(57)【要約】      （修正有）【課題】低価格の光モジュールを提供する。【解決手段】サブマウント１０上に設けられた少なくとも第１の発光素子１１と第１の受光素子１２と、並行平板状で通過光に対して透過性を有する第１の基板５の一の面に第１の波長選択フィルタ６を有し、一の面に対向する他の面にミラー８が設けた光合分波器２とを有し、光合分波器の延在方向が、サブマウントの面に対して二次元断面で角度θ（但しθ≠2Nπ。N=0, 1, 2…である。）だけ傾いた状態でCANパッケージ３内に固定され、第１の発光素子からの出射光は第１の波長選択フィルタおよび第１の基板を通過してキャップの外の光ファイバに入射し、光ファイバからの出射光は前記光合分波器に入射し、前記第１の波長選択フィルタで反射し、さらにミラーで反射したのち、前記光合分波器を出射して前記第１の受光素子に入射する光モジュール。【選択図】図１
2009093101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
CANステム上に設けられたサブマウントと、
前記サブマウントの一の面上に設けられた、互いにその使用波長の異なる少なくとも第１の発光素子と第１の受光素子と、
前記ステム上に固定され、かつ、その頂部に光を出し入れするための穴を有するCANキャップと又はパッケージと、
並行平板状で、かつ、通過光に対して透過性を有する第１の基板の一の面に第１の波長選択フィルタを有し、前記一の面に対向する他の面にミラーが設けた光合分波器とを有し、
前記光合分波器の延在方向が、前記光素子搭載基板の一の面に対して二次元断面で角度θ（但しθ≠2Nπ。N=0, 1, 2…である。）だけ傾いた状態で前記CANキャップ内またはパッケージ内に固定され、
前記第１の発光素子からの出射光は前記第１の波長選択フィルタおよび第１の基板を通過して前記キャップの外の光ファイバに入射し、
前記光ファイバからの出射光は前記光合分波器に入射し、前記第１の波長選択フィルタで反射し、さらに前記ミラーで反射したのち、前記光合分波器を出射して前記第１の受光素子に入射することを特徴とする光モジュール。
【請求項２】
前記サブマウント上には第２の受光素子を有し、
前記光ファイバからの出射光は波長λ2およびλ3（但し、λ2≠λ3。）の光を有する波長多重光であり、
前記光ファイバからの出射光は前記光合分波器に入射し、前記第１の波長選択フィルタで反射し、さらに前記ミラーで反射したのち、前記波長λ2の光は前記一の面に設けた第２の波長選択フィルタを通過して前記光合分波器を出射して前記第１の受光素子に入射し、
前記波長λ3の光は前記第２の波長選択フィルタで反射し、さらに前記ミラーで反射したのち、前記光合分波器を出射して前記第２の受光素子に入射することを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】
前記光合分波器の端の部分は前記キャップ内に固定されていることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項４】
前記ファイバから出射された光が前記第１の波長選択フィルタで反射され、前記第１の波長選択フィルタに対向して配置された前記ミラーで再度反射される過程において、前記ミラーの透過・反射特性が前記第１の波長選択フィルタの透過帯域の光を透過する特性を持つことを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項５】
前記ミラーが、光路上で前記ミラーの手前に位置する前記第１の波長選択フィルタと同一の波長選択フィルタであることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項６】
前記第１の基板の基板部材が非晶質ガラス、サファイア結晶、結晶石英又はシリコンであることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項７】
前記ステムと前記キャップとを有するパッケージがメタルキャンパッケージであり、前記第１の基板を前記角度θに固定する為に、前記キャップ内壁部分に凹凸が設けられていることを特徴とする光送受信モジュール。
【請求項８】
前記サブマウント上に光素子が搭載されたところの実装基板の一の面に対して垂直に光を出射するように前記第１の発光素子は設けられていることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項９】
前記光素子の出射面にレンズが設けられていることを特徴とする請求項８記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記サブマウント上に一列に搭載された光素子の並び順が、各素子の使用波長の昇順あるいは降順であることを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項１１】
前記光ファイバ又は前記第１の発光素子から出射した光を前記光合分波器の前記第１の基板の一の面に入射角θ1（但し、θ1≠90度）で入射し、出射角θ2（但し、θ2≠90度）で出射し、波長選択フィルタアレイとミラーアレイとの間で入射光を多重反射していく過程で波長の異なる光を分離又は重畳するものであり、
フィルタ面とミラー面の間隔d、フィルタ面の水平面に対する傾きθ1、外部屈折率n1、筐体の屈折率n2の関係が、
z=2d tanθ2 cosθ1≧100（μm）
を満たすことを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項１２】
前記光ファイバ又は前記第１の発光素子から出射した光を前記光合分波器の前記第１の基板の一の面に入射角θ1（但し、θ1≠90度）で入射し、出射角θ2（但し、θ2≠90度）で出射し、波長選択フィルタアレイとミラーアレイとの間で入射光を多重反射していく過程で波長の異なる光を分離又は重畳するものであり、
フィルタ面とミラー面の間隔dとするとき、前記第１の発光素子の出射光の光軸は前記光ファイバからの入射光が前記一の面上に至る光軸との距離xは、
x=d sin(θ2-θ1) cosθ2（μm）
を満たすことを特徴とする請求項１記載の光モジュール。
【請求項１３】
前記光合分波器のフィルタアレイを構成する各フィルタが、前記光素子のすべての使用波長範囲内で所望の分離波長以上又は以下の波長の光を透過しそれ以外の光を反射する特性を持つ、エッジフィルタであって、フィルタアレイ上のエッジフィルタの並び順が分離波長の昇順あるいは降順に実装されていることを特徴とする光送受信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュールに係り、特に、複数の波長の光を合波あるいは分波する双方向光送受信モジュールの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年情報通信分野において、光を用いて大容量のデータを高速でやりとりする通信トラフィックの整備が急速に行われつつある。中でも特にインターネットの爆発的な普及に伴うアクセス回線のブロードバンド化が加速しており、ＦＴＴＨ(Fiber To The Home)サービスの顕著な市場立ち上がりが見られる。ＦＴＴＨの光伝送方式の中で、現在需要が増えてきているのが、複数の加入者で１本のファイバを共有するＰＯＮ (passive optical network)方式である。同方式では収容局から１本のファイバで送信されてきたデータを、スプリッタで１６本から３２本のファイバへ分岐し、各加入者宅まで分配することでファイバ敷設コストを大幅に削減可能である。また、各加入者側には端末装置としてＯＮＵ（Optical Network Unit）が敷設され、収容局から加入者側への下り信号(波長1.5μm)と、加入者側から収容局への上り信号(波長1.3μm)を波長多重(WDM)することにより、上りと下りの信号を同一のファイバを用いて伝送している。さらに、ＯＮＵ内には２波長双方向光モジュールが載置されており、上り信号送信用の発光素子(LD: Laser Diode)、下り信号受信用の受光素子(PD: Photo Detector)、上り／下り信号を分離するWDMフィルタで基本的に構成されている。
【０００３】
従来のモジュール方式を図9に示す。パッケージ１08内に発光素子１0５、受光素子１0２、波長選択フィルタ１0７の各光部品を空間的に配置した一芯双方向（BIDI: Bi-Directional）モジュールの基本構成を示す。本方式では各光部品を独立に作製可能であるため、作製歩留まりを確保し易い。また、レンズ１0１、１0４を各々集積したCANパッケージ１0３、１0６に搭載された光素子１0５、１0２を動作させながらファイバ１09と光軸調芯する、所謂アクティブアライメントで光接続可能であるため、安定した光結合効率が得られる利点がある。その反面、部品点数及び加工工数が多く、小型・低コスト化に不利な事が難点である。
【０００４】
図１0に示すのは、信学技報, vol. 107, no. 7, R2007-2, pp. 7-10に開示された一芯双方向モジュールの第２の方式の基本構成を示したものである。本例においては、発光素子112、受光素子116、透明基板114上の波長選択フィルタ113、が、一つのパッケージ117内に実装されている。透明基板114は支持部材115によって所定の角度に実装されている。発光素子112、受光素子116は、レンズ111を介して、シングルモードファイバ110に光学接続される。本例の特長は全ての光学部品を一つのパッケージ内に実装しモジュールの小型化を図った点にある。しかしながら、発光素子１1２、受光素子１1６、波長選択フィルタ１1３を立体的に配置する必要があるのは第一の例と同様で、小型化したゆえに高精度の実装が必要となり、調芯の工程も複雑なものとなっているという問題がある。さらに、拡張性を考慮した場合、例えば３波長双方向光モジュールとした場合は、光部品数及び実装面積を少なくとも約２倍する必要があり、小型・低コスト化がますます困難となる。
【０００５】
波長の拡張性と小型化・低コスト化を両立させる為には、波長合分波器をコンパクトなスペースで行うことが必要となる。コンパクトな波長合分波器として、複数のフィルタユニットを共通の平行四辺形プリズム若しくは他の光学ブロック上に搭載する方法がある。例えば、特開昭６１-１０３１１０号公報に開示の多重化デバイスにおいては、図１1に示すように波長選択フィルタ１2７、１2８、１2９とミラー１2５、１2６の各々が、その基板を通過する光の波長に対して透明な基板１2４の所定の位置に互いに取り付けられる。出射光線120および入射光線121が伝播するファイバ122はロッドレンズ１2３を介して透明な基板１2４を含む合分波器と光学接続される。合分波器１2４中で光線は、各光学フィルタで順次、特定の波長の光は透過され、別の特定の波長の光は反射され、光はジグザクの光路を形成する。各々のフィルタでは、特定の波長の光が除去されるか若しくは付加される。しかしながら図１１に開示される構成は光素子13６、13７、13８と合分波器１2４がロッドレンズ13０、13１、13２及びファイバ13３、13４、13５を介して結合されており、部品点数が多く、小型化が難しい。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１-１０３１１０号公報
【非特許文献１】信学技報, vol. 107, no. 7, R2007-2, pp. 7-10
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、従来の技術では光素子の実装も含めると光部品の実装工程が多い。また、波長分波器の位置精度、特に角度ずれに対しては裕度が小さく、高精度な実装が要求されるとともに、歩留まりの確保が困難である。さらに、拡張性を考慮した場合、光部品数及び実装面積を約２倍にする必要があり、小型化と光部品の更なる高精度実装が要求されるため、歩留まりの確保がますます困難となる。
【０００８】
本発明の目的は、低価格な光モジュールを提供することにある。
【０００９】
したがって、本発明の実施例の目的は１本の光ファイバで複数の波長の光を伝送する、波長多重光伝送や１芯双方向光伝送の端末機として用いられる光モジュールに関して、低損失な光学特性及び高信頼性を保ちつつ、実装工程数を大幅削減し、小型化且つ高い歩留まりを実現可能な光モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の要旨は次の通りである。
【００１１】
CANステム上に設けられたサブマウントと、
前記サブマウントの一の面上に設けられた、互いにその使用波長の異なる少なくとも第１の発光素子と第１の受光素子と、
前記ステム上に固定され、かつ、その頂部に光を出し入れするための穴を有するCANキャップと、
並行平板状で、かつ、通過光に対して透過性を有する第１の基板の一の面に第１の波長選択フィルタを有し、前記一の面に対向する他の面にミラーが設けた光合分波器とを有し、
前記光合分波器の延在方向が、前記光素子搭載基板の一の面に対して二次元断面で角度θ（但しθ≠2Nπ。N=0, 1, 2…である。）だけ傾いた状態で前記CANキャップ内またはCANパッケージ（なお、このパッケージはCANパッケージではなく、他のパッケージでもよい。例えば、光素子が封止されたものでもよい。以下、同様である。）内に固定され、
前記第１の発光素子からの出射光は前記第１の波長選択フィルタおよび第１の基板を通過して前記キャップの外の光ファイバに入射し、
前記光ファイバからの出射光は前記光合分波器に入射し、前記第１の波長選択フィルタで反射し、さらに前記ミラーで反射したのち、前記光合分波器を出射して前記第１の受光素子に入射することを特徴とする光モジュール。
【００１２】
上記課題を解決するための手段を図１を参照して説明する。図１は本発明を、三波長を用いた双方向光送受信モジュールのいわゆる光トリプレクサーと呼ばれるモジュールに応用した例である。
【００１３】
図１に示すように、本発明においては、複数の光素子11、12、13（より具体的には、発光素子11と受光素子12および13。）が同一平面上に載置された光素子搭載基板1（サブマウント10上に光素子11、12、13が載ったものを、ここでは光素子搭載基板1という。）と、典型的には透明基板の表裏面に波長選択フィルタ及びミラーを搭載した波長合分波器2を用意する。基板１の一の面に対して、光素子実装面とフィルタ表面とがそれぞれ非平行な角度（θ≠180度）となるように、パッケージ3内に実装する。パッケージ３内面には波長合分波器２と光素子搭載基板１が非平行に実装するための例えば凹凸を設ける。光素子搭載基板１上には互いに使用波長の異なる光素子が所定の位置に実装されている。光合分波器２は、平行な一対の対向面を持つ使用する光の波長に対して透明な材料で出来た所定の厚さの基板を支持基板とし、一対の平行な面の一方には少なくとも一種類の波長選択フィルタを、他の面には第一のフィルタで選択されなかった波長の光を反射するためのミラーを設ける。この際これらのフィルタ及びミラーには光が入出射する為の窓を設ける。
【００１４】
次に本発明のモジュールの作用を説明する。発光素子１１から出射された波長λ１の光は、第一の波長選択フィルタ6に到達する。第一の波長選択フィルタ６はλ１の波長を透過し、透明基板で屈折し光路を平行移動し、パッケージレンズ４を介して外部の光ファイバ（図示せず）に入射するように、発光素子１１と光ファイバとが光学的に接続される。それと共に、光ファイバから出射された波長λ２、λ３の光が、それぞれ所定の光受光素子１２、１３に入射するように、光ファイバと前記光受光素子１２、１３とが光学的に接続される。
【００１５】
光ファイバから出射された波長λ２、λ３が合波した光は、透明ガラス基板5に入射し、屈折を受けた後、第一の波長選択フィルタ６に到達する。波長λ２、λ３は反射されて、対向する第一のミラー８に到達する。ミラー８で反射された光は第一のフィルタ面上の最初の入射位置とは別の位置に入射する。最も素朴な設計では、ミラー８で一回反射された光は第二のフィルタに入射する構成となるが、本構成ではミラー８からの反射光は再びフィルタ６上へと入射し、フィルタ６とミラー８の間をもう一往復させる設計としている。フィルタ６とミラー８の間を二往復した光は、第二の波長選択フィルタ７に入射する。ここで波長λ２と波長λ３が分離され、波長λ２フィルタを透過し屈折を受けて、光受光素子１２に垂直に入射する。一方波長λ３は第二のフィルタで反射されてミラー９へと入射する。ミラー９で反射された光はフィルタのない界面（但しARコート有）を透過し、受光素子１３に入射する。
【００１６】
以上説明したように、波長合分波器２を構成する２つの平面がファイバからの入射光および発光素子１１の光軸と、垂直でない角度で実装されていることにより、波長選択フィルタアレイ及びミラーアレイに光が斜めに入射し、各フィルタと光軸の交点で特定の波長の光が除去あるいは付加される。即ち、前記２つの平面と、波長合分波器２に入射する光の光軸とが９０度以外の角度、即ち、直交しない角度となるように、サブマウント10の表面に対して前記２つの平面を角度θ1だけ傾けて、波長合分波器２をCANステム14またはCANキャップ３に対して取り付ける。なお、図１は断面図であり、前記角度θ1の値は紙面奥行き方向に変わらないことを原則とする。
【００１７】
図２は図１の構造における波長合分器２の作用を定量的に示したものである。図２に示されるように、各波長の光の光軸の位置関係はガラス基板の厚さと角度の関数として表される。例えば、図２に示されるように、x, y, zに関する関係である。従って設計によって一意的に定まるこの光軸の延在方向に各素子の出射端又は入射端を配置すれば、ファイバと光素子の光学的結合を取ることができる。
【００１８】
このように本発明の第一の特徴はガラス基板を一度アラインメントするだけで複数のフィルタが自動的にアラインメントされるので、本発明に係る装置の実装の工程が大幅に削減される。
【００１９】
また第二の特徴は、光素子搭載基板上にLD、ＰＤを平面的に実装するので、従来のように立体的に実装する場合と比較して実装が大幅に簡略化され高精度実装が可能となる。調芯の際には、光素子搭載基板ごとアラインメントするので、各素子個別に調芯する場合に比べて工程数が削減できる。
【００２０】
図２に示すように、サブマウント10の表面に対する基板平面のなす角度をθ1とした場合、基板表面の垂直方向に対するファイバあるいは光素子１１からの波長合分波器２への光の入射の角度（入射角）はθ1である。屈折後の基板物質内での角度θ2は、スネルの法則から、基板2の外の屈折率n1、基板２の屈折率n2を用い、θ2＝sin-1(n1・sinθ1/n2)である。
【００２１】
このとき、基板内部での多重反射の周期yは、透明基板の厚さをdとすると、2dtanθ2で与えられる。また、この多重反射する光が、前述したような原理でフィルタにより波長分離されて入射時の光軸と垂直な平面へと出射する場合、その周期zは2dsinθ2・cosθ1与えられる。周期zは素子搭載基板上に搭載される素子の間隔に対応するので、適切な素子間隔を保てるようd,θ1を選択する必要がある。素子のサイズは100umを下回ることはないのでzの値は100um以上である必要がある。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、従来よりも低価格な光モジュールを提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施例によれば、複数の波長の光を合波して送信する光送信モジュール、あるいは合波された光を波長ごとに分波して受信する光受信モジュール、あるいは一芯双方向光送受信モジュールに関して、低損失な光学特性及び高信頼性を保ちつつ、光部品数、実装工程数を大幅削減し、小型化且つ高い歩留まりを実現可能な光モジュールおよびその製造方法を提供できる。
【００２４】
以下に詳細に実施例を説明する。
【００２５】
（実施例１）
図１は、本発明の第一の実施例である光モジュールの断面図である。図１は本発明を、三波長を用いた双方向光送受信モジュールのいわゆる光トリプレクサーと呼ばれるモジュールに応用した例である。
【００２６】
図１はＣＡＮパッケージに実装した例で、発光素子１１と受光素子１２，１３をサブマウント１０上に搭載した光素子搭載基板１がＣＡＮステム１４上に実装され、光合分波器２はＣＡＮキャップ３に実装され、トリプレクサーモジュール１５を構成している。光素子１１、１２、１３の使用波長はそれぞれλ１、λ２、λ３であり、波長の長短関係はλ１＜λ２＜λ３である。但し、波長の大小関係はこれに限定されるものではない。光素子は図１上で、使用波長の短いほうから長いほうに並べた。ＣＡＮキャップ３内部には光合分波器の実装を可能とするための凹凸が設けられている。但し、ＣＡＮキャップ３内部に光合分波器が固定できれば十分である。固定の手段は問わない。よって、凹凸を設けることは必須ではなく、凹凸ではなくて、例えば、光合分波器とパッケージ部材とが嵌合できるように、例えば、パッケージ部材に切り込みが設けられていてもよい。あるいはパッケージ部材は、凹凸と切り込みの両方を備えていてもよい。
【００２７】
光合分波器２は透明ガラス基板５を支持基板とし、一方の面に第一の波長選択フィルタ６と第二の波長選択フィルタ７を隣接して実装され、この面と平行な対向する面に第一のミラー８と第二のミラー９が実装されている。光合分波器の実装は、CANキャップの凹凸への外形合わせで行い、ＵＶ硬化樹脂で接着した。ガラス基板の材質はＢＫ７で厚みは1136μmとした。ガラス基板は平面に対する角度が20°となるように実装されており、図２中のz、即ち多重反射のピッチの平面上への射影は500μmである。波長選択フィルタはTa2O5とSiO2からなる誘電体多層膜で構成されている。第一の波長選択フィルタ６はλ１＜λth＜λ２の分離波長λthを持ち、このλthより短波長の光を透過し、長波長の光を反射する性質をもつフィルタ（いわゆるショートパスフィルタ）とした。第二のフィルタ７は、分離波長がλ２＜λth＜λ３のショートパスフィルタとした。第一のミラー８は第一の波長選択フィルタ６と同じものを用い、第二のミラー９には第二の波長選択フィルタ７と同じものを用いた。光素子集積化基板上の光発光素子１１にはマイクロレンズを集積した垂直出射型ＬＤを用いた。発光素子１１には端面出射型ＬＤを用いることも可能であるが、実装上の簡便さから垂直出射型が望ましく、光結合の容易さや部品点数削減の観点からレンズ集積型が望ましい。同様の理由で受光素子１２、１３も面入射型が望ましい。アンプやコンデンサもＣＡＮ内に実装されるが、それらは通常の場合と同様なので図示していない。
【００２８】
透明基板５の材質は使用する波長に対して透明であれば良く限定されるものではないが、安価で加工精度の良いものが望ましい。この条件を満たすものとして本例ではＢＫ７を用いたが、他のガラス材料、誘電体、半導体を用いてももちろんよい。
【００２９】
本構成例の動作を説明する。発光素子１１から出射された波長λ１の光は、第一の波長選択フィルタ6に到達する。第一の波長選択フィルタ６はλ１の波長を透過し、透明基板で屈折し光路を平行移動し、パッケージレンズ４を介して外部の光ファイバと光接続される。一方光ファイバから出射された波長λ２、λ３が合波した光は、透明ガラス基板に入射し、屈折を受けた後、第一の波長選択フィルタ６に到達する。波長λ２、λ３は反射されて、対向する第一のミラー８に到達する。第一のミラー８は第一の波長選択フィルタ６と同じものなので、波長λ２、λ３は再度反射される。ここで、ミラー８にフィルタ６と同じものを用いたのは波長λ１に対する阻止能を向上させる為である。発光素子１１から出射された波長λ１の光は、レンズ４の表面やファイバ端面その他の場所でわずかに反射され、戻り光となって再び入射する。この波長λ１の戻り光はわずかな光量であっても、受光素子１２、１３に入射するとノイズになる。λ１の戻り光はフィルタ６で透過するが、わずかな量が反射される。そこでミラー８でもう一度透過させ、更に光量を減らしている。以上のような理由で本実施形態では、ミラー８にフィルタ６と同じものを用いているが、波長分離の仕様が厳しくない場合は、通常の波長依存性のないミラーを用いて十分である。
【００３０】
ミラー８で反射された光は再びフィルタ面へと入射する。最も素朴な設計では、ミラー８で一回反射された光は第二のフィルタに入射する構成となるが、本構成ではミラー８からの反射光は再びフィルタ６上へと入射し、フィルタ６とミラー８の間をもう一往復させる設計としている。これは、発光素子１１と受光素子１２の間隔を多重反射のピッチの射影より大きくするためである。高速で駆動する発光素子は、受光素子側に対するノイズ源（これを電気的クロストークと呼ぶ）となる恐れがあるためである。電気的クロストークその他特段の理由がない場合は、ガラス基板内の多重反射のピッチと素子の実装ピッチを一致させて反射回数を最小にする構成が望ましい。
【００３１】
フィルタ６とミラー８の間を二往復した光は、第二の波長選択フィルタ７に入射する。ここで波長λ２と波長λ３が分離され、波長λ２フィルタを透過し屈折を受けて、光受光素子１２に垂直に入射する。一方波長λ３は反射されてミラー９へと入射する。ミラー９には、ミラー８の場合と同様の理由で、フィルタ７と同じ誘電体多層フィルタを用いる。ミラー９で反射された光はフィルタのない界面（但しARコート有）を透過し、受光素子１３に入射する。
【００３２】
（実施例２）
図３は、本発明の第二の実施例の光モジュールの断面図である。本実施形態は、本発明を２波長一芯双方向（BIDI: Bi-Directional）モジュールに応用した構成例である。図３に示されるようにBIDIモジュール16は、光素子搭載基板１と波長合分波器２とＣＡＮパッケージ３から構成される点で第一の実施例と同様である。但しBIDIモジュールでは上り一波長、下り一波長の計二波長で送受信を行うので、光素子搭載基盤１に実装されている光素子は発光素子１１と受光素子１２のみである。また、光合分波器２には、フィルタ６とミラー８がそれぞれ一種類づつ装着されている。
【００３３】
（実施例３）
図４は、本発明の第三の実施例の光モジュールの断面図である。本実施形態は、本発明をファイバ付きの所謂ピグテイル型のモジュールに応用した例である。図４に示されるように、同軸方モジュール筐体２１に本発明の第一の実施例のトリプレクサーモジュー15が実装され、更にフェルール付きファイバ２２が、スリーブ２３によって実装されている。
本例ではピグテイル型モジュールの例を示したが、同様の構成で、レセクタブル型モジュールも構成可能である。
【００３４】
（実施例４）
図5は、本発明の第四の実施形態の光モジュールを示す図である。本実施形態は平面型パッケージに実装した例である。図５に示すように、トリプレクサーモジュールの構成は、平面型パッケージ３０に、発光素子１１、光受光素子１２、１３をサブマウント１０上に実装した光素子搭載基板１と、光号分波器２、レンズ３２、シングルモードファイバ３４が実装されている。図１０に示されるように本実施形態では、光素子を表面実装した光素子搭載基板１を、平面型パッケージの底面から垂直に屹立する形態で実装する。平面型パッケージとしては例えばバタフライ型パッケージを用いても良い。図５に示した形態では３波長対応になっているが、更に波長数を増やしても比較的容易に対応できるのが本実装形態の特徴である。
【００３５】
（実施例５）
図6、図7は、本発明の第五の実施形態の光モジュールを示す図である。本モジュールは光素子のみを予め一つのパッケージにまとめ、これと光合分波器を別のパッケージに実装したのが特徴である。本モジュールの構成は、図５に示すように、平面型パッケージ4０に、光素子搭載ＣＡＮパッケージ4１と、光合分波器２とレンズ３２とシングルモードファイバ３４が実装されている。光素子搭載CANパッケージ41の構成は図６に示す通りで、光素子１１、１2、１3が搭載された光素子搭載基板１が実装されている。本例では平面型パッケージの例を示したが、平面型以外のモジュール筐体、例えば同軸型のパッケージを用いてもよい。
【００３６】
（実施例６）
図８は、本発明の第六の実施形態の光モジュールを示す図である。本実施形態はＣＡＮパッケージのキャップの窓部に光合分波器を実装した例である。通常ＣＡＮモジュールのキャップにはパッケージレンズや平板ガラスが実装されている。図８に示すように、本例のモジュールでは、ＣＡＮパッケージの上面がＣＡＮステム14に対して非平行な角度をなしており、その窓部に光合分波器２を実装することで、光合分波器２が光素子搭載基板１と非平行に保つことを実現している。窓部が傾斜した斜めＣＡＮは広く用いられているものであるから、本例のＣＡＮパッケージ40の作製には特段のコストを必要としない。光合分波器2のＣＡＮパッケージ40への実装方法としては例えば低融点ガラスを用いてもよい。
図５では、光合分波器２でＣＡＮパッケージの窓を封じる構造の例を示したが、通常の平板ガラスで窓を封じ、その平板ガラスの下面あるいは上面に光合分波器２を貼り付ける構造としてもよい。
【００３７】
なお、図面中で使用する符号の説明は次の通りである。
１…光素子搭載基板、２…波長合分波器、３…CANパッケージ、４…レンズ、５…ガラス基板、６…第一の波長選択フィルタ、７…第二の波長選択フィルタ、８…第一のミラー、９…第二のミラー、１０…サブマウント、１１…発光素子、１２,１3…受光素子、１４…CANステム、１５…トリプレクサーモジュール、１６…BiDiモジュール、21…ピグテイルモジュール筐体、２２…シングルモードファイバ、２3…スリーブ、30…平面型モジュール筐体、32…レンズ、34…シングルモードファイバ、41…光素子搭載ＣＡＮパッケージ、50…斜めＣＡＮパッケージ、
101,104…レンズ、10２…受光素子、103,10６…ＣＡＮパッケージ、105…発光素子、10７…波長選択フィルタ、10８…パッケージ、10９…シングルモードファイバ、
110…シングルモードファイバ、111…レンズ、112…発光素子、113…波長選択フィルタ、114…透明基板、115…支持部材、116…受光素子、117…パッケージ、
１20…出射光、１21…入射光、122,133,134,135…ファイバ、123,130,131,132…ロッドレンズ、124…波長合分波器、125,126…ミラー、127,128,129…波長選択フィルタ、136,137,136…半導体発光素子あるいは受光素子。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明の第一の実施例である三波長双方向光送受信モジュールの断面図である。
【図２】図２は、本発明の第一の実施例の光モジュールの作用を説明した図である。
【図３】図３は、本発明の第二の実施例であるニ波長双方向光送受信モジュールの断面図である。
【図４】図４は、本発明の第三の実施例の光モジュールの断面図であり、第一から第二の実施例の光モジュールをシングルモードファイバと結合する場合のパッケージの構造例を示した図である。
【図５】図５は、本発明の第四の実施例の平面型光モジュールの構成図である。
【図６】図６は、本発明の第五の実施例である光モジュールの構成図である。
【図７】図７は、本発明の第五の実施例である光モジュールを構成する光素子パッケージの断面図である。
【図８】図８は、本発明の第六の実施例の光モジュールの断面図である。
【図９】図９は、従来モジュールの第１の方式である、BIDIモジュールの基本構成図である。
【図１０】図１０は、従来モジュールの第２の方式である、ワンパッケージBIDIモジュールの基本構成図である。
【図１１】図１１は、従来技術の光合分波器の基本構成である。
【図１】
2009093101.tif 000003
【図２】
2009093101.tif 000004
【図３】
2009093101.tif 000005
【図４】
2009093101.tif 000006
【図５】
2009093101.tif 000007
【図６】
2009093101.tif 000008
【図７】
2009093101.tif 000009
【図８】
2009093101.tif 000010
【図９】
2009093101.tif 000011
【図１０】
2009093101.tif 000012
【図１１】
2009093101.tif 000013