JPH1078529A

JPH1078529A - 光通信用モジュール

Info

Publication number: JPH1078529A
Application number: JP8232682A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Takeda; 正武田; Yoshio Hayashi; 善雄林; Hirotaka Sakamaki; 弘孝坂牧; Fumikazu Ohira; 文和大平; Shinji Nagaoka; 新二長岡
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp; Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp; NTT Inc
Priority date: 1996-09-03
Filing date: 1996-09-03
Publication date: 1998-03-24

Abstract

(57)【要約】【課題】異なる波長の光を用いて信号の送受を行なう
光通信用モジュールにおいて、各ポートに配置されるレ
ンズおよび光ファイバの光学的位置合わせを簡単に行い
得るようにすること。【解決手段】光通信用モジュール１は、長波長帯の光
Ｌ１と短波長帯の光Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂの送受信用の共用ポ
ートユニット２と、光Ｌ１の出力ポートユニット３と、
光Ｌ２Ａの受光部４と、光Ｌ２Ｂの発光部ユニット５を
備えている。各ユニットは、レンズと光ファイバとが予
め光学的に位置合わせした状態（コリメート調整がされ
た状態）で一体的に組付けられている。モジュールハウ
ジング１０に対する各ユニットの取付け作業では、各ユ
ニット間の光学的位置合わせの調整を行なうのみでよ
い。よって、各ユニットの取付けを簡単に行なうことが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光通信用モジュール
に関するものである。さらに詳しくは、１本の光ファイ
バ等の通信媒体を用いて波長の異なる光信号の送受を行
なうための光通信経路に配置されて、波長の異なる光信
号を分離して予め定めたポートに供給する光通信用モジ
ュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の光通信用モジュールは、例えば
特開平６−２４４７９７号公報に開示されている。この
公報に開示されている双方向通信用複合モジュールは、
中空のケースの３つの側面に、それぞれ受信用ポート、
送信用ポートおよび伝送用ポートが配置されている。そ
して、波長が１．５５μｍの光を受信用ポートから受け
取り伝送用ポートを介して伝送し、波長側１．３１μｍ
の光を送信用ポートの側から伝送用ポートを介して出力
するように光路が形成されている。

【０００３】各ポートは、光ファイバと、ここを介して
伝達される光をコリメート化あるいは集光させるための
レンズとを備えている。また、ケース内に形成されてい
る光路上には、異なる波長の光を分離するための波長分
離フィルタ、反射光が光路に沿って伝達されることを防
止するための光アイソレータ等が配列されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この構成の光通信用モ
ジュールにおいては、各ポートに取り付けた光ファイバ
と、これに対応するレンズを位置合わした状態にする必
要がある。また、各ポート間においても、相互の光学的
位置が合った状態にする必要がある。このようなアライ
メントは、各ポートにおいて光ファイバとレンズを別々
に調整することにより実現することは非常に困難であ
る。

【０００５】すなわち、光通信用モジュールの組立にお
いては、例えば、各ポートのレンズを仮固定しておき、
一つのポートの光ファイバを調整のために変位させる
と、残りのポートにおけるレンズ集光点も変位する。こ
のため、各ポートの光学部品を一つのポートの光学部品
に連動させて同時に調整する必要がある。この調整作業
は困難である。また、レンズを固定した状態では、いず
れのポートにおいても出力信号の強度レベルを測定して
調整することしかできない。光ファイバとレンズのコリ
メート調整の状態を個々のポートについて知ることがで
きず、このために、調整に手間が掛かると同時に、全体
の光学的性能を最適にすることができない。

【０００６】したがって、各ポートの相互間の光学的位
置合わせ、および各ポートにおける光ファイバとレンズ
との光学的位置合わせを簡単に行なうことができれば、
光通信用モジュールの製造を効率良く行なうことができ
るので望ましい。

【０００７】本発明の課題は、この点に鑑みて、光の入
出力ポート相互間の光学的位置合わせを簡単に行なうこ
との可能な構成を備えた光通信用モジュールを実現する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、波長の異なる光を用いて信号の送受を
行なう光通信用モジュールにおいて、内部に光路が形成
されたモジュールハウジングと、このモジュールハウジ
ングに取付けられた前記の波長の異なる光に共通の入出
力用の共用ポートユニットと、前記モジュールハウジン
グに取付けられた少なくとも１つの光入力用ポートユニ
ットおよび少なくとも１つの光出力用ポートユニット
と、前記モジュールケース内の光路に配列した波長分離
フィルタおよびビームスプリッタとを有する構成を採用
すると共に、前記の各ポートユニットとして、光ファイ
バとレンズとが光軸が一致した状態で一体化されたされ
た構成のものを採用している。

【０００９】この構成によれば、各ポートが、その構成
要素である光ファイバとレンズとが既に光学的に位置合
わせされたユニットとなっている。したがって、例え
ば、一つのユニットを残して、その他のユニットをモジ
ュールハウジングに取り付け、しかる後に、この一つの
ユニットの光学的位置を調整すれば、簡単に、各ユニッ
ト相互間の光学的位置を合わせることができる。このた
め、各ユニットの取付け作業が簡単になる。

【００１０】一方、本発明は、上記のような光入出力ポ
ートユニットとして、波長の異なる光の共用ポートを備
えた光通信用モジュールに関するものである。すなわ
ち、本発明は、波長の異なる第１および第２の光を用い
て信号の送受を行なう光通信用モジュールにおいて、前
記第１および第２の光の入出力用の共用ポートユニット
と、前記第１の光の出力ポートユニットと、前記第２の
光の受光部と、前記第２の光の発光部ユニット、前記各
ユニットおよび前記受光部が取付けられたモジュールハ
ウジングと、当該モジュールハウジング内に形成された
前記第１および第２の光の共通光路上に配置されている
前記第１および第２の光分離用の波長分離フィルタと、
前記モジュールハウジング内に形成された前記第２の光
の光路上に配置されているビームスプリッタとを有する
構成を採用している。そして、前記共用ポートユニット
を当該ユニットに一体的に保持されたコリメート機能を
有する結合用レンズを備えた構成としてある。また、前
記出力ポートユニットを当該ユニットに一体的に保持さ
れた集光レンズを備えた構成としてある。さらには、前
記発光部ユニットを当該ユニットに一体的に保持された
コリメート機能を有する結合用レンズを備えた構成とし
てある。

【００１１】この構成を採用した場合においても、上述
したように、各ユニットを光学的に合った状態となるよ
うに取り付ける作業が極めて簡単になるという利点が得
られる。

【００１２】ここで、前記共用ポートユニットとして
は、前記結合用レンズと、光ファイバ支持体と、これら
結合用レンズおよび光ファイバ支持体を光軸中心が一致
した状態で保持しているユニットケースとを備えた構成
を採用できる。同様に、前記出力ポートユニットも、前
記集光レンズと、光ファイバ支持体と、これら集光レン
ズおよび光ファイバ支持体を光軸中心が一致した状態で
保持しているユニットケースとを備えた構成にできる。
さらに、前記発光部ユニットも、前記結合用レンズと発
光素子とを光軸が一体した状態で保持しているユニット
ケースとを備えた構成にできる。

【００１３】また、各ユニット間の光学的位置合わせを
更に簡単に行なうためには、前記モジュールハウジング
に、前記各ユニットおよび前記受光部がそれぞれ取付け
固定された取付け孔を形成し、これらの取付け孔のうち
の少なくとも一つを、当該取付け孔に取付け固定される
部材の位置調整が可能な大きさに形成しておき、ここに
取り付けたユニットを調整して各ユニット間の位置合わ
せを行なえばよい。

【００１４】なお、前記受光部の代わりに、前記第２の
光を出力する出力ポートユニットを配置し、光ファイバ
を介して外部に配置した受光部で第２の光を受光するよ
うに構成してもよい。また、前記発光部ユニットの代わ
りに、前記第２の光が入力する入力ポートユニットを配
置して、外部に配置した発光部からの光を光ファイバを
介して入力するようにしてもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。

【００１６】図１には本発明を適用した光通信用モジュ
ールを構成を模式的に示してある。図に示す光通信用モ
ジュール１は、図１（Ｂ）に示すように、受信用には波
長が１．５５μｍの光Ｌ１および波長が１．３１μｍの
光Ｌ２Ａを用い、送受信用には波長が１．３１μｍの光
Ｌ２Ｂを用いるものである。このために、双方の波長の
光の入出力用の共用ポートユニット２と、長波長（１．
５５μｍ）の光Ｌ１の出力ポートユニット３と、短波長
（１．３１μｍ）の光Ｌ２Ａの受光部４と、短波長の光
Ｌ２Ｂの発光部ユニット５とを備えている。

【００１７】このような光通信モジュール１は光ＣＡＴ
Ｖ等の光通信経路の端末部分である各家庭等に配置さ
れ、共用ポート２が親局側の幹線に接続される。一般
に、長波長帯の光Ｌ１は信号伝送帯域が広いので受信専
用とされ、動画像等の情報伝送に用いられる。これに対
して、短波長帯の光Ｌ２（Ｌ２Ａ、Ｌ２Ｂ）は音声情
報、静止画情報等のようなそれ程多くない情報量の送受
信用に用いられる。

【００１８】図１（Ａ）を参照して説明すると、光通信
用モジュール１は、中空のプラスチック製モジュールハ
ウジング本体６と、このハウジング本体６の一方の側面
に形成した開口を封鎖している金属製の側板９とによっ
て、中空のハウジング１０が形成されている。このモジ
ュールハウジング１０の側壁７にはユニット取付け孔７
１が形成され、ここに、共用ポートユニット２が外側か
ら装着されている。この側壁７には受光部取付け孔７２
も形成され、ここに受光部４が外側から装着されてい
る。同様に、この側壁７に対峙している側壁８にも取付
け孔８１が形成され、ここには、出力ポートユニット３
が外側から装着されている。さらに、これらの側壁７、
８の間に位置している側板９にもユニット取付け孔９１
が形成され、ここには、発光部ユニット５が外側から装
着されている。

【００１９】なお、これらの各ユニット２、３、５は、
取付け孔７１、８１、９１に対して、接着剤７３、８
２、９３によって固着されている。

【００２０】モジュールハウジング１０の内部には、双
方の光Ｌ１、Ｌ２の光路が形成されている。共用ポート
ユニット２と出力ポートユニット３の間には波長分離フ
ィルタ１１が配置されている。この波長分離フィルタ１
１と発光部ユニット５の間には、ハーフミラーからなる
ビームスプリッタ１２が配置されている。

【００２１】上記の共用ポートユニット２は、当該ユニ
ットに一体的に保持されたコリメート機能を有する結合
用レンズ２１を備えている。また、出力ポートユニット
３も当該ユニットに一体的に保持された集光レンズ３１
を備えている。さらに、発光部ユニット５も当該ユニッ
トに一体的に保持されたコリメート機能を有する結合用
レンズ５１を備えている。なお、受光部４にも、ここで
受光される光を収束させるための集光レンズ４１が配置
されている。

【００２２】この構成の光通信用モジュール１におい
て、共用ポート２に接続されている光ファイバ１３を介
して当該共用ポート２を介して入射した長波長帯の光Ｌ
１は、結合用レンズ２１でコリメートされた後に波長分
離フィルタ１１に到り、ここを透過して出力ポートユニ
ット３に到る。この出力ポートユニット３において再び
レンズ３１によって収束された後に、当該出力ポートユ
ニット３に接続されている光ファイバ１４を介して伝送
される。

【００２３】これに対して、共用ポート２を介して入射
した短波長帯の光Ｌ２Ａは、波長分離フィルタ１１によ
ってビームスプリッタ１２の側に反射される。反射され
た光Ｌ２Ａは、ビームスプリッタ１２の表面に形成した
ハーフミラーによって反射されて、受光部４の側に向か
う。そして、受光部４の手前に配置されている集光レン
ズ４１を介して、受光部４の受光面上に収束する。

【００２４】また、短波長帯の光Ｌ２Ｂは、レーザダイ
オード等から構成されている発光部ユニット５から出射
される。ここから出射された光Ｌ２Ｂは結合用レンズ５
１を介してコリメートされた後にビームスプリッタ１２
に裏面側から入射し、ここをそのまま透過して波長分離
フィルタ１１に到る。出射光Ｌ２Ｂはこの波長分離フィ
ルタ１１によって反射されて共用ポートユニット２に到
り、ここで結合用レンズ２１によって収束された後に送
信され、光ファイバ１３を介して伝達される。

【００２５】図２（Ａ）、（Ｂ）には、共用ポートユニ
ット２を取り出して示してある。図２（Ａ）に示すよう
に、共用ポートユニット２は、結合用レンズ２１と、光
ファイバ支持体（フェルール）２２と、これら結合用レ
ンズ２１および光ファイバ支持体２２を光軸中心が一致
した状態（コリメート調整された状態）で保持している
円筒状のユニットケース２３とを備えた構成となってい
る。このユニットケース２３の外径よりも僅かに大きな
内径寸法となるように取付け孔７１が形成されている。
この取付け孔７１に装着されたユニット２は接着剤７３
によってそこに固着されている。

【００２６】図２（Ｂ）に示すように、ユニットケース
２３の内端開口には段付きのレンズ取付け面２３ａが形
成されている。この取付け面２３ａに、結合用レンズ２
１は接着剤２３ｂによって取付け固定されている。ここ
で、上述したように結合用レンズ２１は光ファイバ支持
体２２に対して光学的に位置合わせされた状態に組み付
けられている。出力ポートユニット３の側も同一構成で
あり、その説明および図示を省略する。

【００２７】次に、図２（Ｃ）には発光部ユニット５を
取り出して示してある。この図に示すように、発光部ユ
ニット５も、結合用レンズ５１と、発光素子５２と、こ
れらを光軸が一体した状態で保持しているユニットケー
ス５３とを備えた構成となっている。そして、接着剤５
４によって、取付け孔９１の内周面にユニット５が固着
されている。なお、図２（Ｃ）には、発光素子としてＣ
ＡＮタイプのパッケージが示されているが、パッケージ
無しの発光素子をユニットケース５３により結合用レン
ズ５１とユニット化しても良い。

【００２８】なお、受光部４は、例えばホトダイオード
から構成することができる。一般的に受光部の受光素子
における受光面は光Ｌ２Ａのレンズ４１により集束され
たビーム径に比べて充分に広いので、この部分を上記の
ようにユニット化して、レンズ４１と受光素子とを予め
光学的に位置合わせしておかなくても、組み付け作業に
支障はそれほど発生しない。勿論、受光部４もユニット
化して、レンズ４１と受光素子とを位置合わせした状態
で一体化しておいてもよい。

【００２９】このように構成される光通信用モジュール
１では、各ユニット２、３、４において各レンズが予め
光学的に位置合わせされている。したがって、各ユニッ
トでは予め光のコリメート調整が完了しているので、各
ユニットの位置を相互に調整するだけで、全体の光学系
の位置合わせを行なうことができる。すなわち、各ユニ
ットの取付け孔７１、８１、９１は、各ユニットの外径
よりも僅かに大きな内径寸法を有しており、各ユニット
の取付け位置を微調整可能となっている。このため、各
ユニットの位置合わせを行なった後に、その位置でユニ
ットを取付け孔に接着固定すればよい。このように本例
では、光通信モジュール１の組み付け作業を簡単に行な
うことができる。

【００３０】（その他の実施の形態）なお、上記の例で
は、発光部ユニット５を取付けてある。この代わりに、
共用ポートユニット２あるいは出力ポートユニット３と
同様な構造の入力ポートユニットを構成し、外部の発光
源から光Ｌ２Ｂを入力するようにしてもよい。

【００３１】また、受光部４も、共用ポートユニット２
あるいは出力ポートユニット３と同様な構造の出力ポー
トユニットに代えることができる。この場合には、この
出力ポートユニットを介して光Ｌ２Ａを外部に配置され
ている受光部まで伝送すればよい。

【００３２】次に、図３には、各ポートユニット等の別
の配置例を示してある。図３（Ａ）の例は、受光部４と
発光部ユニット５の配置を、上記の図１の例とは逆にし
たものである。図３（Ｂ）、（Ｃ）に示す例は、短波長
帯の光Ｌ２Ａの光路を直線状に形成し、長波長帯の光Ｌ
１の光路を波長分離フィルタ１１で折り曲げたものであ
る。なお、これらの図においては、図１の例における各
部分に対応する部分には同一の符号を付してある。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光通信用
モジュールにおいては、光の入力あるいは出力するポー
トをユニット化し、各ユニットを構成しているレンズの
位置合わせ（コリメート調整）を予めしておき、しかる
後に、各ユニットをモジュールハウジングに取り付け
て、ユニット相互間の光学的な位置合わせを行なうよう
にしている。したがって、これらの部分の光学的な位置
合わせのための調整が簡単になり、したがって、組み付
け作業が極めて簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した光通信用モジュールの構成を
模式的に示す概略構成図である。

【図２】（Ａ）は図１の共用ポートユニットを示す断面
図、（Ｂ）はそのレンズ取付け部分を拡大して示す部分
断面図、（Ｃ）は発光部ユニットの部分断面図である。

【図３】図１の光通信用モジュールの各部分の配置関係
の変形例を示す説明図である。

【符号の説明】

１光通信用モジュール２共用ポートユニット２１結合用レンズ２２光ファイバ支持体２３ユニットケース３出力ポートユニット３１レンズ４受光部４１レンズ５発光部ユニット５１レンズ１０モジュールハウジング７１、７２、８１、９１取付け孔

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｂ 10/06 10/24 10/02 (72)発明者坂牧弘孝長野県駒ヶ根市赤穂14−888番地株式会社三協精機製作所駒ヶ根工場内 (72)発明者大平文和東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内 (72)発明者長岡新二東京都新宿区西新宿三丁目19番２号日本電信電話株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波長の異なる光を用いて信号の送受を行
なう光通信用モジュールにおいて、内部に光路が形成さ
れたモジュールハウジングと、このモジュールハウジン
グに取付けられた前記の波長の異なる光に共通の入出力
用共用ポートユニットと、前記モジュールハウジングに
取付けられた少なくとも１つの光入力用ポートユニット
および少なくとも１つの光出力用ポートユニットと、前
記モジュールケース内の光路に配列した波長分離フィル
タおよびビームスプリッタとを有しており、前記の各ポ
ートユニットは、光ファイバとレンズとが光軸が一致し
た状態で一体化されたされた構成となっていることを特
徴とする光通信用モジュール。
【請求項２】波長の異なる第１および第２の光を用い
て信号の送受を行なう光通信用モジュールにおいて、前記第１および第２の光の入出力用の共用ポートユニッ
トと、前記第１の光の出力ポートユニットと、前記第２
の光の受光部と、前記第２の光の発光部ユニット、前記
各ユニットおよび前記受光部が取付けられたモジュール
ハウジングと、当該モジュールハウジング内に形成され
た前記第１および第２の光の共通光路上に配置されてい
る前記第１および第２の光分離用の波長分離フィルタ
と、前記モジュールケース内に形成された前記第２の光
の光路上に配置されているビームスプリッタとを有し、前記共用ポートユニットは当該ユニットに一体的に保持
されたコリメート機能を有する結合用レンズを備えてお
り、前記出力ポートユニットは当該ユニットに一体的に
保持された集光レンズを備えており、前記発光部ユニッ
トは当該ユニットに一体的に保持されたコリメート機能
を有する結合用レンズを備えていることを特徴とする光
通信用モジュール。
【請求項３】請求項２において、前記共用ポートユニ
ットは、前記結合用レンズと、光ファイバ支持体と、こ
れら結合用レンズおよび光ファイバ支持体を光軸中心が
一致した状態で保持しているユニットケースとを備えて
いることを特徴とする光通信用モジュール。
【請求項４】請求項２または３において、前記出力ポ
ートユニットは、前記集光レンズと、光ファイバ支持体
と、これら集光レンズおよび光ファイバ支持体を光軸中
心が一致した状態で保持しているユニットケースとを備
えていることを特徴とする光通信用モジュール。
【請求項５】請求項２、３または４において、前記発
光部ユニットは、前記結合用レンズと発光素子とを光軸
が一体した状態で保持しているユニットケースとを備え
ていることを特徴とする光通信用モジュール。
【請求項６】請求項２乃至５のうちの何れかの項にお
いて、前記モジュールハウジングは、前記各ユニットお
よび前記受光部がそれぞれ取付け固定された取付け孔を
備えており、これらの取付け孔のうちの少なくとも一つ
は、当該取付け孔に取付け固定される部材の位置調整が
可能な大きさに形成されていることを特徴とする光通信
用モジュール。
【請求項７】請求項２ないし６のうちの何れかの項に
おいて、前記受光部の代わりに、前記第２の光を出力す
る出力ポートユニットを有していることを特徴とする光
通信用モジュール。
【請求項８】請求項２乃至７のうちの何れかの項にお
いて、前記発光部ユニットの代わりに、前記第２の光が
入力する入力ポートユニットを有していることを特徴と
する光通信用モジュール。