(57)【要約】      （修正有）【課題】光モジュール内の光クロストークを抑制することができる光モジュールを提供する。【解決手段】本発明の光モジュール基板１００は、基板１１０と、基板上に位置する光導波路構造１２０と、光導波路構造の端面の位置に対応した開口部１３１と、光導波路構造の上方に延伸した部分とを備え、一端が基板の端面に位置している、光を遮断する第１の遮光部１３０と、光導波路構造の上方に延伸した部分を備え、一端が光導波路構造の表面に位置している、光を遮断する第２の遮光部１４０、とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に位置する光導波路構造と、
前記光導波路構造の端面の位置に対応した開口部と、前記光導波路構造の上方に延伸した部分とを備え、一端が前記基板の端面に位置している、光を遮断する第１の遮光部と、
前記光導波路構造の上方に延伸した部分を備え、一端が前記光導波路構造の表面に位置している、光を遮断する第２の遮光部、とを有する
光モジュール基板。
【請求項２】
前記第１の遮光部と前記第２の遮光部は、一の部材からなり、前記基板の端面と前記光導波路構造の前記表面との間を接続する湾曲した遮光部材からなる
請求項１に記載した光モジュール基板。
【請求項３】
前記遮光部材は、光を遮断する光遮断部材を含有する樹脂材料からなる
請求項２に記載した光モジュール基板。
【請求項４】
前記光遮断部材は、炭素を含み、
前記樹脂材料は、ポリイミドを含む
請求項３に記載した光モジュール基板。
【請求項５】
信号光が導波するように構成された信号光用光導波路と、
前記信号光と干渉する局部発信光が導波するように構成された局部発信光用光導波路を備え、
前記光導波路構造は、前記信号光の一部であるモニタ信号光が導波するように構成されている
請求項１から４のいずれか一項に記載した光モジュール基板。
【請求項６】
請求項５に記載した光モジュール基板と、
前記モニタ信号光を受光する受光素子、とを備え、
前記受光素子の受光面が前記開口部と対応している
光モジュール。
【請求項７】
前記開口部は、前記受光素子の接続配線の一部が横断できる開口広さを有する
請求項６に記載した光モジュール。
【請求項８】
基板の上に光導波路構造を形成し、
開口部を備えた遮光部材を形成し、
前記開口部が前記光導波路構造の端面に対応するように、前記光導波路構造と前記遮光部材を位置あわせし、
前記遮光部材の一端を前記基板の端面に接続し、
前記遮光部材の他端を前記光導波路構造の表面に接続する
光モジュール基板の製造方法。
【請求項９】
前記遮光部材の一端を前記基板の端面に接続し、前記遮光部材の他端を前記光導波路構造の表面に接続する際に、前記遮光部材を湾曲させる
請求項８に記載した光モジュール基板の製造方法。
【請求項１０】
前記遮光部材は、光を遮断する光遮断部材を含有する樹脂材料からなる
請求項８または９に記載した光モジュール基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュール基板及びその製造方法に関し、特に、導波路型光モジュールに用いられる光モジュール基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のデータトラフィックの増加により、光通信技術の普及が急速に進展している。これに伴い、光通信装置には小型化、低コスト化が求められている。小型化、低コスト化を図るため、多機能な光回路を小型に集積し、より少ない部品点数によって高機能化を実現できる光モジュールの必要性が高まっている。
【０００３】
ローカル光とシグナル光を干渉させて受信するデジタルコヒーレント光通信に用いられる光モジュールにおいては、ローカル光およびシグナル光は、光ファイバを介して光モジュールのそれぞれの入力ポートに結合される。そして、ローカル光およびシグナル光は、光モジュール内のローカル光用光導波路およびシグナル光用光導波路を伝搬し、種々の光回路を通過して受信フォトダイオード部に接続される。
【０００４】
デジタルコヒーレント光通信ではシグナル光を受信する際に、シグナル光の光入力パワーをモニタする機能が必要となる。そのため、デジタルコヒーレント光通信に用いられる光モジュールは、シグナル光の一部が伝搬する分岐光導波路を備える。そして、この分岐光導波路を伝搬したモニタ信号光をモニタ用フォトダイオードで受光することにより、光入力パワーをモニタする構成としている。
【０００５】
この場合、入力ポートの光導波路に結合しなかったローカル光成分や受信フォトダイオード部に結合しなかったローカル光成分が迷光となって、光モジュールの内部や光モジュールの外部の空間を伝搬する。このような入力ポートの光導波路や受信フォトダイオード部に結合しなかったローカル光成分（迷光）が、モニタ用フォトダイオードに到達すると、シグナル光の入力パワーに対するモニタ電流のリニアリティの精度に劣化が生じる。
【０００６】
このような問題を解決する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された関連する光モジュールは、２本の光ファイバ、光信号処理回路、レンズ、フォトダイオード（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ：ＰＤ）、電気配線部、開口部を有する遮光部材、およびモニタＰＤを備える。
【０００７】
関連する光モジュールにおいては、光信号処理回路の入力端面の所定部位の周囲に、開口部を有する遮光部材が設けられている。この遮光部材は、タップされた信号光の光路上に開口が位置合わせされて、光信号処理回路の基板、クラッド層、ヤトイに亘って設けられている。モニタＰＤは、タップされた信号光を受光できるように、光信号処理回路の光入力端面と同一端面に、開口部を有する遮光部材の開口からの出力光に光学的に接続されるよう配置されている。
【０００８】
このような構成としたことにより、関連する光モジュールによれば、予め位置決めされた開口部分以外から到来する迷光を遮断できる。そのため、ローカル光とモニタＰＤとの十分なアイソレーションが得られ、精度よく信号光パワーをモニタすることが可能になるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１４−００２２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した関連する光モジュールのように、光信号処理回路を構成する光導波路とモニタＰＤを備えた光モジュールにおいて、ローカル光の迷光がモニタＰＤに到達する経路として、図８に示すような３種類の経路が存在する。すなわち、第１の経路Ｒ１は、光導波路素子１１の内部を伝搬する迷光成分が、モニタＰＤ１２と対向した光導波路素子１１の端面から放射されてモニタＰＤ１２に結合する経路である。第２の経路Ｒ２は、光導波路素子１１の外部の空間を伝搬する迷光成分が、モニタＰＤ１２に直接結合する経路である。そして、第３の経路Ｒ３は、光導波路素子の外部の空間を伝搬する迷光成分が、光モジュールの筐体を構成する上蓋１３を介してモニタＰＤ１２に結合する経路である。
【００１１】
これらの経路のうち、第３の経路Ｒ３を通る迷光は、上蓋１３の内面に光吸収材等を塗布することにより抑制することが可能である。また、第１の経路Ｒ１を通る迷光および第２の経路Ｒ２を通る迷光の一部は、上述した関連する光モジュールのように、光導波路素子１１の入力端面に、開口部を有する遮光部材を設けた構成とすることにより、抑制することができる。
【００１２】
しかしながら、関連する光モジュールにおいては、第２の経路Ｒ２を通る迷光のうち光導波路素子１１の表面近傍を伝播する迷光は、遮光部材の開口部を通過しモニタＰＤに到達する。そのため、ローカル光の入力ポートとモニタＰＤとの間の光クロストークを抑制することが困難である。
【００１３】
このように、関連する光モジュールにおいては、光モジュール内の光クロストークを抑制することが困難である、という問題があった。
【００１４】
本発明の目的は、上述した課題である、関連する光モジュールにおいては、光モジュール内の光クロストークを抑制することが困難である、という課題を解決する光モジュール基板及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の光モジュール基板は、基板と、基板上に位置する光導波路構造と、光導波路構造の端面の位置に対応した開口部と、光導波路構造の上方に延伸した部分とを備え、一端が基板の端面に位置している、光を遮断する第１の遮光部と、光導波路構造の上方に延伸した部分を備え、一端が光導波路構造の表面に位置している、光を遮断する第２の遮光部、とを有する。
【００１６】
本発明の光モジュール基板の製造方法は、基板の上に光導波路構造を形成し、開口部を備えた遮光部材を形成し、開口部が光導波路構造の端面に対応するように、光導波路構造と遮光部材を位置あわせし、遮光部材の一端を基板の端面に接続し、遮光部材の他端を光導波路構造の表面に接続する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の光モジュール基板及びその製造方法によれば、光モジュール内の光クロストークを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光モジュール基板の構成を示す側面断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光モジュール基板の別の構成を示す側面断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る光モジュールの構成を示す上面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光モジュールの構成を示す側面断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る光モジュールが備える遮光板の構成を示す正面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る光モジュールが備える遮光板の別の構成を示す正面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る光モジュールが備える遮光板の実装方法を説明するための側面断面図である。
【図８】関連する光モジュールにおける、ローカル光の迷光がモニタＰＤに到達する経路を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００２０】
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る光モジュール基板１００の構成を示す側面断面図である。本実施形態に係る光モジュール基板１００は、基板１１０、基板１１０上に位置する光導波路構造１２０、第１の遮光部１３０、および第２の遮光部１４０を有する。
【００２１】
第１の遮光部１３０は、光導波路構造１２０の端面の位置に対応した開口部１３１と、光導波路構造１２０の上方に延伸した部分とを備え、一端が基板１１０の端面に位置している。第２の遮光部１４０は、光導波路構造１２０の上方に延伸した部分を備え、一端が光導波路構造１２０の表面に位置している。
【００２２】
このような構成としたことにより、本実施形態の光モジュール基板１００においては、光導波路構造１２０の外部の空間を伝搬する迷光（図８のＲ２）のうち、光導波路構造１２０の表面近傍を伝播する迷光は、第２の遮光部１４０によって遮断される。そのため、光導波路構造１２０の表面近傍を伝播する迷光が、第１の遮光部１３０の開口部１３１を通過することはない。また、光導波路構造１２０の外部の空間を伝搬するその他の迷光、および基板１１０の内部を伝搬する迷光（図８のＲ１参照）は、第１の遮光部１３０によって遮断される。すなわち、開口部１３１には光導波路構造１２０を伝播する導波光だけが通過する。以上の結果、本実施形態の光モジュール基板１００によれば、光モジュール基板１００を用いた光モジュール内の光クロストークを抑制することができる。
【００２３】
ここで、第１の遮光部１３０と第２の遮光部１４０は、図２に示すように、一の部材からなり、基板１１０の端面と光導波路構造１２０の表面との間を接続する湾曲した遮光部材１５０からなる構成とすることができる。これにより、上述した迷光のすべてを一の部材によって遮断することが可能になる。
【００２４】
遮光部材１５０は、光を遮断する光遮断部材を含有する樹脂材料からなる構成とすることができる。具体的には例えば、光遮断部材は炭素を含み、樹脂材料はポリイミドを含む構成とすることができる。
【００２５】
次に、本実施形態による光モジュール基板の製造方法について説明する。
【００２６】
本実施形態による光モジュール基板の製造方法においては、まず、基板１１０の上に光導波路構造１２０を形成する。また、開口部１５１を備えた遮光部材１５０を形成する。そして、開口部１５１が光導波路構造１２０の端面に対応するように、光導波路構造１２０と遮光部材１５０を位置あわせする。最後に、遮光部材１５０の一端を基板１１０の端面に接続し、遮光部材１５０の他端を光導波路構造１２０の表面に接続することにより、図２に示した光モジュール基板１０１が完成する。
【００２７】
上述した本実施形態の光モジュール基板の製造方法において、遮光部材１５０の一端を基板１１０の端面に接続し、遮光部材１５０の他端を光導波路構造１２０の表面に接続する際に、この遮光部材１５０を湾曲させることとしてもよい。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態の光モジュール基板及びその製造方法によれば、光モジュール内の光クロストークを抑制することができる。
【００２９】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図３は、本実施形態による光モジュール２００の構成を示す上面図である。また、図４は、本実施形態による光モジュール２００の構成を示す側面断面図である。本実施形態では、ローカル光とシグナル光を干渉させて受信するデジタルコヒーレント光通信に用いられる光モジュールに適用した場合を例として説明する。
【００３０】
本実施形態による光モジュール２００は、光導波路素子２１０、モニタＰＤ（ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）部２２０、および遮光板（遮光部材）２３０を有する。ここで、光導波路素子２１０と遮光板２３０が光モジュール基板を構成している。
【００３１】
光導波路素子２１０は、ローカル光用光導波路（局部発信光用光導波路）２１１、シグナル光用光導波路（信号光用光導波路）２１２、およびモニタ用分岐光導波路（光導波路構造）２１３を備える。
【００３２】
ローカル光用光導波路２１１は、シグナル光（信号光）と干渉するローカル光（局部発信光）が導波するように構成されている。そして、ローカル光用光導波路２１１は、光導波路素子２１０のモニタＰＤ部２２０と対向する端面にローカル光用入力ポート２１４を有する。シグナル光用光導波路２１２は、シグナル光（信号光）が導波するように構成されている。そして、シグナル光用光導波路２１２は、光導波路素子２１０のモニタＰＤ部２２０と対向する端面にシグナル光用入力ポート２１５を有する。ローカル光用光導波路２１１およびシグナル光用光導波路２１２は、種々の光回路を通過し受信信号用のフォトダイオード（ＰＤ）部（図示せず）に接続される。
【００３３】
モニタ用分岐光導波路２１３はシグナル光用光導波路２１２から分岐され、モニタ出力ポート２１６に接続される。すなわち、モニタ用分岐光導波路２１３は、シグナル光（信号光）の一部であるモニタ信号光が導波するように構成されている。
【００３４】
モニタＰＤ部２２０は、モニタＰＤ素子（受光素子）２２１、モニタＰＤ素子２２１を支持するＰＤキャリア２２２、およびモニタＰＤ素子２２１とＰＤキャリア２２２を接続するモニタＰＤ用ワイヤ２２３を備える。モニタＰＤ素子２２１は、モニタ出力ポート２１６から出力されるモニタ信号光を受光する。
【００３５】
上述したように、本実施形態による光モジュール２００は、シリコン（Ｓｉ）等の基板上に光導波路を形成した光導波路素子２１０を備える。光導波路素子２１０は、ローカル光用入力ポート２１４、シグナル光用入力ポート２１５、およびシグナル光から分岐したモニタ信号光を出力するモニタ出力ポート２１６を有する。そして、モニタ出力ポート２１６からの出力光を、ＰＤキャリア２２２に実装したモニタ用のフォトダイオード素子であるモニタＰＤ素子２２１を用いて受光する。本実施形態による光モジュール２００は、このように構成された導波路型の光モジュールである。
【００３６】
ここで、遮光板２３０は迷光を遮断する。遮光板２３０は図４に示すように、フレキシブルに曲げることが可能であり、曲げた状態で光導波路素子２１０の端面と上面を接続している。遮光板２３０は、図８を用いて説明した第１の経路Ｒ１および第２の経路Ｒ２による迷光を一個の部品で遮断することを可能である。遮光板２３０の材料として、カーボン等の光を遮断する材料を添加したポリイミド等の薄膜材料を用いることができる。
【００３７】
図５に、曲げられていない状態における遮光板２３０の構成を示す。図５は、モニタＰＤ部２２０側から見た正面図である。遮光板２３０は、モニタ用分岐光導波路２１３の光導波路コア２１７に対向する位置に、例えば円形状の開口部２３１を備える。そして、モニタＰＤ素子２２１の受光面が開口部２３１と対応している。これにより、光導波路素子２１０のモニタ出力ポート２１６から出力される出力光をモニタＰＤ素子２２１で受光することが可能である。
【００３８】
図６に、遮光板２３０の別の構成を示す。この場合、開口部２３２は、モニタＰＤ素子２２１の接続配線であるモニタＰＤ用ワイヤ２２３の一部が横断できる開口広さを有する。このような構成とすることにより、光導波路素子２１０とモニタＰＤ素子２２１との間の結合損失を低減するために、光導波路素子２１０とモニタＰＤ素子２２１との間の距離を短くする必要がある場合にも対応することが可能になる。すなわち、開口部２３２は光導波路コア２１７からの出力光を通過させるとともに、モニタＰＤ用ワイヤ２２３と遮光板２３０の干渉を防止することができる。
【００３９】
次に、遮光板２３０の実装方法の一例を説明する。まず、図７に示すように、開口部２３１の中に光導波路コア２１７の延長部分が含まれるように、湾曲していない状態の遮光板２３０の位置決めを行う。そして、位置決めした状態で、湾曲していない状態の遮光板２３０を光導波路素子２１０の端面に実装する。この状態においては、図８を用いて説明した第１の経路Ｒ１の迷光成分は遮光されるが、第２の経路Ｒ２の迷光のうち、遮光板２３０の開口部２３１を通過した迷光成分は、モニタＰＤ素子２２１に到達してしまう。
【００４０】
この後に、図４に示したように、遮光板２３０を湾曲させて遮光板２３０の端部を光導波路素子２１０の上面に接続する。このような構成とすることにより、図８を用いて説明した第２の経路Ｒ２の迷光成分を全て遮断することが可能になる。その結果、光導波路素子２１０のローカル光用入力ポート２１４とモニタＰＤ素子２２１との間の光クロストークを抑制することができる。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態による光モジュール２００は、光導波路素子２１０のモニタ出力ポート２１６側の端面と光導波路素子２１０の上面に、フレキシブルに曲げることが可能な遮光板２３０を接続した構成である。このような構成としたことにより、光導波路素子２１０の内部および外部の二経路で伝搬する迷光を、一の部品からなる遮光板２３０によって遮断することが可能になる。その結果、ローカル光用入力ポート２１４とモニタＰＤ素子２２１との間の光クロストークを、簡易な構成で抑制することができる。すなわち、本実施形態の光モジュール２００によれば、光導波路素子２１０と遮光板２３０を有する光モジュール基板を備えた構成としたことにより、光モジュール内の光クロストークを抑制することができる。
【００４２】
本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００４３】
１００、１０１    光モジュール基板
１１０    基板
１２０    光導波路構造
１３０    第１の遮光部
１３１、１５１    開口部
１４０    第２の遮光部
１５０    遮光部材
２００    光モジュール
２１０    光導波路素子
２１１    ローカル光用光導波路
２１２    シグナル光用光導波路
２１３    モニタ用分岐光導波路
２１４    ローカル光用入力ポート
２１５    シグナル光用入力ポート
２１６    モニタ出力ポート
２１７    光導波路コア
２２０    モニタＰＤ部
２２１    モニタＰＤ素子
２２２    ＰＤキャリア
２２３    モニタＰＤ用ワイヤ
２３０    遮光板
２３１、２３２    開口部
１１    光導波路素子
１２    モニタＰＤ
１３    上蓋
【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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