JP2016006479A - 光送信モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】モジュール内における光信号のフィルタ通過回数を少なくする光送信モジュールを提供する。
【解決手段】光送信モジュール１１が備える合波光学系３０Ａは、波長選択フィルタ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ及び反射ミラー３２を有する。反射ミラー３２は、第４光信号を反射して波長選択フィルタ３１ａに入射させ、第３光信号を反射して波長選択フィルタ３１ｃに入射させる。波長選択フィルタ３１ｃは、第２光信号を反射して波長選択フィルタ３１ｂに入射させ、第３光信号を透過させて波長選択フィルタ３１ｂに入射させる。波長選択フィルタ３１ａは、第１光信号を透過させて波長選択フィルタ３１ｂに入射させ、第４光信号を反射して波長選択フィルタ３１ｂに入射させる。波長選択フィルタ３１ｂは、第１光信号及び第４光信号を透過させ、第２光信号及び第３光信号を反射してレンズ４０ａに入射させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、光通信モジュールに関し、特に、波長分割多重通信に用いられる光送信モジュールに関する。

光通信の分野では、１本の光ファイバケーブル当たりの伝送容量の大容量化が進んでおり、かかる大容量化を実現する通信方法の１つとして波長分割多重通信（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplex）が知られている。波長分割多重通信では、互いに波長の異なる複数の光信号が１本の光ファイバケーブルを用いて同時に伝送される。

波長分割多重通信に用いられる光通信モジュールの１つとして光トランシーバがある。波長分割多重通信に用いられる光トランシーバは、互いに波長の異なる光（光信号）を出射する複数の発光素子と、それぞれの発光素子から出射された光信号を合波する合波光学系と、を少なくとも有する光送信モジュールを備えている。一般的な合波光学系は、所定波長の光は透過させ、それ以外の波長の光は反射する複数の多層膜フィルタ（波長選択フィルタや反射ミラー）の組み合わせによって構成される（特許文献１〜４）。光送信モジュールは、光送信サブアセンブリ（TOSA：Transmitter Optical Sub-Assembly）と呼ばれることもある。

従来の光送信モジュールに用いられている合波光学系の構成例を図１０に示す。図示されている合波光学系は、３つの波長選択フィルタ１０１，１０２，１０３と、１つの反射ミラー１０４と、から構成されている。

発光素子２０１から出射された光信号は反射ミラー１０４に入射する。反射ミラー１０４に入射した光信号は、該反射ミラー１０４，波長選択フィルタ１０１，反射ミラー１０４，波長選択フィルタ１０２，反射ミラー１０４及び波長選択フィルタ１０３によって順次反射されて出力される。

発光素子２０２から出射された光信号は、波長選択フィルタ１０１を透過して反射ミラー１０４に入射する。反射ミラー１０４に入射した光信号は、該反射ミラー１０４，波長選択フィルタ１０２，反射ミラー１０４及び波長選択フィルタ１０３によって順次反射されて出力される。

発光素子２０３から出射された光信号は、波長選択フィルタ１０２を透過して反射ミラー１０４に入射する。反射ミラー１０４に入射した光信号は、該反射ミラー１０４及び波長選択フィルタ１０３によって順次反射されて出力される。

発光素子２０４から出射された光信号は、波長選択フィルタ１０３を透過して出力される。

上記のように、発光素子２０１から出射された光信号は、反射ミラーによって３回反射され、波長選択フィルタによって３回反射される。発光素子２０２から出射された光信号は、波長選択フィルタを１回透過し、反射ミラーによって２回反射され、波長選択フィルタによって２回反射される。発光素子２０３から出射された光信号は、波長選択フィルタを１回透過し、反射ミラーによって１回反射され、波長選択フィルタによって１回反射される。発光素子２０４から出射された光信号は、波長選択フィルタを１回透過する。以下の説明では、光信号が波長選択フィルタを透過する回数，光信号が波長選択フィルタによって反射される回数及び光信号が反射ミラーによって反射される回数の合計回数を“フィルタ通過回数”と呼ぶ。すなわち、図１０に示される発光素子２０１から出射された光信号のフィルタ通過回数は６回（反射６回）である。また、発光素子２０２から出射された光信号のフィルタ通過回数は５回（透過１回、反射４回）であり、発光素子２０３から出射された光信号のフィルタ通過回数は３回（透過１回、反射２回）であり、発光素子２０４から出射された光信号のフィルタ通過回数は１回（透過１回）である。すなわち、図１０に示される合波光学系を備える光送信モジュールにおける最大フィルタ通過回数は６回である。

特開２０１３−１０４９８３号公報 特開２０１３−１４５３５６号公報 米国特許出願公開第２０１２／１８９３１４号明細書 特開２００５−３０９３７０号公報

上記のように、光送信モジュールから出力される光信号は、これらモジュール内において多層膜フィルタを複数回通過する。しかし、フィルタ通過回数が増えれば増えるほど光信号が劣化する。また、光信号の反射回数が増えると、角度ずれが積算され、最終的に大きな角度ずれが発生する虞がある。

本発明の目的は、光送信モジュール内における光信号のフィルタ通過回数をなるべく少なくすることである。

本発明の光送信モジュールは、互いに波長が異なる４つの光信号が合波された多重光信号を出力する光送信モジュールである。この光送信モジュールは、第１光信号を出射する第１発光素子，第２光信号を出射する第２発光素子，第３光信号を出射する第３発光素子及び第４光信号を出射する第４発光素子と、前記第１光信号の光路上に、該第１光信号の進行方向に沿って配置された第１波長選択フィルタ及び第２波長選択フィルタと、前記第２光信号の光路上に配置された第３波長選択フィルタと、前記第３光信号及び前記第４光信号の光路上に配置された反射ミラーと、前記第１光信号，第２光信号，第３光信号及び第４光信号が合波された多重光信号が出射されるレンズと、を有する。前記反射ミラーは、前記第４光信号を反射して前記第１波長選択フィルタに入射させるとともに、前記第３光信号を反射して前記第３波長選択フィルタに入射させる。前記第３波長選択フィルタは、前記第２光信号を反射して前記第２波長選択フィルタに入射させるとともに、前記反射ミラーによって反射された前記第３光信号を透過させて前記第２波長選択フィルタに入射させる。前記第１波長選択フィルタは、前記第１光信号を透過させて前記第２波長選択フィルタに入射させるとともに、前記反射ミラーによって反射された前記第４光信号を反射して前記第２波長選択フィルタに入射させる。前記第２波長選択フィルタは、前記第１波長選択フィルタを透過した前記第１光信号及び前記第１波長選択フィルタによって反射された前記第４光信号を透過させて前記レンズに入射させるとともに、前記第３波長選択フィルタによって反射された前記第２光信号及び前記第３波長選択フィルタを透過した前記第３光信号を反射して前記レンズに入射させる。

本発明の一態様では、光送信モジュールは、第１光信号を出射する第１発光素子，第２光信号を出射する第２発光素子，第３光信号を出射する第３発光素子及び第４光信号を出射する第４発光素子と、前記第１光信号の光路上に、該第１光信号の進行方向に沿って配置された第１波長選択フィルタ及び第２波長選択フィルタと、前記第２光信号の光路上に配置された第３波長選択フィルタと、前記第３光信号の光路上に配置された第１反射ミラーと、前記第４光信号の光路上に配置された第２反射ミラーと、前記第１光信号，第２光信号，第３光信号及び第４光信号が合波された多重光信号が出射されるレンズと、を有する。前記第１反射ミラーは、前記第３光信号を反射して前記第１波長選択フィルタに入射させる。前記第２反射ミラーは、前記第４光信号を反射して前記第３波長選択フィルタに入射させる。前記第１波長選択フィルタは、前記第１光信号を透過させて前記第２波長選択フィルタに入射させるとともに、前記第１反射ミラーによって反射された前記第３光信号を反射して前記第２波長選択フィルタに入射させる。前記第３波長選択フィルタは、前記第２光信号を反射して前記第２波長選択フィルタに入射させるともに、前記第２反射ミラーによって反射された前記第４光信号を透過させて前記第２波長選択フィルタに入射させる。前記第２波長選択フィルタは、前記第１波長選択フィルタを透過した前記第１光信号及び前記第１波長選択フィルタによって反射された前記第３光信号を透過させて前記レンズに入射させるとともに、前記第３波長選択フィルタによって反射された前記第２光信号及び前記第３波長選択フィルタを透過した前記第４光信号を反射して前記レンズに入射させる。

本発明の他の態様では、光送信モジュールは、第１光信号を出射する第１発光素子，第２光信号を出射する第２発光素子，第３光信号を出射する第３発光素子及び第４光信号を出射する第４発光素子と、前記第１光信号の光路上に、該第１光信号の進行方向に沿って配置された第１波長選択フィルタ及び第２波長選択フィルタと、前記第２光信号の光路上に配置された第３波長選択フィルタと、前記第３光信号の光路上に配置された第１反射ミラーと、前記第４光信号の光路上に配置された第２反射ミラーと、前記第１光信号，第２光信号，第３光信号及び第４光信号が合波された多重光信号が出射されるレンズと、を有する。前記第１反射ミラーは、前記第３光信号を反射して前記第２波長選択フィルタに入射させる。前記第２反射ミラーは、前記第４光信号を反射して前記第３波長選択フィルタに入射させる。前記第３波長選択フィルタは、前記第２信号を反射して前記第１波長選択フィルタに入射させるとともに、前記第２反射ミラーによって反射された前記第４光信号を透過させて前記第１波長選択フィルタに入射させる。前記第１波長選択フィルタは、前記第１光信号を透過させて前記第２波長選択フィルタに入射させるとともに、前記第３波長選択フィルタによって反射された前記第２光信号及び前記第３波長選択フィルタを透過した前記第４光信号を反射して前記第２波長選択フィルタに入射させる。前記第２波長選択フィルタは、前記第１波長選択フィルタを透過した前記第１光信号，前記第１波長選択フィルタによって反射された前記第２光信号及び前記第４光信号を透過させて前記レンズに入射させるとともに、前記第１反射ミラーによって反射された前記第３光信号を反射して前記レンズに入射させる。

本発明によれば、光送信モジュール内における光信号のフィルタ通過回数が少なくなる。

光トランシーバの外観斜視図である。 光トランシーバの内部構造を示す断面図である。 光送信モジュール（光送信サブアセンブリ）の構成を示す模式図である。 図３に示される波長選択フィルタの光透過特性を示す図であって、（ａ）は第１波長選択フィルタの光透過特性を示す図、（ｂ）は第２波長選択フィルタの光透過特性を示す図、（ｃ）は第３波長選択フィルタの光透過特性を示す図である。 光送信モジュール（光送信サブアセンブリ）の他の構成を示す模式図である。 図５に示される波長選択フィルタの光透過特性を示す図であって、（ａ）は第１波長選択フィルタの光透過特性を示す図、（ｂ）は第２波長選択フィルタの光透過特性を示す図、（ｃ）は第３波長選択フィルタの光透過特性を示す図である。 光送信モジュール（光送信サブアセンブリ）の他の構成を示す模式図である。 図７に示される波長選択フィルタの光透過特性を示す図であって、（ａ）は第１波長選択フィルタの光透過特性を示す図、（ｂ）は第２波長選択フィルタの光透過特性を示す図、（ｃ）は第３波長選択フィルタの光透過特性を示す図である。 光送信モジュール（光送信サブアセンブリ）の他の構成を示す模式図である。 従来の光送信モジュールに用いられている合波光学系の構成を示す模式図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明が適用された光通信モジュールの一例について図面を参照しながら詳細に説明する。以下に説明する光通信モジュールは、ＱＳＦＰ＋（Quad Small Form-factor Pluggable Plus）規格に準拠したＷＤＭ用光トランシーバであって、互いに波長の異なる複数の光信号が合波された多重光信号が入出力される。

図１に示されるように、本実施形態に係る光トランシーバ１は、上ケース２と下ケース３とから構成されるモジュール筐体４を有する。モジュール筐体４は、全体として略直方体の外観を呈し、ＱＳＦＰ＋規格に準拠した寸法を有する。モジュール筐体４の長手方向一端には光アダプタ５が設けられ、モジュール筐体４の長手方向他端にはカードエッジ６が設けられている。尚、カードエッジは“エッジコネクタ”と呼ばれることもある。以下の説明では、モジュール筐体４の長手方向両端部のうち、光アダプタ５が設けられている一端部を“フロント側”、カードエッジ６が設けられている他端部を“リア側”と呼ぶ場合がある。すなわち、光アダプタ５は、モジュール筐体４のフロント側に設けられており、カードエッジ６はモジュール筐体４のリア側に設けられている。

光アダプタ５には、不図示の光ファイバケーブルの一端に装着されている光コネクタが差し込まれる２つの差込口５ａ，５ｂが設けられている。一方の差込口５ａは送信用（ＴＸ）であり、他方の差込口５ｂは受信用（ＲＸ）である。また、カードエッジ６が不図示のネットワーク機器（ルータやサーバ等）が備えるスロットに挿入されると、光トランシーバ１とネットワーク機器とが接続される。光トランシーバ１は、接続されたネットワーク機器から入力された電気信号を光信号に変換し、送信用の差込口５ａに接続されている光ファイバケーブルへ出力する一方、受信用の差込口５ｂに接続されている光ファイバケーブルから入力された光信号を電気信号に変換してネットワーク機器へ出力する。

図２に示されるように、モジュール筐体４の内部には、上記のような光電変換を実現するための光送信モジュール１１及び光受信モジュール１２が収容されている。以下の説明では、光送信モジュール１１を“光送信サブアセンブリ１１”と呼び、光受信モジュール１２を“光受信サブアセンブリ１２”と呼ぶ。

図３に示されるように、光送信サブアセンブリ１１は、第１発光素子としての発光素子２１ａ，第２発光素子としての発光素子２２ａ，第３発光素子としての発光素子２３ａ及び第４発光素子としての発光素子２４ａと、これら発光素子から出射された光信号を合波する合波光学系３０Ａと、合波光学系３０Ａによって合波された光信号（多重光信号）が出射されるレンズ４０ａと、合波光学系３０Ａとレンズ４０ａとの間に配置されたアイソレータ４１と、を有する。

発光素子２１ａ〜発光素子２４ａは何れも半導体レーザである。以下の説明では、発光素子２１ａを“ＬＤ２１ａ”と呼び、ＬＤ２１ａから出射される光信号を“第１光信号”と呼ぶ。同様に、発光素子２２ａを“ＬＤ２２ａ”と呼び、ＬＤ２２ａから出射される光信号を“第２光信号”と呼ぶ。また、発光素子２３ａを“ＬＤ２３ａ”と呼び、ＬＤ２３ａから出射される光信号を“第３光信号”と呼ぶ。また、発光素子２４ａを“ＬＤ２４ａ”と呼び、ＬＤ２４ａから出射される光信号を“第４光信号”と呼ぶ。一方、ＬＤ２１ａ〜ＬＤ２４ａを“発光素子”と総称し、第１〜第４光信号を“光信号”と総称する場合もある。

ＬＤ２１ａ，ＬＤ２２ａ，ＬＤ２３ａ及びＬＤ２４ａは、この順で一列に並んで配置されている。ＬＤ２１ａの発振波長（中心波長）はλ１[ｎｍ]、ＬＤ２２ａの発振波長（中心波長）はλ２[ｎｍ]、ＬＤ２３ａの発振波長（中心波長）はλ３[ｎｍ]、ＬＤ２４ａの発振波長（中心波長）はλ４[ｎｍ]である。換言すれば、第１光信号の波長はλ１[ｎｍ]、第２光信号の波長はλ２[ｎｍ]、第３光信号の波長はλ３[ｎｍ]、第４光信号の波長はλ４[ｎｍ]である。これらの波長の大小関係は、λ１＜λ４＜λ２＜λ３である。また、各波長の間隔は２０[ｎｍ]である。また、第１光信号の波長（λ１[ｎｍ]）と第４光信号の波長（λ４[ｎｍ]）とは、互いに隣り合う波長である。換言すれば、第２光信号及び第３光信号は、第１光信号及び第４光信号が属する帯域以外の帯域に属する。

図３に示される合波光学系３０Ａは、上記のように波長が異なる４つの光信号を合波させる。合波光学系３０Ａは、透光性のある基材と、該基材の少なくとも一面に設けられた光学薄膜と、を有する複数の多層膜フィルタによって構成されている。具体的には、合波光学系３０Ａは、３つの波長選択フィルタ３１（第１波長選択フィルタ３１ａ，第２波長選択フィルタ３１ｂ，第３波長選択フィルタ３１ｃ）及び１つの反射ミラー３２によって構成されている。波長選択フィルタ３１及び反射ミラー３２の構造の詳細については後述する。

図３に示されるように、第１波長選択フィルタ３１ａ及び第２波長選択フィルタ３１ｂは、ＬＤ２１ａから出射された第１光信号が進行する光路（第１光路）上に配置され、該第１光路と交差している。さらに、第１波長選択フィルタ３１ａ及び第２波長選択フィルタ３１ｂは、第１光信号の進行方向に沿ってこの順で一列に配置されている。第１光路上であって、ＬＤ２１ａと第１波長選択フィルタ３１ａとの間には、ＬＤ２１ａから出射された第１光信号をコリメートするコリメートレンズ３３ａが配置されている。

第３波長選択フィルタ３１ｃは、ＬＤ２２ａから出射された第２光信号が進行する光路（第２光路）上に配置され、該第２光路と交差している。第２光路上であって、ＬＤ２２ａと第３波長選択フィルタ３１ｃとの間には、ＬＤ２２ａから出射された第２光信号をコリメートするコリメートレンズ３３ｂが配置されている。

反射ミラー３２は、ＬＤ２３ａから出射された第３光信号が進行する光路（第３光路）及びＬＤ２４ａから出射された第４光信号が進行する光路（第４光路）上に配置され、これら第３光路及び第４光路とそれぞれ交差している。第３光路上であって、ＬＤ２３ａと反射ミラー３２との間には、ＬＤ２３ａから出射された第３光信号をコリメートするコリメートレンズ３３ｃが配置されている。また、第４光路上であって、ＬＤ２４ａと反射ミラー３２との間には、ＬＤ２４ａから出射された第４光信号をコリメートするコリメートレンズ３３ｄが配置されている。

各波長選択フィルタ３１は、ガラス基板３４と、ガラス基板３４の両面に設けられた誘電体膜３５ａ，３５ｂと、を有する。ガラス基板３４の一面に設けられている誘電体膜３５ａは、各波長選択フィルタ３１に所定の光透過特性を与えるための光学薄膜であり、ガラス基板３４の他の一面に設けられている誘電体膜３５ｂは、光の反射を防止するための光学薄膜である。そこで、以下の説明では、ガラス基板３４の一面に設けられている誘電体膜３５ａを“波長選択膜３５ａ”と呼び、ガラス基板３４の他の一面に設けられている誘電体膜３５ｂを“反射防止膜３５ｂ”と呼ぶ。また、波長選択膜３５ａが設けられている波長選択フィルタ３１の一方の主面を“表面”と呼び、反射防止膜３５ｂが設けられている他方の主面を“背面”と呼ぶ。すなわち、各波長選択フィルタ３１の表面には波長選択膜３５ａが設けられ、背面には反射防止膜３５ｂが設けられている。

反射ミラー３２は、ガラス基板３４と、ガラス基板３４の一面に設けられた誘電体膜３６と、を有する。誘電体膜３６は、略全ての波長の光を透過させることなく反射する特性を有する光学薄膜である。そこで、以下の説明では、誘電体膜３６を“反射膜３６”と呼ぶ。すなわち、反射ミラー３２は、一面に反射膜３６が設けられた全反射ミラーである。

図４（ａ）〜（ｃ）に各波長選択フィルタ３１の光透過特性を示す。図４（ａ）に示されるように、第１波長選択フィルタ３１ａは、少なくとも第１光信号（λ１［ｎｍ］）は透過させ、少なくとも第４光信号（λ４［ｎｍ］）は反射するバンドパスフィルタである。

図４（ｂ）に示されるように、第２波長選択フィルタ３１ｂは、少なくとも第１光信号（λ１［ｎｍ］）及び第４光信号（λ４［ｎｍ］）は透過させ、少なくとも第２光信号（λ２［ｎｍ］）及び第３光信号（λ３［ｎｍ］）は反射するバンドパスフィルタである。

図４（ｃ）に示されるように、第３波長選択フィルタ３１ｃは、少なくとも第３光信号（λ３［ｎｍ］）は透過させ、少なくとも第２光信号（λ２［ｎｍ］）は反射するバンドパスフィルタである。

再び図３を参照する。ＬＤ２１ａから出射された第１光信号は、コリメートレンズ３３ａを介して第１波長選択フィルタ３１ａに入射する。より厳密には、第１光信号は、第１波長選択フィルタ３１ａの背面から該第１波長選択フィルタ３１ａに入射する。第１波長選択フィルタ３１ａは図４（ａ）に示される光透過特性（波長選択特性）を有するので、第１波長選択フィルタ３１ａに入射した第１光信号は、第１波長選択フィルタ３１ａを透過して第２波長選択フィルタ３１ｂに入射する。より厳密には、第１波長選択フィルタ３１ａを透過した第１光信号は、第２波長選択フィルタ３１ｂの背面から該第２波長選択フィルタ３１ｂに入射する。第２波長選択フィルタ３１ｂは図４（ｂ）に示される光透過特性を有するので、第２波長選択フィルタ３１ｂに入射した第１光信号は、第２波長選択フィルタ３１ｂを透過し、アイソレータ４１を介してレンズ４０ａに入射する。このように、第１光信号は、第１波長選択フィルタ３１ａ及び第２波長選択フィルタ３１ｂを順次透過してレンズ４０ａに至る。すなわち、第１光信号のフィルタ通過回数は２回である。

ＬＤ２２ａから出射された第２光信号は、コリメートレンズ３３ｂを介して第３波長選択フィルタ３１ｃに入射する。より厳密には、第２光信号は、第３波長選択フィルタ３１ｃの表面から該第３波長選択フィルタ３１ｃに、入射角４５度で入射する。第３波長選択フィルタ３１ｃは図４（ｃ）に示される光透過特性を有するので、第３波長選択フィルタ３１ｃに入射した第２光信号は、第３波長選択フィルタ３１ｃによって反射されて第２波長選択フィルタ３１ｂに入射する。より厳密には、第３波長選択フィルタ３１ｃによって反射された第２光信号は、第２波長選択フィルタ３１ｂの表面から該第２波長選択フィルタ３１ｂに、入射角４５度で入射する。第２波長選択フィルタ３１ｂは図４（ｂ）に示される光透過特性を有するので、第２波長選択フィルタ３１ｂに入射した第２光信号は、第２波長選択フィルタ３１ｂによって反射され、アイソレータ４１を介してレンズ４０ａに入射する。このように、第２光信号は、第３波長選択フィルタ３１ｃ及び第２波長選択フィルタ３１ｂによって順次反射されてレンズ４０ａに至る。すなわち、第２光信号のフィルタ通過回数は２回である。

ＬＤ２３ａから出射された第３光信号は、コリメートレンズ３３ｃを介して反射ミラー３２に、入射角４５度で入射する。反射ミラー３２に入射した第３光信号は、該反射ミラー３２によって反射されて第３波長選択フィルタ３１ｃに入射する。より厳密には、反射ミラー３２によって反射された第３光信号は、第３波長選択フィルタ３１ｃの背面から該第３波長選択フィルタ３１ｃに入射する。第３波長選択フィルタ３１ｃは図４（ｃ）に示される光透過特性を有するので、第３波長選択フィルタ３１ｃに入射した第３光信号は、第３波長選択フィルタ３１ｃを透過して第２波長選択フィルタ３１ｂに入射する。より厳密には、第３波長選択フィルタ３１ｃを透過した第３光信号は、第２波長選択フィルタ３１ｂの表面から該第２波長選択フィルタ３１ｂに、入射角４５度で入射する。第２波長選択フィルタ３１ｂは図４（ｂ）に示される光透過特性を有するので、第２波長選択フィルタ３１ｂに入射した第３光信号は、第２波長選択フィルタ３１ｂによって反射され、アイソレータ４１を介してレンズ４０ａに入射する。このように、第３光信号は、反射ミラー３２によって反射され、第３波長選択フィルタ３１ｃを透過し、第２波長選択フィルタ３１ｂによって反射されてレンズ４０ａに至る。すなわち、第３光信号のフィルタ通過回数は３回である。

ＬＤ２４ａから出射された第４光信号は、コリメートレンズ３３ｄを介して反射ミラー３２に、入射角４５度で入射する。反射ミラー３２に入射した第４光信号は、反射ミラー３２によって反射されて第１波長選択フィルタ３１ａに入射する。より厳密には、反射ミラー３２によって反射された第１光信号は、第１波長選択フィルタ３１ａの表面から該第１波長選択フィルタ３１ａに、入射角４５で入射する。第１波長選択フィルタ３１ａは図４（ａ）に示される光透過特性を有するので、第１波長選択フィルタ３１ａに入射した第４光信号は、第１波長選択フィルタ３１ａによって反射されて第２波長選択フィルタ３１ｂに入射する。より厳密には、第１波長選択フィルタ３１ａによって反射された第４光信号は、第２波長選択フィルタ３１ｂの背面から該第２波長選択フィルタ３１ｂに入射する。第２波長選択フィルタ３１ｂは図４（ｂ）に示される光透過特性を有するので、第２波長選択フィルタ３１ｂに入射した第４光信号は、第２波長選択フィルタ３１ｂを透過し、アイソレータ４１を介してレンズ４０ａに入射する。このように、第４光信号は、反射ミラー３２によって反射され、第１波長選択フィルタ３１ａによって反射され、第２波長選択フィルタ３１ｂを透過してレンズ４０ａに至る。すなわち、第４光信号のフィルタ通過回数は３回である。

以上のように、反射ミラー３２は、ＬＤ２４ａから出射された第４光信号を反射して第１波長選択フィルタ３１ａに入射させるとともに、ＬＤ２３ａから出射された第３光信号を反射して第３波長選択フィルタ３１ｃに入射させる。

第３波長選択フィルタ３１ｃは、ＬＤ２２ａから出射された第２光信号を反射して第２波長選択フィルタ３１ｂに入射させるとともに、反射ミラー３２によって反射された第３光信号を透過させて第２波長選択フィルタ３１ｂに入射させる。

第１波長選択フィルタ３１ａは、ＬＤ２１ａから出射された第１光信号を透過させて第２波長選択フィルタ３１ｂに入射させるとともに、反射ミラー３２によって反射された第４光信号を反射して第２波長選択フィルタ３１ｂに入射させる。

第２波長選択フィルタ３１ｂは、第１波長選択フィルタ３１ａを透過した第１光信号及び第１波長選択フィルタ３１ａによって反射された第４光信号を透過させてレンズ４０ａに入射させる。また、第２波長選択フィルタ３１ｂは、第３波長選択フィルタ３１ｃによって反射された第２光信号及び第３波長選択フィルタ３１ｃを透過した第３光信号を反射してレンズ４０ａに入射させる。この結果、第１光信号，第２光信号，第３光信号及び第４光信号が合波された多重光信号がレンズ４０ａから出射される。

上記のように、第２波長選択フィルタ３１ｂは、第１光信号及び第４光信号の双方を透過させる必要がある。そこで、本実施形態では、第１光信号の波長（λ１［ｎｍ］）と第４光信号の波長（λ４［ｎｍ］）とを互いに隣り合う波長としてある。

尚、レンズ４０ａは、図２に示されるレセプタクル１１ａの先端内側に配置されており、このレンズ４０ａを介して多重光信号が外部に出力される。

尚、図２に示される光受信サブアセンブリ１２は、光送信サブアセンブリ１１と実質的に同一の構造を有する。

以上のように、本実施形態に係る光送信サブアセンブリ（光送信モジュール）１１及び光受信サブアセンブリ（光受信モジュール）１２における光信号のフィルタ通過回数は、最大３回である。すなわち、本実施形態に係る光送信モジュールと図１０に示される合波光学系を備える従来の光送信モジュールとは、同数の光信号を波長分割多重して出力する。しかし、従来の光送信モジュールにおける光信号の最大フィルタ通過回数は６回であるのに対し、本実施形態に係る光送信モジュールにおける光信号の最大フィルタ通過回数は３回である。

（第２の実施形態）
以下、本発明が適用された光通信モジュールの他の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。もっとも、本実施形態に係る光通信モジュールは、第１の実施形態に係る光通信モジュールと共通の基本構成を備えている。但し、本実施形態に係る光通信モジュールと第１の実施形態に係る光通信モジュールとは、光送信サブアセンブリ及び光受信サブアセンブリの具体的構成において相違する。そこで、本実施形態に係る光通信モジュールが備える光送信サブアセンブリ及び光受信サブアセンブリの構成について以下に説明する。尚、既に説明した構成と同一の構成については適宜説明を省略する。また、既に説明した構成と同一の構成については同一の符号を用いる。

図５に示されるように、本実施形態に係る光通信モジュールが備える光送信サブアセンブリ１１は、第１発光素子としての発光素子５１ａ，第２発光素子としての発光素子５２ａ，第３発光素子としての発光素子５３ａ及び第４発光素子としての発光素子５４ａと、これら発光素子から出射された光信号を合波する合波光学系３０Ａと、合波光学系３０Ａによって合波された光信号（多重光信号）が出射されるレンズ４０ａと、合波光学系３０Ａとレンズ４０ａとの間に配置されたアイソレータ４１と、を有する。

発光素子５１ａ〜発光素子５４ａは何れも半導体レーザである。以下の説明では、発光素子５１ａを“ＬＤ５１ａ”と呼び、ＬＤ５１ａから出射される光信号を“第１光信号”と呼ぶ。同様に、発光素子５２ａを“ＬＤ５２ａ”と呼び、ＬＤ５２ａから出射される光信号を“第２光信号”と呼ぶ。また、発光素子５３ａを“ＬＤ５３ａ”と呼び、ＬＤ５３ａから出射される光信号を“第３光信号”と呼ぶ。また、発光素子５４ａを“ＬＤ５４ａ”と呼び、ＬＤ５４ａから出射される光信号を“第４光信号”と呼ぶ。一方、ＬＤ５１ａ〜ＬＤ５４ａを“発光素子”と総称し、第１〜第４光信号を“光信号”と総称する場合もある。

ＬＤ５３ａ，ＬＤ５１ａ，ＬＤ５２ａ及びＬＤ５４ａは、この順で一列に並んで配置されている。ＬＤ５１ａの発振波長（中心波長）はλ１[ｎｍ]、ＬＤ５２ａの発振波長（中心波長）はλ２[ｎｍ]、ＬＤ５３ａの発振波長（中心波長）はλ３[ｎｍ]、ＬＤ５４ａの発振波長（中心波長）はλ４[ｎｍ]である。換言すれば、第１光信号の波長はλ１[ｎｍ]、第２光信号の波長はλ２[ｎｍ]、第３光信号の波長はλ３[ｎｍ]、第４光信号の波長はλ４[ｎｍ]である。これらの波長の大小関係は、λ３＜λ１＜λ２＜λ４である。また、各波長の間隔は２０[ｎｍ]である。すなわち、ＬＤ５１ａから出射される第１光信号の波長は、ＬＤ５３ａから出射される第３光信号の波長よりも長い。また、ＬＤ５２ａから出射される第２光信号の波長は第１光信号の波長よりも長く、ＬＤ５４ａから出射される第４光信号の波長は第２光信号の波長よりも長い。

図５に示される合波光学系３０Ａは、上記のように波長が異なる４つの光信号を合波させる。合波光学系３０Ａは複数の多層膜フィルタによって構成されている。具体的には、合波光学系３０Ａは、３つの波長選択フィルタ６１（第１波長選択フィルタ６１ａ，第２波長選択フィルタ６１ｂ，第３波長選択フィルタ６１ｃ）及び２つの反射ミラー６２（第１反射ミラー６２ａ，第２反射ミラー６２ｂによって構成されている。

本実施形態における波長選択フィルタ６１及び反射ミラー６２は、第１の実施形態における波長選択フィルタ３１及び反射ミラー３２と同一の構造を有する。すなわち、波長選択フィルタ６１は、ガラス基板及び該ガラス基板の両面に設けられた誘電体膜を有し、ガラス基板の一面に設けられている誘電体膜は、各波長選択フィルタ６１に所定の光透過特性を与える。また、反射ミラー６２は、ガラス基板及び該ガラス基板の一面に設けられた誘電体膜を有し、この誘電体膜は、略全ての波長の光を透過させることなく反射する特性を有する。

図５に示されるように、第１波長選択フィルタ６１ａ及び第２波長選択フィルタ６１ｂは、ＬＤ５１ａから出射された第１光信号が進行する光路（第１光路）上に配置され、該第１光路と交差している。さらに、第１波長選択フィルタ６１ａ及び第２波長選択フィルタ６１ｂは、第１光信号の進行方向に沿ってこの順で一列に配置されている。第１光路上であって、ＬＤ５１ａと第１波長選択フィルタ６１ａとの間には、ＬＤ５１ａから出射された第１光信号をコリメートするコリメートレンズ３３ａが配置されている。

第３波長選択フィルタ６１ｃは、ＬＤ５２ａから出射された第２光信号が進行する光路（第２光路）上に配置され、該第２光路と交差している。第２光路上であって、ＬＤ５２ａと第３波長選択フィルタ６１ｃとの間には、ＬＤ５２ａから出射された第２光信号をコリメートするコリメートレンズ３３ｂが配置されている。

第１反射ミラー６２ａは、ＬＤ５３ａから出射された第３光信号が進行する光路（第３光路）上に配置され、該第３光路と交差している。第３光路上であって、ＬＤ５３ａと第１反射ミラー６２ａとの間には、ＬＤ５３ａから出射された第３光信号をコリメートするコリメートレンズ３３ｃが配置されている。

第２反射ミラー６２ｂは、ＬＤ５４ａから出射された第４光信号が進行する光路（第４光路）上に配置され、該第４光路と交差している。第４光路上であって、ＬＤ５４ａと第２反射ミラー６２ｂとの間には、ＬＤ５４ａから出射された第４光信号をコリメートするコリメートレンズ３３ｄが配置されている。

図６（ａ）〜（ｃ）に各波長選択フィルタ６１の光透過特性を示す。図６（ａ）に示されるように、第１波長選択フィルタ６１ａは、少なくとも第１光信号（λ１［ｎｍ］）は透過させ、少なくとも第３光信号（λ３［ｎｍ］）は反射するバンドパスフィルタである。

図６（ｂ）に示されるように、第２波長選択フィルタ６１ｂは、少なくとも第１光信号（λ１［ｎｍ］）及び第３光信号（λ３［ｎｍ］）は透過させ、少なくとも第２光信号（λ２［ｎｍ］）及び第４光信号（λ４［ｎｍ］）は反射するバンドパスフィルタである。

図６（ｃ）に示されるように、第３波長選択フィルタ６１ｃは、少なくとも第４光信号（λ４［ｎｍ］）は透過させ、少なくとも第２光信号（λ２［ｎｍ］）は反射するバンドパスフィルタである。

再び図５を参照する。ＬＤ５１ａから出射された第１光信号は、コリメートレンズ３３ａを介して第１波長選択フィルタ６１ａに入射する。第１波長選択フィルタ６１ａは図６（ａ）に示される光透過特性（波長選択特性）を有するので、第１波長選択フィルタ６１ａに入射した第１光信号は、第１波長選択フィルタ６１ａを透過して第２波長選択フィルタ６１ｂに入射する。第２波長選択フィルタ６１ｂは図６（ｂ）に示される光透過特性を有するので、第２波長選択フィルタ６１ｂに入射した第１光信号は、第２波長選択フィルタ６１ｂを透過し、アイソレータ４１を介してレンズ４０ａに入射する。このように、第１光信号は、第１波長選択フィルタ６１ａ及び第２波長選択フィルタ６１ｂを順次透過してレンズ４０ａに至る。すなわち、第１光信号のフィルタ通過回数は２回である。

ＬＤ５２ａから出射された第２光信号は、コリメートレンズ３３ｂを介して第３波長選択フィルタ６１ｃに入射する。第３波長選択フィルタ６１ｃは図６（ｃ）に示される光透過特性を有するので、第３波長選択フィルタ６１ｃに入射した第２光信号は、第３波長選択フィルタ６１ｃによって反射されて第２波長選択フィルタ６１ｂに入射する。第２波長選択フィルタ６１ｂは図６（ｂ）に示される光透過特性を有するので、第２波長選択フィルタ６１ｂに入射した第２光信号は、第２波長選択フィルタ６１ｂによって反射され、アイソレータ４１を介してレンズ４０ａに入射する。このように、第２光信号は、第３波長選択フィルタ６１ｃ及び第２波長選択フィルタ６１ｂによって順次反射されてレンズ４０ａに至る。すなわち、第２光信号のフィルタ通過回数は２回である。

ＬＤ５３ａから出射された第３光信号は、コリメートレンズ３３ｃを介して第１反射ミラー６２ａに入射する。第１反射ミラー６２ａに入射した第３光信号は、該第１反射ミラー６２ａによって反射されて第１波長選択フィルタ６１ａに入射する。第１波長選択フィルタ６１ａは図６（ａ）に示される光透過特性を有するので、第１波長選択フィルタ６１ａに入射した第３光信号は、第１波長選択フィルタ６１ａによって反射されて第２波長選択フィルタ６１ｂに入射する。第２波長選択フィルタ６１ｂは図６（ｂ）に示される光透過特性を有するので、第２波長選択フィルタ６１ｂに入射した第３光信号は、第２波長選択フィルタ６１ｂを透過し、アイソレータ４１を介してレンズ４０ａに入射する。このように、第３光信号は、第１反射ミラー６２ａによって反射され、第１波長選択フィルタ６１ａによって反射され、第２波長選択フィルタ６１ｂを透過してレンズ４０ａに至る。すなわち、第３光信号のフィルタ通過回数は３回である。

ＬＤ５４ａから出射された第４光信号は、コリメートレンズ３３ｄを介して第２反射ミラー６２ｂに入射する。第２反射ミラー６２ｂに入射した第４光信号は、第２反射ミラー６２ｂによって反射されて第３波長選択フィルタ６１ｃに入射する。第３波長選択フィルタ６１ｃは図６（ｃ）に示される光透過特性を有するので、第３波長選択フィルタ６１ｃに入射した第４光信号は、第３波長選択フィルタ６１ｃを透過して第２波長選択フィルタ６１ｂに入射する。第２波長選択フィルタ６１ｂは図６（ｂ）に示される光透過特性を有するので、第２波長選択フィルタ６１ｂに入射した第４光信号は、第２波長選択フィルタ６１ｂによって反射され、アイソレータ４１を介してレンズ４０ａに入射する。このように、第４光信号は、第２反射ミラー６２ｂによって反射され、第３波長選択フィルタ６１ｃを透過し、第２波長選択フィルタ６１ｂによって反射されてレンズ４０ａに至る。すなわち、第４光信号のフィルタ通過回数は３回である。

以上のように、第１反射ミラー６２ａは、ＬＤ５３ａから出射された第３光信号を反射して第１波長選択フィルタ６１ａに入射させる。第２反射ミラー６２ｂは、ＬＤ５４ａから出射された第４光信号を反射して第３波長選択フィルタ６１ｃに入射させる。

第３波長選択フィルタ６１ｃは、ＬＤ５２ａから出射された第２光信号を反射して第２波長選択フィルタ６１ｂに入射させるとともに、第２反射ミラー６２ｂによって反射された第４光信号を透過させて第２波長選択フィルタ６１ｂに入射させる。

第１波長選択フィルタ６１ａは、ＬＤ５１ａから出射された第１光信号を透過させて第２波長選択フィルタ６１ｂに入射させるとともに、第１反射ミラー６２ａによって反射された第３光信号を反射して第２波長選択フィルタ６１ｂに入射させる。

第２波長選択フィルタ６１ｂは、第１波長選択フィルタ６１ａを透過した第１光信号及び第１波長選択フィルタ６１ａによって反射された第３光信号を透過させてレンズ４０ａに入射させる。また、第２波長選択フィルタ６１ｂは、第３波長選択フィルタ６１ｃによって反射された第２光信号及び第３波長選択フィルタ６１ｃを透過した第４光信号を反射してレンズ４０ａに入射させる。この結果、第１光信号，第２光信号，第３光信号及び第４光信号が合波された多重光信号がレンズ４０ａから出射される。

本実施形態では、光信号は、波長選択フィルタ６１及び反射ミラー６２に入射角４５度以下で入射する。

尚、本実施形態に係る光通信モジュールが備える光受信サブアセンブリは、光送信サブアセンブリ１１と実質的に同一の構造を有する。

以上のように、本実施形態に係る光送信サブアセンブリ（光送信モジュール）１１及び光受信サブアセンブリ（光受信モジュール）における光信号のフィルタ通過回数は最大３回である。また、本実施形態に係る光送信サブアセンブリ（光送信モジュール）１１では、複数の発光素子が、各発光素子から出射される光信号の波長の順で一列に並べられている。一般的に、発光素子に接続される電気配線の並びは、発光素子の発振波長の並びに従っている。よって、発光素子が発振波長の順で一列に並べられていると、発光素子に接続される電気配線の配置が容易になる。本実施形態における光信号の波長の大小関係は、λ３＜λ１＜λ２＜λ４であった。しかし、光信号の波長の大小関係は、λ３＞λ１＞λ２＞λ４に変更することもできる。この場合、光信号の波長の大小関係に応じて各波長選択フィルタの特性も変更される。

（第３の実施形態）
以下、本発明が適用された光通信モジュールのさらに他の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。もっとも、本実施形態に係る光通信モジュールは、第１の実施形態に係る光通信モジュールと共通の基本構成を備えている。但し、本実施形態に係る光通信モジュールと第１の実施形態に係る光通信モジュールとは、光送信サブアセンブリ及び光受信サブアセンブリの具体的構成において相違する。そこで、本実施形態に係る光通信モジュールが備える光送信サブアセンブリ及び光受信サブアセンブリの構成について以下に説明する。尚、既に説明した構成と同一の構成については適宜説明を省略する。また、既に説明した構成と同一の構成については同一の符号を用いる。

図７に示されるように、本実施形態に係る光通信モジュールが備える光送信サブアセンブリ１１は、第１発光素子としての発光素子７１ａ，第２発光素子としての発光素子７２ａ，第３発光素子としての発光素子７３ａ及び第４発光素子としての発光素子７４ａと、これら発光素子から出射された光信号を合波する合波光学系３０Ａと、合波光学系３０Ａによって合波された光信号（多重光信号）が出射されるレンズ４０ａと、合波光学系３０Ａとレンズ４０ａとの間に配置されたアイソレータ４１と、を有する。

発光素子７１ａ〜発光素子７４ａは何れも半導体レーザである。以下の説明では、発光素子７１ａを“ＬＤ７１ａ”と呼び、ＬＤ７１ａから出射される光信号を“第１光信号”と呼ぶ。同様に、発光素子７２ａを“ＬＤ７２ａ”と呼び、ＬＤ７２ａから出射される光信号を“第２光信号”と呼ぶ。また、発光素子７３ａを“ＬＤ７３ａ”と呼び、ＬＤ７３ａから出射される光信号を“第３光信号”と呼ぶ。また、発光素子７４ａを“ＬＤ７４ａ”と呼び、ＬＤ７４ａから出射される光信号を“第４光信号”と呼ぶ。一方、ＬＤ７１ａ〜ＬＤ７４ａを“発光素子”と総称し、第１〜第４光信号を“光信号”と総称する場合もある。

ＬＤ７３ａ，ＬＤ７１ａ，ＬＤ７２ａ及びＬＤ７４ａは、この順で一列に並んで配置されている。ＬＤ７１ａの発振波長（中心波長）はλ１[ｎｍ]、ＬＤ７２ａの発振波長（中心波長）はλ２[ｎｍ]、ＬＤ７３ａの発振波長（中心波長）はλ３[ｎｍ]、ＬＤ７４ａの発振波長（中心波長）はλ４[ｎｍ]である。換言すれば、第１光信号の波長はλ１[ｎｍ]、第２光信号の波長はλ２[ｎｍ]、第３光信号の波長はλ３[ｎｍ]、第４光信号の波長はλ４[ｎｍ]である。これらの波長の大小関係は、λ３＜λ１＜λ２＜λ４である。また、各波長の間隔は２０[ｎｍ]である。すなわち、ＬＤ７１ａから出射される第１光信号の波長は、ＬＤ７３ａから出射される第３光信号の波長よりも長い。また、ＬＤ７２ａから出射される第２光信号の波長は第１光信号の波長よりも長く、ＬＤ７４ａから出射される第４光信号の波長は第２光信号の波長よりも長い。

図７に示される合波光学系３０Ａは、上記のように波長が異なる４つの光信号を合波させる。合波光学系３０Ａは複数の多層膜フィルタによって構成されている。具体的には、合波光学系３０Ａは、３つの波長選択フィルタ８１（第１波長選択フィルタ８１ａ，第２波長選択フィルタ８１ｂ，第３波長選択フィルタ８１ｃ）及び２つの反射ミラー８２（第１反射ミラー８２ａ，第２反射ミラー８２ｂ）によって構成されている。

本実施形態における波長選択フィルタ８１及び反射ミラー８２は、第１の実施形態における波長選択フィルタ３１及び反射ミラー３２と同一の構造を有する。すなわち、波長選択フィルタ８１は、ガラス基板及び該ガラス基板の両面に設けられた誘電体膜を有し、ガラス基板の一面に設けられている誘電体膜は、各波長選択フィルタ８１に所定の光透過特性を与える。また、反射ミラー８２は、ガラス基板及び該ガラス基板の一面に設けられた誘電体膜を有し、この誘電体膜は、略全ての波長の光を透過させることなく反射する特性を有する。

図７に示されるように、第１波長選択フィルタ８１ａ及び第２波長選択フィルタ８１ｂは、ＬＤ７１ａから出射された第１光信号が進行する光路（第１光路）上に配置され、該第１光路と交差している。さらに、第１波長選択フィルタ８１ａ及び第２波長選択フィルタ８１ｂは、第１光信号の進行方向に沿ってこの順で一列に配置されている。第１光路上であって、ＬＤ７１ａと第１波長選択フィルタ８１ａとの間には、ＬＤ７１ａから出射された第１光信号をコリメートするコリメートレンズ３３ａが配置されている。

第３波長選択フィルタ８１ｃは、ＬＤ７２ａから出射された第２光信号が進行する光路（第２光路）上に配置され、該第２光路と交差している。第２光路上であって、ＬＤ７２ａと第３波長選択フィルタ８１ｃとの間には、ＬＤ７２ａから出射された第２光信号をコリメートするコリメートレンズ３３ｂが配置されている。

第１反射ミラー８２ａは、ＬＤ７３ａから出射された第３光信号が進行する光路（第３光路）上に配置され、該第３光路と交差している。第３光路上であって、ＬＤ７３ａと第１反射ミラー８２ａとの間には、ＬＤ７３ａから出射された第３光信号をコリメートするコリメートレンズ３３ｃが配置されている。

第２反射ミラー８２ｂは、ＬＤ７４ａから出射された第４光信号が進行する光路（第４光路）上に配置され、該第４光路と交差している。第４光路上であって、ＬＤ７４ａと第２反射ミラー８２ｂとの間には、ＬＤ７４ａから出射された第４光信号をコリメートするコリメートレンズ３３ｄが配置されている。

図８（ａ）〜（ｃ）に各波長選択フィルタ８１の光透過特性を示す。図８（ａ）に示されるように、第１波長選択フィルタ８１ａは、少なくとも第１光信号（λ１［ｎｍ］）は透過させ、少なくとも第２光信号（λ２［ｎｍ］）及び第４光信号（λ４［ｎｍ］）は反射するバンドパスフィルタである。

図８（ｂ）に示されるように、第２波長選択フィルタ８１ｂは、少なくとも第１光信号（λ１［ｎｍ］），第２光信号（λ２［ｎｍ］）及び第４光信号（λ４［ｎｍ］）は透過させ、少なくとも第３光信号（λ３［ｎｍ］）は反射するバンドパスフィルタである。

図８（ｃ）に示されるように、第３波長選択フィルタ８１ｃは、少なくとも第４光信号（λ４［ｎｍ］）は透過させ、少なくとも第２光信号（λ２［ｎｍ］）は反射するバンドパスフィルタである。

再び図７を参照する。ＬＤ７１ａから出射された第１光信号は、コリメートレンズ３３ａを介して第１波長選択フィルタ８１ａに入射する。第１波長選択フィルタ８１ａは図８（ａ）に示される光透過特性（波長選択特性）を有するので、第１波長選択フィルタ８１ａに入射した第１光信号は、第１波長選択フィルタ８１ａを透過して第２波長選択フィルタ８１ｂに入射する。第２波長選択フィルタ８１ｂは図８（ｂ）に示される光透過特性を有するので、第２波長選択フィルタ８１ｂに入射した第１光信号は、第２波長選択フィルタ８１ｂを透過し、アイソレータ４１を介してレンズ４０ａに入射する。このように、第１光信号は、第１波長選択フィルタ８１ａ及び第２波長選択フィルタ８１ｂを順次透過してレンズ４０ａに至る。すなわち、第１光信号のフィルタ通過回数は２回である。

ＬＤ７２ａから出射された第２光信号は、コリメートレンズ３３ｂを介して第３波長選択フィルタ８１ｃに入射する。第３波長選択フィルタ８１ｃは図８（ｃ）に示される光透過特性を有するので、第３波長選択フィルタ８１ｃに入射した第２光信号は、第３波長選択フィルタ８１ｃによって反射されて第１波長選択フィルタ８１ａに入射する。第１波長選択フィルタ８１ａは図８（ａ）に示される光透過特性を有するので、第１波長選択フィルタ８１ａに入射した第２光信号は、第１波長選択フィルタ８１ａによって反射されて第２波長選択フィルタ８１ｂに入射する。第２波長選択フィルタ８１ｂは図８（ｂ）に示される光透過特性を有するので、第２波長選択フィルタ８１ｂに入射した第２光信号は、第２波長選択フィルタ８１ｂを透過し、アイソレータ４１を介してレンズ４０ａに入射する。このように、第２光信号は、第３波長選択フィルタ８１ｃ及び第１波長選択フィルタ８１ａによって順次反射され、第２波長選択フィルタ８１ｂを透過してレンズ４０ａに至る。すなわち、第２光信号のフィルタ通過回数は３回である。

ＬＤ７３ａから出射された第３光信号は、コリメートレンズ３３ｃを介して第１反射ミラー８２ａに入射する。第１反射ミラー８２ａに入射した第３光信号は、該第１反射ミラー８２ａによって反射されて第２波長選択フィルタ８１ｂに入射する。第２波長選択フィルタ８１ｂは図８（ｂ）に示される光透過特性を有するので、第２波長選択フィルタ８１ｂに入射した第３光信号は、第２波長選択フィルタ８１ｂによって反射され、アイソレータ４１を介してレンズ４０ａに入射する。このように、第３光信号は、第１反射ミラー８２ａ及び第２波長選択フィルタ８１ｂによって順次反射されてレンズ４０ａに至る。すなわち、第３光信号のフィルタ通過回数は２回である。

ＬＤ７４ａから出射された第４光信号は、コリメートレンズ３３ｄを介して第２反射ミラー８２ｂに入射する。第２反射ミラー８２ｂに入射した第４光信号は、第２反射ミラー８２ｂによって反射されて第３波長選択フィルタ８１ｃに入射する。第３波長選択フィルタ８１ｃは図８（ｃ）に示される光透過特性を有するので、第３波長選択フィルタ８１ｃに入射した第４光信号は、第３波長選択フィルタ８１ｃを透過して第１波長選択フィルタ８１ａに入射する。第１波長選択フィルタ８１ａは図８（ａ）に示される光透過特性を有するので、第１波長選択フィルタ８１ａに入射した第４光信号は、第１波長選択フィルタ８１ａによって反射されて第２波長選択フィルタ８１ｂに入射する。第２波長選択フィルタ８１ｂは図８（ｂ）に示される光透過特性を有するので、第２波長選択フィルタ８１ｂに入射した第４光信号は、第２波長選択フィルタ８１ｂを透過し、アイソレータ４１を介してレンズ４０ａに入射する。このように、第４光信号は、第２反射ミラー８２ｂによって反射され、第３波長選択フィルタ６１ｃ及び第１波長選択フィルタ８１ａによって順次反射され、第２波長選択フィルタ８１ｂを透過してレンズ４０ａに至る。すなわち、第４光信号のフィルタ通過回数は４回である。

以上のように、第１反射ミラー８２ａは、ＬＤ７３ａから出射された第３光信号を反射して第２波長選択フィルタ８１ｂに入射させる。第２反射ミラー８２ｂは、ＬＤ７４ａから出射された第４光信号を反射して第３波長選択フィルタ８１ｃに入射させる。

第３波長選択フィルタ８１ｃは、ＬＤ７２ａから出射された第２光信号を反射して第１波長選択フィルタ８１ａに入射させるとともに、第２反射ミラー８２ｂによって反射された第４光信号を透過させて第１波長選択フィルタ８１ａに入射させる。

第１波長選択フィルタ８１ａは、ＬＤ７１ａから出射された第１光信号を透過させて第２波長選択フィルタ８１ｂに入射させるとともに、第３波長選択フィルタ８１ｃによって反射された第２光信号及び第３波長選択フィルタ８１ｃを透過した第４光信号を反射して第２波長選択フィルタ８１ｂに入射させる。

第２波長選択フィルタ８１ｂは、第１波長選択フィルタ８１ａを透過した第１光信号及び第１波長選択フィルタ８１ａによって反射された第２光信号及び第４光信号を透過させてレンズ４０ａに入射させる。また、第２波長選択フィルタ８１ｂは、第１反射ミラー８２ａによって反射された第３光信号を反射してレンズ４０ａに入射させる。この結果、第１光信号，第２光信号，第３光信号及び第４光信号が合波された多重光信号がレンズ４０ａから出射される。

尚、本実施形態では、光信号は、波長選択フィルタ８１及び反射ミラー８２に入射角４５度以下で入射する。

尚、本実施形態に係る光通信モジュールが備える光受信サブアセンブリは、光送信サブアセンブリ１１と実質的に同一の構造を有する。

以上のように、本実施形態に係る光送信サブアセンブリ（光送信モジュール）１１及び光受信サブアセンブリ（光受信モジュール）における光信号のフィルタ通過回数は最大４回である。また、本実施形態に係る光送信サブアセンブリ（光送信モジュール）１１では、複数の発光素子が、各発光素子から出射される光信号の波長の順で一列に並べられている。一般的に、発光素子に接続される電気配線の並びは、発光素子の発振波長の並びに従っている。よって、発光素子が発振波長の順で一列に並べられていると、発光素子に接続される電気配線の配置が容易になる。本実施形態における光信号の波長の大小関係は、λ３＜λ１＜λ２＜λ４であった。しかし、光信号の波長の大小関係は、λ３＞λ１＞λ２＞λ４に変更することもできる。この場合、光信号の波長の大小関係に応じて各波長選択フィルタの特性も変更される。

また、図７と図５を比べると分かるように、本実施形態に係る光送信サブアセンブリ（光送信モジュール）１１では、第３波長選択フィルタ８１ｃ及び第２反射ミラー８２ｂの位置が下げられている。換言すれば、本実施形態では、第３波長選択フィルタ８１ｃ及び第２反射ミラー８２ｂを含む光学系の構成要素がより小さなスペース内に配置されている。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、第１の実施形態では、波長選択フィルタ３１及び反射ミラー３２に対する光信号の入射角が４５度であった。しかし、波長選択フィルタや反射ミラーに対する光信号の入射角は４５度に限定されず、任意に選択することができる。また、各波長選択フィルタや各反射ミラーに対する光信号の入射角は共通でなくともよい。

もっとも、波長選択フィルタに対する光信号の入射角が大きくなると、同様の波長選択特性を得るために必要な光学薄膜の積層数が増加し、波長選択フィルタの製造コストが増加する。また、波長選択フィルタに対する光信号の入射角を小さくすれば、波長選択フィルタの入射面を小さくすることができる。そこで、低コスト化や小型化の観点からは、波長選択フィルタに対する光信号の入射角は４５度以下であることが好ましく、５度以上２０度以下であることがより好ましい。尚、波長選択フィルタに対する光信号の入射角とは、波長選択フィルタ上の光信号入射点における法線と光信号の光軸とがなす角度である。

図９に、波長選択フィルタ及び反射ミラーに対する光信号の入射角が４５度未満である合波光学系の構成例を示す。図９に示される合波光学系３０Ａでは、反射ミラー３２に対する第３光信号及び第４光信号の入射角は１５度である。また、第３波長選択フィルタ３１ｃに対する第２光信号の入射角も１５度である。さらに、第２波長選択フィルタ３１ｂに対する第２光信号及び第３光信号の入射角も１５度であり、第１波長選択フィルタ３１ａに対する第４光信号の入射角も１５度である。

図３，図５，図７，図９に示されるコリメートレンズ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは、これらのレンズが一体化されたレンズアレイに置換することができる。また、反射ミラー３２，６２，８２は、所定波長（λ１，λ２，λ３，λ４）の光信号を反射する特性を備えていればよく、全反射ミラーでなくともよい。また、反射ミラー３２，６２，８２は、多層膜フィルタではなく、金属板や反射膜が形成されたガラス板に置換することができる。

１ 光トランシーバ
４ モジュール筐体
５ 光アダプタ
６ カードエッジ
１１ 光送信モジュール（光送信サブアセンブリ）
１２ 光受信モジュール（光受信サブアセンブリ）
２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ，５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ，７１ａ，７２ａ，７３ａ，７４ａ 発光素子（ＬＤ）
３０Ａ 合波光学系
３１，６１，８１ 波長選択フィルタ
３１ａ，６１ａ，８１ａ 第１波長選択フィルタ
３１ｂ，６１ｂ，８１ｂ 第２波長選択フィルタ
３１ｃ，６１ｃ，８１ｃ 第３波長選択フィルタ
３２，６２，８２ 反射ミラー
６２ａ，８２ａ 第１反射ミラー
６２ｂ，８２ｂ 第２反射ミラー
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ コリメートレンズ
３４ ガラス基板
３５ａ 誘電体膜（波長選択膜）
３５ｂ 誘電体膜（反射防止膜）
３６ 誘電体膜（反射膜）
４０ａ，４０ｂ レンズ
４１ アイソレータ

Claims (11)

1. 互いに波長が異なる４つの光信号が合波された多重光信号を出力する光送信モジュールであって、
   第１光信号を出射する第１発光素子，第２光信号を出射する第２発光素子，第３光信号を出射する第３発光素子及び第４光信号を出射する第４発光素子と、
   前記第１光信号の光路上に、該第１光信号の進行方向に沿って配置された第１波長選択フィルタ及び第２波長選択フィルタと、
   前記第２光信号の光路上に配置された第３波長選択フィルタと、
   前記第３光信号及び前記第４光信号の光路上に配置された反射ミラーと、
   前記第１光信号，第２光信号，第３光信号及び第４光信号が合波された多重光信号が出射されるレンズと、を有し、
   前記反射ミラーは、前記第４光信号を反射して前記第１波長選択フィルタに入射させるとともに、前記第３光信号を反射して前記第３波長選択フィルタに入射させ、
   前記第３波長選択フィルタは、前記第２光信号を反射して前記第２波長選択フィルタに入射させるとともに、前記反射ミラーによって反射された前記第３光信号を透過させて前記第２波長選択フィルタに入射させ、
   前記第１波長選択フィルタは、前記第１光信号を透過させて前記第２波長選択フィルタに入射させるとともに、前記反射ミラーによって反射された前記第４光信号を反射して前記第２波長選択フィルタに入射させ、
   前記第２波長選択フィルタは、前記第１波長選択フィルタを透過した前記第１光信号及び前記第１波長選択フィルタによって反射された前記第４光信号を透過させて前記レンズに入射させるとともに、前記第３波長選択フィルタによって反射された前記第２光信号及び前記第３波長選択フィルタを透過した前記第３光信号を反射して前記レンズに入射させる、
   光送信モジュール。
2. 互いに波長が異なる４つの光信号が合波された多重光信号を出力する光送信モジュールであって、
   第１光信号を出射する第１発光素子，第２光信号を出射する第２発光素子，第３光信号を出射する第３発光素子及び第４光信号を出射する第４発光素子と、
   前記第１光信号の光路上に、該第１光信号の進行方向に沿って配置された第１波長選択フィルタ及び第２波長選択フィルタと、
   前記第２光信号の光路上に配置された第３波長選択フィルタと、
   前記第３光信号の光路上に配置された第１反射ミラーと、
   前記第４光信号の光路上に配置された第２反射ミラーと、
   前記第１光信号，第２光信号，第３光信号及び第４光信号が合波された多重光信号が出射されるレンズと、を有し、
   前記第１反射ミラーは、前記第３光信号を反射して前記第１波長選択フィルタに入射させ、
   前記第２反射ミラーは、前記第４光信号を反射して前記第３波長選択フィルタに入射させ、
   前記第１波長選択フィルタは、前記第１光信号を透過させて前記第２波長選択フィルタに入射させるとともに、前記第１反射ミラーによって反射された前記第３光信号を反射して前記第２波長選択フィルタに入射させ、
   前記第３波長選択フィルタは、前記第２光信号を反射して前記第２波長選択フィルタに入射させるともに、前記第２反射ミラーによって反射された前記第４光信号を透過させて前記第２波長選択フィルタに入射させ、
   前記第２波長選択フィルタは、前記第１波長選択フィルタを透過した前記第１光信号及び前記第１波長選択フィルタによって反射された前記第３光信号を透過させて前記レンズに入射させるとともに、前記第３波長選択フィルタによって反射された前記第２光信号及び前記第３波長選択フィルタを透過した前記第４光信号を反射して前記レンズに入射させる、
   光送信モジュール。
3. 互いに波長が異なる４つの光信号が合波された多重光信号を出力する光送信モジュールであって、
   第１光信号を出射する第１発光素子，第２光信号を出射する第２発光素子，第３光信号を出射する第３発光素子及び第４光信号を出射する第４発光素子と、
   前記第１光信号の光路上に、該第１光信号の進行方向に沿って配置された第１波長選択フィルタ及び第２波長選択フィルタと、
   前記第２光信号の光路上に配置された第３波長選択フィルタと、
   前記第３光信号の光路上に配置された第１反射ミラーと、
   前記第４光信号の光路上に配置された第２反射ミラーと、
   前記第１光信号，第２光信号，第３光信号及び第４光信号が合波された多重光信号が出射されるレンズと、を有し、
   前記第１反射ミラーは、前記第３光信号を反射して前記第２波長選択フィルタに入射させ、
   前記第２反射ミラーは、前記第４光信号を反射して前記第３波長選択フィルタに入射させ、
   前記第３波長選択フィルタは、前記第２信号を反射して前記第１波長選択フィルタに入射させるとともに、前記第２反射ミラーによって反射された前記第４光信号を透過させて前記第１波長選択フィルタに入射させ、
   前記第１波長選択フィルタは、前記第１光信号を透過させて前記第２波長選択フィルタに入射させるとともに、前記第３波長選択フィルタによって反射された前記第２光信号及び前記第３波長選択フィルタを透過した前記第４光信号を反射して前記第２波長選択フィルタに入射させ、
   前記第２波長選択フィルタは、前記第１波長選択フィルタを透過した前記第１光信号，前記第１波長選択フィルタによって反射された前記第２光信号及び前記第４光信号を透過させて前記レンズに入射させるとともに、前記第１反射ミラーによって反射された前記第３光信号を反射して前記レンズに入射させる、
   光送信モジュール。
4. 請求項１に記載の光送信モジュールであって、
   前記第１光信号及び前記第４光信号の波長が互いに隣り合う波長である、
   光送信モジュール。
5. 請求項４に記載の光送信モジュールであって、
   前記第１発光素子，第２発光素子，第３発光素子及び第４発光素子は、この順で一列に並んで配置されている、
   光送信モジュール。
6. 請求項２又は３に記載の光送信モジュールであって、
   前記第１光信号の波長が前記第３光信号の波長よりも長く、
   前記第２光信号の波長が前記第１光信号の波長よりも長く、
   前記第４光信号の波長が前記第２光信号の波長よりも長い、
   光送信モジュール。
7. 請求項２又は３に記載の光送信モジュールであって、
   前記第１光信号の波長が前記第３光信号の波長よりも短く、
   前記第２光信号の波長が前記第１光信号の波長よりも短く、
   前記第４光信号の波長が前記第２光信号の波長よりも短い、
   光送信モジュール。
8. 請求項６又は７に記載の光送信モジュールであって、
   前記第３発光素子，第１発光素子，第２発光素子及び第４発光素子は、この順で一列に並んで配置されている、
   光送信モジュール。
9. 請求項１に記載の光送信モジュールであって、
   前記第１波長選択フィルタに対する前記第４光信号の入射角、前記第２波長選択フィルタに対する前記第３光信号の入射角、前記第３波長選択フィルタに対する前記第２光信号の入射角の少なくとも１つが５度以上２０度以下である、
   光送信モジュール。
10. 請求項２に記載の光送信モジュールであって、
    前記第１波長選択フィルタに対する前記第３光信号の入射角、前記第２波長選択フィルタに対する前記第４光信号の入射角、前記第３波長選択フィルタに対する前記第２光信号の入射角の少なくとも１つが５度以上２０度以下である、
    光送信モジュール。
11. 請求項３に記載の光送信モジュールであって、
    前記第１波長選択フィルタに対する前記第４光信号の入射角、前記第２波長選択フィルタに対する前記第３光信号の入射角、前記第３波長選択フィルタに対する前記第２光信号の入射角の少なくとも１つが５度以上２０度以下である、
    光送信モジュール。

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