JP2005234464A - 光トランシーバ及びこれに用いる光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 光トランシーバ内に設けられる光モジュールの放熱性を改善する。
【解決手段】 光ファイバー１２１を固定可能なメインハウジング１１０と、メインハウジング１１０に取り付けられた発光部品１３０及び受光部品１４０とを備え、メインハウジング１１０の少なくとも一部の表面には、放熱性を高めるための凹凸パターン１１１が形成されている。これにより、メインハウジング１１０の少なくとも一部がヒートシンクとなることから、接着剤等を用いてメインハウジングに別部品としてヒートシンクを取り付けた場合のように、部品点数が増大したり、接着剤によってヒートシンクへの熱伝導率が低下するといった問題がなくなり、光モジュール自体が非常に高い放熱性を持つことになる。
【選択図】 図１

Description

本発明は光トランシーバ及びこれに用いる光モジュールに関し、特に、双方向通信が可能な光トランシーバ及びこれに用いる光モジュールに関する。

近年におけるインターネットの発展により、人々は多くの情報にリアルタイムにアクセスし、また多くの情報を扱うことが可能となっている。情報の伝送には、銅線、光ファイバー、無線通信等が用いられているが、大容量の情報を高速に伝送するためには光ファイバーが特に優れており、今後、各家庭に光ファイバーが敷設されることになるものと予想される。

しかしながら、端末側における情報処理には光信号ではなく電気信号が用いられることから、端末間を光ファイバーにより接続する場合には、光ファイバーと端末との間にいわゆる光トランシーバを介在させる必要がある。光トランシーバは、光信号と電気信号との変換を行う光モジュールを備えており、これによって、光ファイバーより受信した光信号を電気信号に変換して端末に供給するとともに、端末より与えられた電気信号を光信号に変換して光ファイバーに供給することが可能となる。

光モジュールの性能を示す重要なパラメータの一つに、光出力レベルがある。光出力レベルは、高速なデータ通信を行うシステムほど高い値が要求され、例えば、通信速度が１００ＭＢ／ｓｅｃのＰＯＮ（Passive Optical Network）システムでは、２０ｋｍ伝送後のレベルとして約−１０ｄＢｍ以上のレベルが要求されるのに対し、通信速度が１ＧＢ／ｓｅｃのＰＯＮシステムでは、２０ｋｍ伝送後のレベルとして約１ｄＢｍ以上のレベルが要求される。光出力レベルを高めるためには、発光効率の高い発光部品を用いたり、発光部品と光ファイバとの結合効率を高めることが有効であるが、これらのみでは十分な光出力レベルを得ることは難しい。このため、より高速なデータ通信を行うためには、発光部品への駆動電流を増やすことが不可欠である。

しかしながら、発光部品への駆動電流を増やすと当然ながら発熱も多くなり、その結果、発光部品自体の温度が上がってしまう。発光部品は、通常、その温度が高くなればなるほど発光効率が低下する傾向があることから、発熱により温度が高くなると、さらに駆動電流を増やす必要が生じる。このような悪循環により、発光部品への駆動電流はますます増大し、結果的に製品の信頼性を低下させてしまうという問題があった。

このような問題を解決するためには、光トランシーバの放熱性を高めることが有効である。放熱性を高めた光トランシーバとしては、例えば特許文献１〜３に記載されている。

特許文献１〜３に記載された光トランシーバは、いずれもトランシーバケースに凹凸パターンを設け、これにより光トランシーバの放熱性を高めている。
欧州特許出願公開第１２４１５０２号明細書 米国特許出願公開第２００３／００５３７６８号明細書 米国特許出願公開第２００３／０１４１０９０号明細書

しかしながら、通常、発光部品とトランシーバケースは直接接しておらず、しかも、これらの距離はある程度離れていることから、特許文献１〜３に記載された光トランシーバでは、発光部品によって発生した熱を効果的に放熱することは困難である。このような問題は、光モジュールのメインハウジングにヒートシンクを取り付けることによってある程度解決できると考えられるが、この場合には、部品点数が増大したり、ヒートシンクを取り付けるための接着剤によってヒートシンクへの熱伝導率が低下し、十分な放熱性を確保できないないなどの問題があった。

したがって、本発明の目的は、放熱性が改善された光モジュール及びこれを備えた光トランシーバを提供することである。

また、本発明の他の目的は、発光部品への駆動電流を減らし、これにより信頼性が高めることが可能な光モジュール及びこれを備えた光トランシーバを提供することである。

本発明による光モジュールは、光トランシーバ内に設けられ、光ファイバーより供給される光信号を電気信号に変換するとともに、前記電気信号を前記光信号に変換して前記光ファイバーに送出する光モジュールであって、前記光ファイバーを固定可能なメインハウジングと、前記メインハウジングに取り付けられた発光部品及び受光部品とを備え、前記メインハウジングの少なくとも一部の表面には、放熱性を高めるための凹凸パターンが形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、メインハウジングの少なくとも一部がヒートシンクを構成していることから、接着剤等を用いてメインハウジングに別部品であるヒートシンクを取り付けた場合のように、部品点数が増大したり、接着剤によってヒートシンクへの熱伝導率が低下するといった問題がなくなり、光モジュール自体が非常に高い放熱性を持つことになる。

本発明において、前記凹凸パターンは、前記発光部品の近傍に設けられていることが好ましい。これは、光モジュールを構成する部品のうち、発光部品が最も多くの熱を発生するためである。前記凹凸パターンは、複数の放熱フィン又は複数の放熱ロッドによって構成することができる。

本発明による光モジュールは、前記メインハウジングと前記発光部品との隙間を封止する封止材をさらに備え、前記封止材は、主成分である樹脂に熱伝導率を向上させる物質が添加されてなることが好ましい。これによれば、発光部品より発せられた熱が効率よくメインハウジングに伝えることが可能となる。前記熱伝導率を向上させる物質の熱伝導率は２００Ｗ／（ｍ・℃）以上であることが好ましく、その形状は粒状であり直径が０．１μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ましい。具体的な材料としては、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、ダイアモンド及びダイアモンドライクカーボンからなる群より選ばれた少なくとも一つの物質を含んでいることが好ましい。

本発明による光モジュールは、前記発光部品が発する光の光路に対して第１の角度を持った第１の面及び前記光路に対して前記第１の角度とは異なる第２の角度を持った第２の面を有するフィルタ保持部材と、前記フィルタ保持部材の前記第１の面に載置された第１の光学フィルタと、前記フィルタ保持部材の前記第２の面に保持された第２の光学フィルタとをさらに備えることが好ましい。このように、２つの光学フィルタを一つのフィルタ保持部材によって保持すれば、部品点数の増大を抑制することが可能となるばかりでなく、これら光学フィルタの位置関係にずれが生じることがほとんど無い。

ここで、前記第１の光学フィルタが前記光ファイバーより供給される光を反射し、前記発光部品が発生する光を透過する性質を有していれば、光ファイバーより供給される光を受光部品に入射させ、発光部品より発せられる光を光ファイバーへと供給することが可能となる。また、前記第２の光学フィルタが前記光ファイバーより供給される光を透過し、前記発光部品が発生する光を反射する性質を有していれば、発光部品より発生した光が迷光となってメインハウジング内で散乱した場合であっても、これが受光部品に達することなく、第２の光学フィルタによって遮断される。このため、迷光に起因するノイズを低減することが可能となる。

本発明による光トランシーバは、基板に形成された電気信号処理回路と、光ファイバーより供給される光信号を電気信号に変換して前記電気信号処理回路に供給するとともに、前記電気信号処理回路より供給される電気信号を光信号に変換して前記光ファイバーに送出する光モジュールとを備え、前記光モジュールは、前記光ファイバーを固定可能なメインハウジングと、前記メインハウジングに取り付けられた発光部品及び受光部品とを備え、前記メインハウジングの少なくとも一部の表面には、放熱性を高めるための凹凸パターンが形成されていることを特徴とする。本発明においても、メインハウジングの少なくとも一部がヒートシンクを構成していることから、部品点数を増大させることなく、光モジュール自体に非常に高い放熱性を持たせることが可能となる。

本発明において、前記基板には、少なくとも、前記メインハウジングの前記凹凸パターンに対応する部分において切り欠きが設けられていることが好ましい。これによれば、凹凸パターンが基板１２によって覆われることなく露出することから、基板が凹凸パターンによる放熱の妨げとなることがない。

本発明による光トランシーバは、前記基板及び光モジュールを保持するトランシーバケースと、前記メインハウジングと前記トランシーバケースとの間に設けられたシリコーンジェルをさらに備えることが好ましい。これによれば、メインハウジングの熱が効率よくトランシーバケースに伝わることから、放熱性をよりいっそう高めることが可能となる。この場合、前記シリコーンジェルには、熱伝導率を向上させる物質が添加されていることが好ましい。

このように、本発明によれば、光モジュール自体が非常に高い放熱性を有していることから、発光部品の温度上昇が効果的に抑制され、その結果、発光部品への駆動電流を減らすことが可能となる。これにより、製品の信頼性を高めることが可能となる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の好ましい実施の形態による光モジュール１００の構成を示す断面図である。

図１に示すように、本実施形態による光モジュール１００は、メインハウジング１１０と、メインハウジング１１０に取り付けられたファイバー保持部品１２０、発光部品１３０及び受光部品１４０と、受光部品１４０を覆うように設けられたフィルタ保持部材１５０と、フィルタ保持部材１５０に保持された第１の光学フィルタ１６１及び第２の光学フィルタ１６２とを備えている。本実施形態による光モジュール１００は、光ファイバー１２１より例えば波長が１５００ｎｍの光信号を受けてこれを電気信号に変換するとともに、端末より与えられた電気信号を例えば波長が１３００ｎｍの光信号に変換して光ファイバー１２１に供給することにより、光信号を用いた端末間における双方向通信を行うために用いられる。

メインハウジング１１０は筒状構造を有しており、その一端にファイバー保持部品１２０が取り付けられ、他端には発光部品１３０が取り付けられている。受光部品１４０は、ファイバー保持部品１２０と発光部品１３０を結ぶ直線に対して９０°の角度を持った位置に取り付けられている。メインハウジング１１０の材料については、機械的強度及び加工精度の他、熱伝導性を考慮して決定する必要がある。メインハウジング１１０の材料として最も好ましい材料は金属である。

図１に示すように、メインハウジング１１０の表面の一部には、放熱性を高めるための凹凸パターン１１１が形成されている。換言すれば、メインハウジング１１０の一部がヒートシンクを構成している。これにより、接着剤等を用いてメインハウジング１１０に別部品であるヒートシンクを取り付けた場合のように、部品点数が増大したり、接着剤によってヒートシンクへの熱伝導率が低下するといった問題がなくなり、光モジュール１００自体が非常に高い放熱性を持つことになる。

本実施形態では、凹凸パターン１１１が発光部品１３０の近傍に設けられている。これは、光モジュール１００を構成する部品のうち、発光部品１３０が最も多くの熱を発生することを考慮したものであり、これにより、発光部品１３０が発する熱は凹凸パターン１１１によって効率よく外部へ排出される。

図２は、メインハウジング１１０のうち凹凸パターン１１１が形成されている部分を拡大して示す部分斜視図である。図２に示すように、凹凸パターン１１１は複数の放熱フィン１１１ａが規則的に配置された形状を有しており、これによって、メインハウジング１１０の表面積を増大させている。

但し、凹凸パターン１１１の形状としてはこれに限定されるものではなく、図３に示すように複数の四角柱状の放熱ロッド１１１ｂが規則的に配置された形状としても構わないし、図４に示すように複数の円柱状の放熱ロッド１１１ｃが規則的に配置された形状としても構わない。また、放熱フィン１１１ａや放熱ロッド１１１ｂを規則的に配置することは必須でなく、要するに、放熱性を高めるためにメインハウジング１１０の表面積を増大させる形状であれば、どのような形状であっても構わない。また、凹凸パターン１１１を設ける面としては、図２〜図４に示すようにメインハウジング１１０の一つの面に限らず、後述する光トランシーバへの組み込みを阻害しない限り、図５に示すように、メインハウジング１１０の２以上の面にこれを設けても構わない。但し、このことはメインハウジング１１０の外形が角柱状でなければならないことを意味するのではなく、これが円柱状であっても構わない。

ファイバー保持部品１２０は、メインハウジング１１０の一端に保持される部品であり、光信号の伝送媒体となる光ファイバー１２１及びこれを覆うファイバー被覆１２２の末端を保持する役割を果たす。ファイバー保持部品１２０は、リング状である第１のスライダ１２３と、筒状構造を有し、光ファイバー１２１の終端部を保持するフェルール１２５が挿入された第２のスライダ１２４を備えている。第１のスライダ１２３は、メインハウジング１１０に対して図１に示すＸ方向（図１の上下方向）及びＹ方向（図１が描かれた紙面に垂直な方向）に摺動可能であり、これによって光ファイバー１２１の位置を光軸に対して垂直方向に調整することが可能となる。また、第２のスライダ１２４は、第１のスライダ１２３に対して図１に示すＺ方向（図１の左右方向）に摺動可能であり、これによって光ファイバー１２１の位置を光軸に沿った方向に調整することが可能となる。第１及び第２のスライダ１２３、１２４の材料についても、特に限定されるものではないが、機械的強度や加工精度の観点から金属を用いることが好ましい。

発光部品１３０は、メインハウジング１１０の他端に保持される部品であり、発光部１３１と、発光部１３１より発せられる送信光１００ａを集光するレンズ１３２と、端末からの電気信号を受ける信号ピン１３３とを備えている。発光部品１３０は、信号ピン１３３を介して端末より電気信号を受けると、発光部１３１によってこれを光信号に変換し、この光信号をレンズ１３２を介して光ファイバー１２１へ送出する役割を果たす。但し、発光部品１３０にレンズ１３２が含まれていることは必須でなく、これが省略されていても構わない。

図６は、光モジュール１００のうち発光部品１３０の近傍を拡大して示す部分断面図である。

図６に示すように、発光部品１３０に含まれる発光部１３１は、ステム１３０ａから突き出すように設けられたプラットフォーム１３１ａと、プラットフォーム１３１ａに載置されたサブマウント１３１ｂと、サブマウント１３１ｂに載置されたレーザダイオード１３１ｃによって構成され、実際の光電変換はレーザダイオード１３１ｃによって行われる。プラットフォーム１３１ａ及びサブマウント１３１ｂはレーザダイオード１３１ｃを保持するための部材であり、レーザダイオード１３１ｃが発する熱は、サブマウント１３１ｂ、プラットフォーム１３１ａ及びステム１３０ａを介して、メインハウジング１１０へと伝導し、主に凹凸パターン１１１より外部へ放出されることになる。

発光部品１３０のステム１３０ａは、溶接部１３４によってメインハウジング１１０に固定されており、さらに、メインハウジング１１０と発光部品１３０との間に生じる隙間は、封止材１３５によって封止されている。溶接部１３４は、レーザ溶接や抵抗溶接などによって形成することができる。

このように、発光部品１３０とメインハウジング１１０との間には封止材１３５が介在していることから、封止材１３５の熱伝導率が低いと、レーザダイオード１３１ｃにより発せられた熱が効率よくメインハウジング１１０に伝わらないことになる。この点を考慮して、本実施形態では封止材１３５の主成分である樹脂に、熱伝導率を向上させる物質を添加している。主成分である樹脂としては、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂を用いることができる。熱伝導率を向上させる物質としては、主成分である樹脂よりも熱伝導率の高い材料である必要があるが、メインハウジング１１０の材料として好ましく用いられる鉄（Ｆｅ）の熱伝導率である５０Ｗ／（ｍ・℃）以上の熱伝導率を有していることが好ましく、十分な効果を得るためには、２００Ｗ／（ｍ・℃）以上の熱伝導率を有していることがより好ましい。熱伝導率を向上させる物質は粒状であることが好ましく、その直径が０．１μｍ以上、２０μｍ以下であることが好ましい。熱伝導率を向上させる物質をこのようなサイズとすれば、封止材の１３５の密着力を大きく損なうことなく、主成分である樹脂中に当該物質を均一に分散させることが可能となる。

熱伝導率を向上させる物質の具体的な材料としては、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、ダイアモンド及びダイアモンドライクカーボンからなる群より選ばれた少なくとも一つの物質を用いることが好ましい。銅（Ｃｕ）の熱伝導率は４００Ｗ／（ｍ・℃）であり、銀（Ａｇ）の熱伝導率は４２８Ｗ／（ｍ・℃）であり、アルミニウム（Ａｌ）の熱伝導率は２３７Ｗ／（ｍ・℃）であり、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）の熱伝導率は２８５Ｗ／（ｍ・℃）であり、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）の熱伝導率は３３０Ｗ／（ｍ・℃）であり、炭化シリコン（ＳｉＣ）の熱伝導率は４００Ｗ／（ｍ・℃）であり（構造によって異なる）、ダイアモンド及びダイアモンドライクカーボンの熱伝導率は６２０Ｗ／（ｍ・℃）である。また、上記の材料からなる粒状母体に、ニッケル（Ｎｉ）や金（Ａｕ）がコーティングされた材料を用いても構わない。

受光部品１４０は、フォトダイオード等の受光素子１４１と、光ファイバー１２１より受光素子１４１に与えられる受信光１００ｂを集光するレンズ１４２と、端末に電気信号を供給する信号ピン１４３とを備えている。受光部品１４０は、レンズ１４２を介して受光素子１４１に光信号が与えられると、受光素子１４１によってこれを電気信号に変換し、この電気信号を信号ピン１４３を介して端末に送出する役割を果たす。但し、受光部品１４０にレンズ１４２が含まれていることは必須でなく、これが省略されていても構わない。

図７はフィルタ保持部材１５０の構造をより詳細に示す略斜視図である。

図７に示すように、フィルタ保持部材１５０は、第１の筒状部分１５１と、第１の筒状部分１５１よりも径の小さい第２の筒状部分１５２と、第１の筒状部分１５１と第２の筒状部分１５２とを接続するストッパー部分１５３と、第２の筒状部分１５２の一端に設けられ、開口１５４ａを有するフィルタ載置部分１５４と、フィルタ載置部分１５４に設けられた第１及び第２の突出部１５５、１５６によって構成されている。

第１の筒状部分１５１、第２の筒状部分１５２、ストッパー部分１５３及びフィルタ載置部分１５４は「キャップ部」を構成しており、実際の使用時においては、図１に示すようにメインハウジング１１０にフィルタ保持部材１５０のキャップ部が嵌め込まれ、このキャップ部に受光部品１４０が嵌め込まれることになる。したがって、メインハウジング１１０に受光部品１４０及びフィルタ保持部材１５０が保持されると、第１の筒状部分１５１は、メインハウジング１１０と受光部品１４０との間に挟まれ、これにより、受光部品１４０及びフィルタ保持部材１５０がメインハウジング１１０に保持されることになる。また、ストッパー部分１５３は、嵌め込まれた受光部品１４０に対するストッパーとしての役割を果たし、これにより受光部品１４０はフィルタ保持部材１５０に対して正確に位置決めされることになる。

また、第１及び第２の突出部１５５、１５６は、図７に示すようにいずれも筒状体の一部を切断した湾曲形状を有しており、送信光１００ａの光路を挟むように配置されている。これによって、送信光１００ａはフィルタ保持部材１５０によって遮られることなく、発光部品１３０から光ファイバー１２１へと供給されることになる。

さらに、第１及び第２の突出部１５５、１５６は、いずれも送信光１００ａの光路に対して４５°の傾きを持った面（第１の面）１５７を有しており、この第１の面１５７に第１の光学フィルタ１６１が保持される。これにより、第１の光学フィルタ１６１は送信光１００ａの光路に対して４５°の角度を持って保持されることになる。また、開口１５４ａを有するフィルタ載置部分１５４は、受光部品１４０に対して実質的に垂直な面（第２の面）１５８を有しており、この第２の面１５８に第２の光学フィルタ１６２が保持される。

ここで、第１の光学フィルタ１６１は、光ファイバー１２１より供給される受信光１００ｂを反射し、発光部品１３０が発生する送信光１００ａを透過する性質を有しており、第２の光学フィルタ１６２は、光ファイバー１２１より供給される受信光１００ｂを透過し、発光部品１３０が発生する送信光１００ａを反射する性質を有している。このため、発光部品１３０より発せられた送信光１００ａは第１の光学フィルタ１６１を透過して光ファイバー１２１に供給される一方、光ファイバー１２１より供給される受信光１００ｂは、第１の光学フィルタ１６１を反射することによってその進路を９０°変化させられ、その後、第２の光学フィルタ１６２に対して実質的に垂直に入射し、これを透過して受光部品１４０に供給されることになる。

以上が、本実施形態による光モジュール１００の構成である。

このように、本実施形態による光モジュール１００では、メインハウジング１１０の表面の一部に、放熱性を高めるための凹凸パターン１１１が形成されていることから、部品点数を増大させることなく、発光部品１３０より発せられる熱を効果的に排出することが可能となる。しかも、本実施例では、封止材１３５の主成分である樹脂に熱伝導率を向上させる物質を添加していることから、発光部品１３０より発せられる熱は効率よくメインハウジング１１０に達することになる。これらにより、本実施形態による光モジュール１００では、発光部品１３０の温度上昇が効果的に抑制されることから、発光部品１３０への駆動電流を減らすことが可能となり、その結果、製品の信頼性を高めることが可能となる。

また、本実施形態による光モジュール１００では、性質の異なる２つの光学フィルタ１６１、１６２を一つのフィルタ保持部材１５０によって保持していることから、部品点数の増大を抑制することが可能となる。さらに、２つの光学フィルタ１６１、１６２を一つのフィルタ保持部材１５０によって保持していることから、これら光学フィルタ１６１、１６２の位置関係にずれが生じることがほとんど無く、これらを精度良く位置決めすることが可能となる。

図８は上記光モジュール１００を備えた光トランシーバ１０の上面図であり、図９は図８のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

図８及び図９に示すように、光トランシーバ１０は、トランシーバケース１１及びこれに保持されたプリント基板１２及び光モジュール１００によって構成される。プリント基板１２には、複数の電子部品１３等によって構成される電気信号処理回路が形成されており、光モジュール１００より供給される電気信号及び光モジュール１００へ供給すべき電気信号は、この電気信号処理回路によって処理される。

図８に示すように、プリント基板１２には、光モジュール１００に対応する部分において切り欠き１２ａが設けられている。これにより、光モジュール１００の凹凸パターン１１１は、プリント基板１２によって覆われることなく露出することから、プリント基板１２が凹凸パターン１１１による放熱の妨げとなることがない。但し、プリント基板１２の切り欠き１２ａによって光モジュール１００の全体を露出させる必要はなく、少なくとも、凹凸パターン１１１に対応する部分に切り欠き１２ａを設けることによってこれを露出させればよい。

さらに、図９に示すように、メインハウジング１１０とトランシーバケース１１との間には、シリコーンジェル１４が設けられている。これにより、メインハウジング１１０の熱が効率よくトランシーバケース１１に伝わることから、放熱性をよりいっそう高めることが可能となる。シリコーンジェル１４は比較的低温で硬化することから、熱硬化によって電子部品１３等にダメージが加わることはほとんどない。シリコーンジェル１４には、熱伝導率を向上させる物質を添加することが好ましく、その材料としては、封止材１３５の熱伝導率を向上させるために用いた材料と同様の材料を用いることができる。

このように、本実施形態による光トランシーバ１０は、光モジュール１００の熱を効率よく放出可能な構造を有していることから、発光部品１３０の温度上昇をより効果的に抑制することが可能となる。

図１０は、本発明の好ましい他の実施の形態による光モジュール２００の構成を示す断面図である。

図１０に示すように、本実施形態による光モジュール２００は、メインハウジング２１０と、メインハウジング２１０に取り付けられたフィルタ保持部材２２０、発光部品１３０及び受光部品１４０と、フィルタ保持部材２２０に保持された第１の光学フィルタ２６１及び第２の光学フィルタ２６２とを備えている。メインハウジング２１０は筒状構造を有しており、その一端にはフィルタ保持部材２２０が取り付けられ、他端には発光部品１３０が取り付けられている。また、フィルタ保持部材２２０と発光部品１３０を結ぶ直線に対して９０°の角度を持った位置には、受光部品１４０が取り付けられている。発光部品１３０及び受光部品１４０については、上記実施形態による光モジュール１００において用いたものと同じものを使用することができる。

本実施形態においても、メインハウジング２１０の表面の一部には、放熱性を高めるための凹凸パターン２１１が形成されており、これによって、メインハウジング２１０の一部がヒートシンクを構成している。これにより、発光部品１３０が発する熱は凹凸パターン２１１によって効率よく外部へ排出される。

フィルタ保持部材２２０は、メインハウジング２１０の一端に保持される部品であり、光信号の伝送媒体となる光ファイバー２２１及びこれを覆うファイバー被覆２２２の末端を保持するとともに、第１及び第２の光学フィルタ２６１，２６２を保持する役割を果たす。フィルタ保持部材２２０は、第１及び第２の光学フィルタ２６１，２６２を保持するフィルタ保持部２２３と、筒状構造を有し、光ファイバー２２１の終端部を保持するフェルール２２５が挿入されたスライダ２２４を備えている。フィルタ保持部２２３は、メインハウジング２１０に対して図１０に示すＸ方向（図１の上下方向）及びＹ方向（図１０が描かれた紙面に垂直な方向）に摺動可能であり、これによって光ファイバー２２１の位置を光軸に対して垂直方向に調整することが可能となる。また、スライダ２２４は、フィルタ保持部２２３に対して図１０に示すＺ方向（図１０の左右方向）に摺動可能であり、これによって光ファイバー２２１の位置を光軸に沿った方向に調整することが可能となる。フィルタ保持部２２３及びスライダ２２４の材料については、特に限定されるものではないが、機械的強度や加工精度の観点から金属を用いることが好ましい。

図１１は、フィルタ保持部材２２０に含まれるフィルタ保持部２２３の構造をより詳細に示す略斜視図である。

図１１に示すように、フィルタ保持部２２３は、筒状部２５１と、筒状部２５１の一端に設けらた第１及び第２の突出部２５２、２５３と、筒状部２５１の外周部分に設けられたリング部２５４とを有している。リング部２５４は、メインハウジングに対するフィルタ保持部材２２０のストッパーとして機能する。

また、第１及び第２の突出部２５２、２５３は、図１１に示すようにいずれも筒状部２５１の端部を斜めに切断し、さらに一部分を切り欠いた形状を有している。第１及び第２の突出部２５２、２５３は、いずれも送信光１００ａの光路に対して４５°の傾きを持った面（第１の面）２５５を有しており、この第１の面２５５に第１の光学フィルタ２６１が保持される。これにより、第１の光学フィルタ２６１は送信光１００ａの光路に対して４５°の角度をもって保持されることになる。さらに、第１及び第２の突出部２５２、２５３はいずれも、受光部品１４０に対して実質的に垂直な面（第２の面）２５６を有しており、この第２の面２５６に第２の光学フィルタ２６２が保持される。

ここで、第１の光学フィルタ２６１は、上記実施形態において用いた第１の光学フィルタ１６１と同様、光ファイバー２２１より供給される受信光１００ｂを反射し、発光部品１３０が発生する送信光１００ａを透過する性質を有しており、第２の光学フィルタ２６２は、上記実施形態において用いた第２の光学フィルタ１６２と同様、光ファイバー２２１より供給される受信光１００ｂを透過し、発光部品１３０が発生する送信光１００ａを反射する性質を有している。これにより、本実施形態による光モジュール２００は、上述した光モジュール１００と同様の機能を実現することが可能となる。

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

本発明の好ましい実施の形態による光モジュール１００の構成を示す断面図である。 メインハウジング１１０のうち凹凸パターン１１１が形成されている部分を拡大して示す部分斜視図である。 凹凸パターン１１１を四角柱状の放熱ロッド１１１ｂによって構成した例を示す部分斜視図である。 凹凸パターン１１１を円柱状の放熱ロッド１１１ｃによって構成した例を示す部分斜視図である。 放熱フィン１１１ａを広範囲に形成した例を示す部分斜視図である。 光モジュール１００のうち発光部品１３０の近傍を拡大して示す部分断面図である。 フィルタ保持部材１５０の構造をより詳細に示す略斜視図である。 本発明の好ましい実施の形態による光トランシーバ１０の上面図である。 図８のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 本発明の好ましい他の実施の形態による光モジュール２００の構成を示す断面図である。 フィルタ保持部材２２０に含まれるフィルタ保持部２２３の構造をより詳細に示す略斜視図である。

符号の説明

１０ 光トランシーバ
１１ トランシーバケース
１２ プリント基板
１２ａ 切り欠き
１３ 電子部品
１４ シリコーンジェル
１００，２００ 光モジュール
１００ａ 送信光
１００ｂ 受信光
１１０，２１０ メインハウジング
１１１，２１１ 凹凸パターン
１１１ａ 放熱フィン
１１１ｂ 四角柱状の放熱ロッド
１１１ｃ 円柱状の放熱ロッド
１２０ ファイバー保持部品
１２１ 光ファイバー
１２２ ファイバー被覆
１２３，１２４ スライダ
１２５ フェルール
１３０ 発光部品
１３０ａ ステム
１３１ 発光部
１３１ａ プラットフォーム
１３１ｂ サブマウント
１３１ｃ レーザダイオード
１３２ レンズ
１３３ 信号ピン
１３４ 溶接部
１３５ 封止材
１４０ 受光部品
１４１ 受光素子
１４２ レンズ
１４３ 信号ピン
１５０ フィルタ保持部材
１５１，１５２ 筒状部分
１５３ ストッパー部分
１５４ フィルタ載置部分
１５４ａ 開口
１５５ 第１の突出部
１５６ 第１の突出部
１５７ 第１の面
１５８ 第２の面
１６１ 第１の光学フィルタ
１６２ 第２の光学フィルタ
２２０ フィルタ保持部材
２２１ 光ファイバー
２２２ ファイバー被覆
２２３ フィルタ保持部
２２４ スライダ
２２５ フェルール
２５１ 筒状部
２５２ 第１の突出部
２５３ 第２の突出部
２５４ リング部
２５５ 第１の面
２５６ 第２の面
２６１ 第１の光学フィルタ
２６２ 第２の光学フィルタ

Claims (13)

1. 光トランシーバ内に設けられ、光ファイバーより供給される光信号を電気信号に変換するとともに、前記電気信号を前記光信号に変換して前記光ファイバーに送出する光モジュールであって、前記光ファイバーを固定可能なメインハウジングと、前記メインハウジングに取り付けられた発光部品及び受光部品とを備え、前記メインハウジングの少なくとも一部の表面には、放熱性を高めるための凹凸パターンが形成されていることを特徴とする光モジュール。
2. 前記凹凸パターンは、前記発光部品の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
3. 前記凹凸パターンは、複数の放熱フィン又は複数の放熱ロッドによって構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光モジュール。
4. 前記メインハウジングと前記発光部品との隙間を封止する封止材をさらに備え、前記封止材は、主成分である樹脂に熱伝導率を向上させる物質が添加されてなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光モジュール。
5. 前記熱伝導率を向上させる物質の熱伝導率は２００Ｗ／（ｍ・℃）以上であることを特徴とする請求項４に記載の光モジュール。
6. 前記熱伝導率を向上させる物質は粒状であり、その直径が０．１μｍ以上、２０μｍ以下であることを特徴とする請求項４又は５に記載の光モジュール。
7. 前記熱伝導率を向上させる物質は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、ダイアモンド及びダイアモンドライクカーボンからなる群より選ばれた少なくとも一つの物質を含んでいることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の光モジュール。
8. 前記発光部品が発する光の光路に対して第１の角度を持った第１の面及び前記光路に対して前記第１の角度とは異なる第２の角度を持った第２の面を有するフィルタ保持部材と、前記フィルタ保持部材の前記第１の面に載置された第１の光学フィルタと、前記フィルタ保持部材の前記第２の面に保持された第２の光学フィルタとをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光モジュール。
9. 前記第１の光学フィルタは、前記光ファイバーより供給される光を反射し、前記発光部品が発生する光を透過する性質を有し、前記第２の光学フィルタは、前記光ファイバーより供給される光を透過し、前記発光部品が発生する光を反射する性質を有していることを特徴とする請求項８に記載の光モジュール。
10. 基板に形成された電気信号処理回路と、光ファイバーより供給される光信号を電気信号に変換して前記電気信号処理回路に供給するとともに、前記電気信号処理回路より供給される電気信号を光信号に変換して前記光ファイバーに送出する光モジュールとを備え、
    前記光モジュールは、前記光ファイバーを固定可能なメインハウジングと、前記メインハウジングに取り付けられた発光部品及び受光部品とを備え、前記メインハウジングの少なくとも一部の表面には、放熱性を高めるための凹凸パターンが形成されていることを特徴とする光トランシーバ。
11. 前記基板には、少なくとも、前記メインハウジングの前記凹凸パターンに対応する部分において切り欠きが設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の光トランシーバ。
12. 前記基板及び光モジュールを保持するトランシーバケースと、前記メインハウジングと前記トランシーバケースとの間に設けられたシリコーンジェルをさらに備えることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光トランシーバ。
13. 前記シリコーンジェルには、熱伝導率を向上させる物質が添加されていることを特徴とする請求項１２に記載の光トランシーバ。
    

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