專利名稱：光模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光模塊，尤其涉及對(duì)多個(gè)波長(zhǎng)的光進(jìn)行合波或分波的雙向 光發(fā)送接收模塊的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在近年來的信息通信領(lǐng)域中，使用光來高速交換大容量數(shù)據(jù)的通信業(yè) 務(wù)量的建設(shè)急速進(jìn)行。其中尤其是伴隨互聯(lián)網(wǎng)的爆發(fā)性普及，接入線路的
寬帶化加速，可以看到FTTH(FiberToTheHome:光纖到戶)業(yè)務(wù)的市場(chǎng)起 步明顯。在FTTH光傳送方式中，當(dāng)前正在增加需求的是多個(gè)用戶共用1 條光纖的PON(passive optical network:無源光網(wǎng)絡(luò))方式。在該方式下，將 從收容站通過1條光纖發(fā)送來的數(shù)據(jù)通過分離器分路到16條到32條光纖， 并分配到各用戶家里，從而可大幅度減少光纖鋪設(shè)成本。在各用戶側(cè)作為 終端裝置鋪設(shè)ONU (Optical Network Unit:光網(wǎng)絡(luò)單元)，通過對(duì)從收容 站向用戶側(cè)的下行信號(hào)(波長(zhǎng)1.5)tmi)與從用戶側(cè)向收容站的上行信號(hào)(波長(zhǎng) 1.3Mm)進(jìn)行波長(zhǎng)復(fù)用(WDM)，而使用同一光纖來傳送上行和下行信號(hào)。進(jìn) 一步，在ONU內(nèi)，裝載2波長(zhǎng)雙向光模塊，基本上由上行信號(hào)發(fā)送用的發(fā) 光元件(LD: Laser Diode:激光二極管)、下行信號(hào)接收用的受光元件(PD: Photo Detector:光電檢測(cè)器)、分離上行/下行信號(hào)的WDM濾光器構(gòu)成。 圖9表示現(xiàn)有的模塊方式。表示在封裝108內(nèi)在空間上配置了發(fā)光元 件105、受光元件102、波長(zhǎng)選擇濾光器107的各光學(xué)部件的單芯雙向(BIDI: Bi-Directional)模塊的基本結(jié)構(gòu)。本方式中由于可獨(dú)立制作各光部件，所以 容易確保制作成品率。另外，由于能夠以主動(dòng)對(duì)準(zhǔn)的方式與光纖109光連 接，所謂主動(dòng)對(duì)準(zhǔn)方式就是一邊使在分別集成了透鏡101、 104的CAN封 裝103、 106上裝載的光元件105、 102動(dòng)作一邊與光纖109進(jìn)行光軸調(diào)芯 的方式，所以有可得到穩(wěn)定的光耦合效率的優(yōu)點(diǎn)。相反，部件數(shù)和加工工 序數(shù)多，有不利于小型、低成本化的方面。圖10所示的是在《信學(xué)技報(bào)》vol. 107， no. 7, R2007-2， pp. 7-10中公開 的單芯雙向模塊的第2方式的基本結(jié)構(gòu)。在本例中，將發(fā)光元件112、受光 元件116、透明基板114上的波長(zhǎng)選擇濾光器113安裝在一個(gè)封裝117內(nèi)。 透明基板114通過支持部件115以預(yù)定的角度來安裝。發(fā)光元件112和受 光元件116經(jīng)透鏡111與單模光纖110光學(xué)連接。本例的特點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了 將所有光學(xué)部件安裝在一個(gè)封裝內(nèi)的模塊的小型化。但是，需要立體配置 發(fā)光元件112、受光元件116和波長(zhǎng)選擇濾光器113的情形與第一例同樣， 需要在小型化的基礎(chǔ)上高精度的安裝，有調(diào)芯的工序也變得復(fù)雜的問題。 進(jìn)一步，在考慮了擴(kuò)展性的情況下，例如在為3波長(zhǎng)雙向光模塊的情況下， 光部件數(shù)和安裝面積需要至少約2倍，小型、低成本化變得越來越困難。
為了兼顧波長(zhǎng)的擴(kuò)展性和小型化、低成本化，需要在緊湊的空間內(nèi)實(shí) 現(xiàn)波長(zhǎng)合波分波器。作為小型的波長(zhǎng)合波分波器，有將多個(gè)濾光器單元裝 載在公共的平行四棱柱或其他光學(xué)塊上的方法。例如，在日本專利文獻(xiàn)特 開昭61-103110號(hào)公報(bào)中公開的復(fù)用設(shè)備中，如圖11所示那樣波長(zhǎng)選擇濾 光器127、 128、 129與鏡125、 126的每一個(gè)，彼此安裝在對(duì)通過該基板的 光的波長(zhǎng)透明的基板124的預(yù)定位置上。
傳播出射光線120和入射光線121的光纖122經(jīng)棒透鏡123與包含透 明基板124的合波分波器光學(xué)連接。在合波分波器124中光線通過各光學(xué) 濾光器依次透射特定波長(zhǎng)的光，反射其他的特定波長(zhǎng)的光，光形成之字型 的光路。各個(gè)濾光器中，除去或添加特定波長(zhǎng)的光。但是，圖ll公開的結(jié) 構(gòu)經(jīng)棒透鏡130、 131、 132和光纖133、 134、 135來將光元件136、 137、 138和合波分波器124耦合，部件數(shù)多，小型化困難。專利文獻(xiàn)1日本特開昭61-103110號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)1信學(xué)技報(bào) vol. 107, no. 7， R2007-2, pp. 7-10 如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，若還包含光元件的安裝，則光部件的安裝 工序多。在要求波長(zhǎng)分波器的位置精度、尤其是相對(duì)角度偏差裕量少，而 要求高精度地安裝的同時(shí)，確保成品率有困難。進(jìn)一步，在考慮了擴(kuò)展性 的情況下，需要光部件數(shù)和安裝面積約為2倍，要求小型化和光部件的進(jìn) 一步高精度安裝，所以確保成品率變得越來越困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供低價(jià)光模塊。
因此，本發(fā)明的實(shí)施例的目的是，對(duì)于用作通過一條光纖來傳送多個(gè) 波長(zhǎng)的光的波長(zhǎng)復(fù)用光傳送及單芯雙向光傳送的終端機(jī)的光模塊，提供一 種保證了低損失的光學(xué)特性和高可靠性，同時(shí)大幅度減少了安裝工序，可 實(shí)現(xiàn)小型化和高成品率的光模塊。
本發(fā)明的精神如下。
一種光模塊，其特征在于，包括
基座，設(shè)置在CAN管座上；
設(shè)置在所述基座的一個(gè)面上、且其使用波長(zhǎng)彼此不同的至少第1發(fā)光 元件和第1受光元件；
固定在所述管座上，且在其頂部具有出入光用的孔的CAN蓋；以及
光合波分波器，為平行平板狀，且在對(duì)通過光具有透射性的第1基板 的一個(gè)面上具有第1波長(zhǎng)選擇濾光器，在與所述一個(gè)面相對(duì)置的另一面上
設(shè)置了鏡；
在所述光合波分波器的延伸方向相對(duì)所述光元件裝載基板的一個(gè)面在 二維截面上傾斜了角度0的狀態(tài)下，被固定在所述CAN蓋內(nèi)或CAN封裝 內(nèi)(該封裝可以不是CAN封裝，也可以是其他封裝，例如，也可是密封了 光元件的封裝。下面相同)，其中，0共2Ntt， N-0，l，2…；
來自所述第1發(fā)光元件的出射光通過所述第1波長(zhǎng)選擇濾光器和第1 基板后，入射到所述蓋的外部的光纖；
來自所述光纖的出射光入射到所述光合波分波器，并由所述第1波長(zhǎng) 選擇濾光器反射，再由所述鏡反射后，射出所述光合波分波器，而入射到 所述第1受光元件。


圖1是作為本發(fā)明的第一實(shí)施例的三波長(zhǎng)雙向光發(fā)送接收模塊的截面
圖2是說明本發(fā)明的第一實(shí)施例的光模塊的作用的圖3是作為本發(fā)明的第二實(shí)施例的二波長(zhǎng)雙向光發(fā)送接收模塊的截面
7圖4是本發(fā)明的第三實(shí)施例的光模塊的截面圖，是表示了將第一到第 二實(shí)施例的光模塊與單模光纖耦合的情況下的封裝的結(jié)構(gòu)例； 圖5是本發(fā)明的第四實(shí)施例的平面型光模塊的結(jié)構(gòu)圖； 圖6是作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的光模塊的結(jié)構(gòu)圖； 圖7是構(gòu)成作為本發(fā)明的第五實(shí)施例的光模塊的光元件封裝的截面圖； 圖8是本發(fā)明的第六實(shí)施例的光模塊的截面圖； 圖9是作為現(xiàn)有模塊的第1方式的BIDI模塊的基本結(jié)構(gòu)圖； 圖10是作為現(xiàn)有模塊的第2方式的單封裝BIDI模塊的基本結(jié)構(gòu)圖； 圖11是現(xiàn)有技術(shù)的光合波分波器的基本結(jié)構(gòu)。 附圖標(biāo)記
1…光元件裝載基板、2…波長(zhǎng)合波分波器、3…CAN封裝、4…透鏡、5… 玻璃基板、6…第一波長(zhǎng)選擇濾光器、7…第二波長(zhǎng)選擇濾光器、8…第一鏡、 9…第二鏡、10…基座、11…發(fā)光元件、12，13…受光元件、14…CAN管座、 15…三工器模塊、16…BiDi模±央、21…尾纖模塊殼體、22…單模光纖、23… 套筒、30…平面型模塊殼體、32…透鏡、34…單模光纖、41…光元件裝載 CAN封裝、50…傾斜CAN封裝、101,104…透鏡、102…受光元件、103,106… CAN封裝、105…發(fā)光元件、107…波長(zhǎng)選擇濾光器、108…封裝、109…單 模光纖、UO…單模光纖、111…透鏡、112…發(fā)光元件、U3…波長(zhǎng)選擇濾 光器、114…透明基板、115…支持部件、116…受光元件、117…封裝、120… 出射光、121…入射光、122,133，134，135…光纖、123,130, 131,132…棒透鏡、 124…波長(zhǎng)合波分波器、125,126…鏡、127,128，129…波長(zhǎng)選擇濾光器、 136，B7，138…半導(dǎo)體發(fā)光元件或受光元件。
具體實(shí)施例方式
參考圖1來說明解決本發(fā)明技術(shù)問題用的手段。圖1是將本發(fā)明應(yīng)用 于使用了三波長(zhǎng)的雙向光發(fā)送接收模塊的稱作所謂光三工器的模塊的例 子。
如圖1所示，本發(fā)明中準(zhǔn)備將多個(gè)光元件ll、 12、 13 (更具體地說， 發(fā)光元件11與受光元件12和13。)裝載在同一平面上的光元件裝載基板1 (在基座(submount)10上裝載了光元件11、 12、 13之后的結(jié)構(gòu)，在這里 稱作光元件裝載基板1 )和典型地在透明基板的表面背面裝載了波長(zhǎng)選擇濾 光器和鏡的波長(zhǎng)合波分波器2。安裝在封裝3內(nèi)，使得相對(duì)基板1的一個(gè)面， 光元件安裝面和濾光器表面分別為不平行的角度(6^180度)。在封裝3 內(nèi)面，設(shè)置用于使波長(zhǎng)合波分波器2和光元件裝載基板1非平行安裝的例 如凹凸。在光元件裝載基板1上將彼此使用不同波長(zhǎng)的光元件安裝在預(yù)定 的位置上。光合波分波器2，以具有平行的一對(duì)相對(duì)面、由對(duì)使用光的波長(zhǎng) 為透明的材料制成的預(yù)定厚度的基板作為支持基板，在一對(duì)平行面的一個(gè) 上設(shè)置至少一種波長(zhǎng)選擇濾光器，在另一面上設(shè)置用于反射通過第一濾光 器選擇出的波長(zhǎng)的光的鏡。這時(shí)在這些濾光器和鏡上設(shè)置入射出射用的窗。
接著，說明本發(fā)明的模塊的作用。從發(fā)光元件U出射的波長(zhǎng)入l的光 到達(dá)第一波長(zhǎng)選擇濾光器6。將發(fā)光元件ll和光纖光學(xué)連接，使得第一波 長(zhǎng)選擇濾光器6透射XI的波長(zhǎng)，并通過透明基板來折射，平行移動(dòng)光路， 而經(jīng)封裝透鏡4入射到外部的光纖(未圖示)。與此同時(shí)，將光纖和上述 光受光元件12、 13光學(xué)連接，使得從光纖出射的波長(zhǎng)X2、 X3的光分別入 射到預(yù)定的光受光元件12、 13上。
從光纖出射的波長(zhǎng)X2、 X3合波之后的光，入射到透明玻璃基板5上， 受到折射后，到達(dá)第一波長(zhǎng)選擇濾光器6。波長(zhǎng)X2、 X3被反射，而到達(dá)相 對(duì)的第一鏡8。將由鏡8反射的光入射到與第一濾光器面上的最初入射位置 不同的位置上。在最簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)中，形成將由鏡8 —次反射后的光入射到 第二濾光器的結(jié)構(gòu)，但是在本結(jié)構(gòu)中，形成來自鏡8的反射光再次入射到 濾光器6,并在濾光器6和鏡8之間進(jìn)行另一往返的設(shè)計(jì)。在濾光器6和鏡 8之間二次往返的光，入射到第二波長(zhǎng)選擇濾光器7中。這里波長(zhǎng)X2和波 長(zhǎng)X3被分離，波長(zhǎng)X2透過濾光器而受到折射，并垂直入射到光受光元件 12中。另一方面，波長(zhǎng)X3由第二濾光器反射后入射到鏡9中。由鏡9反射 的光透過沒有濾光器的界面(但是有AR涂層)，而入射到受光元件13中。
如以上說明的，構(gòu)成波長(zhǎng)合波分波器2的兩個(gè)平面，以與來自光纖的 入射光和發(fā)光元件ll的光軸不垂直的角度來安裝，由此，光傾斜入射到波 長(zhǎng)選擇濾光器陣列和鏡陣列中，而在各濾光器和光軸的交點(diǎn)上除去或添加 特定波長(zhǎng)的光。即，使上述兩個(gè)平面相對(duì)基座10的表面傾斜角度M，以使得所述兩個(gè)平面與入射到波長(zhǎng)合波分波器2的光的光軸成為90度以外的角度，6卩，非正交的角度，而將波長(zhǎng)合波分波器2相對(duì)于CAN管座(stem)14或CAN蓋(cap) 3進(jìn)行安裝。圖1是截面圖，以上述角度M的值沿紙面深度方向不變?yōu)樵瓌t。
圖2定量表示了圖1結(jié)構(gòu)中的波長(zhǎng)合分器2的作用。如圖2所示，各波長(zhǎng)的光的光軸的位置關(guān)系表示為玻璃基板的厚度和角度的函數(shù)。例如，如圖2所示，是與x，y，z有關(guān)的關(guān)系。因此，若在根據(jù)設(shè)計(jì)唯一決定的該光軸的延伸方向上配置各元件的出射端或入射端，則可以取得光纖和光元件的光學(xué)耦合。
這樣，由于本發(fā)明的第一特征是僅通過一次對(duì)準(zhǔn)玻璃基板來自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)多個(gè)濾光器，所以大幅度減少了本發(fā)明的裝置的安裝工序。
第二特征是，由于在光元件裝載基板上平面安裝LD、 PD，所以與如現(xiàn)有技術(shù)那樣立體安裝的情況相比，可以大幅度簡(jiǎn)化安裝，可以進(jìn)行高精度安裝。在調(diào)芯時(shí)，由于按每個(gè)光元件裝載基板來對(duì)準(zhǔn)，所以與對(duì)各元件單獨(dú)調(diào)芯的情況相比，可以減少工序數(shù)。
如圖2所示那樣，在基板平面相對(duì)基座10的表面所成的角度為&的情況下，從相對(duì)基板表面的垂直方向的光纖或光元件11、向波長(zhǎng)合波分波器2的光的入射的角度(入射角)為0卜折射后在基板物質(zhì)內(nèi)的角度&根據(jù)斯乃爾(snell)法則，用基板2之外的折射率ni、基板2的折射率n2，為02=sin" (ni sin0i/n2)o
這時(shí)，基板內(nèi)部的多重反射的周期y，若設(shè)透明基板的厚度為d，則可給出為2dtan&。該多重反射的光在通過如上所述的原理通過濾光器進(jìn)行波長(zhǎng)分離后，出射到與入射時(shí)的光軸垂直的平面的情況下，其周期z可給出為2dsM2 ，cos&。由于周期z對(duì)應(yīng)于在元件裝載基板上裝載的元件的間隔，所以需要選擇d、 ^，以便保持合適的元件間隔。由于元件的大小低于100/xm，所以z的值需要為100/mi以上。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，與現(xiàn)有技術(shù)相比可以提供低價(jià)光模塊。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于將多個(gè)波長(zhǎng)的光合波來發(fā)送的光發(fā)送模塊、或按每個(gè)波長(zhǎng)將合波后的光分波來加以接收的光接收模塊、或單芯雙向光發(fā)送接收模塊，保持了低損耗的光學(xué)特性和高可靠性，并且大幅度減少了光部件數(shù)、安裝工序數(shù)，可以提供小型化且可實(shí)現(xiàn)高成品率的光模塊及其制造方法。
下面詳細(xì)說明實(shí)施例。
(實(shí)施例1 )
圖1是作為本發(fā)明的第一實(shí)施例的光模塊的截面圖。圖1是將本發(fā)明應(yīng)用于使用了三波長(zhǎng)的雙向光發(fā)送接收模塊的所謂稱作光三工器的模塊的例子。
圖1是安裝在CAN封裝上的例子，將在基座10上裝載了發(fā)光元件11和受光元件12， 13之后的光元件裝載基板1安裝在CAN管座14上，將光合波分波器2安裝在CAN蓋3上，而構(gòu)成三工器模塊15。光元件ll、 12、13的使用波長(zhǎng)分別是X1、 X2、 X3，波長(zhǎng)的長(zhǎng)短關(guān)系是XKX2〈X3。但是，波長(zhǎng)的大小關(guān)系并不限于此。光元件在圖1上，從使用波長(zhǎng)短的元件、向使用波長(zhǎng)長(zhǎng)的元件排列。在CAN蓋3內(nèi)部設(shè)置了可安裝光合波分波器的凹凸。其中，在CAN蓋3內(nèi)部能夠固定光合波分波器就可以了。而不關(guān)心固定的手段。因此，設(shè)置凹凸不是必須的，也可不是凹凸，而例如是，在封裝部件設(shè)置切口，使得例如光合波分波器和封裝部件可以相嵌合?；?，也可使封裝部件具有凹凸和切口兩者。
光合波分波器2將透明玻璃基板5作為支持基板，在一個(gè)面上相鄰地安裝第一波長(zhǎng)選擇濾光器6和第二波長(zhǎng)選擇濾光器7，并在與該面平行的相對(duì)置的面上安裝第一鏡8和第二鏡9。光合波分波器的安裝通過對(duì)CAN蓋的凹凸的外形匹配來進(jìn)行，并通過UV固化樹脂來粘接。玻璃基板的材質(zhì)是BK7，厚度是1136pm。安裝玻璃基板，使其相對(duì)平面的角度為20°，圖2中的z、即多重反射的間距在平面上的投影是500)[mi。波長(zhǎng)選擇濾光器由Ta20s和Si02構(gòu)成的電介質(zhì)多層膜構(gòu)成。第一波長(zhǎng)選擇濾光器6為具有\(zhòng)
<、<入2的分離波長(zhǎng)、，且透射比該Xth短的波長(zhǎng)的光、反射比其長(zhǎng)的波長(zhǎng)
的光的性質(zhì)的濾光器(所謂的短通(short pass)濾光器)。第二濾光器7為分離波長(zhǎng)是X2<\h<X3的短通濾光器。第一鏡8使用的與第一波長(zhǎng)選擇濾光器6相同，第二鏡9使用的與第二波長(zhǎng)選擇濾光器7相同。光元件集成基板上的光發(fā)光元件11使用集成了微透鏡的垂直出射型LD。發(fā)光元件11還可使用端面出射型LD，但是從安裝上的簡(jiǎn)便性來看最好是垂直出射型，從光耦合的容易性和部件數(shù)減少的觀點(diǎn)來看最好是透鏡集成型。因同樣的理由，受光元件12、 B也最好是面入射型。放大器及電容器也安裝在CAN內(nèi)，但是這些與通常的情況相同，所以沒有圖示。
透明基板5的材質(zhì)相對(duì)使用的波長(zhǎng)為透明即可，但是并不限于此，最好是價(jià)格低、加工精度好的材質(zhì)。作為滿足該條件的材質(zhì)，在本例中使用了 BK7，但是當(dāng)然也可使用其他玻璃材料、電介質(zhì)、半導(dǎo)體。
說明本結(jié)構(gòu)例的動(dòng)作。從發(fā)光元件11出射的波長(zhǎng)^的光到達(dá)第一波長(zhǎng)選擇濾光器6。第一波長(zhǎng)選擇濾光器6透射、的波長(zhǎng)，通過透明基板折射，而平行移動(dòng)光路，經(jīng)封裝透鏡4與外部的光纖光連接。另一方面，從光纖
出射的波長(zhǎng)入2、入3合波之后的光入射到透明玻璃基板中，經(jīng)折射后，至IJ達(dá)
第一波長(zhǎng)選擇濾光器6。波長(zhǎng)、、入3被反射，而到達(dá)相對(duì)置的第一鏡8。第一鏡8與第一波長(zhǎng)選擇濾光器6相同，因此波長(zhǎng)X2、、再次被反射。這里使用與濾光器6相同的鏡8，是為了提高對(duì)波長(zhǎng)X,的阻止能力。從發(fā)光元件11出射的波長(zhǎng)\的光在透鏡4的表面及光纖端面等位置上稍稍被反射，成為返回光，再次入射。即使該波長(zhǎng)Xi的返回光是微少的光量，若入射到受光元件12、 13，則變?yōu)樵肼?。、的返回光透過濾光器6，但以微少的量被反射。因此，在鏡8中再一次透射，光量進(jìn)一步減少。由于如上這種理由，在本實(shí)施方式中，使用了與濾光器6相同的鏡8，在波長(zhǎng)分離標(biāo)準(zhǔn)不嚴(yán)格的情況下，使用通常的沒有波長(zhǎng)依賴性的鏡就足夠了。
由鏡8反射后的光再次入射到濾光器面。在最簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)中，是通過鏡8—次反射后的光入射到第二濾光器的結(jié)構(gòu)，但是在本結(jié)構(gòu)中，是來自鏡8的反射光再次入射到濾光器6上，并在濾光器6和鏡8之間進(jìn)行另一往返的設(shè)計(jì)。這是因?yàn)榘l(fā)光元件11和受光元件12的間隔比多重反射的間距的投影大。這是因?yàn)楦咚衮?qū)動(dòng)的發(fā)光元件有成為受光元件側(cè)的噪聲源(將其稱作電串?dāng)_)的危險(xiǎn)。在沒有電串?dāng)_等特別理由的情況下，最好使玻璃基板內(nèi)的多重反射的間距和元件的安裝間距一致，而使反射次數(shù)最小。
將在濾光器6和鏡8之間兩次往返的光入射到第二波長(zhǎng)選擇濾光器7。這里分離波長(zhǎng)、和波長(zhǎng)、，波長(zhǎng)X2透過濾光器而折射，垂直入射到光受光元件12中。另一方面波長(zhǎng)X3被反射而入射到鏡9。鏡9根據(jù)與鏡8的情況同樣的理由，使用了與濾光器7相同的電介質(zhì)多層濾光器。由鏡9反射的光透過沒有濾光器的界面(但是有AR涂層)，而入射到受光元件13中。(實(shí)施例2)
圖3是本發(fā)明的第二實(shí)施例的光模塊的截面圖。本實(shí)施方式是將本發(fā)明應(yīng)用于二波長(zhǎng)單芯雙向(BIDI: Bi-Directional)模塊的結(jié)構(gòu)例。如圖3所示，BIDI模塊16在由光元件裝載基板1、波長(zhǎng)合波分波器2和CAN封裝3構(gòu)成這方面，與第一實(shí)施例相同。但是，在BIDI模塊中，由于通過上行一個(gè)波長(zhǎng)、下行一個(gè)波長(zhǎng)總共兩個(gè)波長(zhǎng)來進(jìn)行發(fā)送接收，所以在光元件裝載基板1上安裝的光元件僅是發(fā)光元件11和受光元件12。光合波分波器2上，濾光器6和鏡8分別各安裝了一種。
(實(shí)施例3)
圖4是本發(fā)明的第三實(shí)施例的光模塊的截面圖。本實(shí)施方式是將本發(fā)明應(yīng)用于帶光纖的所謂尾纖(pig-tail)型的模塊的例子。如圖4所示，在同軸方模塊殼體21上安裝本發(fā)明的第一實(shí)施例的三工器模塊15，進(jìn)一步通過套筒(sleeve) 23來安裝帶套圈(ferrule)的光纖22。本例中表示了尾纖型模塊的例子，但是也可通過同樣的結(jié)構(gòu)，來構(gòu)成可切除型(i/ir夕夕:/》)模塊。
(實(shí)施例4)
圖5是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的光模塊的圖。本實(shí)施方式是在平面型封裝上安裝的例子。如圖5所示，三工器模塊的結(jié)構(gòu)，是在平面型封裝30上，安裝在基座10上安裝了發(fā)光元件11、光受光元件12、 13的光元件裝載基板l，光合波分波器2，透鏡32和單模光纖34。如圖10所示，本實(shí)施方式中，將表面安裝了光元件的光元件裝載基板1以從平面型封裝的底面垂直豎立的形態(tài)來加以安裝。作為平面型封裝，可以使用例如蝴蝶型封裝。在圖5所示的形態(tài)中，對(duì)應(yīng)于三個(gè)波長(zhǎng)，但是即使進(jìn)一步增加波長(zhǎng)數(shù)，也可比較容易地加以對(duì)應(yīng)，這是本安裝方式的特征。
(實(shí)施例5)
圖6、圖7是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的光模塊的圖。本模塊特征在于僅將光元件預(yù)先集中在一個(gè)封裝中，并將其與光合波分波器安裝在其他封裝中。本模塊的結(jié)構(gòu)如圖5所示那樣，在平面型封裝40上安裝了光元件裝載CAN封裝41、光合波分波器2、透鏡32和單模光纖34。光元件裝載CAN封裝41的結(jié)構(gòu)如圖6所示那樣，安裝裝載了光元件ll、 12、 13的光元件裝載基板1。本例中表示平面型封裝的例子，但是也可使用平面型之外的模塊殼體、例如同軸型的封裝。(實(shí)施例6)
圖8是表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式的光模塊的圖。本實(shí)施方式是在CAN封裝的蓋的窗部安裝了光合波分波器的例子。通常在CAN模塊的蓋上安裝封裝透鏡或平板玻璃。如圖8所示，在本例的模塊中，CAN封裝上面相對(duì)CAN管座14成非平行角度，通過在其窗部安裝光合波分波器2,實(shí)現(xiàn)了光合波分波器2與光元件裝載基板1非平行地保持。由于窗部?jī)A斜的傾斜CAN被廣泛使用，所以本例的CAN封裝40的制作不需要特殊的成本。作為將光合波分波器2安裝在CAN封裝40中的方法，可以使用例如低融點(diǎn)玻璃即可。
圖8中，表示了通過光合波分波器2封住CAN封裝的窗的結(jié)構(gòu)的例子，但是也可以為由通常的平板玻璃封住窗，在該平板玻璃的下面或上面粘貼光合波分波器2的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1、一種光模塊，其特征在于，包括基座，設(shè)置在CAN管座上；設(shè)置在所述基座的一個(gè)面上、且其使用波長(zhǎng)彼此不同的至少第1發(fā)光元件和第1受光元件；固定在所述管座上，且在其頂部具有出入光用的孔的CAN蓋和或封裝；以及光合波分波器，為平行平板狀，且在對(duì)通過光具有透射性的第1基板的一個(gè)面上具有第1波長(zhǎng)選擇濾光器，在與所述一個(gè)面相對(duì)置的另一面上設(shè)置了鏡；在所述光合波分波器的延伸方向相對(duì)所述光元件裝載基板的一個(gè)面在二維截面中傾斜了角度θ的狀態(tài)下，被固定在所述CAN蓋內(nèi)或封裝內(nèi)，其中，θ≠2Nπ，N＝0，1，2…；來自所述第1發(fā)光元件的出射光通過所述第1波長(zhǎng)選擇濾光器和第1基板后，入射到所述蓋的外部的光纖；來自所述光纖的出射光入射到所述光合波分波器，并由所述第1波長(zhǎng)選擇濾光器反射，再由所述鏡反射后，射出所述光合波分波器，而入射到所述第1受光元件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于 在所述基座上具有第2受光元件；來自所述光纖的出射光是具有波長(zhǎng)X2和X3的光的波長(zhǎng)復(fù)用光，其中，來自所述光纖的出射光入射到所述光合波分波器，由所述第1波長(zhǎng)選 擇濾光器反射，再由所述鏡反射后，所述波長(zhǎng)X2的光通過在所述一個(gè)面上 設(shè)置的第2波長(zhǎng)選擇濾光器，射出所述光合波分波器而入射到所述第1受 光元件；所述波長(zhǎng)X3的光由所述第2波長(zhǎng)選擇濾光器反射后，再由所述鏡反射 后，射出所述光合波分波器而入射到所述第2受光元件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于 將所述光合波分波器的端部分固定在所述蓋內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于在從所述光纖出射的光由所述第1波長(zhǎng)選擇濾光器反射，并由與所述 第1波長(zhǎng)選擇濾光器相對(duì)置地配置的所述鏡再次反射的過程中，所述鏡的 透射、反射特性，具有透射所述第1波長(zhǎng)選擇濾光器的透射頻帶的光的特 性。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于所述鏡是與在光路上位于所述鏡之前的所述第1波長(zhǎng)選擇濾光器相同 的波長(zhǎng)選擇濾光器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于-所述第1基板的基板部件是非晶質(zhì)玻璃、藍(lán)寶石結(jié)晶、結(jié)晶石英或硅。
7、 一種光發(fā)送接收模塊，其特征在于具有所述管座和所述蓋的封裝是金屬罐封裝，為了以所述角度6固定 所述第1基板，而在所述蓋內(nèi)壁部分設(shè)置凹凸。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于設(shè)置所述第1發(fā)光元件，使其相對(duì)在所述基座上裝載了光元件的位置 的安裝基板的一個(gè)面垂直地出射光。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光模塊，其特征在于 在所述光元件的出射面上設(shè)置透鏡。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于在所述基座上裝載為一列的光元件的排列順序，是各元件的使用波長(zhǎng) 的升序或降序。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于從所述光纖或所述第1發(fā)光元件出射的光以入射角^入射到所述光合波分波器的所述第1基板的一個(gè)面上，并以出射角02出射，在波長(zhǎng)選擇濾 光器陣列和鏡陣列之間對(duì)入射光進(jìn)行多重反射的過程中，分離或重疊波長(zhǎng)不同的光，其中&#90度，02#90度；濾光器面和鏡面的間隔d、濾光器面相對(duì)水平面的傾角&、外部折射率nj、殼體的折射率n2的關(guān)系滿足:^2dtai^2COS^^100 (/mi)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光模塊，其特征在于 從所述光纖或所述第1發(fā)光元件出射的光以入射角^入射到所述光合波分波器的所述第1基板的一個(gè)面上，并以出射角&出射，在波長(zhǎng)選擇濾 光器陣列和鏡陣列之間對(duì)入射光進(jìn)行多重反射的過程中，分離或重疊波長(zhǎng)不同的光，其中&^90度，~#90度；在濾光器面和鏡面的間隔為d時(shí)，所述第1發(fā)光元件的出射光的光軸 與來自所述光纖的入射光到達(dá)所述一個(gè)面上的光軸之間的距離x，滿足<formula>formula see original document page 4</formula>
13、 一種光發(fā)送接收模塊，其特征在于構(gòu)成所述光合波分波器的濾光器陣列的各濾光器，是具有在所述光元 件的所有使用波長(zhǎng)范圍內(nèi)透射所希望的分離波長(zhǎng)以上或以下的波長(zhǎng)的光、 而反射此外的光的特性的邊緣濾光器，濾光器陣列上的邊緣濾光器的排列 順序以分離波長(zhǎng)的升序或降序安裝。
全文摘要
本發(fā)明要解決的問題是提供比現(xiàn)有技術(shù)價(jià)格低的光模塊。解決方案是提供一種光模塊，包括基座，設(shè)置在CAN管座上；設(shè)置在基座的一個(gè)面上且波長(zhǎng)彼此不同的至少第1發(fā)光元件和第1受光元件；固定在管座上且在頂部具有出入光用的孔的CAN蓋；以及平行平板狀的光合波分波器，在具透射性的基板的一個(gè)面上具有第1波長(zhǎng)選擇濾光器，另一面上設(shè)置了鏡；在光合波分波器的延伸方向相對(duì)光元件裝載基板的一個(gè)面傾斜了角度的狀態(tài)下，固定在CAN蓋內(nèi)或封裝內(nèi)；來自第1發(fā)光元件的光通過第1波長(zhǎng)選擇濾光器和第1基板后入射到蓋外部的光纖；來自光纖的光入射到光合波分波器，并由第1波長(zhǎng)選擇濾光器反射，再由鏡反射后射出光合波分波器，入射到第1受光元件。
文檔編號(hào)G02B6/42GK101458370SQ20081016924
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者佐川美鈴, 細(xì)見和彥, 菅原俊樹, 青木雅博 申請(qǐng)人:日立通訊技術(shù)株式會(huì)社