JPH04286376A - 光モジュール - Google Patents
光モジュールInfo
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- JPH04286376A JPH04286376A JP3074432A JP7443291A JPH04286376A JP H04286376 A JPH04286376 A JP H04286376A JP 3074432 A JP3074432 A JP 3074432A JP 7443291 A JP7443291 A JP 7443291A JP H04286376 A JPH04286376 A JP H04286376A
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- fiber
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Landscapes
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光通信用モジュールに関
し、特に発光、受光用素子を一体に集積した光モジュー
ルに関する。
し、特に発光、受光用素子を一体に集積した光モジュー
ルに関する。
【０００２】
【従来の技術】公衆通信網の分野においてＩＳＤＮの進
展に伴い、画像情報など大容量の伝送が幹線系のみなら
ず末端の加入者系にまで求められると予想されている。 このような高速・大容量の伝送においては、従来のメタ
リックケーブルによる伝送では間に合わず、光伝送技術
の導入による光加入者系の実現が必須であると考えられ
る。この光加入者系の実現方式のひとつに同一波長双方
向伝送方式がある。これは局と加入者端末を結んだ単一
の光ファイバで双方向の伝送を行うものである。第４図
に同一波長双方向伝送方式に用いられている従来の送受
信用光モジュールの一例を示す。この送受信用光モジュ
ールは、送信用半導体レーザーモジュール４１と受信用
フォトダイオードモジュール４２、及び送信用半導体レ
ーザーモジュール４１と受信用フォトダイオードモジュ
ール４２に接続されたピグテイルファイバにそれぞれコ
ネクタ４４，４５を介して接続されたファイバ融着型３
ｄＢカップラー４３からなる。半導体レーザーモジュー
ル４１で光に変換された送信信号１は、３ｄＢカップラ
ー４３を通って伝送路に送られる。逆に伝送路から届い
た受信信号２は３ｄＢカップラー４３で２分岐され、そ
の一方が受信用フォトダイオードモジュール４２で電気
信号に変換される。
展に伴い、画像情報など大容量の伝送が幹線系のみなら
ず末端の加入者系にまで求められると予想されている。 このような高速・大容量の伝送においては、従来のメタ
リックケーブルによる伝送では間に合わず、光伝送技術
の導入による光加入者系の実現が必須であると考えられ
る。この光加入者系の実現方式のひとつに同一波長双方
向伝送方式がある。これは局と加入者端末を結んだ単一
の光ファイバで双方向の伝送を行うものである。第４図
に同一波長双方向伝送方式に用いられている従来の送受
信用光モジュールの一例を示す。この送受信用光モジュ
ールは、送信用半導体レーザーモジュール４１と受信用
フォトダイオードモジュール４２、及び送信用半導体レ
ーザーモジュール４１と受信用フォトダイオードモジュ
ール４２に接続されたピグテイルファイバにそれぞれコ
ネクタ４４，４５を介して接続されたファイバ融着型３
ｄＢカップラー４３からなる。半導体レーザーモジュー
ル４１で光に変換された送信信号１は、３ｄＢカップラ
ー４３を通って伝送路に送られる。逆に伝送路から届い
た受信信号２は３ｄＢカップラー４３で２分岐され、そ
の一方が受信用フォトダイオードモジュール４２で電気
信号に変換される。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】光加入者系において
は光端末の一端は各加入者側に置かれる。従って光モジ
ュールには従来のメタリックケーブル用端末と同等の大
きさに納めるための小型化と、様々な環境下においても
安定に動作する耐環境性、衝撃に対する強度が要求され
る。また局側に於いても、幹線系に比べ加入者系では端
末数が膨大に増えるためやはり光モジュールの小型化が
求められる。従来の送受信用光モジュールでは単一機能
の光部品を組み合わせているため、半導体レーザー、フ
ォトダイオード、カップラーのそれぞれ単独に耐環境性
や強度を持たせるため、どうしてもサイズが大きくなる
。また光部品間を接続しているピグテイルファイバを収
納するためのスペースも余分にとる必要がある。したが
って、このように個別の光部品を組み合わせた従来の送
受信用光モジュールでは光加入者系で要求される小型化
を実現することは困難である。本発明の目的は上述の従
来の双方向伝送用光モジュールに代わり、小型で耐環境
性を持つ双方向伝送用モジュールを提供することにある
。
は光端末の一端は各加入者側に置かれる。従って光モジ
ュールには従来のメタリックケーブル用端末と同等の大
きさに納めるための小型化と、様々な環境下においても
安定に動作する耐環境性、衝撃に対する強度が要求され
る。また局側に於いても、幹線系に比べ加入者系では端
末数が膨大に増えるためやはり光モジュールの小型化が
求められる。従来の送受信用光モジュールでは単一機能
の光部品を組み合わせているため、半導体レーザー、フ
ォトダイオード、カップラーのそれぞれ単独に耐環境性
や強度を持たせるため、どうしてもサイズが大きくなる
。また光部品間を接続しているピグテイルファイバを収
納するためのスペースも余分にとる必要がある。したが
って、このように個別の光部品を組み合わせた従来の送
受信用光モジュールでは光加入者系で要求される小型化
を実現することは困難である。本発明の目的は上述の従
来の双方向伝送用光モジュールに代わり、小型で耐環境
性を持つ双方向伝送用モジュールを提供することにある
。
【０００４】
【問題を解決するための手段】本発明によれば、一対の
光ファイバを光学的に結合するファイバ型カップラー素
子、平行な二つのファイバ挿入穴が形成されたファイバ
端末保持具、１対の光学レンズ、半導体レーザー素子、
及びフォトダイオード素子を有し、前記一対の光ファイ
バのそれぞれの端部は各々前記挿入穴に挿入されて前記
ファイバ端末保持具に固定されると共に、前記端部の一
方が前記１対の光学レンズの一方を介して前記半導体レ
ーザー素子に光学的に結合され、前記端部の他方が前記
１対の光学レンズの他方を介して前記半導体フォトダイ
オード素子と光学的に結合され、前記ファイバ型カップ
ラー素子、前記ファイバ端末保持具、前記１対の光学レ
ンズ、前記半導体レーザー素子、及び前記フォトダイオ
ード素子が同一の保護容器内に収納されていることを特
徴とする光モジュールが得られる。
光ファイバを光学的に結合するファイバ型カップラー素
子、平行な二つのファイバ挿入穴が形成されたファイバ
端末保持具、１対の光学レンズ、半導体レーザー素子、
及びフォトダイオード素子を有し、前記一対の光ファイ
バのそれぞれの端部は各々前記挿入穴に挿入されて前記
ファイバ端末保持具に固定されると共に、前記端部の一
方が前記１対の光学レンズの一方を介して前記半導体レ
ーザー素子に光学的に結合され、前記端部の他方が前記
１対の光学レンズの他方を介して前記半導体フォトダイ
オード素子と光学的に結合され、前記ファイバ型カップ
ラー素子、前記ファイバ端末保持具、前記１対の光学レ
ンズ、前記半導体レーザー素子、及び前記フォトダイオ
ード素子が同一の保護容器内に収納されていることを特
徴とする光モジュールが得られる。
【０００５】
【作用】本発明ではモジュールを構成する半導体レーザ
ー、フォトダイオード、ファイバ型カップラーを同一の
容器に納め一体化して保護しているため、個別に耐環境
性、強度を補強する必要が無い。同様に部品間を接続す
る光ファイバの余長もまったく必要としない。さらに半
導体レーザー素子、フォトダイオード素子を同一の封止
構造内部に実装するため、個別に素子を封止していた場
合パッケージの外径により制限されていたモジュールの
幅も大幅に小さくできる。従って小型で耐環境性を持つ
双方向伝送用光モジュールを得ることができる。
ー、フォトダイオード、ファイバ型カップラーを同一の
容器に納め一体化して保護しているため、個別に耐環境
性、強度を補強する必要が無い。同様に部品間を接続す
る光ファイバの余長もまったく必要としない。さらに半
導体レーザー素子、フォトダイオード素子を同一の封止
構造内部に実装するため、個別に素子を封止していた場
合パッケージの外径により制限されていたモジュールの
幅も大幅に小さくできる。従って小型で耐環境性を持つ
双方向伝送用光モジュールを得ることができる。
【０００６】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は本発明の一実施例を示す縦断面図であ
る。図１において半導体レーザー１１（以下ＬＤとする
）とＰＩＮフォトダイオード１２（以下ＰＤとする）は
同一ステム１３上に実装されている。図２にその実装構
造の一例を示す。ＬＤ１１はチップの端面２４から光を
出射するためステム１３の上面に固着され、ＰＤ１２は
受光面２５がチップ表面にあるためステム１３の側面に
固着されている。ＬＤ１１及びＰＤ１２はそれぞれステ
ム１３に設けられたボンディングパッド２６及び２７に
ボンディングワイヤ２８及び２９を用いて電気的に接続
されている。ここで、ＬＤ１１とＰＤ１２との間は、漏
話を防ぐために電気的に絶縁されている。ＬＤ１１とＰ
Ｄ１２との中心間隔は０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度（以後こ
の間隔をＬとする）に設定する。ＬＤ１１、ＰＤ１２を
固着したステム１３はパッケージ１４内に納められ封止
される。再度図１を参照すると、レンズ１６及び１７は
それぞれＬＤ１１と出射用ファイバ１８間、入射用ファ
イバ１９とＰＤ１２間の光学的結合を行なっている。 ＬＤ１１とＰＤ１２との間隔と同様にレンズ１６及び１
７の中心間隔はＬとする。出射用ファイバ１８と入射用
ファイバ１９は共にファイバ端末保持具２０によって固
定される。図３（ａ）及び（ｂ）にファイバ端末構造を
示す。ファイバ端末保持具２０には、ファイバの外径よ
りわずかに大きな内径を持つ挿入穴３１，３２が中心間
隔Ｌで設けられ、ファイバ１８，１９が挿入、固定され
る。ファイバ端末保持具２０の先端は反射戻り光を低減
するため３〜７°の角度をもって斜めに光学研磨されて
いる。またファイバ１８，１９は端末保持具２０の手前
で融着、延伸されてファイバ融着型３ｄＢカップラー２
１を形成している。融着されたファイバの一端は伝送路
に接続され、もう一端は無反射処理を施して終端されて
いる。上記ファイバ端末保持具２０とパッケージ１４、
レンズ１６，１７、３ｄＢカップラー２１はそれぞれＬ
Ｄ１１からファイバ１８、ファイバ１９からＰＤ１２へ
の光学的結合が取れるように光軸調整されホルダー２２
，２３内に固着される。図１において入力信号によりＬ
Ｄ１１で変調された送信信号光１はレンズ１６により絞
り込まれてファイバ１８に入射し３ｄＢカップラー２１
を通して伝送路に送られる。また伝送路から届いた受信
信号光２は３ｄＢカップラー２１で２分岐された後、フ
ァイバ１９から出射し、レンズ１７を介してＰＤ１２に
入射し出力電気信号に変換される。受信信号光２は３ｄ
Ｂカップラー２１で２分岐され、ファイバ１８を通して
ＬＤ１１にも入射する。しかし受信信号光２は伝送路で
大きな減衰を受けておりＬＤ出力光に比べ微弱なこと、
及び光加入者系伝送の伝送速度は高々１００Ｍｂ／ｓで
あるため、受信信号光２の入射がＬＤ１１の変調特性に
及ぼす影響は無視できる。本実施例による構成では、Ｌ
Ｄ１１、ＰＤ１２、３ｂＢカップラー２１の耐環境性、
強度を一体となったホルダーで確保するので、各構成部
材に対して個々に補強を行う必要がない。３ｄＢカップ
ラー２１と光ファイバ１８、１９の入出射端が一体なの
でファイバの余長をまったく必要としない。ＬＤ１１、
ＰＤ１２を同一ステム１３に固着するのでパッケージ外
径で制限されていた幅を小さくできる、等の特徴があり
従来に比べ大幅に小型なモジュールを実現することがで
きる。以上ではステム１３をパッケージ１４内に納めて
封止する例について説明したが、チップキャリアの状態
でホルダー２２内部に封止する構造でも同様の効果が得
られる。また２個のレンズ１６、１７で光学的結合を行
っているが、レンズを一体化したアレイレンズを用いた
場合や、３ｄＢカップラー２１としてファイバ張り合わ
せ型カップラーを用いた場合でも同様の効果が得られる
。さらに３ｄＢカップラー２１の代わりにファイバ型波
長合分波カップラーを用いることにより、同様に小型な
波長多重双方向伝送用光モジュールが得られる。
説明する。図１は本発明の一実施例を示す縦断面図であ
る。図１において半導体レーザー１１（以下ＬＤとする
）とＰＩＮフォトダイオード１２（以下ＰＤとする）は
同一ステム１３上に実装されている。図２にその実装構
造の一例を示す。ＬＤ１１はチップの端面２４から光を
出射するためステム１３の上面に固着され、ＰＤ１２は
受光面２５がチップ表面にあるためステム１３の側面に
固着されている。ＬＤ１１及びＰＤ１２はそれぞれステ
ム１３に設けられたボンディングパッド２６及び２７に
ボンディングワイヤ２８及び２９を用いて電気的に接続
されている。ここで、ＬＤ１１とＰＤ１２との間は、漏
話を防ぐために電気的に絶縁されている。ＬＤ１１とＰ
Ｄ１２との中心間隔は０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度（以後こ
の間隔をＬとする）に設定する。ＬＤ１１、ＰＤ１２を
固着したステム１３はパッケージ１４内に納められ封止
される。再度図１を参照すると、レンズ１６及び１７は
それぞれＬＤ１１と出射用ファイバ１８間、入射用ファ
イバ１９とＰＤ１２間の光学的結合を行なっている。 ＬＤ１１とＰＤ１２との間隔と同様にレンズ１６及び１
７の中心間隔はＬとする。出射用ファイバ１８と入射用
ファイバ１９は共にファイバ端末保持具２０によって固
定される。図３（ａ）及び（ｂ）にファイバ端末構造を
示す。ファイバ端末保持具２０には、ファイバの外径よ
りわずかに大きな内径を持つ挿入穴３１，３２が中心間
隔Ｌで設けられ、ファイバ１８，１９が挿入、固定され
る。ファイバ端末保持具２０の先端は反射戻り光を低減
するため３〜７°の角度をもって斜めに光学研磨されて
いる。またファイバ１８，１９は端末保持具２０の手前
で融着、延伸されてファイバ融着型３ｄＢカップラー２
１を形成している。融着されたファイバの一端は伝送路
に接続され、もう一端は無反射処理を施して終端されて
いる。上記ファイバ端末保持具２０とパッケージ１４、
レンズ１６，１７、３ｄＢカップラー２１はそれぞれＬ
Ｄ１１からファイバ１８、ファイバ１９からＰＤ１２へ
の光学的結合が取れるように光軸調整されホルダー２２
，２３内に固着される。図１において入力信号によりＬ
Ｄ１１で変調された送信信号光１はレンズ１６により絞
り込まれてファイバ１８に入射し３ｄＢカップラー２１
を通して伝送路に送られる。また伝送路から届いた受信
信号光２は３ｄＢカップラー２１で２分岐された後、フ
ァイバ１９から出射し、レンズ１７を介してＰＤ１２に
入射し出力電気信号に変換される。受信信号光２は３ｄ
Ｂカップラー２１で２分岐され、ファイバ１８を通して
ＬＤ１１にも入射する。しかし受信信号光２は伝送路で
大きな減衰を受けておりＬＤ出力光に比べ微弱なこと、
及び光加入者系伝送の伝送速度は高々１００Ｍｂ／ｓで
あるため、受信信号光２の入射がＬＤ１１の変調特性に
及ぼす影響は無視できる。本実施例による構成では、Ｌ
Ｄ１１、ＰＤ１２、３ｂＢカップラー２１の耐環境性、
強度を一体となったホルダーで確保するので、各構成部
材に対して個々に補強を行う必要がない。３ｄＢカップ
ラー２１と光ファイバ１８、１９の入出射端が一体なの
でファイバの余長をまったく必要としない。ＬＤ１１、
ＰＤ１２を同一ステム１３に固着するのでパッケージ外
径で制限されていた幅を小さくできる、等の特徴があり
従来に比べ大幅に小型なモジュールを実現することがで
きる。以上ではステム１３をパッケージ１４内に納めて
封止する例について説明したが、チップキャリアの状態
でホルダー２２内部に封止する構造でも同様の効果が得
られる。また２個のレンズ１６、１７で光学的結合を行
っているが、レンズを一体化したアレイレンズを用いた
場合や、３ｄＢカップラー２１としてファイバ張り合わ
せ型カップラーを用いた場合でも同様の効果が得られる
。さらに３ｄＢカップラー２１の代わりにファイバ型波
長合分波カップラーを用いることにより、同様に小型な
波長多重双方向伝送用光モジュールが得られる。
【０００７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば従来
に比べ大幅に小型な同一波長双方向伝送用送受信モジュ
ールを実現できる。さらにＬＤ、ＰＤの同一封止構造内
実装、入出射ファイバ端の一体化により、従来２回必要
であった光軸調整、固着工程、及びファイバ端面の光学
研磨工程をそれぞれ１回に削減できるため製造コスト削
減の効果も得られる。
に比べ大幅に小型な同一波長双方向伝送用送受信モジュ
ールを実現できる。さらにＬＤ、ＰＤの同一封止構造内
実装、入出射ファイバ端の一体化により、従来２回必要
であった光軸調整、固着工程、及びファイバ端面の光学
研磨工程をそれぞれ１回に削減できるため製造コスト削
減の効果も得られる。
【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図である。
【図２】ＬＤ素子とＰＤ素子の実装構造の一例を示す斜
視図である。
視図である。
【図３】（ａ）はファイバ端末構造を示す正面図、（ｂ
）は平面図である。
）は平面図である。
【図４】従来例の双方向伝送用送受信モジュール構成を
示す図である。
示す図である。
１ 送信信号光
２ 受信信号光
１１ ＬＤ素子
１２ ＰＤ素子
１３ ステム
１４ パッケージ
１６，１７ レンズ
１８，１９ 光ファイバ
２０ ファイバ端末保持具
２１，４３ ファイバカップラー２２，２３
ホルダー ２４ ＬＤ発光面 ２５ ＰＤ受光面 ２６，２７ ボンディングパット２８，２９
ボンディングワイヤ３１，３２ ファイバ挿
入穴 ４１ ＬＤモジュール ４２ ＰＤモジュール ４４，４５ コネクタ
ホルダー ２４ ＬＤ発光面 ２５ ＰＤ受光面 ２６，２７ ボンディングパット２８，２９
ボンディングワイヤ３１，３２ ファイバ挿
入穴 ４１ ＬＤモジュール ４２ ＰＤモジュール ４４，４５ コネクタ
Claims (1)
- 【請求項１】 一対の光ファイバを光学的に結合する
ファイバ型カップラー素子、平行な二つのファイバ挿入
穴が形成されたファイバ端末保持具、１対の光学レンズ
、半導体レーザー素子、及びフォトダイオード素子を有
し、前記一対の光ファイバのそれぞれの端部は各々前記
挿入穴に挿入されて前記ファイバ端末保持具に固定され
ると共に、前記端部の一方が前記１対の光学レンズの一
方を介して前記半導体レーザー素子に光学的に結合され
、前記端部の他方が前記１対の光学レンズの他方を介し
て前記半導体フォトダイオード素子と光学的に結合され
、前記ファイバ型カップラー素子、前記ファイバ端末保
持具、前記１対の光学レンズ、前記半導体レーザー素子
、及び前記フォトダイオード素子が同一の保護容器内に
収納されていることを特徴とする光モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3074432A JPH04286376A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 光モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3074432A JPH04286376A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 光モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04286376A true JPH04286376A (ja) | 1992-10-12 |
Family
ID=13547055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3074432A Withdrawn JPH04286376A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 光モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04286376A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5546212A (en) * | 1993-11-18 | 1996-08-13 | Fujitsu Limited | Optical module for two-way transmission |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP3074432A patent/JPH04286376A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5546212A (en) * | 1993-11-18 | 1996-08-13 | Fujitsu Limited | Optical module for two-way transmission |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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