WO2009090988A1 - 光モジュール - Google Patents

光モジュール Download PDF

Info

Publication number
WO2009090988A1
WO2009090988A1 PCT/JP2009/050448 JP2009050448W WO2009090988A1 WO 2009090988 A1 WO2009090988 A1 WO 2009090988A1 JP 2009050448 W JP2009050448 W JP 2009050448W WO 2009090988 A1 WO2009090988 A1 WO 2009090988A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical
substrate
elements
optical module
wires
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2009/050448
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hideyuki Nasu
Yozo Ishikawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to US12/863,194 priority Critical patent/US20110049334A1/en
Priority to CN2009801023794A priority patent/CN101911405B/zh
Priority to JP2009550036A priority patent/JPWO2009090988A1/ja
Priority to EP09701495.5A priority patent/EP2242152A4/en
Publication of WO2009090988A1 publication Critical patent/WO2009090988A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4274—Electrical aspects
    • G02B6/4279—Radio frequency signal propagation aspects of the electrical connection, high frequency adaptations
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4249—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details comprising arrays of active devices and fibres
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4292—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0225—Out-coupling of light
    • H01S5/02251—Out-coupling of light using optical fibres
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/02—Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022—Mountings; Housings
    • H01S5/0233—Mounting configuration of laser chips
    • H01S5/02345—Wire-bonding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
    • H01S5/062—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium by varying the potential of the electrodes
    • H01S5/06226—Modulation at ultra-high frequencies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/42—Arrays of surface emitting lasers
    • H01S5/423—Arrays of surface emitting lasers having a vertical cavity
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/531—Shapes of wire connectors
    • H10W72/536—Shapes of wire connectors the connected ends being ball-shaped
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/531—Shapes of wire connectors
    • H10W72/5363—Shapes of wire connectors the connected ends being wedge-shaped
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/531—Shapes of wire connectors
    • H10W72/5366—Shapes of wire connectors the bond wires having kinks
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/541—Dispositions of bond wires
    • H10W72/5445—Dispositions of bond wires being orthogonal to a side surface of the chip, e.g. parallel arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/551—Materials of bond wires
    • H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
    • H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W74/00—Encapsulations, e.g. protective coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations
    • H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/753—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between laterally-adjacent chips

Definitions

  • the present invention is used in an optical module, in particular, an inter-board optical transmission system and an inter-device (between-case) optical transmission system, and a parallel light that transmits optical signals in parallel through a plurality of optical fibers (channels) arranged in parallel.
  • the present invention relates to an optical module as a transmission module.
  • An optical module that houses a plurality of laser diodes or photodiodes and an IC (a driver IC that drives each laser diode or an amplification IC that processes the output of each photodiode) and is integrated in a case. It is known (for example, refer nonpatent literature 1). JP 2002-261372 A Toshiyuki Okayasu, “High Density Interconnection in Memory Test Systems”, 2nd Silicon Analog RF Study Group, 2004/8/2
  • each of the plurality of optical fibers held by the ferrule and the plurality of optical fibers are passively aligned using a silicon optical bench (SiOB).
  • SiOB silicon optical bench
  • the plurality of optical elements and electronic elements are electrically connected via wiring on the SiOB.
  • a plurality of optical elements are connected to the wiring on the SiOB by wires, and the wiring and the electronic elements are connected by wires.
  • the length of the some transmission line which electrically connects a some light emitting element and an electronic element becomes long. For this reason, there is a problem that crosstalk components between adjacent transmission lines increase, and it is difficult to realize high-speed parallel optical transmission.
  • the present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide an optical module which can realize high-speed parallel optical transmission by reducing crosstalk components.
  • an optical module according to the invention described in claim 1 is an optical module for transmitting optical signals in parallel by a plurality of optical fibers, and includes a substrate having an electrode pattern, and an electrode pattern of the substrate. A plurality of optical elements mounted thereon, and an electronic element mounted on the electrode pattern of the substrate and electrically connected to the plurality of optical elements, the plurality of optical elements and the electronic element, The plurality of optical elements and the electronic elements are arranged on the substrate so that the length of the transmission line for transmitting signals between them is the shortest.
  • An optical module according to claim 2 is an optical connector portion that holds the plurality of optical fibers and is fixed to the substrate at a position where the plurality of optical fibers and the plurality of optical elements are optically coupled to each other.
  • the optical connector portion can be adjusted two-dimensionally on the substrate.
  • the optical connector portion is two-dimensionally adjusted on the substrate, so that a plurality of optical fibers and a plurality of optical elements are respectively optically aligned so as to be optically coupled.
  • the “positions where the plurality of optical fibers and the plurality of optical elements are optically coupled” as used herein are the centers (core centers) of the one end portions of the plurality of optical fibers and the light emitting portions of the plurality of optical elements, or The position where the center of the light receiving unit coincides.
  • the electronic elements are arranged such that the surfaces of the plurality of optical elements and the surfaces of the electronic elements are at the same height so that the wire length is the shortest. It is disposed in a recess formed on the substrate, and the surfaces of the plurality of optical elements and the surface of the electronic elements are directly electrically connected by a plurality of wires as the transmission lines, respectively.
  • the concave portion has a substantially vertical wall surface, and the plurality of optical elements are arranged close to the wall surface and aligned along the wall surface.
  • the electronic element is arranged in the concave portion at a position close to the wall surface.
  • the length of the transmission line can be further shortened.
  • crosstalk between adjacent transmission lines can be further reduced, and high-speed parallel optical transmission can be realized.
  • An optical module according to a fifth aspect of the present invention is such that the surface of the plurality of optical elements and the surface of the substrate are approximately the same so that the electronic element is flip-chip mounted on the substrate and the wire length is minimized.
  • the plurality of optical elements are arranged in a recess formed on the substrate so as to have a height of the plurality of optical elements, and wiring on the substrate to which the electronic elements are electrically connected. Are electrically connected by a plurality of wires.
  • the transmission line for transmitting signals between the plurality of optical elements and the electronic elements is composed of wiring on the substrate to which the electronic elements are electrically connected and a plurality of wires.
  • An optical module is a surface-emitting type semiconductor laser element in which each of the plurality of optical elements emits light from the back side, and the plurality of optical elements are flip-chip mounted on the substrate.
  • the electronic element is disposed in a recess formed on the substrate such that the surface of the electronic element and the surface of the substrate have the same height so that the wire length is shortest;
  • the element and the wiring on the substrate to which the plurality of optical elements are electrically connected are electrically connected by a plurality of wires.
  • the transmission line for transmitting signals between the plurality of optical elements and the electronic element is composed of wiring on the substrate to which the plurality of optical elements are electrically connected and a plurality of wires.
  • the electronic element is disposed in a recess formed on the substrate, and the surface of the plurality of optical elements and the surface of the electronic element serve as the transmission line.
  • the surfaces of the electronic elements are made higher than the surfaces of the plurality of optical elements as long as they are directly electrically connected by the plurality of wires and do not cause an electrical short at both ends of the plurality of wires. It is characterized by.
  • the length of each wire can be made as short as possible without causing an electrical short at each end of the plurality of wires.
  • An optical module according to an eighth aspect of the present invention is such that the electronic element is disposed in a recess formed on the substrate, and the surface of the plurality of optical elements and the surface of the electronic element serve as the transmission line.
  • the surfaces of the plurality of optical elements are made higher than the surfaces of the electronic elements within a range that does not cause an electrical short circuit at both ends of the plurality of wires. It is characterized by.
  • the length of each wire can be made as short as possible without causing an electrical short at each end of the plurality of wires.
  • An optical module includes a plurality of surface-emitting semiconductor laser elements as the optical elements, and a driver IC as the electronic element that drives the plurality of surface-emitting semiconductor laser elements.
  • the transmission-side optical module is configured to transmit optical signals respectively emitted from the plurality of surface-emitting type semiconductor laser elements in parallel to the outside through the plurality of optical fibers.
  • a transmission-side optical module capable of high-speed parallel optical transmission can be realized.
  • An optical module according to an invention of claim 10 includes a plurality of photodiodes as the optical element, and an amplification IC as the electronic element having a function of converting an output current of the photodiode into a voltage and amplifying the voltage. And a reception-side optical module that receives optical signals transmitted from the outside in parallel via the plurality of optical fibers and converts them into electrical signals by the plurality of photodiodes.
  • a receiving side optical module capable of high-speed parallel optical transmission can be realized.
  • an optical module according to the invention described in claim 11 is an optical module that transmits optical signals in parallel through a plurality of optical fibers, and includes a substrate having an electrode pattern; A plurality of optical elements mounted on the electrode pattern of the substrate; and an electronic element mounted on the electrode pattern of the substrate and electrically connected to the plurality of optical elements. And the electronic element are arranged in close proximity on the substrate. According to this configuration, the lengths of the plurality of transmission lines that electrically connect the plurality of light emitting elements and the electronic elements are shortened, and crosstalk between adjacent transmission lines can be reduced. Thereby, high-speed parallel optical transmission can be realized.
  • An optical module according to claim 12 is an optical connector portion that holds the plurality of optical fibers and is fixed to the substrate at a position where the plurality of optical fibers and the plurality of optical elements are respectively optically coupled.
  • the optical connector portion can be adjusted two-dimensionally on the substrate. According to this configuration, the optical connector portion is two-dimensionally adjusted on the substrate, thereby performing active alignment so that the plurality of optical fibers and the plurality of optical elements are respectively optically coupled.
  • the “positions where the plurality of optical fibers and the plurality of optical elements are optically coupled” as used herein are the centers (core centers) of the one end portions of the plurality of optical fibers and the light emitting portions of the plurality of optical elements, or The position where the center of the light receiving unit coincides.
  • An optical module according to the invention of claim 13 is characterized in that the electronic element and the plurality of optical elements are directly and electrically connected by a plurality of wires, respectively. According to this configuration, the wire length of the plurality of wires that electrically connect the plurality of light emitting elements and the electronic elements is shortened. Thereby, in an optical module in which an electronic element and a plurality of optical elements are mounted by wire bonding, crosstalk between adjacent wires can be reduced.
  • the optical module according to the invention described in claim 14 is characterized in that the wire horizontal lengths of the plurality of wires are each 500 ⁇ m or less. According to this configuration, crosstalk between adjacent wires (channels) during transmission at 10 Gbit / s ( ⁇ 8 GHz) can be suppressed to 30 dB or less.
  • the electronic device is flip-chip mounted on the substrate, and the plurality of optical devices and wiring on the substrate to which the electronic device is electrically connected are provided. It is electrically connected by a plurality of wires.
  • the plurality of transmission lines are respectively configured by the plurality of wires and wirings that electrically connect the plurality of optical elements and the electronic elements, respectively, and the plurality of transmission line lengths are shortened.
  • the length of a plurality of transmission lines formed by the plurality of wires and wirings that electrically connect the plurality of optical elements and the electronic elements, respectively is 500 ⁇ m or less. It is characterized by. According to this configuration, crosstalk between adjacent wires (channels) during transmission at 10 Gbit / s ( ⁇ 8 GHz) can be suppressed to 30 dB or less.
  • An optical module according to claim 17 includes a plurality of surface-emitting semiconductor laser elements as the optical elements, and a driver IC as the electronic element that drives the plurality of surface-emitting semiconductor laser elements.
  • the transmission-side optical module is configured to transmit optical signals respectively emitted from the plurality of surface-emitting type semiconductor laser elements in parallel to the outside through the plurality of optical fibers. According to this configuration, a transmission-side optical module capable of high-speed parallel optical transmission can be realized.
  • An optical module according to an invention of claim 18 includes a plurality of photodiodes as the optical element, and an amplification IC as the electronic element having a function of converting an output current of the photodiode into a voltage and amplifying the voltage. And a reception-side optical module that receives optical signals transmitted from the outside in parallel via the plurality of optical fibers and converts them into electrical signals by the plurality of photodiodes. According to this configuration, a reception-side optical module capable of high-speed parallel optical transmission can be realized.
  • high-speed parallel optical transmission can be realized by reducing crosstalk components.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a module according to a first embodiment.
  • 1 is a perspective view showing an entire optical module according to a first embodiment.
  • the enlarged view which shows an optical fiber.
  • the top view which shows the connection relation of each surface emitting semiconductor laser element of a laser diode array, and driver IC.
  • the disassembled perspective view which shows the optical module which concerns on 1st Embodiment.
  • the perspective view which shows the optical connector part of an optical module.
  • the perspective view which shows the state which attached the external connector to the optical connector part.
  • Sectional drawing which shows the principal part of the optical module which concerns on 3rd Embodiment. Sectional drawing which shows the principal part of the optical module which concerns on 4th Embodiment. Sectional drawing which shows the principal part of the optical module which concerns on 5th Embodiment. Explanatory drawing of the Example of 6th Embodiment. The graph which shows the comparison of the crosstalk between adjacent channels of a conventional model and a proposal model.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the main part of the optical module according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a sectional view of FIG.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the optical module.
  • 4A is a perspective view showing the entire optical module
  • FIG. 4B is an enlarged view showing one of a plurality of optical fibers used in the optical module
  • FIG. 4C is a surface emitting semiconductor laser element of a laser diode array used in the optical module.
  • 5 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the optical module
  • FIG. 6 is a perspective view showing an optical connector portion of the optical module
  • FIG. 7 is an external connector (multi-fiber ferrule-type connector) connected to the optical connector portion of the optical module. It is a perspective view which shows the state which mounted
  • the optical module 10 is an optical module that transmits optical signals in parallel through a plurality of optical fibers.
  • the optical module 10 includes a substrate 11 having an electrode pattern (not shown), a plurality of optical elements arranged in alignment on the electrode pattern, and the electrode pattern.
  • An electronic device mounted and electrically connected to the plurality of optical devices.
  • the substrate 11 is a ceramic substrate.
  • the plurality of optical elements are constituted by a laser diode array 14 having a plurality of surface-emitting type semiconductor laser elements (optical elements) arranged in a line.
  • reference numeral 14 a indicates each light emitting portion (opening) of the plurality of surface emitting semiconductor laser elements in the laser diode array 14.
  • a surface emitting semiconductor laser element as an optical element is a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) that emits light (optical signal 23) in a direction perpendicular to a substrate surface.
  • the electronic element is a driver IC 15 that drives a plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14.
  • the optical module 10 is characterized by a plurality of wires (transmission lines) that respectively transmit signals between a plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 and the driver IC 15.
  • the laser diode array 14 and the driver IC are arranged on the substrate 11 so that the length 22 is the shortest.
  • the driver IC 15 is mounted on the substrate 11 so that the surface (surface) 14a of the laser diode array 14 and the surface (surface) 15a of the driver IC 15 have the same height so that the wire length is minimized. It arrange
  • the wall surface 40a of the recess 40 is made substantially vertical so that the laser diode array 14 and the driver IC 15 can be arranged close to each other and the plurality of wires 22 are shortened.
  • the laser diode array 14 is disposed on the substrate 11 at a position close to the wall surface 40a, and the driver IC 15 is disposed in the recess 40 at a position close to the wall surface 40a.
  • the laser diode array 14 is mounted on the surface 11a of the substrate 11 by being bonded with, for example, a die attach agent.
  • a part of the driver IC 15 is accommodated in the recess 40 of the substrate 11, and is mounted on the bottom surface of the recess 40 by, for example, bonding with a die attach agent.
  • the recess 40 is a rectangular hole having a substantially vertical wall surface 40a.
  • the laser diode array 14 is disposed on the surface 11a of the substrate so that the end surface thereof is close to the wall surface 40a.
  • the driver IC 15 is disposed on the bottom surface of the recess 40 so that the end surface thereof is close to the wall surface 40a.
  • the laser diode array 14 and the driver IC 15 are arranged on the substrate 11 at close positions.
  • the driver IC 15 and the plurality of surface-emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14, that is, the electrodes on the surface 15 a of the driver IC 15 and the electrodes of the surface-emitting semiconductor laser elements on the surface 14 a of the laser diode array 14. are directly electrically connected by a plurality of wires 22 as transmission lines (see FIGS. 1, 2 and 4C).
  • the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the driver IC 15 and the laser diode array 14 are electrically connected to each other by the plurality of wires 22 without using the wiring on the SiOB as in the conventional technique.
  • a modulation signal is input from the driver IC 15 to each surface emitting semiconductor laser element of the laser diode array 14 via each bonding wire 22, and from each surface emitting semiconductor laser element of the laser diode array 14 according to the modulation signal.
  • a modulated optical signal 23 is emitted.
  • the driver IC 15 and the electrode pattern of the substrate 11 are electrically connected by a plurality of bonding wires (not shown).
  • reference numeral 22a denotes a ball fused to the electrode of each surface emitting semiconductor laser element.
  • the optical module 10 further includes an optical connector portion 12, a cover 13, and two guide pins 32, as shown in FIGS.
  • the optical connector unit 12 holds a plurality of optical fibers 16 aligned in a row (in a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 3).
  • the optical connector portion 12 is active-aligned so that the centers (core centers) of the one end portions 16a (see FIG. 4B) of the plurality of optical fibers 16 coincide with the centers of the light emitting portions 14a of the laser diode array 14.
  • the substrate 11 is fixed on the surface 11a.
  • each outgoing light (optical signal 23) from each light emitting part 14a of the laser diode array 14 is optically coupled to one end part 16a of the corresponding optical fiber of the plurality of optical fibers 16, respectively.
  • the optical connector portion 12 has left and right side wall portions 17 as shown in FIG. Lower end surfaces 17a of the side wall portions 17 are slidably in contact with the surface 11a of the substrate 11, respectively.
  • the optical connector portion 12 is moved two-dimensionally within the surface 11a of the substrate 11 so that the center of each end portion 16a of the plurality of optical fibers 16 and the center of each light emitting portion 14a of the laser diode array 14 coincide.
  • the lower end surfaces 17a of the side wall portions 17 of the optical connector portion 12 are fixed to the surface 11a of the substrate 11 by bonding or the like.
  • the optical connector unit 12 includes a plurality of fiber holding holes 12a aligned in a line in which the plurality of optical fibers 16 are fitted, and two fiber holding holes 12a provided on both sides of the fiber holding holes 12a. And a guide pin hole 12b. Two guide pins 32 can be fitted into the two guide pin holes 12b.
  • the two through holes of a multi-fiber optical fiber connector (hereinafter referred to as an MT connector) 30 which is an external connector shown in FIG.
  • the cover 13 has an opening 13a for mounting the optical connector portion 12, and covers the entire substrate 11 such as the laser diode array 14, the driver IC 15 and the like. Fixed by bonding or the like.
  • the cover 13 is made of a material having high thermal conductivity, for example, an alloy of Cu (copper) and W (tungsten).
  • the gap between the side surface of the optical connector portion 12 and the opening portion 13a of the cover 13 is filled with a resin 18 such as a resin sealant or an adhesive as shown in FIG.
  • a gap (space) between the driver IC 15 and the cover 13 is filled with a silicone gel 19 having thermal conductivity and insulating properties as a sealing agent.
  • a transparent silicone gel 20 is filled as a sealant in a space between one end portion 16a of the plurality of optical fibers 16 and each light emitting portion 14a of the laser diode array 14.
  • the driver IC 15 is disposed in the recess 40 so that the surface (surface) 14a of the laser diode array 14 and the surface (surface) 15a of the driver IC 15 have the same height so that the wire length is minimized. Since the surface 14a and the surface (surface) 15a are directly electrically connected by a plurality of wires 22 as transmission lines, respectively, the wire length L (see FIG. 2) of the plurality of wires 22 is shortened. Thereby, in the optical module in which the laser diode array 14 and the driver IC 15 are mounted by wire bonding, crosstalk between adjacent wires 22 can be reduced.
  • Active alignment is performed so that the plurality of optical fibers 16 and the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 are optically coupled by adjusting the position of the optical connector 12 on the substrate 11 two-dimensionally. It is configured to do. That is, by this active alignment, the centers of the one end portions 16a of the plurality of optical fibers 16 and the centers of the light emitting portions 14a of the laser diode array 14 are matched.
  • the wire length L of the plurality of wires 22 that electrically connect the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 and the driver IC 15 can be shortened, and crosstalk between adjacent wires 22 can be reduced. Can be reduced.
  • the wall surface 40a of the recess 40 is substantially vertical, the laser diode array 14 and the driver IC 15 can be arranged close to each other, and the plurality of wires 22 can be shortened. Thereby, crosstalk between adjacent wires 22 can be reduced, and high-speed parallel optical transmission can be realized.
  • An optical module 10A according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the driver IC 15 is mounted on the electrode pattern of the substrate 11 by wire bonding.
  • the optical module 10A according to the second embodiment has the following configuration.
  • the driver IC 15 is flip-chip mounted on the electrode pattern of the substrate 11.
  • the laser diode array 14 is placed in the recess 41 formed on the substrate 11 so that the surface 14a of the laser diode array 14 and the surface 11a of the substrate 11 have the same height so that the wire length is the shortest. Has been placed.
  • the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 and the wiring on the substrate 11 to which the driver IC 15 is electrically connected are electrically connected by a plurality of wires 22.
  • Other configurations are the same as those of the optical module 10 of the first embodiment.
  • the length of the plurality of wires (transmission lines) 22 that respectively transmit signals between the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 and the driver IC 15 is minimized.
  • the entire laser diode array 14 is housed in the recess 41 of the substrate 11 and mounted on the bottom surface of the recess 41 by, for example, bonding with a die attach agent.
  • the recess 41 is a rectangular hole having a substantially vertical wall surface 41 a and having a depth substantially the same as the height of the laser diode array 14.
  • the laser diode array 14 is disposed in the recess 41 so that its end face is close to the wall surface 41a.
  • the driver IC 15 is mounted on the electrode pattern of the substrate 11 so that its end face is close to the wall surface 41a. In this way, the laser diode array 14 and the driver IC 15 are arranged on the substrate 11 at close positions.
  • the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 and the wiring (part of the electrode pattern) to which the driver IC 15 is electrically connected are electrically connected by a plurality of wires 22, respectively.
  • a transmission line for transmitting a signal between the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 and the driver IC 15 includes a wiring on the substrate 11 to which the driver IC 15 is electrically connected and a plurality of wiring lines. It is composed of a wire 22.
  • each surface emitting semiconductor laser element of the laser diode array 14 is a VCSEL (Vertical Cavity Surface) that emits light (optical signal 23) from the surface 14a in a direction perpendicular to the substrate surface.
  • VCSEL Vertical Cavity Surface
  • Emitting Laser a backside emitting VCSEL that emits light (optical signal 23) from the backside 14b in a direction perpendicular to the substrate surface. It is.
  • This optical module 10B has the following configuration.
  • Each surface emitting semiconductor laser element of the laser diode array 14 is a back surface emitting VCSEL.
  • the laser diode array 14 having a plurality of surface emitting semiconductor laser elements is flip-chip mounted on the substrate 11.
  • the driver IC 1 is disposed in the recess 42 formed on the substrate 11 so that the surface 15a of the driver IC 15 and the surface 11a of the substrate 11 have the same height so that the wire length is the shortest. .
  • the driver IC 15 and the plurality of wirings (a part of the electrode pattern) on the substrate 11 to which the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 are electrically connected are electrically connected by the plurality of wires 22, respectively. It is connected.
  • Other configurations are the same as those of the optical module 10 of the first embodiment.
  • the length of the plurality of wires (transmission lines) 22 that respectively transmit signals between the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 and the driver IC 15 is minimized.
  • the driver IC 15 is entirely housed in the recess 42 of the substrate 11 and mounted on the bottom surface of the recess 42 by, for example, bonding with a die attach agent.
  • the recess 42 is a rectangular hole having a substantially vertical wall surface 42a and having a depth substantially the same as the height of the driver IC 15.
  • the driver IC 15 is disposed in the recess 42 so that its end face is close to the wall surface 42a.
  • the laser diode array 14 is mounted on the electrode pattern of the substrate 11 so that its end face is close to the wall surface 42a.
  • a wiring (a part of the electrode pattern) to which the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 are electrically connected and the driver IC 15 are electrically connected by a plurality of wires 22, respectively.
  • the following operational effects are exhibited in addition to the operational effects exhibited by the first embodiment.
  • O Crosstalk in adjacent transmission lines can be reduced in an optical module in which a laser diode array 14 having a plurality of surface emitting semiconductor laser elements, which are backside emitting VCSELs, is flip-chip mounted on a substrate 11.
  • the transmission line for transmitting signals between the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 and the driver IC 15 is electrically connected to the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14.
  • a plurality of wirings (part of the electrode pattern) on the connected substrate 11 and a plurality of wires 22 are configured.
  • the surface 14a of the laser diode array 14 and the surface 15a of the driver IC 15 have the same height so that the wire length is the shortest, and the length of the plurality of wires 22 is increased. The shortest.
  • this optical module 10C has the following configuration.
  • the driver IC 15 is disposed in the recess 43 formed on the substrate 11.
  • the electrodes on the surface 14a of the laser diode array 14 and the electrodes on the surface 15a of the driver IC 15 are electrically connected directly by a plurality of wires 22, respectively.
  • the surface 15 a of the driver IC 15 is made higher than the surface 14 a of the laser diode array 14 within a range that does not cause an electrical short at each end of the plurality of wires 22.
  • Other configurations are the same as those of the optical module 10 of the first embodiment.
  • the following functions and effects can be obtained in addition to the functions and effects exhibited by the first embodiment.
  • each wire can be made as short as possible without causing an electrical short at each end of the plurality of wires 22. Thereby, crosstalk between adjacent wires 22 can be reduced, and high-speed parallel optical transmission can be realized.
  • the wire length of the plurality of wires 22 can be made as short as possible without causing an electrical short at both ends of the wires 22.
  • An optical module 10D according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the surface 4a of the laser diode array 14 and the surface 15a of the driver IC 15 have the same height so that the wire length is the shortest, and the length of the plurality of wires 22 is increased. The shortest.
  • this optical module 10C has the following configuration.
  • the driver IC 15 is disposed in the recess 44 formed on the substrate 11.
  • the electrodes on the surface 14a of the laser diode array 14 and the electrodes on the surface 15a of the driver IC 15 are electrically connected directly by a plurality of wires 22, respectively.
  • the surface 14a of the laser diode array 14 is made higher than the surface 15a of the driver IC 15 within a range that does not cause an electrical short at each end of the plurality of wires 22.
  • Other configurations are the same as those of the optical module 10 of the first embodiment.
  • the following operational effects are exhibited in addition to the operational effects exhibited by the first embodiment.
  • each wire can be made as short as possible without causing an electrical short at each end of the plurality of wires 22. Thereby, crosstalk between adjacent wires 22 can be reduced, and high-speed parallel optical transmission can be realized.
  • the wire length of the plurality of wires 22 could be made as short as possible without causing an electrical short at both ends of the wires 22.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a main part of an optical module according to a sixth embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the optical module.
  • 4A is a perspective view showing the entire optical module
  • FIG. 4B is an enlarged view showing one of a plurality of optical fibers used in the optical module
  • FIG. 4C is a surface emitting semiconductor laser element of a laser diode array used in the optical module.
  • 5 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the optical module
  • FIG. 6 is a perspective view showing an optical connector portion of the optical module
  • FIG. 7 is an external connector (multi-fiber ferrule-type connector) connected to the optical connector portion of the optical module. It is a perspective view which shows the state which mounted
  • the optical module 10 is an optical module that transmits optical signals in parallel using a plurality of optical fibers.
  • the optical module 10 includes a substrate 11 having an electrode pattern (not shown), a plurality of optical elements arranged in alignment on the electrode pattern, and the electrode pattern.
  • An electronic device mounted and electrically connected to the plurality of optical devices.
  • the substrate 11 is a ceramic substrate.
  • the plurality of optical elements are constituted by a laser diode array 14 having a plurality of surface-emitting type semiconductor laser elements (optical elements) arranged in a line.
  • reference numeral 14 a indicates each light emitting portion (opening portion) of a plurality of surface emitting semiconductor laser elements in the laser diode array 14.
  • a surface emitting semiconductor laser element as an optical element is a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) that emits light (optical signal 23) in a direction perpendicular to a substrate surface.
  • the electronic element is a driver IC 15 that drives a plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14.
  • the laser diode array 14 and the driver IC 15 are disposed on the substrate 11 at positions close to each other.
  • the laser diode array 14 is mounted on the surface 11a of the substrate 11 by being bonded with, for example, a die attach agent.
  • a part of the driver IC 15 is accommodated in the recess 40 of the substrate 11, and is mounted on the bottom surface of the recess 40 by, for example, bonding with a die attach agent.
  • the recess 40 is a rectangular hole having a substantially vertical wall surface 40a.
  • the laser diode array 14 is disposed on the surface 11a of the substrate so that the end surface thereof is close to the wall surface 40a.
  • the driver IC 15 is disposed on the bottom surface of the recess 40 so that the end surface thereof is close to the wall surface 40a. In this way, the laser diode array 14 and the driver IC 15 are arranged on the substrate 11 at close positions.
  • the electrodes on the surface 15a of the driver IC 15 and the electrodes of the surface emitting semiconductor laser elements on the surface 14a of the laser diode array 14 are electrically connected directly by a plurality of wires 22, respectively (FIG. 1). FIG. 2 and FIG. 4C).
  • the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the driver IC 15 and the laser diode array 14 are electrically connected to each other by the plurality of wires 22 without using the wiring on the SiOB as in the conventional technique.
  • a modulation signal is input from the driver IC 15 to each surface emitting semiconductor laser element of the laser diode array 14 via each bonding wire 22, and from each surface emitting semiconductor laser element of the laser diode array 14 according to the modulation signal.
  • a modulated optical signal 23 is emitted.
  • the driver IC 15 and the electrode pattern of the substrate 11 are electrically connected by a plurality of bonding wires (not shown).
  • reference numeral 22a denotes a ball mounted on an electrode of each surface emitting semiconductor laser element.
  • the optical module 10 further includes an optical connector portion 12, a cover 13, and two guide pins 32, as shown in FIGS.
  • the optical connector unit 12 holds a plurality of optical fibers 16 aligned in a row (in a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 3).
  • the optical connector portion 12 is active-aligned so that the centers (core centers) of the one end portions 16a (see FIG. 4B) of the plurality of optical fibers 16 coincide with the centers of the light emitting portions 14a of the laser diode array 14.
  • the substrate 11 is fixed on the surface 11a.
  • each outgoing light (optical signal 23) from each light emitting part 14a of the laser diode array 14 is optically coupled to one end part 16a of the corresponding optical fiber of the plurality of optical fibers 16, respectively.
  • the optical connector portion 12 has left and right side wall portions 17 as shown in FIG. Lower end surfaces 17a of the side wall portions 17 are slidably in contact with the surface 11a of the substrate 11, respectively.
  • the optical connector portion 12 is moved two-dimensionally within the surface 11a of the substrate 11 so that the center of each end portion 16a of the plurality of optical fibers 16 and the center of each light emitting portion 14a of the laser diode array 14 coincide.
  • the lower end surfaces 17a of the side wall portions 17 of the optical connector portion 12 are fixed to the surface 11a of the substrate 11 by bonding or the like.
  • the optical connector unit 12 includes a plurality of fiber holding holes 12a aligned in a line in which the plurality of optical fibers 16 are fitted, and two fiber holding holes 12a provided on both sides of the fiber holding holes 12a. And a guide pin hole 12b. Two guide pins 32 can be fitted into the two guide pin holes 12b.
  • the two guide pins 32 can be fitted with two through holes of the MT connector 30 which is an external connector shown in FIG.
  • the core center of each optical fiber of the multi-core optical fiber (multi-fiber tape optical fiber) 31 held by the MT connector 30 by fitting the two through holes of the MT connector 30 with the two guide pins 32 and 32, respectively.
  • the MT connector 30 is attached to the optical connector portion 12 as shown in FIG. 7 in a state where the core centers of the plurality of optical fibers 16 held by the optical connector portion 12 coincide with each other.
  • the cover 13 has an opening 13a for mounting the optical connector portion 12, and covers the entire substrate 11 such as the laser diode array 14, the driver IC 15 and the like. Fixed by bonding or the like.
  • the cover 13 is made of a material having high thermal conductivity, for example, an alloy of Cu (copper) and W (tungsten).
  • the gap between the side surface of the optical connector portion 12 and the opening portion 13a of the cover 13 is filled with a resin 18 such as a resin sealant or an adhesive as shown in FIG.
  • a gap (space) between the driver IC 15 and the cover 13 is filled with a silicone gel 19 having thermal conductivity and insulating properties as a sealing agent.
  • a transparent silicone gel 20 is filled as a sealant in a space between one end portion 16a of the plurality of optical fibers 16 and each light emitting portion 14a of the laser diode array 14.
  • the laser diode array 14 and the driver IC 15 are arranged at positions close to each other on the substrate 11, a plurality of transmission line lengths for electrically connecting the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 and the driver IC 15
  • the crosstalk between adjacent transmission lines can be reduced. Thereby, high-speed parallel optical transmission can be realized.
  • Active alignment is performed so that the plurality of optical fibers 16 and the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 are optically coupled by adjusting the position of the optical connector 12 on the substrate 11 two-dimensionally. It is configured to do. That is, by this active alignment, the centers of the one end portions 16a of the plurality of optical fibers 16 and the centers of the light emitting portions 14a of the laser diode array 14 are matched. This eliminates the need for SiOB for passive alignment as in the prior art described above, and allows the laser diode array 14 and the driver IC 15 to be disposed on the substrate 11 in close proximity.
  • the length (transmission line length) of the plurality of wires 22 that electrically connect the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 and the driver IC 15 can be reduced, and between adjacent transmission lines. Crosstalk can be reduced.
  • the wire length L (see FIG. 2) of the plurality of wires 22 is short. Become. Thereby, in the optical module in which the driver IC 15 and the laser diode array 14 are mounted by wire bonding, crosstalk between adjacent wires can be reduced.
  • each of the plurality of wires 22 has a wire horizontal length (wire length) L of 500 ⁇ m or less.
  • each wire 22 has a shape shown in FIG. Further, the surface 14a of the laser diode array 14 and the surface 15a of the driver IC 15 are set to have the same height. The pitch between the plurality of wires 22 was 250 ⁇ m.
  • the graph in FIG. 13 shows the result of comparing the crosstalk between adjacent wires (between adjacent channels) between the conventional model and the proposed model.
  • the conventional model is an optical module in which a plurality of optical elements are connected to wiring on the SiOB by wires as in the prior art, and the wiring and electronic elements are connected by wires.
  • the proposed model is the optical module 10 described in the sixth embodiment.
  • the horizontal axis represents the frequency (GHz) of the modulation signal transmitted from the driver IC to each surface emitting semiconductor laser element via the wire 22, and the vertical axis represents the S parameter (Scattering representing the crosstalk component between the channels. Parameter).
  • a curve a indicates the S parameter when the frequency of the modulation signal is changed in the conventional model. From this curve a, it can be seen that in the conventional model, the crosstalk between adjacent wires (channels) cannot be suppressed to 30 dB or less in a transmission band exceeding 3 GHz.
  • the driver IC 15 is mounted on the electrode pattern of the substrate 11 by wire bonding.
  • the driver IC 15 is flip-chip mounted on the electrode pattern of the substrate 11, as shown in FIG.
  • the entire laser diode array 14 is accommodated in the recess 41 of the substrate 11 and mounted on the bottom surface of the recess 41 by, for example, bonding with a die attach agent.
  • the recess 41 is a rectangular hole having a substantially vertical wall surface 41 a and having a depth substantially the same as the height of the laser diode array 14.
  • the laser diode array 14 is disposed in the recess 41 so that its end face is close to the wall surface 41a.
  • the driver IC 15 is mounted on the electrode pattern of the substrate 11 so that its end face is close to the wall surface 41a. In this way, the laser diode array 14 and the driver IC 15 are arranged on the substrate 11 at close positions.
  • the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 and the wiring (part of the electrode pattern) to which the driver IC 15 is electrically connected are electrically connected by a plurality of wires 22, respectively.
  • a plurality of transmission lines are respectively configured by a plurality of wires 22 that electrically connect the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 and the driver IC 15 respectively, and wiring that is electrically connected to the driver IC 15.
  • the length of the plurality of transmission lines is shortened. As a result, in the optical module in which the driver IC 15 is flip-chip mounted on the electrode pattern of the substrate 11, crosstalk in adjacent transmission lines can be reduced.
  • optical module 10B according to an eighth embodiment will be described with reference to FIG.
  • each surface emitting semiconductor laser element of the laser diode array 14 is a VCSEL (VerticalVerCavity Surface Emitting) that emits light (optical signal 23) from the surface side in a direction perpendicular to the substrate surface. Laser).
  • each surface emitting semiconductor laser element of the laser diode array 14 used in the optical module 10G is a back emitting VCSEL that emits light (optical signal 23) from the back side in a direction perpendicular to the substrate surface. is there.
  • the laser diode array 14 is mounted on the electrode pattern of the substrate 11 by flip chip mounting.
  • the entire driver IC 15 is housed in the recess 42 of the substrate 11 and mounted on the bottom surface of the recess 42 by, for example, bonding with a die attach agent.
  • the recess 42 is a rectangular hole having a substantially vertical wall surface 42a and having a depth substantially the same as the height of the driver IC 15.
  • the driver IC 15 is disposed in the recess 42 so that its end face is close to the wall surface 42a.
  • the laser diode array 14 is mounted on the electrode pattern of the substrate 11 so that its end face is close to the wall surface 42a.
  • the laser diode array 14 and the driver IC 15 are arranged on the substrate 11 at close positions. Then, a plurality of wirings (a part of the electrode pattern) to which the plurality of surface emitting semiconductor laser elements of the laser diode array 14 are electrically connected and the driver IC 15 are electrically connected by a plurality of wires 22, respectively. Yes.
  • Other configurations are the same as those of the optical module 10 of the sixth embodiment.
  • this invention can also be changed and embodied as follows.
  • the optical modules 10, 10A, 10B, 10C, and 10D configured as the transmission-side optical modules have been described, but the present invention is not limited to this.
  • a photodiode array having a plurality of photodiode elements (optical elements) arranged in a line is used instead of the laser diode array 14.
  • the present invention is also applied to an optical module configured as a receiving-side optical module using an amplifier IC having a TIA (Transimpedance Amplifier) function that converts the output current of each photodiode into a voltage and amplifies it instead of the driver IC 15. Is applicable.
  • TIA Transimpedance Amplifier
  • An optical module in which a plurality of surface emitting semiconductor laser elements (optical elements) are arranged in a line instead of the laser diode array 14 or a plurality of photodiodes (optical elements) instead of the photodiode array The present invention can also be applied to an optical module in which the components are mounted in a line.
  • It can be used in the field of optical communication, and can be applied to an optical module that transmits optical signals in parallel using an optical fiber.
  • optical module 11 substrate 11a: surface 12: optical connector part 13: cover 14: laser diode array 14a: surface 15: driver IC (electronic element) 15a: surface 16: optical fiber 16a: one end 22: wire 23: optical signal 30: multi-core optical fiber connector (MT connector) 31: Multi-core optical fiber (multi-fiber tape optical fiber) 40, 41, 42, 43, 44: recessed portions 40a, 41a, 42a, 43a, 44a: wall surfaces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

　クロストーク成分を低減して高速な並列光伝送を実現可能にした光モジュールを提供する。 　光モジュール１０では、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子とドライバＩＣ１５との間で信号をそれぞれ伝送する複数のワイヤ２２の長さが最短になるように、レーザーダイオードアレイ１４の表面１４ａとドライバＩＣ１５の表面１５ａとが同程度の高さになるように、ドライバＩＣ１５が基板１１上に形成された凹部４０内に配置されている。隣接するワイヤ２２間でのクロストークを低減することができる。

Description

光モジュール
　本発明は、光モジュール、特に、ボード間光伝送システムや装置間（筐体間）光伝送システムに用いられ、並列に配置された複数の光ファイバ（チャンネル）で光信号を並列伝送する並列光伝送モジュールとしての光モジュールに関する。
　従来、複数の発光素子と、複数の発光素子を駆動する電子素子（ＩＣ）とをケース内に収容して一体化した光モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　また、複数のレーザダイオード或いは複数のフォトダイオードと、ＩＣ（各レーザダイオードを駆動するドライバＩＣ或いは各フォトダイオードの出力を処理する増幅用ＩＣ）とを収容してケース内に一体化した光モジュールが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
特開２００２－２６１３７２号公報 岡安俊幸，"メモリテストシステムにおける高密度インターコネクション"，第二回シリコンアナログＲＦ研究会，2004/8/2
　ところで、上記特許文献１や非特許文献１に開示された従来の光モジュールでは、シリコン・オプティカルベンチ（ＳｉＯＢ）を用いたパッシブ調芯により、フェルールに保持された複数の光ファイバの各中心と複数の光素子の各光出射部の中心とをそれぞれ一致させるようにしている。この構成の従来技術では、複数の光素子と電子素子（ＩＣ）との間にＳｉＯＢが介在するため、複数の光素子と電子素子を、ＳｉＯＢ上の配線を介して電気的に接続する構成になる。つまり、複数の光素子をＳｉＯＢ上の配線とワイヤで接続し、この配線と電子素子をワイヤで接続する構成になる。これにより、複数の発光素子と電子素子を電気的に接続する複数の伝送線路長が長くなる。このため、隣接する伝送線路間でのクロストーク成分が増え、高速な並列光伝送を実現するのが難しいという問題があった。
　本発明は、このような従来の問題点に鑑みて為されたもので、その目的は、クロストーク成分を低減して高速な並列光伝送を実現可能にした光モジュールを提供することにある。
　上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明に係る光モジュールは、複数の光ファイバで光信号を並列伝送する光モジュールであって、電極パターンを有する基板と、前記基板の電極パターン上に実装された複数の光素子と、前記基板の電極パターン上に実装され、前記複数の光素子と電気的に接続された電子素子と、を備え、前記複数の光素子と前記電子素子との間で信号を伝送する伝送線路の長さが最短になるように、前記複数の光素子と前記電子素子が前記基板上に配置されていることを特徴とする。
　この構成によれば、隣接する伝送線路間でのクロストークを低減することができ、高速並列光伝送を実現することができる。
　請求項２に記載の発明に係る光モジュールは、前記複数の光ファイバを保持し、前記複数の光ファイバと前記複数の光素子とがそれぞれ光結合する位置で前記基板に固定される光コネクタ部をさらに備え、前記光コネクタ部は、前記基板上で二次元的に位置調整可能であることを特徴とする。
　この構成によれば、光コネクタ部を基板上で二次元的に位置調整することで、複数の光ファイバと複数の光素子とがそれぞれ光結合するようにアクティブ調芯する構成にしている。このため、上記従来技術のように、パッシブ調芯するためのＳｉＯＢが不要になり、複数の素子と電子素子を基板上で近接した位置に配置することができる。これにより、複数の発光素子と電子素子を電気的に接続する複数の伝送線路長を短くすることができる。なお、ここにいう「複数の光ファイバと複数の光素子とがそれぞれ光結合する位置」は、複数の光ファイバの各一端部の中心（コア中心）と複数の光素子の各光出射部或いは受光部の中心とが一致する位置をいう。
　請求項３に記載の発明に係る光モジュールは、ワイヤ長が最短になるように前記複数の光素子の面と前記電子素子の面とが同程度の高さになるように、前記電子素子が前記基板上に形成された凹部内に配置され、前記複数の光素子の面と前記電子素子の面とが、前記伝送線路としての複数のワイヤでそれぞれ直接、電気的に接続されていることを特徴とする。
　この構成によれば、複数の光素子と電子素子をワイヤボンディング実装した光モジュールにおいて、隣接するワイヤ間でのクロストークを低減することができる。
　請求項４に記載の発明に係る光モジュールは、前記凹部は略垂直な壁面を有し、前記複数の光素子は、前記壁面に近接した位置でかつ前記壁面に沿って整列するように前記基板上に配置され、前記電子素子は前記壁面に近接した位置で前記凹部内に配置されていることを特徴とする。
　この構成によれば、複数の光素子と電子素子を更に近くに配置できるので、伝送線路の長さを更に短くすることができる。これにより、隣接する伝送線路間でのクロストークを更に低減することができ、高速並列光伝送を実現することができる。
　請求項５に記載の発明に係る光モジュールは、前記電子素子が前記基板上にフリップチップ実装され、ワイヤ長が最短になるように前記複数の光素子の面と前記基板の面とが同程度の高さになるように、前記複数の光素子が前記基板上に形成された凹部内に配置され、前記複数の光素子と、前記電子素子が電気的に接続された前記基板上の配線とが複数のワイヤで電気的に接続されていることを特徴とする。
　この構成によれば、電子素子を基板上にフリップチップ実装した光モジュールにおいて、隣接する伝送線路でのクロストークを低減することができる。なお、この場合、複数の光素子と電子素子との間で信号を伝送する伝送線路は、電子素子が電気的に接続された基板上の配線と複数のワイヤとで構成される。
　請求項６に記載の発明に係る光モジュールは、前記複数の光素子はそれぞれ裏面側から光を出射する面発光型半導体レーザ素子であり、前記複数の光素子は前記基板上にフリップチップ実装され、ワイヤ長が最短になるように前記電子素子の表面と前記基板の表面とが同程度の高さになるように、前記電子素子が前記基板上に形成された凹部内に配置され、前記電子素子と、前記複数の光素子が電気的に接続された前記基板上の配線とが複数のワイヤで電気的に接続されていることを特徴とする。
　この構成によれば、裏面側から光を出射する面発光型半導体レーザ素子（裏面発光型ＶＣＳＥＬ）である複数の光素子を基板上にフリップチップ実装した光モジュールにおいて、隣接する伝送線路でのクロストークを低減することができる。なお、この場合、複数の光素子と電子素子との間で信号を伝送する伝送線路は、複数の光素子が電気的に接続された基板上の配線と複数のワイヤとで構成される。
　請求項７に記載の発明に係る光モジュールは、前記電子素子が前記基板上に形成された凹部内に配置され、前記複数の光素子の面と前記電子素子の面とが、前記伝送線路としての複数のワイヤでそれぞれ直接、電気的に接続されており、前記複数のワイヤの各両端で電気的ショートを起こさない範囲で、前記電子素子の面を前記複数の光素子の面より高くしたことを特徴とする。
　この構成によれば、複数のワイヤの各両端で電気的ショートを起こさずに、各ワイヤ長を出来る限り短くすることができる。
　請求項８に記載の発明に係る光モジュールは、前記電子素子が前記基板上に形成された凹部内に配置され、前記複数の光素子の面と前記電子素子の面とが、前記伝送線路としての複数のワイヤでそれぞれ直接、電気的に接続されており、前記複数のワイヤの各両端で電気的ショートを起こさない範囲で、前記複数の光素子の面を前記電子素子の面より高くしたことを特徴とする。
　この構成によれば、複数のワイヤの各両端で電気的ショートを起こさずに、各ワイヤ長を出来る限り短くすることができる。
　請求項９に記載の発明に係る光モジュールは、前記光素子としての複数の面発光型半導体レーザ素子と、前記複数の面発光型半導体レーザ素子を駆動する前記電子素子としてのドライバＩＣとを備え、前記複数の面発光型半導体レーザ素子からそれぞれ出射される光信号を前記複数の光ファイバを介して外部へ並列伝送する送信側光モジュールとして構成したことを特徴とする。
　この構成によれば、高速並列光伝送が可能な送信側光モジュールを実現することができる。
　請求項１０に記載の発明に係る光モジュールは、前記光素子としての複数のフォトダイオードと、前記フォトダイオードの出力電流を電圧に変換して増幅する機能を有する前記電子素子としての増幅用ＩＣとを備え、外部から前記複数の光ファイバを介して並列伝送された光信号を前記複数のフォトダイオードで受光して電気信号に変換する受信側光モジュールとして構成したことを特徴とする。
　この構成によれば、高速並列光伝送が可能な受信側光モジュールを実現することができる。
　上記課題を解決するために、請求項１１に記載の発明に係る光モジュールは、複数の光ファイバで光信号を並列伝送する光モジュールであって、電極パターンを有する基板と、
　前記基板の電極パターン上に実装された複数の光素子と、前記基板の電極パターン上に実装され、前記複数の光素子と電気的に接続された電子素子と、を備え、前記複数の光素子と前記電子素子が前記基板上で近接した位置に配置されていることを特徴とする。この構成によれば、複数の発光素子と電子素子を電気的に接続する複数の伝送線路長が短くなり、隣接する伝送線路間でのクロストークを低減することができる。これにより、高速並列光伝送を実現することができる。
　請求項１２に記載の発明に係る光モジュールは、前記複数の光ファイバを保持し、前記複数の光ファイバと前記複数の光素子とがそれぞれ光結合する位置で前記基板に固定される光コネクタ部をさらに備え、前記光コネクタ部は、前記基板上で二次元的に位置調整可能であることを特徴とする。この構成によれば、光コネクタ部を基板上で二次元的に位置調整することで、複数の光ファイバと複数の光素子とがそれぞれ光結合するようにアクティブ調芯する構成にしている。このため、上記従来技術のように、パッシブ調芯するためのＳｉＯＢが不要になり、複数の素子と電子素子を基板上で近接した位置に配置することができる。これにより、複数の発光素子と電子素子を電気的に接続する複数の伝送線路長を短くすることができる。なお、ここにいう「複数の光ファイバと複数の光素子とがそれぞれ光結合する位置」は、複数の光ファイバの各一端部の中心（コア中心）と複数の光素子の各光出射部或いは受光部の中心とが一致する位置をいう。
　請求項１３に記載の発明に係る光モジュールは、前記電子素子と前記複数の光素子が複数のワイヤでそれぞれ直接、電気的に接続されていることを特徴とする。この構成によれば、複数の発光素子と電子素子を電気的に接続する複数のワイヤのワイヤ長が短くなる。これにより、電子素子と複数の光素子をワイヤボンディング実装した光モジュールにおいて、隣接するワイヤ間でのクロストークを低減することができる。
　請求項１４に記載の発明に係る光モジュールは、前記複数のワイヤのワイヤ水平方向長さをそれぞれ５００μｍ以下にしたことを特徴とする。この構成によれば、１０Ｇｂｉｔ／ｓ（＜８ＧＨｚ）での伝送時の隣接するワイヤ（チャンネル）間でのクロストークを３０ｄＢ以下に抑えることができる。
　請求項１５に記載の発明に係る光モジュールは、前記電子素子が前記基板上にフリップチップ実装され、前記複数の光素子と、前記電子素子が電気的に接続された前記基板上の配線とが複数のワイヤで電気的に接続されていることを特徴とする。この構成によれば、複数の光素子と電子素子をそれぞれ電気的に接続する複数のワイヤと配線とで複数の伝送線路がそれぞれ構成され、複数の伝送線路長が短くなる。これにより、電子素子を基板上にフリップチップ実装した光モジュールにおいて、隣接する伝送線路でのクロストークを低減することができる。
　請求項１６に記載の発明に係る光モジュールは、前記複数の光素子と電子素子をそれぞれ電気的に接続する前記複数のワイヤと配線とで構成される複数の伝送線路長を５００μｍ以下にしたことを特徴とする。この構成によれば、１０Ｇｂｉｔ／ｓ（＜８ＧＨｚ）での伝送時の隣接するワイヤ（チャンネル）間でのクロストークを３０ｄＢ以下に抑えることができる。
　請求項１７に記載の発明に係る光モジュールは、前記光素子としての複数の面発光型半導体レーザ素子と、前記複数の面発光型半導体レーザ素子を駆動する前記電子素子としてのドライバＩＣとを備え、前記複数の面発光型半導体レーザ素子からそれぞれ出射される光信号を前記複数の光ファイバを介して外部へ並列伝送する送信側光モジュールとして構成したことを特徴とする。この構成によれば、高速並列光伝送が可能な送信側光モジュールを実現することができる。
　請求項１８に記載の発明に係る光モジュールは、前記光素子としての複数のフォトダイオードと、前記フォトダイオードの出力電流を電圧に変換して増幅する機能を有する前記電子素子としての増幅用ＩＣとを備え、外部から前記複数の光ファイバを介して並列伝送された光信号を前記複数のフォトダイオードで受光して電気信号に変換する受信側光モジュールとして構成したことを特徴とする。この構成によれば、高速並列光伝送が可能な受信側光モジュールを実現することができる。
　本発明によれば、クロストーク成分を低減して高速な並列光伝送を実現することができる。
本発明の第１実施形態に係る光モジュールの主要部を示す斜視図。 図１の断面図。 第１実施形態に係るモジュールの概略構成を示す縦断面図。 第１実施形態に係る光モジュール全体を示す斜視図。 光ファイバを示す拡大図。 レーザーダイオードアレイの各面発光型半導体レーザ素子とドライバＩＣの接続関係を示す平面図。 第１実施形態に係る光モジュールを示す分解斜視図。 光モジュールの光コネクタ部を示す斜視図。 光コネクタ部に外部のコネクタを装着した状態を示す斜視図。 第２実施形態に係る光モジュールの主要部を示す斜視図。 第３実施形態に係る光モジュールの主要部を示す断面図。 第４実施形態に係る光モジュールの主要部を示す断面図。 第５実施形態に係る光モジュールの主要部を示す断面図。 第６実施形態の実施例の説明図。 従来モデルと提案モデルの隣接チャンネル間クロストークの比較を示すグラフ。
　次に、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態の説明において同様の部位には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
（第１実施形態）
　第１実施形態に係る光モジュールを図１乃至図７に基づいて説明する。
　図１は第１実施形態に係る光モジュールの主要部を示す斜視図、図２は図１の断面図である。図３は光モジュールの概略構成を示す縦断面図である。図４Ａは光モジュール全体を示す斜視図、図４Ｂはその光モジュールに用いる複数の光ファイバの１本を示す拡大図、図４Ｃはその光モジュールに用いるレーザーダイオードアレイの各面発光型半導体レーザ素子とドライバＩＣの接続関係を示す平面図。図５は光モジュールの概略構成を示す分解斜視図、図６は光モジュールの光コネクタ部を示す斜視図、図７はその光モジュールの光コネクタ部に外部のコネクタ（多心用のフェルール型コネクタ）を装着した状態を示す斜視図である。
　第１実施形態に係る光モジュール１０は、複数の光ファイバで光信号を並列伝送する光モジュールである。この光モジュール１０は、図１および図２に示すように、電極パターン（図示省略）を有する基板１１と、その電極パターン上に整列して実装された複数の光素子と、その電極パターン上に実装され、複数の光素子と電気的に接続された電子素子と、を備える。
　基板１１は、セラミックス基板である。本実施形態では、複数の光素子は、一列に整列された複数の面発光型半導体レーザ素子（光素子）を有するレーザーダイオードアレイ１４で構成されている。図４Ｃで符号１４ａは、レーザーダイオードアレイ１４における複数の面発光型半導体レーザ素子の各光出射部（開口部）を示している。光素子としての面発光型半導体レーザ素子は、基板面に垂直な方向に光（光信号２３）を出射するＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）である。また、電子素子は、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子を駆動するドライバＩＣ１５である。
　この光モジュール１０の特徴は、図１および図２に示すように、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子とドライバＩＣ１５との間で信号をそれぞれ伝送する複数のワイヤ（伝送線路）２２の長さが最短になるように、レーザーダイオードアレイ１４とドライバＩＣが基板１１上に配置されている点にある。具体的には、レーザーダイオードアレイ１４の表面（面）１４ａとドライバＩＣ１５の表面（面）１５ａとがワイヤ長が最短になるように同程度の高さになるように、ドライバＩＣ１５が基板１１上に形成された凹部４０内に配置されている。
　また、この光モジュール１０では、レーザーダイオードアレイ１４とドライバＩＣ１５を近くに配置できるようにして、複数のワイヤ２２を短くするために、凹部４０の壁面４０ａを略垂直にしている。そして、レーザーダイオードアレイ１４は、壁面４０ａに近接した位置で基板１１上に配置され、ドライバＩＣ１５は壁面４０ａに近接した位置で凹部４０内に配置されている。
　レーザーダイオードアレイ１４は、基板１１の表面１１ａ上に、例えばダイアタッチ剤で接着されて実装されている。ドライバＩＣ１５は、その一部を基板１１の凹部４０内に収容させて、その凹部４０の底面に、例えばダイアタッチ剤で接着されて実装されている。凹部４０は、略垂直な壁面４０ａを有する矩形の穴である。レーザーダイオードアレイ１４は、その端面が壁面４０ａの近くになるように基板の表面１１ａ上に配置されている。一方、ドライバＩＣ１５は、その端面が壁面４０ａの近くになるように凹部４０の底面に配置されている。このようにして、レーザーダイオードアレイ１４とドライバＩＣ１５が基板１１上で近接した位置に配置されている。そして、ドライバＩＣ１５とレーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子とが、すなわち、ドライバＩＣ１５の表面１５ａ上の電極とレーザーダイオードアレイ１４の表面１４ａ上の各面発光型半導体レーザ素子の電極とが、伝送線路としての複数のワイヤ２２でそれぞれ直接、電気的に接続されている（図１、図２および図４Ｃ参照）。
　つまり、ドライバＩＣ１５とレーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子が、上記従来技術のようにＳｉＯＢ上の配線を介さずに、複数のワイヤ２２でそれぞれ電気的に接続されている。これにより、ドライバＩＣ１５からレーザーダイオードアレイ１４の各面発光型半導体レーザ素子には、各ボンディングワイヤ２２を介して変調信号が入力され、レーザーダイオードアレイ１４の各面発光型半導体レーザ素子から変調信号により変調された光信号２３が出射されるようになっている。また、ドライバＩＣ１５と基板１１の電極パターンとは、図示を省略した複数のボンディングワイヤで電気的に接続されている。図４Ｃで符号２２ａは、各面発光型半導体レーザ素子の電極に融着されたボールである。
　光モジュール１０はさらに、図３、図４Ａおよび図５に示すように、光コネクタ部１２と、カバー１３と、２本のガイドピン３２とを備えている。
　光コネクタ部１２は、図４Ａ～図４Ｃおよび図６に示すように、複数の光ファイバ１６を一列に（図３で紙面に垂直な方向に）整列させて保持している。この光コネクタ部１２は、複数の光ファイバ１６の各一端部１６ａ（図４Ｂ参照）の中心（コア中心）とレーザーダイオードアレイ１４の各光出射部１４ａの中心とが一致するようにアクティブ調芯した後、基板１１の表面１１ａ上に固定される。これにより、レーザーダイオードアレイ１４の各光出射部１４ａからの各出射光（光信号２３）は、複数の光ファイバ１６の対応する光ファイバの一端部１６ａにそれぞれ光結合するようになっている。
　また、光コネクタ部１２は、図６に示すように、左右の側壁部１７を有する。両側壁部１７の下端面１７ａが基板１１の表面１１ａとそれぞれ摺動可能に接している。複数の光ファイバ１６の各一端部１６ａの中心とレーザーダイオードアレイ１４の各光出射部１４ａの中心とが一致するように、光コネクタ部１２を基板１１の表面１１ａ内で二次元的に動かしてアクティブ調芯した後、光コネクタ部１２の両側壁部１７の下端面１７ａを基板１１の表面１１ａに接着等により固定する。
　さらに、光コネクタ部１２は、図６に示すように、複数の光ファイバ１６が嵌合する一列に整列した複数のファイバ保持孔１２ａと、これらのファイバ保持孔１２ａの両側に設けられた２つのガイドピン孔１２ｂとを有する。２つのガイドピン孔１２ｂに、２つのガイドピン３２がそれぞれ嵌合可能になっている。
　２つのガイドピン３２には、図７に示す外部のコネクタである多心光ファイバコネクタ（以下、ＭＴコネクタという。）３０の２つの貫通孔がそれぞれ嵌合可能になっている。ＭＴコネクタ３０の２つの貫通孔を２つのガイドピン３２にそれぞれ嵌合させることにより、ＭＴコネクタ３０に保持された多心光ファイバ（多心テープ光ファイバ）３１の各光ファイバの中心（コア中心）と、光コネクタ部１２に保持された複数の光ファイバ１６の各中心（コア中心）とが一致した状態で、ＭＴコネクタ３０が図７に示すように光コネクタ部１２に装着されるようになっている。
　カバー１３は、図３、図４Ａおよび図５に示すように、光コネクタ部１２を装着するための開口部１３ａを有し、レーザーダイオードアレイ１４、ドライバＩＣ１５などの部品全体を覆うように基板１１に接着等により固定される。このカバー１３は、熱伝導率の高い材料、例えばＣｕ（銅）とＷ（タングステン）の合金で作製されている。
　また、光コネクタ部１２の側面とカバー１３の開口部１３ａとの間の隙間には、図３に示すように樹脂封止剤或いは接着剤等の樹脂１８が充填されている。ドライバＩＣ１５とカバー１３との間のギャップ（空間）には、熱伝導性と絶縁性を有するシリコーンゲル１９が封止剤として充填されている。また、複数の光ファイバ１６の一端部１６ａとレーザーダイオードアレイ１４の各光出射部１４ａとの間の空間には、透明なシリコーンゲル２０が封止剤として充填されている。
　以上のように構成された第１実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
　○レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子とドライバＩＣ１５との間で信号をそれぞれ伝送する複数のワイヤ（伝送線路）２２の長さが最短になるように、レーザーダイオードアレイ１４とドライバＩＣが基板１１上に配置されている。これにより、隣接するワイヤ２２間でのクロストークを低減することができ、高速並列光伝送を実現することができる。
　○レーザーダイオードアレイ１４の表面（面）１４ａとドライバＩＣ１５の表面（面）１５ａとがワイヤ長が最短になるように同程度の高さになるように、ドライバＩＣ１５が凹部４０内に配置され、表面１４ａと表面（面）１５ａとが伝送線路としての複数のワイヤ２２でそれぞれ直接、電気的に接続されているので、複数のワイヤ２２のワイヤ長Ｌ（図２参照）が短くなる。これにより、レーザーダイオードアレイ１４とドライバＩＣ１５をワイヤボンディング実装した光モジュールにおいて、隣接するワイヤ２２間でのクロストークを低減することができる。
　○光コネクタ部１２を基板１１上で二次元的に位置調整することで、複数の光ファイバ１６とレーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子とがそれぞれ光結合するようにアクティブ調芯する構成にしている。つまり、このアクティブ調芯により、複数の光ファイバ１６の各一端部１６ａの中心とレーザーダイオードアレイ１４の各光出射部１４ａの中心とが一致させる。このため、上記従来技術のように、パッシブ調芯するためのＳｉＯＢが不要になり、レーザーダイオードアレイ１４とドライバＩＣ１５を基板１１上で近接した位置に配置することができる。これにより、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子とドライバＩＣ１５を電気的に接続する複数のワイヤ２２のワイヤ長Ｌを短くすることができ、隣接するワイヤ２２間でのクロストークを低減することができる。
　○凹部４０の壁面４０ａを略垂直にしているので、レーザーダイオードアレイ１４とドライバＩＣ１５を近くに配置することができ、複数のワイヤ２２を短くすることができる。これにより、隣接するワイヤ２２間でのクロストークを低減することができ、高速並列光伝送を実現することができる。
（第２実施形態）
　第２実施形態に係る光モジュール１０Ａを図８に基づいて説明する。
　上記第１実施形態では、ドライバＩＣ１５をワイヤボンディングにより基板１１の電極パターン上に実装している。これに対して、第２実施形態に係る光モジュール１０Ａの特徴は次の構成にある。
　・図８に示すように、ドライバＩＣ１５が基板１１の電極パターン上にフリップチップ実装されている。
　・レーザーダイオードアレイ１４の表面１４ａと基板１１の表面１１ａとがワイヤ長が最短になるように同程度の高さになるように、レーザーダイオードアレイ１４が基板１１上に形成された凹部４１内に配置されている。
　・レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子と、ドライバＩＣ１５が電気的に接続された基板１１上の配線とが複数のワイヤ２２で電気的に接続されている。
　その他の構成は、上記第１実施形態の光モジュール１０と同様である。
　このような構成により、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子とドライバＩＣ１５との間で信号をそれぞれ伝送する複数のワイヤ（伝送線路）２２の長さが最短になるようにしている。
　レーザーダイオードアレイ１４は、その全体を基板１１の凹部４１内に収容させて、その凹部４１の底面に、例えばダイアタッチ剤で接着されて実装されている。凹部４１は、略垂直な壁面４１ａを有しかつレーザーダイオードアレイ１４の高さと略同じ深さを有する矩形の穴である。レーザーダイオードアレイ１４は、その端面が壁面４１ａの近くになるように凹部４１内に配置されている。一方、ドライバＩＣ１５は、その端面が壁面４１ａの近くになるように基板１１の電極パターン上に実装されている。このようにして、レーザーダイオードアレイ１４とドライバＩＣ１５が基板１１上で近接した位置に配置されている。そして、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子と、ドライバＩＣ１５が電気的に接続された配線（電極パターンの一部）とが複数のワイヤ２２でそれぞれ電気的に接続されている。
　このような構成を有する第２実施形態によれば、上記第１実施形態の奏する作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。
　○ドライバＩＣ１５を基板１１上にフリップチップ実装した光モジュールにおいて、隣接する伝送線路でのクロストークを低減することができる。なお、この場合、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子とドライバＩＣ１５との間で信号を伝送する伝送線路は、ドライバＩＣ１５が電気的に接続された基板１１上の配線と複数のワイヤ２２とで構成される。
　○凹部４１の壁面４１ａを略垂直にしているので、レーザーダイオードアレイ１４とドライバＩＣ１５を近くに配置することができ、複数のワイヤ２２を短くすることができる。これにより、隣接するワイヤ２２間でのクロストークを低減することができ、高速並列光伝送を実現することができる。
（第３実施形態）
　第３実施形態に係る光モジュール１０Ｂを図９に基づいて説明する。
　上記第１および第２実施形態では、レーザーダイオードアレイ１４の各面発光型半導体レーザ素子は、基板面に垂直な方向に、表面１４ａ側から光（光信号２３）を出射するＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）である。これに対して、この光モジュール１０Ｂで用いるレーザーダイオードアレイ１４の各面発光型半導体レーザ素子は、基板面に垂直な方向に、裏面１４ｂ側から光（光信号２３）を出射する裏面発光型ＶＣＳＥＬである。
　この光モジュール１０Ｂの特徴は次の構成にある。
　・レーザーダイオードアレイ１４の各面発光型半導体レーザ素子は、裏面発光型ＶＣＳＥＬである。
　・図９に示すように、複数の面発光型半導体レーザ素子を有するレーザーダイオードアレイ１４は基板１１上にフリップチップ実装されている。
　・ドライバＩＣ１５の表面１５ａと基板１１の表面１１ａとがワイヤ長が最短になるように同程度の高さになるように、ドライバＩＣ１が基板１１上に形成された凹部４２内に配置されている。
　・ドライバＩＣ１５と、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子が電気的に接続された基板１１上の複数の配線（電極パターンの一部）とが複数のワイヤ２２でそれぞれ電気的に接続されている。
　その他の構成は、上記第１実施形態の光モジュール１０と同様である。
　このような構成により、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子とドライバＩＣ１５との間で信号をそれぞれ伝送する複数のワイヤ（伝送線路）２２の長さが最短になるようにしている。
　ドライバＩＣ１５は、その全体を基板１１の凹部４２内に収容させて、その凹部４２の底面に、例えばダイアタッチ剤で接着されて実装されている。凹部４２は、略垂直な壁面４２ａを有しかつドライバＩＣ１５の高さと略同じ深さを有する矩形の穴である。ドライバＩＣ１５は、その端面が壁面４２ａの近くになるように凹部４２内に配置されている。一方、レーザーダイオードアレイ１４は、その端面が壁面４２ａの近くになるように基板１１の電極パターン上に実装されている。そして、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子が電気的に接続された配線（電極パターンの一部）と、ドライバＩＣ１５とが複数のワイヤ２２でそれぞれ電気的に接続されている。
　このような構成を有する第３実施形態によれば、上記第１実施形態の奏する作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。
　○裏面発光型ＶＣＳＥＬである複数の面発光型半導体レーザ素子を有するレーザーダイオードアレイ１４を基板１１上にフリップチップ実装した光モジュールにおいて、隣接する伝送線路でのクロストークを低減することができる。なお、この場合、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子とドライバＩＣ１５との間で信号を伝送する伝送線路は、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子が電気的に接続された基板１１上の複数の配線（電極パターンの一部）と複数のワイヤ２２とで構成される。
　○凹部４２の壁面４２ａを略垂直にしているので、レーザーダイオードアレイ１４とドライバＩＣ１５を近くに配置することができ、複数のワイヤ２２を短くすることができる。これにより、隣接するワイヤ２２間でのクロストークを低減することができ、高速並列光伝送を実現することができる。
（第４実施形態）
　第４実施形態に係る光モジュール１０Ｃを図１０に基づいて説明する。
　上記第１実施形態の光モジュール１０では、レーザーダイオードアレイ１４の表面１４ａとドライバＩＣ１５の表面１５ａとがワイヤ長が最短になるように同程度の高さにして、複数のワイヤ２２の長さを最短にしている。これに対して、この光モジュール１０Ｃの特徴は次の構成にある。
　・ドライバＩＣ１５が基板１１上に形成された凹部４３内に配置されている。
　・レーザーダイオードアレイ１４の表面１４ａの電極とドライバＩＣ１５の表面１５ａの電極とが、複数のワイヤ２２でそれぞれ直接、電気的に接続されている。
　・複数のワイヤ２２の各両端で電気的ショートを起こさない範囲で、ドライバＩＣ１５の表面１５ａをレーザーダイオードアレイ１４の表面１４ａより高くした。
　その他の構成は、上記第１実施形態の光モジュール１０と同様である。
　このような構成を有する第４実施形態によれば、上記第１実施形態の奏する作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。
　複数のワイヤ２２の各両端で電気的ショートを起こさずに、各ワイヤ長を出来る限り短くすることができる。これにより、隣接するワイヤ２２間でのクロストークを低減することができ、高速並列光伝送を実現することができる。
（実施例）
　上記光モジュール１０Ｃにおいて、複数のワイヤ２２として、φ２５μｍの金ワイヤを使用した。また、ワイヤ２２のループ高さをＨとし、レーザーダイオードアレイ１４の表面１４ａからドライバＩＣ１５の表面１５ａまでの高さをＨＤとすると、ＨＤ＝Ｈ－（２５μｍ×２）となるように、ドライバＩＣ１５の表面１５ａをレーザーダイオードアレイ１４の表面１４ａより高くした。レーザーダイオードアレイ１４の表面１４ａ上にボール２２ａを実装した。
　この実施例によれば、ワイヤ２２の両端で電気的なショートを起こさずに、複数のワイヤ２２のワイヤ長を出来る限り短くすることができた。
（第５実施形態）
　第５実施形態に係る光モジュール１０Ｄを図１１に基づいて説明する。
　上記第１実施形態の光モジュール１０では、レーザーダイオードアレイ１４の表面４ａとドライバＩＣ１５の表面１５ａとがワイヤ長が最短になるように同程度の高さにして、複数のワイヤ２２の長さを最短にしている。これに対して、この光モジュール１０Ｃの特徴は次の構成にある。
　・ドライバＩＣ１５が基板１１上に形成された凹部４４内に配置されている。
　・レーザーダイオードアレイ１４の表面１４ａの電極とドライバＩＣ１５の表面１５ａの電極とが、複数のワイヤ２２でそれぞれ直接、電気的に接続されている。
　・複数のワイヤ２２の各両端で電気的ショートを起こさない範囲で、レーザーダイオードアレイ１４の表面１４ａをドライバＩＣ１５の表面１５ａをより高くした。
　その他の構成は、上記第１実施形態の光モジュール１０と同様である。
　このような構成を有する第５実施形態によれば、上記第１実施形態の奏する作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。
　複数のワイヤ２２の各両端で電気的ショートを起こさずに、各ワイヤ長を出来る限り短くすることができる。これにより、隣接するワイヤ２２間でのクロストークを低減することができ、高速並列光伝送を実現することができる。
（実施例）
　上記光モジュール１０Ｄにおいて、複数のワイヤ２２として、φ２５μｍの金ワイヤを使用した。また、ワイヤ２２のループ高さをＨとし、レーザーダイオードアレイ１４の表面１４ａからドライバＩＣ１５の表面１５ａまでの高さをＨＤとすると、ＨＤ＝Ｈ－（２５μｍ×２）となるように、レーザーダイオードアレイ１４の表面１４ａをドライバＩＣ１５の表面１５ａより高くした。ドライバＩＣ１５の表面１５ａ上にボール２２ａを実装した。
　この実施例によれば、ワイヤ２２の両端で電気的なショートを起こさずに、複数のワイヤ２２のワイヤ長を出来る限り短くすることができた。
（第６実施形態）
　第６実施形態に係る光モジュールの構成は、図１乃至図７に基づいて説明した第１実施形態に係る光モジュールと同様である。
　第６実施形態に係る光モジュールを図１乃至図７、図１２、図１３に基づいて説明する。
　図１は第６実施形態に係る光モジュールの主要部を示す斜視図、図２は図１の断面図である。図３は光モジュールの概略構成を示す縦断面図である。図４Ａは光モジュール全体を示す斜視図、図４Ｂはその光モジュールに用いる複数の光ファイバの１本を示す拡大図、図４Ｃはその光モジュールに用いるレーザーダイオードアレイの各面発光型半導体レーザ素子とドライバＩＣの接続関係を示す平面図。図５は光モジュールの概略構成を示す分解斜視図、図６は光モジュールの光コネクタ部を示す斜視図、図７はその光モジュールの光コネクタ部に外部のコネクタ（多心用のフェルール型コネクタ）を装着した状態を示す斜視図である。
　第６実施形態に係る光モジュール１０は、複数の光ファイバで光信号を並列伝送する光モジュールである。この光モジュール１０は、図１および図２に示すように、電極パターン（図示省略）を有する基板１１と、その電極パターン上に整列して実装された複数の光素子と、その電極パターン上に実装され、複数の光素子と電気的に接続された電子素子と、を備える。
　基板１１は、セラミックス基板である。本実施形態では、複数の光素子は、一列に整列された複数の面発光型半導体レーザ素子（光素子）を有するレーザーダイオードアレイ１４で構成されている。図４Ｃで符号１４ａは、レーザーダイオードアレイ１４における複数の面発光型半導体レーザ素子の各光出射部（開口部）を示している。光素子としての面発光型半導体レーザ素子は、基板面に垂直な方向に光（光信号２３）を出射するＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）である。
　また、電子素子は、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子を駆動するドライバＩＣ１５である。図１および図２に示すように、レーザーダイオードアレイ１４とドライバＩＣ１５が基板１１上で近接した位置に配置されている。具体的には、レーザーダイオードアレイ１４は、基板１１の表面１１ａ上に、例えばダイアタッチ剤で接着されて実装されている。ドライバＩＣ１５は、その一部を基板１１の凹部４０内に収容させて、その凹部４０の底面に、例えばダイアタッチ剤で接着されて実装されている。凹部４０は、略垂直な壁面４０ａを有する矩形の穴である。レーザーダイオードアレイ１４は、その端面が壁面４０ａの近くになるように基板の表面１１ａ上に配置されている。一方、ドライバＩＣ１５は、その端面が壁面４０ａの近くになるように凹部４０の底面に配置されている。このようにして、レーザーダイオードアレイ１４とドライバＩＣ１５が基板１１上で近接した位置に配置されている。そして、ドライバＩＣ１５の表面１５ａ上の電極とレーザーダイオードアレイ１４の表面１４ａ上の各面発光型半導体レーザ素子の電極とが、複数のワイヤ２２でそれぞれ直接、電気的に接続されている（図１、図２および図４Ｃ参照）。
　つまり、ドライバＩＣ１５とレーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子が、上記従来技術のようにＳｉＯＢ上の配線を介さずに、複数のワイヤ２２でそれぞれ電気的に接続されている。これにより、ドライバＩＣ１５からレーザーダイオードアレイ１４の各面発光型半導体レーザ素子には、各ボンディングワイヤ２２を介して変調信号が入力され、レーザーダイオードアレイ１４の各面発光型半導体レーザ素子から変調信号により変調された光信号２３が出射されるようになっている。また、ドライバＩＣ１５と基板１１の電極パターンとは、図示を省略した複数のボンディングワイヤで電気的に接続されている。図４Ｃで符号２２ａは、各面発光型半導体レーザ素子の電極に実装されたボールである。
　光モジュール１０はさらに、図３、図４Ａおよび図５に示すように、光コネクタ部１２と、カバー１３と、２本のガイドピン３２とを備えている。
　光コネクタ部１２は、図４Ａ～図４Ｃおよび図６に示すように、複数の光ファイバ１６を一列に（図３で紙面に垂直な方向に）整列させて保持している。この光コネクタ部１２は、複数の光ファイバ１６の各一端部１６ａ（図４Ｂ参照）の中心（コア中心）とレーザーダイオードアレイ１４の各光出射部１４ａの中心とが一致するようにアクティブ調芯した後、基板１１の表面１１ａ上に固定される。これにより、レーザーダイオードアレイ１４の各光出射部１４ａからの各出射光（光信号２３）は、複数の光ファイバ１６の対応する光ファイバの一端部１６ａにそれぞれ光結合するようになっている。
　また、光コネクタ部１２は、図６に示すように、左右の側壁部１７を有する。両側壁部１７の下端面１７ａが基板１１の表面１１ａとそれぞれ摺動可能に接している。複数の光ファイバ１６の各一端部１６ａの中心とレーザーダイオードアレイ１４の各光出射部１４ａの中心とが一致するように、光コネクタ部１２を基板１１の表面１１ａ内で二次元的に動かしてアクティブ調芯した後、光コネクタ部１２の両側壁部１７の下端面１７ａを基板１１の表面１１ａに接着等により固定する。
　さらに、光コネクタ部１２は、図６に示すように、複数の光ファイバ１６が嵌合する一列に整列した複数のファイバ保持孔１２ａと、これらのファイバ保持孔１２ａの両側に設けられた２つのガイドピン孔１２ｂとを有する。２つのガイドピン孔１２ｂに、２つのガイドピン３２がそれぞれ嵌合可能になっている。
　２つのガイドピン３２には、図７に示す外部のコネクタであるＭＴコネクタ３０の２つの貫通孔がそれぞれ嵌合可能になっている。ＭＴコネクタ３０の２つの貫通孔を２つのガイドピン３２，３２にそれぞれ嵌合させることにより、ＭＴコネクタ３０に保持された多心光ファイバ（多心テープ光ファイバ）３１の各光ファイバのコア中心と、光コネクタ部１２に保持された複数の光ファイバ１６の各コア中心とが一致した状態で、ＭＴコネクタ３０が図７に示すように光コネクタ部１２に装着されるようになっている。
　カバー１３は、図３、図４Ａおよび図５に示すように、光コネクタ部１２を装着するための開口部１３ａを有し、レーザーダイオードアレイ１４、ドライバＩＣ１５などの部品全体を覆うように基板１１に接着等により固定される。このカバー１３は、熱伝導率の高い材料、例えばＣｕ（銅）とＷ（タングステン）の合金で作製されている。
　また、光コネクタ部１２の側面とカバー１３の開口部１３ａとの間の隙間には、図３に示すように樹脂封止剤或いは接着剤等の樹脂１８が充填されている。ドライバＩＣ１５とカバー１３との間のギャップ（空間）には、熱伝導性と絶縁性を有するシリコーンゲル１９が封止剤として充填されている。また、複数の光ファイバ１６の一端部１６ａとレーザーダイオードアレイ１４の各光出射部１４ａとの間の空間には、透明なシリコーンゲル２０が封止剤として充填されている。
　以上のように構成された第６実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
　○レーザーダイオードアレイ１４とドライバＩＣ１５が基板１１上で近接した位置に配置されているので、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子とドライバＩＣ１５を電気的に接続する複数の伝送線路長が短くなり、隣接する伝送線路間でのクロストークを低減することができる。これにより、高速並列光伝送を実現することができる。
　○光コネクタ部１２を基板１１上で二次元的に位置調整することで、複数の光ファイバ１６とレーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子とがそれぞれ光結合するようにアクティブ調芯する構成にしている。つまり、このアクティブ調芯により、複数の光ファイバ１６の各一端部１６ａの中心とレーザーダイオードアレイ１４の各光出射部１４ａの中心とが一致させる。このため、上記従来技術のように、パッシブ調芯するためのＳｉＯＢが不要になり、レーザーダイオードアレイ１４とドライバＩＣ１５を基板１１上で近接した位置に配置することができる。これにより、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子とドライバＩＣ１５を電気的に接続する複数のワイヤ２２の長さ（伝送線路長）を短くすることができ、隣接する伝送線路間でのクロストークを低減することができる。
　○ドライバＩＣ１５とレーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子が複数のワイヤ２２でそれぞれ直接、電気的に接続されているので、複数のワイヤ２２のワイヤ長Ｌ（図２参照）が短くなる。これにより、ドライバＩＣ１５とレーザーダイオードアレイ１４をワイヤボンディング実装した光モジュールにおいて、隣接するワイヤ間でのクロストークを低減することができる。
（実施例）
　上記第６実施形態において、複数のワイヤ２２のワイヤ水平方向長さ（ワイヤ長）Ｌをそれぞれ５００μｍ以下にした。本実施例では、各ワイヤ２２に、図１２に示す形状のものを用いた。また、レーザーダイオードアレイ１４の表面１４ａとドライバＩＣ１５の表面１５ａを同一の高さになるようにしている。また、複数のワイヤ２２間のピッチを２５０μｍとした。
　図１３のグラフは、隣接するワイヤ間（隣接チャンネル間）のクロストークを従来モデルと提案モデルで比較した結果を示している。ここで、従来モデルは、上記従来技術のように複数の光素子をＳｉＯＢ上の配線とワイヤで接続し、この配線と電子素子をワイヤで接続する構成した光モジュールである。提案モデルは、上記第６実施形態で説明した光モジュール１０である。図１３の横軸はドライバＩＣから各面発光型半導体レーザ素子へワイヤ２２を介して伝送される変調信号の周波数（GHz）を、縦軸はチャンネル間でのクロストーク成分を表すＳパラメータ(Scattering Parameter)をそれぞれ示している。
　図１３のグラフにおいて、曲線ａは、従来モデルにおける、変調信号の周波数を変化させた場合のＳパラメータを示している。この曲線ａから、従来モデルでは、３ＧＨｚを超える伝送帯域では、隣接するワイヤ（チャンネル）間でのクロストークを３０ｄＢ以下に抑えることができないことが分かる。
　また、図１３のグラフでは、上記光モジュール１０において水平方向長さ（ワイヤ長）Ｌを、２００μｍ、３００μｍ、４００μｍ、５００μｍ、６００μｍ、７００μｍ、８００μｍ、９００μｍ、および１０００μｍにした場合に、変調信号の周波数を変化させた場合のＳパラメータを、曲線ｂ、曲線ｃ、曲線ｄ、曲線ｅ、曲線ｆ、曲線ｇ、曲線ｈ、曲線ｉ、および曲線ｋでそれぞれ示している。曲線ｂ、曲線ｃ、曲線ｄおよび曲線ｅから、ワイヤ水平方向長さＬを５００μｍ以下にすることで、１０Ｇｂｉｔ／ｓ信号伝送に必要とされる８ＧＨｚまでの伝送帯域において隣接するワイヤ（チャンネル）間でのクロストークを３０ｄＢ以下に抑えることができることが分かる。
（第７実施形態）
　第７実施形態に係る光モジュールの構成は、図８に基づいて説明した第２実施形態に係る光モジュールと同様である。
　第７実施形態に係る光モジュール１０Ａを図８に基づいて説明する。
　上記第６実施形態では、ドライバＩＣ１５をワイヤボンディングにより基板１１の電極パターン上に実装している。これに対して、第７実施形態に係る光モジュール１０Ａでは、図８に示すように、ドライバＩＣ１５が基板１１の電極パターン上にフリップチップ実装されている。レーザーダイオードアレイ１４は、その全体を基板１１の凹部４１内に収容させて、その凹部４１の底面に、例えばダイアタッチ剤で接着されて実装されている。凹部４１は、略垂直な壁面４１ａを有しかつレーザーダイオードアレイ１４の高さと略同じ深さを有する矩形の穴である。レーザーダイオードアレイ１４は、その端面が壁面４１ａの近くになるように凹部４１内に配置されている。一方、ドライバＩＣ１５は、その端面が壁面４１ａの近くになるように基板１１の電極パターン上に実装されている。このようにして、レーザーダイオードアレイ１４とドライバＩＣ１５が基板１１上で近接した位置に配置されている。そして、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子と、ドライバＩＣ１５が電気的に接続された配線（電極パターンの一部）とが複数のワイヤ２２でそれぞれ電気的に接続されている。
　その他の構成は、上記第６実施形態の光モジュール１０と同様である。
　このような構成を有する第７実施形態によれば、上記第６実施形態の奏する作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
　○レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子とドライバＩＣ１５をそれぞれ電気的に接続する複数のワイヤ２２と、ドライバＩＣ１５が電気的に接続された配線とで複数の伝送線路がそれぞれ構成され、複数の伝送線路長が短くなる。これにより、ドライバＩＣ１５を基板１１の電極パターン上にフリップチップ実装した光モジュールにおいて、隣接する伝送線路でのクロストークを低減することができる。
　○複数の伝送線路長を５００μｍ以下にすることで、８ＧＨｚまでの伝送帯域において伝送時の隣接するワイヤ（チャンネル）間でのクロストークを３０ｄＢ以下に抑えることができる。
（第８実施形態）
　第８実施形態に係る光モジュールの構成は、図９に基づいて説明した第３実施形態に係る光モジュールと同様である。
　第８実施形態に係る光モジュール１０Ｂを図９に基づいて説明する。
　上記第６および第７実施形態では、レーザーダイオードアレイ１４の各面発光型半導体レーザ素子は、基板面に垂直な方向に、表面側から光（光信号２３）を出射するＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）である。これに対して、この光モジュール１０Ｇで用いるレーザーダイオードアレイ１４の各面発光型半導体レーザ素子は、基板面に垂直な方向に、裏面側から光（光信号２３）を出射する裏面発光型ＶＣＳＥＬである。
　この光モジュール１０Ｂでは、図９に示すように、レーザーダイオードアレイ１４をフリップチップ実装により基板１１の電極パターン上に実装している。ドライバＩＣ１５は、その全体を基板１１の凹部４２内に収容させて、その凹部４２の底面に、例えばダイアタッチ剤で接着されて実装されている。凹部４２は、略垂直な壁面４２ａを有しかつドライバＩＣ１５の高さと略同じ深さを有する矩形の穴である。ドライバＩＣ１５は、その端面が壁面４２ａの近くになるように凹部４２内に配置されている。一方、レーザーダイオードアレイ１４は、その端面が壁面４２ａの近くになるように基板１１の電極パターン上に実装されている。このようにして、レーザーダイオードアレイ１４とドライバＩＣ１５が基板１１上で近接した位置に配置されている。そして、レーザーダイオードアレイ１４の複数の面発光型半導体レーザ素子が電気的に接続された複数の配線（電極パターンの一部）と、ドライバＩＣ１５とが複数のワイヤ２２でそれぞれ電気的に接続されている。
　その他の構成は、上記第６実施形態の光モジュール１０と同様である。
　このような構成を有する第８実施形態によれば、上記第６実施形態の奏する作用効果に加えて以下の作用効果を奏する。
　裏面発光型ＶＣＳＥＬである複数の面発光型半導体レーザ素子を有するレーザーダイオードアレイ１４を基板１１上にフリップチップ実装した光モジュールにおいて、隣接する伝送線路でのクロストークを低減することができる。
　なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
　・上記各実施形態では、送信側光モジュールとして構成した光モジュール１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄについて説明したが、本発明はこれに限定されない。光モジュール１０，１０Ａ，１０Ｂ、１０Ｃ，１０Ｄにおいて、レーザーダイオードアレイ１４に代えて一列に整列された複数のフォトダイオード素子（光素子）を有するフォトダイオードアレイを用いる。そして、ドライバＩＣ１５に代えて、各フォトダイオードの出力電流を電圧に変換して増幅するTIA（Transimpedance Amplifier）機能を備えた増幅用ＩＣを用いて受信側光モジュールとして構成した光モジュールにも本発明は適用可能である。
　・また、レーザーダイオードアレイ１４に代えて、複数の面発光型半導体レーザ素子（光素子）が一列に整列されて実装された光モジュール、或いは、フォトダイオードアレイに代えて複数のフォトダイオード（光素子）が一列に整列されて実装された光モジュールにも本発明は適用可能である。
　光通信の分野において利用することが可能であり、光ファイバで光信号を並列伝送する光モジュールに適用することができる。
符号の説明
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ：光モジュール
１１：基板
１１ａ：表面
１２：光コネクタ部
１３：カバー
１４：レーザーダイオードアレイ
１４ａ：表面
１５：ドライバＩＣ（電子素子）
１５ａ：表面
１６：光ファイバ
１６ａ：一端部
２２：ワイヤ
２３：光信号
３０：多心光ファイバコネクタ（ＭＴコネクタ）
３１：多心光ファイバ（多心テープ光ファイバ）
４０，４１，４２，４３，４４：凹部
４０ａ，４１ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａ：壁面

Claims (18)

  1. 　複数の光ファイバで光信号を並列伝送する光モジュールであって、
    　電極パターンを有する基板と、
    　前記基板の電極パターン上に実装された複数の光素子と、
    　前記基板の電極パターン上に実装され、前記複数の光素子と電気的に接続された電子素子と、を備え、
    　前記複数の光素子と前記電子素子との間で信号を伝送する伝送線路の長さが最短になるように、前記複数の光素子と前記電子素子が前記基板上に配置されていることを特徴とする光モジュール。
  2. 　前記複数の光ファイバを保持し、前記複数の光ファイバと前記複数の光素子とがそれぞれ光結合する位置で前記基板に固定される光コネクタ部をさらに備え、
    　前記光コネクタ部は、前記基板上で二次元的に位置調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
  3. 　ワイヤ長が最短になるように前記複数の光素子の面と前記電子素子の面とが同程度の高さになるように、前記電子素子が前記基板上に形成された凹部内に配置され、
    　前記複数の光素子の面と前記電子素子の面とが、前記伝送線路としての複数のワイヤでそれぞれ直接、電気的に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光モジュール。
  4. 　前記凹部は略垂直な壁面を有し、
    　前記複数の光素子は、前記壁面に近接した位置でかつ前記壁面に沿って整列するように前記基板上に配置され、
    　前記電子素子は前記壁面に近接した位置で前記凹部内に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の光モジュール。
  5. 　前記電子素子が前記基板上にフリップチップ実装され、
    　ワイヤ長が最短になるように前記複数の光素子の面と前記基板の面とが同程度の高さになるように、前記複数の光素子が前記基板上に形成された凹部内に配置され、
    　前記複数の光素子と、前記電子素子が電気的に接続された前記基板上の配線とが複数のワイヤで電気的に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光モジュール。
  6. 　前記複数の光素子はそれぞれ裏面側から光を出射する面発光型半導体レーザ素子であり、
    　前記複数の光素子は前記基板上にフリップチップ実装され、
    　ワイヤ長が最短になるように前記電子素子の表面と前記基板の表面とが同程度の高さになるように、前記電子素子が前記基板上に形成された凹部内に配置され、
    　前記電子素子と、前記複数の光素子が電気的に接続された前記基板上の配線とが複数のワイヤで電気的に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光モジュール。
  7. 　前記電子素子が前記基板上に形成された凹部内に配置され、
    　前記複数の光素子の面と前記電子素子の面とが、前記伝送線路としての複数のワイヤでそれぞれ直接、電気的に接続されており、
    　前記複数のワイヤの各両端で電気的ショートを起こさない範囲で、前記電子素子の面を前記複数の光素子の面より高くしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光モジュール。
  8. 　前記電子素子が前記基板上に形成された凹部内に配置され、
    　前記複数の光素子の面と前記電子素子の面とが、前記伝送線路としての複数のワイヤでそれぞれ直接、電気的に接続されており、
    　前記複数のワイヤの各両端で電気的ショートを起こさない範囲で、前記複数の光素子の面を前記電子素子の面より高くしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光モジュール。
  9. 　前記光素子としての複数の面発光型半導体レーザ素子と、前記複数の面発光型半導体レーザ素子を駆動する前記電子素子としてのドライバＩＣとを備え、前記複数の面発光型半導体レーザ素子からそれぞれ出射される光信号を前記複数の光ファイバを介して外部へ並列伝送する送信側光モジュールとして構成したことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一つに記載の光モジュール。
  10. 　前記光素子としての複数のフォトダイオードと、前記フォトダイオードの出力電流を電圧に変換して増幅する機能を有する前記電子素子としての増幅用ＩＣとを備え、外部から前記複数の光ファイバを介して並列伝送された光信号を前記複数のフォトダイオードで受光して電気信号に変換する受信側光モジュールとして構成したことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一つに記載の光モジュール。
  11. 　複数の光ファイバで光信号を並列伝送する光モジュールであって、
    　電極パターンを有する基板と、
    　前記基板の電極パターン上に実装された複数の光素子と、
    　前記基板の電極パターン上に実装され、前記複数の光素子と電気的に接続された電子素子と、を備え、
    　前記複数の光素子と前記電子素子が前記基板上で近接した位置に配置されていることを特徴とする光モジュール。
  12. 　前記複数の光ファイバを保持し、前記複数の光ファイバと前記複数の光素子とがそれぞれ光結合する位置で前記基板に固定される光コネクタ部をさらに備え、
    　前記光コネクタ部は、前記基板上で二次元的に位置調整可能であることを特徴とする請求項１１に記載の光モジュール。
  13. 　前記電子素子と前記複数の光素子が複数のワイヤでそれぞれ直接、電気的に接続されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の光モジュール。
  14. 　前記複数のワイヤのワイヤ水平方向長さをそれぞれ５００μｍ以下にしたことを特徴とする請求項１３に記載の光モジュール。
  15. 　前記電子素子が前記基板上にフリップチップ実装され、前記複数の光素子と、前記電子素子が電気的に接続された前記基板上の配線とが複数のワイヤで電気的に接続されていることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の光モジュール。
  16. 　前記複数の光素子と電子素子をそれぞれ電気的に接続する前記複数のワイヤと配線とで構成される複数の伝送線路長を５００μｍ以下にしたことを特徴とする請求項１５に記載の光モジュール。
  17. 　前記光素子としての複数の面発光型半導体レーザ素子と、前記複数の面発光型半導体レーザ素子を駆動する前記電子素子としてのドライバＩＣとを備え、前記複数の面発光型半導体レーザ素子からそれぞれ出射される光信号を前記複数の光ファイバを介して外部へ並列伝送する送信側光モジュールとして構成したことを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか一つに記載の光モジュール。
  18. 　前記光素子としての複数のフォトダイオードと、前記フォトダイオードの出力電流を電圧に変換して増幅する機能を有する前記電子素子としての増幅用ＩＣとを備え、外部から前記複数の光ファイバを介して並列伝送された光信号を前記複数のフォトダイオードで受光して電気信号に変換する受信側光モジュールとして構成したことを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか一つに記載の光モジュール。
PCT/JP2009/050448 2008-01-16 2009-01-15 光モジュール Ceased WO2009090988A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/863,194 US20110049334A1 (en) 2008-01-16 2009-01-15 Optical module
CN2009801023794A CN101911405B (zh) 2008-01-16 2009-01-15 光模块
JP2009550036A JPWO2009090988A1 (ja) 2008-01-16 2009-01-15 光モジュール
EP09701495.5A EP2242152A4 (en) 2008-01-16 2009-01-15 Optical module

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-007443 2008-01-16
JP2008007443 2008-01-16
JP2008-007442 2008-01-16
JP2008007442 2008-01-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009090988A1 true WO2009090988A1 (ja) 2009-07-23

Family

ID=40885374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/050448 Ceased WO2009090988A1 (ja) 2008-01-16 2009-01-15 光モジュール

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20110049334A1 (ja)
EP (1) EP2242152A4 (ja)
JP (1) JPWO2009090988A1 (ja)
CN (1) CN101911405B (ja)
WO (1) WO2009090988A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4969711B2 (ja) * 2010-08-31 2012-07-04 京セラ株式会社 光伝送体およびその製造方法、ならびに光伝送モジュール
JP2015212781A (ja) * 2014-05-07 2015-11-26 住友電気工業株式会社 光学装置の製造方法、光学装置及び光学コネクタユニット
KR101620574B1 (ko) 2014-08-06 2016-05-13 (주)옵토라인 옵티칼 인터커넥션 디바이스
JP2016522438A (ja) * 2013-04-29 2016-07-28 シリコン・ライン・ゲー・エム・ベー・ハー 光信号をカップリングおよび／又はデカップリングするための装置
JP2019125596A (ja) * 2018-01-11 2019-07-25 住友電気工業株式会社 光モジュール及びその製造方法
JP2021139998A (ja) * 2020-03-04 2021-09-16 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光モジュール

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI514533B (zh) * 2012-03-22 2015-12-21 鴻海精密工業股份有限公司 高頻傳輸模組及光纖連接器
TWI539871B (zh) * 2012-12-26 2016-06-21 鴻海精密工業股份有限公司 光纖連接器電路基板
US9788417B2 (en) 2013-04-30 2017-10-10 Finisar Corporation Thermal management structures for optoelectronic modules
US9235014B2 (en) * 2013-07-31 2016-01-12 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Optics system module for use in an optical communications module, an optical communications system, and a method
CN103579899B (zh) * 2013-11-21 2016-01-27 中国科学院半导体研究所 一种激光阵列热沉模块
US9647419B2 (en) 2014-04-16 2017-05-09 Apple Inc. Active silicon optical bench
CN113759472B (zh) * 2020-06-03 2023-01-24 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种光模块
CN114744481A (zh) * 2022-06-13 2022-07-12 西安炬光科技股份有限公司 一种芯片封装体、感光模组、激光发射模组和激光雷达

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002223023A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Nec Corp 光送受信モジュール
JP2002261372A (ja) 2001-02-27 2002-09-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 搭載基板及び光モジュール
JP2004361434A (ja) * 2003-05-30 2004-12-24 Fujikura Ltd 光モジュール、光モジュールの製造方法、光送受信システム
JP2005173043A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Hitachi Ltd 多チャンネル光モジュール
JP2005210092A (ja) * 2003-12-25 2005-08-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光送信モジュール
JP2005309270A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光モジュール及びその製造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4787696A (en) * 1987-12-18 1988-11-29 Gte Laboratories Incorporated Mounting apparatus for optical fibers and lasers
US5205032A (en) * 1990-09-28 1993-04-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Electronic parts mounting apparatus
JP3931545B2 (ja) * 2000-03-22 2007-06-20 住友電気工業株式会社 発光モジュール
US6932516B2 (en) * 2000-07-19 2005-08-23 Canon Kabushiki Kaisha Surface optical device apparatus, method of fabricating the same, and apparatus using the same
JP4532688B2 (ja) * 2000-07-19 2010-08-25 キヤノン株式会社 面型光素子を備えた装置
JP2002267892A (ja) * 2001-03-07 2002-09-18 Fujikura Ltd 光ファイバアレイデバイス及び光モジュール
JP2002289956A (ja) * 2001-03-22 2002-10-04 Kyocera Corp 半導体レーザ装置
DE10117889A1 (de) * 2001-04-10 2002-10-24 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leiterrahmen und Gehäuse für ein strahlungsemittierendes Bauelement, strahlungsemittierendes Bauelement sowie Verfahren zu dessen Herstellung
KR100461157B1 (ko) * 2002-06-07 2004-12-13 한국전자통신연구원 병렬 광접속 모듈 및 그 제조방법
JP2004134522A (ja) * 2002-10-09 2004-04-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 光モジュール
US20070041729A1 (en) * 2002-10-23 2007-02-22 Philip Heinz Systems and methods for detecting changes in incident optical radiation at high frequencies
JP2004152875A (ja) * 2002-10-29 2004-05-27 Nec Compound Semiconductor Devices Ltd 半導体レーザモジュール
JP4496708B2 (ja) * 2003-03-10 2010-07-07 三菱電機株式会社 発光素子モジュール
US6985645B2 (en) * 2003-09-24 2006-01-10 International Business Machines Corporation Apparatus and methods for integrally packaging optoelectronic devices, IC chips and optical transmission lines
US7183581B2 (en) * 2003-12-25 2007-02-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical transmission module for use in high-speed optical fiber communication
JP2007317941A (ja) * 2006-05-26 2007-12-06 Fujifilm Corp 光モジュール
JP4477677B2 (ja) * 2008-01-16 2010-06-09 古河電気工業株式会社 光モジュールおよびその作製方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002223023A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Nec Corp 光送受信モジュール
JP2002261372A (ja) 2001-02-27 2002-09-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 搭載基板及び光モジュール
JP2004361434A (ja) * 2003-05-30 2004-12-24 Fujikura Ltd 光モジュール、光モジュールの製造方法、光送受信システム
JP2005173043A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Hitachi Ltd 多チャンネル光モジュール
JP2005210092A (ja) * 2003-12-25 2005-08-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光送信モジュール
JP2005309270A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光モジュール及びその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2242152A4

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4969711B2 (ja) * 2010-08-31 2012-07-04 京セラ株式会社 光伝送体およびその製造方法、ならびに光伝送モジュール
JP2016522438A (ja) * 2013-04-29 2016-07-28 シリコン・ライン・ゲー・エム・ベー・ハー 光信号をカップリングおよび／又はデカップリングするための装置
JP2015212781A (ja) * 2014-05-07 2015-11-26 住友電気工業株式会社 光学装置の製造方法、光学装置及び光学コネクタユニット
KR101620574B1 (ko) 2014-08-06 2016-05-13 (주)옵토라인 옵티칼 인터커넥션 디바이스
JP2019125596A (ja) * 2018-01-11 2019-07-25 住友電気工業株式会社 光モジュール及びその製造方法
JP2021139998A (ja) * 2020-03-04 2021-09-16 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光モジュール
JP7484230B2 (ja) 2020-03-04 2024-05-16 富士通オプティカルコンポーネンツ株式会社 光モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
CN101911405B (zh) 2013-12-04
EP2242152A4 (en) 2013-05-29
CN101911405A (zh) 2010-12-08
EP2242152A1 (en) 2010-10-20
US20110049334A1 (en) 2011-03-03
JPWO2009090988A1 (ja) 2011-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009090988A1 (ja) 光モジュール
JP4477677B2 (ja) 光モジュールおよびその作製方法
JP5065062B2 (ja) 光モジュール
US8575529B2 (en) Photoelectric converter providing a waveguide along the surface of the mount substrate
EP3121630B1 (en) Optoelectronic module with improved heat management
EP1723456B1 (en) System and method for the fabrication of an electro-optical module
JP5195087B2 (ja) 光電気変換デバイス、光電気変換モジュールおよび光電気変換デバイスの製造方法
CN218455812U (zh) 一种硅光800g dr8激光发射组件结构
JPWO2016088349A1 (ja) 光モジュール
US8750657B2 (en) Flip-chip optical interface with micro-lens array
JP5065061B2 (ja) 光モジュール
US7901146B2 (en) Optical module, optical transmission device, and surface optical device
JP2004334189A (ja) 光モジュール用マウント部材、光モジュール、アレイ型光モジュール、光伝送モジュール
JP3890999B2 (ja) 光送信モジュール
TWI485455B (zh) 光電混合連接器
US8175462B2 (en) Fiber optic transceiver (FOT) module and method for manufacturing an FOT module
JP2011221281A (ja) 光電気変換モジュール用部品及び光電気変換モジュール
US20240427096A1 (en) Fiber optic cable coupling assembly
US6824313B2 (en) Optical receiver module
JP2021067851A (ja) 光トランシーバ
HK1147359A (en) Optical module
JP2007073664A (ja) 光送受信モジュールおよび光通信装置
JP2007017810A (ja) 光素子付き光ファイバと同軸電気配線の接続構造
JP2010145823A (ja) 光電変換装置
JP2012150189A (ja) 光電気変換モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980102379.4

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09701495

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2009550036

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009701495

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE