JPH04204403A - 光合分波モジュール - Google Patents
光合分波モジュールInfo
- Publication number
- JPH04204403A JPH04204403A JP32941190A JP32941190A JPH04204403A JP H04204403 A JPH04204403 A JP H04204403A JP 32941190 A JP32941190 A JP 32941190A JP 32941190 A JP32941190 A JP 32941190A JP H04204403 A JPH04204403 A JP H04204403A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- waveguide
- multiplexing
- light
- demultiplexing
- 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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光波長多重伝送用の光合分波モジュールに関す
る。
る。
〔従来の技術］
従来の光合分波モジュールは特開昭６０−１８４２１６
公報に記載のように光合分波部にバルク型合分波ブロッ
クを採用していた。
公報に記載のように光合分波部にバルク型合分波ブロッ
クを採用していた。
第２図は従来のこの波長多重送受信モジュールを例示す
る図である。第２図において、この波長多重送受信モジ
ュールはセラミック基板２１に光ファイバ２２と、発光
素子パッケージ２３と受光素子パッケージ２４と、コモ
ンホルダ２５、ガラスブロック２６に干渉膜フィルタ２
７を接着した光合分波器とを実装した構造である。
る図である。第２図において、この波長多重送受信モジ
ュールはセラミック基板２１に光ファイバ２２と、発光
素子パッケージ２３と受光素子パッケージ２４と、コモ
ンホルダ２５、ガラスブロック２６に干渉膜フィルタ２
７を接着した光合分波器とを実装した構造である。
この構成で発光素子パッケージ２３からの波長λ１の平
行ビームは光合分波器の干渉膜フィルタ２７およびガラ
スブロック２６を通ってコモンホルダ２５で光ファイバ
２２に集光される。一方、光ファイバ２２からの波長λ
２の光はコモンホルダ２５で平行ビームに変換され、光
合分波器のガラスブロック２６を通って干渉膜フィルタ
２７で反射し、ガラスブロック２６を通って受光素子パ
ッケージ２４のレンズで受光素子に集光される。
行ビームは光合分波器の干渉膜フィルタ２７およびガラ
スブロック２６を通ってコモンホルダ２５で光ファイバ
２２に集光される。一方、光ファイバ２２からの波長λ
２の光はコモンホルダ２５で平行ビームに変換され、光
合分波器のガラスブロック２６を通って干渉膜フィルタ
２７で反射し、ガラスブロック２６を通って受光素子パ
ッケージ２４のレンズで受光素子に集光される。
この波長多重送受信モジュールは発受光素子パッケージ
２４．２３と、コモンホルダ２５と、ガラスブロック２
６に干渉膜フィルタ２７を接着した光合分波器とをセラ
ミック基板２１上に一体化した構造の特徴をもっている
。
２４．２３と、コモンホルダ２５と、ガラスブロック２
６に干渉膜フィルタ２７を接着した光合分波器とをセラ
ミック基板２１上に一体化した構造の特徴をもっている
。
［発明が解決しようとする課題］
上記従来技術は光合分波を干渉膜フィルタで行なうので
フィルタの設計自由度が大きいことから比較的容易に広
帯域で低調話減衰量の合分波特性を得ることが可能であ
り、またセラミック基板上に発光素子パッケージとガラ
スブロック、コモンホルダを実装するので多モード光フ
ァイバに対しては無調整−括組立が可能であるという利
点があった。
フィルタの設計自由度が大きいことから比較的容易に広
帯域で低調話減衰量の合分波特性を得ることが可能であ
り、またセラミック基板上に発光素子パッケージとガラ
スブロック、コモンホルダを実装するので多モード光フ
ァイバに対しては無調整−括組立が可能であるという利
点があった。
しかし上記従来技術は光合分波ガラスブロックが第２図
に示したような光路を取るために大きさに一定の制限が
あって小型化が困難であるとともに、ガラスブロックの
加工精度に高精度が要求されるため低価格化も困難であ
る。また伝送路に単一モードファイバを用いた場合には
、上記したモジュールの無調整組立が不可能なために組
立時に高精度な光軸調整が必要となる。すなわち光軸方
向をＺ軸とするとそれに垂直な２軸Ｘ、ＹおよびｘＺ平
面のあおりθとＹＺ平面のあおりρとコモンホルダレン
ズと光ファイバとの距離Ｚの５軸を同時に調整する必要
があるため組立工程が複雑となり工数も多く、大量生産
や低価格化が困難である。またこのモジュー・ルの光学
系は共焦点レンズ系で構成する必要があり、２波多重に
おいてもレンズ３個を必要とし部品点数を少なくして、
低価格化することが困難である。更に結露防止のために
ケースを気密封止固定するさいにセラミック基板に大き
な力が加わって光軸ずれを生じ損失が増加するなどの問
題があった。
に示したような光路を取るために大きさに一定の制限が
あって小型化が困難であるとともに、ガラスブロックの
加工精度に高精度が要求されるため低価格化も困難であ
る。また伝送路に単一モードファイバを用いた場合には
、上記したモジュールの無調整組立が不可能なために組
立時に高精度な光軸調整が必要となる。すなわち光軸方
向をＺ軸とするとそれに垂直な２軸Ｘ、ＹおよびｘＺ平
面のあおりθとＹＺ平面のあおりρとコモンホルダレン
ズと光ファイバとの距離Ｚの５軸を同時に調整する必要
があるため組立工程が複雑となり工数も多く、大量生産
や低価格化が困難である。またこのモジュー・ルの光学
系は共焦点レンズ系で構成する必要があり、２波多重に
おいてもレンズ３個を必要とし部品点数を少なくして、
低価格化することが困難である。更に結露防止のために
ケースを気密封止固定するさいにセラミック基板に大き
な力が加わって光軸ずれを生じ損失が増加するなどの問
題があった。
本発明は上記した従来技術の問題点を解決して小型で低
価格な波長多重送受信モジコールを提供することを目的
とする。
価格な波長多重送受信モジコールを提供することを目的
とする。
Ｕ課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明の光合分波モジュー
ルは光合分波部に従来のバルク型に代えて、大量生産が
容易で小型低価格化が可能な方向性結合器を構成要素と
する光導波層を高精度なエツチングが可能なＳ】基板上
に形成し、更に発光素子、受光素子が搭載可能なように
導波層に矩形状の穴部を設け、更にもう一方の側面から
光ファイバが搭載可能なようにＶ溝を形成して、光導波
層と発受光素子及び光ファイバとの光学的結合をレンズ
を使用することなく可能とすることで部品点数の低減、
小型化、低価格化を図り、更に上記Ｓｉ基板上の光導波
層の裏側に、電気回路をモノリシックに形成することに
より、更に小型化、低価格化を可能としたものである。
ルは光合分波部に従来のバルク型に代えて、大量生産が
容易で小型低価格化が可能な方向性結合器を構成要素と
する光導波層を高精度なエツチングが可能なＳ】基板上
に形成し、更に発光素子、受光素子が搭載可能なように
導波層に矩形状の穴部を設け、更にもう一方の側面から
光ファイバが搭載可能なようにＶ溝を形成して、光導波
層と発受光素子及び光ファイバとの光学的結合をレンズ
を使用することなく可能とすることで部品点数の低減、
小型化、低価格化を図り、更に上記Ｓｉ基板上の光導波
層の裏側に、電気回路をモノリシックに形成することに
より、更に小型化、低価格化を可能としたものである。
［作用］
上記の光合分波モジコールは８１基板上の方向性結合器
を構成要素とする光導波層が合分波機能を甘し、この導
波層端面に上記の加工をほどこすことにより直接、発受
光素子、光ファイバを配置し更に、光導波層の裏側に送
信回路、及び受信回路をモノリシックに形成することに
より集積型光合分波モジュールとして機能する。
を構成要素とする光導波層が合分波機能を甘し、この導
波層端面に上記の加工をほどこすことにより直接、発受
光素子、光ファイバを配置し更に、光導波層の裏側に送
信回路、及び受信回路をモノリシックに形成することに
より集積型光合分波モジュールとして機能する。
以下、本発明の実施例を第１図に従い、説明する。
第１図（ａ）は光合分波モジュールの正面図。
（ｂ）は発光素子側の側面図、（ｃ）は受光素子側の側
面図、（ｄ）は光フアイバ側の側面図である。本発明の
光合分波モジュールは第１図（ｂ）および（Ｃ）に示す
ようにクラッド１ｂ−１コア１ｂ−２、バッファ層１ｂ
−３Ｓｉ基板１ｂ−４、電気回路層１ｂ−５、発光素子
１ｂ−６、発光素子、システム１ｂ−７受光票子１ｃｍ
６受光素子システム１ｃｍ７光ファイバ１ｂ−８、光フ
ァイバガイド１ｂ−９とから構成される。光導波層は８
１基板上にパファ層（屈接率ｎｂ）を設（櫃、その上に
光が導波する矩形状のコア、（屈接率ｎ、。
面図、（ｄ）は光フアイバ側の側面図である。本発明の
光合分波モジュールは第１図（ｂ）および（Ｃ）に示す
ようにクラッド１ｂ−１コア１ｂ−２、バッファ層１ｂ
−３Ｓｉ基板１ｂ−４、電気回路層１ｂ−５、発光素子
１ｂ−６、発光素子、システム１ｂ−７受光票子１ｃｍ
６受光素子システム１ｃｍ７光ファイバ１ｂ−８、光フ
ァイバガイド１ｂ−９とから構成される。光導波層は８
１基板上にパファ層（屈接率ｎｂ）を設（櫃、その上に
光が導波する矩形状のコア、（屈接率ｎ、。
ｎ＝）ｎ、）を形成させ、上記コア全面をクラッド（屈
接率ｎ。、ｎｃ＞ｎ、）で覆った、いわゆる埋込形導波
路構造で構成される。またテーパ状光ファイバは第１図
（ｄ）の様にＶ溝状に加工された導波路基板上１ｄ−１
に押入され、同様にＶ溝状に加工された光ガイド１ｄ−
２により固定されている。発光素子はステムに取りつけ
られ、更に導波路上に設けられた矩形状の穴に落とし込
まれ、ステム部分で固定されている。受光素子も同様に
ステムに取りつけられ、更に導波路上に設けられた矩形
状の穴に落とし込まれ、ステム部で固定されている。更
に、光導波層の反対側の基板上には送信回路及び受信回
路がモノリシックに形成されており、素子と送信回路電
極バタン、受信回路電極バタン間はワイヤボンディング
等によって結線されている。
接率ｎ。、ｎｃ＞ｎ、）で覆った、いわゆる埋込形導波
路構造で構成される。またテーパ状光ファイバは第１図
（ｄ）の様にＶ溝状に加工された導波路基板上１ｄ−１
に押入され、同様にＶ溝状に加工された光ガイド１ｄ−
２により固定されている。発光素子はステムに取りつけ
られ、更に導波路上に設けられた矩形状の穴に落とし込
まれ、ステム部分で固定されている。受光素子も同様に
ステムに取りつけられ、更に導波路上に設けられた矩形
状の穴に落とし込まれ、ステム部で固定されている。更
に、光導波層の反対側の基板上には送信回路及び受信回
路がモノリシックに形成されており、素子と送信回路電
極バタン、受信回路電極バタン間はワイヤボンディング
等によって結線されている。
上記の構成で光ファイバからの波長λ、の光は第１図（
ａ）に示すように、共通導波路１ａ−１から方向性結合
部１ａ−２により分波されて分波導波路１ａ−３を伝幡
し、受光素子１ａ−４に達する。一方、発光素子１ａ−
５から出射した光は、導波層のコアに直接結合し、合波
導波路１ａ−６を伝幡して共通導波路１ａ−１から光フ
ァイバに結合する。更に発光素子は裏面に形成された送
信回路により駆動することができた。受光素子からの光
電流は裏面の受信回路によって信号化される。
ａ）に示すように、共通導波路１ａ−１から方向性結合
部１ａ−２により分波されて分波導波路１ａ−３を伝幡
し、受光素子１ａ−４に達する。一方、発光素子１ａ−
５から出射した光は、導波層のコアに直接結合し、合波
導波路１ａ−６を伝幡して共通導波路１ａ−１から光フ
ァイバに結合する。更に発光素子は裏面に形成された送
信回路により駆動することができた。受光素子からの光
電流は裏面の受信回路によって信号化される。
従って本モジュールは波長λ１．λ、の双方向光合分波
モジュールとして機能する。
モジュールとして機能する。
次に本モジュールの製造方法について説明する。
本モジュールではまず、Ｓｉ基板士に、バッファ層、コ
ア、クラッドよりなる光導波層を、その裏面にモノリシ
ック電気回路を形成する。前者は通常のガラス導波路の
形成技術で、後者は、半導体０ＥＩＣの製造技術で形成
することができる。次にこのように形成された光導波層
側を、ドライエツチングなどの高精度加工技術を駆使し
て、光フアイバ固定用のＶ溝、発受光素子固定用の矩形
状穴を形成する。更にテーパ加工された光ファイバをｖ
′ａに押入し、既にｖ４Ｉ加工された光ガイドにより固
定する。このときＶ溝の加工精度を充分高くすれば、光
ファイバは無調整で固定することができる。次に、ステ
ムに既に固定されている発光素子、受光素子はＸ、Ｙ軸
の微調整により結合させることができる。最後に発光素
子と送信回路の電極バタン受光素子と受信回路の電極バ
タンをワイヤボンディング等の手段により接続する。
ア、クラッドよりなる光導波層を、その裏面にモノリシ
ック電気回路を形成する。前者は通常のガラス導波路の
形成技術で、後者は、半導体０ＥＩＣの製造技術で形成
することができる。次にこのように形成された光導波層
側を、ドライエツチングなどの高精度加工技術を駆使し
て、光フアイバ固定用のＶ溝、発受光素子固定用の矩形
状穴を形成する。更にテーパ加工された光ファイバをｖ
′ａに押入し、既にｖ４Ｉ加工された光ガイドにより固
定する。このときＶ溝の加工精度を充分高くすれば、光
ファイバは無調整で固定することができる。次に、ステ
ムに既に固定されている発光素子、受光素子はＸ、Ｙ軸
の微調整により結合させることができる。最後に発光素
子と送信回路の電極バタン受光素子と受信回路の電極バ
タンをワイヤボンディング等の手段により接続する。
本発明によれば＄１基板上に方向性結合器を構成要素と
する、光合分波機能を有する光導波層が形成され、光導
波層の裏側にモノリシックに送信回路、受信回路が生産
性の高いパッチ処理で形成された導波路基板に光ファイ
バ固定用Ｖ溝を形成し、テーパ加工された光ファイバを
無調整で固定し、発受光素子固定用矩形状穴部に発受光
素子を固定することにより、レンズなどの部品点数を減
らし、光軸調整の簡略化を図ることで、小型で低価格な
モジュールの大量生産が実現できる効濃がある゛。
する、光合分波機能を有する光導波層が形成され、光導
波層の裏側にモノリシックに送信回路、受信回路が生産
性の高いパッチ処理で形成された導波路基板に光ファイ
バ固定用Ｖ溝を形成し、テーパ加工された光ファイバを
無調整で固定し、発受光素子固定用矩形状穴部に発受光
素子を固定することにより、レンズなどの部品点数を減
らし、光軸調整の簡略化を図ることで、小型で低価格な
モジュールの大量生産が実現できる効濃がある゛。
第１図（ａ）は本発明の一実施例を示す正面図第１図（
ｂ）（ｃ）（ｄ）はその側面図、第２図は従来の光合分
波モジュールを例示する図である。 符号の説明 Ｉａ−１，１ｂ−８，２ｂ−８，１ｄ−３・光ファイバ
、１ａ−２方向性結合器、１ａ−３゜分波導波路、Ｉａ
−４，２ｃｍ６受光素子。 Ｉａ−５，１ｂ−６発光素子、１ａ−６合波導波路、
１ｂ−１，２ｃｍ１ −クラッド。 １ｂ−２，２ｃｍ２− コア、１ｂ−３，２ｃｍ３
バッファ層、１ｂ−４，１ｄ−１，２ｃｍ４−− Ｓ
ｉ基板、 １ｂ−５，２ｃｍ５ 電気回路層、
１ｂ−７，２ｃｍ７ステム、１ｂ−９，１ｄ〜２，２ｃ
ｍ９・−・・ガイド ＶＪ ｌ 口 矛 ？ 口 ７：５ ２’７
ｂ）（ｃ）（ｄ）はその側面図、第２図は従来の光合分
波モジュールを例示する図である。 符号の説明 Ｉａ−１，１ｂ−８，２ｂ−８，１ｄ−３・光ファイバ
、１ａ−２方向性結合器、１ａ−３゜分波導波路、Ｉａ
−４，２ｃｍ６受光素子。 Ｉａ−５，１ｂ−６発光素子、１ａ−６合波導波路、
１ｂ−１，２ｃｍ１ −クラッド。 １ｂ−２，２ｃｍ２− コア、１ｂ−３，２ｃｍ３
バッファ層、１ｂ−４，１ｄ−１，２ｃｍ４−− Ｓ
ｉ基板、 １ｂ−５，２ｃｍ５ 電気回路層、
１ｂ−７，２ｃｍ７ステム、１ｂ−９，１ｄ〜２，２ｃ
ｍ９・−・・ガイド ＶＪ ｌ 口 矛 ？ 口 ７：５ ２’７
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｓｉ単結晶基板の一方の面に曲線および直線光導波
路よりなる方向性結合部を構成要素とした光合分波機能
を有する導波層を備え、この導波層が合波される光が伝
幡する合波導波路と、分波される光が伝幡する分波導波
路と、分波される光と合波された光がともに伝幡する共
通導波路を備え、分波導波路と合波導波路の延長上に矩
形状に加工された穴部が設けられ、この部分に発光素子
、受光素子が搭載され、また共通導波路側の基板上にＶ
溝が形成され、このＶ溝にテーパ状に加工された光ファ
イバが搭載され、更にあらかじめＶ溝が形成された別の
ガイドにより光ファイバを固定したことを特徴とした光
合分波モジュール ２、請求項１記載の光合分波モジュールの基板において
光導波層の形成された面あるいはその反対側の面に、送
信回路、受信回路がモノリシックに形成されたことを特
徴とする光合分波モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32941190A JPH04204403A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 光合分波モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32941190A JPH04204403A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 光合分波モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04204403A true JPH04204403A (ja) | 1992-07-24 |
Family
ID=18221113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32941190A Pending JPH04204403A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 光合分波モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04204403A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0597211A3 (en) * | 1992-09-16 | 1994-07-27 | Sel Alcatel Ag | Optical duplexer. |
| JPH08171032A (ja) * | 1994-09-21 | 1996-07-02 | Alcatel Nv | 光学結合装置 |
| KR100814394B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2008-03-18 | 삼성전자주식회사 | 광 모듈 및 이를 이용한 광 연결 방법 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP32941190A patent/JPH04204403A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0597211A3 (en) * | 1992-09-16 | 1994-07-27 | Sel Alcatel Ag | Optical duplexer. |
| JPH08171032A (ja) * | 1994-09-21 | 1996-07-02 | Alcatel Nv | 光学結合装置 |
| KR100814394B1 (ko) * | 2005-12-28 | 2008-03-18 | 삼성전자주식회사 | 광 모듈 및 이를 이용한 광 연결 방법 |
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