JP2010061139A - 光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】調芯精度の許容範囲を大きくし、調芯作業を容易にした、四波多重信号を合分波する光モジュール。
【解決手段】第１の波長の光と第２の波長の光を合分波する第１のフィルタユニット２０の偏光ビームフィルタ２０ａが、第１及び第２の光半導体素子１２ａおよび１４ａと光学的に結合されている。第３の波長の光と第４の波長の光を合分波する第２のフィルタユニット２２の第２の合分波フィルタ２２ａが、第３及び第４の光半導体素子１６ａ及び１８ａと光学的に結合されている。ＷＤＭユニット２４のＷＤＭフィルタ２４ｂは、第１及び第２の波長を含む波長帯の光と第３及び第４の波長を含む波長帯の光を合分波する。ＷＤＭフィルタ２４ｂは、第２の合分波フィルタ２２ａに光学的に結合されており、ミラーを介して偏光ビームフィルタ２０ａに光学的に結合されている。ＷＤＭフィルタ２４ｂは光ファイバに光学的に結合されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、光モジュールに関するものであり、より詳細には複数の光サブアセンブリを搭載した発光モジュール又は受光モジュールに関するものである。

光モジュールには、特許文献１に記載されているように、複数の波長の光を受光する受光モジュールがある。特許文献１に記載の光モジュールは、各々が受光素子を有する四つの光サブアセンブリ、四つの波長多重分割フィルタ（第１〜第４のＷＤＭフィルタ）、及び、金属ブロックを備えている。四つの光サブアセンブリ、及び、四つの薄膜波長多重分割フィルタ（薄膜ＷＤＭフィルタ）は、金属ブロックに対して組立てられている。

この光モジュールでは、第１のＷＤＭフィルタが波長λ_１の信号光を波長λ_２〜λ_４の信号光から分別し、第１の光サブアセンブリの受光素子へと結合する。第２のＷＤＭフィルタが波長λ_２の信号光を波長λ_３〜λ_４の信号光から分別し、第２の光サブアセンブリの受光素子へと結合する。第３のＷＤＭフィルタが波長λ_３の信号光を波長λ_４の信号光から分別し、第３の光サブアセンブリの受光素子へと結合する。そして、第４のＷＤＭフィルタが波長λ_４の光を第４の光サブアセンブリの受光素子へと結合する。

米国公開特許第２００６−０８８２５５Ａ

特許文献１に記載の光モジュールでは、最後に弁別される波長λ_４の信号光については全てのＷＤＭフィルタから諸々の影響を累積的に受けていることになる。これは、下流側のＷＤＭフィルタ及び光サブアセンブリの光軸調整を困難なものとする。また、ＷＤＭフィルタに僅かの撓みが生じても、下流側で検知される光ビームには大きな発散が生じてしまう。

本発明は、異なる波長の複数の光信号を送信又は受信する複数の光サブアセンブリを有し、光学調芯の精度の許容範囲を大きくすることができ、調芯作業を容易にすることのできる光モジュールを提供することを目的としている。

本発明の光モジュールは、第１の光サブアセンブリ、第２の光サブアセンブリ、第３の光サブアセンブリ、第１の光サブアセンブリ、第４の光サブアセンブリ、第１のフィルタユニット、第２のフィルタユニット、波長分割多重ユニット、及びスリーブアセンブリを備える。第１の光サブアセンブリは、第１の波長の光を出射又は受光する第１の光半導体素子を有する。第２の光サブアセンブリは、第２の波長の光を出射又は受光する第２の光半導体素子を有する。第３の光サブアセンブリは、第３の波長の光を出射又は受光する第３の光半導体素子を有する。第４の光サブアセンブリは、第４の波長の光を出射又は受光する第４の光半導体素子を有する。第１のフィルタユニットは、第１の波長の光と第２の波長の光を合分波し得る第１の合分波フィルタを有する。第１の合分波フィルタは、第１の光半導体素子及び第２の光半導体素子と光学的に結合されている。第２のフィルタユニットは、第３の波長の光と第４の波長の光を合分波し得る第２の合分波フィルタを有する。第２の合分波フィルタは、第３の光半導体素子及び第４の光半導体素子と光学的に結合されている。波長分割多重ユニットは、ミラー、及び、波長分割多重フィルタを有する。波長多重分割フィルタは、第１の波長及び第２の波長を含む波長帯の光と第３の波長及び第４の波長を含む波長帯の光を合分波し得る。波長分割多重フィルタは、第２の合分波フィルタに光学的に結合されており、ミラーを介して第１の合分波フィルタに光学的に結合されている。スリーブアセンブリは、筒状のスリーブ、及び、当該スリーブの内孔に設けられた光ファイバを有している。光ファイバは、波長分割多重フィルタに光学的に結合されている。

本発明の光モジュールでは、第１のフィルタユニットに対する第１の光サブアセンブリ及び第２の光サブアセンブリの調芯と、第２のフィルタユニットに対する第３の光サブアセンブリ及び第４の光サブアセンブリを、互いに独立して行うことができる。また、フィルタユニットに二つの光サブアセンブリを組み付けた後に、フィルタユニットと二つの光サブアセンブリを各々含む二つのアセンブリを、ＷＤＭユニットに対して互いに独立して調芯することができる。また、各光サブアセンブリと光ファイバとを結合するフィルタの数が少ない。さらに、第１の波長の光及び第２の波長の光がミラーで反射されて波長分割多重（ＷＤＭ）フィルタに入力されるので、第１の波長の光及び第２の波長の光のＷＤＭフィルタへの入射角を小さくすることができる。ここで、ＷＤＭフィルタへの光の入射角が小さい場合には、ＷＤＭフィルタのカットオフ特性の入射角の変化に対する変動が小さくなる。したがって、本発明の光モジュールでは、光サブアセンブリ等の部品の光学調芯の精度の許容範囲が大きくなっている。故に、本発明の光モジュールによれば、光サブアセンブリ等の部品の調芯作業が容易となる。

本発明の光モジュールでは、第１〜第４の光半導体素子は、半導体レーザであってもよい。この場合に、第１の合分波フィルタは、第１の波長の光及び第２の波長の光のうち一方を透過し、第１の波長の光及び第２の波長の光のうち他方を反射して、第１の波長の光及び第２の波長の光を合波する偏光ビームフィルタであることが好適である。また、第２の合分波フィルタは、第３の波長の光及び第４の波長の光のうち一方を透過し、第３の波長の光及び第４の波長の光のうち他方を反射して、第３の波長の光及び第４の波長の光を合波する偏光ビームフィルタであることが好適である。この光モジュールでは、ミラーは、第１の合分波フィルタによって合波された光を波長分割多重フィルタへと反射し、波長分割多重フィルタは、ミラーによって反射された光を光ファイバへと反射し、第２の合分波フィルタによって合波された光をファイバへと透過する。この構成の光モジュールによれば、偏光ビームフィルタを採用しているので、合波すべき光信号を効率良く合成することができる。

また、本発明の光モジュールでは、第１〜第４の光半導体素子は、受光素子であってもよい。この場合に、波長分割多重フィルタは、光ファイバから受けた第１の波長の光及び第２の波長の光を反射し、光ファイバから受けた第３の波長の光及び第４の波長の光を透過する。波長分割多重ユニットのミラーは、波長分割多重フィルタによって反射された第１の波長の光及び前記第２の波長の光を更に反射する。第１の合分波フィルタは、波長分割多重ユニットのミラーによって反射された第１の波長の光を透過して第１の光半導体素子に結合し、波長分割多重ユニットのミラーによって反射された第２の波長の光を反射する。第１のフィルタユニットは、第１の合分波フィルタによって反射された第２の波長の光を反射して、第２の光半導体素子に結合するミラーを更に有することが好ましい。第２の合分波フィルタは、波長分割多重フィルタを透過した第３の波長の光を透過して第３の光半導体素子に結合し、波長分割多重フィルタを透過した第４の波長の光を反射する。第２のフィルタユニットは、第２の合分波フィルタによって反射された第４の波長の光を反射して、第４の光半導体素子に結合するミラーを更に有することが好ましい。ミラーを有することにより、合分波フィルタへの入射光の入射角を小さく保ちつつ、光サブアセンブリの配置の自由度が高められる。

以上説明したように、本発明によれば、異なる波長の複数の光信号を送信又は受信する複数の光サブアセンブリを有し、光学調芯の精度の許容範囲を大きくすることができ、調芯作業を容易にすることのできる光モジュールが提供される。

一実施形態に係る光モジュールの斜視図である。 図１に示す光モジュールを一部破断して示す斜視図である。 図１に示す光モジュールにおける部品の光学配置を概略的に示す図である。 別の実施形態に係る光モジュールの斜視図である。 図４に示す光モジュールの部品の光学配置を概略的に示す図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

図１は、一実施形態に係る光モジュールの斜視図である。図２は、図１に示す光モジュールを一部破断して示す斜視図である。図３は、図１に示す光モジュールの部品の光学配置を概略的に示す図である。なお、図３では、第２及び第４の光サブアセンブリが、それぞれの光軸が実際の光軸に対して９０度回転するように、描かれている。

図１〜図３に示す光モジュール１０は、発光モジュールであり、第１の光サブアセンブリ１２、第２の光サブアセンブリ１４、第３の光サブアセンブリ１６、第４の光サブアセンブリ１８、第１のフィルタユニット２０、第２のフィルタユニット２２、波長多重分割（ＷＤＭ偏光、及びスリーブアセンブリ２６を備えている。

第１の光サブアセンブリ１２、第２の光サブアセンブリ１４、第３の光サブアセンブリ１６、第４の光サブアセンブリ１８は、光送信サブアセンブリである。第１の光サブアセンブリ１２、第２の光サブアセンブリ１４、第３の光サブアセンブリ１６、第４の光サブアセンブリ１８は、半導体レーザ１２ａ、１４ａ、１６ａ、１８ａをそれぞれ有している。半導体レーザ１２ａ、１４ａ、１６ａ、１８ａはそれぞれ、第１の波長（λ１）の光、第２の波長（λ２）の光、第３の波長（λ３）の光、第４の波長（λ４）の光を出射する。

第１の光サブアセンブリ１２は、半導体レーザ１２ａからの光を実質的に平行光へと変換するレンズ１２ｂ、半導体レーザ１２ａを収容するパッケージ１２ｃを有し得る。第２の光サブアセンブリ１４は、半導体レーザ１４ａからの光を実質的に平行光へと変換するレンズ１４ｂ、半導体レーザ１４ａを収容するパッケージ１４ｃを有し得る。第３の光サブアセンブリ１６は、半導体レーザ１６ａからの光を実質的に平行光へと変換するレンズ１６ｂ、半導体レーザ１６ａを収容するパッケージ１６ｃを有し得る。また、第４の光サブアセンブリ１８は、半導体レーザ１８ａからの光を実質的に平行光へと変換するレンズ１８ｂ、半導体レーザ１８ａを収容するパッケージ１８ｃを有し得る。

このような第１の光サブアセンブリ１２、第２の光サブアセンブリ１４、第３の光サブアセンブリ１６、第４の光サブアセンブリ１８は、所謂ＣＡＮタイプの光サブアセンブリである。パッケージ１２ｃは、ＣＡＮケース１２ｄ及びステム１２ｅ及びを有している。ＣＡＮケース１２ｄは略円筒状の部材であり、その一端には上述したレンズ１２ｂが装着されている。また、ＣＡＮケース１２ｄの他端は、ステム１２ｅに接合している。ステム１２ｅは、略円板状の部材であり、半導体レーザ１２ａを支持している。ステム１２ｅは、当該ステム１２ｅに設けられた孔を通過し半導体レーザ１２ａに電気的に接続するリードピンを含んでいる。半導体レーザ１２ａは、ＣＡＮケース１２ｄ及びステム１２ｅによって画成される内部空間に収容されている。

パッケージ１４ｃ、１６ｃ、１８ｃも同様に、ＣＡＮケース及びステムを有している。パッケージ１４ｃのＣＡＮケース１４ｄ、パッケージ１６ｃのＣＡＮケース１６ｄ、パッケージ１８ｃのＣＡＮケース１８ｄは、ＣＡＮケース１２ｄと同様の部材である。また、パッケージ１４ｃのステム１４ｅ、パッケージ１６ｃのステム１６ｅ、パッケージ１８ｃのステム１８ｅは、ステム１２ｅと同様の部材である。

ステム１２ｅ、１４ｅ、１６ｅ、１８ｅには、マーク１２ｆ、１４ｆ、１６ｆ、１８ｆがそれぞれ設けられている。本実施形態では、マーク１２ｆ、１４ｆ、１６ｆ、及び１８ｆはステムの周縁に設けられた切り欠きとなっている。マーク１２ｆ、１４ｆ、１６ｆ、及び１８ｆは、対応のパッケージ内に収容された半導体レーザの偏光方向に対して位置が規定されたものである。マーク１２ｆ、１４ｆ、１６ｆ、及び１８ｆは、後述するように、偏光ビームフィルタに対する光サブアセンブリの光学的調芯のために用いられる。

光サブアセンブリ１２及び１４は、第１のフィルタユニット２０に組み付けられている。第１のフィルタユニット２０は、偏光ビームフィルタ２０ａを有している。また、第１のフィルタユニット２０は、筐体２０ｂを有し得る。筐体２０ｂは筒状の部材であり、その内部空間に、偏光ビームフィルタ２０ａを収容している。

第１の光サブアセンブリ１２は、筐体２０ｂの一端（後端）に取り付けられている。より詳細には、ＣＡＮケース１２ｄが筐体２０ｂの一端から当該筐体２０ｂの内孔へと挿入されることにより、第１の光サブアセンブリ１２は筐体２０ｂに装着される。このように装着された状態では、第１の光サブアセンブリ１２の光軸は、筐体２０ｂの中心軸と実質的に平行となり、半導体レーザ１２ａが偏光ビームフィルタ２０ａに光学的に結合される。

第２の光サブアセンブリ１４は、フィルタユニット２０の中央部に取り付けられている。より詳細には、筐体２０ｂの側面は、略平面の搭載面２０ｃを含んでいる。第２の光サブアセンブリ１４は、この搭載面２０ｃ上に搭載される。このように取り付けられた状態では、第２の光サブアセンブリ１４の光軸は、第１の光サブアセンブリ１２の光軸と実質的に直交している。また、搭載面２０ｃには筐体２０ｂの内部空間に繋がる開口が設けられており、第２の光サブアセンブリ１４の半導体レーザ１４ａはこの開口を介して偏光ビームフィルタ２０ａに光学的に結合される。

偏光ビームフィルタ２０ａは、半導体レーザ１２ａからの第１の波長の光を透過し、半導体レーザ１４ａからの第２の波長の光を反射する。この偏光ビームフィルタ２０ａにより、半導体レーザ１２ａからの第１の波長及び半導体レーザ１４ａからの第２の波長が合波される。したがって、第１の光サブアセンブリ１２は、その出射光の偏光方向が二つの光サブアセンブリ１２及び１４の光軸で形成される仮想面内に位置するように、偏光ビームフィルタ２０ａに対してセットされる必要がある。一方、第２の光サブアセンブリ１４は、その出射光の偏光面が第１の光サブアセンブリ１２の偏光面と実質的に垂直となるように偏光ビームフィルタ２０ａに対して装着される必要がある。

ここで、第１の光サブアセンブリ１２の光軸方向をＺ方向、第２の光サブアセンブリ１４の光軸方向をＸ方向、Ｚ−Ｘ平面に直交する方向をＹ方向とする。本光モジュール１０では、第１の光サブアセンブリ１２は、その出射光の偏光方向がＸ方向となるように、フィルタユニット２０に装着され、第２の光サブアセンブリ１４は、その出射光の偏光方向がＹ方向となるように、フィルタユニット２０に装着される。このような光学配置は、フィルタユニット２０に対して第１の光サブアセンブリ１２及び第２の光サブアセンブリ１４を装着する際に、これら光サブアセンブリをそれぞれ光軸周りに回転させ、マーク１２ｆ、１４ｆを所定の位置に合わせることにより、達成される。この光学配置により、光サブアセンブリ１２からの出射光と光サブアセンブリ１４からの出射光がフィルタユニット２０で効率良く結合される。

本光モジュール１０では、また、光サブアセンブリ１６及び１８が、第２のフィルタユニット２２に組み付けられる。第２のフィルタユニット２２は、偏光ビームフィルタ２２ａ及び筐体２２ｂを有している。筐体２２ｂは、筐体２０ｂと同様の部材である。筐体２２ｂの一端には光サブアセンブリ１６が装着され、筐体２２ｂの中央部、即ち、平面状の搭載面２２ｃには光サブアセンブリ１８が装着される。光サブアセンブリ１６及び１８は、マーク１６ｆ及びマーク１８ｆを所定の位置に合わせつつ、第２のフィルタユニット２２に装着される。これにより、光サブアセンブリ１６の半導体レーザ１６ａからの出射光及び光サブアセンブリ１８の半導体レーザ１８ａからの出射光は、偏光ビームフィルタ２２ａによって、結合される。即ち、光サブアセンブリ１２からの出射光と光サブアセンブリ１４からの出射光の結合と同様に、光サブアセンブリ１６からの出射光と光サブアセンブリ１８からの出射光は、フィルタユニット２２の偏光ビームフィルタ２２ｂによって、効率良く結合される。

第１のフィルタユニット２０及び第２のフィルタユニット２２は、ＷＤＭユニット２４に取り付けられている。ＷＤＭユニット２４は、ミラー２４ａ、及び、ＷＤＭフィルタ２４ｂを有している。また、ＷＤＭユニット２４は、レンズ２４ｃ、光アイソレータ２４ｄ、及び筐体２４ｅを有し得る。筐体２４ｅは、略箱形の部材であり、その内部空間に、ミラー２４ａ、ＷＤＭフィルタ２４ｂ、レンズ２４ｃ、及び、光アイソレータ２４ｄを収容している。

第１のフィルタユニット２０及び第２のフィルタユニット２２は、筐体２４ｅの一面に取り付けられている。この一面には、二つの開口が設けられており、第１のフィルタユニット２０からの合成光は、二つの開口のうち一方を通って、ミラー２４ａに結合される。また、第２のフィルタユニット２２からの合成光は、二つの開口のうち他方を通って、ＷＤＭフィルタ２４ｂに結合される。即ち、第１のフィルタユニット２０から出力される合成光は、ＷＤ偏光に入りミラー２４ａによって反射された後、ＷＤＭフィルタ２４ｂに向かう。一方、第２のフィルタユニット２２から出力される合成光は、ＷＤ偏光に入り、直接ＷＤＭフィルタ２４ｂに向かう。

ここで、四つ光サブアセンブリ１２，１４，１６，１８が出力する光の波長をそれぞれλ１，λ２，λ３，λ４とし、λ１＜λ２＜λ３＜λ４の関係が存在するものとする。この場合に、ＷＤＭフィルタ２４ｂのカットオフ波長は、λ２とλ３の間に設定される。即ち、ＷＤＭフィルタ２４ｂは、光サブアセンブリ１２及び１４が発する光を実質的に全反射し、光サブアセンブリ１６及び１８が発する光を実質的に全て透過する。なお、λ２＜λ１の関係が存在していてもよく、また、λ３＜λ４の関係が存在していてもよい。この場合には、ＷＤＭフィルタ２４ｂのカットオフ波長はλ１とλ４の間に設定される。また、四つの波長の関係は、（λ３、λ４）＜（λ１、λ２）の関係であってもよい。

ＷＤＭフィルタ２４ｂには、薄膜多層膜フィルタを採用することができる。多層膜フィルタの特性は、各層の材質及び厚さ、或いは、層数といったパラメータにより決定される。特に、カットオフ波長と遮断特性（カットオフの急峻性）は、これらパラメータにより調整することができる。

ＷＤＭフィルタ２４ｂを透過／反射することにより生成された合成光は、スリーブアセンブリ２６の光ファイバ２６ａに結合される。スリーブアセンブリ２６は、上述した筐体２４ｅの一面に対向する当該筐体２４ｅの別の一面に取り付けられている。スリーブアセンブリ２６は、スリーブ２６ｂ、スリーブ２６ｃ、弾性スリーブ２６ｄ、及び、スタブ２６ｅを含んでいる。スリーブ２６ｂ、スリーブ２６ｃ、及び、弾性スリーブ２６ｄは、筒状の部材である。弾性スリーブ２６ｄは、その中心軸線方向と同方向に割りスリットを有している割スリーブであってもよい。弾性スリーブ２６ｄの内孔の一端側には、光ファイバ２６ａを保持したスタブ２６ｅが嵌め込まれている。弾性スリーブ２６ｄは、その内孔の他端側に挿入される光コネクタを保持することにより、光コネクタ内の光ファイバと光ファイバ２６ａとを光学的に結合する。弾性スリーブ２６ｄの基端部（一端側）は、筒状のスリーブ２６ｂの内孔において当該スリーブ２６ｂによって保持されている。このスリーブ２６ｂは上述した筐体２４ｅの別の一面に接合されている。スリーブ２６ｂ及び弾性スリーブ２６ｄは、筒状のスリーブ２６ｃによって覆われている。

本実施形態では、スリーブアセンブリ２６とＷＤＭフィルタ２４ｂとの間に、レンズ２４ｃ及び光アイソレータ２４ｄが設けられている。レンズ２４ｃは、ＷＤＭフィルタ２４ｂからの合成光を、光ファイバ２６ａに向けて集光する。光アイソレータ２４ｄは、光ファイバ２６ａの端部で反射された光が戻り光となって光サブアセンブリへと向かうことを防いでいる。このように、光モジュール１０では、四つの光サブアセンブリ１２、１４、１６、及び１８が発する波長の異なる四つの光信号が、光ファイバ２６ａに結合される。

以下、別の実施形態に係る光モジュールについて説明する。図４は、別の実施形態に係る光モジュールの斜視図である。図５は、図４に示す光モジュールの部品の光学配置を概略的に示す図である。なお、図５では、第２及び第４の光サブアセンブリが、それぞれの光軸が実際の光軸に対して９０度回転するように、描かれている。

図４及び図５に示す光モジュール１０Ａは、第１の光サブアセンブリ１２Ａ、第２の光サブアセンブリ１４Ａ、第３の光サブアセンブリ１６Ａ、第４の光サブアセンブリ１８Ａ、第１のフィルタユニット２０Ａ、第２のフィルタユニット２２Ａ、ＷＤ偏光Ａ、及びスリーブアセンブリ２６を備えている。

光モジュール１０Ａは、異なる四つの波長の光を受光する受光モジュールである。光モジュール１０Ａは、光ファイバ２６ａを伝搬してきた光を互いに波長の異なる複数の光信号に分離し、当該複数の光信号を複数の光サブアセンブリ内に搭載されたフォトダイオードに導く。以下、光モジュール１０Ａが、発光モジュールである光モジュール１０と異なる点について説明する。なお、光モジュール１０と同様の構成については、説明を省略する。

ＷＤ偏光Ａは、集光レンズではなくコリメートレンズであるレンズ２４ｇを有する点、また、光アイソレータを有していない点で、ＷＤ偏光と異なっている。本実施形態では、光ファイバ２６ａからの光は、レンズ２４ｇによって平行光へと変換された後、ＷＤＭフィルタ２４ｂへと向かう。このＷＤＭフィルタ２４ｂは、第１の波長（λ１）及び第２の波長（λ２）を含む波長帯の光と、第３の波長（λ３）及び第４の波長（λ４）を含む波長帯の光とを分離する。即ち、前者の波長帯の光（λ１及びλ２を含む波長帯の光）は、ＷＤＭフィルタ２４ｂによって実質的に全反射される。一方、後者の波長帯の光の大部分は、ＷＤＭフィルタ２４ｂを透過する。なお、後者の波長帯の光が全反射され、前者の波長帯の光が透過する光学体系が採用されてもよい。以下の説明では、前者の波長帯の光が反射され、後者の波長帯の光が透過する例を説明する。

λ１及びλ２を含む波長帯の光は、ＷＤＭフィルタ２４ｂで反射された後、ミラー２４ａへ向かう。ミラー２４ａで反射された光は、第１のフィルタユニット２０Ａへ向かう。一方、ＷＤＭフィルタ２４ｂを透過した光、即ち、λ３及びλ４を含む波長帯の光は、ＷＤＭフィルタ２４ｂを透過して、第２のフィルタユニット２２Ａへ向かう。

フィルタユニット２０Ａ及びフィルタユニット２２Ａは、フィルタユニット２０及び２２と同様に、ＷＤ偏光Ａの筐体２４ｅに取り付けられている。上述したように、光モジュール１０Ａでは、光ファイバ２６ａを伝播してきた光を、互いに波長の異なる複数の光信号に分離し、光サブアセンブリ内に搭載されたフォトダイオードに導く。ここで、光ファイバを伝播する光の偏光方向は一意に定まらず、且つ、一定ではなく変化する。これは、スリーブアセンブリ２６に挿入される光ファイバといった伝送ファイバが、捻られることがあり、また、ファイバ中を伝播する光の偏光方向はその伝送条件に左右されてしまうからである。それ故、光モジュール１０Ａのフィルタユニットの構成は、光モジュール１０のフィルタユニットの構成とは異なっている。

上述したように、受光モジュールである光モジュール１０Ａでは、光ファイバ２６ａからの光の偏光方向が規定することができないので、第１のフィルタユニット２０Ａは、偏光ビームフィルタではなく、薄膜フィルタ２０ｄを有している。薄膜フィルタ２０ｄは、第１の波長の光を透過し、第２の波長の光を反射する。

ここで、薄膜フィルタの反射率及び透過率の偏光依存性は、当該薄膜フィルタへの入射光の入射角を大きくすると、大きくなる。したがって、薄膜フィルタへの光の入射角は可能な限り小さくする必要がある。例えば、薄膜フィルタへの入射光の入射角は約１０度以下とする必要がある。しかしながら、薄膜フィルタ２０ｄへの入射光の入射角を制限すると、薄膜フィルタ２０ｄからの反射光を受ける第２の光サブアセンブリ１４Ａの位置が制限されてしまう。このため、第１のフィルタユニット２０Ａは、ミラー２０ｅを更に有している。

かかる第１のフィルタユニット２０Ａでは、ＷＤ偏光Ａからの第１の波長の光が薄膜フィルタ２０ｄを透過して、第１の光サブアセンブリ１２Ａへと向かう。一方、ＷＤ偏光Ａからの第２の波長の光は、薄膜フィルタ２０ｄによって反射された後、ミラー２０ｅによって反射されて、第２の光サブアセンブリ１４Ａへと向かう。このように、本光モジュール１０Ａは、薄膜フィルタ２０ｄに対する入射角を、薄膜フィルタ２０ｄの反射／透過特性の偏光依存性を回避できるよう、浅い角度に維持しつつ、ミラー２０ｅにより、光サブアセンブリの搭載位置の制限を緩和している。

同様に、第２のフィルタユニット２２Ａも、薄膜フィルタ２２ｄ及びミラー２２ｅを有している。薄膜フィルタ２２ｄは、第３の波長の光を透過し、第４の波長の光を反射する。第２のフィルタユニット２２Ａでは、ＷＤ偏光Ａからの第３の波長の光が薄膜フィルタ２２ｄを透過して、第３の光サブアセンブリ１６Ａへと向かう。一方、ＷＤ偏光Ａからの第４の波長の光は、薄膜フィルタ２２ｄによって反射された後、ミラー２２ｅによって反射されて、第４の光サブアセンブリ１８Ａへと向かう。

本実施形態では、光サブアセンブリ１２Ａは、フォトダイオード１２ｇを有している。また、第１の光サブアセンブリ１２Ａは、フォトダイオード１２ｇへと光を集光する集光レンズ１２ｈを有している。フォトダイオード１２ｇは、光サブアセンブリ１２と同様にパッケージ１２ｃに収容されている。第２の光サブアセンブリ１４Ａも同様に、パッケージ１４ｃ内に収容されたフォトダイオード１４ｇ及び集光レンズ１４ｈを有している。第３の光サブアセンブリ１６Ａも同様に、パッケージ１６ｃ内に収容されたフォトダイオード１６ｇ及び集光レンズ１６ｈを有している。また、第４の光サブアセンブリ１８Ａも同様に、パッケージ１８ｃ内に収容されたフォトダイオード１８ｇ及び集光レンズ１８ｈを有している。

光モジュール１０Ａでは、フィルタユニット２０Ａからの第１の波長の光は、集光レンズ１２ｈによって集光されフォトダイオード１２ｇによって受光される。フィルタユニット２０Ａからの第２の波長の光は、集光レンズ１４ｈによって集光されフォトダイオード１４ｇによって受光される。フィルタユニット２２Ａからの第３の波長の光は、集光レンズ１６ｈによって集光されフォトダイオード１６ｇによって受光される。またフィルタユニット２２Ａからの第４の波長の光は、集光レンズ１８ｈによって集光されフォトダイオード１８ｇによって受光される。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る光モジュールによれば、第１のフィルタユニットに対する第１の光サブアセンブリ及び第２の光サブアセンブリの調芯と、第２のフィルタユニットに対する第３の光サブアセンブリ及び第４の光サブアセンブリを、互いに独立して行うことができる。また、フィルタユニットに二つの光サブアセンブリを組み付けた後に、フィルタユニットと二つの光サブアセンブリを各々含む二つのアセンブリを、ＷＤＭユニットに対して互いに独立して調芯することができる。また、各光サブアセンブリと光ファイバとを結合するフィルタの数が少ない。さらに、第１の波長の光及び第２の波長の光がミラーで反射されて波長分割多重（ＷＤＭ）フィルタに入力されるので、第１の波長の光及び第２の波長の光のＷＤＭフィルタへの入射角を小さくすることができる。したがって、上述した実施形態の光モジュールでは、光サブアセンブリ等の部品の光学調芯の精度の許容範囲が大きくなっている。故に、これら光モジュールによれば、光サブアセンブリ等の部品の調芯作業が容易となる。

また、光モジュール１０Ａでは、フィルタユニットにミラーを採用しているので、薄膜フィルタへの入射光の入射角を小さく保ちつつ、光サブアセンブリの配置の自由度が高められる。

１０…光モジュール（発光モジュール）、１０Ａ…光モジュール（受光モジュール）、１２…第１の光サブアセンブリ（光送信サブアセンブリ）、１４…第２の光サブアセンブリ（光送信サブアセンブリ）、１６…第３の光サブアセンブリ（光送信サブアセンブリ）、１８…第４の光サブアセンブリ（光送信サブアセンブリ）、１２Ａ…第１の光サブアセンブリ（光受信サブアセンブリ）、１４Ａ…光サブアセンブリ（光受信サブアセンブリ）、１６Ａ…第３の光サブアセンブリ（光受信サブアセンブリ）、１８Ａ…第４の光サブアセンブリ（光受信サブアセンブリ）、１２ａ…半導体レーザ、１２ｂ…レンズ、１２ｃ…パッケージ、１２ｄ…ＣＡＮケース、１２ｅ…ステム、１２ｆ…マーク、１２ｇ…フォトダイオード、１２ｈ…レンズ、１４ａ…半導体レーザ、１４ｂ…レンズ、１４ｃ…パッケージ、１４ｄ…ＣＡＮケース、１４ｅ…ステム、１４ｆ…マーク、１４ｇ…フォトダイオード、１４ｈ…レンズ、１６ａ…半導体レーザ、１６ｂ…レンズ、１６ｃ…パッケージ、１６ｄ…ＣＡＮケース、１６ｅ…ステム、１６ｆ…マーク、１６ｇ…フォトダイオード、１６ｈ…レンズ、１８ａ…半導体レーザ、１８ｂ…レンズ、１８ｃ…パッケージ、１８ｄ…ＣＡＮケース、１８ｅ…ステム、１８ｆ…マーク、１８ｇ…フォトダイオード、１８ｈ…レンズ、２０…第１のフィルタユニット、２０Ａ…第１のフィルタユニット、２０ａ…偏光ビームフィルタ、２０ａ…偏光ビームフィルタ、２０ｂ…筐体、２０ｃ…搭載面、２０ｄ…薄膜フィルタ、２０ｅ…ミラー、２２…第１のフィルタユニット、２２Ａ…第１のフィルタユニット、２２ａ…偏光ビームフィルタ、２２ｂ…筐体、２２ｂ…偏光ビームフィルタ、２２ｃ…搭載面、２２ｄ…薄膜フィルタ、２２ｅ…ミラー、２４…波長多重分割（ＷＤＭ）ユニット、２４Ａ…ＷＤＭユニット、２４ａ…ミラー、２４ｂ…ＷＤＭフィルタ、２４ｃ…レンズ、２４ｄ…光アイソレータ、２４ｅ…筐体、２４ｇ…レンズ、２６…スリーブアセンブリ、２６ａ…光ファイバ、２６ｂ…スリーブ、２６ｃ…スリーブ、２６ｄ…弾性スリーブ、２６ｅ…スタブ。

Claims (3)

1. 第１の波長の光を出射又は受光する第１の光半導体素子を有する第１の光サブアセンブリと、
   第２の波長の光を出射又は受光する第２の光半導体素子を有する第２の光サブアセンブリと、
   第３の波長の光を出射又は受光する第３の光半導体素子を有する第３の光サブアセンブリと、
   第４の波長の光を出射又は受光する第４の光半導体素子を有する第４の光サブアセンブリと、
   前記第１の波長の光と前記第２の波長の光を合分波し得る第１の合分波フィルタであって、前記第１の光半導体素子及び前記第２の光半導体素子と光学的に結合された該第１の合分波フィルタを有する第１のフィルタユニットと、
   前記第３の波長の光と前記第４の波長の光を合分波し得る第２の合分波フィルタであって、前記第３の光半導体素子及び前記第４の光半導体素子と光学的に結合された該第２の合分波フィルタを有する第２のフィルタユニットと、
   ミラー、並びに、前記第１の波長及び前記第２の波長を含む波長帯の光と前記第３の波長及び前記第４の波長を含む波長帯の光を合分波し得る波長分割多重フィルタを有する波長分割多重ユニットであって、前記波長分割多重フィルタが、前記第２の合分波フィルタに光学的に結合されており、前記ミラーを介して前記第１の合分波フィルタに光学的に結合されている、該波長分割多重ユニットと、
   筒状のスリーブ、及び、該スリーブの内孔に設けられた光ファイバを有し、該光ファイバが前記波長分割多重フィルタに光学的に結合されている、スリーブアセンブリと、
   を備える光モジュール。
2. 前記第１〜第４の光半導体素子は、半導体レーザであり、
   前記第１の合分波フィルタは、前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光のうち一方を透過し、前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光のうち他方を反射して、該第１の波長の光及び該第２の波長の光を合波する偏光ビームフィルタであり、
   前記第２の合分波フィルタは、前記第３の波長の光及び前記第４の波長の光のうち一方を透過し、前記第３の波長の光及び前記第４の波長の光のうち他方を反射して、該第３の波長の光及び該第４の波長の光を合波する偏光ビームフィルタであり、
   前記ミラーは、前記第１の合分波フィルタによって合波された光を前記波長分割多重フィルタへと反射し、
   前記波長分割多重フィルタは、前記ミラーによって反射された光を前記光ファイバへと反射し、前記第２の合分波フィルタによって合波された光を前記光ファイバへと透過する、
   請求項１記載の光モジュール。
3. 前記第１〜第４の光半導体素子は、受光素子であり、
   前記波長分割多重フィルタは、前記光ファイバから受けた前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光を反射し、前記光ファイバから受けた前記第３の波長の光及び前記第４の波長の光を透過し、
   前記波長分割多重ユニットの前記ミラーは、前記波長分割多重フィルタによって反射された前記第１の波長の光及び前記第２の波長の光を更に反射し、
   前記第１の合分波フィルタは、前記波長分割多重ユニットの前記ミラーによって反射された前記第１の波長の光を透過して前記第１の光半導体素子に結合し、前記波長分割多重ユニットの前記ミラーによって反射された前記第２の波長の光を反射し、
   前記第１のフィルタユニットは、前記第１の合分波フィルタによって反射された前記第２の波長の光を反射して、前記第２の光半導体素子に結合するミラーを更に有し、
   前記第２の合分波フィルタは、前記波長分割多重フィルタを透過した前記第３の波長の光を透過して前記第３の光半導体素子に結合し、前記波長分割多重フィルタを透過した第４の波長の光を反射し、
   前記第２のフィルタユニットは、前記第２の合分波フィルタによって反射された前記第４の波長の光を反射して、前記第４の光半導体素子に結合するミラーを更に有する、
   請求項１記載の光モジュール。

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