(57)【要約】【課題】部品点数の増加を抑えつつ小型化が可能な光受信モジュールを提供する。【解決手段】一実施形態に係る光受信モジュールは、信号光Ｌ１を受光し、信号光Ｌ１に含まれる情報を回復する光受信モジュール１である。光受信モジュール１は、信号光Ｌ１をコリメート光に変換するコリメートレンズＣ１と、コリメート光を反射すると共に、電気信号を受けてコリメート光の反射角度を変更するチルトミラー９と、チルトミラー９によって反射された光を二分するＰＢＳ３と、ＰＢＳ３によって二分された光のうちの一方を、第１レンズ系を介して受信するＭＭＩ素子２ａと、ＰＢＳ３によって二分された光のうちの他方を、第２レンズ系を介して受信するＭＭＩ素子２ｂと、を備え、チルトミラー９からＭＭＩ素子２ａに至る光路の距離と、チルトミラー９からＭＭＩ素子２ｂに至る光路の距離と、が互いに異なる。【選択図】図１
2017134400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力光を受光し、前記入力光に含まれる情報を回復する光受信モジュールであって、
前記入力光をコリメート光に変換するコリメートレンズと、
前記コリメート光を反射すると共に、電気信号を受けて前記コリメート光の反射角度を変更するチルトミラーと、
前記チルトミラーによって反射された光を二分する光分配器と、
前記光分配器によって二分された光のうちの一方を、第１レンズ系を介して受信する第１光デバイスと、
前記光分配器によって二分された光のうちの他方を、第２レンズ系を介して受信する第２光デバイスと、を備え、
前記チルトミラーから前記第１光デバイスに至る光路の距離と、前記チルトミラーから前記第２光デバイスに至る光路の距離と、が互いに異なる、
光受信モジュール。
【請求項２】
前記第１レンズ系及び前記第２レンズ系のそれぞれは、光軸方向に並ぶ少なくとも２つの集光レンズによって構成されている、
請求項１に記載の光受信モジュール。
【請求項３】
前記コリメート光のビーム径は、２４０μｍ以上且つ２６０μｍ以下であり、
前記第１光デバイス及び前記第２光デバイスのそれぞれの光入力端のモードフィールド径は、２．２μｍ以上且つ２．８μｍ以下であり、
前記第１レンズ系及び前記第２レンズ系のそれぞれの倍率は、６倍以上且つ８倍以下である、
請求項１又は２に記載の光受信モジュール。
【請求項４】
前記光分配器は、偏波分離器であり、
前記第１光デバイスは、前記チルトミラーから前記偏波分離器を介して光を受信し、
前記第２光デバイスは、前記チルトミラーから前記偏波分離器及び反射ミラーを介して光を受信し、
前記第１光デバイスが受信する光の光軸と、前記第２光デバイスが受信する光の光軸とは、互いに平行である、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光受信モジュール。
【請求項５】
前記第１光デバイス及び前記第２光デバイスは、マルチモード干渉導波路（ＭＭＩ）素子である、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光受信モジュール。
【請求項６】
前記入力光を検知するモニタＰＤを更に備え、
前記モニタＰＤは、前記チルトミラーにより反射され、前記光分配器により二分される前の光を検知する、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光受信モジュール。
【請求項７】
前記入力光を検知するモニタＰＤを更に備え、
前記モニタＰＤは、前記入力光の光軸上であって、前記チルトミラーを透過した光を検知する、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光受信モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、コヒーレント光受信モジュールに関する技術が開示されている。図６は、このコヒーレント光受信モジュールの構成を概略的に示す。図６に示されるコヒーレント光受信モジュール１００では、光導波路基板１０１、光９０度ハイブリッド回路１１１，１１２、複数の受光素子１３４及び１３５、並びに信号光レベルモニタ用受光素子１０４が筐体１０５に収容されている。
【０００３】
信号光レベルモニタ用受光素子１０４は、光分岐素子１３１によって分岐された信号光Ｌ１の一方を受ける。他方の信号光Ｌ１は光分岐素子１３２によって更に分岐され、一方は光９０度ハイブリッド回路１１１に入力し、他方は光９０度ハイブリッド回路１１２に入力する。局発光Ｌ２は光分岐素子１３３によって分岐され、一方は光９０度ハイブリッド回路１１１に入力し、他方は光９０度ハイブリッド回路１１２に入力する。光９０度ハイブリッド回路１１１，１１２から出力される干渉光は、複数の受光素子１３４，１３５によって検出される。
【０００４】
また、信号光Ｌ１側には、信号光Ｌ１の強度を減衰する可変光減衰器（ＶＯＡ）が配置される。図５は、ＶＯＡの一例を示す。図５に示されるＶＯＡ１４０は、信号光Ｌ１が通過する円形の開口部１４１を有する。ＶＯＡ１４０は、ＭＥＭＳ型のＶＯＡであって、開口部１４１の内部に略正方形状のシャッタ１４２を有する。シャッタ１４２の大きさは、例えば一辺５０μｍである。このシャッタ１４２から両側方に向けて櫛歯状電極１４３が伸びている。また、シャッタ１４２は、弾性部１４４を介してＶＯＡ１４０の本体部に連結している。この本体部には、櫛歯状電極１４５が設けられており、櫛歯状電極１４５と、櫛歯状電極１４３とは互いの櫛歯を交互に位置させて対向している。
【０００５】
櫛歯状電極１４３及び櫛歯状電極１４５の間には、外部よりバイアス電圧が印加される。櫛歯状電極１４３と櫛歯状電極１４５が引き付け合い、シャッタ１４２が移動する。このとき、シャッタ１４２が、開口部１４１の中心付近に存在する信号光Ｌ１の光路ＬＡと重なり、信号光Ｌ１が遮断状態（すなわち減衰度１００％）となる。バイアス電圧を調整することによりシャッタ１４２の移動距離を調整することができ、結果として信号光Ｌ１の減衰度が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−０８４５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図５に示されるＶＯＡ１４０において、減衰度を確保するためにシャッタ１４２の質量面積を大きくするとその質量も増加し、外部から振動が加えられたときに共振を引き起こす懸念がある。これは、シャッタ１４２の質量が大きい場合には、慣性モーメントが大きくなり、シャッタ１４２の質量と弾性部１４４の弾性力で決定される固有振動数と、外部から与えられる機械的振動に対応する周波数が近づくことによる。シャッタ１４２の質量が小さい場合には、シャッタ１４２の慣性モーメントが小さく、シャッタ１４２の固有振動周波数を高められるため、この共振の可能性は低減される。
【０００８】
また、シャッタ１４２に対して十分に絞られたビーム径を確保するためには、開口部１４１を通過する際の信号光Ｌ１が収束光であり、且つ光軸方向における収束点（ビームウェスト）の位置が、シャッタ１４２の位置と一致していることが望ましい。従って、光受信モジュール１００の入力ポート直後に集光レンズを配置し、この集光レンズによって信号光Ｌ１を収束光として、その収束点にＶＯＡ１４０を配置することが考えられる。
【０００９】
しかしながら、光９０度ハイブリッド回路１１１，１１２の信号光Ｌ１の入力端において高い結合効率を確保するためには、ＶＯＡ１４０を通過した信号光Ｌ１を再度収束しなければならず、ＶＯＡ１４０を通過した信号光Ｌ１を一旦コリメート光に変換するコリメートレンズ、あるいは一方の焦点をシャッタ１４２の位置に調芯した集光レンズを配置しなければならない。従って、部品点数が多い上に、光路長が長くなるので光受信モジュールの小型化を妨げる一因ともなる。
【００１０】
本発明は、部品点数の増加を抑えつつ小型化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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一形態に係る光受信モジュールは、入力光を受光し、入力光に含まれる情報を回復する光受信モジュールであって、入力光をコリメート光に変換するコリメートレンズと、コリメート光を反射すると共に、電気信号を受けてコリメート光の反射角度を変更するチルトミラーと、チルトミラーによって反射された光を二分する光分配器と、光分配器によって二分された光のうちの一方を、第１レンズ系を介して受信する第１光デバイスと、光分配器によって二分された光のうちの他方を、第２レンズ系を介して受信する第２光デバイスと、を備え、チルトミラーから第１光デバイスに至る光路の距離と、チルトミラーから第２光デバイスに至る光路の距離と、が互いに異なる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一形態では、部品点数の増加を抑えつつ小型化が可能な光受信モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、第１実施形態に係る光受信モジュールの内部における各部品の接続関係を概略的に示す図である。
【図２】図２は、チルトミラーが受ける電気信号の電圧とチルトミラーの回転角度との関係を示すグラフである。
【図３】図３は、チルトミラーの回転角度とＭＭＩ素子の結合効率の偏差との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、第２実施形態に係る光受信モジュールの内部における各部品の接続関係を概略的に示す図である。
【図５】図５は、従来のＶＯＡの構成を部分的に示す正面図であって、ＶＯＡの開口部を光軸方向から見た状態を示す図である。
【図６】図６は、先行技術文献に記載されたコヒーレント光受信器の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態に係る光受信モジュールの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。以下の説明では、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。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る光受信モジュール１の内部の光学系を概略的に示す。この光受信モジュール１は、位相変調された入力光（以下、信号光という）Ｌ１に局部発振光（以下、局発光という）Ｌ２を干渉させ、信号光Ｌ１に含まれる情報を取り出す。なお、本実施形態では、信号光Ｌ１は、互いに直交する２つの偏波情報を含み、且つ、互いに直交する位相成分、すなわち、０°⇔１８０°で位相変調された情報と、９０°⇔２７０°で位相変調された情報を含む、いわゆるＤＰ−ＱＰＳＫ（Dual Polarization Quadrature Phase Shift Keying）により変調された信号を対象とする光モジュールである。なお、局発光Ｌ２は、一方の偏波成分を主に含み、典型的には直線偏光である。
【００１６】
光受信モジュール１は、信号光Ｌ１と局発光Ｌ２とを干渉させるマルチモード干渉素子（ＭＭＩ：Multi-Mode Interference）である第１のＭＭＩ素子２ａ（第１９０°ハイブリッド）及び第２のＭＭＩ素子２ｂ（第２９０°ハイブリッド）を備える。ＭＭＩ素子２ａは、信号光Ｌ１の一方の偏波成分のみを有する信号光と局発光Ｌ２とを干渉させて該一方の偏波成分に含まれる情報を回復する。また、ＭＭＩ素子２ｂは、信号光Ｌ１の他方の偏波成分のみを有する信号光と局発光Ｌ２とを干渉させて該他方の偏波成分に含まれる情報を回復する。
【００１７】
光受信モジュール１は、信号光Ｌ１及び局発光Ｌ２のそれぞれの入力ポートと、ＭＭＩ素子２ａ，２ｂとを光学的に結合する光学系を更に備える。信号光Ｌ１の入力ポートにはコリメートレンズＣ１が設けられ、不図示の単一モードファイバの端面から発散光として出力されコリメートレンズＣ１を透過するコリメート光である信号光Ｌ１のビーム径は、２４０μｍ以上且つ２６０μｍ以下である。また、局発光Ｌ２の入力ポートにはコリメートレンズＣ２が設けられ、不図示の偏波保持ファイバの端面から出力された局発光Ｌ２は、このコリメートレンズＣ２によりコリメート光に変換される。
【００１８】
前述の光学系は、２つのＭＭＩ素子２ａ，２ｂの信号光の各光入力端２ｃ，２ｄに信号光を結合するために、偏波分離素子（Polarization Beam Splitter：ＰＢＳ）３、スキュー調整素子４、レンズ系５（第１レンズ系）、半波長板（λ／２板）６、全反射ミラー７、及びレンズ系８（第２レンズ系）を含む。更に、この光学系は、ＰＢＳ３と、信号光Ｌ１の入力ポートとの間の光路上に配置された、チルトミラー９、及びビームスプリッタ（Beam Splitter：ＢＳ）１０を含む。ＭＭＩ素子２ａ、２ｂの各光入力端２ｃ，２ｄでのフィールド径（ＭＦＤ）は、２．２μｍ以上且つ２．８μｍ以下である。
【００１９】
ＢＳ１０は、互いに対向する前面（光学面）及び裏面を有する平板状の光透過性部材と、当該前面に形成された誘電体多層膜フィルタとによって構成され得る。誘電体多層膜フィルタの反射率は、信号光Ｌ１の波長において例えば９０％以上であり、本例では９５％である。信号光Ｌ１は、ＢＳ１０の前面に入射し、誘電体多層膜フィルタによって分岐される。分岐された一方の信号光Ｌ１１は、誘電体多層膜フィルタで反射される。他方の信号光（モニタ光Ｌ１０）は、誘電体多層膜フィルタを透過してＢＳ１０の裏面から出射する。ＢＳ１０へ入射する信号光Ｌ１の光軸と、ＢＳ１０により反射された信号光Ｌ１１の光軸は、略直角を成す。これにより、反射後の信号光Ｌ１１の光軸は、信号光Ｌ１の入力ポートの光軸と平行となる。
【００２０】
光受信モジュール１は、入力光を検知するモニタ用フォトダイオード（モニタＰＤ）１１を更に備える。モニタＰＤ１１は、ＢＳ１０の裏面側に配置される。モニタＰＤ１１は、ＢＳ１０の裏面と光学的に結合し、ＢＳ１０を透過したモニタ光Ｌ１０を受光する。モニタＰＤ１１は、チルトミラー９により反射され、ＰＢＳ３により二分される前の光を検知する。モニタＰＤ１１は、受光したモニタ光Ｌ１０の強度に対応した検知信号を出力する。
【００２１】
ＰＢＳ３は、平板状の部材であって、ＢＳ１０と光結合する光入射面（光学面）を有する。ＰＢＳ３は、信号光に含まれる一方の偏波成分（例えばＹ偏波成分、信号光Ｌ１１の光軸とＰＢＳ３の入射面の法線とで形成される平面に平行な成分）Ｌ１２と、他方の偏波成分（例えばＸ偏波成分、前記光軸と法線とで形成される平面に垂直な成分）Ｌ１３を分岐する。Ｙ偏波成分を有する信号光Ｌ１２は、ＰＢＳ３を透過する。Ｘ偏波成分を有する信号光Ｌ１３は、ＰＢＳ３で反射され、Ｙ偏波成分Ｌ１２の進行方向と直交する方向に進行する。Ｙ偏波成分を有する信号光Ｌ１２の光軸とＸ偏波成分を有する信号光Ｌ１３の光軸とは略直角を成す。Ｘ偏波成分を有する信号光Ｌ１３は局発光Ｌ２から遠ざかる。この場合、Ｘ偏波成分を有する信号光Ｌ１３の進行方向は、チルトミラー９で反射された信号光Ｌ１の進行方向とは１８０°異なっている。
【００２２】
スキュー調整素子４及びレンズ系５は、ＰＢＳ３とＭＭＩ素子２ａの光入力端２ｃとの間の光路上（すなわち、光入力端２ｃの光軸上）に配置されている。ＰＢＳ３を直進した信号光Ｌ１２（Ｙ偏波）は、スキュー調整素子４を通過する。スキュー調整素子４は、例えばＳｉ製のブロック材であり、ＰＢＳ３から光入力端２ｃの間の光路長を等価的に長くすることにより、信号光Ｌ１２（Ｙ偏波）に対する信号光Ｌ１３（Ｘ偏波）の位相遅れ、すなわち、信号光Ｌ１３（Ｘ偏波）についてのＰＢＳ３から全反射ミラー７に至る距離に基づく位相遅れを補償する。その後、信号光Ｌ１２（Ｙ偏波）は、レンズ系５によって光入力端２ｃに集光される。なお、レンズ系５は、光軸方向に並ぶ２つの集光レンズ５ａ，５ｂによって構成される。
【００２３】
また、λ／２板６、全反射ミラー７、及びレンズ系８は、ＰＢＳ３とＭＭＩ素子２ｂの光入力端２ｄとの間の光路上に配置される。ＰＢＳ３が反射したＸ偏波成分を有する信号光Ｌ１３は、全反射ミラー７によってその進行方向が再度９０°変更されることにより、その光軸がＭＭＩ素子２ｂの光入力端２ｄの光軸と一致する。その後、信号光Ｌ１３は、全反射ミラー７とＭＭＩ素子２ｂとの間に配置されたλ／２板６を透過する。λ／２板６は、信号光Ｌ１３の偏光方向を９０°回転する。従って、λ／２板６を透過した信号光Ｌ１３の偏光方向は、ＰＢＳ３を直進した信号光Ｌ１２の偏光方向と一致する。その後、信号光Ｌ１３は、レンズ系８によって他方のＭＭＩ素子２ｂの光入力端２ｄに集光される。レンズ系８は、光軸方向に並ぶ２つの集光レンズ８ａ，８ｂによって構成される。なお、λ／２板６は、信号光Ｌ１３の光路上であれば何処に配置してもよく、例えばＰＢＳ３と全反射ミラー７との間に配置してもよい。
【００２４】
光受信モジュール１は、２つのＭＭＩ素子２ａ，２ｂの各局発光の光入力端２ｅ，２ｆと局発光の入力ポートとを光結合するための光部品として、偏光子１２、ＢＳ１３、レンズ系１４，１５を更に備える。本実施形態において、スキュー調整素子４は、信号光Ｌ１２の光路上及び局発光Ｌ２２の光路上に配置されており、全反射ミラー７は、信号光Ｌ１３の光路上及び局発光Ｌ２３の光路上に配置されている。すなわち、スキュー調整素子４及び全反射ミラー７は、共に二つの光軸を有する。
【００２５】
偏光子１２は、光受信モジュール１に入力した局発光Ｌ２の偏光方向を確定する。これにより、局発光の偏光方向が光受信モジュール１に入力する前にずれたとしても、所定の直線偏波成分のみを有する局発光Ｌ２を得ることができる。なお、局発光Ｌ２の光源が半導体ＬＤである場合、一般にはこの半導体ＬＤの活性層に平行な成分の偏光が支配的な楕円偏光となる。しかし、半導体ＬＤの発振安定性、材料的安定性、あるいは、所望の出力波長等を得るために、意図的に格子不整が活性層に導入される場合がある。そのような格子不整合を有する活性層が出力するレーザ光では、短軸長が比較的長い楕円偏光となる場合がある。そのような場合であっても、偏光子１２が、局発光を楕円偏光から直線偏光に変換する。
【００２６】
ＢＳ１３は、平板状の部材であって、偏光子１２を介して局発光Ｌ２の入力ポートと光結合する光入射面（光学面）を有し、偏光子１２を通過した局発光Ｌ２を二つの局発光Ｌ２２，Ｌ２３に分岐比５０％をもって分岐する。一方の局発光Ｌ２２は、ＢＳ１３を透過する。他方の局発光Ｌ２３は、ＢＳ１３により反射され、全反射ミラー７に向けて進む。局発光Ｌ２２の光軸と局発光Ｌ２３の光軸とは、略直角を成す。本実施形態では、局発光Ｌ２３はＸ偏波成分を有する信号光Ｌ１３と並進する。
【００２７】
スキュー調整素子４及びレンズ系１４は、ＢＳ１３と光入力端２ｅとの間の光路上（すなわち、光入力端２ｅの光軸上）に配置されている。ＢＳ１３を直進した局発光Ｌ２２は、スキュー調整素子４を通過する。スキュー調整素子４は、ＢＳ１３から光入力端２ｅに至る局発光Ｌ２２の光路長を等価的に長くすることにより、他方の分岐光Ｌ２３についてＢＳ１３から全反射ミラー７に至る距離に起因する位相遅れを補償する。すなわち、局発光Ｌ２３は、ＢＳ１３から全反射ミラー７に至る距離分だけＭＭＩ素子に至るまでの距離が、局発光Ｌ２２よりも長い。スキュー調整素子４は、当該距離分に相当する位相遅れを局発光Ｌ２２に与える。その後、局発光Ｌ２２は、レンズ系１４によって光入力端２ｅに集光する。なお、レンズ系１４は、光軸方向に並ぶ２つの集光レンズ１４ａ，１４ｂによって構成される。
【００２８】
また、全反射ミラー７及びレンズ系１５は、ＢＳ１３と光入力端２ｆとの間の光路上に配置されている。ＢＳ１３が反射した局発光Ｌ２３は、全反射ミラー７により再度反射され、その光軸が光入力端２ｆの光軸と一致する。その後、局発光Ｌ２３は、レンズ系１５によって光入力端２ｆに集光する。レンズ系１５は、光軸方向に並ぶ２つの集光レンズ１５ａ，１５ｂによって構成される。
【００２９】
以上、本実施形態の光受信モジュール１では、チルトミラー９及びＢＳ１０により、信号光Ｌ１，Ｌ１１の光軸を平行移動させ、それぞれのＭＭＩ素子２ａ，２ｂに２つの集光レンズ５ａ，５ｂ（集光レンズ８ａ，８ｂ）を設け、これらの集光レンズ５ａ，５ｂ（集光レンズ８ａ，８ｂ）により、各偏波成分を有する信号光Ｌ１２，Ｌ１３が光入力端２ｃ，２ｄに光結合する。これらの集光レンズ５ａ，５ｂ（集光レンズ８ａ，８ｂ）によって構成されるレンズ系５，８の倍率は、６倍以上且つ８倍以下である。
【００３０】
本実施形態では、信号光を減衰する可変光減衰器（ＶＯＡ）に代えて、チルトミラー９が設けられる。チルトミラー９は、信号光Ｌ１の光路上に配置される。チルトミラー９は信号光Ｌ１の反射面を有し、この反射面は光受信モジュール１の信号光入力ポートの光軸に対して４５°を成す。また、チルトミラー９の回転角度を変えることにより、上記光軸に対するチルトミラー９の反射面の角度が変化しその結果、ＭＭＩ素子２ａ，２ｂと光結合する信号光の強度が減衰する。その減衰量は、前述のモニタＰＤ１１が出力する検知信号に基づいて設定される。
【００３１】
チルトミラー９には、上記減衰量を設定する電気信号が、光受信モジュール１の外部から入力される。例えば、モニタＰＤ１１が過入力状態を検知した場合には、チルトミラー９の回転角を大きくする電気信号をチルトミラー９に入力し、ＭＭＩ素子２ａ，２ｂと光結合する信号光の強度を小さくする。例えば、チルトミラー９は、その中央にミラーの機能を果たす円板部を有し、当該円板部の対角に位置する電極間にバイアスを印加することにより、当該対角を軸として当該円板部を回転させる。
【００３２】
図２は、チルトミラー９に印加する電気信号の電圧に対するチルトミラー９の回転角度（反射角度）を示すグラフである。図２のグラフの縦軸はチルトミラー９の回転角度を示しているが、この回転角度は、チルトミラー９の反射面が信号光Ｌ１の入力ポートの光軸に対して４５°を成す状態を０°としたときの回転角度を示している。図２に示されるように、７．０Ｖの電圧がチルトミラー９に印加されると、チルトミラー９の回転角度は０．５°程度となる。このようにチルトミラー９に電圧を印加することによって、ＭＭＩ素子２ａ，２ｂの各光入力端２ｃ，２ｄにおける光結合度を変化させることができる。
【００３３】
図３は、チルトミラー９の回転角度と二つのＭＭＩ素子２ａ，２ｂについての結合効率の偏差の関係を示すグラフである。図３は、チルトミラー９、及びレンズ系５，８を介して２つの光入力端２ｃ，２ｄに信号光を集光するとき、チルトミラー９の回転角度に対する結合効率の偏差を示したものである。図３に示されるように、回転角度が±０．２°未満の範囲では概ね０．５ｄＢ以下の偏差特性が得られる。
【００３４】
光受信モジュール１の光学系は、１つのチルトミラー９により２つのＭＭＩ素子２ａ，２ｂに入力する信号光の結合効率を変化させる系であるため、２つのＭＭＩ素子２ａ，２ｂの間の結合効率の偏差を所定の範囲内としなければならない。更に、チルトミラー９からＭＭＩ素子２ａまでの光路長と、チルトミラー９からＭＭＩ素子２ｂまでの光路長とは互いに異なっている。チルトミラー９からＭＭＩ素子２ａまでの光路長は１２．５ｍｍ程度であり、チルトミラー９からＭＭＩ素子２ｂまでの光路長は１５．０ｍｍ程度である。すなわち、チルトミラー９からＭＭＩ素子２ｂまでの光路長の方が、ＭＭＩ素子２ａまでの光路長よりも長い。これらの２つの光路長の差は、ＭＭＩ素子２ａ，２ｂの各光入力端２ｃ，２ｄの間の距離と一致する。下記の表１は、チルトミラー９の回転角度と、光入力端２ｃ，２ｄでの光軸のシフト量（単位：μｍ）との関係を示している。表１では、レンズによる集光特性は考慮していない。
【表１】
2017134400.tif 000003
【００３５】
また、光受信モジュール１の光学系では、２つの集光レンズで光入力端２ｃ，２ｄに信号光を集光しており、集光レンズで集光した信号光の視野径は数μｍ程度である。そして、チルトミラー９により結合点をシフトさせた場合であっても、ＭＭＩ素子２ａ，２ｂでの結合効率の偏差は、概ね０．５ｄＢ以下となる。チルトミラー９に入力するコリメート光である信号光Ｌ１のビーム径は、２４０μｍ以上且つ２６０μｍ以下である。この信号光Ｌ１のコリメート性は、集光レンズの入力端まで維持される。一方、ＭＭＩ素子２ａ，２ｂの光入力端２ｃ，２ｄのフィールド径は、２．２μｍ以上且つ２．８μｍ以下である。本実施形態では、少なくとも２つの集光レンズを用いることにより、チルトミラー９の回転角度を変えて信号光を結合させた場合でも、１５ｄＢの減衰度が得られると共に、ＭＭＩ素子２ａ，２ｂの減衰度の偏差が０．５ｄＢ以下に抑えられる。
【００３６】
次に、本実施形態の光受信モジュール１が奏する効果について説明する。本実施形態の光受信モジュール１は、コリメートレンズＣ１を透過したコリメート光である信号光Ｌ１を反射し、電気信号を受けて上記コリメート光の反射角度を変更することができるチルトミラー９を備えている。前述したように、このチルトミラー９はＶＯＡに代えて設けられる。ＶＯＡに対して信号光を集光する集光レンズ、ＶＯＡを通過した発散光を再度集光もしくは平行光に変換するレンズを配置する必要がない。従って、部品点数の増加を抑制することができる。また、光路長が長くなるのを抑制できるので、光受信モジュール１の全長を短縮することができる。
【００３７】
また、各レンズ系５，８は、光軸方向に並ぶ２つの集光レンズによって構成されている。ここで、各レンズ系の２つの集光レンズのうち、ＭＭＩ素子２ａ，２ｂに近い方のレンズ（例えば集光レンズ５ａ）を第１レンズ、遠い方のレンズ（例えば集光レンズ５ｂ）を第２レンズとすると、第１レンズ及び第２レンズは、紫外線硬化樹脂によって固定される。具体的には、まず紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して第１レンズを固定する。ここで、紫外線硬化樹脂は、硬化のときに数μｍ収縮し、この収縮によって第１レンズの調心状態が変化し、光の結合効率に影響する場合がある。
【００３８】
また、第２レンズについても第１レンズの場合と同様に、硬化に伴う紫外線硬化樹脂の収縮は懸念される。しかしながら、第２レンズの結合トレランス（所定の結合効率の劣化を伴うレンズ位置の範囲）は、第１レンズのそれと比較して格段に緩い。すなわち、所定の結合ロス（光結合強度の劣化）を誘起する第１レンズの許容位置ずれが、サブミクロンレベルで非常に厳しい値が要求されるのに対し、第２レンズについては、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が許される。従って、第２レンズの固定に伴って生じる紫外線硬化樹脂の収縮による位置ずれは実質上問題とならず、また、第２レンズを配置することにより、第１レンズについて必然的に生じた結合ロスを第２レンズにより補償することができる。
【００３９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る光受信モジュールについて説明する。以下では、第１実施形態と重複する説明を省略する。図４に示すように、第２実施形態の光受信モジュール２１は、チルトミラー２２、ミラー２３、及びモニタＰＤ２４を備える。チルトミラー２２及びモニタＰＤ２４は第１実施形態のチルトミラー９及びモニタＰＤ１１のそれぞれと同様の機能を有する。チルトミラー２２は、コリメートレンズＣ１を透過した信号光Ｌ１を二分する。信号光Ｌ１は、チルトミラー２２の前面に入射し、分岐される。分岐した一方の信号光Ｌ１１は反射される。他方の信号光（モニタ光Ｌ１０）はチルトミラー２２の裏面から出射する。チルトミラー２２へ入射する信号光Ｌ１の光軸と、チルトミラー２２に反射された信号光Ｌ１１の光軸は、略直角を成す。チルトミラー２２の反射率は、信号光Ｌ１の波長において例えば９４％〜９６％である。
【００４０】
ミラー２３は、チルトミラー２２とＰＢＳ３の間の光路上に配置される。ミラー２３の反射率は、例えば９９％以上である。チルトミラー２２に反射された信号光Ｌ１１は、ミラー２３によってその進行方向が９０°変更される。モニタＰＤ２４は、チルトミラー２２の裏面側に配置される。モニタＰＤ２４は、チルトミラー２２の裏面と光学的に結合し、チルトミラー２２を透過したモニタ光Ｌ１０を検知する。モニタＰＤ２４は、受光したモニタ光Ｌ１０の強度に対応した検知信号を出力する。
【００４１】
次に、第２実施形態の光受信モジュール２１が奏する効果について説明する。光受信モジュール２１では、チルトミラー２２を透過するモニタ光Ｌ１０をモニタＰＤ２４が検知する。よって、チルトミラー２２の回転によるモニタ光Ｌ１０のずれを小さくすることができ、モニタＰＤ２４の有効径を大きくすることができる。従って、モニタＰＤ２４の受光面の有効領域を大きくすることができるので、モニタＰＤ２４の実装精度を緩和することができる。更に、モニタＰＤ２４から、チルトミラー２２の回転に影響されない安定した検知信号を得ることができる。
【００４２】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は前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。例えば、前述の実施形態では、コリメートレンズＣ１を透過した信号光Ｌ１をチルトミラー９が反射し、チルトミラー９によって反射された信号光Ｌ１をＢＳ１０が二分する例について説明した。しかしながら、このチルトミラー９に代えて全反射ミラーを配置すると共に、ＢＳ１０に代えてチルトミラー９を配置してもよい。すなわち、チルトミラー９の配置位置は、信号光Ｌ１の入力ポートからＰＢＳ３までの光路上であれば、いずれの位置に配置することも可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１，２１…光受信モジュール、２ａ…ＭＭＩ素子（第１光デバイス）、２ｂ…ＭＭＩ素子（第２光デバイス）、２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ…光入力端、３…ＰＢＳ（光分配器、偏波分離器）、４…スキュー調整素子、５…レンズ系（第１レンズ系）、５ａ，５ｂ…集光レンズ、６…λ／２板、７…全反射ミラー、８…レンズ系（第２レンズ系）、８ａ，８ｂ…集光レンズ、９，２２…チルトミラー、１０…ＢＳ、１１，２４…モニタＰＤ、１２…偏光子、１３…ＢＳ、１４，１５…レンズ系、１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ…集光レンズ、２３…ミラー、１００…コヒーレントｆ光受信モジュール、１０１…光導波路基板、１０４…信号光レベルモニタ用受光素子、１０５…筐体、１１１，１１２…光９０度ハイブリッド回路、１３１，１３２，１３３…光分岐素子、１３４，１３５…信号光用受光素子、１４１…開口部、１４２…シャッタ、１４３，１４５…櫛歯状電極、１４４…弾性部材、Ｃ１，Ｃ２…コリメートレンズ、Ｌ１，Ｌ１１…信号光、Ｌ１０…モニタ光、Ｌ１２…Ｙ偏波成分、Ｌ１３…Ｘ偏波成分、Ｌ２，Ｌ２２，Ｌ２３…局発光、ＬＡ…光路。
【図１】
2017134400.tif 000004
【図２】
2017134400.tif 000005
【図３】
2017134400.tif 000006
【図４】
2017134400.tif 000007
【図５】
2017134400.tif 000008
【図６】
2017134400.tif 000009