JP2007096438A - 双方向光送受信モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】FTTH等で用いられる双方向光送受信モジュールにおいて、送信用LDからの漏れ光が受信用PDに入り、受信感度を低下させるという問題がある。
【解決手段】平面基板上に形成された分岐部にフィルタが挿入された光導波路と、送信用LDと受信用PDから構成された双方向光送受信モジュールであって、受信用PDと導波路の間に受信用波長の光を透過し、送信用波長の光を遮蔽する誘電体多層膜フィルタを挿入されていることを特徴とする双方向光送受信モジュール。
【選択図】 図1
【解決手段】平面基板上に形成された分岐部にフィルタが挿入された光導波路と、送信用LDと受信用PDから構成された双方向光送受信モジュールであって、受信用PDと導波路の間に受信用波長の光を透過し、送信用波長の光を遮蔽する誘電体多層膜フィルタを挿入されていることを特徴とする双方向光送受信モジュール。
【選択図】 図1
Description
本発明は、FTTH等で用いられる双方向光送受信モジュールに関する。
通常FTTHやCATVでは、例えば上りに1.3μm帯の光信号が、下りに1.55μm帯の光信号が用いられ、双方向の信号を同時に送受信するシステムになっている。図3は、これらに使用される双方向光送受信モジュールの概略構成図である。図3に示すように、基板1、光導波路2、送信用LD3、受信用PD4、光ファイバ8からなっている。
この場合、LD3から出た光はモジュール内での減衰は少なく高い強度を有しており、そのため導波路に漏れ込んだ迷光がPD4に入射し、PD4の受信に対してノイズになり受信感度を下げる。遠方から送られてくる微弱な受信用信号を出来るだけ正確に受信出来るようにするためにはPD4に入射するLD3からの迷光を出来るだけ低減する必要がある。
従来技術においては、例えば図4のように誘電体多層膜フィルタ10の透過波長を受信用PD4の受信波長に設定し、前記誘電体多層膜フィルタ10の阻止波長を送信用LD3の発振波長に設定し、送信用LD3および受信用PD4を前記誘電体多層膜フィルタ10を挟んで対向する位置に配置することにより受信用PDへの送信用LDからの迷光の入射を抑える構造や、さらに図5のように、迷光の入射を抑えるために誘電体多層膜フィルタ10と受信用PD4の前記送信用レーザダイオードとを結ぶ光導波路中に、前記送信用LD3の出射光のうち前記誘電体多層膜フィルタ10を透過する成分を遮断する第2の誘電体多層膜フィルタ11が挿入する構造が知られている(特許文献1参照)。
また、図6のように、光導波路が導波路基板の端面で互いに交差し、LD3からの送信用波長の光を反射し、受信用波長の光を透過する誘電体多層膜フィルタ9を該端面に配置し、第1の光導波路の他端にLD3を配置し、該フィルタを挟んで導波路と反対側にPD4を配置することにより受信用PD4への送信用LD3からの迷光の入射の低減を図るものが知られている(特許文献2参照)。
特開平11−68705号公報
特開平11−352341号公報
しかし、前述した例えば特開平11−68705号公報記載の構成では、フッ素化ポリイミド光導波路を用いた双方向光送受信モジュールにおいては、図5の構造においても必要とされるレベルまでの受信用PD4への送信用LD3からの迷光の入射の低減を図ることは難しかった。これは、導波路から漏れて再び導波路に入り込む所謂漏れ光を遮断することが出来ないためであると思われる。
また、上記特開平11−352341号公報記載の構成では、漏れ光の殆どがPD4に入らないような角度になるように構成されており、かなりのレベルまで低減されているものの、微小なフィルタを導波路端面に精度良く接着することは高度な技術を要し歩留も悪い。さらに接着層の厚さにバラツキがあると効率良くLD3の光を光導波路に導くことが出来ず、双方向光送受信モジュールの出力パワーが低くなってしまう。
上記目的を達成するために、本発明では基本的に平面基板上に形成された分岐部に多層膜フィルタが挿入された光導波路と送信用LDと受信用PDから構成される双方向光送受信モジュールにおいて、受信用PDと導波路の間に受信用波長の光を通し、送信用波長の光を遮蔽する多層膜フィルタを設置する。受信用PDと導波路の間に挿入する多層膜フィルタは基板に接着剤で固定しても良く、光導波路とPDの間のSi基板に溝を設け、フィルタを該溝に挿入し接着剤で固定しても良い。フィルタの大きさはPDの受光面より大きくする必要がある。大きいほど迷光のPDへの入射は抑えられるが、PDの受光面の大きさを勘案すると数ミリ以上にする必要はない。分岐部に挿入されたフィルタが送信用波長の光を透過し、受信用波長の光を遮蔽する双方向光送受信モジュールではPDはフィルタに対して入射ファイバと同じ側に設置される。分岐部に挿入されたフィルタが送信用波長の光を遮蔽し、受信用波長の光を透過する双方向光送受信モジュールではPDはフィルタに対して入射ファイバと反対側に設置される。
すなわち本発明は、平面基板上に形成された分岐部にフィルタが挿入された光導波路と、送信用LDと受信用PDから構成された双方向光送受信モジュールであって、受信用PDと導波路の間に受信用波長の光を透過し、送信用波長の光を遮蔽する誘電体多層膜フィルタを挿入されていることを特徴とする双方向光送受信モジュールである。
また、分岐部に挿入された誘電体多層膜フィルタが送信用波長の光を透過し、受信用波長の光を遮蔽することを特徴とする、上記の双方向光送受信モジュールである。
また、分岐部に挿入された誘電体多層膜フィルタが送信用波長の光を遮蔽し、受信用波長の光を透過することを特徴とする、上記の双方向光送受信モジュールである。
さらに、TIA(トランスインピーダンスアンプリファイヤ)やコンデンサを必要に応じて、同基板上に設置することも可能である。
3波用双方向光送受信モジュールにおいても受信用PDと導波路の間に受信用波長を透過し、不要な波長の光を遮蔽するフィルタを挿入することにより受信感度を向上することが可能である。
本発明によれば、双方向光送受信モジュールにおいてLDから出射される光が導波路に漏れ込み迷光となりPDに入射し、PDの受信に対してノイズになり受信感度の低下を起こすという問題を抑える技術を提供できる。
図1は本発明の双方向光送受信モジュールの概略構成の一例を示す図であり、分岐部に挿入されたフィルタが送信用波長の光を透過し、受信用波長の光を遮蔽する双方向光送受信モジュールの場合である。送信用LD3から出力される1.3μmの信号光は、1.55μmの光を反射し1.3μmの光を透過する誘電体多層膜フィルタ5を通り、光ファイバ8に送られる。逆に光ファイバ8を介して送られてきた1.55μmの受信光は、誘電体多層膜フィルタ5に反射され、受信用PD4に送られる。送信用LD3からの漏れ光が受信用PDに入り込むのを防ぐために、誘電体多層膜フィルタ6を使用する。この誘電体多層膜フィルタは、1.55μmの光を透過し、1.3μmの光を反射するものを使用する。このように受信用PD4と光導波路2との間に受信用波長の光を透過し、送信用波長の光を遮蔽する多層膜フィルタを設置されていることにより、LD3からの出射光のPD4への入射を大幅に抑えることが出来る。
図2は本発明の双方向光送受信モジュールのもう一つの概略構成の一例を示す図であり、分岐部に挿入されたフィルタが送信用波長の光を遮断し、受信用波長の光を透過する双方向光送受信モジュールの場合である。送信用LD3から出力される1.3μmの信号光は、1.55μmの光を透過し1.3μmの光を反射する誘電体多層膜フィルタ7によって反射され、光ファイバ8に送られる。逆に光ファイバ8を介して送られてきた1.55μmの受信光は、誘電体多層膜フィルタ7を透過して、受信用PD4に送られる。送信用LD3からの漏れ光が受信用PDに入り込むのを防ぐために、誘電体多層膜フィルタ6を使用する。この誘電体多層膜フィルタは、1.55μmの光を透過し、1.3μmの光を反射するものを使用する。このように、この構成においても、受信用PD4と光導波路2との間に受信用波長の光を透過し、送信用波長の光を遮蔽する多層膜フィルタを設置されていることにより、LD3からの出射光のPD4への入射を大幅に抑えることが出来る。
なお、図中及び説明においては、一般的に使用される送信光信号波長として1.3μm、受信光信号波長として1.55μmと記載したが、損失が少ないなど、信号光として使用できる限り、特にこの波長にとらわれる必要はない。
以下、実施例により説明する。
実施例1は、図1の構成の例である。Si基板に送信用LD、受信用PD用電極パターンを形成した。形成法はSi基板上にフォトレジストで電極パターンを形成し、その上に蒸着法により電極となる金属層を成膜し、リフトオフ法によりレジストを剥離し電極を形成した。光導波路はシリコン基板上にポリイミドのコアとクラッドをフォトリソグラフィと反応性イオンエッチング(RIE:Reactive Ion Etching)の技法により形成した。次にフォトリソグラフィ法と蒸着法を用いてLD、PDのボンディング用半田を電極上に形成した後、フィルタ挿入用の溝をダイサーを用いて形成した。導波路の分岐部に挿入する誘電体多層膜フィルタは接着剤で固定した。次に、LDとPDをボンディングし、次にPDと導波路間に挿入する、誘電体多層膜フィルタを挿入し接着剤で固定した。
導波路の分岐部に挿入する誘電体多層膜フィルタの特性を図7に、PDと導波路間に挿入する誘電体多層膜フィルタの特性を図8に示す。
送信用LDからの光が受信用PDに漏れ込む光は−51.4dBであり、極めて少ない値であった。
実施例2は、図2の構成の例である。接続構成を図2に示すように行ったが、モジュールの作成法は実施例と同様である。ただし、導波路の分岐部に挿入する誘電体多層膜フィルタは、送信用波長の光を遮断し、受信用波長の光を透過する特性を持つものであり、PDと導波路間に挿入する誘電体多層膜フィルタと同じものを使用した。誘電体多層膜フィルタの特性を図8に示すものである。
送信用LDからの光が受信用PDに漏れ込む光は実施例1と同様−54.9dBであり、極めて少ない値であった。
(比較例1)
実施例1の構成で、PDと導波路間に挿入する誘電体多層膜フィルタを除いたものを用い、実施例1と同様の測定を行った。送信用LDからの光が受信用PDに漏れ込む光は−18.8dBであり、実用上問題がある程度のかなりの漏れ光があることが分かった。
実施例1の構成で、PDと導波路間に挿入する誘電体多層膜フィルタを除いたものを用い、実施例1と同様の測定を行った。送信用LDからの光が受信用PDに漏れ込む光は−18.8dBであり、実用上問題がある程度のかなりの漏れ光があることが分かった。
(比較例2)
実施例2の構成で、PDと導波路間に挿入する誘電体多層膜フィルタを除いたものを用い、実施例2と同様の測定を行った。送信用LDからの光が受信用PDに漏れ込む光は−17.7dBであり、実用上問題がある程度のかなりの漏れ光があることが分かった。
実施例2の構成で、PDと導波路間に挿入する誘電体多層膜フィルタを除いたものを用い、実施例2と同様の測定を行った。送信用LDからの光が受信用PDに漏れ込む光は−17.7dBであり、実用上問題がある程度のかなりの漏れ光があることが分かった。
本発明は、光通信分野における通信システムはもちろん、評価・測定など光伝送の応用分野にも利用できるものである。
1 基板
2 光導波路
3 送信用LD
4 受信用PD
5 誘電体多層膜フィルタ(1.55μm反射、1.3μm透過)
6 誘電体多層膜フィルタ(1.55μm透過)
7 誘電体多層膜フィルタ(1.55μm透過、1.3μm反射)
8 光ファイバ
9 誘電体多層膜フィルタ(1.55μm透過、1.3μm反射)
10 誘電体多層膜フィルタ(1.55μm透過、1.3μm反射)
11 誘電体多層膜フィルタ(1.3μm透過)
2 光導波路
3 送信用LD
4 受信用PD
5 誘電体多層膜フィルタ(1.55μm反射、1.3μm透過)
6 誘電体多層膜フィルタ(1.55μm透過)
7 誘電体多層膜フィルタ(1.55μm透過、1.3μm反射)
8 光ファイバ
9 誘電体多層膜フィルタ(1.55μm透過、1.3μm反射)
10 誘電体多層膜フィルタ(1.55μm透過、1.3μm反射)
11 誘電体多層膜フィルタ(1.3μm透過)
Claims (3)
- 平面基板上に形成された分岐部にフィルタが挿入された光導波路と、送信用LDと受信用PDから構成された双方向光送受信モジュールであって、受信用PDと導波路の間に受信用波長の光を透過し、送信用波長の光を遮蔽する誘電体多層膜フィルタを挿入されていることを特徴とする双方向光送受信モジュール。
- 分岐部に挿入された誘電体多層膜フィルタが送信用波長の光を透過し、受信用波長の光を遮蔽することを特徴とする、請求項1に記載の双方向光送受信モジュール。
- 分岐部に挿入された誘電体多層膜フィルタが送信用波長の光を遮蔽し、受信用波長の光を透過することを特徴とする、請求項1に記載の双方向光送受信モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005279755A JP2007096438A (ja) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | 双方向光送受信モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005279755A JP2007096438A (ja) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | 双方向光送受信モジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007096438A true JP2007096438A (ja) | 2007-04-12 |
Family
ID=37981652
Family Applications (1)
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JP2005279755A Pending JP2007096438A (ja) | 2005-09-27 | 2005-09-27 | 双方向光送受信モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2007096438A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019173998A1 (zh) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 华为技术有限公司 | 光接收、组合收发组件、组合光模块、olt及pon*** |
-
2005
- 2005-09-27 JP JP2005279755A patent/JP2007096438A/ja active Pending
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