(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軸方向に伸びる光ファイバ収容部が配置された第１の壁部、前記所定の軸方向に伸び各々が複数のリード端子を有する第２および第３の壁部、並びに前記第１の壁部に対向するように設けられ複数のリード端子を有する第４の壁部を有するハウジングと、
差動信号を受ける第１群の入力端子、前記差動信号から生成された駆動信号を提供する出力端子、並びに前記入力端子及び前記出力端子と別個の第２群の複数の端子を有する半導体素子と、
前記半導体素子の出力端子に接続された半導体発光素子と、
前記第４の壁部と異なる壁部に設けられた複数のフランジと
を備え、
前記半導体素子の前記第２群の複数の端子は、前記第２および第３の壁部の前記複数のリード端子に接続されており、
前記第４の壁部の前記複数のリード端子は、第１〜第５のリード端子のみから成り、前記第１のリード端子は、前記差動信号の一方の信号を受けると共に前記半導体素子の前記入力端子の一方に接続されており、前記第２のリード端子は前記差動信号の他方の信号を受けると共に前記半導体素子の前記入力端子の他方に接続されており、並びに前記第３〜第５のリード端子は前記第１及び第２のリード端子の各々の両側に配置され基準電位線に接続されるように設けられており、
前記半導体素子の前記第２群の端子は、前記第２の壁部の前記リード端子に接続されている、光通信モジュール。
【請求項２】
所定の軸方向に伸びる光ファイバ収容部が配置された第１の壁部、前記所定の軸方向に伸び各々が複数のリード端子を有する第２および第３の壁部、並びに前記第１の壁部に対向するように設けられ複数のリード端子を有する第４の壁部を有するハウジングと、
差動信号を受ける第１群の入力端子、前記差動信号から生成された駆動信号を提供する出力端子、並びに前記入力端子及び前記出力端子と別個の第２群の複数の端子を有する半導体素子と、
前記半導体素子の出力端子に接続された半導体発光素子と、
前記第４の壁部と異なる壁部に設けられた複数のフランジと
を備え、
前記第４の壁部の前記複数のリード端子は、前記差動信号の一方の信号を受けると共に前記半導体素子の前記入力端子の一方に接続された第１のリード端子、前記差動信号の他方の信号を受けると共に前記半導体素子の前記入力端子の他方に接続された第２のリード端子、並びに前記第１及び第２のリード端子の各々の両側に配置され基準電位線に接続される第３のリード端子のみからなり、
前記半導体素子の前記第２群の複数の端子は、前記第２および第３の壁部の前記複数のリード端子に接続されており、
前記半導体素子の前記第２群の端子は、前記第２の壁部の前記リード端子に接続されている、光通信モジュール。
【請求項３】
前記半導体発光素子は、光を発生する発光素子部と、前記発光素子部からの光を変調するための半導体変調素子部とを含み、
前記発光素子部の端子は前記第３の壁部の前記リード端子に接続されている、請求項１または請求項２に記載の光通信モジュール。
【請求項４】
前記半導体発光素子は半導体レーザ素子を含んでおり、
前記半導体レーザ素子のアノード及びカソードの一方は、前記半導体素子の前記出力端子に接続されており、前記半導体レーザ素子のアノード及びカソードの他方は、基準電位線に接続されている、請求項１または請求項２に記載の光通信モジュール。
【請求項５】
前記第２群の端子は、アナログ値を有する信号が加えられる端子および当該半導体素子の電源端子を含む、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光通信モジュール。
【請求項６】
前記第４の壁部と前記半導体素子との間に配置されたコプレーナ型伝送路を更に備え、
前記半導体素子は前記コプレーナ型伝送路を介して前記第４の壁部の前記複数のリード端子に接続されている、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光通信モジュール。
【請求項７】
前記請求項１〜６のいずれかに記載された光通信モジュールと、
前記半導体発光素子を駆動するための差動信号を発生する電子部品と、
前記電子部品と前記光通信モジュールの第１及び第２のリード端子とを接続する配線層を有する配線部材並びに前記光通信モジュール及び前記配線部材を搭載する搭載部材を備える基板と
を備え、
前記配線部材は、前記光通信モジュールを収容できるように設けられた切り欠き部を有しており、該切り欠き部は、前記第４の壁部に隣接するように設けられた辺を有する、光通信モジュール生産物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光通信モジュールおよび光通信モジュール生産物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光通信モジュールは、半導体レーザと、この半導体レーザからの光を受ける光ファイバと、この半導体レーザからの光をモニタする受光素子と、受光素子及び半導体レーザ及び光ファイバを収容するパッケージとを備えている。このパッケージは、その一対の壁部のみに複数のリード端子を有している。半導体レーザには、これらのリード端子を介して入力された信号及び電力が提供される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
発明者は、高速波信号を伝送する光通信モジュールの開発に携わっている。光通信モジュールに対して、光信号の伝送レートが１０Ｇｂｐｓ程度の高速信号を処理する要求がある。発明者は、このような高速の信号を光通信モジュールにおいて処理するために検討を行っている。
【０００４】
このような要求を満たすために、発明者は、半導体レーザを駆動するための集積回路素子を光通信モジュール内に内蔵することが必要であると考えている。また、この集積回路素子に与える電気信号を光通信モジュール内に導入するための構造も必要である。これらの電気信号には、半導体レーザに電力を供給するための高周波信号と、集積回路素子のための制御信号とが含まれる。さらに、光通信モジュールのリード端子は、この他にも、例えば、半導体レーザを駆動するためのパワー端子並びにモニタ用受光素子のための電源端子及びモニタ電流端子として利用される。しかしながら、発明者が詳細に検討したところ、光信号の伝送レートが高くなると、制御信号といった他の信号と高周波信号とを互いに分離して取り扱う必要があることが明らかになった。この他の信号のためのリード端子に高周波信号のためのリード端子が隣接していると、制御信号と高周波信号との間の干渉が生じる可能性がある。また、この光通信モジュールを搭載する基板上の配線層についても、この干渉が生じる可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、高周波信号とこの他の信号との間の干渉が低減できる構造を有する光通信モジュール及び光通信モジュール生産物を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面は、光通信モジュールに関する。光通信モジュールは、ハウジングと、半導体発光素子と、半導体素子と、複数のフランジとを備える。ハウジングは、第１〜第４の壁部を有する。第１の壁部は、所定の軸方向に伸びている光ファイバ収容部が配置されている。第２および第３の壁部の各々は、所定の軸方向に伸びており、各々は複数のリード端子を有する。第４の壁部は、第１の壁部に対向するように設けられ、複数のリード端子を有する。複数のフランジは、第４の壁部と異なる壁部に設けられている。半導体素子は、第１群の入力端子、出力端子、および第２群の複数の端子を有する。第１群の入力端子は、半導体発光素子を駆動するための差動信号を受ける。出力端子は、差動信号から生成された駆動信号を提供する。第２群の複数の端子は、入力端子及び出力端子とは別個に設けられている。半導体素子の第２群の複数の端子は、第２および第３の壁部の複数のリード端子に接続されている。半導体発光素子は、半導体素子に接続されている。半導体素子の第２群の端子は、第２の壁部のリード端子に接続されている。
【０００７】
第４の壁部の複数のリード端子は、第１のリード端子、第２のリード端子、および第３のリード端子のみから成る。第１のリード端子は、差動信号の一方の信号を受けると共に半導体素子の入力端子の一方に接続されている。第２のリード端子は、差動信号の他方の信号を受けると共に半導体素子の入力端子の他方に接続されている。第３のリード端子は、第１及び第２のリード端子の各々の両側に配置されており、基準電位線に接続されるように設けられている。
【０００８】
あるいは、第４の壁部の複数のリード端子は、第１〜第５のリード端子のみから成る。第１のリード端子は、差動信号の一方の信号を受けると共に半導体素子の入力端子の一方に接続されている。第２のリード端子は前記差動信号の他方の信号を受けると共に半導体素子の入力端子の他方に接続されている。第３〜第５のリード端子は第１及び第２のリード端子の各々の両側に配置され基準電位線に接続可能なように設けられている。
【０００９】
この光通信モジュールでは、半導体素子の差動信号端子に接続されるリード端子の壁部は、半導体素子の第２群の端子に接続されるリード端子が設けられている壁部と異なる。故に、差動信号端子に加えられる信号と第２群の端子に加えられる信号との間に干渉が生じる可能性が低減される。
【００１０】
光通信モジュールは、第４の壁部と異なる壁部に設けられた複数のフランジを更に備えることができる。この構成によれば、差動信号が入力するリード端子が設けられている壁部と異なる壁部にフランジが配置される。
【００１１】
光通信モジュールでは、半導体素子の第２群の端子は、第２の壁部のリード端子に接続されているようにしてもよい。半導体素子の第２群の端子のためのリード端子を第２の壁部にまとめて配置できる。
【００１２】
光通信モジュールでは、第２群の端子上に信号は、アナログ値を有する信号および当該半導体素子の電源である。差動信号端子に加えられる信号とアナログ信号との間に干渉が生じる可能性が低減される。
【００１３】
光通信モジュールは、半導体発光素子からの光をモニタするための受光素子を更に備えることができる。受光素子の端子は、第３の壁部のリード端子に接続されている。半導体素子の第２群の端子は、第２の壁部のリード端子に接続されている。この構成によれば、受光素子からのモニタ信号が第３の壁部のリード端子に接続されるので、半導体素子の第２群の端子をリード端子に接続するときの制約が低減される。
【００１４】
光通信モジュールは、第４の壁部と半導体素子との間に配置されたコプレーナ型伝送路を備えることができる。半導体素子はコプレーナ型伝送路を介して第４の壁部の複数のリード端子に接続されている。コプレーナ型伝送路が第４の壁部と半導体素子との間に配置されているので、半導体素子の第２群の端子上の信号線が第４の壁部と半導体素子との間に位置しない。
【００１５】
光通信モジュールは、半導体発光素子は、光を発生する発光素子部と、発光素子部からの光を変調するための半導体変調素子部とを含むことができる。半導体素子の第２群の端子は、第２の壁部の前記リード端子に接続されており、発光素子部の端子は第３の壁部のリード端子に接続されている。発光素子部の端子が第３の壁部上のリード端子に接続されるので、半導体素子の第２群の端子をリード端子に接続するときの制約が低減される。
【００１６】
光通信モジュールでは、半導体発光素子は半導体レーザ素子を含むことができる。半導体レーザ素子のアノード及びカソードの一方は半導体素子の出力端子に接続されており、アノード及びカソードの他方は基準電位線に接続されている。
【００１７】
光通信モジュールでは、ハウジングに収容され一対の端子を有するペルチェ素子部を更に備えることができる。ペルチェ素子部の一対の端子の一方は第２の壁部のリード端子に接続され、他方は第３の壁部のリード端子に接続されている。
【００１８】
本発明の別の側面は、光通信モジュール生産物に係わる。光通信モジュール生産物は、光通信モジュールと、電子部品と、基板とを備える。電子部品は、半導体発光素子を駆動するための差動信号を発生する。基板は、配線部材および搭載部材を備える。配線部材は、電子部品と光通信モジュールの第１及び第２のリード端子とを接続する配線層を有する。搭載部材は、光通信モジュール、電子部品及び配線部材を搭載する。配線部材は、光通信モジュールを収容できるように設けられた切り欠き部を有している。切り欠き部は、第４の壁部に隣接するように設けられた辺を有している。
【００１９】
この光通信モジュール生産物によれば、光通信モジュールにおいて、第４の壁部に設けられた第１及び第２のリード端子を半導体素子の差動信号端子に接続すると共に、第２および第３の壁部の複数のリード端子を半導体素子の第２群の端子に接続している。この接続形態に加えて、配線部材は、第４の壁部に隣接するように設けられた辺を有する切り欠き部を有している。故に、配線部材において、半導体素子の第２群の端子に接続される配線層を、半導体素子の差動信号端子に接続される配線層から離すことができる。
【００２０】
光通信モジュール生産物では、搭載部材は、フランジに位置合わせされた取付部を有することができる。フランジは、第２の壁部に対面する辺と第２の壁部との間及び第３の壁部に対面する辺と第３の壁部との間に位置している。また、光通信モジュール生産物では、切り欠き部は、第２の壁部に対面する辺と第３の壁部に対面する辺とを有する。
【００２１】
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明の光通信モジュールに係わる実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
【００２３】
(第１の実施の形態)
図１は光通信モジュールを示す斜視図である。図２は光通信モジュールの内部構造を示す平面図である。図３は光通信モジュールの外観を示す斜視図である。
【００２４】
図１を参照すると、光通信モジュール１は、光通信モジュール主要部２、ハウジング４、光結合部６、および光ファイバ８を備える。光モジュール主要部２は、ハウジング４内に配置されており、信号光を発生する。ハウジング４としては、バタフライ型パッケージが例示される。ハウジング４は、収容部４ａ、光ファイバ支持部４ｂ、リード端子４ｃ、および光通過孔４ｄを有する。収容部４ａは、光モジュール主要部２を収容する収容空間を規定している。収容部４ａは、底部５ａ、第１の壁部５ｂ、第２の壁部５ｃ、第３の壁部５ｄ、第４の壁部５ｅ、蓋部５ｆおよびフランジ５ｇから成る。光ファイバ支持部４ｂは、収容部４ａの前壁５ｂ上に設けられており、光ファイバ８が光モジュール主要部２と光学的に結合するように光ファイバ８を支持している。リード端子４ｃは、収容部４ａの側壁５ｃ及び５ｄ並びに後壁５ｅに設けられており、光モジュール主要部２に電気的に接続されている。光通過孔４ｄは、収容部４ａの前壁５ｂに設けられており、光モジュール主要部２ａから光ファイバ支持部４ｂに向かう光が通過する。光通過孔４ｄには、ハーメチックガラス１０が配置されており、これよって、収容空間が気密にされる。
【００２５】
光結合部６は、レンズ１２、レンズホルダ１４、フェルール１６、およびフェルールホルダ１８を含む。光結合部６は、光ファイバ支持部４ｂに配置されている。光ファイバ支持部４ｂには、レンズホルダ１４が配置されている。レンズホルダ１４には、フェルールホルダ１６が固定されている。フェルールホルダ１６は、光ファイバ８を保持するフェルール１６を収容している。レンズホルダ１４は、光モジュール主要部２を光ファイバ８の一端に光学的に結合するように、レンズ１２を保持している。この構成により、光モジュール主要部２からの光が光ファイバ８に提供される。
【００２６】
レンズ保持部３０には、レンズ３８を保持するレンズ保持部材４０が固定されている。レンズ３８は、半導体発光素子３４からの光を受けるように配置されており、また半導体発光素子３４の出力からの光をレンズ１２を介して光ファイバ８の一端に提供できるように配置されている。
【００２７】
引き続いて、図１を参照しながら、光モジュール主要部２の詳細な形態を説明する。光モジュール主要部２は、光通信モジュール１のリード端子を介して入力された電気信号に従って変調された光を発生する。
【００２８】
光モジュール主要部２ａは、底部５ａ上に固定されたペルチェ素子２４といった熱電子冷却素子を有する。ペルチェ素子２４は、半導体発光素子３４の温度を調整するために利用される。ペルチェ素子２４上には、搭載部材２６が配置されている。搭載部品２６には、様々な光学部品および電子部品が搭載されている。搭載部品２６は、ペルチェ素子２４上に搭載部材３０、３２、３６を含む。
【００２９】
ペルチェ素子２４上には、Ｌキャリアといった搭載部材３０が配置されている。搭載部材３０は、素子搭載部３０ａおよびレンズ保持部３０ｂを有する。素子搭載部３０ａ上には、チップキャリアといった素子搭載部材３６が配置されている。素子搭載部材３６の搭載面３６ａ上には、半導体発光素子３４が配置されている。半導体発光素子３４としては、半導体レーザ素子(例えば、ファブリペロー型半導体レーザ素子、ＤＦＢ型半導体レーザ素子)、変調器付き半導体レーザ素子、半導体光増幅器が例示されるが、これに限定されるものではない。半導体発光素子３４は、Ｐ型クラッド層とＮ型クラッド層との間に配置された半導体発光層を有している。また、搭載面３６ａ上には、サーミスタといった温度感応素子３５が半導体発光素子３４に隣接して配置されている。
【００３０】
素子搭載部３０ａ上には、部品搭載部材３２が配置されている。部品搭載部材３２は搭載面３２ａを有する。搭載面３２ａ上には半導体素子４２が配置されている。半導体素子４２は、半導体発光素子３４を駆動する単相の駆動信号を生成する。
【００３１】
素子搭載部材３６上には、搭載部材２８が配置されている。搭載部材２８の主面上には、半導体発光素子３４の光を監視できるように光検出器４４を搭載されている。この配置により、光検出器４４は半導体発光素子３４と光学的に結合される。光検出器４４としてはフォトダイオードといった半導体受光素子がある。
【００３２】
図４は、半導体素子４２に集積されている回路の一例を示す回路図である。図４を参照すると、半導体素子４２は、駆動回路部４３ａおよび信号処理回路部４３ｂを備える。本実施の形態では、駆動回路部４３ａおよび信号処理回路部４３ｂを単一の半導体集積回路として構成しているけれども、駆動回路部４３ａおよび制御回路部４３ｂを別個の半導体素子として構成するようにしてもよい。
【００３３】
駆動回路部４３ａは、駆動用の一対のトランジスタ４３ｃ1及び４３ｃ2と、バイアス電流を提供するためのトランジスタ４３ｄと、変調電流を提供するためのトランジスタ４３ｄを備える。一対のトランジスタ４３ｃ1及び４３ｃ2は差動対を構成するように設けられている。トランジスタ４３ｃ1及び４３ｃ2の各々において、一方の電流端子(ソース)は共通ノード４３ｆに接続されている。トランジスタ４３ｃの他方の電流端子(ドレイン)は電源線に接続されている。トランジスタ４３ｄの他方の電流端子(ドレイン)は、ノード４３ｇにおいて半導体発光素子３４のアノード及びカソードの一方(図ではカソード)に接続されている。ノード４３ｇには、トランジスタ４３ｃ2の一方の電流端子(ドレイン)が接続されており、その他方の電流端子は接地電位線に接続されている。共通ノード４３ｆには、トランジスタ４３ｅの一方の電流端子(ドレイン)が接続されており、その他方の電流端子は接地電位線に接続されている。
【００３４】
信号処理回路部４３ｂは、信号増幅部４３ｈを含む。信号増幅部４３ｈは、制御信号を受ける端子４３ｉと、差動信号５０を受ける一対の入力４３ｊと、この信号を増幅して生成された信号を提供する一対の出力４３ｋとを備える。出力４３ｋは、それぞれ、差動対トランジスタ４３ｃ1及び４３ｃ2の制御端子(ゲート)に接続されている。半導体素子４２は、いくつかの制御信号を制御入力端子５１ａから５１ｅに受ける。端子５１ａにはバイアス電流を制御するための信号Ｖbを受けると共に、端子５１ｂには変調電流を制御するための信号Ｖmを受ける。端子５１ａはトランジスタ４３ｄの制御端子に接続されている。端子５１ｂはトランジスタ４３ｅの制御端子に接続されている。半導体素子４２は、端子５１ｃ及び５１ｄにおいて制御信号Ｖx1及びＶx2をそれぞれ受ける。これらの信号は、信号増幅部の入力４３ｉに与えられる。制御信号Ｖx1及びＶx2は、アナログ信号であり、光出力波形のクロスポイントを制御するために利用される。
【００３５】
半導体発光素子３４が半導体素子４２により駆動されて、光ファイバ８に光Ｌsignalを提供すると共に、光検知器４４に光Lmonitorを提供する。
【００３６】
図２及び図３を参照すると、光通信モジュール１は、第２〜４の壁部５ｃ〜５ｅにリード端子４ｃが設けられている。第２の壁部５ｃには、所定の軸と交差する方向に伸びる複数のリード端子４ｃ1からなる群が設けられている。第３の壁部５ｄには、所定の軸と交差する方向に伸びる複数のリード端子４ｃ2からなる群が設けられている。第４の壁部５ｅには、所定の軸方向に伸びる複数のリード端子４ｃ3からなる群が設けられている。
【００３７】
リード端子４ｃ3の群は、半導体発光素子３４を駆動するための差動信号５０を受けるために利用される。リード端子４ｃ3の群は、差動信号５０の一方５０ａを取り入れるために利用されるリード端子５２ａ、差動信号５０の他方５０ｂを取り入れるために利用されるリード端子５２ｂ、リード端子５２ａの両側に配置されるリード端子５２ｃ及び５２ｄ、リード端子５２ｂの両側に配置されるリード端子５２ｄ及び５２ｅから構成される。リード端子５２ｃ、５２ｄ、５２ｅは、光通信モジュール１ａ内の接地電位線といった基準電位線に接続されている。この端子配置により、リード端子４ｃ3の群は、ハウジング４内においては、コプレーナ伝送路を介して半導体素子４２に接続できるようになる。このコプレーナ伝送路は、配線部材５４に設けられている。リード端子４ｃ3の群は、差動信号５０をハウジング４内に取り入れるためにのみ利用されている。本実施の形態においては、差動信号を取り入れるためにたった５本のリード端子が必要である。これらのリード端子を設けるために壁部５ｅの幅を大きくする必要がないので、光通信モジュールの幅を小さくできる。
【００３８】
リード端子４ｃ1及び４ｃ2の群は、半導体素子４２の制御および半導体発光素子のモニタのための信号並びに電源に入力・出力端子を提供するために利用される。壁部５ｃ及び５ｄの幅は、壁部５ｅの幅より大きいので、より多くの数のリード端子を設けることができる。これら多数の信号を接続するためのリード端子をリード端子４ｃ1及び４ｃ2の群から選ぶことができる。これらの接続は、第２及び第３の壁部５ｃ及び５ｄに隣接して配置された配線部材５５ａ及び５５ｂを介して行われる。
【００３９】
図５は、光通信モジュール１ａにおけるリード端子の割り当ての一例を示す模式図である。この光通信モジュール１ａでは、半導体発光素子３４としてＤＦＢ半導体レーザと光変調器とが集積された光集積素子が用いられている。リード端子４ｃ3の群は、差動信号５０を半導体素子４２の信号入力端子４２ａ、４２ｂに提供するためにのみ利用されている。この差動信号５０は、半導体素子４２において処理されて、出力端子４２ｄを介して光変調器に提供される。
【００４０】
半導体素子４２の制御端子及び電源端子４２ｃは、リード端子４ｃ1の群のうちのリード端子５４ａ〜５４ｅに接続されている。これらの制御端子には、アナログ信号Ｖm、Ｖb、Ｖx1、Ｖx2のための端子が含まれており、電源端子には、これらのアナログ信号を受ける回路のＶｓｓ電源のための端子が含まれている。温度感知素子３５の一端子は、リード端子４ｃ1の群のうちのリード端子５４ｆに接続されている。ペルチェ素子２４のアノード及びカソードの一方は、リード端子４ｃ1の群のうちのリード端子５４ｇに接続されている。
【００４１】
光検知器４４のアノード及びカソードは、リード端子４ｃ2の群のうちのリード端子５６ａ及び５６ｂに接続されている。半導体発光素子３４のＤＦＢ半導体レーザへの電源は、リード端子４ｃ2の群のうちのリード端子５６ｄに接続されている。ペルチェ素子２４のアノード及びカソードの他方は、リード端子４ｃ2の群のうちのリード端子５６ｇに接続されている。リード端子４ｃ2の群のうちのリード端子５６ｃ、５６ｅ及び５６ｆは、光通信モジュール１ａ内の接地電位線といった基準電位線に接続されている。
【００４２】
光通信モジュール１ａでは、光通信モジュールのリード端子を３つの群に分類している。第１の群のリード端子は、半導体発光素子を駆動する高周波信号を入力するために利用されている。第２の群及び第３の群のリード端子は、高周波信号以外の信号および電源を入力するために利用されている。特に、光通信モジュール１ａでは、半導体素子４２のアナログ制御信号(Ｖm、Ｖb、Ｖx1、Ｖx2)及び電源(Ｖｓｓ)は、第２の群のリード端子を介して入力されている。したがって、アナログ信号と高周波信号との相互干渉を低減できる。また、第３の群のリード端子は、高周波信号以外並びに半導体素子４２のための制御信号および電源以外の信号及び電源を入力または出力するために利用されている。したがって、第３の壁部のリード端子上に信号と第２の壁部のリード端子上の信号とを互いに分離できる。
【００４３】
図６(ａ)は比較用の光通信モジュール１００の平面図であり、図６(ｂ)は光通信モジュール１００のリード端子の配置を示す模式図である。光通信モジュール１００は、ハウジング１０２を備える。ハウジング１０２からは、光ファイバ１０８が所定の軸方向に伸び出している。ハウジング１０２は、光ファイバ１０８を支持する光ファイバ支持部が配置されている壁部１０２ａ、所定の軸方向に伸びる壁部１０２ｂ及び１０２ｃ、壁部１０２ａと対向する壁部１０２ｄ、並びに複数のフランジ１０２ｅを備える。リード端子１０４は、壁部１０２ｂ及び１０２ｃにのみ設けられ、所定の軸と交差する方向に伸びている。フランジ１０２ｅは、壁部１０２a及び１０２ｄに所定の軸方向に向くように設けられている。
【００４４】
光通信モジュール１００内には、半導体レーザ素子ＬＤ、ペルチェ素子ＴＥＣ、モニタ用受光素子ＰＤ、およびサーミスタＴｈが含まれている。これらの素子の端子は、図６(ｂ)に示されるように、一方の壁部に設けられているリード端子に接続されている。
【００４５】
この光通信モジュール１００に半導体レーザ素子を駆動するための半導体素子を加えるとすると、この半導体素子のために制御信号の入力及び出力は、２つの壁部のいずれかのリード端子を介して行わなければならない。故に、リード端子の割り当てはさらに複雑になる。
【００４６】
(第２の実施の形態)
図７は、光通信モジュール１ｂにおけるリード端子の割り当ての一例を示す模式図である。この光通信モジュール１ｂは、半導体発光素子３４と、半導体素子４２と、光検知器４４とを備える。光通信モジュール１ｂでは、半導体発光素子３４として半導体レーザ素子が用いられている。第１の実施の形態と同様に、リード端子４ｃ3の群は、半導体素子４２の信号入力端子４２ａ及び４２ｂに差動信号５０を提供するためにのみ利用されている。この差動信号５０は、半導体素子４２により処理されて、出力端子４２ｄを介して半導体レーザ素子に提供される。
【００４７】
半導体素子４２の制御端子および電源端子４２ｃは、リード端子４ｃ1の群のうちのリード端子５８ａ〜５８ｅに接続されている。リード端子４ｃ1の群のうちのリード端子５８ｆには何も接続されていないけれども、リード端子５８ｇは、光通信モジュール１ｂ内の接地電位線といった基準電位線に接続されている。
【００４８】
光検知器４４のアノード及びカソードは、リード端子４ｃ2の群の内のリード端子６０ａ及び６０ｂに接続されている。リード端子４ｃ2の群の内のリード端子６０ｃ〜６０ｆには何も接続されていないが、リード端子６０ｇは、光通信モジュール１ｂ内の接地電位線といった基準電位線に接続されている。
【００４９】
光通信モジュール１ｂでは、光通信モジュール１ａと同様に、光通信モジュールのリード端子を３つの群に分類している。第１の群のリード端子は、半導体発光素子を駆動するための高周波信号を入力するために利用されている。第２の群及び第３の群のリード端子は、高周波信号以外の信号および電源を入力するために利用されている。特に、光通信モジュール１ｂでは、駆動用の半導体素子４２の制御信号(Ｖm、Ｖb、Ｖx1、Ｖx2)及び電源(Ｖｓｓ)は、第２の群のリード端子を介して入力及び出力されている。第３の群のリード端子は、高周波信号以外並びに半導体素子のための制御信号及び電源以外の信号及び電源を入力または出力するために利用されている。
【００５０】
(第３の実施の形態)
図８は、光通信モジュール１ｃにおけるリード端子の割り当ての一例を示す模式図である。この光通信モジュール１ｃは、半導体発光素子３４と、半導体素子４２と、光検知器４４とを備える。
【００５１】
半導体素子４２の制御端子および電源端子４２ｃは、リード端子４ｃ1の群のうちのリード端子６２ａ、６２ｄ〜６２ｆだけでなく、リード端子４ｃ2の群のうちのリード端子６２ｃ〜６２ｆにも接続されている。リード端子６２ａ上には、半導体素子を安定して動作させるためのＶref1が提供され、リード端子６２ｄ〜６２ｆ上には、Ｖb、バイアス電流をモニタするためのＶbmon、Ｖｓｓがそれぞれ提供されている。また、リード端子６４ｃ〜６４ｆ上には、半導体素子を安定して動作させるための別端子Ｖref2、Ｖm、変調電流をモニタするためのＶmmon、Ｖｓｓがそれぞれ提供されている。これらは、アナログ信号であり、信号Ｖref1、Ｖref2、Ｖb、Ｖmは半導体素子４２に入力されるものであり、信号Ｖbmon及びＶmmonは半導体素子４２から出力されるものである。変調電流に関する信号(Ｖm及びＶmmon)とバイアス電流に係わる信号(Ｖb及びＶbmon)とを別個の壁部のリード端子に付与している理由は、光モジュール内部での両信号の干渉を抑えるためである。リード端子４ｃ1の群のうちのリード端子６２ｂ、６２ｃ、６２ｇは、光通信モジュール１ｃ内の接地電位線といった基準電位線に接続されている。
【００５２】
光検知器４４のアノード及びカソードは、リード端子４ｃ2の群のうちのリード端子６４ａ及び６４ｂに接続されている。リード端子４ｃ2の群のリード端子６４ｇは、光通信モジュール１ｃの接地電位線といった基準電位線に接続されている。Ｖｓｓと光検知器４４に係わる信号とを別個の壁部のリード端子に付与している理由は、電源と微少なモニタ電流との干渉を抑えるためである。
【００５３】
光通信モジュール１ｃでは、光通信モジュール１ａと同様に、光通信モジュールのリード端子を３つの群に分類している。第１の群のリード端子は、半導体発光素子を駆動するための高周波信号を入力するために利用されている。第２の群及び第３の群のリード端子は、高周波信号以外の信号および電源の入力及び出力を行うために利用されている。つまり、光通信モジュール１ｃの一壁部に配置されたリード端子のみを介して高周波信号の入力を行っているので、他の２壁部に位置しているリード端子を、他の信号線を入力及び／又は出力するために利用できる。故に、ピン配置に対する制約が緩和される。したがって、光通信モジュール１ｃが搭載される基板の設計が容易になる。
【００５４】
(第４の実施の形態)
図９は、光通信モジュール生産物の構成部品を示す図である。光通信モジュール生産物７０は、光通信モジュール１と、電子部品７２と、基板７４とを備える。電子部品７２は、半導体発光素子(図１の３４)を駆動するための差動信号(図２の５０)を発生する。基板７４は配線部材７６及び搭載部材７８を含む。搭載部材７８は、光通信モジュール１及び配線部材７６を搭載する。
【００５５】
図１０は、光通信モジュール生産物を示す斜視図である。図９及び図１０を参照すると、配線部材７６は、光通信モジュール１を収容できるように設けられた切り欠き部８０を有している。切り欠き部８０は、配線部材７６の一辺からへこむように設けられて、切り欠き部８０においては搭載部材７８が現れている。霧か基部８０により、光通信モジュール１を搭載部材７８上に搭載する領域７８ａが提供される。搭載部材７８は、この領域７８ａ内に、光通信モジュール１の複数のフランジ５ｇに位置合わせされた取付部８２を有する。取付部８２は、搭載部材７８の一方の面から他方の面に貫通する取付孔であってもよい。フランジ５ｇは、一方の面から他方の面に貫通する取付孔といった取付部５ｈを有する。光通信モジュール１は、取付部８２、フランジ５ｇ及び固定部材８４(８４ａ、８４ｂ)により、搭載部材７８に取り付けられる。例示的に説明すれば、取付孔５ｈを取付部８２の取付孔に位置あわせて、これらの取付孔にボルトといった固定部材８４ａを挿入して、ナットといった固定部材８４ｂで固定する。
【００５６】
また、切り欠き部８０は、光通信モジュール１の３つ壁部に対面する辺８０ａ、８０ｂ、８０ｃを有する。辺８０ａは、第４の壁部５ｅに対面するように設けられている。辺８０ｂは、第３の壁部５ｄに対面するように設けられている。辺８０ｃは、第２の壁部５ｃに対面するように設けられている。光通信モジュール１は、辺８０ｂと８０ｃとの間に配置されている。光通信モジュール生産物７０において、光通信モジュール１の壁部５ｅと辺８０ａとの間隔は、光通信モジュール１の壁部５ｃと辺８０ｃとの間隔及び壁部５ｄと辺８０ｂとの間隔より小さい。なぜなら、光通信モジュール１のフランジ５ｇが、壁部５ｃと辺８０ｃとの間及び壁部５ｄと辺８０ｂとの間に位置しているからである。
【００５７】
配線部材７６は、電子部品７２と光通信モジュール１のリード端子５２ａ及び５２ｂとを接続する配線層７６ａ及び７６ｂを有する。電子部品７２は配線部材７６上において光通信モジュール１の後壁５ｅに隣接するように配置されている。この配置により、配線長を短縮できる。配線層７６ａ〜７６ｅの各々は、電子部品７２に接続された一端と第４の壁部の辺に隣接する領域に位置する他端とを有している。また、配線部材７６は、光通信モジュール１のリード端子５２ｃ〜５２ｅに接続された配線層７６ｃ〜７６ｅを有しており、配線部材７６は、光通信モジュール１のリード端子５２ｃ〜５２ｅに接続された配線層７６ｃ〜７６ｅを有する。これらの配線層７６ｃ〜７６ｅは、接地電位線といった基準電位線に接続される。配線層７６ａ〜７６ｅは、所定の軸方向(光ファイバが入射する方向)に伸びている。
【００５８】
配線部材７６は、光通信モジュール１のリード端子５４ｃ〜５４ｇに接続された配線層７６ｆ〜７６ｈを有する。配線層７６ｆ〜７６ｈの各々は、辺８０ｂに面して位置する一端から所定の軸と交差する方向に伸びている。また、配線部材７６は、光通信モジュール１のリード端子５６ｃ〜６４ｇに接続された配線層７６ｊ〜７６ｋを有する。配線層７６ｊ〜７６ｋの各々は、辺８０ｃに面して位置する一端から所定の軸と交差する方向に伸びている。
【００５９】
この光通信モジュール生産物７０によれば、光通信モジュール１において、第４の壁部５ｅに設けられたリード端子５２ａ及び５２ｂを半導体素子４２の差動信号端子に接続すると共に、壁部５ｃ及び５ｄのリード端子５４ａ〜５４ｇ及び５６ａ〜５６ｇを半導体素子４２の制御端子及び電源端子に接続している。故に、配線部材７８において、半導体素子４２の制御端子及び電源端子に接続される配線層７６ｆ〜７６ｈと、高周波信号が伝搬する配線層７６ａ及び７６ｂとを互いに離すことができる。
【００６０】
図１０を参照すると、配線部材７６上には、電子素子８６および８８が更に搭載されている。第１の実施の形態の光通信モジュール１ａ(そして第２の実施の形態の光通信モジュール１ｂも同様に)では、半導体素子４２に係わる配線を一方の壁部５ｄに位置するリード端子５４ａ〜５４ｅ(光通信モジュール１ｂでは５８ａ〜５８ｅ)のみに接続している。半導体素子４２は電源変動に敏感であるので、発明者は、半導体素子４２と接続される信号線および電子素子８６は電源変動を受け難いように配置されることが好ましいと考えている。電源変動を受け難い構成を得るために、半導体素子４２を制御するための電子素子８６を搭載基板７６上において壁部５ｄに隣接して配置している。発明者の知見によれば、半導体素子４２を制御する電子素子を配線部材７６上の一カ所に集めることは、電源変動に対する耐性を高める上で有効である。
【００６１】
また、図１０に示された形態では、電子素子８８を搭載基板７６上において壁部５ｃに隣接して配置している。電子素子８８は、モニタ用受光素子用の制御回路、ペルチェ素子用の制御回路、半導体発光素子のＤＣ電源回路といった電源電圧変動にあまり敏感では無い回路を含むことができる。
【００６２】
つまり、光通信モジュールを基板上に搭載したときに、光通信モジュールの３壁部のリード端子の信号線をノイズ敏感度に応じて分けて、電子素子をそれぞれ異なる壁部に配置している。この配置によれば、光通信モジュール１のための制御回路を含む他の電子素子８６と、他の電子素子８８と、１０Ｇｂｐｓといった高速信号に係わる電子素子７２とを相互の雑音および干渉を避けるように離すことができる。
【００６３】
図１１(ａ)及び１１(ｂ)は、光通信モジュール１のフランジの位置と高周波信号の配線長との関係を説明するために模式図である。図１１(ａ)は、図１０に示された光通信モジュール生産物７０を示している。図１１(ｂ)は、比較用光通信モジュール生産物９０を示している。光通信モジュール生産物９０は、光通信モジュール９２と、電子部品７２と、基板７５とを備える。基板７５は、配線部材７７及び搭載部材７９を備える。搭載部材７９は、光通信モジュール９２及び配線部材７７を搭載する。光通信モジュール９２の第１及び第４の壁部には、フランジ９２ｇが設けられている。故に、高周波信号端子と半導体素子７２とを接続する配線長が、図１１(ａ)に示された光通信モジュール生産物７０における配線長に比べて長さＤだけ長い。
【００６４】
これまでに説明された発明の実施の形態では、第２及び第３の壁部にそれぞれ５本〜７本のリード端子が設けられ、第４の壁部に５本のリード端子が設けられている。この光通信モジュールは合計１５本〜１９本のリード端子を持つ。
【００６５】
以上、上記の発明の実施の形態によれば、光通信モジュールの第２及び第３の壁部に制御端子を配置すると共に第４の壁部に高周波信号に係わる入力リード端子を配置することにより、信号の分離が可能になる。これに対応して、光通信モジュール生産物においても、第４の壁部に対面する配線部材の辺には、高周波信号に係わる信号線が設けられる。故に、光通信モジュールおよび配線部材の両方において、高周波信号と制御信号との間の電気的な分離が容易になり、両信号の干渉を低減できる。
【００６６】
また、光通信モジュールにおいて半導体素子の制御端子を一方の壁部のみに配置することにより、これに対応して、光通信モジュール生産物においても、当該壁部に対面する配線部材の辺には、制御信号に係わる信号線を設けることになる。故に、配線部材上の素子配置および配線パターンの設計が容易になる。
【００６７】
光通信モジュールのフランジを第２及び第３の壁部に配置すれば、第４の壁部に隣接してフランジの配置領域を設ける必要が無くなる。故に、フランジの配置に関する制約無しに、光通信モジュールの高周波信号端子に配線部材の高周波信号線を接続できる。
【００６８】
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。例えば、本実施の形態では、トランジスタとしては、電界効果トランジスタに限定されることなく、バイポーラトランジスタも使用できる。また、ハウジングとしては、バタフライ型パッケージを例示的に説明したが、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。更に、半導体発光素子としては、本実施の形態に開示された特定の構成に限定されるものではない。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、高周波信号とこの他の信号との間の干渉が低減できる構造を有する光通信モジュールおよび光通信モジュール生産物が提供された。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、光通信モジュールを示す斜視図である。
【図２】図２は、光通信モジュールの内部構造を示す平面図である。
【図３】図３は、光通信モジュールの外観を示す斜視図である。
【図４】図４は、半導体素子に集積されている回路の一例を示す回路図である。
【図５】図５は、通信モジュールのリード端子の配置の一例を示す模式図である。
【図６】図６(ａ)は比較のための光通信モジュールの平面図であり、図６(ｂ)は、比較のための光通信モジュールのリード端子の配置を示す模式図である。
【図７】図７は、別の光通信モジュールにおけるリード端子の配置の一例を示す模式図である。
【図８】図８は、更に別の光通信モジュールのリード端子配置例を示す模式図である。
【図９】図９は、光通信モジュール生産物の構成部品を示す図である。
【図１０】図１０は、光通信モジュール生産物を示す斜視図である。
【図１１】図１１(ａ)及び１１(ｂ)は、光通信モジュールのフランジの位置と高周波信号の配線長との関係を説明するために模式図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ…光通信モジュール、２…光モジュール主要部、４…ハウジング、５ｇ…フランジ、２４…ペルチェ素子、２６…搭載部品、３４…半導体発光素子、３５…温度感応素子、４２…半導体素子、４４…パワーモニタ用光検知器、５２ａ、５２ｂ…リード端子
【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】
0004134564.tif 000008
【図８】
0004134564.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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