特許 7052413 光受信モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-04

(45)【発行日】2022-04-12

(54)【発明の名称】光受信モジュール

(51)【国際特許分類】

   G02B 6/42 20060101AFI20220405BHJP

   H01L 31/0232 20140101ALI20220405BHJP

【ＦＩ】

G02B6/42

H01L31/02 D

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018033778

(22)【出願日】2018-02-27

(65)【公開番号】P2019148717

(43)【公開日】2019-09-05

【審査請求日】2020-10-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100136722

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼木 邦夫

(74)【代理人】

【識別番号】100174399

【弁理士】

【氏名又は名称】寺澤 正太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100182006

【弁理士】

【氏名又は名称】湯本 譲司

(72)【発明者】

【氏名】中山 謙一

(72)【発明者】

【氏名】川村 正信

【審査官】坂上 大貴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１５４１８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１７０３６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０３４４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１２２０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２８２３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０７４２４２２３（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２００６－１０６３０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ６／２６－６／２７

６／３０－６／３４

６／４２－６／４３

Ｈ０１Ｌ ３１／００－３１／０２

３１／０８－３１／１０

３１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに波長が異なる複数の信号光成分を含む信号光を光ファイバから受け、それぞれの信号光成分を分波して電気信号に変換する光受信モジュールであって、
前記光ファイバと光学的に接続され、前記信号光を前記複数の信号光成分に分波する光分波器と、
前記光ファイバと前記光分波器との間の光路上に配置され、前記信号光の光強度を減衰させる光減衰器と、
前記複数の信号光成分のそれぞれを電気信号に変換する複数の受光素子と、
を備え、
前記光分波器は、前記複数の信号光成分のそれぞれを選択的に透過する複数の誘電体多層膜を有し、
各前記誘電体多層膜は、前記信号光の光軸と交差する第１方向に並んで配置され、
前記光減衰器は、前記第１方向に交差する第２方向に移動して前記信号光を遮蔽するシャッタを有する、
光受信モジュール。

【請求項2】

前記光分波器は、互いに平行な一対の端面を有し前記信号光を透過する光透過部材と、前記光透過部材の一方の前記端面に設けられた光反射材とを更に有し、
前記複数の誘電体多層膜は、前記光透過部材の他方の前記端面上において前記第１方向に並んでいる、
請求項１に記載の光受信モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光受信モジュールに関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、光通信量の増大に伴い、互いに波長が異なる複数の信号光成分を重畳した信号光を用いて通信を行う波長多重光通信技術が普及している。特許文献１には、光受信モジュールが記載されている。光受信モジュールにおいては、光分波器によって信号光を複数の信号光成分に分岐した後、受光素子によって各信号光成分を電気信号に変換する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－１２５０４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、光受信モジュールにおいて、過大な光強度の信号光が入力されると、受光素子から出力された電流を増幅器（ＴＩＡ）で処理できないことがあり、これにより受信異常が生じることがある。従って、信号光の光強度を適度に減衰する光減衰器（Variable Optical Attenuators：ＶＯＡ）を光受信モジュールの内部に配置することが望まれる。一方、光受信モジュールにおいては、各信号光成分が対応する受光素子によって電気信号に変換される。このとき、光分波器における各波長への分波が精度良く行われないことがある。光分波器における各波長への分波が精度良く行われないと、信号光成分に対して隣接する波長の信号光成分の一部が混入することがあり、各信号光成分のアイソレーションが低下する。従って、信号光の受信を正確に行うことができない可能性がある。

【0005】

本発明は、光分波器における各波長への分波を精度良く行い、各信号光成分間のアイソレーションの低下を抑制することができる光受信モジュールを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一形態に係る光受信モジュールは、互いに波長が異なる複数の信号光成分を含む信号光を光ファイバから受け、それぞれの信号光成分を分波して電気信号に変換する光受信モジュールであって、光ファイバと光学的に接続され、信号光を複数の信号光成分に分波する光分波器と、光ファイバと光分波器との間の光路上に配置され、信号光の光強度を減衰させる光減衰器と、複数の信号光成分のそれぞれを電気信号に変換する複数の受光素子と、を備え、光分波器は、複数の信号光成分のそれぞれを選択的に透過する複数の誘電体多層膜を有し、各誘電体多層膜は、信号光の光軸と交差する第１方向に並んで配置され、光減衰器は、第１方向に交差する第２方向に移動して信号光を遮蔽するシャッタを有する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、光分波器における各波長への分波を精度良く行い、各信号光成分間のアイソレーションの低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る光受信モジュールの内部構造を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１の光受信モジュールの内部構造を示す平面図である。

【図3】図３は、図２のIII－III線に沿った線断面図である。

【図4】図４は、図１の光受信モジュールの信号光の光路を概略的に示す図である。

【図5】図５は、図１の光受信モジュールの光分波器の例を示す斜視図である。

【図6】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、光減衰器の斜視図である。

【図7】図７は、図６の光減衰器のシャッタが信号光を遮る様子を概略的に示す図である。

【図8】図８は、光減衰器のシャッタの位置と信号光の位置との間にずれがある場合における遮蔽板が信号光を遮る様子を概略的に示す図である。

【図9】図９（ａ）及び図９（ｂ）は、信号光の回折をシミュレーションした結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。一実施形態に係る光受信モジュールは、互いに波長が異なる複数の信号光成分を含む信号光を光ファイバから受け、それぞれの信号光成分を分波して電気信号に変換する光受信モジュールであって、光ファイバと光学的に接続され、信号光を複数の信号光成分に分波する光分波器と、光ファイバと光分波器との間の光路上に配置され、信号光の光強度を減衰させる光減衰器と、複数の信号光成分のそれぞれを電気信号に変換する複数の受光素子と、を備え、光分波器は、複数の信号光成分のそれぞれを選択的に透過する複数の誘電体多層膜を有し、各誘電体多層膜は、信号光の光軸と交差する第１方向に並んで配置され、光減衰器は、第１方向に交差する第２方向に移動して信号光を遮蔽するシャッタを有する。

【0010】

この光受信モジュールは、光ファイバと光学的に接続されて信号光を複数の信号光成分に分波する光分波器と、光ファイバ及び光分波器の間の光路上において信号光の光強度を減衰させる光減衰器とを備える。光分波器は複数の信号光成分のそれぞれを選択的に透過させる複数の誘電体多層膜を有し、複数の誘電体多層膜は信号光の光軸に交差する第１方向に沿って配置される。また、光減衰器は、複数の誘電体多層膜が並ぶ第１方向と交差する第２方向に移動することによって信号光を遮蔽するシャッタを有する。ところで、光減衰器のシャッタが第１方向に移動して信号光を遮蔽する場合、信号光の一部がシャッタに遮蔽されると共に信号光が第１方向に移動することがあり、第１方向に移動した信号光の一部が誘電体多層膜を透過した後に隣接するチャネルに混入する懸念がある。これに対し、前述したように、シャッタが第１方向に交差する第２方向に移動して誘電体多層膜への信号光を遮断する場合、信号光が第１方向に移動しないので、信号光の一部が隣接する誘電体多層膜に混入することを回避することができる。従って、隣接する波長の信号光成分の一部が混入して各信号光成分のアイソレーションが低下することを回避することができるので、光分波器における各波長への分波を精度良く行うことができる。

【0011】

また、光分波器は、互いに平行な一対の端面を有し信号光を透過する光透過部材と、光透過部材の一方の端面に設けられた光反射材とを更に有し、複数の誘電体多層膜は、光透過部材の他方の端面上において第１方向に並んでいる。この場合、光ファイバから光減衰器を介して光分波器に入射した信号光が光透過部材を透過し、光透過部材を透過した信号光成分のうち、特定波長の信号光成分が誘電体多層膜を透過すると共に、特定波長以外の信号光成分は誘電体多層膜において反射する。誘電体多層膜において反射した信号光成分は、光反射材において反射し、その後、隣接する誘電体多層膜に入射する。このように、光反射材を備えることにより、誘電体多層膜からの信号光成分を反射させて隣接する誘電体多層膜に入射させることができる。

【0012】

［本願発明の実施形態の詳細］
本願発明の光受信モジュールの具体例を以下で図面を参照しながら説明する。なお、本発明は、下記の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示され、特許請求の範囲と均等の範囲内における全ての変更が含まれることが意図される。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解を容易にするため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。

【0013】

図１は、本実施形態に係る光受信モジュール１Ａの内部構成を示す断面斜視図である。図１では、理解を容易にするために、パッケージの蓋部を外し、パッケージの側壁の一部を破断した状態を示している。図２は、光受信モジュール１Ａの本体部３Ａの内部構造を示す平面図である。図３は、図２のIII－III線に沿った線断面図である。光受信モジュール１Ａは、例えば、光トランシーバのＲＯＳＡ（Receiver Optical Sub-Assembly）である。光受信モジュール１Ａは、レセプタクル２及び本体部３Ａを備える。

【0014】

本体部３Ａは、直方体状の中空容器であるパッケージ１１を備える。パッケージ１１は、金属製の側壁１１ａと、金属製の底板１１ｂとを有する。底板１１ｂは、長方形状の平板である。底板１１ｂは、方向Ａ１、及び方向Ａ１に交差（例えば直交）する方向Ａ２に沿って延びる平面に沿って延びている。底板１１ｂの材料は、例えば、銅モリブテン又は銅タングステン等の金属であり、熱伝導性が良い材料であることによって放熱性を高めることができる。側壁１１ａの天面は矩形枠状を呈しており、側壁１１ａは底板１１ｂの周縁部において立設している。側壁１１ａは、方向Ａ１と交差する面に沿って延びる一対の側壁１１ａａ，１１ａｂを含む。一対の側壁１１ａａ，１１ａｂは、方向Ａ１に沿って並んでいる。側壁１１ａの底板１１ｂとの反対側の開口は、図示しない蓋部によって密閉される。

【0015】

レセプタクル２は、方向Ａ１に沿って延びる段付き円筒状の部材であって、一方の側壁１１ａａに配置されている。レセプタクル２には、信号光Ｌを伝搬する光ファイバＦ（図４参照）が接続される。レセプタクル２は、光コネクタのフェルールが挿入されるスリーブ４と、調芯可能に結合されるジョイントスリーブ５と、本体部３Ａに固定されるホルダ６とを有する。スリーブ４、ジョイントスリーブ５及びホルダ６は、共に方向Ａ１に沿って延びる円筒状を呈しており、方向Ａ１に沿って並んでいる。

【0016】

方向Ａ１のホルダ６の一端は、側壁１１ａａの開口に設けられたブッシュ７を介して側壁１１ａａに固定される。ホルダ６の他端には、ジョイントスリーブ５を介してスリーブ４が固定される。スリーブ４の内部には、光ファイバＦを保持するフェルールが当接するスタブが配置される。ホルダ６の内部には、スタブから出射された信号光Ｌを平行化（コリメート）するレンズが配置される。ブッシュ７の内部には、光学窓８が配置される。光ファイバＦから出射した信号光Ｌは、スタブを通ってレンズに達し、レンズによって平行化された後、光学窓８を透過してパッケージ１１の内部に入り込む。

【0017】

本体部３Ａは、フィードスルー１３、キャリア部材１５，１６、光分波器１７、反射器１８、レンズアレイ１９、光学素子２０、プリアンプ回路２２、配線用部材２４及び光減衰器２５を有する。キャリア部材１５、光分波器１７、反射器１８、レンズアレイ１９、光学素子２０、プリアンプ回路２２及び光減衰器２５の各部品は、パッケージ１１の内部に収容される。例えば、方向Ａ２に沿って複数の光学素子２０が配置される。

【0018】

フィードスルー１３は、側壁１１ａｂに配置され、外部回路との電気的接続を行う。フィードスルー１３は、例えば、複数のセラミック基板が積層されて形成され、側壁１１ａｂの開口に嵌め込まれて組み込まれる。側壁１１ａｂの外側に位置するフィードスルー１３の一部には、外部回路との電気的な接続を行う複数の端子１３ａが設けられる。側壁１１ａｂの内側の複数の端子と、側壁１１ａｂの外側の複数の端子１３ａとは、フィードスルー１３の内部に埋め込まれた配線によって互いに短絡している。

【0019】

キャリア部材１６は、キャリア部材１５の上に配置される。キャリア部材１６は、方向Ａ１及び方向Ａ２に沿って延びる平面に沿って延在する平板状の部材である。キャリア部材１６は、パッケージ１１の底面１１ｃと対向する平坦な裏面１６ｂと、裏面１６ｂの反対側に位置する平坦な表面１６ａとを有する。キャリア部材１５は、パッケージ１１の底面１１ｃとキャリア部材１６の裏面１６ｂとの間に配置され、キャリア部材１６の裏面１６ｂを支持する。キャリア部材１５は、キャリア部材１６の方向Ａ２の端部に位置する両側縁を支持する一対の支柱部１５ａ，１５ｂを有する。一対の支柱部１５ａ，１５ｂは、光分波器１７を挟むと共に、それぞれ方向Ａ１に沿って延びている。

【0020】

一対の支柱部１５ａ，１５ｂによって、キャリア部材１６の裏面１６ｂとキャリア部材１５との間に光分波器１７を配置する空間が形成される。キャリア部材１５は、キャリア部材１６の線膨張係数と近い線膨張係数を有する。キャリア部材１６は、例えば、酸化アルミ（アルミナ）等のセラミックによって構成されている。キャリア部材１５は、キャリア部材１６と線膨張係数が近い酸化アルミ、窒化アルミ、銅モリブテン又は銅タングステン等によって構成される。

【0021】

光分波器１７は、キャリア部材１６の裏面１６ｂに接着剤を介して固定されている。光分波器１７は、光減衰器２５を介して光ファイバＦと光学的に結合される。光分波器１７は、光減衰器２５から出力された信号光Ｌ（図４参照）を、互いに波長が異なる複数の信号光成分に分波する。光分波器１７は、キャリア部材１６に支持される。

【0022】

反射器１８は、キャリア部材１６の裏面１６ｂに接着剤を介して固定される。反射器１８は、光分波器１７から出力された複数の信号光成分のそれぞれを反射し、当該信号光成分のそれぞれを複数の光学素子２０のそれぞれに導く。本実施形態では、複数の光学素子２０は、反射器１８の下方（方向Ａ１及び方向Ａ２の双方に交差する方向、及び底面１１ｃの法線方向）に配置されている。反射器１８は、方向Ａ１に沿って光分波器１７から到達した複数の信号光成分を下方に反射する。反射器１８は、例えば、プリズムによって構成される。

【0023】

レンズアレイ１９は、反射器１８と複数の光学素子２０との間の光路上に配置される。レンズアレイ１９は、複数の凸レンズを有しており、複数の信号光成分のそれぞれを各光学素子２０に向けて集光する。レンズアレイ１９は、複数の光学素子２０と一体的に組み付けられて底板１１ｂの上方に配置される。レンズアレイ１９と底板１１ｂの間にはサブマウント２６が介在しており、レンズアレイ１９はサブマウント２６を介して底板１１ｂの上に配置される。

【0024】

各光学素子２０は、対応する信号光成分のそれぞれを電気信号に変換する半導体素子である。各光学素子２０は、パッケージ１１の底面１１ｃに設けられたサブマウント２６の上に搭載されている。各光学素子２０は、レンズアレイ１９及び反射器１８を介して光分波器１７と光学的に結合される。各光学素子２０は、プリアンプ回路２２と電気的に接続されている。プリアンプ回路２２は、例えば、トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）を含んでいる。プリアンプ回路２２は、複数の光学素子２０とフィードスルー１３の間に配置され、各光学素子２０からの電流信号を電圧信号に変換する。プリアンプ回路２２から出力された電圧信号は、フィードスルー１３を介して光受信モジュール１Ａの外部に出力される。

【0025】

光減衰器２５は、光ファイバＦから出力された信号光Ｌの光強度を減衰させる光学部品である。光減衰器２５は、光ファイバＦと光分波器１７との間の信号光Ｌの光路上に配置される。光減衰器２５による信号光Ｌの減衰量は、外部から光受信モジュール１Ａに入力される電気的な制御信号によって制御される。光減衰器２５は、方向Ａ１においてレセプタクル２と並んで配置される。

【0026】

光減衰器２５は、ＶＯＡキャリア２３を介して配線用部材２４の上部に搭載される。配線用部材２４はパッケージ１１の底面１１ｃ上に配置され、配線用部材２４の一部はキャリア部材１５とブッシュ７の間に配置される。ＶＯＡキャリア２３は、板状の部材であって、ＶＯＡキャリア２３の一方の面が光学窓８と対向するように配線用部材２４の上に搭載される。光減衰器２５は、光学窓８と光学的に結合され、光学窓８を透過する信号光Ｌを受ける。光減衰器２５の詳細な構成については後述する。

【0027】

次に、光分波器１７における分光方式について説明する。図４は、光減衰器２５、光分波器１７、レンズアレイ１９及び光学素子２０を通る信号光Ｌの光路を模式的に示す図である。信号光Ｌを伝搬する光ファイバＦがスリーブ４に接続されると、光ファイバＦから光受信モジュール１Ａの内部に信号光Ｌが入力される。信号光Ｌは、互いに波長が異なる複数の信号光成分が多重化された信号光Ｌである。ホルダ６に保持されたレンズ６ａは、光ファイバＦから出力される信号光Ｌを平行化する。光減衰器２５は、レンズ６ａによって平行化された信号光Ｌの光強度を減衰する。

【0028】

光分波器１７は、光透過部材３１と、複数（例えば４つ）の波長フィルタとしての誘電体多層膜３２ａ～３２ｄと、光反射膜３３（光反射材）とを有する。光透過部材３１は、互いに対向する一対の端面３１ａ，３１ｂを有する。信号光Ｌは、一方の端面３１ａから光透過部材３１の内部に入射する。端面３１ａ及び端面３１ｂは互いに平行に延びている。端面３１ａの法線、及び端面３１ｂの法線は、信号光Ｌの光軸に対して傾斜している。

【0029】

一方の端面３１ａの一部（信号光Ｌが入射する部分以外の部分）には光反射膜３３が設けられており、他方の端面３１ｂには誘電体多層膜３２ａ～３２ｄが設けられている。誘電体多層膜３２ａ～３２ｄは、端面３１ｂにおいて信号光Ｌの光軸と交差する方向に並んでいる。誘電体多層膜３２ａ～３２ｄのそれぞれは、信号光Ｌに含まれる複数の信号光成分のそれぞれを選択的に透過し、他の信号光成分を反射する。すなわち、誘電体多層膜３２ａ～３２ｄのそれぞれは、特定波長の信号光成分を透過し、特定波長以外の信号光成分を反射する。また、光反射膜３３は、全ての波長の信号光Ｌを反射する。

【0030】

互いに波長が異なるλ_１，λ_２，λ_３，λ_４（λ_１＞λ_２＞λ_３＞λ_４）の信号光成分のそれぞれが信号光Ｌに含まれる場合、誘電体多層膜３２ａは、λ_１の信号光成分Ｌ１を透過すると共に、波長λ_２，λ_３，λ_４（λ_１以外）の各信号光成分を反射する。誘電体多層膜３２ａにおいて反射した波長λ_２，λ_３，λ_４の信号光成分のそれぞれは、光反射膜３３において反射し、誘電体多層膜３２ｂに達する。

【0031】

誘電体多層膜３２ｂは、波長λ_２の信号光成分Ｌ２を透過し、波長λ_３，λ_４（λ_２以外）の信号光成分を反射する。誘電体多層膜３２ｂにおいて反射した波長λ_３，λ_４の各信号光成分は、光反射膜３３において再び反射し、誘電体多層膜３２ｃに達する。誘電体多層膜３２ｃは、波長λ_３の信号光成分Ｌ３を透過し、波長λ_４（λ_３以外）の信号光成分Ｌ４を反射する。

【0032】

誘電体多層膜３２ｃにおいて反射した信号光成分Ｌ４は、光反射膜３３において再び反射し、誘電体多層膜３２ｄに達する。誘電体多層膜３２ｄは、信号光成分Ｌ４を透過する。このように、信号光Ｌは複数の信号光成分Ｌ１～Ｌ４に分光される。信号光成分Ｌ１～Ｌ４のそれぞれは、レンズアレイ１９によって集光され、それぞれ対応する光学素子２０に入射する。

【0033】

図５は、光分波器１７を示す斜視図である。図５に示されるように、光透過部材３１は、直方体状を呈しており、前述した端面３１ａ及び端面３１ｂに加えて、互いに対向する一対の側面３１ｃ，３１ｄと、互いに対向する一対の上面３１ｅ及び底面３１ｆとを有する。上面３１ｅは、キャリア部材１６の裏面１６ｂと対向し、例えば、接着剤を介して裏面１６ｂに固定される。

【0034】

例えば、誘電体多層膜３２ａ～３２ｄのそれぞれは、信号光Ｌの光軸と交差する方向Ａ３（第２方向）に長く延びる矩形状とされている。誘電体多層膜３２ａ～３２ｄのそれぞれの長手方向は方向Ａ３であり、誘電体多層膜３２ａ～３２ｄのそれぞれの短手方向は方向Ａ４（第１方向）である。方向Ａ４は、誘電体多層膜３２ａ～３２ｄが並ぶ方向であって、信号光Ｌの光軸及び方向Ａ３の双方に交差（例えば直交）する方向である。一例として、誘電体多層膜３２ａ～３２ｄのそれぞれの方向Ａ４の幅Ｗ１は、誘電体多層膜３２ａ～３２ｄのそれぞれの長さＷ２よりも短く、幅Ｗ１は５００μｍ以上且つ７５０μｍ以下であり、長さＷ２は１ｍｍである。

【0035】

本実施形態において、方向Ａ３は、パッケージ１１の底面１１ｃの法線が延びる方向（すなわちパッケージ１１の高さ方向）と一致する。方向Ａ４は、方向Ａ３に直交すると共に、方向Ａ２に対して傾斜する方向である。光透過部材３１の端面３１ｂは、方向Ａ３及び方向Ａ４に延びる平面に沿っている。誘電体多層膜３２ａ～３２ｄのそれぞれは、端面３１ｂにおいて方向Ａ４に沿って互いに隣接しつつ並んでおり、互いに接触している。

【0036】

図６（ａ）及び図６（ｂ）は、光減衰器２５を示す斜視図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、光減衰器２５は、板状の本体２５ａと、本体２５ａに設けられた一対の端子２５ｂ，２５ｃと、本体２５ａに形成された開口２５ｄの内部に配置されたシャッタ２５ｅとを有する。本体２５ａは方向Ａ２及び方向Ａ３に延びる平面に沿って延在しており、光減衰器２５は開口２５ｄの内部を信号光Ｌが通過するように配置される。

【0037】

端子２５ｂ，２５ｃは開口２５ｄに対して方向Ａ３に一対に設けられており、一対の端子２５ｂ，２５ｃの間に開口２５ｄが設けられる。一対の端子２５ｂ，２５ｃに印加される電圧に応じて発生する静電気力により、開口２５ｄの内部でシャッタ２５ｅが方向Ａ３（第２方向）に沿って移動する。シャッタ２５ｅは、例えば、円形状とされている。シャッタ２５ｅの直径は、例えば、信号光Ｌの光径の１倍以上且つ２倍以下である。

【0038】

図６（ａ）はシャッタ２５ｅの位置が信号光Ｌの光路上にない状態を示しており、図６（ｂ）はシャッタ２５ｅの位置が信号光Ｌの光路上にある状態を示している。図６（ａ）に示される状態では、信号光Ｌは減衰されることなく光減衰器２５を通過する。一方、図６（ｂ）に示される状態では、信号光Ｌは遮蔽され、例えば信号光Ｌは完全に遮蔽されて信号光Ｌの減衰率は１００％となっている。シャッタ２５ｅの位置は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示される各位置の間で所望の減衰量に応じて調節される。

【0039】

ところで、図８の参考例の光減衰器に示されるように、シャッタ１２５ｅの方向Ａ２の位置が信号光Ｌの方向Ａ２の位置からずれている場合、シャッタ１２５ｅが信号光Ｌに向かって方向Ａ３に移動しても十分に信号光Ｌを減衰できないことが想定される。この場合、シャッタ１２５ｅを信号光Ｌに向かって方向Ａ３に移動してもシャッタ１２５ｅによって信号光Ｌを完全に遮蔽することができず、方向Ａ２に信号光Ｌの漏れ光が生じうる。

【0040】

これに対し、本実施形態の光減衰器２５は、図６及び図７に示されるように、シャッタ２５ｅの方向Ａ２の位置が信号光Ｌの方向Ａ２の位置と合うように設けられる。シャッタ２５ｅの方向Ａ２の位置が信号光Ｌの方向Ａ２の位置と一致していることにより、シャッタ２５ｅが信号光Ｌに向かって方向Ａ３に移動するときに、信号光Ｌを効果的に減衰させることができる。従って、シャッタ２５ｅを信号光Ｌに向かって方向Ａ３に移動してシャッタ２５ｅによって信号光Ｌを完全に遮蔽することができるので、方向Ａ２への信号光Ｌの漏れ光を抑制することができる。

【0041】

一対の端子２５ｂ，２５ｃのそれぞれに対応する一対の配線パターンがＶＯＡキャリア２３に設けられる。図２に示されるように、光減衰器２５がＶＯＡキャリア２３に固定されるときに、光減衰器２５の一対の端子２５ｂ，２５ｃのそれぞれはＶＯＡキャリア２３の当該配線パターンに導電接合される。ＶＯＡキャリア２３の上面には、当該配線パターンから引き出された一対のボンディングパッド２３ａ，２３ｂが設けられている。ボンディングパッド２３ａ，２３ｂは、ボンディングワイヤ及び配線用部材２４上の配線を介して、フィードスルー１３の対応する端子とそれぞれ電気的に接続される。

【0042】

ところで、従来の光受信モジュールでは、複数の誘電体多層膜を備える光分波器において各波長への分波が精度よく行われないという事象が起こりうる。以下では、この事象について説明する。例えば、図５に示されるように複数の誘電体多層膜が光分波器に設けられた光受信モジュールでは、複数の誘電体多層膜が並ぶ方向Ａ４に沿って光減衰器のシャッタが移動することがある。この従来の光受信モジュールでは、光減衰器のシャッタを方向Ａ４に移動させることによって光分波器への入射光を減衰している。このように、光減衰器のシャッタが複数の誘電体多層膜が並ぶ方向Ａ４に移動して信号光を遮蔽する場合、信号光の一部が光減衰器に遮蔽されると共に信号光が方向Ａ４に移動することがあり、方向Ａ４に移動した信号光の一部が誘電体多層膜を透過した後に隣接するチャネルに混入する懸念がある。

【0043】

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、前述した従来の光受信モジュールにおける信号光の回折の様子を測定した結果を示す図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）の横軸はシャッタの方向Ａ４（Ｘ方向）の位置（単位：ｍｍ）を示しており、縦軸は方向Ａ３（Ｙ方向）の位置（単位：ｍｍ）を示している。より具体的には、図９（ａ）及び図９（ｂ）は、信号光の中心軸とシャッタの中心点とがＸ方向にそれぞれ１５０μｍ、２００μｍ離れている状態を示している。

【0044】

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示されるように、信号光の中心軸とシャッタの中心点とが近づくに従って、信号光の回折の程度が大きくなり、信号光のＸ方向への光径が大きくなっていることがわかる。従って、例えば図９（ａ）に示される信号光が誘電体多層膜に入射するときには、Ｘ方向に拡がった信号光の一部が誘電体多層膜の縁部近傍に入射する。Ｘ方向に拡がった信号光の一部が誘電体多層膜の縁部近傍に入射すると、波長ごとの分波が精度よく行われないと共に、各信号光成分に対して隣接する波長の信号光成分の一部が混入する。このように隣接する波長の信号光成分の一部が混入して、各信号光成分間のアイソレーションが低下するという事象が発生しうる。これに対し、本実施形態に係る光受信モジュール１Ａでは、シャッタ２５ｅを方向Ａ３に移動させることにより上記の事象の発生が抑制される。

【0045】

続いて、本実施形態に係る光受信モジュール１Ａから得られる作用効果について詳細に説明する。図４及び図５に示されるように、光受信モジュール１Ａは、光ファイバＦと光学的に接続されて信号光Ｌを複数の信号光成分Ｌ１～Ｌ４に分波する光分波器１７と、光ファイバＦ及び光分波器１７の間の光路上において信号光Ｌの光強度を減衰させる光減衰器２５とを備える。光分波器１７は複数の信号光成分Ｌ１～Ｌ４のそれぞれを選択的に透過させる複数の誘電体多層膜３２ａ～３２ｄを有し、複数の誘電体多層膜３２ａ～３２ｄは信号光Ｌの光軸に交差する方向Ａ４に沿って配置される。また、光減衰器２５は複数の誘電体多層膜３２ａ～３２ｄが並ぶ方向Ａ４と交差する方向Ａ３に移動することによって信号光Ｌを遮蔽するシャッタ２５ｅを有する。

【0046】

前述したように、光減衰器２５のシャッタ２５ｅが方向Ａ４に交差する方向Ａ３に移動して誘電体多層膜３２ａへの信号光Ｌを遮断する場合、信号光Ｌが方向Ａ４に移動することを抑制することができる。よって、信号光Ｌの一部が隣接するチャネル（光軸上の受光素子）に混入することを回避することができる。従って、隣接する波長の信号光成分Ｌ１～Ｌ４の一部が混入して各信号光成分Ｌ１～Ｌ４のアイソレーションが低下することを回避することができるので、光分波器１７における各波長への分波を精度良く行うことができる。

【0047】

また、光分波器１７は、互いに平行な一対の端面３１ａ，３１ｂを有し信号光Ｌを透過する光透過部材３１と、光透過部材３１の一方の端面３１ａに設けられた光反射膜３３とを更に有し、複数の誘電体多層膜３２ａ～３２ｄは、光透過部材３１の他方の端面３１ｂ上において方向Ａ４に並んでいる。よって、光ファイバＦから光減衰器２５を介して光分波器１７に入射した信号光Ｌが光透過部材３１を透過し、光透過部材３１を透過した信号光成分Ｌ１～Ｌ４のうち、特定波長の信号光成分が誘電体多層膜３２ａ～３２ｄのそれぞれを透過すると共に、特定波長以外の信号光成分は誘電体多層膜３２ａ～３２ｃにおいて反射する。誘電体多層膜３２ａ～３２ｃにおいて反射した信号光成分は、光透過部材３１を透過して光反射膜３３に達し光反射膜３３において反射した後、隣接する誘電体多層膜３２ｂ～３２ｄに入射する。

【0048】

このように、光反射膜３３を備えることにより、誘電体多層膜３２ａ～３２ｃからの信号光成分を反射させて隣接する誘電体多層膜３２ｂ～３２ｄに入射させることができる。すなわち、光透過部材３１に信号光Ｌが入射すると、信号光Ｌが一対の端面３１ａ，３１ｂ間において反射を繰り返すと共に、各信号光成分Ｌ１～Ｌ４が各誘電体多層膜３２ａ～３２ｄを透過する。よって、複数の信号光成分Ｌ１～Ｌ４を分光することができる。なお、図示は省略するが、光分波器１７は、光透過部材３１のような直方体状の光透過部材を用いずに、個々に光反射膜３３又は誘電体多層膜３２ａ～３２ｄが設けられる光透過部材をキャリア基板上に個別に並べることによって構成することもできる。

【0049】

以上、実施形態に係る光受信モジュールについて説明したが、本発明に係る光受信モジュールは、前述の実施形態に限定されず種々の変形が可能である。すなわち、光受信モジュールの各部の構成は、特許請求の範囲の要旨の範囲内において適宜変更可能である。例えば、前述の実施形態では、円形状のシャッタ２５ｅについて説明したが、例えば、シャッタの形状は、四角形状であってもよく、適宜変更可能である。また、前述の実施形態では、板状の本体２５ａを備えた光減衰器２５について説明したが、光減衰器の形状は板状に限定されず適宜変更可能である。このように、光受信モジュールの構成部品の形状、大きさ及び配置態様は適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0050】

１Ａ…光受信モジュール、２…レセプタクル、３Ａ…本体部、４…スリーブ、５…ジョイントスリーブ、６…ホルダ、７…ブッシュ、８…光学窓、１１…パッケージ、１１ａ，１１ａａ，１１ａｂ…側壁、１１ｃ…底面、１３…フィードスルー、１３ａ…端子、１５，１６…キャリア部材、１５ａ，１５ｂ…支柱部、１６ａ…表面、１６ｂ…裏面、１７…光分波器、１８…反射器、１９…レンズアレイ、２０…光学素子、２２…プリアンプ回路、２３…ＶＯＡキャリア、２３ａ，２３ｂ…ボンディングパッド、２４…配線用部材、２５…光減衰器、２５ａ…本体、２５ｂ，２５ｃ…端子、２５ｄ…開口、２５ｅ…シャッタ、２６…サブマウント、３１…光透過部材、３１ａ，３１ｂ…端面、３１ｃ，３１ｄ…側面、３１ｅ…上面、３１ｆ…底面、３２ａ～３２ｄ…誘電体多層膜、３３…光反射膜、Ａ１、Ａ２，Ａ３，Ａ４…方向、Ｆ…光ファイバ、Ｌ…信号光、Ｌ１～Ｌ４…信号光成分、Ｗ１…幅、Ｗ２…長さ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】