１では、波長可変ＬＤ４１へ供給するバイアスを、波長可変ＬＤ４１が寄っている側壁２ｄとは反対の側壁２ｆのＤＣ信号用リード端子４ｂから供給している。すなわち、光モジュール１は、側壁２ｆの近傍から出力ユニット６０の下方を通って光源ユニット４０の近傍まで延びる配線基板４８と、同様に側壁２ｆの近傍から出力ユニット６０の下方を通って光源ユニット４０と波長検知ユニットの間にまで延びる配線基板４９とを備えており、これらの配線基板４８，４９を介してリード端子４ｂから波長可変ＬＤ４１にバイアスを供給する。
【００５１】
上述したように出力ユニット６０はＴＥＣ７０からはみ出したベース１３の部位１３ｃに搭載されており、ベース１３の部位１３ｃの下方には大きな空間が形成されている。配線基板４８，４９はハウジング２の底面に直接搭載されている。従って、出力ユニット６０と配線基板４８，４９とが立体的に交差した状態が実現される。なお、配線基板４８，４９が伝える信号はバイアス信号（ＤＣ信号）であるため、配線基板４８，４９の配線長が多少長くなっても信号品質の上では問題とならない。
【００５２】
図９に示されるように、一方のレンズキャリア４３に対向するキャリア４２の辺４２ｄにはマーク４２ａ，４２ｂ，４２ｃが形成されている。これらマーク４２ａ〜４２ｃは、結合ユニット３０のマーク３２ａ〜３２ｃ，３２ｆ〜３２ｈ及び入力ユニット２０のマーク２２ｂ〜２２ｄに対応するマークである。すなわち、中央マーク４２ｂと両側マーク４２ａ、４２ｃの間隔は、結合ユニット３０マーク、３２ａ〜３２ｃ、３２ｆ〜ｈ、及び入力ユニット２０のマーク２２ｂ〜２２ｄの中央マークと両側マークとの間隔に一致している。
【００５３】
また、レンズキャリア４３の他方の辺４３ａにもマーク４３ｂ〜４３ｄが形成されている。これらのマーク４３ｂ〜４３ｄも、上述したマーク４２ａ〜４２ｃと同様のマークであり、中央マーク４３ｃと両側マーク４３ｂ、４３ｄの間隔はマーク４２ａ〜４２ｃのそれと一致している。
【００５４】
レンズキャリア４３に対向する辺４２ｅには３個のマーク４２ｆ〜４２ｈが形成されている。これらマーク４２ｆ〜４２ｈの相対位置は、既に説明した、他方の辺４２ｄに形成されたマーク４２ａ〜４２ｃの位置とは一致していない。具体的には、一方の側マーク４２ｆの位置は側マーク４２ａの位置と一致しているが、中央マーク４２ｇは辺４２ｄの他の側マーク４２ｃの位置に一致している。そして側マーク４２ｈが、コリメートレンズ４４の光軸の位置と一致している。
【００５５】
また、レンズキャリア４３のキャリア４２に対向する辺４３ｅにもマーク４３ｆ〜４３ｈが形成されており、これらマーク４３ｆ〜４３ｈはキャリア４２上のマーク４２ｆ〜４２ｈの位置と一致している。従って、マーク４３ｆ〜４３ｈをマーク４２ｆ〜４２ｈに目視アライメントすることによって、レンズキャリア４３とキャリア４２とのラフアライメントを行うことができる。
【００５６】
図１０は、波長検知ユニット５０を示す平面図である。図１０に示されるように、波長検知ユニット５０はＴＥＣ９０上に搭載されたＡｌＮ製で矩形のキャリア５２を有する。キャリア５２の光源ユニット４０に対向する辺５２ａには３個のマーク５２ｂ〜５２ｄが形成されている。これらマーク５２ｂ〜５２ｄの相対位置関係は、レンズキャリア４３上のマーク４３ｆ〜４３ｈと一致している。従って、キャリア５２上のマーク５２ｂ〜５２ｄをレンズキャリア４３上のマーク４３ｆ〜４３ｈに目視アライメントすることによって、キャリア５２とレンズキャリア４３とのラフアライメントを行うことができる。
【００５７】
波長検知ユニット５０は、キャリア５２上に２個のＢＳ５３，５４、２個のｍＰＤ５５，５６、エタロンフィルタ５７、サーミスタ５８を搭載している。キャリア５２の光源ユニット４０に対向する側の一部５２ｅはＴＥＣ９０からはみ出している。すなわち、当該部位５２ｅは庇を形成し、庇で覆われた下方に配線基板４９が配置される。
波長可変ＬＤ４１の端面を出射した光は、光源ユニット４０内のレンズ４４によりコリメート光に変換されて波長検知ユニット５０に入力する。波長検知ユニット５０では、まずＢＳ５３が入力した光を二分し、その一方はＢＳ５３、エタロンフィルタ５７を通過した後一方のｍＰＤ５６に入力する。他方は、ＢＳ５３により光軸を９０°変換された後、他方のＢＳ５４に向かい、このＢＳ５４によりさらに二分され、その一方はＢＳ５４を通過しｍＰＤ５５に入力する。ＢＳ５４により二分された他方は、ＢＳ５４によりその光軸を９０°変換された後第１出力ポート３ａに向かう。
ここで、二つのＢＳ５３、５４の分岐比はそれぞれほぼ５：９５に設定されている。すなわちＢＳ５３、５４を直進する光の強度が５、ＢＳ５３、５４により光軸を９０°変換される分岐光の強度が入力光の強度に対して大凡９５％程度に設定される。従って、第１出力ポート３ａに到達する光の強度は、波長検知ユニット５０に入力する時点での強度に比較し一割程度減少する。
第２のｍＰＤ５６で検知する光はエタロンフィルタ５７を透過した光である。エタロンフィルタ５７は周期的な透過スペクトルを示す。一方、第１のｍＰＤ５５で検知する光は特異な透過スペクトルを有する光学素子を通過していない。すなわち、ｍＰＤ５５の出力は波長可変ＬＤ４１の光出力を直接的に反映していると見做せる。そして、第２のｍＰＤの出力を第１のｍＰＤの出力で除した値は、まさにエタロンフィルタ５７の透過率を示している。エタロンフィルタ５７の透過率は波長に依存しているため、二つのｍＰＤ５５，５６の出力により、波長可変ＬＤ４１が今現在出力している光の波長を特定することが可能となる。そして、この二つのｍＰＤ５５、５６の出力を（正確にはその比）波長可変ＬＤ４１の波長を決定するバイアス信号に帰還することで、波長可変ＬＤ４１の出力する光の波長を目標の波長に設定し、これを維持することが可能となる。
また、第１のｍＰＤ５５の出力は波長可変ＬＤ４１の出力に比例している。この第１のｍＰＤ５５の出力を波長可変ＬＤ４１の一方のＳＯＡ領域４１Ｄへ印加するバイアス信号に帰還することで、第１出力ポート３ａから出力される光の強度を一定に維持することができる。
【００５８】
図１１は、出力ユニット６０を示す平面図である。出力ユニット６０は、変調器ベース１３上に搭載されたＡｌＮ製で矩形のキャリア６２と、当該キャリア６２上に搭載された２個の第１レンズ６３、２個の第２レンズ６４、Ｓｉブロック６６、アイソレータ６７、およびＰＢＣ（Polarization Beam Combiner）ユニット６８、さらに、キャリア６２とは独立してハウジング２の底面上に直接搭載された光減衰器（ＡＴＴ）６９、ＢＳ７２、およびｍＰＤ７３とを備えている。
【００５９】
変調器１１は、ハウジング２の前壁４ｃに対向する辺に光信号を出力する２個の出力ポート１１ｚを備えている。これら出力ポート１１ｚから出力された光信号は、それぞれ第１レンズ６３、第２レンズ６４、Ｓｉブロック６６、アイソレータ６７、ＰＢＣユニット６８、ＡＴＴ６９、ＢＳ７２及び第２の出力ポート３ｂを介して光モジュール１外に出力される。ここで、キャリア６２の大部分はＴＥＣ７０上にはなくその下方に空間が残されており、当該下方空間に前述した配線基板４８，４９が搭載されている。
【００６０】
キャリア６２の変調器１１に対向する辺６２ａは２個のマーク６２ｂ，６２ｃを有する。また、変調器１１のキャリア６２に対向する辺にも２個のマーク１１ｘ，１１ｙがそれぞれ出力ポート１１ｚに対応して形成されている。マーク１１ｘ，１１ｙ，６２ｂ，６２ｃは、出力ポート１１ｚ及び第１レンズ６３の光軸に対応している。
【００６１】
キャリア６２のＡＴＴ６９に対向する辺６２ｄにも２個のマーク６２ｅ，６２ｆが形成されている。また、ｍＰＤ７３とＢＳ７２を搭載するサブマウント７４のＡＴＴ６９に対向する辺７４ａにも２個のマーク７４ｂ，７４ｃが形成されている。前者のマーク６２ｅ，６２ｆの相対位置関係は後者のマーク７４ｂ，７４ｃの相対位置関係と一致している。
【００６２】
変調器１１の出力ポート１１ｚから出力された２つの光信号は、ＢＳ７２を通過する際には一本の光信号に多重化されており、サブマウント７４上の２個のマーク７４ｂ，７４ｃは上記一本の光信号の光軸を挟む位置に設けられる。以上のようなマークをそれぞれのユニットに配置することによって、サブマウント７４とキャリア６２とのアライメントを容易に行うことができる。
【００６３】
本実施の形態においては、サブマウント７４上のＢＳ７２及びｍＰＤ７３については精密アライメントを行っていない。すなわち、各ユニット間のアライメント、並びにサブマウント７４上に搭載された部品の光学アライメントは、上述した各マークを目視することによってのみ行われる。上記のような複数のマークを用いて各アライメントを行うことによって、各部品の配置の精密度を容易に高めることができる。
【００６４】
次に、光モジュール１のアセンブリ、特に、各ユニット間のアライメントついて説明する。まず、ハウジングの底面に各部品を搭載する第１工程を実行する。第１工程では、ハウジング２の底面に、変調器ユニット１０のＴＥＣ７０、光源ユニット４０のＴＥＣ８０、波長検知ユニットのＴＥＣ９０を搭載する。ＴＥＣ７０〜９０の下基板上には予め電極ポストを搭載しておく。さらに、２枚の配線基板４８，４９、ＡＴＴ６９、サブマウント７４をハウジング底面上に搭載する。それぞれの部品の搭載位置は部品寸法のみで決定する。
【００６５】
次に、ハウジング外において各ユニットを組み立てる第２工程を実行する。第２工程では、ハウジング２外において、キャリア４２上に波長可変ＬＤ４１及びサーミスタ４６をダイマウントし、さらに、キャリア４２上の配線との間でワイヤボンディングまでも施す。この段階で波長可変ＬＤ４１に対しＩＬ特性等のＤＣテストを行うことができる。また、波長検知ユニット５０のキャリア５２上にサーミスタ５８を搭載する。さらに、キャリア１２上に変調器１１をマウントし、バイアスユニット１６上にダイキャパシタ１６ａをマウントし、キャリア１５ａ上にキャパシタ１５ｄを搭載して終端ユニット１５を形成する。以上の第２工程は、第１工程の前に予め行っておいてもよく、第１工程及び後述する各工程とは独立して行うことができる。
【００６６】
次に、ハウジング外で組立てた各ユニットをベース１３上に搭載する第３工程を実行する。第３工程では、変調器１１を搭載したキャリア１２をベース１３上にマウントする。このとき、ベース１３の角部に設けられた切り欠き１３ａを参照してキャリア１２をベース１３上に搭載する。そして、終端ユニット１５及びバイアスユニット１６をベース１３上に搭載する。この工程は、変調器１１上の電極パッドを目視で確認しつつ、終端ユニット１５及びバイアスユニット１６の位置を決定する。
【００６７】
終端ユニット１５と変調器１１、及びバイアスユニット１６と変調器１１は、ボンディングワイヤによって結線されるので、両ユニット１５、１６のアライメントは不要である。その後、側壁２ｆに対向する一方のバイアスユニット１６にＴＥＣ７０用のサーミスタ１６ｃを搭載する。こうして第３工程が完了する。なお、第２工程及び第３工程における各部品の搭載は順不同で行うことが可能である。
【００６８】
その後、各キャリアキャリアをそれぞれ対応するＴＥＣ上に搭載する第４工程を行う。第４工程では、バイアスユニット１６、終端ユニット１５及びキャリア１２が搭載されたベース１３をＴＥＣ７０上にマウントする。そして、ベース１３上にｍＰＤ１４を搭載した２個のサブマウントを変調器１１のモニタポートの位置に形成されたマーク１１ｃを目視で参照しつつ配置する。
【００６９】
また、ベース１３上に、入力ユニット２０のキャリア２２、出力ユニット６０のキャリア６２、及び結合ユニット３０のキャリア３２を搭載する。このとき、キャリア２２においては、変調器１１の辺１１ａに形成されたマーク１１ｂを参照して、変調器１１の入力ポートとキャリア２２とのアライメントを行う。また、キャリア３２においては、キャリア３２上のマーク３２ａ〜３２ｃをキャリア２２上のマーク２２ｂ〜２２ｄに合わせることによって、キャリア３２をキャリア２２にアライメントする。以上のようなアライメントを経て第４工程が完了する。
【００７０】
次に、光源ユニット４０を組み立てる第５工程を行う。第５工程では、ベース４７上に、既に波長可変ＬＤ４１及びサーミスタ４６が搭載されているキャリア４２を配置する。そして、二つのレンズキャリア４３を、キャリア４２を挟んでベース４７上に搭載する。各レンズキャリア４３をベース４７上に搭載する際には、レンズキャリア４３上のマーク４３ｂ〜４３ｄをキャリア４２上のマーク４２ａ〜４２ｃに目視で位置合わせし、また、他方のレンズキャリア４３上のマーク４３ｆ〜４３ｈをキャリア上のマーク４２ｆ〜４２ｈに目視で位置合わせする。こうして第５工程が完了する。なお、第５工程は、第６工程の前であればいつ行ってもよい。
【００７１】
次に、この様にして組立てたベース４７をＴＥＣ８０上に搭載する第６工程を行う。第６工程では、レンズキャリア４３上のマーク４３ｂ〜４３ｄを結合ユニット３０上のマーク３２ｆ〜３２ｈに目視で位置合わせする。
【００７２】
次に、波長検知ユニット５０を組み立てる第７工程を行う。第７工程では、キャリア５２上に既にｍＰＤ５５，５６が搭載されているＰＤサブマウントを実装する。ここで、キャリア５２上にはＰＤサブマウントが搭載されている位置にインデックスマークが形成されており、このマークを参照してＰＤサブマウント実装する。またサーミスタ５８の搭載も当該工程で行う。そして、ｍＰＤ５５，５６及びサーミスタ５８が搭載されたキャリア５２をＴＥＣ９０上に搭載する。このとき、キャリア５２上のマーク５２ｂ〜５２ｄをレンズキャリア４３上のマーク４３ｆ〜４３ｈに目視で位置合わせする。こうして第７工程が完了する。
【００７３】
その後、出力ベースユニットを組み立てる第８工程を実行する。第８工程では、キャリア６２をベース１３上に搭載する。このとき、キャリア６２上の２個のマーク６２ｂ，６２ｃと変調器１１のマーク１１ｘ，１１ｙを目視で確認し、出力ポート１１ｚとキャリア６２のアライメントを行う。そして、キャリア６２上のマーク６２ｅ，６２ｆとサブマウント７４上のマーク７４ｂ，７４ｃを目視で確認し、サブマウント７４とキャリア６２のアライメントを行う。こうして第８工程が完了する。
【００７４】
以上の第１〜第８工程により各キャリアユニット間、厳密には各キャリア間のアライメントを目視のみによって実行する。ここで、図１２に示されるように、一方のレンズキャリア４３、キャリア３２、及びキャリア２２のそれぞれに設けられた各３個のマークのうち、その中央マークは光源ユニット４０から入力ユニット２０に向かう光の光軸に対応している。なお、図１２〜図１４は説明の簡略化のため一部の部品を省略している。更に、ｍＰＤ２８を搭載するサブマウント２８ａにも上記各キャリアに形成された一方の側マーク、４３ｂ、３２ｆ、３２ａ、２２ｂ；および中央マーク、４２ｂ、４３ｃ、３２ｇ、２２ｃに対応するマーク２８ｂ、２８ｃが形成されている。ＰＤサブマウント２８ａの二つのマーク２８ｂ、２８ｃを上記それぞれのキャリアに形成された中央マークと一方の側マークに目視でアライメントすることにより、ＰＤサブマウント２８ａを入力ユニット２０に位置合わせすることができる。
【００７５】
図１３に示されるように、キャリア４２上のマーク４２ｆ〜４２ｈ、レンズキャリア４３のマーク４３ｆ〜４３ｈ、及びキャリア５２のマーク５２ｂ〜５２ｄは、それぞれ直線で結ぶことができる。また、図１４に示されるように、キャリア６２上のマーク６２ｂ，６２ｅとサブマウント７４上のマーク７４ｂは直線で結びことができ、キャリア６２上の一群のマーク６２ｅ〜６２ｇはＰＤサブマウント７４上の一群のマーク７４ｂ〜７４ｄに対応している。両者を目視で確認しつつ、ＰＤサブマウント７４をハウジング２の底面に搭載することで、ＰＤサブマウント７４をキャリア６２に対して位置合わせすることができる。
【００７６】
ここで、各キャリア（ＡｌＮ等のセラミック）に形成されたマークは、キャリア上に形成された配線パターン又は配線パターンの切り欠きとして形成されている。マークの幅は２０μｍ、その長さは５０μｍ又は１００μｍである。一般的にセラミック上に形成された配線パターンの公差は、配線間については±１０μｍ程度であり、またキャリアの実装公差は±３０μｍ程度である。各キャリアには後段の工程で実装される光学部品の搭載位置を示すマークが形成されている。各キャリア間を上述の様に、その各辺に設けたマーク群により位置合わせし、かつ、キャリア上の部品搭載位置に対応してマークを形成することで、目視によって十分な精度を有する光学部品の実装位置を確保することが可能となる。
【００７７】
光モジュール１に搭載される各光学部品について、一例として、レンズの有効径は０．６ｍｍ、アイソレータの有効径は０．７ｍｍ、ＢＳの有効径は１．２ｍｍ、ＰＢＣの有効径は０．８ｍｍ、ビームスプリッタの有効径は０．８ｍｍである。このような有効径を有する光学部品のそれぞれがコリメート光の設計径（約０．５ｍｍ）を包含していることが必要であり、包含していない場合には大きな結合ロスが生じる。
【００７８】
具体的には、光モジュール１では、波長可変ＬＤ４１が出射した光は、波長検知ユニット５０に対向するレンズ４４及び結合ユニット３０に対向するレンズ４５のそれぞれにより、コリメート光に変換される。また、変調器１１から出力される二つの位相変調光は、第１レンズ６３および第２レンズ６４のレンズ系よってコリメート光に変換される。これらのコリメート光が通過する各光学部品について、それらの有効径がこのコリメート光の径を包含すれば、当該光学部品について大きな結合ロスは生じない。
【００７９】
そこで、光モジュール１では、上述したように各キャリアに位置調整用のマークを形成し、当該マークを指標として目視でアライメントを行うことで、各光学部品の有効径内にコリメート光を包含させることが可能となる。また、各光学部品の有効径は、コリメート光の径よりも大きな値とされているので、上記目視によるアライメントで大きな結合ロスを抑制することが可能となる。
【００８０】
また、上記のようにアイソレータ３４、６７、アテネータ６９、Ｓｉブロック６６等調芯工程を必要としない光学部品を搭載する段階において、各光学部品と配線基板、キャリア上の配線、あるいは配線基板、キャリア上の配線とリード端子４ａ，４ｂとの間のワイヤリングを行う。すなわち、すでに搭載されているｍＰＤ１４、２６、７４についてそれらの出力信号をモジュール１の外部で検出をする、いわゆるアクティブ調芯を可能とする。そして、まず、波長可変ＬＤ４１から変調器１１の入力ポートまでに位置する各光学部品のアライメントを行う。ここで、変調器１１の入力ポートに波長可変ＬＤ４１からの光を結合させるときには、実際に波長可変ＬＤ４１を発光させ、波長可変ＬＤ４１からの光を最大効率で入力ポートに結合させることが必要である。
次いで各キャリア上に光学部品を搭載する。
まず、光アイソレータ３４をキャリア３２上に、他の光アイソレータ６７、Ｓｉブロック６６をキャリア６２上に搭載する。また、それぞれのＰＤサブマウント上にｍＰＤ１４を実装し、ｍＰＤ１４からの信号を取り出すべくｍＰＤと配線パターン、配線パターンと両側壁のＤＣリード端子との間のワイヤリングを実施する。さらに、変調器１１とバイアスユニット１５の間、バイアスユニット１５とリード端子との間もワイヤリングを行い、変調器１１のＤＣテストが実施可能な環境を作る。その後、各レンズ部品、ＢＳ部品、ＰＢＣユニットの光学調芯を行う。
次いでビームシフタ３３を調心する。本モジュール１においては、変調器１１と波長可変ＬＤ４１は個別のＴＥＣ７０、８０上にそれぞれのキャリア１２、４２を介して搭載されている。変調器１１についてはＴＥＣ７０とキャリア１２との間にさらにベース１３が挿入されている。また、結合ユニット３０、入力ユニット２０もそれぞれのキャリア３２、２２を介してベース１３上に搭載されている。従って、たとえレンズ４３により波長可変ＬＤ４１の出力光がコリメート光に変換されたとしても、入力ユニット２０に搭載されているＢＳ２６、第１、第２レンズ２３、２４の光軸の水平レベルがコリメート光の光軸に一致しているわけではない。パッケージの底面からＴＥＣ７０、８０の部品公差によりそれらの最表面までの高さの相違、ベース１３の厚み公差、キャリア１２、２２の厚み公差により、キャリア２２に搭載される光学部品の光軸、変調器１１の入力ポートの光軸の高さは異なる。
本モジュールではこの光軸高さの相違（狂い）を吸収すべくビームシフタ３３を備えている。ビームシフタ３３は光入射面と光出射面とが実質平行に作製された透明光学部材（ブロック）であり、当該光入射面／出射面をコリメート光の光軸に対して傾けることにより、入射光の光軸と出射光の光軸を、平行状態を維持しつつオフセットさせることができる。本実施の形態に係る光モジュールでは、変調器１１の入力ポートの水平レベル、レンズ４５が出射するコリメート光の水平レベルを測定しておき、両者の差を補償するビームシフタ３３の傾き角を予め算出し、当該角度だけビームシフタ３３を傾けてキャリア３２上に搭載する。
次いでＢＳ２６を搭載する。ＢＳ２６については、その搭載角度をハウジングの側壁に対して４５°に設定した上で、入力コリメート光に対してＸ、Ｚ方向の調芯を行う。すなわち、その光軸に対する角度を固定した状態で、かつ、変調器１１の入力ポートの延長線とコリメタ光の光軸の交点の設計位置にＢＳを搭載する。そして、当該設計位置を中心に入射光の光軸に平行な方向にＢＳ２６をスライドさせ変調器１１に対して最大の光結合が得られる位置を探索する。レンズ１５から変調器１１のモニタポートまでの入力光学系において、光軸をシフトする光学部品、すなわち、光軸を調芯できる光学部品は、ビームシフタ３３、ＢＳ２６、および第１、第２レンズ２３、２４が存在する。本発明に係る調芯工程では、実際にＸ，Ｙ，Ｚ方向全てについて微調芯を行い最大結合効率が得られる位置を探索するのは第１、２レンズ（２３、２４）に対する調芯である。他の部品は、第１、２レンズ（２３、２４）による微調芯が可能な範囲にコリメート光の光軸を設定する機能を果たす。
最後に第１レンズ２３、第２レンズ２４を調芯する。すなわち、まず第１レンズ２３を設計標準位置に搭載し、実際に波長可変ＬＤ４１を発光させ、第１レンズ２３により変調器１１内に集光、導入され、変調器１１のモニタポートから出力される光をｍＰＤ１４により観測する。ｍＰＤ１４の出力が最大値を与える位置をまず探索し、当該位置から所定の値だけ変調器１１にオフセットさせた位置に第１レンズを固定する。所定の値は本実施の形態では０．８８μｍ程度である。固定には紫外線硬化樹脂を用い、上記最大値を与える位置で紫外線を樹脂に照射し固定する。ただし、一般の紫外線硬化樹脂は、硬化に際し数μｍ収縮することが知られている。この収縮に合わせて調芯状態が崩れ、光結合効率が低下する場合がある。そのため、第２レンズ２４を調芯することでこの結合効率の低下を補償する。
第２レンズ２４は、第１レンズ２３と同様に、ｍＰＤ１４の出力を観測しつつ、まず設計中心位置に搭載した上で、光軸に対してＸ、Ｙ、Ｚの三方向について調芯を行い、ｍＰＤ１４の出力が最大値を与える位置を探索し、その位置で紫外線硬化樹脂を硬化させて固定する。第１レンズ２３の場合と同様に、硬化に際して樹脂の収縮が観測されるが、第２レンズ２４の結合トレランス（所定の結合効率の劣化を与えるレンズ位置の範囲）は第１レンズがサブミクロンレベルで非常に厳しいトレランスであるのに対し、第２レンズのそれは、一桁以上、特に光軸に沿った方向については数十ミクロンものトレランスを有している。第２レンズ２４の固定の際の樹脂の効果に伴う位置ずれは実質問題とはならない。以上により入力光学系の部品搭載が終了する。
入力ユニット２０に搭載される光学部品を調芯した後、出力ユニット６０に搭載される光学部品の調芯を行う。
実際に波長可変ＬＤ４１が出力する光を変調器１１に入力し、変調器１１の出力ポート６２ｂ、６２ｃから当該入力光を出力する。この光を利用して出力ユニット６０に搭載される光学部品についてのアクティブ調芯を行う。具体的には、変調器１１から出力される光は発散光であるので、二つの第１レンズそれぞれについてこれら発散光をコリメート光に変換する位置を探索する。そして、この位置から所定量変調器１１側にシフトさせて第１レンズ６３を固定する。従って、第１レンズ６３が出力する光は依然として発散光の状態を維持している。
次いで第２の出力ポート３ｂに接続される光結合ユニットに含まれる集光レンズおよびこのレンズにより集光された光を伝播する光ファイバ、それぞれを模した光学を有するダミーポートを第２の出力ポート３ｂに一時的に接続する。このダミーポートから引き出された光ファイバが出力する光を観測して第２レンズ６４の調芯を行う。具体的には、変調器１１にバイアスを供給して、二つの出力ポート（６２ｂ、６２ｃ）の一方のみから変調器１１に導入された光を出力する。この一方の出力ポートに対応する第２レンズについて、上記光を観測してその強度が最大になる位置を探索し、当該位置にて第２レンズ６４を固定する。変調器１１に供給するバイアスを変更して他方の出力ポートのみから光を出力させ、この出力ポートに対応する第２レンズについて上記と同様の調芯を行いその位置を決定する。そして、最後にダミーポートを実際の光結合ユニットに変更し、この光結合ユニットを介して得られる光信号の強度が最大になる位置に光結合ユニットを第２の出力ポート３ｂに対して固定する。以上の調芯工程を行うことにより、波長可変ＬＤ４１が出力し、変調器１１を介して第２の出力ポート３ｂに提供される光の光軸上に配置される光学部品を、第２の出力ポート３ｂにおいて最大の光強度が得られるそれぞれの位置に配置することができる。
【００８１】
以上、本発明に係る好適な実施形態について説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能であることは、当業者によって容易に認識される。
【符号の説明】
【００８２】
１…光モジュール、２…ハウジング、２ａ…ハウジング本体、２ｂ…蓋体、２ｃ…前壁、２ｄ、２ｅ…側壁、２ｆ…後壁、３…光結合部、３ａ…局発光出力部（第１ポート）、３ｂ…信号光出力部（第２ポート）、４ａ、４ｂ…リード端子、１０…変調器ユニット、１１…変調器、１１ｂ，１１ｃ，１１ｘ，１１ｙ…マーク、１２，４２，５２…キャリア、１３…ベース、１４…モニタフォトダイオード、１５…終端ユニット、１６…バイアスユニット、２０…入力ユニット、２２…キャリア、２２ｂ〜２２ｄ…マーク、２３…第１レンズ、２４…第２レンズ、２６…ビームスプリッタ、２７…配線、２８…モニタフォトダイオード、２８ａ…サブマウント、２８ｂ…マーク、２９…配線、３０…結合ユニット、３２…キャリア、３２ａ〜３２ｃ，３２ｆ〜３２ｈ…マーク、３３…ビームシフタ、３４，６７…アイソレータ、３５…配線、４０…光源ユニット、４１…波長可変レーザ、４２ａ〜４２ｃ，４２ｆ〜４２ｈ…マーク、４３…レンズキャリア、４３ｂ〜４３ｄ，４３ｆ〜４３ｈ…マーク、４４，４５…レンズ、４６…サーミスタ、４７…ベース、４８，４９…配線基板、５０…波長検知ユニット、５１…波長検知器、５２ｂ〜５２ｄ…マーク、５３，５４…ビームスプリッタ、５５，５６…モニタフォトダイオード、５７…エタロンフィルタ、５８…サーミスタ、６０…出力ユニット、６２…キャリア、６２ｂ，６２ｃ，６２ｅ〜６２ｇ…マーク、６３…第１レンズ、６４…第２レンズ、６６…Ｓｉブロック、６８…偏波合成器ＰＢＣ、６９…減衰器、７０，８０，９０…ＴＥＣ、７１…電極ポスト、７２…ビームスプリッタ、７３…モニタフォトダイオード、７４…サブマウント、７４ｂ〜７４ｄ…マーク。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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