JP6794140B2 - 光送信機及びこれを含む光モジュール - Google Patents

Description

実施例は、光通信に使用される光送信機及びこれを含む光モジュールに関する。

一般的に、光送受信モジュールは、各種光通信機能を一つのパッケージ内に収容して光ファイバと連結ができるようにモジュール化したものをいう。最近には、電力消費が少なく、長距離に活用可能なレーザーダイオードを光源として用いた光送信機と、フォトダイオードを用いて光通信をする光受信機を一つにモジュール化した双方向光モジュールが主に使われている。

双方向光送受信モジュールは、基本的に光送信機、光受信機、光学フィルター、及びレセプタクルなどを含む。また、反射ノイズによってレーザーダイオードの特性が不安定になることを防止するためにアイソレーターが装着される。

光送信機は、レーザーダイオードの温度を調節するＴＥＣと、レーザーダイオードの光出力を監視するモニタリングＰＤと、レーザーダイオードの温度をセンシングするサーミスタと、を含むことができる。このような光送信機は、ＴＯ−５６ヘッダーを持つＴＯ−ＣＡＮ（ＴＯ−ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲ ＡＲＥＡ ＮＥＴＷＯＲＫ）タイプであることができる。

一般的に、モニタリングＰＤは、外部チャネル（光ファイバ）とカップリングされるレーザーダイオードの前面（Ｆｒｏｎｔ Ｆａｃｅｔ）の光ではなく、背面（Ｂａｃｋ Ｆａｃｅｔ）から出力される光をモニタリングする。したがって、実際の通信に使用される光の出力を正確にモニターできない問題があって、光出力を安定化するための回路を動作する場合、正確性が落ちる問題がある。

また、サーミスタ（Ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）は、空間上の問題でレーザーダイオードから遠く離れて配置される。したがって、ＤＷＤＭのように波長安全性が要求される製品の場合、レーザーダイオードの波長を微細に調整するのに難しさがある。

本発明の実施例は、レーザーダイオードの光出力を正確にモニタリングすることができる光送信機及びこれを含む光モジュールを提供する。

本発明の実施例は、レーザーダイオードの温度を正確にセンシングすることができる光送信機及びこれを含む光モジュールを提供する。

本発明の実施例は、光部品の組み立てが容易な光送信機及びこれを含む光モジュールを提供する。

本発明の実施例は、光送信機とレセプタクルの光結合が優れた光モジュールを提供する。

本発明が解決しようとする課題は、以上で言及された課題に限定されず、ここで言及されていない他の課題は、下記の記載から当業者に明確に理解できるであろう。

本発明の一実施例による光送信機は、支持基板と、前記支持基板上に配置される温度調節モジュールと、前記温度調節モジュール上に配置されるサブマウントと、前記温度調節モジュール上に配置され、傾斜面を有するプリズムと、前記温度調節モジュール上に配置される受光素子と、前記サブマウント上に配置される発光素子と、前記サブマウント上に配置されるサーミスタと、を含み、前記受光素子は、前記サブマウントから第１方向に離隔して配置され、前記プリズムは、前記受光素子とサブマウントとの間に配置され、前記発光素子から出射された第１光の一部は、前記プリズムの傾斜面によって反射され、前記第１光の一部は、前記プリズムを通過して前記受光素子に受光される。

前記温度調節モジュールは、前記支持基板上に配置される第１パッドと、前記第１パッド上に配置される第２パッドと、前記第１パッドと第２パッドとの間に配置される少なくとも一つ以上の熱電半導体と、を含むことができる。

前記プリズム、受光素子及びサブマウントは、前記第２パッド上に配置されることができる。

前記第２パッドは、前記受光素子と電気的に連結される導電層を含むことができる。

前記第２パッドは、前記導電層上に形成されて前記プリズムが配置されるアライン（Ａｌｉｇｎ）溝を含むことができる。

前記発光素子は、前記プリズムに向かって前記第１光を出射する第１側面及び第１側面と対向する第２側面を含み、前記サーミスタは、一面が前記発光素子の第２側面と対向するように配置されることができる。

前記サーミスタの一面と前記発光素子の第２側面が成す角度は、２５度ないし４５度であることができる。

前記発光素子は、前記プリズムに向かって前方に第１光を出射する第１側面、第１側面と対向する第２側面、前記第１側面と第２側面を連結する第３側面及び第４側面を含み、前記サーミスタは、前記第３側面に隣接して配置されることができる。

前記サブマウントの幅は、前記温度調節モジュールの幅よりも大きく、前記サブマウントの幅と温度調節モジュールの幅は、前記第１方向と垂直な第２方向の長さであることができる。

前記温度調節モジュールの一側面に沿って配置される複数の第１リード電極、及び前記温度調節モジュールの他側面に沿って配置される複数の第２リード電極を含み、前記温度調節モジュールの一側面と他側面は、前記第１方向と平行な側面であることができる。

前記支持基板に結合するハウジングと、前記ハウジングに配置されて前記傾斜面によって反射された第１光を集光するレンズと、を含むことができる。

本発明の一実施例による光モジュールは、ケースと、前記ケースに挿入される光送信機と、光受信機と、レセプタクルと、を含み、前記光送信機は、支持基板と、前記支持基板上に配置される温度調節モジュールと、前記温度調節モジュール上に配置されるサブマウントと、前記温度調節モジュール上に配置され、傾斜面を有するプリズムと、前記温度調節モジュール上に配置される受光素子と、前記サブマウント上に配置される発光素子と、前記サブマウント上に配置されるサーミスタと、を含み、前記受光素子は、前記サブマウントから第１方向に離隔して配置され、前記プリズムは、前記受光素子とサブマウントとの間に配置され、前記発光素子から出射された第１光の一部は、前記プリズムの傾斜面によって反射され、前記第１光の一部は、前記プリズムを通過して前記受光素子に受光される。

前記レセプタクルは、第１光がカップリングされる光ファイバを含み、前記光ファイバの端面は傾斜することができる。

本発明の実施例よると、モニタリングＰＤが通信に使用される光の出力を直接モニタリングすることができる。したがって、光出力の安定化が可能になる。

また、サーミスタがレーザーダイオードに近接配置されるので、温度変化による波長安全性が優秀になる。

また、レセプタクルの光ファイバの研磨角度に応じて、プリズムの傾斜面の角度を調節して光ファイバ端面で反射を減らすことができる。したがって、光結合効率を向上させることができる。

また、光部品のダイボンディング、及びワイヤボンディングが容易くなる。

本発明の多様かつ有益な利点と効果は、前述した内容に限定されず、本発明の具体的な実施形態を説明する過程で、より容易に理解できるであろう。

本発明の一実施例による光モジュールを示す図面。 レセプタクルの光ファイバと光送信機から出力された第１光がカップリングされる状態を説明するための図面。 本発明の一実施例による光送信機を示す図面。 光送信機の具体的な構成を示す図面。 各構成部品がリード電極と電気的に連結された状態を示す図面。 レーザーダイオードとサーミスタの配置関係を示す図面。 図５の変形例。 本発明の一実施例による光送信機の製作過程を説明するための図面。 本発明の一実施例による光送信機の製作過程を説明するための図面。 本発明の一実施例による光送信機の製作過程を説明するための図面。 本発明の一実施例による光送信機の製作過程を説明するための図面。 本発明の一実施例による光送信機の製作過程を説明するための図面。 本発明の一実施例による光送信機の製作過程を説明するための図面。 本発明の一実施例による光送信機の製作過程を説明するための図面。 本発明の他の実施例による光モジュールを示す図面。

本発明は、多様な変更を加えることができ、様々な実施例を有することができるところ、特定の実施例を図面に例示して詳細に説明する。

しかし、これは本発明を特定の実施形態に対して限定することではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されるべきである。

本発明において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性をあらかじめ排除しないものと理解されるべきである。

また、本発明で添付された図面は、説明の便宜のために拡大または縮小して図示されたものと理解されるべきである。

以下、本発明に対して図面を参考して詳細に説明し、図面符号にかかわらず同一または対応する構成要素は、同じ参照番号を付与してこれに対する重複される説明は省略する。

図１は本発明の一実施例による光モジュールを示す図面である。

図１を参照すると、本発明の一実施例による光モジュールは、ケース１００と、ケース１００に挿入されるレセプタクル２００と、光送信機３００と、光受信機４００と、を含む。

ケース１００は、レセプタクル２００と、光送信機３００と、光受信機４００が挿入される複数の開口と、を含む。具体的に、レセプタクル２００と光送信機３００は、ケース１００内で互いに対向するように配置され、光受信機４００は、光送信機３００が挿入された方向と垂直な方向に配置されることができる。しかし、必ずしもこれに限定されるものではなく、レセプタクル２００、光送信機３００、及び光受信機４００の配置は多様に変形することができる。

レセプタクル２００は、外部コネクタと連結されて外部から出力された第２光信号を第１光学フィルター５１０に向かって出力する。レセプタクル２００は、ケース１００に結合される第１ホルダー２３０と、第１ホルダー２３０に挟まれて内部に光ファイバ２１１が配置されるスタブ２１０と、スタブ２１０に結合されるスリーブ２４０と、第１ホルダー２３０に結合されて外部コネクタが連結可能な第２ホルダー２５０と、を含むことができる。

光送信機３００は、レセプタクル２００の光ファイバ２１１を介して外部に第１光信号を送信する。第１光信号は、光ファイバ２１１から出力される第２光信号の波長と異なる波長を有する。光送信機３００は、光源３４０、支持基板、及びレンズを含む一般的なＴＯ−ＣＡＮ（ＴＯ−ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲ ＡＲＥＡ ＮＥＴＷＯＲＫ）の構造がすべて適用されることができる。

光源３４０は、半導体発光素子で構成され、電気的信号を光信号に変換して出力する。光源は、レーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）であることができる。レーザーダイオードは、電力消費が少なく、スペクトルの幅が狭く、高い出力の光を微細に集光することができる長所がある。以下では、光源をレーザーダイオードとして説明する。

レーザーダイオード３４０が安着される支持基板３１０は、円板状で形成され、複数のリード電極３１１、３１２が貫通挿入される。リード電極３１１、３１２は、光源と外部の回路基板（図示せず）との間の電気的なパスを形成する。一例として、それぞれのリード電極には、正極性（＋）信号、負極性（−）信号、及びグラウンド信号が出力されることができる。

レンズ３９０は、第１光信号を集光してレセプタクル２００側に伝達する。レンズ３９０は、レセプタクル２００の光ファイバ２１１と光学的に結合されるように適切な位置に配置されることができる。

距離調節部材６００は、ケース１００の他側に配置される第１調節部材６１０と、第１調節部材６１０に挿入固定される第２調節部材６２０と、を含む。第２調節部材６２０と第１調節部材６１０の挿入の程度に応じ、光送信機３００から出射される第１光信号が光ファイバ２１１に到逹する距離が調節されることができる。したがって、第２調節部材６２０と第１調節部材６１０の挿入の程度に応じ、光送信機３００の出力が調節されることができる。光送信機３００は、第２調節部材６２０の一側に挿入固定される。

第１調節部材６１０と第２調節部材６２０は、内部が空の円筒形状で製作され、直径は互いに異なるように形成される。第２調節部材６２０は、第１調節部材６１０の適切な位置に挿入された後、溶接などによって固定される。このとき、適切な位置というのは、要求される第１光信号の出力レベルに調節された位置をいう。

光受信機４００は、外部から光ファイバ２１１を介して受信された第２光信号を電気的信号に変換する。光受信機４００は、フォトダイオード（Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）を含む。フォトダイオードに光信号が入射すると、入射光量に比例する逆方向電流が流れる。すなわち、光受信機４００は，入射する光量によって出力電流を変化させて光信号を電気的信号に変換することができる。

第１光学フィルター５１０は、光フィルター（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｆｉｌｔｅｒ）として、光送信機３００とレセプタクル２００との間に配置されることができ、光送信機３００から送信された光信号を通過させてレセプタクル２００の光ファイバ２１１に伝達する。

第１光学フィルター５１０は、特定の波長の光信号のみを通過させるように設計されることができる。例えば、第１光学フィルター５１０は、光送信機３００から出力される第１光信号は通過させ、外部からレセプタクル２００の光ファイバ２１１を介して出力される第２光信号は反射させることができる。第１光学フィルター５１０は、４５度フィルターで構成されて第２光信号を入射方向と垂直な方向に反射させることができるが、第１光学フィルター５１０の配置及び反射角度は必ずしもこれに限定しない。第１光学フィルターは、スプリッタ（Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）であることもできる。

第２光学フィルター５３０は、第１光学フィルター５１０によって反射された第２光信号を通過させる。第２光学フィルター５３０を通過した第２光信号は、光受信機４００に送信され、光受信機４００によって電気的信号に変換されることができる。

第２光学フィルター５３０は、第１光学フィルター５１０によって垂直するように反射された光信号を通過させるために第１光学フィルター５１０と対向するように配置することができ、０度フィルターで構成することができる。

アイソレーター５２０は、光ファイバ２１１または光モジュール内に備えた光部品によって反射されて受信される光信号を遮断することができる。アイソレーター５２０は、あらかじめ設定された偏光成分の光信号のみを通過させる偏光子と、検光子と、内部に入力された光信号を４５度旋偏光回転させるファラデー回転子と、を含むことができる。

図２はレセプタクルの光ファイバと光送信機から出力された第１光がカップリングされる状態を説明するための図面である。

図２を参考すると、光ファイバ２１１の先端２１１ａは、垂直線を基準に約８度程度の角度θ_１を有するように研磨されることができる。したがって、光ファイバ２１１から出射される第２光信号Ｌ_２の光経路は、中心軸Ｐ_１を基準に角度θ_２が約４度傾いて出射される。しかし、光ファイバ２１１の先端の傾斜角度、及び出射角度は、光モジュールの種類によって多様に変形することができる。

光ファイバ２１１から出力される第２光信号Ｌ_２の光経路と、光送信機３００から出力された第１光信号Ｌ_１が光ファイバ２１１に入射される光経路が一致する場合、光ファイバの端面での反射が減少されることができる。したがって、光結合効率が向上することができる。ここで、光経路は主光線の経路であることができる。

すなわち、第２光信号Ｌ_２を延長した第１仮想線が中心軸Ｐ_１と約４度の角度を有する場合、第１光信号Ｌ_１を延長した第２仮想線も中心軸Ｐ_１と４度の角度を有するようになる。ここで、出射光経路とは、光ファイバ２１１に出射された第２光信号Ｌ_２の経路であることができ、入射光経路とは、第１光信号Ｌ_１が光ファイバ２１１に入射される最終の光経路であることができる。

第２光信号Ｌ_２の出射光経路と第１光信号Ｌ_１の入射光経路が一致すれば、光結合効率が向上することができる。また、光送信機３００から出射された光が光ファイバ２１１に反射されるノイズを減らすことができて信頼性が向上される。

本発明の実施例では、レーザーダイオード３４０で出射される第１光信号Ｌ_１を反射するプリズム３６０の傾斜面３６１の角度θ_３を調節して第１光信号Ｌ_１の入射光経路を調節することができる。このとき、傾斜面の角度θ_３は下記の式１を満足することができる。

θ_３＝４５°±θ_１／２（式１）

ここで、θ_１は、レセプタクル２００の光ファイバ２１１の研磨角度である。

例示的に、光ファイバ２１１の先端が垂直線を基準に約８度程度に研磨される場合、第２光信号Ｌ_２の出射光経路の角度θ_２は、中心軸Ｐ_１を基準に約４度である。このとき、プリズム３６０の傾斜面３６１の角度が約４１度または４９度になると、光結合効率を向上させることができる。図２を基準に傾斜面の角度θ_３は、約４１度であることができる。しかし、光送信機の傾斜面の角度が中心軸Ｐ_１を基準に１８０度回転対称の場合には、傾斜面の角度θ_３は、４９度であることができる。

図３は本発明の一実施例による光送信機を示す図面であり、図４は光送信機の具体的な構成を示す図面である。

図３を参考すると、実施例による光送信機３００は、支持基板３１０と、支持基板３１０上に配置される温度調節モジュール３２０と、温度調節モジュール３２０上に配置されるサブマウント３３０と、温度調節モジュール３２０上に配置されて傾斜面３６１を有するプリズム３６０と、温度調節モジュール３２０上に配置される受光素子３７０と、サブマウント３３０上に配置されるレーザーダイオード３４０と、サブマウント３３０上に配置されるサーミスタ３５０と、を含む。

支持基板３１０は、円板状を有し、一面３１０ａと他面を有する。支持基板３１０は、複数のリード電極３１１、３１２が挿入されることができる。支持基板３１０は、ＴＯ−５６ヘッダーであることができるが、これに限定しない。

受光素子３７０は、サブマウント３３０から第１方向Ｄに離隔して配置され、プリズム３６０は、受光素子３７０とサブマウント３３０との間に配置されることができる。第１方向は、支持基板３１０と平行して、中心軸Ｐ_１と垂直な方向であることができる。

レーザーダイオード３４０で出射された第１光の一部Ｌ_１は、プリズム３６０の傾斜面３６１によって反射され、残りの第１光の一部Ｌ_３は、プリズム３６０を通過することができる。プリズム３６０の傾斜面３６１は、第１光と４１度ないし４９度の角度を有し、反射率は、９２％ないし９８％であることができる。したがって、第１光の９２％ないし９８％は、反射してレンズ３９０を介して外部に放出させることができる。前述のように、傾斜面３６１の角度を調節して出射光とレセプタクル２００の光ファイバ２１１の光結合効率を向上させることができる。

残りの２％ないし８％の光Ｌ_３は、プリズム３６０を通過して受光素子３７０のアクティブ領域に入射されることができる。受光素子３７０は、レーザーダイオード３４０で出射された第１光の出力をモニタリングすることができる。実施例によると、受光素子３７０が光ファイバ２１１と結合する光出力を直接モニタリングするので、より安定的に光出力を制御することができる。

ハウジング３８０は、支持基板３１０上に配置されて光部品を保護することができる。ハウジング３８０の中央に配置されたレンズ３９０は、傾斜面によって反射されて出射される第１光を集光したり、平行光に変換することができる。

図４を参考すると、温度調節モジュール３２０は、支持基板３１０上に配置される第１パッド３２１と、第１パッド３２１上に配置される第２パッド３２２と、第１パッド３２１と第２パッド３２２との間に配置される少なくとも一つ以上の熱電半導体３２３と、を含むことができる。温度調節モジュール３２０は、熱電素子であることができるが、光送信機３００内部の温度を調節することができる多様な構成がすべて適用されることができる。

第１パッド３２１は、絶縁層上に 第１、２電極パターン３２１ａ、３２１ｂが形成されることができる。絶縁層は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＡＩＮの中のいずれか一つであることができ、 第１、２電極パターン３２１ａ、３２１ｂは、絶縁層上にめっきされたＡｕであることができるが、絶縁層と導電パターンの材質は、特別に限定されない。

第２パッド３２２は、絶縁層上に導電パターンが形成されることができる。絶縁層と導電パターンの材質は、第１パッド３２１と同一することができる。第２パッド３２２は、冷却パッドであることができる。

複数の第１リード電極３１１は、温度調節モジュール３２０の一側面に沿って配置され、複数の第２リード電極３１２は、温度調節モジュール３２０の他側面に沿って配置されることができる。複数の第１リード電極３１１と第２リード電極３１２は、第１方向に行くほど突出されるように配置されることができる。すなわち、温度調節モジュール３２０と電気的に連結される第１−１リード電極３１１ａは、レーザーダイオード３４０と電気的に連結される第１−３リード電極３１１ｃよりも低く配置されることができる。

プリズム３６０は、第２パッド３２２に形成されたアライン溝３２２ｂに配置され、サブマウント３３０と密着配置されることができる。サブマウント３３０上には、レーザーダイオード３４０とサーミスタ３５０が配置されることができる。

図５は各構成部品がリード電極と電気的に連結された状態を示す図面であり、図６はレーザーダイオードとサーミスタの配置関係を示す図面であり、図７は図５の変形例である。

図５を参考すると、第１パッド３２１上に配置された第１電極パターン３２１ｂは、第１−１リード電極３１１ａと電気的に連結され、第２電極パターン３２１ａは、第２−１リード電極３１２ａと電気的に連結されることができる。第１電極パターン３２１ｂと第２電極パターン３２１ａは、熱電半導体３２３に電源を印加することができる。

受光素子３７０の上面に形成された電極は、第１−２リード電極３１１ｂと電気的に連結され、第２パッド３２２の上面に配置された電極パターン３２２ａは、第２−２リード電極３１２ｂと電気的に連結されることができる。

レーザーダイオード３４０が配置された電極パターン３３１は、第１−３リード電極３１１ｃと電気的に連結されることができ、レーザーダイオード３４０に隣接配置されて電気的に連結された電極パターン３３４は、第２−３リード電極３１２ｃと電気的に連結されることができる。このような構成によると、第２−３リード電極３１２ｃの熱源がレーザーダイオード３４０に直接伝達されなくて、熱的信頼性を確保することができる。また、ワイヤＷの長さを短くすることができる。

サーミスタ３５０が配置された電極パターン３３２は、第１−４リード電極３１１ｄと電気的に連結されることができ、サーミスタ３５０に隣接配置された電極パターン３３３は、第２−４リード電極３１２ｄと電気的に連結されることができる。このような構成によると、第２−４リード電極３１２ｄの熱源がサーミスタ３５０に直接伝達されなくて、熱的信頼性を確保することができる。

本発明の実施例によると、サブマウント３３０の幅Ｗ_１は、温度調節モジュール３２０の幅Ｗ_２より大きくすることができる。サブマウント３３０の幅Ｗ_１と温度調節モジュール３２０の幅Ｗ_２は、第１方向Ｄと垂直な第２方向の長さであることができる。このような構成によると、サブマウント３３０の幅Ｗ_３を大きくするほどワイヤの長さを短くすることができるので、ワイヤＷのＬ成分（インダクタンス）を減らすことができる。

サブマウント３３０の幅Ｗ_１と前記温度調節モジュール３２０の幅Ｗ_２の差（Ｗ_３＋Ｗ_３）は、約２０ｍｍないし４０ｍｍであることができる。例示的に、温度調節モジュール３２０の幅は１２０ｍｍであり、サブマウントの幅は１５０ｍｍであることができるが、これに限定しない。

図６を参考すると、レーザーダイオード３４０は、プリズム３６０に向かって第１光を出射する第１側面３４１と、第１側面３４１と対向する第２側面３４２と、を含み、サーミスタ３５０は、一面３５１がレーザーダイオード３４０の第２側面３４２と対向するように配置されることができる。実施例よると、サーミスタ３５０がレーザーダイオード３４０に近接配置されてレーザーダイオード３４０の温度変化を正確に測定することができる。したがって、温度変化による光の波長の変化を効果的に抑制することができる。

このとき、サーミスタ３５０の一面３５１とレーザーダイオード３４０の第２側面３４２が成す角度θ_４は、２５度ないし４５度であることができる。角度θ_４が２５度未満の場合には、第２側面３４２に出力された光がサーミスタ３５０の一面３５１に反射され、再びレーザーダイオード３４０に入射することができる。この場合、レーザーダイオード３４０の出力が不安定になることができる。角度θ_４が４５度を超過する場合、レーザーダイオード３４０と対向する有効面積が少なくなり、正確な温度測定が難しいことができる。

図７を参考すると、サーミスタ３５０は、レーザーの光出射面ではなく側面に隣接して配置されることができる。この場合、レーザーの後方に出力された光が反射されない。この場合、レーザーダイオード３４０が配置された電極パターン３３１は、第１−３リード電極３１１ｃと電気的に連結され、レーザーダイオード３４０とワイヤによって連結された電極パターン３３２は、第１−４リード電極３１１ｄと電気的に連結されることができる。

サーミスタ３５０が配置された電極パターン３３４は、第２−３リード電極３１２ｃと電気的に連結され、レーザーダイオード３４０とワイヤによって連結された電極パターン３３４は、第２−４リード電極３１２ｄと電気的に連結されることができる。すなわち、本発明の実施例によると、レーザーダイオード３４０とサーミスタ３５０は、同じ側面に配置されたリード電極に電気的に連結されることができる。

図８ａないし図８ｇは本発明の一実施例による光送信機の製作過程を説明するための図面である。

図８ａを参考すると、複数の第１リード電極３１１は、一側に配置され、複数の第２リード電極３１２は、第１リード電極３１１から離隔して配置されることができる。複数の第１リード電極３１１と第２リード電極３１２は、絶縁部材３１３に貫通挿入されて互いに電気的に絶縁されることができる。

図８ｂを参考すると、複数の第１リード電極３１１と第２リード電極３１２との間に温度調節モジュール３２０をダイボンディングすることができる。第２パッド３２２の電極パターン３２２ａには、アライン溝３２２ｂを形成することができる。図８ｃを参考すると、アライン溝３２２ｂにプリズム３６０をダイボンディングすることができる。

図８ｄを参考すると、サブマウント３３０を第２パッド３２２のアライン溝３２２ｂにダイボンディングすることができる。このとき、サブマウント３３０の一面は、プリズム３６０に接触することができる。すなわち、アライン溝３２２ｂにプリズム３６０を固定した後、プリズム３６０に密着するようにサブマウント３３０を固定すると、レーザーダイオード３４０とプリズム３６０が光整列されることができる。以後、図８ｅ及び図８ｆのようにサーミスタ３５０と受光素子３７０をダイボンディングすることができる。

以後、図８ｇを参考すると、各電極パターン３３１、３３２、３３３、３３４をワイヤＷを用いて、各リード電極３１１、３１２と電気的に連結することができる。以後、支持基板３１０上にハウジング３８０を付着（Ｗｅｌｄｉｎｇ）して光部品を保護することができる。

本発明の実施例よると、初めて整列した状態で、回転なしにそれぞれの部品を順次に組み立て（ダイボンディング）すればよい。したがって、生産性が向上して、不必要な工程を最小化して作業の中に発生することができる不良を最小化することができる。

さらに、ワイヤボンディングをするにおいても、回転なしに同じ平面で高さのみを調節してワイヤボンディングをすることができる。したがって、生産性を向上させることができる。

図９は本発明の他の実施例による光モジュールを示す図面である。

図９を参考すると、他の実施例による光モジュールは、ケース１００と、ケース１００に挿入されるレセプタクル２００と、第１光送信機３００と、第２光送信機６００と、光受信機４００と、を含むことができる。レセプタクル２００を介して外部から入射された光信号は、第１光学フィルター５１０によって反射されて光受信機４００に入射されることができる。

第１光送信機３００を介して出力された光信号は、第１−２光学フィルター５４０によって反射されて第１光学フィルター５１０を通過して外部に出力され、第２光送信機６００を介して出力された光信号は、第１−２光学フィルター５４０と第１光学フィルター５１０を通過して外部に出力されることができる。

反射ノイズを遮断するために、第１光学フィルター５１０と第１−２光学フィルター５４０との間には、アイソレーター５２０が配置されることができる。このようなタイプの光モジュールは、トリプレクサ（Ｔｒｉｐｌｅｘｅｒ）タイプであることができる。

このとき、第１光送信機３００及び／または第２光送信機６００は、前述した光送信機の構成をそのまま含むことができる。また、第１光送信機３００または第２光送信機６００は、電界吸収型レーザーダイオード（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ａｂｓｏｒｐｔｉｖｅ Ｌａｓｅｒ、ＥＭＬ）であることができる。

１００：ケース
２００：レセプタクル
３００：光送信機
３１０：支持基板
３２０：温度調節モジュール
３３０：サブマウント
３４０：レーザーダイオード
３５０：サーミスタ
３６０：プリズム
３７０：受光素子
４００：光受信機

Claims (11)

1. 支持基板と、
   前記支持基板上に配置される温度調節モジュールと、
   前記温度調節モジュール上に配置されるサブマウントと、
   前記温度調節モジュール上に配置され、傾斜面を有するプリズムと、
   前記温度調節モジュール上に配置される受光素子と、
   前記サブマウント上に配置される発光素子と、
   前記サブマウント上に配置されるサーミスタと、
   前記温度調節モジュールの一側面に沿って配置される複数個の第１リード電極、および前記温度調節モジュールの他側面に沿って前記複数個の第１リード電極と並んで配置される複数個の第２リード電極を含み、
   前記受光素子は前記サブマウントと第１方向に離隔配置され、前記プリズムは前記受光素子とサブマウントの間に配置され、
   前記発光素子から出射された第１光の一部は、前記プリズムの傾斜面によって反射され、前記第１光の残りは、前記プリズムを通過して前記受光素子に受光され、
   前記発光素子は前記プリズムに向かって前記第１光を出射する第１側面および第１側面と向かい合う第２側面を含み、
   前記サーミスタは一面が前記発光素子の第２側面と向かい合うように配置され、
   前記サーミスタの一面と前記発光素子の第２側面がなす角度は２５度〜４５度であり、
   前記サブマウントは上面に配置される複数個の電極パターンを含み、
   前記複数個の電極パターンは前記発光素子が配置される第１電極パターン、前記サーミスタが配置される第２電極パターン、前記第１電極パターンと前記第２リード電極の間に配置される第３電極パターン、前記第２電極パターンと前記第２リード電極の間に配置される第４電極パターン、前記第１電極パターンを前記複数の第１リード電極のいずれか一つに連結する第１ワイヤー、前記第２電極パターンを前記複数の第１リード電極の他の一つに連結する第２ワイヤー、前記第３電極パターンを前記複数の第２リード電極のいずれか一つに連結する第３ワイヤー、前記第４電極パターンを前記複数の第２リード電極の他の一つに連結する第４ワイヤー、前記発光素子を前記第３電極パターンに電気的に連結する第５ワイヤー、および前記サーミスタを前記第４電極パターンに電気的に連結する第６ワイヤーを含み、
   前記サブマウントの幅は前記温度調節モジュールの幅より大きく、
   前記サブマウントの幅と温度調節モジュールの幅は前記第１方向と垂直な第２方向の長さである光送信機。
2. 前記温度調節モジュールは、
   前記支持基板上に配置される第１パッドと、
   前記第１パッド上に配置される第２パッドと、
   前記第１パッドと第２パッドとの間に配置される少なくとも一つ以上の熱電半導体と、
   を含む、請求項１に記載の光送信機。
3. 前記プリズム、受光素子及びサブマウントは、前記第２パッド上に配置される請求項２に記載の光送信機。
4. 前記第２パッドは、前記受光素子と電気的に連結される導電層を含む、請求項２に記載の光送信機。
5. 前記第２パッドは、前記導電層上に形成されて前記プリズムが配置されるアライン溝を含む、請求項４に記載の光送信機。
6. サブマウントの幅と前記温度調節モジュールの幅の差は、約２０ｍｍないし４０ｍｍである請求項１に記載の光送信機。
7. 前記温度調節モジュールの一側面と他側面は、前記第１方向と平行な側面である請求項１に記載の光送信機。
8. 前記支持基板に結合するハウジングと、
   前記ハウジングに配置されて前記傾斜面によって反射された第１光を集光するレンズと、を含む請求項１に記載の光送信機。
9. ケースと、
   前記ケースに挿入される光送信機と、光受信機と、レセプタクルと、を含み、
   前記光送信機は、
   支持基板と、
   前記支持基板上に配置される温度調節モジュールと、
   前記温度調節モジュール上に配置されるサブマウントと、
   前記温度調節モジュール上に配置され、傾斜面を有するプリズムと、
   前記温度調節モジュール上に配置される受光素子と、
   前記サブマウント上に配置される発光素子と、
   前記サブマウント上に配置されるサーミスタと、
   前記温度調節モジュールの一側面に沿って配置される複数個の第１リード電極、および前記温度調節モジュールの他側面に沿って配置される複数個の第２リード電極を含み、
   前記受光素子は、前記サブマウントと第１方向に離隔配置され、前記プリズムは、前記受光素子とサブマウントとの間に配置され、
   前記発光素子から出射された第１光の一部は、前記プリズムの傾斜面によって反射され、前記第１光の残りは、前記プリズムを通過して前記受光素子に受光され、
   前記発光素子は前記プリズムに向かって前記第１光を出射する第１側面および第１側面と向かい合う第２側面を含み、
   前記サーミスタは一面が前記発光素子の第２側面と向かい合うように配置され、
   前記サーミスタの一面と前記発光素子の第２側面がなす角度は２５度〜４５度であり、
   前記サブマウントは上面に配置される複数個の電極パターンを含み、
   前記複数個の電極パターンは前記発光素子が配置される第１電極パターン、前記サーミスタが配置される第２電極パターン、前記第１電極パターンと前記第２リード電極の間に配置される第３電極パターン、前記第２電極パターンと前記第２リード電極の間に配置される第４電極パターン、前記第１電極パターンを前記複数の第１リード電極のいずれか一つに連結する第１ワイヤー、前記第２電極パターンを前記複数の第１リード電極の他の一つに連結する第２ワイヤー、前記第３電極パターンを前記複数の第２リード電極のいずれか一つに連結する第３ワイヤー、前記第４電極パターンを前記複数の第２リード電極の他の一つに連結する第４ワイヤー、前記発光素子を前記第３電極パターンに電気的に連結する第５ワイヤー、および前記サーミスタを前記第４電極パターンに電気的に連結する第６ワイヤーを含み、
   前記サブマウントの幅は前記温度調節モジュールの幅より大きく、
   前記サブマウントの幅と温度調節モジュールの幅は前記第１方向と垂直な第２方向の長さである光モジュール。
10. 前記レセプタクルは、第１光がカップリングされる光ファイバを含み、
    前記光ファイバの端面は傾斜した請求項９に記載の光モジュール。
11. 前記プリズムの傾斜面の傾斜角度は、下記の式を満足する請求項１０に記載の光モジュール。
    θ_３＝４５°±θ_１／２
    ここで、θ_３は傾斜面の角度であり、θ_１は前記レセプタクルの光ファイバの端面の研
    磨角度である。

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