JPH04106976A - 光モジュール - Google Patents
光モジュールInfo
- Publication number
- JPH04106976A JPH04106976A JP22403590A JP22403590A JPH04106976A JP H04106976 A JPH04106976 A JP H04106976A JP 22403590 A JP22403590 A JP 22403590A JP 22403590 A JP22403590 A JP 22403590A JP H04106976 A JPH04106976 A JP H04106976A
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- JP
- Japan
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- integrated circuit
- circuit board
- optical
- boards
- optically
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Integrated Circuits (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
本発明は、光伝送部品や電気伝送部品を組み合わせた光
モジュールにおいて、部品間の配線を基板の配線部レヘ
ルで立体的に行い、伝送の高速化と装置の小型化を図っ
た光モジュールに関するものである。
モジュールにおいて、部品間の配線を基板の配線部レヘ
ルで立体的に行い、伝送の高速化と装置の小型化を図っ
た光モジュールに関するものである。
近年、光伝送（配線）は、架空配線や通信機器間配線の
レヘルを越えて、オーディオ機器やその他の機器内にお
いて、内部ボード（基板）間の配線にまで及んできてい
る。 このボード間の配線に用いられているのは、般に、発光
素子と光電変換素子を備えた光ファイバとを接続させた
、所謂光リンクであって、この光リンクは、通常のプレ
ーナー状（平板状）のプリント基板（電気回路基板）に
直接マウントできるようになっている。
レヘルを越えて、オーディオ機器やその他の機器内にお
いて、内部ボード（基板）間の配線にまで及んできてい
る。 このボード間の配線に用いられているのは、般に、発光
素子と光電変換素子を備えた光ファイバとを接続させた
、所謂光リンクであって、この光リンクは、通常のプレ
ーナー状（平板状）のプリント基板（電気回路基板）に
直接マウントできるようになっている。
このような通常のプリント基板レヘルの大きさでは、従
来の技術でも十分対応できるものの、もっと小型の光電
子集積回路基板や光集積回路基板、あるいは光導波路基
板などのワンチップ部品間での配線；こなると、この種
の従来技術のみでごま、対応が困難となる。また、この
プリント基板レヘルでは、光素子を大量に集積する用途
６二：よ不向きであった。 その理由とじて：よ、光ファイバを用い之場合、光ファ
イバはチップの素子部分二こ比へて比較的大きな形状を
有じ、また、その接続にあたって光学的な軸合わせを行
う必要があり、小型化してくると、この対応がしにく（
なるからである。 例えば、従来、プレーナー素子の集積化の場合一般に直
列に配置することが行われているが、この方法だと、長
さ方向ろこ長大な光素子が出来上がり、大きな集積度は
望めなかった。ここで、４×４の光マトリツクススイッ
チを例にとると、このスイッチ自体の長さが５ｃｍ程で
、これを３個直列に接続すると１５ｃｍ程度となり、ま
た、これに光フアイバ接続部（固定部）を含めると、素
子長は２５ｃｍにも及び、さらに、光ファイバのピッグ
ティル屈曲部も含めると、約５０ｃｍにもなってしまい
、相当な大型装置となる。 本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもの
である。
来の技術でも十分対応できるものの、もっと小型の光電
子集積回路基板や光集積回路基板、あるいは光導波路基
板などのワンチップ部品間での配線；こなると、この種
の従来技術のみでごま、対応が困難となる。また、この
プリント基板レヘルでは、光素子を大量に集積する用途
６二：よ不向きであった。 その理由とじて：よ、光ファイバを用い之場合、光ファ
イバはチップの素子部分二こ比へて比較的大きな形状を
有じ、また、その接続にあたって光学的な軸合わせを行
う必要があり、小型化してくると、この対応がしにく（
なるからである。 例えば、従来、プレーナー素子の集積化の場合一般に直
列に配置することが行われているが、この方法だと、長
さ方向ろこ長大な光素子が出来上がり、大きな集積度は
望めなかった。ここで、４×４の光マトリツクススイッ
チを例にとると、このスイッチ自体の長さが５ｃｍ程で
、これを３個直列に接続すると１５ｃｍ程度となり、ま
た、これに光フアイバ接続部（固定部）を含めると、素
子長は２５ｃｍにも及び、さらに、光ファイバのピッグ
ティル屈曲部も含めると、約５０ｃｍにもなってしまい
、相当な大型装置となる。 本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもの
である。
か＼る本発明の一つは、１または２以上の立設させた光
電子集積回路基板あるいは光集積回路基板の一端側に光
導波路基板を設置し光学的に接続すると共に、前記光電
子集積回路基板あるいは光集積回路基板の対向する他端
側に電気回路基板を設置し電気的に接続することを特徴
とする光モジュールにある。 本発明のもう一つは、１または２以上の立設させた光電
子集積回路基板あるいは光集積回路基板の一端側に光導
波路基板を設置し光学的に接続すると共に、前記光電子
集積回路基板あるいは光集積回路基板の一端側と隣接す
る両側縁の少なくとも一方に電気回路基板を設置し電気
的に接続することを特徴とする光モジュールにある。
電子集積回路基板あるいは光集積回路基板の一端側に光
導波路基板を設置し光学的に接続すると共に、前記光電
子集積回路基板あるいは光集積回路基板の対向する他端
側に電気回路基板を設置し電気的に接続することを特徴
とする光モジュールにある。 本発明のもう一つは、１または２以上の立設させた光電
子集積回路基板あるいは光集積回路基板の一端側に光導
波路基板を設置し光学的に接続すると共に、前記光電子
集積回路基板あるいは光集積回路基板の一端側と隣接す
る両側縁の少なくとも一方に電気回路基板を設置し電気
的に接続することを特徴とする光モジュールにある。
いずれにしても、本発明では、立設させた１または２以
上の光電子集積回路基板あるいは光集積回路基板に対し
て、光配線を分担する光導波路基板と、電気配線を分担
する電気回路基板とが直接かつ立体的に設置して接続さ
れるため、配線距離が短く、高速伝送が行われ、また、
立体設置構造により素子の大量集積が可能で、かつ装置
全体の小型化が図られる。
上の光電子集積回路基板あるいは光集積回路基板に対し
て、光配線を分担する光導波路基板と、電気配線を分担
する電気回路基板とが直接かつ立体的に設置して接続さ
れるため、配線距離が短く、高速伝送が行われ、また、
立体設置構造により素子の大量集積が可能で、かつ装置
全体の小型化が図られる。
第１図〜第３図は本発明に係る光モジュールの一実施例
を示したものである。 図において、１・・は２以上（１個の場合も可）の立設
させた光電子集積回路基板あるいは光集積回路基板、２
は光導波路基板、３は電気回路基板、ｆは光導波路基板
２に接続された光ファイバである。 本例では、３個の立設させた光電子集積回路基板あるい
は光集積回路基板１・・を適宜間隔で離間させ、この光
電子集積回路基板あるいは光集積回路基板１・・の一端
側（下端側）に光導波路基板２を設置し光学的に接続す
ると共に、光電子集積回路基板あるいは光集積回路基板
１・・の他端側（上端側）に電気回路基板３を設置し電
気的に接続しである。 上記光電子集積回路基板あるいは光集積回路基板１は、
種々の半導体材料や誘電体導波路材料で形成される。半
導体材料としては、例えばＡｆｆｉＧａＡｓ／ＧａＡｓ
、ｒｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ、１ｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ、
ＧａＡｓ／Ｓｉなどの材料が挙げられ、その光の機能と
しては、例えば発光受光、変調、スイッチ、記憶、増幅
などがあり、また、その電気の機能としては、増幅、変
調、スイッチなどがある。また、誘電体導波路材料とし
ては、例えばＬｉＮｂ０．、ＬｉＴａＯ３，ＰＬＺＴな
どの材料が挙げられ、その機能としては、光スィッチや
光梯倍波発生などがある。 ここで、上記光電子集積回路基板１の場合の一例を示す
と、第２図の如くで、この場合は、電気切替回路１１、
受光素子アンプ１２、受光素子１３、レーザ１４、レー
ザドライバ１５などが構成されている。 上記光導波路基板２は、ガラス、５ｉＯｔ／Ｓｉ、有機
物などの材料で形成され、それぞれ単一モートやマルチ
モードの導波路が考えられる。これは、上記光電子集積
回路基板の特性や、光集積回路基板に用いられる光源の
種ＩＩ（ＬＥＤ、ＬＤなど）により適宜選択される。 上記電気回路基板３は、通常のプ！Ｊント基板、フレキ
シブルプリント基板などにより形成される。また、シリ
コン半導体の素子を含む電気回路基板、例えばＣＯＢ
（Ｃｈｉｐｏｎ Ｂｏａｒｄ）やＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａ
ｕｔｏｌｌｌａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）などを用いる
こともできる。 このようにしてなる各基板１，２．３にあっては、組付
は基板同志の間で各回路要素などが対応させであるため
、組み付けるのみで対応する部分が、光学的にあるいは
電気的に接続されるようになっている。 例えば、第２図に示したように、光電子集積回路基板１
の受光素子１３は光導波路基板２の導波路２１と、また
、光電子集積回路基板１のレーザ１４は光導波路基板２
の導波路２２と、それぞれ光学的に接続される。もちろ
ん、この光電子集積回路基板１と電気回路基板３との間
でも同様にして電気的に接続される。 この接続において、特に光学的接続の場合、精密な位置
合わせが必要とさるが、対応する基板同志の間に位置決
め用のガイドピン、その他のガイド部などを設けて位置
合わせすればよい。光学的接続にあっては、このガイド
ビンやガイド部により、１μｍ程度の精度を得る必要が
ある。 また、具体的な接続についてであるが、電気的接続の場
合には、対応する導体同志を単に当接や接触させるのみ
でよいが、光学的接続の場合には、種々の方法が考えら
れる。例えば、上記レーザ１４と光導波路基板２の導波
路２２との接続を例にとると、第３図に示した如き方法
が挙げられる。この場合は、端面発光レーザ１４の出射
側の光導波路基板２側に集光レンズ２３を設けると共に
、導波路２２側の入射端面に４５°のエツチドミラ（反
射鏡）２４を設け、レーザ光を導波路２２中に導き、光
学的に接続している。なお、この接続にあっては、別の
方法として、端面発光レーザと曲がり導波路との組み合
わせなどにより行うこともできる。 第４図は、本発明に係る別の光モジュールの一実施例を
示したものである。 この発明では、上記電気回路基板３の取り付は位置を変
え、光電子集積回路基板あるいは光集積回路基板１の一
端側（下端、上端も可）と隣接する一側縁（両側縁も可
）に取り付けた場合で、他の点は、上記第１図〜第３図
の場合と全く同様であって、同様の作用、効果が得られ
る。
を示したものである。 図において、１・・は２以上（１個の場合も可）の立設
させた光電子集積回路基板あるいは光集積回路基板、２
は光導波路基板、３は電気回路基板、ｆは光導波路基板
２に接続された光ファイバである。 本例では、３個の立設させた光電子集積回路基板あるい
は光集積回路基板１・・を適宜間隔で離間させ、この光
電子集積回路基板あるいは光集積回路基板１・・の一端
側（下端側）に光導波路基板２を設置し光学的に接続す
ると共に、光電子集積回路基板あるいは光集積回路基板
１・・の他端側（上端側）に電気回路基板３を設置し電
気的に接続しである。 上記光電子集積回路基板あるいは光集積回路基板１は、
種々の半導体材料や誘電体導波路材料で形成される。半
導体材料としては、例えばＡｆｆｉＧａＡｓ／ＧａＡｓ
、ｒｎＧａＡｓ／ＧａＡｓ、１ｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ、
ＧａＡｓ／Ｓｉなどの材料が挙げられ、その光の機能と
しては、例えば発光受光、変調、スイッチ、記憶、増幅
などがあり、また、その電気の機能としては、増幅、変
調、スイッチなどがある。また、誘電体導波路材料とし
ては、例えばＬｉＮｂ０．、ＬｉＴａＯ３，ＰＬＺＴな
どの材料が挙げられ、その機能としては、光スィッチや
光梯倍波発生などがある。 ここで、上記光電子集積回路基板１の場合の一例を示す
と、第２図の如くで、この場合は、電気切替回路１１、
受光素子アンプ１２、受光素子１３、レーザ１４、レー
ザドライバ１５などが構成されている。 上記光導波路基板２は、ガラス、５ｉＯｔ／Ｓｉ、有機
物などの材料で形成され、それぞれ単一モートやマルチ
モードの導波路が考えられる。これは、上記光電子集積
回路基板の特性や、光集積回路基板に用いられる光源の
種ＩＩ（ＬＥＤ、ＬＤなど）により適宜選択される。 上記電気回路基板３は、通常のプ！Ｊント基板、フレキ
シブルプリント基板などにより形成される。また、シリ
コン半導体の素子を含む電気回路基板、例えばＣＯＢ
（Ｃｈｉｐｏｎ Ｂｏａｒｄ）やＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａ
ｕｔｏｌｌｌａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）などを用いる
こともできる。 このようにしてなる各基板１，２．３にあっては、組付
は基板同志の間で各回路要素などが対応させであるため
、組み付けるのみで対応する部分が、光学的にあるいは
電気的に接続されるようになっている。 例えば、第２図に示したように、光電子集積回路基板１
の受光素子１３は光導波路基板２の導波路２１と、また
、光電子集積回路基板１のレーザ１４は光導波路基板２
の導波路２２と、それぞれ光学的に接続される。もちろ
ん、この光電子集積回路基板１と電気回路基板３との間
でも同様にして電気的に接続される。 この接続において、特に光学的接続の場合、精密な位置
合わせが必要とさるが、対応する基板同志の間に位置決
め用のガイドピン、その他のガイド部などを設けて位置
合わせすればよい。光学的接続にあっては、このガイド
ビンやガイド部により、１μｍ程度の精度を得る必要が
ある。 また、具体的な接続についてであるが、電気的接続の場
合には、対応する導体同志を単に当接や接触させるのみ
でよいが、光学的接続の場合には、種々の方法が考えら
れる。例えば、上記レーザ１４と光導波路基板２の導波
路２２との接続を例にとると、第３図に示した如き方法
が挙げられる。この場合は、端面発光レーザ１４の出射
側の光導波路基板２側に集光レンズ２３を設けると共に
、導波路２２側の入射端面に４５°のエツチドミラ（反
射鏡）２４を設け、レーザ光を導波路２２中に導き、光
学的に接続している。なお、この接続にあっては、別の
方法として、端面発光レーザと曲がり導波路との組み合
わせなどにより行うこともできる。 第４図は、本発明に係る別の光モジュールの一実施例を
示したものである。 この発明では、上記電気回路基板３の取り付は位置を変
え、光電子集積回路基板あるいは光集積回路基板１の一
端側（下端、上端も可）と隣接する一側縁（両側縁も可
）に取り付けた場合で、他の点は、上記第１図〜第３図
の場合と全く同様であって、同様の作用、効果が得られ
る。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次の
ような優れた効果が得られる。 （１）、光電子集積回路基板あるいは光集積回路基板、
光導波路基板および電気回路基板の各基板が立体的に組
み付けられるため、光素子の大量集積が任意かつ自在に
でき、しかも、高集積の割りには、小型化された高集積
型の光モジュールを提供することができる。 また、この立体的な組み付は方式により、基板の周囲に
適宜スペースの間隙が形成されるため、熱の良好な放出
性能が得られ、特に、これらの間隙に冷風を導く適当な
通風冷却手段と組み合わせれば、より一層の優れた冷却
性能が容易に得られる。 （２）、上記各基板の立体的な組み付けにより、部品間
の配線が基板の配線部レベルで行われ、配線の短縮化が
図られるため、伝送速度が速く、かつ信転性の高い、優
れた光モジュールを提供することができる。もちろん、
電気配線に伴う誘導ノイズの発生などは全くない。 （３）、また、上記各基板に、それぞれの役割を分担さ
せた結果、例えば光導波路基板に電気回路を集積する場
合のように異なる材料を持ち込む必要がなくなるため、
優れた特性を有する光モジュールを提供することができ
る。 （４）、さらに、各対応する基板に位置決め用のガイド
ビンやその他のガイド部を設けておけば、単に、これら
のガイドピンやガイド部を利用するのみで、迅速かつ容
易に高精度の光モジュールを組み付けることができる。
ような優れた効果が得られる。 （１）、光電子集積回路基板あるいは光集積回路基板、
光導波路基板および電気回路基板の各基板が立体的に組
み付けられるため、光素子の大量集積が任意かつ自在に
でき、しかも、高集積の割りには、小型化された高集積
型の光モジュールを提供することができる。 また、この立体的な組み付は方式により、基板の周囲に
適宜スペースの間隙が形成されるため、熱の良好な放出
性能が得られ、特に、これらの間隙に冷風を導く適当な
通風冷却手段と組み合わせれば、より一層の優れた冷却
性能が容易に得られる。 （２）、上記各基板の立体的な組み付けにより、部品間
の配線が基板の配線部レベルで行われ、配線の短縮化が
図られるため、伝送速度が速く、かつ信転性の高い、優
れた光モジュールを提供することができる。もちろん、
電気配線に伴う誘導ノイズの発生などは全くない。 （３）、また、上記各基板に、それぞれの役割を分担さ
せた結果、例えば光導波路基板に電気回路を集積する場
合のように異なる材料を持ち込む必要がなくなるため、
優れた特性を有する光モジュールを提供することができ
る。 （４）、さらに、各対応する基板に位置決め用のガイド
ビンやその他のガイド部を設けておけば、単に、これら
のガイドピンやガイド部を利用するのみで、迅速かつ容
易に高精度の光モジュールを組み付けることができる。
第１図は本発明に係る光モジュールの一実施例を示した
正面図、第２図は第１図の光モジュールの部分縦断側面
図、第３図は基板同志の接続状態を示した継断面図、第
４図は本発明に係る別の光モジュールの一実施例を示し
た部分縦断側面図である。 図中、 １・・・光電子集積回路基板あるいは光集積回路基板、 ２・・・光導波路基板、 ３・・・電気回路基板、 ２図
正面図、第２図は第１図の光モジュールの部分縦断側面
図、第３図は基板同志の接続状態を示した継断面図、第
４図は本発明に係る別の光モジュールの一実施例を示し
た部分縦断側面図である。 図中、 １・・・光電子集積回路基板あるいは光集積回路基板、 ２・・・光導波路基板、 ３・・・電気回路基板、 ２図
Claims (2)
- （１）１または２以上の立設させた光電子集積回路基板
あるいは光集積回路基板の一端側に光導波路基板を設置
し光学的に接続すると共に、前記光電子集積回路基板あ
るいは光集積回路基板の対向する他端側に電気回路基板
を設置し電気的に接続することを特徴とする光モジュー
ル。 - （２）１または２以上の立設させた光電子集積回路基板
あるいは光集積回路基板の一端側に光導波路基板を設置
し光学的に接続すると共に、前記光電子集積回路基板あ
るいは光集積回路基板の一端側と隣接する両側縁の少な
くとも一方に電気回路基板を設置し電気的に接続するこ
とを特徴とする光モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22403590A JPH04106976A (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 光モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22403590A JPH04106976A (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 光モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04106976A true JPH04106976A (ja) | 1992-04-08 |
Family
ID=16807575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22403590A Pending JPH04106976A (ja) | 1990-08-24 | 1990-08-24 | 光モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04106976A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5355249A (en) * | 1992-04-21 | 1994-10-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical passive components |
-
1990
- 1990-08-24 JP JP22403590A patent/JPH04106976A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5355249A (en) * | 1992-04-21 | 1994-10-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical passive components |
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