JP2016100480A - Optical module - Google Patents
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Abstract
Description
実施形態は、光モジュールに関する。 Embodiments relate to an optical module.
WDM(Wavelength Division Multiplexing)方式の光通信システムの高ビットレート化が進められている。これに対応する光モジュールは、例えば、複数の光源もしくは受光部および複数の光学系を内蔵する。一方、光モジュールの小型化に対する市場ニーズは普遍である。このため、光モジュールの限られたスペース内に複数の光素子とそれぞれの光学系を配置する技術が求められる。 A WDM (Wavelength Division Multiplexing) type optical communication system is being increased in bit rate. The optical module corresponding to this includes, for example, a plurality of light sources or light receiving units and a plurality of optical systems. On the other hand, market needs for miniaturization of optical modules are universal. For this reason, the technique which arrange | positions a some optical element and each optical system in the limited space of an optical module is calculated | required.
実施形態は、複数の光素子とそれぞれの光学系を内蔵しながらも、製造が容易で小型化が可能な光モジュールを提供する。 The embodiment provides an optical module that is easy to manufacture and can be miniaturized while incorporating a plurality of optical elements and respective optical systems.
実施形態に係る光モジュールは、第1方向に並設された複数の受光部と、前記第1方向に交差する第2方向から前記複数の受光部のうちの第1受光部に入射する光の光路に配置された第1レンズと、前記複数の受光部のうちの前記第1受光部に隣接する第2受光部に前記第2方向から入射する光の光路に配置された第2レンズと、を備える。前記第1受光部と前記第1レンズとの間の第1距離と、前記第2受光部と前記第2レンズとの間の第2距離と、は異なり、前記第1距離と前記第2距離の差の絶対値は、前記第1レンズおよび前記第2レンズのうちの前記複数の受光部側に配置されたレンズの前記第2方向の幅よりも大きい。 The optical module according to the embodiment includes a plurality of light receiving units arranged in parallel in a first direction, and light incident on the first light receiving unit from the second direction intersecting the first direction. A first lens disposed in an optical path; a second lens disposed in an optical path of light incident from the second direction on a second light receiving unit adjacent to the first light receiving unit among the plurality of light receiving units; Is provided. Unlike the first distance between the first light receiving unit and the first lens and the second distance between the second light receiving unit and the second lens, the first distance and the second distance are different. The absolute value of the difference between the first lens and the second lens is larger than the width in the second direction of the lenses arranged on the plurality of light receiving portions side of the first lens and the second lens.
実施形態によれば、複数の光素子とそれぞれの光学系を内蔵しながらも、製造が容易で小型化が可能な光モジュールを実現することができる。 According to the embodiment, it is possible to realize an optical module that is easy to manufacture and can be downsized while incorporating a plurality of optical elements and respective optical systems.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態では、図面中の同一部分には同一番号を付してその詳しい説明は適宜省略し、異なる部分について適宜説明する。また、XYZ直交座標系のそれぞれの軸方向をX方向、Y方向、Z方向として、各構成要素の配置等を説明する。また、本明細書では、Y方向を第1方向、X方向を第2方向として説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof will be omitted as appropriate, and different parts will be described as appropriate. Also, the arrangement of each component will be described with the axial directions of the XYZ orthogonal coordinate system as the X direction, the Y direction, and the Z direction. In this specification, the Y direction is described as the first direction, and the X direction is described as the second direction.
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る光モジュール1を示す模式図である。図1(a)は、光モジュール1の部品配置を表わす平面図である。図1(b)は、光モジュール1の断面を表わす模式図である。
[First embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an optical module 1 according to the first embodiment. FIG. 1A is a plan view showing the component arrangement of the optical module 1. FIG. 1B is a schematic diagram showing a cross section of the optical module 1.
光モジュール1は、例えば、WDM用の受光モジュールである。図1(a)に示すように、光モジュール1は、分波器10と、複数の受光部20a〜20dと、TIA(Trans-impedance Amplifier)30と、を含む。各構成要素は、金属ケース40の内部に配置される。本明細書では、例えば、受光部20a〜20dを総称して受光部20と表すことがある。また、他の構成要素についても同様に表示する場合がある。
The optical module 1 is, for example, a WDM light receiving module. As shown in FIG. 1A, the optical module 1 includes a
光モジュール1、例えば、受光素子25a〜25dを備える。受光素子25a〜25dは、受光部20a〜20dをそれぞれ含む。受光部20は、例えば、受光素子25の表面における光感度を有する部分である。
The optical module 1 includes, for example,
金属ケース40は、ベース板41と、枠43と、蓋45と、を含む。図1(b)に示すように、分波器10、受光素子25およびTIA30は、ベース板41上に配置される。分波器10は、例えば、接着層11を介してベース板41の上にマウントされる。受光素子25は、例えば、接着層31を介してベース板41の上に固定されたマウントベースの側面33a上に配置される。TIA30は、例えば、マウントベース33の上面33bに配置される。
The
図1(a)に示すように、金属ケース40は、光ファイバを介して伝送されたレーザ光LINを入射させる窓47を有する。窓47は、例えば、分波器10の入射面10aに向き合う枠43の一部に設けられる。
As shown in FIG. 1 (a), the
分波器10は、窓47から入射されたレーザ光LINを波長の異なる複数のレーザ光に分波する。レーザ光LINは、例えば、波長の異なる4つのレーザ光を合波したWDM光である。分波器10は、レーザ光LINを4つのレーザ光L1〜L4に分波する。
Demultiplexer 10 demultiplexes the laser beam L IN entered from the
分波器10は、入射面10aと、その反対側の出射面10bと、を有する。出射面10bには、4つのバンドパスフィルタ13a〜13dが配置される。分波器10に入射したレーザ光LINは、入射面10aと出射面10bとの間で多重反射され、その過程においてバンドパスフィルタ13を介して出射される。バンドパスフィルタ13a〜13dは、それぞれ波長の異なるレーザ光L1〜L4を通過させる。
The
図1(a)に示すように、レーザ光L1〜L4は、X方向に伝播し、例えば、複数の受光部20a〜20dに入射する。受光部20a〜20dは、Y方向に並べて配置される。受光素子25a〜25dは、それぞれレーザ光L1〜L4を電気信号に変換する。受光素子25a〜25dの出力信号は、TIA30を介して外部に出力される。レーザ光L1〜L4のそれぞれは、例えば、25Gbpsの信号により変調される。そして、光モジュール1は、25Gbps×4チャネルの電気信号を出力する。
As shown in FIG. 1A, the laser beams L 1 to L 4 propagate in the X direction and enter, for example, a plurality of
受光素子25a〜25dは、金属ワイヤ35を介してTIA30に電気的に接続される。各金属ワイヤ35は、それぞれの伝送特性を揃えるため、好ましくは、同じ長さに設けられる。また、各金属ワイヤ35は、高ビットレートの信号を伝送するために、最短の長さであることが望ましい。
The
TIA30は、受光素子25a〜25dに隣接した位置に配置される。TIA30は、例えば、四角形のCMOSIC(Complementary Metal Oxide semiconductor Integrated Circuit)チップである。受光素子25a〜25dは、TIA30の1つの辺に沿って並設される。
The TIA 30 is disposed at a position adjacent to the
図1(a)に示すように、複数のレンズ50a〜50dを、分波器10と、受光部20a〜20dと、の間に配置する。複数のレンズ50a〜50dは、レーザ光L1〜L4の光路にそれぞれ配置される。レンズ50aは、例えば、レーザ光L1を受光部20aに集光する。レンズ50b〜レンズ50dは、レーザ光L2〜L4を受光部20b〜20dにそれぞれ集光する。ここで「集光」とは、受光部上においてレーザ光のスポット径が最小となるようにフォーカスする場合と、受光部内にレーザ光のスポット径が収まる範囲においてデフォーカスする場合を含む。
As shown to Fig.1 (a), the some
複数の受光部20a〜20dのうちの1つを第1受光部とし、それに隣接して配置された他の1つを第2受光部とする。また、レーザ光L1〜L4のうちの第1受光部に入射するレーザ光の光路上に配置されたレンズを第1レンズとし、第2受光部に入射するレーザ光の光路上に配置されたレンズを第2レンズとする。第1レンズから第1受光部に至る第1距離は、第2レンズから第2受光部に至る第2距離とは異なる。そして、第1距離と第2距離の差の絶対値は、X方向において第1レンズおよび第2レンズのうちの複数の受光部側に位置するレンズのX方向の幅よりも大きい。
One of the plurality of
ここで、第1距離および第2距離は、例えば、レンズ50と受光部20との間の光路長である。また、第1距離および第2距離は、X方向におけるレンズ50と、受光部20と、の間隔であっても良い。
Here, the first distance and the second distance are, for example, optical path lengths between the
例えば、受光部20a〜20dのうちの第1受光部(受光部20a)と、第1受光部に入射するレーザ光L1の光路に配置された第1レンズ(レンズ50a)と、の距離を第1距離D1とする。また、受光部20a〜20dのうちの第1受光部に隣接する第2受光部(受光部20b)と、第2受光部に入射するレーザ光L2の光路に配置された第2レンズ(レンズ50b)と、の距離を第2距離D2とする。
For example, the first light receiving portion of the
図1(a)に示すように、受光部20aとレンズ50aとの間の第1距離D1は、受光部20bとレンズ50bとの間の第2距離D2よりも長い。さらに、第1距離D1と第2距離D2の差は、レンズ50bのX方向の幅WLよりも大きい。また、レーザ光L1を受光部20aに集光するレンズ50aの焦点距離は、レーザ光L2を受光部20bに集光するレンズ50bの焦点距離よりも長い。この関係は、例えば、第1受光部を受光部20cとし、第2受光部を受光部20bとした場合にも同じである。
As shown in FIG. 1 (a), the first distance D 1 of the between the light receiving
このように、レンズ50a〜50dのうちの隣接する2つのレンズは、Y方向に見て、オーバラップしないように配置される。これにより、レンズ50a〜50dのマウントが容易となり、製造コストを低減できる。
Thus, two adjacent lenses among the
また、光モジュール1では、受光素子25の受光面25fは、分波器10の出射面10bに対向する。したがって、分波器10から出射されるレーザ光LXは、レンズ50を通過して、受光素子25の受光部20に直接入射する。このため、レンズ50によるレーザ光LXの集光が容易となる。例えば、光モジュール1は、受光部20の面積が小さい場合に有利である。
In the optical module 1, the
次に、図2(a)〜図2(c)を参照して、第1実施形態に係る光モジュール1の製造方法を説明する。図2(a)〜図2(c)は、それぞれレンズ50のマウント工程の一例を示す模式平面図である。
Next, a method for manufacturing the optical module 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2A to FIG. 2C are schematic plan views showing an example of the mounting process of the
図2(a)に示すように、分波器10、受光素子25a〜25dおよびTIA30を金属ケース40の内部に配置した状態において、レーザ光L1の光路上にレンズ50aを配置する。
As shown in FIG. 2 (a),
レンズ50aは、例えば、直方体の形状に成型されたロッドレンズである。レンズ50aは、接着層53aを介してベース板41の上にマウントされる。接着層53aには、例えば、紫外線硬化型接着剤を用いる。
The
例えば、ベース板41上のレンズ50aを配置する位置に紫外線硬化型の接着剤を塗布し、その上にレンズ50aを載置する。次に、レーザ光L1を照射しながらレンズ50aの位置を調整する。具体的には、例えば、レンズ50aは、コレット(図示しない)に吸着させた状態で、ベース板41の上方から接着剤の上に配置される。続いて、受光素子25aの出力をモニタしながらコレットをX方向およびY方向にそれぞれ前後させ、さらに、Z方向を中心軸とした回転方向においてその角度を微調整し、受光素子25aの出力強度が最大になる位置にレンズ50aを保持する。続いて、紫外光を照射し、接着剤を硬化させる。これにより、レンズ50aは、接着層53aを介してその最適位置に固定される。
For example, an ultraviolet curable adhesive is applied to the position where the
次に、図2(b)に示すように、レーザ光L3の光路上にレンズ50cを配置する。レンズ50cは、レンズ50aとの間にレーザ光L2の光路を介在させた位置に配置される。このため、レンズ50aとレンズ50cとの間隔を広く確保できる。したがって、レンズ50aを固定した接着層53aに妨げられることなく、レンズ50cをその最適位置に固定することができる。例えば、レンズ50cをレンズ50aに近接した位置に配置すると、接着層53aに妨げられて、レンズ50cを最適位置に固定できない場合が生ずる。
Next, as shown in FIG. 2 (b), placing a
次に、図2(c)に示すように、レーザ光L2の光路上にレンズ50bを配置する。レンズ50bは、レンズ50aおよび50cよりもX方向にシフトした位置に配置される。すなわち、レンズ50bは、レンズ50aおよび50cを固定する接着層53aおよび53cから離れた位置に配置することができる。これにより、接着層53aおよび53cに妨げられることなく、受光素子25bの光出力が最大になるようにレーザ光L2を照射しながらレンズ50bの位置決めをすることが可能となる。
Next, as shown in FIG. 2 (c), placing a
続いて、同様の手順でレーザ光L4の光路上にレンズ50dを固定する。図1(a)に示すように、レンズ50dも、レンズ50cに対してX方向にシフトした位置に固定される。したがって、隣接するレンズ50cを固定する接着層53cに妨げられることなく、その最適位置に固定することができる。
Then, to fix the
例えば、レンズ50aの焦点距離F1は、レンズ50bの焦点距離F2よりも長いことが好ましい。より好ましくは、焦点距離F1と焦点距離F2の差は、レンズ50bのX方向の幅WLよりも大きい。
For example, the focal length F1 of the
例えば、レーザ光L1を受光部20aに集光する位置にレンズ50aを配置した場合に、受光素子25aの出力は最大になる。そして、レンズ50aは、その最適位置に固定される。レンズ50bも同様に、レーザ光L2を受光部20bに集光する最適位置に固定される。そして、レンズ50aの焦点距離F1と、レンズ50bの焦点距離F2の差がWLよりも大きければ、レンズ50aと受光部20aとの間の第1距離D1と、レンズ50bと受光部20bとの間の第2距離D2の差は、WLよりも大きくなる。
For example, in the case where the laser beam L 1 was placed
受光部20の面積にも依存するが、各受光部におけるレーザ光のスポット径が最小となるようにフォーカスする必要はない。レーザ光をデフォーカスした状態において、レーザ光のスポット径が各受光部の直径よりも小さければ、受光素子25の出力を最大とすることができる。そして、そのスポット径を実現する位置が各レンズの最適位置と言える。また、レーザ光のスポット径が最小となるように各受光部にフォーカスすれば、レンズ位置のトレランスを最大にすることができる。すなわち、レーザ光のスポット径を最小にすることにより、受光部内におけるレーザ光のスポット位置のトレランスを最大とすることができる。これにより、温度変動などに起因するレンズ位置のずれに対して、受光素子の出力変動を抑制することが可能となり、光モジュールの信頼性を向上させることができる。
Although it depends on the area of the
このように、レンズ50a、50cの焦点距離F1と、レンズ50b、50dの焦点距離F2の差を、レンズ50bおよび50dのX方向の幅WLよりも大きくすることが好ましい。これにより、光モジュール1の信頼性を向上させることができる。
As described above, it is preferable that the difference between the focal length F1 of the
次に、図3を参照して、比較例に係る光モジュール2を説明する。図3は、比較例に係る光モジュール2を示す模式平面図である。 Next, an optical module 2 according to a comparative example will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic plan view showing the optical module 2 according to the comparative example.
図3に示す光モジュール2は、金属ケース60と、その内部に配置された分波器70、複数の受光素子25a〜25dおよびTIA80を含む。受光素子25a〜25dは、TIA80の1つの辺に沿ってY方向に並設される。受光素子25a〜25dの受光部20a〜20dも、Y方向に並設される。分波器10と、受光素子25a〜25dと、の間には、レンズ55a〜55dが配置される。レンズ55a〜55dは、それぞれレーザ光L1〜L4の光路上に配置される。
The optical module 2 shown in FIG. 3 includes a
この例では、レンズ55a〜55dは、同じ焦点距離を有し、Y方向に並設される。例えば、レンズ55aは、レーザ光L1を受光部20aに集光する。レンズ55bは、レーザ光L2を受光部20bに集光する。レンズ55aから受光部20aに至る距離は、レンズ55bから受光部20bに至る距離と同じである。すなわち、各レンズ55と、それぞれに対応する受光部20と、の間は、等距離である。
In this example, the
このように、光モジュール2では、レンズ55の焦点距離は同じである。一方、光モジュール1では、焦点距離が異なる少なくとも2種類のレンズ50を用いる。したがって、光モジュール2では、部品点数を光モジュール1よりも削減することが可能で有り、結果として、光モジュール2では、光モジュール1よりも製造コストを低減できる。
Thus, in the optical module 2, the focal length of the lens 55 is the same. On the other hand, the optical module 1 uses at least two types of
しかしながら、WDMの波長多重度が高くなり分波されるレーザ光の数が増えると、光モジュール2では、そのサイズの拡大を避けることができない。光モジュール2において、Y方向に並設されたレンズ55の間隔を狭くすることには限界があり、そのサイズは、波長の多重度が高くなるにつれて大きくなる。 However, when the wavelength multiplexing degree of WDM increases and the number of laser beams to be demultiplexed increases, the optical module 2 cannot avoid an increase in size. In the optical module 2, there is a limit to narrowing the interval between the lenses 55 arranged in parallel in the Y direction, and the size increases as the multiplicity of wavelengths increases.
例えば、Y方向におけるレンズ55の間隔が狭くなると、先に固定されたレンズの接着層53が、隣接して配置されるレンズ55の位置調整を妨げる。このため、レンズ55の全てを最適位置に配置することが難しくなる。また、ベース板上の接着層53の広がりを抑えて隣接するレンズとの干渉を抑制することが可能であるとしても、その位置調整が困難になる場合がある。例えば、新たに配置するレンズ55を吸着するコレットが、隣接するレンズ55に接触し、その位置調整の範囲が制限される場合がある。
For example, when the distance between the lenses 55 in the Y direction is narrowed, the
これに対し、本実施形態に係る光モジュール1では、隣接するレンズ50がY方向に見てオーバラップしないように配置される。これにより、波長の多重度が高くなり、配置されるレンズの数が増えるとしても、モジュールサイズの拡大を抑制しながら、それぞれのレンズの位置調整の範囲を確保することが可能となる。すなわち、実施形態によれば、光モジュールのレンズ配置が容易となり、小型で信頼度の高い光モジュールを実現できる。
On the other hand, in the optical module 1 according to the present embodiment, the
図4および図5は、第1実施形態の変形例に係る光モジュール3〜5を示す模式図である。図4(a)は、光モジュール3の部品配置を表す平面図である。図4(b)は、光モジュール3の断面図である。図5(a)および図5(b)は、光モジュール4および5の断面図である。
4 and 5 are schematic views showing
図4(a)に示すように、光モジュール3は、分波器10と、複数の受光素子25a〜25dと、TIA30と、を含む。受光素子25a〜25dは、それぞれ受光部20a〜20dを含む。受光素子25a〜25dは、TIA30の1つの辺に沿って配置され、Y方向に並ぶ。分波器10と、受光素子25a〜25dと、の間には、レンズ50a〜50dが配置される。
As shown in FIG. 4A, the
例えば、レンズ50cから受光部50cに至る第1距離D1は、レンズ50bから受光部20bに至る第2距離D2、もしくは、レンズ50dから受光部20dに至る第2距離D2よりも広い。第1距離D1と第2距離D2の差は、レンズ50bおよび50dのX方向の幅WLよりも大きい。
For example, the first distance D1 from the
また、受光素子25aと、レンズ50aと、の間隔W1は、受光素子25bと、レンズ50bと、の間隔W2よりも広い。また、受光素子25aとレンズ50aの間隔W1と、受光素子25bとレンズ50bの間隔W2と、の差は、レンズ50bのX方向の幅WLよりも大きい。受光素子25cとレンズ50cとの間隔と、受光素子25bとレンズ50bとの間隔、もしくは、受光素子25dとレンズ50dとの間隔も同様の関係を有する。
Further, the interval W1 between the
図4(b)に示すように、受光素子25は、例えば、接着層21を介してベース板41の上に固定された反射プリズム23の上にマウントされる。反射プリズム23は、レーザ光LXの伝播方向をX方向からZ方向に変換し、受光部20に入射させる。この配置により、受光素子25の上面とTIA30の上面を平行もしくは同一面内に位置させることが可能となる。これにより、受光素子25とTIA30とを、最短の長さの金属ワイヤ35により接続することができる。
As shown in FIG. 4B, the
図5(a)に示す光モジュール4は、分波器10と、複数の受光素子25と、TIA30と、光学ミラー27と、を備える。受光素子25およびTIA30は、例えば、接着層21および31を介してベース板41の上にマウントされる。複数の受光素子25は、TIA30の1つの辺に沿って、Y方向に並設される。これにより、受光素子25とTIA30とを、最短の長さの金属ワイヤ35により接続することができる。受光素子25は、受光部20を有し、光学ミラー27は、受光部20の上方に配置される。
The optical module 4 shown in FIG. 5A includes a
光モジュール4は、分波器10と、光学ミラー27と、の間に配置された複数のレンズ50を備える。光学ミラー27は、レンズ50を通過したレーザ光LXの伝播方向をX方向から−Z方向に変換し、レーザ光LXを受光部20に入射させる。
The optical module 4 includes a plurality of
複数のレンズ50と光学ミラー27の位置関係は、図1に示すレンズ50a〜50dと受光部20a〜20dの位置関係と同じである。すなわち、複数の受光素子25のうちの1つの受光部20にレーザ光を集光するレンズ50から光学ミラー27に至る第1距離は、その受光部20に隣接する他の受光部20にレーザ光を集光する他のレンズ50から光学ミラー27に至る第2距離とは異なる。そして、第1距離と第2距離の差の絶対値は、光学ミラー側に配置されたレンズ50のX方向の幅WLよりも大きい。
The positional relationship between the plurality of
図5(b)に示す光モジュール5は、分波器10と、複数の受光素子29と、TIA30と、を備える。受光素子29およびTIA30は、例えば、接着層39を介してベース板41の上に固定されたマウントベース37の上に配置される。複数の受光素子29は、TIA30の1つの辺に沿って、Y方向に並設される。これにより、受光素子29とTIA30とを、最短の長さの金属ワイヤ35により接続することができる。
The
受光素子29は、例えば、端面入射型デバイスである。すなわち、受光素子29は、導波路状に設けられた受光部を有し、導波路の一方の端面にレーザ光LXを入射させる構造を有する。
The
光モジュール5は、分波器10と、受光素子29と、の間に配置された複数のレンズ50を備える。複数のレンズ50と受光素子29の位置関係は、図1に示すレンズ50a〜50dと受光部20a〜20dの位置関係と同じである。すなわち、複数の受光素子29のうちの1つにレーザ光を集光するレンズ50からその受光素子29の端面に至る第1距離は、隣接する他の受光素子29にレーザ光を集光する他のレンズ50からその受光素子29の端面に至る第2距離とは異なる。そして、第1距離と第2距離の差の絶対値は、受光素子29側に配置されたレンズ50のX方向の幅WLよりも大きい。
The
図6は、第1実施形態の別の変形例に係る光モジュール6を示す模式平面図である。光モジュール6では、受光素子120をTIA130に隣接して配置する。受光素子120は、1方向に並設された複数の受光部20a〜20dを含む。そして、受光素子120は、その長辺がTIA130の1つの辺に平行になる位置に配置される。結果として、複数の受光部20a〜20dは、例えば、Y方向に並ぶ。また、受光部20a〜20dは、それぞれ金属ワイヤ35を介してTIA130に電気的に接続される。
FIG. 6 is a schematic plan view showing an
このように、1つの受光素子120の中に複数の受光部20を設けることにより、隣り合う受光部20の間隔を狭くすることができる。すなわち、各受光部20に入射するレーザ光L1〜L4の間隔を狭くすることが可能となり、光モジュール6を小型化することができる。そして、高多重化されたWDM方式に対応可能な光モジュールを実現することも可能となる。
As described above, by providing a plurality of light receiving
図6に示すように、レンズ50a〜50dをX方向に見た時、隣接するレンズ間において、それぞれの一部がオーバラップするように配置することができる。すなわち、レーザ光L1〜L4の光路を遮ることが無ければ、各レンズ50の一部がX方向に見てオーバラップするように配置しても良い。このようなレンズ配置を用いることにより、レーザ光L1〜L4のより狭い間隔に対応することが可能となる。
As shown in FIG. 6, when the
図7は、第2実施形態に係る光モジュール7を示す模式図である。光モジュール7は、金属ケース90の内部に配置された分波器150、複数の受光部20a〜20hを有する受光素子160およびTIA170を備える。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an optical module 7 according to the second embodiment. The optical module 7 includes a
分波器150は、入射面150aから入射された入力光LINを、複数のレーザ光L1〜L8に分波して出力する。入力光LINは、例えば、波長の異なる8波のレーザ光が合波されたWDM光である。分波器150の出射面150bには、それぞれ波長の異なる光を通過させる8つのバンドパスフィルタ15a〜15hが付設される。バンドパスフィルタ15a〜15hから出力される8つのレーザ光L1〜L8はX方向に伝播し、レンズ57a〜57hを介してそれぞれ受光部20a〜20hに集光される。
受光素子160は、受光部20a〜20hにそれぞれ入射するレーザ光L1〜L8を電気信号に変換し、TIA170に出力する。例えば、レーザ光L1〜L8がそれぞれ25Gbpsの信号で変調されていれば、TIA170は、25Gbps×8チャネルの電気信号を出力する。
The
光モジュール7は、例えば、図1に示す光モジュール1の2倍の情報量を伝送可能であるが、そのサイズは光モジュール1の2倍以下に小型化することが望まれる。光モジュール7を小型化するには、例えば、分波器150、受光素子160およびTIA170のY方向のサイズを縮小することが好ましい。結果として、分波器150から出力されるレーザ光L1〜L8のうちの隣接するレーザ光の間隔が縮小される。
The optical module 7 can transmit, for example, twice the amount of information as the optical module 1 shown in FIG. 1, but its size is desired to be smaller than twice that of the optical module 1. In order to reduce the size of the optical module 7, for example, it is preferable to reduce the size in the Y direction of the
光モジュール7では、例えば、レンズ57a〜57hのうちの隣接する2つのレンズの一方と、受光素子160と、の間の間隔W1は、他方のレンズと、受光素子160と、の間の間隔W2よりも広い。そして、間隔W1と間隔W2の差は、他方のレンズのX方向の幅よりも大きい。
In the optical module 7, for example, the interval W 1 between one of the two adjacent lenses among the
さらに、光モジュール7では、それぞれ焦点距離が異なる3種類のレンズを使用する。例えば、レンズ57a、57dおよび57gは、焦点距離F1を有する。レンズ57b、57eおよび57hは、焦点距離F2を有する。レンズ57cおよび57fは、焦点距離F3を有する。そして、各レンズ57は、焦点距離F1>焦点距離F2>焦点距離F3の関係を有し、F1とF2の差は、レンズ57b、57eおよび57hのそれぞれのX方向の幅よりも大きい。F2とF3の差は、レンズ57cおよび57fのX方向の幅よりも大きい。
Further, the optical module 7 uses three types of lenses having different focal lengths. For example, the
レンズ57a〜57hをこのように配置することにより、レンズ間の間隔を広くすることができる。これにより、レンズ57a〜57hを最適位置に固定することが可能となる。また、光モジュール7では、図1に示す光モジュール1よりも隣接するレーザ光の間隔を狭くすることができる。
By arranging the
以上、第1実施形態および第2実施形態を参照して本発明を説明したが、これらの実施形態に限定されるものではない。例えば、第1方向と第2方向が直交する場合に限定される訳ではなく、レーザ光は、斜め方向から受光素子に入射しても良い。すなわち、第1方向と第2方向は交差する。 The present invention has been described above with reference to the first embodiment and the second embodiment. However, the present invention is not limited to these embodiments. For example, the present invention is not limited to the case where the first direction and the second direction are orthogonal to each other, and the laser light may be incident on the light receiving element from an oblique direction. That is, the first direction and the second direction intersect.
また、上記の実施形態では、受光素子とレンズの配置を例に説明したが、例えば、レーザ光を合波器に集光する場合にも適用できる。そのような場合には、合波器の入射面に配置されるバンドパスフィルタの入射領域が受光部となる。 In the above embodiment, the arrangement of the light receiving element and the lens has been described as an example. However, for example, the present invention can also be applied to the case where laser light is condensed on a multiplexer. In such a case, the incident region of the bandpass filter disposed on the incident surface of the multiplexer is the light receiving unit.
さらに、出願時の技術水準に基づいて、当業者がなし得る設計変更や、材料の変更等、本発明と技術的思想を同じとする実施態様も本発明の技術的範囲に含有される。 Furthermore, embodiments having the same technical idea as the present invention, such as design changes and material changes that can be made by those skilled in the art based on the technical level at the time of filing, are also included in the technical scope of the present invention.
1〜7・・・光モジュール、 10、70、150・・・分波器、 10a、150a・・・入射面、 10b、150b・・・出射面、 11、21、31、53・・・接着層、 13、15・・・バンドパスフィルタ、 20・・・受光部、 25、29、120、160・・・受光素子、 23・・・反射プリズム、 25f・・・受光面、 30、80、130、170・・・TIA、 33、37・・・マウントベース、 35・・・金属ワイヤ、 40、60、90・・・金属ケース、 41・・・ベース板、 43・・・枠、 45・・・蓋、 47・・・窓、 50、55、57・・・レンズ、 LIN、L1〜L8・・・レーザ光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-7 ...
Claims (6)
前記第1方向に交差する第2方向から前記複数の受光部のうちの第1受光部に入射する光の光路に配置された第1レンズと、
前記複数の受光部のうちの前記第1受光部に隣接する第2受光部に前記第2方向から入射する光の光路に配置された第2レンズと、を備え、
前記第1レンズから前記第1受光部に至る第1距離と、前記第2レンズから前記第2受光部に至る第2距離と、は異なり、
前記第1距離と前記第2距離の差の絶対値は、前記第1レンズおよび前記第2レンズのうちの前記複数の受光部側に配置されたレンズの前記第2方向の幅よりも大きい光モジュール。 A plurality of light receiving units arranged in parallel in the first direction;
A first lens disposed in an optical path of light incident on a first light receiving unit among the plurality of light receiving units from a second direction intersecting the first direction;
A second lens disposed in an optical path of light incident from the second direction to a second light receiving unit adjacent to the first light receiving unit among the plurality of light receiving units,
The first distance from the first lens to the first light receiving unit is different from the second distance from the second lens to the second light receiving unit,
The absolute value of the difference between the first distance and the second distance is larger than the width in the second direction of the lenses disposed on the plurality of light receiving portions of the first lens and the second lens. module.
前記第1間隔と前記第2間隔の差の絶対値は、前記第1レンズおよび前記第2レンズのうちの前記複数の受光部側に配置されたレンズの前記第2方向の幅よりも大きい請求項4記載の光モジュール。 The first light receiving element having the first light receiving part among the plurality of light receiving elements and the first lens and the second light receiving part among the plurality of light receiving elements. The second distance between the second light receiving element and the second lens is different,
The absolute value of the difference between the first interval and the second interval is larger than the width in the second direction of the lenses disposed on the plurality of light receiving portions of the first lens and the second lens. Item 5. The optical module according to Item 4.
前記第1レンズと、前記受光素子と、の間の第1間隔と、前記第2レンズと、前記受光素子と、の間の第2間隔と、は異なり、
前記第1間隔と前記第2間隔との差の絶対値は、前記第1レンズおよび前記第2レンズのうちの前記受光素子側に配置されたレンズの前記第2方向の幅よりも大きい請求項1〜3のいずれか1つに記載の光モジュール。 One light receiving element including the plurality of light receiving parts,
The first distance between the first lens and the light receiving element is different from the second distance between the second lens and the light receiving element.
The absolute value of the difference between the first interval and the second interval is larger than the width in the second direction of a lens arranged on the light receiving element side of the first lens and the second lens. The optical module as described in any one of 1-3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2014236880A JP2016100480A (en) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | Optical module |
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Family Applications (1)
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| JP2014236880A Pending JP2016100480A (en) | 2014-11-21 | 2014-11-21 | Optical module |
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-
2014
- 2014-11-21 JP JP2014236880A patent/JP2016100480A/en active Pending
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