JPH11101926A

JPH11101926A - 光モジュール

Info

Publication number: JPH11101926A
Application number: JP26118197A
Authority: JP
Inventors: Yasubumi Yamada; 泰文山田; Masahiro Yanagisawa; 雅弘柳澤; Yasuyuki Inoue; 靖之井上; Toshikazu Hashimoto; 俊和橋本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 1999-04-13

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】屈折率不連続部で反射された漏れ光が半導体
光素子に入射されるのを防止した光モジュールを提供す
る。【解決手段】コア２ａを十分な厚さのクラッド層２ｂ
で埋め込んだ形状の埋め込み型光導波路２を有する光導
波路基板１上に、半導体光素子３０，３１，３２が前記
光導波路と光学的な結合を保って搭載される光モジュー
ルにおいて、前記光導波路基板に、前記光導波路を除去
して形成される凹状部であって、前記半導体光素子が搭
載される凹状光素子搭載部１５を設け、且つ、前記凹状
光素子搭載部の後方側壁１５０を、前記半導体光素子の
光軸に対して垂直にならないように形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の半導体光素
子が光導波路基板上に搭載されるハイブリッド型光モジ
ュールに関し、特に、半導体光素子間のクロストーク光
の小さい光モジュールに適用して有効な技術に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光加入者系システムの構築に向け
て、低コストな光モジュール開発の必要性が広く認識さ
れてきた。特に、１．３μｍ／１．５５μｍ光信号を合
分波するとともに、１．３μｍの双方向送受信を行うＷ
ＤＭ光送受信モジュールの経済化は重要である。

【０００３】この光モジュールの低コスト化を図るため
に、下記文献（Ｉ）に記載されているように、石英系光
導波路基板上にレーザダイオード（以下、単にＬＤと称
する。）、フォトダイオード（以下、単にＰＤと称す
る。）等を直接搭載するハイブリッド集積型光モジュー
ルの開発が進められている。（Ｉ）山田他、１９９６年春期電子通信学会予稿図１２は、従来の光モジュールの概略構成を示す図であ
り、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は、光導波路の構
成を示す要部断面図である。なお、この図１２に示す光
モジュールは、前記文献（Ｉ）に記載されているもので
あり、本発明者らによって開発されたものである。

【０００４】この図１２に示す光モジュールでは、基板
として凹凸を設けたシリコン（以下、単にＳｉと称す
る。）基板１上に、石英系光導波路２が形成されてお
り、これをプラットフォームと称する。このプラットフ
ォームのＳｉ凹部上にはコア２ａを十分な厚さのクラッ
ド層２ｂで埋め込んだ形態の埋め込み型石英系光導波路
２が形成されている。この光導波路２を用いて、１．３
μｍ／１．５５μｍを合分波する波長合分波回路（ＷＤ
Ｍ回路）１０１と１．３μｍ光に対するＹ分岐回路１０
２とが形成されている。

【０００５】波長合分波回路（ＷＤＭ回路）１０１とし
ては、光導波路回路途中に形成された溝中に挿入された
干渉膜フィルタ１０により合分波機能を実現している。
さらに、Ｙ分岐回路１０２の２本の入出力導波路の端部
近傍に設けたＳｉテラス上には、光導波路基板１２を凹
状に除去して形成された凹状光素子搭載部１５が設けら
れ、この凹状光素子搭載部１５にＬＤ３０の半導体チッ
プ、モニタ用ＰＤ３１の半導体チップおよび受信用ＰＤ
３２の半導体チップが直接搭載されている。

【０００６】このような構成により、光モジュールを構
成する部品点数を大幅に削減することが可能となった。
なお、図１２において、４は光ファイバ接続部、４ａ，
４ｂは光ファイバである。

【０００７】ところで、この光モジュールにおいては、
図１２（ｂ）に示すように、コア２ａを十分な厚さのク
ラッド層２ｂで埋め込んだ埋め込み型光導波路２が採用
されている。そのため、ＬＤ３０からの出力光のうち光
導波路２に結合しなかった成分が漏れ光としてクラッド
層内２ｂを伝搬し、これが光ファイバ４ｂに漏れ込み
１．５５μｍポートの雑音の要因となっており、その対
策が求められていた。即ち、ＬＤ３０からの１．３μｍ
出力光が１．５５μｍ出力光の光ファイバ４ｂに漏れ込
むことにより発生するクロストーク光を低減することが
求められていた。

【０００８】この対策として、コア２ａの近傍を残して
不要部分のクラッド層２ｂを除去した遮光領域を設ける
ことが有効である（特願平７−１５１６４１号；照井他
「光導波回路」）。

【０００９】図１３は、このような遮光領域を設けた光
モジュールの一例の概略構成を示す平面図であり、凹状
光素子搭載部１５の前方に、コア２ａ領域の近傍を残
し、不要領域のクラッド層２ｂを除去した遮光領域２０
を設けたものである。このような構成にすると、ＬＤ３
０からの漏れ光が１．５５μｍ出力光の光ファイバ４ｂ
に到達することを防ぐことができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図１３に示す光モジュ
ールは、同一基板上にＬＤ３０の半導体チップと受信用
ＰＤ３２の半導体チップとが搭載されているが、通常の
使用法においては、ＬＤ３０と受信用ＰＤ３２とが同時
に駆動されることはないので、ＬＤ３０から受信用ＰＤ
３２への光の回り込みは問題にならない。

【００１１】しかしながら、ＬＤ３０と受信用ＰＤ３２
とを同時に駆動しようとすると、埋め込み型光導波路２
を用いた光モジュールでは大きな問題が発生する。それ
は、ＬＤ３０と受信用ＰＤ３２とが基板上で近傍して配
置されるために、ＬＤ３０からの出力光が受信用ＰＤ３
２に漏れ込み、これが受光された光信号に対する雑音と
なることである。通常の使用法において、ＬＤ３０自体
は＋１０〜＋２０ｄＢｍの強度の光を出力する。一方、
受信用ＰＤ３２においては−３０ｄＢｍ以下の微弱な光
信号を受光することが要求される。したがって、このよ
うな微弱な光信号を受光する場合に、ＬＤ３０からの漏
れ光の存在は、深刻な問題であった。

【００１２】このようなＬＤ３０から受信用ＰＤ３２へ
の光の漏れ込み経路は、従来から、図１４の実線に示す
ように、ＬＤ３０の前方および後方出力光のうち、光導
波路２に結合しなかった放射光成分が受信用ＰＤ３２へ
直接入力する経路が主要なものと考えられており、この
漏れ光成分に対しては、図１３に示すように、ＬＤ３０
と受信用ＰＤ３２との配置を工夫して、ＬＤ３０からの
出力光の放射角内に受信用ＰＤ３２が入らないように配
置することにより、ＬＤ３０からの放射光成分が直接受
信用ＰＤ３２に入射することを防ぐことができると期待
されていた。

【００１３】本発明者らは、これに加えて、図１４の点
線に示すように、第２および第３の漏れ光発生経路が存
在することを見いだした。

【００１４】第２の漏れ光発生箇所は、凹状光素子搭載
部１５の後方側壁からの反射である。即ち、ＬＤ３０か
らの後方出力光が、凹状光素子搭載部１５の後方側壁１
５０および光導波路基板端部１５１で反射され、この一
部が受信用ＰＤ３２に入射する経路である。

【００１５】第３の漏れ光発生経路は、遮光領域２０そ
れ自体が原因となるものである。即ち、遮光領域２０の
ＬＤ３０に近い側の側壁２０１でＬＤ３０からの出力光
が反射し、これが受信用ＰＤ３２に入射する経路であ
る。この経路は、一見したところ遮光領域２０に光吸収
剤を充填すれば防ぐことができるように思われるが、実
は光吸収剤を充填したとしても、光導波路クラッド層２
ｂと吸収剤の屈折率差がある限り必ず発生するものなの
である。

【００１６】以上説明したように、第２および第３の漏
れ光発生経路は、漏れ光が屈折率不連続部で反射するこ
とにより形成されるもので、その根本原因は共通であ
る。

【００１７】この第２および第３の経路による漏れ光
は、発光素子以外の光素子への漏れ光となり雑音を引き
起こすと同時に、発光素子自身にも漏れ光となって再入
射する。その結果、この戻り光強度が強い場合には、発
光素子自身の戻り光雑音の原因にもなるという問題点が
あった。

【００１８】本発明は、前記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、本発明の目的は、光モジ
ュールにおいて、屈折率不連続部で反射された漏れ光が
半導体光素子に入射されるのを防止することが可能とな
る技術を提供することにある。

【００１９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記の通りである。

【００２１】コアを十分な厚さのクラッド層で埋め込ん
だ形状の埋め込み型光導波路を有する光導波路基板上
に、半導体光素子が前記光導波路と光学的な結合を保っ
て搭載される光モジュールにおいて、前記光導波路基板
に、前記光導波路を除去して形成される凹状部であっ
て、前記半導体光素子が搭載される凹状光素子搭載部を
設け、且つ、前記凹状光素子搭載部の後方側壁を、前記
半導体光素子の光軸に対して垂直にならないように形成
したことを特徴とする。

【００２２】コアを十分な厚さのクラッド層で埋め込ん
だ形状の埋め込み型光導波路を有する光導波路基板上
に、半導体光素子が前記埋め込み型光導波路と光学的な
結合を保って搭載される光モジュールにおいて、前記光
導波路基板に、前記光導波路を除去して形成される凹状
部であって、前記半導体光素子が搭載される凹状光素子
搭載部と、前記凹状光素子搭載部の前方または後方に、
前記光導波路を分断しないように前記光導波路のコア近
傍を除き、前記光導波路のクラッド層を除去して形成さ
れる遮光領域とを設け、且つ、前記遮光領域の側壁を、
前記半導体光素子の光軸に対して垂直にならないように
形成したことを特徴とする。

【００２３】コアを十分な厚さのクラッド層で埋め込ん
だ形状の埋め込み型光導波路を有する光導波路基板上
に、複数の半導体光素子が前記埋め込み型光導波路と光
学的な結合を保って搭載される光モジュールにおいて、
前記光導波路基板に、前記光導波路を除去して形成され
る複数の凹状部であって、前記複数の半導体光素子が搭
載される複数の凹状光素子搭載部と、前記複数の凹状光
素子搭載部の中で、少なくとも前記光導波路の長手方向
に並ぶように配置された凹状光素子搭載部の間に、前記
光導波路を分断しないように前記光導波路のコア近傍を
除き、前記光導波路のクラッド層が除去されて形成され
る遮光領域とを設けたことを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００２５】なお、実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。

【００２６】［実施の形態１］図１は、本発明の実施の
形態１の光モジュールの概略構成を示す図であり、同図
（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は平面図である。

【００２７】本実施の形態の光モジュールは、シリコン
（Ｓｉ）基板１上に形成されたクラッド層２ｂおよびコ
ア２ａからなる埋め込み型石英系光導波路２と、Ｓｉ基
板１上に搭載されたＬＤ３０の半導体チップ、モニタ受
信用ＰＤ３１の半導体チップおよび受信用ＰＤ３２の半
導体チップから構成される。光導波路２は、２本の直線
導波路で形成されており、その端部には光ファイバ接続
部４により、２本の光ファイバ（４ａ，４ｂ）が接続さ
れている。

【００２８】ここで、光導波路２は、コア２ａを十分な
厚さのクラッド層２ｂで埋め込んだ埋め込み型光導波路
２であり、ここでいう「十分な厚さのクラッド層」と
は、コア２ａを伝搬する光がクラッド層２ｂにしみ出す
深さより厚く設定するという意味であり、通常はコア寸
法と同等以上の厚さを必要とする。

【００２９】３つの半導体光素子（３０，３１，３２）
は、ともに、光導波路２（コア２ａおよびクラッド層２
ｂ）を凹状に除去した凹状光素子搭載部１５上に搭載さ
れている。ＬＤ３０からの出力光が直接受信用ＰＤ３２
に漏れ込むことを防ぐために、受信用ＰＤ３２がＬＤ３
０からの後方出力光の放射角内に入らないように、受信
用ＰＤ３２を配置する。

【００３０】本実施の形態において特徴的なことは、凹
状光素子搭載部１５の後方側壁１５０を斜めに配置した
ことである。本実施の形態では、ＬＤ３０からの後方出
力光の光軸に対して概ね８０°（ＬＤ３０からの後方出
力光の光軸との垂線とは概ね１０°）の角度を設けてあ
る。この結果、ＬＤ３０からの後方出力光が、凹状光素
子搭載部１５の後方側壁１５０で反射したのち、受信用
ＰＤ３２に漏れ込むことを防止することができる。本実
施の形態の光モジュールでは、ＬＤ３０からの受信用Ｐ
Ｄ３２へのクロストーク光は、−３０ｄＢ程度であっ
た。

【００３１】比較の意味で、図２に示すような公知技術
に基づく光モジュールを製作し、そのクロストーク光も
測定した。この比較例では、ＬＤ３０と受信用ＰＤ３２
とは同一の凹状光素子搭載部１５に配置され、かつ、凹
状光素子搭載部１５の後方側壁１５０は、光軸に対して
概ね直角である。この公知技術に基づくモジュールで
は、凹状光素子搭載部１５の後方側壁１５０からの反射
により、ＬＤ３０からの後方出力光の一部が受信用ＰＤ
３２に漏れ込むために、ＬＤ３０からの受信用ＰＤ３２
へのクロストーク光は−２５〜−２７ｄＢ程度であっ
た。以上の比較から、本実施の形態の光回路構成の効果
が明らかである。

【００３２】次に、図３を用いて本実施の形態の光モジ
ュールの作製法の一例について簡単に説明する。まず、
平坦なＳｉ基板１をパターン化して、ＬＤ３０の半導体
チップ、モニタ受信用ＰＤ３１の半導体チップおよび受
信用ＰＤ３２の半導体チップが搭載されるＳｉテラス５
０以外の部分を約３０μｍの深さエッチングする。この
上に下部クラッド層５１となるガラス層を火炎堆積法で
形成する（図３ａ）。この後、Ｓｉテラス５０の表面が
露出するまで平坦化研磨を行う（図３ｂ）。この面が、
ＬＤ３０の半導体チップ、モニタ受信用ＰＤ３１の半導
体チップおよび受信用ＰＤ３２の半導体チップを実装す
る場合の光導波路２に対する高さ基準面になる。

【００３３】続いて高さ調整層となる高さ調整用クラッ
ド層（第２下部クラッド層）５２を設ける。次に、コア
層５３を約７μｍ堆積する（図３ｃ）。コア層を光導波
路パターンにエッチング加工した後、上部クラッド層５
４を堆積する（図３ｄ）。ここでは全てクラッド層およ
びコア層の堆積は火炎堆積法を用いた。引き続き、Ｓｉ
テラス５０が再度露出するまで、当該Ｓｉテラス５０の
みをエッチングする。最後にＬＤ３０、モニタ受信用Ｐ
Ｄ３１および受信用ＰＤ３２の電極配線および搭載用半
田５５を堆積する（図３ｅ）。

【００３４】［実施の形態２］図４は、本発明の実施の
形態２の光モジュールの概略構成を示す平面図である。
本実施の形態において、凹状光素子搭載部１５の近傍の
構造は実施の形態１と同じであるが、本実施の形態のモ
ジュールは、凹状光素子搭載部１５の前方に遮光領域２
０を設けた点で、前記実施の形態１と相違する。

【００３５】この遮光領域２０は、ＬＤ３０からの前方
出力光が光ファイバ４ｂに漏れ込むことを防ぐために設
けられる。本実施の形態において特徴的なことは、この
遮光領域２０のＬＤ３０側の側壁２０１をＬＤ３０の前
方出力光の光軸に対して概ね７０°傾けたことにある。
この結果、ＬＤ３０からの前方出力光に起因した漏れ光
が、遮光領域２０の側壁２０１で反射して、受信用ＰＤ
３２に漏れ込む経路を断つことができた。製作した本実
施の形態の光モジュールでは、ＬＤ３０から受信用ＰＤ
３２へのクロストーク光は、−３０ｄＢ以下であった。

【００３６】比較の意味で、図５に示すような公知技術
に基づく光モジュールを製作し、そのクロストーク光も
測定した。この比較例では、凹状光素子搭載部１５の後
方側壁１５０および遮光領域２０の側壁２０１をとも
に、ＬＤ３０の光軸に対して概ね直角に配置してある。
この結果、この公知技術に基づくモジュールでは、ＬＤ
３０から受信用ＰＤ３２へのクロストーク光は−２０〜
−２４ｄＢ程度にまで低下し、反射光によるクロストー
ク光劣化の効果が明確である。以上の比較から、本実施
の形態の光回路構成の効果が明らかである。

【００３７】［実施の形態３］図６は、本発明の実施の
形態３の光モジュールの概略構成を示す平面図である。
本実施の形態の基本構造は、前記実施の形態１と同じで
あるが、本実施の形態の光モジュールは、（１）凹状光
素子搭載部１５に透明樹脂５を充填しポッティング封止
を行ったこと、（２）凹状光素子搭載部１５の後方側壁
１５０はＬＤ３０からの後方出力光の光軸に対して概ね
直角に設定したこと、（３）さらに、最も特徴的な構造
として、凹状光素子搭載部１５の後方に遮光領域２１を
設け黒色の光吸収物質を充填するとともに、その側壁２
１１を斜めに設定した点で、前記実施の形態１と相違す
る。

【００３８】本実施の形態で、凹状光素子搭載部１５の
後方側壁１５０を斜め配置にしなかったのは、凹状光素
子搭載部１５に透明樹脂５を充填したため、側壁での屈
折率不連続さによる反射が無視できるほど小さくなるか
らである。しかし、この場合には、光導波路端部での反
射が問題になり、ここからの反射による漏れ光経路が発
生する。これを防ぐために、凹状光素子搭載部１５の後
方に遮光領域２１を配置したのである。この結果、ＬＤ
３０から受信用ＰＤ３２へのクロストーク光として−３
０〜−３３ｄＢ程度の値が得られた。

【００３９】［実施の形態４］図７は、本発明の実施の
形態４の光モジュールの概略構成を示す図であり、同図
（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は平面図である。本実施の
形態の光モジュールは、Ｓｉ基板１上に形成したクラッ
ド層２ｂ及びコア２ａからなる埋め込み型石英系光導波
路２を有する光導波路２と、Ｓｉ基板１上に搭載された
ＬＤ３０の半導体チップ、モニタ用ＰＤ３１の半導体チ
ップおよび受信用ＰＤ３２の半導体チップから構成され
ている。

【００４０】光導波路２は、２本の直線導波路で形成さ
れており、その端部には光ファイバ４ａ，４ｂが接続さ
れている。ＬＤ３０およびモニタ受信用ＰＤ３１は、光
導波路２（クラッド層２ｂ）を凹状に除去した凹状光素
子搭載部１５上に搭載されており、また、受信用ＰＤ３
２は、光導波路２（クラッド層２ｂ）を凹状に除去した
凹状光素子搭載部１６上に搭載されている。さらに、凹
状光素子搭載部１５と凹状光素子搭載部１６の間には、
コア２ａ近傍を除き、クラッド層２ｂを除去して形成し
た遮光領域２０が設けられている。

【００４１】この遮光領域２０の内部には吸収材料を充
填してもよいし、また、遮光領域２０の側壁に不透明の
金属膜等を形成してもよい。本実施の形態では、遮光領
域２０側壁に金薄膜を形成した。

【００４２】本実施の形態において特徴的なことは、Ｌ
Ｄ３０と受信用ＰＤ３２が、各々別の凹状光素子搭載部
（１５，１６）に配置されるとともに、これらの間に遮
光領域２０を設け、かつ、その側壁のうち、ＬＤ３０の
出力端に近い方の側壁２０１が、ＬＤ３０の前方出力光
の光軸に対して７０°の角度をもった斜め配置とした点
にある。また、ＬＤ３０が搭載される凹状光素子搭載部
１５の後方側壁１５０は斜め配置としてある。

【００４３】この結果、ＬＤ３０からの前方出力光のう
ち、光導波路２に結合しない成分は遮光領域２０の側壁
２０１にあたって反射する。この際、側壁２０１はＬＤ
３０の前方出力光の光軸に対して７０°の角度が設けて
あるので、反射後に光の経路が大きく変えられ、この結
果、反射光が再びＬＤ３０及びモニタ受信用ＰＤ３２に
結合することを防ぐことができる。ＬＤ３０からの後方
出力光は、凹状光素子搭載部１５の後方側壁１５０を斜
め面としたので、ＬＤ３０およびモニタ受信用ＰＤ３２
に漏れ込むことを防止できる。さらに、ＬＤ３０から受
信用ＰＤ３２および受信用ＰＤ３２側の光ファイバ４ｂ
に漏れ込む光信号も遮光領域２０のために、防止するこ
とができる。

【００４４】実際、本実施の形態の光モジュールでは、
ＬＤ３０から受信用ＰＤ３２へのクロストーク光は、−
３５ｄＢ程度であった。また、ＬＤ３０から受信用光フ
ァイバ４ｂへのクロストーク光は−５０ｄＢであった。

【００４５】本実施の形態のように、ＬＤ３０と受信用
ＰＤ３２とを有する光送受信モジュールでは、受信用Ｐ
Ｄ３２を前方に、ＬＤ３０を後方に配置し、かつ、その
間に斜め面を有する遮光領域を設けると、１つの遮光領
域で素子間漏れ光抑制、および、光ファイバへの漏れ光
抑制の２つの効果を発揮することが出来る。

【００４６】［実施の形態５］図８は、本発明の実施の
形態５の光モジュールの概略構成を示す平面図である。
本実施の形態は、前記実施の形態４と同様、ＬＤ３０と
受信用ＰＤ３２とが別個の凹状光素子搭載部（１５，１
６）に配置される。しかしながら、本実施の形態では、
ＬＤ３０が受信用ＰＤ３２より前方（すなわち、光ファ
イバ接続部４側）に配置されていること、および、凹状
光素子搭載部（１５，１６）に透明樹脂５を充填しポッ
ティング封止した点で、前記実施の形態４と相違する。

【００４７】このような構成にすると、ＬＤ３０からの
前方出力光のうち光導波路２に結合しなかった成分が光
ファイバ４ｂに漏れ込むと同時に、ＬＤ３０からの後方
出力光が受信用ＰＤ３２に漏れ込む恐れが生ずる。そこ
で、これらの漏れ光が受信用光ファイバ（２ｂ）および
受信用ＰＤ３２に漏れ込むことを防ぐために、ＬＤ３０
が搭載された凹状光素子搭載部１５の前方および後方に
それぞれ遮光領域２１および遮光領域２０を設けるよう
にしたものである。

【００４８】さらに、これら遮光領域（２０，２１）の
ＬＤ３０よりの側壁２１１および側壁２０１は、それぞ
れ曲面および斜め面と設定した。また、本実施の形態で
は、遮光領域（２０，２１）の内部には黒色の充填剤を
入れることにより漏れ光を吸収するようにした。

【００４９】本実施の形態では、このように遮光領域
（２０，２１）の側壁（２０１，２１１）を曲面および
斜め面としたために、ＬＤ３０の前方および後方出力光
が、遮光領域（２０，２１）の側壁（２０１，２１１）
で反射されたのち再びＬＤ３０に戻り光となって結合し
たり、あるいは、光ファイバ２ｂおよび受信用ＰＤ３２
に漏れ込むことを防止できる。

【００５０】本実施の形態では、このような漏れ光対策
を講じたために、ＬＤ３０から受信用ＰＤ３２へのクロ
ストーク光を−３５ｄＢ以下にまで低減することができ
た。

【００５１】［実施の形態６］図９は、本発明の実施の
形態６の光モジュールの概略構成を示す平面図である。
同図において、３４は４チャネルのＬＤアレイであり、
３５は光変調器アレイである。そしてこれらの半導体光
素子間および光ファイバ４ａ間が、埋め込み型光導波路
２で接続されている。

【００５２】本実施の形態のような光モジュールでは、
ＬＤアレイ３４のＬＤからの漏れ光が光変調器アレイ３
５のコア以外の領域に入射すると、非変調光となって光
ファイバ４ａに漏れ込み、雑音の原因となる。即ち、導
波モードとして光変調器アレイ３５に入射した光は光変
調器アレイ３５により変調がかけられるが、放射モード
として入射した光成分は変調されないまま、その一部が
光ファイバ４ａに漏れ込むのである。この漏れ光は、光
モジュールの変調信号の消光比、すなわち、光変調器ア
レイ３５がｏｎのときの光強度とｏｆｆのときの光強度
の差を小さくすることになる。

【００５３】この漏れ光による消光比低下を防止するた
めに、本実施の形態では、ＬＤアレイ３４と光変調器ア
レイ３５との間に遮光領域２２を設け、しかもその側壁
を斜め面としたのである。このような構造とすることに
より、ＬＤアレイ３４のＬＤから前方出力光の中で光導
波路２に結合しなかった光成分が光変調器アレイ３５に
到達することを防ぐことができる。これに加えて、遮光
領域２２の側壁で反射した漏れ光が、再びＬＤアレイ３
４のＬＤに再結合することを防ぐことができる。

【００５４】［実施の形態７］図１０は、本発明の実施
の形態７の光モジュールの概略構成を示す平面図であ
る。本実施の形態の光モジュールの基本構造は、概ね前
記実施の形態６と同様である。ただし、本実施の形態で
は、ＬＤアレイ３４が搭載される凹状光素子搭載部１５
の後方側壁１５０を斜め配置とした点で、前記実施の形
態６と相違する。このような構造とした結果、ＬＤアレ
イ３４のＬＤ自身への凹状光素子搭載部１５の後方側壁
１５０からの戻り光を抑制できるので、極めて安定なＬ
Ｄアレイ３４の動作が可能となる。

【００５５】［実施の形態８］図１１は、本発明の実施
の形態８の光モジュールの概略構成を示す平面図であ
る。本実施の形態の光モジュールは、石英系光導波路２
と干渉膜フィルタ１０とで構成された１．３μｍ／１．
５５μｍ合分波回路と、凹状光素子搭載部１５に搭載さ
れた１．５５μｍＬＤ３０の半導体チップと、そのモニ
タ受信用ＰＤ３１の半導体チップ、および凹状光素子搭
載部１６に搭載された１．３μｍ受信用ＰＤ３２の半導
体チップとで構成される。

【００５６】ＬＤ３０からの前方出力光が受信用ＰＤ３
２に漏れ込むことを防止するために、遮光領域２００が
設けられており、また、その遮光領域２００の界面での
反射を防止するために、遮光領域２００の側壁２０１は
斜め配置となっている。また、干渉膜フィルタ１０部で
の不要な反射光がＬＤ３０に戻らないようにするため
に、遮光領域２１の後方側壁２０２も斜め配置としてい
る。

【００５７】さらに、ＬＤ３０からの後方出力光がＬＤ
３０自身に戻ることを防止するために、凹状光素子搭載
部１５の後方側面を斜め配置とし、また、この一部が光
ファイバ４ａに漏れ込まないように、凹状光素子搭載部
１５の後方に遮光領域２１を設け、その側壁２１１も斜
め配置として、界面での反射を防止している。

【００５８】このように、本実施の形態では、光モジュ
ール内の反射によるクロストーク光を防止するように、
斜め側壁を有する遮光領域（２１，２００）および凹状
光素子搭載部１５を用いたので、ＬＤ３０から受信用Ｐ
Ｄ３２へのクロストーク光−４５ｄＢ以下を実現した。

【００５９】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明
は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは
勿論である。

【００６０】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【００６１】（１）本発明によれば、光モジュールにお
いて、光導波路における屈折率不連続部の存在に起因し
た漏れ光の発生を含めた、すべての漏れ光発生経路を断
ち切り、漏れ光によるクロストーク光雑音を低減するこ
とができる。

【００６２】（２）本発明によれば、発光素子からの漏
れ光が、同一光導波路基板上の他の光素子に入射して雑
音が発生するのを防止できるとともに、発光素子自身に
戻り光雑音が発生するのも防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の光モジュールの概略構
成を示す図である。

【図２】本実施の形態１の光モジュールと比較するため
に、公知技術に基づいて作製された光モジュールの概略
構成を示す平面図である。

【図３】本実施の形態１の光モジュールの作製法の一例
を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態２の光モジュールの概略構
成を示す平面図である。

【図５】本実施の形態２の光モジュールと比較するため
に、公知技術に基づいて作製された光モジュールの概略
構成を示す平面図である。

【図６】本発明の実施の形態３の光モジュールの概略構
成を示す平面図である。

【図７】本発明の実施の形態４の光モジュールの概略構
成を示す図である。

【図８】本発明の実施の形態５の光モジュールの概略構
成を示す平面図である。

【図９】本発明の実施の形態６の光モジュールの概略構
成を示す平面図である。

【図１０】本発明の実施の形態７の光モジュールの概略
構成を示す平面図である。

【図１１】本発明の実施の形態８の光モジュールの概略
構成を示す平面図である。

【図１２】従来の光モジュールの概略構成を示す図であ
る。

【図１３】遮光領域を設けた従来の光モジュールの一例
の概略構成を示す平面図である。

【図１４】従来の光モジュールにおける漏れ光発生経路
を説明するための図である。

【符号の説明】

１…シリコン基板、２…光導波路、２ａ…コア、２ｂ…
クラッド層、４…光ファイバ接続部、４ａ，４ｂ…光フ
ァイバ、５…透明樹脂、１０…干渉膜フィルタ、１５，
１６…凹状光素子搭載部、２０，２１，２２，２００…
遮光領域、１０１…波長合分波回路（ＷＤＭ回路）、１
０２…Ｙ分岐回路、１５０…凹状光素子搭載部の後方側
壁、１５１…光導波路基板端部、２０１，２０２，２１
１…遮光領域の側壁、３０，３１，３２，３４，３５…
半導体光素子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者橋本俊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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コアを十分な厚さのクラッド層で埋め込
んだ形状の埋め込み型光導波路を有する光導波路基板上
に、半導体光素子が前記光導波路と光学的な結合を保っ
て搭載される光モジュールにおいて、前記光導波路基板に、前記光導波路を除去して形成され
る凹状部であって、前記半導体光素子が搭載される凹状
光素子搭載部を設け、且つ、前記凹状光素子搭載部の後方側壁を、前記半導体
光素子の光軸に対して垂直にならないように形成したこ
とを特徴とする光モジュール。
【請求項２】コアを十分な厚さのクラッド層で埋め込
んだ形状の埋め込み型光導波路を有する光導波路基板上
に、半導体光素子が前記埋め込み型光導波路と光学的な
結合を保って搭載される光モジュールにおいて、前記光導波路基板に、前記光導波路を除去して形成され
る凹状部であって、前記半導体光素子が搭載される凹状
光素子搭載部と、前記凹状光素子搭載部の前方または後方に、前記光導波
路を分断しないように前記光導波路のコア近傍を除き、
前記光導波路のクラッド層を除去して形成される遮光領
域とを設け、且つ、前記遮光領域の側壁を、前記半導体光素子の光軸
に対して垂直にならないように形成したことを特徴とす
る光モジュール。
【請求項３】コアを十分な厚さのクラッド層で埋め込
んだ形状の埋め込み型光導波路を有する光導波路基板上
に、複数の半導体光素子が前記埋め込み型光導波路と光
学的な結合を保って搭載される光モジュールにおいて、前記光導波路基板に、前記光導波路を除去して形成され
る複数の凹状部であって、前記複数の半導体光素子が搭
載される複数の凹状光素子搭載部と、前記複数の凹状光素子搭載部の中で、少なくとも前記光
導波路の長手方向に並ぶように配置された凹状光素子搭
載部の間に、前記光導波路を分断しないように前記光導
波路のコア近傍を除き、前記光導波路のクラッド層が除
去されて形成される遮光領域とを設けたことを特徴とす
る光モジュール。
【請求項４】前記遮光領域の側壁を、前記半導体光素
子の光軸に対して直交しないように形成したことを特徴
とする請求項３に記載された光モジュール。
【請求項５】前記凹状光素子搭載部の後方側壁を、前
記半導体光素子の光軸に対して垂直にならないように形
成したことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいず
れか１項に記載された光モジュール。