(57)【要約】【課題】送信信号と受信信号の波長帯域が狭い場合にも、信号を分離することができる光モジュールを提供する。【解決手段】本発明の実施例は、第１光信号を出力する光送信機と、第２光信号を受信する光受信機と、前記第１光信号が入射され、前記第２光信号が出射される光ファイバを含むホルダーと、前記光送信機とホルダーとの間に配置され、前記第１光信号は透過して前記第２光信号は反射する第１光学フィルターと、前記第１光学フィルターと前記光送信機との間に配置される第１平行光レンズと、前記第１光学フィルターと前記ホルダーとの間に配置される第２平行光レンズと、を含む光モジュールを開示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光信号を出力する光送信機と、
第２光信号を受信する光受信機と、
前記第１光信号が入射され、前記第２光信号が出射される光ファイバを含むホルダーと、
前記光送信機と前記ホルダーとの間に配置され、前記第１光信号は透過して前記第２光信号は反射する第１光学フィルターと、
前記第１光学フィルターと前記光送信機との間に配置される第１平行光レンズと、
前記第１光学フィルターと前記ホルダーとの間に配置される第２平行光レンズと、を含む光モジュール。
【請求項２】
前記第１平行光レンズと前記光送信機との間に配置されるアイソレーターを含む請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記光送信機は、光源、及び前記光源から出射された第１光信号を集光する第１フォーカスレンズを含む請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記光源から出射された前記第１光信号は、前記第１フォーカスレンズにより収束し、前記第１光信号が収束する地点は、前記第１平行光レンズと前記アイソレーターとの間の地点である請求項３に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記第１平行光レンズは、前記第１光信号を平行光に変換し、
前記第２平行光レンズは、前記平行光に変換された第１光信号を集光する請求項４に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記第２平行光レンズは、前記光ファイバから出射された前記第２光信号を平行光に変換する請求項１に記載の光モジュール。
【請求項７】
前記第１光学フィルターによって反射された前記第２光信号を前記光受信機側に反射する反射鏡を含む請求項６に記載の光モジュール。
【請求項８】
前記反射鏡と前記光受信機との間に配置される第２光学フィルターを含む請求項７に記載の光モジュール。
【請求項９】
前記平行光に変換された第２光信号は、前記第１光学フィルターと前記反射鏡に反射し、前記反射鏡によって反射された第２光信号は、前記第２光学フィルターを通過して前記光受信機に入射される請求項８に記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記光送信機、前記光受信機、及び前記ホルダーが挿入され、内部に前記第１光学フィルター、前記第１平行光レンズ、及び前記第２平行光レンズが配置されるケースを含む請求項１に記載の光モジュール。
【請求項１１】
前記第１平行光レンズと前記光送信機との間に配置されるアイソレーターと、
前記第１光学フィルターによって反射された第２光信号を前記光受信機側に反射する反射鏡と、
前記反射鏡と前記光受信機との間に配置される第２光学フィルターと、を含む請求項１０に記載の光モジュール。
【請求項１２】
ハウジングに結合し、前記第１平行光レンズ、前記第１光学フィルター、前記アイソレーター、前記反射鏡、及び前記第２光学フィルターを収容する支持ブロックを含む請求項１１に記載の光モジュール。
【請求項１３】
前記ホルダーは、前記第２平行光レンズを収容する請求項１２に記載の光モジュール。
【請求項１４】
前記ホルダーは、前記第１平行光レンズ、前記第２平行光レンズ、前記第１光学フィルター、前記反射鏡、及び前記第２光学フィルターを収容する請求項１１に記載の光モジュール。
【請求項１５】
前記光送信機をハウジングに固定する調節部材を含み、前記調節部材は、前記ハウジングに結合する第１調節部材と、前記第１調節部材に挿入されて前記光送信機と結合する第２調節部材と、を含む請求項１４に記載の光モジュール。
【請求項１６】
前記アイソレーターは、前記第２調節部材の内部に配置される請求項１５に記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施例は光通信に使用される光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、光モジュールは、各種光通信機能を一つのパッケージ内に収容して光ファイバと連結できるようにモジュール化したものをいう。最近には、電力消費が少なく、長距離に活用可能なレーザーダイオードを光源として用いた光送信機と、フォトダイオードを用いて光通信をする光受信機を一つにモジュール化した双方向光モジュールが主に使われている。
【０００３】
双方向光モジュールは、光送信機、光受信機、光フィルター、光ファイバ、及び光ファイバが収容されるホルダーなどを含む。光送信機から出力された送信信号は、光フィルターを通過して光ファイバに入射され、光ファイバから出力された受信信号は、光学フィルターによって反射され、光受信機に入射される。
【０００４】
光学フィルターは、一般的に、４５度で傾いて送信信号と受信信号を分離する。しかし、送受信信号の波長間隔が数ｎｍである場合には、Ｓ−偏光とＰ−偏光の透過特性の差により、送受信波長の光学的アイソレーション（送信信号と受信信号の透過率の差）が２５ｄＢを満足するように波長を分離することが難しい。
【０００５】
したがって、送受信波長間隔が数ｎｍである双方向光モジュールでは、波長を分離することができるＷＤＭフィルターではなく、光パワーを分配するビームスプリッター（Ｂｅａｍ  Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）を使用する。しかし、ビームスプリッターは入射される光の５０％は透過し、５０％は反射するので、下記のような問題が発生する。
【０００６】
一番目の問題として、双方向光モジュールを用いて長距離送信をするためには、レーザーダイオードから出た出力を光ファイバに集光するとき、高い光結合効率（Ｈｉｇｈ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）が要求される。しかし、ビームスプリッターを用いる場合、５０％は透過し、５０％は反射するので、３ｄＢのフィルターの損失が発生し、十分な光結合効率を得ることができない。
【０００７】
二番目の問題として、双方向光モジュールを用いて長距離送信をするためには、レーザーダイオードの光結合効率だけではなく、フォトダイオードの受信感度も良くなければならない。しかし、光ファイバから出力された光がフィルターで反射され、フォトダイオードに入射するときに３ｄＢのフィルターの損失により、高い受信感度を得ることができない。
【０００８】
最後に、波長間隔が数ｎｍである双方向光モジュールでは、送受信信号の光アイソレーションが十分に確保できないので、送信信号が受信信号に影響を与えて通信品質を低下させることができる（光学的クロストーク）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の実施例は、送信信号と受信信号の波長帯域が狭い場合にも、信号を分離することができる光モジュールを提供する。
【００１０】
本発明の実施例は、送信信号と光ファイバの光結合効率が向上した光モジュールを提供する。
【００１１】
本発明の実施例は、フォトダイオードの受信感度が向上した光モジュールを提供する。
【００１２】
本発明の実施例は、光学的クロストークが改善された光モジュールを提供する。
【００１３】
本発明が解決しようとする課題は、以上で言及された課題に限定されず、ここで言及されていない他の課題は、下記の記載から当業者に明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の実施例による光モジュールは、第１光信号を出力する光送信機と、第２光信号を受信する光受信機と、前記第１光信号が入射され、前記第２光信号が出射される光ファイバを含むホルダーと、前記光送信機とホルダーとの間に配置され、前記第１光信号は透過して前記第２光信号は反射する第１光学フィルターと、前記第１光学フィルターと前記光送信機との間に配置される第１平行光レンズと、前記第１光学フィルターと前記ホルダーとの間に配置される第２平行光レンズと、を含む。
【００１５】
前記第１平行光レンズと前記光送信機との間に配置されるアイソレーターを含むことができる。
【００１６】
前記光送信機は、光源、及び前記光源から出射された第１光信号を集光する第１フォーカスレンズを含むことができる。
【００１７】
前記光源から出射された第１光信号は、前記第１フォーカスレンズにより収束し、前記第１光信号が収束する地点は、前記第１平行光レンズと前記アイソレーターとの間の地点であることができる。
【００１８】
前記第１平行光レンズは、前記第１光信号を平行光に変換し、前記第２平行光レンズは、前記平行光に変換された第１光信号を集光することができる。
【００１９】
前記第２平行光レンズは、前記光ファイバから出射された第２光信号を平行光に変換することができる。
【００２０】
前記第１光学フィルターによって反射された第２光信号を前記光受信機側に反射する反射鏡を含むことができる。
【００２１】
前記反射鏡と光受信機との間に配置される第２光学フィルターを含むことができる。
【００２２】
前記平行光に変換された第２光信号は、前記第１光学フィルターと反射鏡に反射し、前記反射鏡によって反射された第２光信号は、前記第２光学フィルターを通過して前記光受信機に入射されることができる。
【００２３】
前記光送信機、光受信機、及びホルダーが挿入され、内部に前記第１光学フィルター、前記第１平行光レンズ、及び前記第２平行光レンズが配置されるケースを含むことができる。
【００２４】
前記第１平行光レンズと前記光送信機との間に配置されるアイソレーターと、前記第１光学フィルターによって反射された第２光信号を前記光受信機側に反射する反射鏡と、前記反射鏡と前記光受信機との間に配置される第２光学フィルターと、を含むことができる。
【００２５】
前記ハウジングに結合し、前記第１平行光レンズ、前記第１光学フィルター、前記アイソレーター、前記反射鏡、及び前記第２光学フィルターを収容する支持ブロックを含むことができる。
【００２６】
前記ホルダーは、前記第２平行光レンズを収容することができる。
【００２７】
前記ホルダーは、前記第１平行光レンズ、前記第２平行光レンズ、前記第１光学フィルター、前記反射鏡、及び前記第２光学フィルターを収容することができる。
【００２８】
前記光送信機を前記ハウジングに固定する調節部材を含み、前記調節部材は、前記ハウジングに結合する第１調節部材と、前記第１調節部材に挿入されて前記光送信機と結合する第２調節部材と、を含むことができる。
【００２９】
前記アイソレーターは、前記第２調節部材の内部に配置されることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の実施例よると、送信信号と受信信号の波長帯域が狭い場合にも、信号を分離することができる。
【００３１】
また、送信信号と光ファイバの光結合効率が向上することができる。
【００３２】
また、フォトダイオードの受信感度が向上することができる。
【００３３】
また、光学的クロストークを改善することができる。
【００３４】
本発明の多様かつ有益な利点と効果は、前述した内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程で、より容易に理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例による光モジュールの概念図。
【図２】光ファイバから出力された第２光信号の移動経路を示す図面。
【図３】入射角によるＳ波とＰ波の反射率カーブ（Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ  Ｃｕｒｖｅ）を示すグラフ。
【図４】４５度フィルターと１５度フィルターの透過カーブ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ  Ｃｕｒｖｅ）を示すグラフ。
【図５】第１光学フィルターに入射される平行光及び収束光に対する透過特性を示すグラフ。
【図６】光送信機から出力された第１光信号の移動経路を示す図面。
【図７】光送信機のターン−オンとターン−オフのときのＢＥＲカーブを示すグラフ。
【図８】支持ブロックの構成を示す図面。
【図９】ホルダーの構成を示す図面。
【図１０】本発明の他の実施例による光モジュールの概念図。
【図１１】図１０のホルダーの構成を示す図面。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な実施例を有することができるところ、特定の実施例を図面に例示して詳細に説明する。
【００３７】
しかし、これは本発明を特定の実施形態について限定することではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されるべきである。
【００３８】
本発明で使用した用語は、ただ、特定の実施例を説明するために使用されたもので、本発明を限定する意図ではない。単数の表現は、文脈上明らかに異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。
【００３９】
本発明で、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性をあらかじめ排除しないものと理解されるべきである。
【００４０】
また、本発明で添付された図面は、説明の便宜のために拡大または縮小して図示されたものと理解されるべきである。
【００４１】
以下、本発明について図面を参考して詳細に説明し、図面符号にかかわらず同一または対応する構成要素は、同じ参照番号を付与してこれに対する重複される説明は省略する。
【００４２】
図１は本発明の一実施例による光モジュールの概念図である。
【００４３】
図１を参照すると、双方向光送受信モジュールは、光ファイバ２２１が挿入されたホルダー２１０と、光ファイバ２２１に第１光信号Ｌ１を出力する光送信機３００と、第２光信号Ｌ２を受信する光受信機４００と、第１光信号Ｌ１は透過して第２光信号Ｌ２は反射する第１光学フィルター５１０と、第１光学フィルター５１０によって反射された第２光信号Ｌ２を光受信機４００側に反射する反射鏡５４０を含む。
【００４４】
ケース１００は、光ファイバ２２１、光送信機３００、及び光受信機４００が挿入される複数の収容部を含む。光ファイバ２２１と光送信機３００は、ケース１００内で互いに対向するように配置され、光受信機４００は、光ファイバ２２１が挿入された方向と垂直な方向に配置することができる。しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、光送信機３００を光ファイバ２２１が挿入された方向と垂直な方向に配置することもできる。
【００４５】
光ファイバ２２１は、ケース１００の一側に配置する。光ファイバ２２１が収容されたスタブ２２０は、ホルダー２１０に挿入することができる。ホルダー２１０には、外部の光チャネルが連結可能なコネクター２３０を結合することができる。このような構造は、レセプタクルタイプであることができるが、ホルダーの構造は特別に制限されない。
【００４６】
光ファイバ２２１は、光送信機３００から出力された第１光信号Ｌ１を外部へ送信したり、外部から受信された第２光信号Ｌ２を第１光学フィルター５１０に向かって出力することができる。
【００４７】
光送信機３００は、光ファイバ２２１を介して外部に第１光信号Ｌ１を転送する。第１光信号Ｌ１は、光ファイバ２２１から出力される第２光信号Ｌ２の波長と異なる波長を有することができる。光送信機３００は、光源３１０、ヘッダー３４０、及び第１フォーカスレンズ３２０を含むことができる。このような構造の光送信機３００は、ＴＯ−ＣＡＮ（ＴＯ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の構造であることができる。
【００４８】
光源３１０は、半導体発光素子で構成され、電気的信号を光信号に変換して出力する。光源３１０としては、レーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）が使用されることができる。レーザーダイオードは、電力消費が少なく、スペクトルの幅が狭く、高い出力の光を微細に集光することができるので、光通信用光源として適する。
【００４９】
光源３１０が安着されるヘッダー３４０は、円板状に形成され、複数の連結ピンが貫通挿入される。連結ピンは、光源３１０と外部の回路基板（図示せず）との間の電気的なパスを形成する。
【００５０】
第１フォーカスレンズ３２０は、光源３１０から出力された第１光信号Ｌ１を集光することができる。第１フォーカスレンズ３２０は、第１光信号Ｌ１を光ファイバ２２１側に転送できるように適切な位置に配置することができる。
【００５１】
距離調節部材７００は、ケース１００の他側に配置される第１調節部材７１０と、第１調節部材７１０に挿入固定される第２調節部材７２０を含む。第２調節部材７２０と第１調節部材７１０の挿入の程度に応じ、光送信機３００から出射される第２光信号Ｌ２が光ファイバ２２１に到逹する距離が調節されることができる。したがって、第２調節部材７２０と第１調節部材７１０の挿入の深さに応じ、光送信機３００の光結合効率が調節されることができる。光送信機３００は、第２調節部材の一側に挿入固定される。
【００５２】
光受信機４００は、外部から光ファイバ２２１を介して受信された第２光信号Ｌ２を電気的信号に変換する。光受信機４００は、フォトダイオード（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）を含むことができる。フォトダイオードに光信号が入射すると、入射光量に比例する逆方向電流が流れる。すなわち、光受信機４００は、入射する光量に応じて出力電流を変化させて光信号を電気的信号に変換することができる。
【００５３】
第１光学フィルター５１０は、ＷＤＭフィルターとして、光送信機３００と光ファイバ２２１との間に配置することができる。第１光学フィルター５１０は、特定の波長の光信号のみを通過させるように設計されることができる。例えば、第１光学フィルター５１０は、光送信機３００から出力された第１光信号Ｌ１は通過させ、光ファイバ２２１から出力された第２光信号Ｌ２は反射させることができる。第１光信号Ｌ１と第２光信号Ｌ２の波長間隔が狭い場合にも、光信号の分離ができるように、第１光学フィルター５１０は約２０よりも小さい傾斜角度を持って支持ブロック６００に装着されることができる。
【００５４】
反射鏡５４０は、支持ブロック６００に装着されて第１光学フィルター５１０によって反射された第２光信号Ｌ２の経路を光受信機４００側に変更することができる。反射鏡５４０は、別の反射部材が支持ブロック６００に付着されて製作されることもできるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、支持ブロック６００の傾斜面に反射領域を直接形成することもできる。
【００５５】
第２光学フィルター５３０は、ブロッキングフィルター（または０度フィルター）として、第１光学フィルター５１０と反射鏡５４０によって反射された第２光信号Ｌ２を通過させる。第２光学フィルター５３０を通過した第２光信号Ｌ２は、光受信機４００の受光素子４２０に送信され、光受信機４００によって電気的信号に変換される。
【００５６】
アイソレーター５２０は、第１光信号Ｌ１及び／または第２光信号Ｌ２がケース１００の内部で反射された後、再び光送信機３００に入射されることを遮断して反射ノイズを除去することができる。
【００５７】
アイソレーター５２０は、予め設定された偏光成分の光信号のみを通過させる偏光子と検光子及び内部に入力された光信号を旋偏光回転させるファラデー回転子を含むことができる。
【００５８】
図２は光ファイバから出力された第２光信号の移動経路を示す図面であり、図３は入射角によるＳ波とＰ波の反射率カーブ（Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ  Ｃｕｒｖｅ）を示すグラフであり、図４は４５度フィルターと１５度フィルターの透過カーブ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ  Ｃｕｒｖｅ）を示すグラフであり、図５は第１光学フィルターに入射される平行光及び収束光に対する透過特性を示すグラフである。
【００５９】
図２を参考すると、光ファイバ２２１から出射された第２光信号Ｌ２は、メイン光Ｌ２１と発散光Ｌ２２、Ｌ２３を含む。メイン光Ｌ２１は主経路（光軸）に沿って光ファイバ２２１から第１光学フィルター５１０に向かって進行する光として定義することができ、発散光Ｌ２２、Ｌ２３は、主経路と所定の角度を持って進行する光として定義することができる。
【００６０】
第２平行光レンズ５６０は、光ファイバ２２１から出射された第２光信号Ｌ２を平行光に変換することができる。第２光信号Ｌ２の発散光Ｌ２２、Ｌ２３が平行光に変換されるので、第２光信号Ｌ２の線幅は、平行光に変換されない場合に比べて小くなることができる。このため、第２平行光レンズ５６０と光ファイバ２２１は隣接して配置されることができる。平行光に変換された第２光信号Ｌ２の線幅は、約１００μｍないし２００μｍであることができるが、これに限定しない。
【００６１】
平行光に変換された第２光信号Ｌ２は、第１光学フィルター５１０の入射面５１１に入射される。第１光学フィルター５１０は、法線Ｐ１を基準に約８度ないし１８度の第１角度θ１を有することができる。例示的に、第１光学フィルターの角度は１２度であることができる。
【００６２】
第１角度θ１が８度未満の場合には、反射角度が小さくなって反射された第２光信号Ｌ２が再び光ファイバ２２１に再入射されたり干渉による損失が発生し、受信感度が低下する問題がある。
【００６３】
さらに、第１角度θ１が１８度を超過する場合は、偏光によるフィルター反射率（Ｆｉｌｔｅｒ  Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ）の差で光学フィルターの透過反射曲線が歪曲されて光学フィルターの特性が低下する問題がある。
【００６４】
図３を参考すると、第２光信号Ｌ２が第１光学フィルター５１０に入射される入射角が約１８度を超過する場合、Ｓ偏光とＰ偏光の反射率の差が増加することが分かる。
【００６５】
したがって、第１角度θ１を約８度ないし１８度で調節すれば偏光方向による反射率（Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ）の差を減らし、第１光信号Ｌ１と第２光信号Ｌ２の波長帯域幅が小さい場合にも効果的に光信号を分離することができる。
【００６６】
図４を参考すると、２５ｄＢアイソレーション（Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）を得るために４５度のフィルターでは、２１ｎｍ程度の波長間隔を持たなければならないが、１５度フィルターの場合、１１ｎｍ程度の間隔でも十分に性能が発揮できることを確認することができる。
【００６７】
しかし、図５を参考すると、第１光学フィルター５１０に入射する光が所定の角度を持って入射する収束光（Ｆｏｃｕｓ  Ｂｅａｍ）の場合には、透過領域と反射領域との間に透過特性の傾きが緩やかに形成されるので、十分な光アイソレーションを確保することができない。
【００６８】
すなわち、第１光信号と第２光信号の波長間隔が数ｎｍ以下である場合、フィルターの角度を８度ないし１８度で調節しても入射される光が収束光の場合には、十分な光アイソレーションを確保することができない。
【００６９】
本発明の実施例によると、第１光学フィルター５１０に入射される光が平行光に変換され、第１光学フィルター５１０に入射されるので、透過帯域特性が相対的に一定していることができる。例示的に、送信信号と受信信号の波長間隔が約６．０ｎｍである場合にも、十分な光アイソレーション（約２０ｄＢ）を確保することができる。
【００７０】
さらに、図２を参考すると、反射鏡５４０は、法線Ｐ１を基準にして、約２６度ないし３５度の角度θ２で配置することができる。このような条件を満足する場合、第１光学フィルター５１０によって入射された第２光信号Ｌ２を光受信機４００方向に反射することができる。
【００７１】
反射鏡５４０によって反射されて第２光学フィルター５３０に入射される第２光信号Ｌ２は、大部分平行光であるため、第２光学フィルター５３０によって反射されない。したがって、第２光信号Ｌ２は、垂直に入射されるので光の損失が発生しない。
【００７２】
第２光学フィルター５３０を通過した第２光信号Ｌ２は、第２フォーカスレンズ４１０によって集光され、受光素子に入射されることができる。前述のように、第２光信号Ｌ２の線幅は、約１００μｍないし２００μｍで狭いので、平行光レンズを使用せず、一般的な集光レンズを備えた光受信機（例：ＰＩＮ−ＴＩＡ、ＡＰＤなど）を使用することができる。したがって、部品費用を削減することができる。
【００７３】
本発明の実施例によると、第２光信号Ｌ２が平行光に変換され、第１光学フィルター５１０に入射するので、フィルターの損失が小さく、大部分の光が光受信機に送信されることができる。したがって、受信感度が上昇することができる。
【００７４】
図６は光送信機から出力された第１光信号の移動経路を示す図面である。
【００７５】
図６を参考すると、光送信機の光源３１０から出力された第１光信号Ｌ１は、メイン光Ｌ１１と発散光Ｌ１２、Ｌ１３を含む。メイン光Ｌ１１の主経路（光軸）に沿って光源３１０から光ファイバ２２１に向かって進行する光として定義することができ、発散光Ｌ１２、Ｌ１３は、主経路と所定の角度を持って進行する光として定義することができる。
【００７６】
メイン光Ｌ１１と発散光Ｌ１２、Ｌ１３は、光送信機の第１フォーカスレンズ３２０によって収束することができる。第１光信号Ｌ１が収束する地点Ｓ１は、第１平行光レンズ５５０とアイソレーター５２０との間の地点であることができる。収束する地点とは、複数の発散光Ｌ１２、Ｌ１３が近くなって焦点が集まる地点と定義することができる。
【００７７】
このような構成によれば、アイソレーター５２０を通過する光の面積が相対的に小さくなることができる。アイソレーター５２０は有効径（Ｃｌｅａｒ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）のサイズが大きくなるほど価格が上昇する。本発明の実施例では、アイソレーター５２０の位置を第１光信号Ｌ１が収束する地点Ｓ１の近くに配置してアイソレーター５２０の有効径を小さくすることにより部品単価を下げることができる。
【００７８】
第１平行光レンズ５５０は、発散光Ｌ１２、Ｌ１３を平行光に変換することができる。すなわち、第１平行光レンズ５５０を通過しながら、メイン光Ｌ１１と発散光Ｌ１２、Ｌ１３は全部平行光に変換されることができる。第１平行光レンズ５５０は、コリメータレンズ（Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ  Ｌｅｎｓ）であることができる。したがって、第１光信号Ｌ１は、平行光に変換された状態で、第１光学フィルター５１０を通過するので、波長間隔が狭くても十分な光アイソレーションを確保することができる。
【００７９】
第２平行光レンズ５６０は、平行光に変換された第１光信号Ｌ１を集光することができる。すなわち、第２平行光レンズ５６０は、第１光信号Ｌ１は集光し、第２光信号Ｌ２は平行光に変換することができる。集光された第１光信号Ｌ１は、スタブ２２０の光ファイバ２２１に入射することができる。したがって、光結合効率が向上することができる。
【００８０】
本発明の実施例によると、ＷＤＭフィルターを第１光学フィルターとして使用して、第１光信号が平行光に変換されて第１光学フィルターに入射するので、フィルター損失が小さく、光結合効率が向上することができる。
【００８１】
さらに、本発明の実施例によると、光送信機に配置されるレンズを平行光レンズ代わりに、一般的なフォーカスレンズを装着することができる。コリメータ光学系（Ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｙｓｔｅｍ）はＸ、Ｙ、Ｚ軸に対するアラインマージン（Ａｌｉｇｎ  Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）は良いが、ティルティング角度に対するマージンは良くない。したがって、コリメータ光学系を用いる場合、非常に精密な工程を必要とするため、製造工程が複雑になり得る。
【００８２】
図７は光送信機のターン−オンとターン−オフのときのＢＥＲカーブを示すグラフである。
【００８３】
図７を参考すると、光送信機でターン−オン信号が出力された場合とターン−オフ信号が出力された場合、光受信機の受信感度の差は約０．５ｄＢであることを確認することができる。これは、光送信機によって出力された第１光信号が大部分外部に出力され、受光素子にノイズとして入射されていないと考えられる。
【００８４】
すなわち、本発明の実施例によると、第１光学フィルターによって波長間隔が狭い送信信号と受信信号の光分離が効果的に制御され、光クロストークが抑制されたことと判断される。したがって、受光素子の受信感度も上昇する。
【００８５】
本発明の実施例のような光学系を用いて送受信波長間隔が数ｎｍである双方向光モジュールを製作する場合、長距離送信ができるように高い光パワー、優れた受信感度、低いクロストーク特性を有することができ、一般的な構造のＬＤ／ＰＤ  ＴＯ−ＣＡＮ（ＴＯ−Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）適用が可能で、生産性と価格競争力がある製品を製作することができる。
【００８６】
図８は支持ブロックの構成を示す図面であり、図９はホルダーの構成を示す図面である。
【００８７】
図２及び図８を参考すると、支持ブロック６００は、第１平行光レンズ５５０、第１光学フィルター５１０、アイソレーター５２０、反射鏡５４０、及び第２光学フィルター５３０を収容することができる。
【００８８】
本発明の実施例によると、ホルダー２１０をケース１００に挿入し、支持ブロック６００をケース１００に挿入するだけで、各部品が正確な位置に配置されるので、受信感度が向上することができる。
【００８９】
支持ブロック６００は、一側に第１平行光レンズ５５０が挿入される第１収容溝６４０と、アイソレーター５２０が配置される第２収容溝６５０を形成することができる。また、支持ブロック６００は、反射鏡５４０が付着される傾斜面６２０と、傾斜面６２０の上部に形成されて第２光学フィルター５３０が配置される段差部６３０と、傾斜面６２０を貫通するグルブ（Ｇｒｏｏｖｅ）６１０と、を含むことができる。グルブ６１０の傾斜部６１１には、第１光学フィルター５１０を配置することができる。図９を参考すると、第２平行光レンズ５６０は、ホルダー２１０の前方に形成された溝２１１に配置されることができる。
【００９０】
図１０は本発明の他の実施例による光モジュールの概念図であり、図１１は図１０のホルダーの構成を示す図面である。
【００９１】
図１０及び図１１を参考すると、ホルダー２１０は、第１平行光レンズ５５０、第２平行光レンズ５６０、第１光学フィルター５１０、反射鏡５４０、及び第２光学フィルター５３０を収容することができる。このような構成によると、ホルダー２１０に各部品が全部装着されるので、装着だけで正確な位置に配置されることができ、受信感度が向上することができる。この場合、支持ブロックは省略することができる。
【００９２】
距離調節部材７００は、ケース１００に結合する第１調節部材７１０、及び第１調節部材７１０に挿入されて光送信機３００と結合する第２調節部材７２０を含む。このとき、アイソレーター５２０は、第２調節部材７２０の内部に配置されることができる。
【００９３】
図１１を参考すると、ホルダー２１０は、第１平行光レンズ５５０を収容する第１収容部２１３と、第１収容部２１３の底面に形成されて反射鏡５４０が配置される第２傾斜部２１２と、第２傾斜部２１２の側壁に形成されて第１光学フィルター５１０が配置される突出面２１４と、第２光学フィルター５３０が配置される上端平坦部２１５と、を含むことができる。
【符号の説明】
【００９４】
１００：ケース
２１０：ホルダー
２２１：光ファイバ
３００：光送信機
４００：光受信機
５１０：第１光学フィルター
５２０：アイソレーター
５３０：第２光学フィルター
５４０：反射鏡
５５０：第１平行光レンズ
５６０：第２平行光レンズ
【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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【外国語明細書】
2017211419000001.pdf