JP2012189948A - Optical transmitter/receiver module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一芯双方向の光通信に用いられる光送受信モジュールに関する。 The present invention relates to an optical transceiver module used for single-core bidirectional optical communication.
一芯双方向光通信は、複数の波長が割り当てられる波長多重方式を使用して、一本の光ファイバで上り波長と下り波長を伝送する。光加入者アクセスネットワークシステムでは、一芯双方向光通信モジュールが使われている。光特許文献1は光加入者アクセスネットワークシステムを構成する光送受信モジュールに関する技術を扱っている。加入者アクセスネットワークシステムは、FTTH(Fiber To The Home)等でインターネットサービスを加入者に提供する。
Single-core bidirectional optical communication uses a wavelength multiplexing method in which a plurality of wavelengths are assigned, and transmits upstream wavelengths and downstream wavelengths using a single optical fiber. In the optical subscriber access network system, a single-core bidirectional optical communication module is used. The
GEPON(Gigabit Ethernet Passive Optical Network)システムでは、下りのデジタルデータ信号の光波長及び映像用信号の光波長の近傍に、もう一つの光波長が存在する。GEPONシステムのためには光波長帯域フィルタが必要である。波長合分波フィルタのみを用いる一芯双方向光通信モジュールは、波長合分波フィルタと光ファイバの間にレンズ結合光学素子だけが接続されているため、GEPONシステムには適用することができない。なお、Ethernetは登録商標である。 In a GEP (Gigabit Ethernet Passive Optical Network) system, another optical wavelength exists in the vicinity of the optical wavelength of the downstream digital data signal and the optical wavelength of the video signal. An optical wavelength band filter is required for the GEPON system. The single-core bidirectional optical communication module using only the wavelength multiplexing / demultiplexing filter cannot be applied to the GEPON system because only the lens coupling optical element is connected between the wavelength multiplexing / demultiplexing filter and the optical fiber. Note that Ethernet is a registered trademark.
一芯双方向光通信モジュールでは、光波長帯域制限フィルタへの光入射角度を高精度に管理することが要求される。光波長帯域制限フィルタへの光入射角度は、光ファイバとの取り付け角度によるズレ、波長合分波フィルタとの取り付け角度によるズレ、光波長帯域制限フィルタ自体の取り付け角度によるズレなどに依存する。この本発明は、光送受信モジュールにおいて、光波長帯域フィルタへの光入射角度を高精度に調整できる構成を提供することを目的とする。 In the single-core bidirectional optical communication module, it is required to manage the light incident angle to the optical wavelength band limiting filter with high accuracy. The light incident angle to the optical wavelength band limiting filter depends on a deviation due to an attachment angle with the optical fiber, a deviation due to an attachment angle with the wavelength multiplexing / demultiplexing filter, a deviation due to an attachment angle of the optical wavelength band limiting filter itself, and the like. An object of the present invention is to provide a configuration capable of adjusting a light incident angle to an optical wavelength band filter with high accuracy in an optical transceiver module.
この発明に係る光通信モジュールは、円筒部と円筒部よりも小径の取り付け部を有するフィルタホルダと、第1の波長に対応する光信号を透過する第1の光波長帯域制限フィルタと、第2の波長に対応する光信号を透過する第2の光波長帯域制限フィルタと、第3の波長に対応する光信号を透過し第1の波長に対応する光信号を反射する第1の波長合分波フィルタと、第3の波長に対応する光信号を透過し第2の波長に対応する光信号を反射する第2の波長合分波フィルタと、第1の波長合分波フィルタで反射され第1の光波長帯域制限フィルタを透過した光信号を電気信号に変換する第1の光受信モジュールと、第2の波長合分波フィルタで反射され第2の光波長帯域制限フィルタを透過した光信号を電気信号に変換する第2の光受信モジュールと、第1の波長合分波フィルタと第2の波長合分波フィルタが配設される光軸に沿って、第3の波長に対応する光信号を送信する光送信モジュールと、円筒状の第1の開口部と第1の開口部よりも小径の第2の開口部が形成され、第1の光受信モジュールと第2の光受信モジュールと光送信モジュールが装着される筐体と、を備えている。第1の光波長帯域制限フィルタと第2の光波長帯域制限フィルタと第1の波長合分波フィルタと第2の波長合分波フィルタはフィルタホルダの取り付け部に装着されており、フィルタホルダの円筒部の表面には掘り込みが形成されているものである。 An optical communication module according to the present invention includes a cylindrical holder and a filter holder having an attachment portion smaller in diameter than the cylindrical portion, a first optical wavelength band limiting filter that transmits an optical signal corresponding to the first wavelength, and a second A second optical wavelength band limiting filter that transmits an optical signal corresponding to the wavelength of the first wavelength, and a first wavelength combination that transmits the optical signal corresponding to the third wavelength and reflects the optical signal corresponding to the first wavelength. A wave filter; a second wavelength multiplexing / demultiplexing filter that transmits an optical signal corresponding to the third wavelength; and reflects an optical signal corresponding to the second wavelength; A first optical receiving module that converts an optical signal that has passed through one optical wavelength band limiting filter into an electrical signal, and an optical signal that has been reflected by the second wavelength multiplexing / demultiplexing filter and passed through the second optical wavelength band limiting filter A second optical receiving module for converting a signal into an electric signal An optical transmission module for transmitting an optical signal corresponding to the third wavelength along an optical axis on which the first wavelength multiplexing / demultiplexing filter and the second wavelength multiplexing / demultiplexing filter are disposed, and a cylinder A first opening having a shape and a second opening having a smaller diameter than the first opening, and a housing in which the first optical receiving module, the second optical receiving module, and the optical transmitting module are mounted. It is equipped with. The first optical wavelength band limiting filter, the second optical wavelength band limiting filter, the first wavelength multiplexing / demultiplexing filter, and the second wavelength multiplexing / demultiplexing filter are attached to the attachment portion of the filter holder. A digging is formed on the surface of the cylindrical portion.
このようにフィルタホルダと筐体の位相決め固定において、フィルタホルダの上面に掘り込みがあいており、フィルタホルダ上面部の穴に棒を差し込み回転させることで、光ファイバ部からの光に応じて、フィルタホルダの角度すなわち光波長帯域フィルタの角度を調整できるので、高精度に組み立てることができる。 In this way, in phasing and fixing the filter holder and the housing, there is a digging in the upper surface of the filter holder, and by inserting a rod into the hole on the upper surface portion of the filter holder and rotating it, according to the light from the optical fiber portion Since the angle of the filter holder, that is, the angle of the optical wavelength band filter can be adjusted, it can be assembled with high accuracy.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る光送受信モジュールを示す構成図である。一芯双方向光通信モジュールである光送受信モジュール100は、加入者側光回線終端装置に実装される。筐体1は、光送信モジュール2、光受信モジュール3、光受信モジュール4、ファイバフェルール5、光ファイバ6、コネクタ7、集光レンズ8などを接着や溶接等の手段で実装している。取り付け部20bには波長合分波フィルタ9、波長合分波フィルタ10、光波長帯域制限フィルタ11、光波長帯域制限フィルタ12が固定されている。取り付け部20bはフィルタホルダ20の一部である(図3参照)。
1 is a block diagram showing an optical transceiver module according to
光送信モジュール2は上りのデジタルデータ信号である電気信号を1310nm帯の波長の光信号に変換して、その光信号を集光レンズ8に出力する。集光レンズ8は光送信モジュール2から出力された光信号を集光して、その光信号を波長合分波フィルタ9に出力する。光送信モジュール3は下りのデジタルデータ信号である1490nm帯の波長の光信号を受信する。光受信モジュール3は波長合分波フィルタ9により反射された光信号のうち、光波長帯域制限フィルタ11を通過してきた光信号を受信して、その光信号を電気信号に変換する。
The
光受信モジュール4は下りの映像用信号である1550nm帯の波長の光信号を受信する。光受信モジュール4は波長合分波フィルタ10により反射された光信号のうち、光波長帯域制限フィルタ12を通過してきた光信号を受信して、その光信号を電気信号に変換する。なお、光送信モジュール2が送信する光信号(1310nm帯)、光受信モジュール3が受信する光信号(1490nm帯)、光受信モジュール4が受信する光信号(1550nm帯)は一例に過ぎず、それぞれの波長帯の光信号が他の波長帯の光信号であってもよいことは言うまでもない。
The
ファイバフェルール5は端面が斜め(8度程度)にカットされており、波長合分波フィルタ10の右隣に固定されている。光ファイバ6は一端がコネクタ7と接続されて、他端がファイバフェルール5と接続されている。光ファイバ6は、波長合分波フィルタ10を透過してきた1310nm帯の波長の光信号を伝送してコネクタ7側に出力する一方、コネクタ7側から入射された1490nm帯の波長の光信号と、1550nm帯の波長の光信号とを伝送して波長合分波フィルタ10側に出力する。コネクタ7側から光ファイバ6に入射した1490nm帯と1550nm帯の光信号は局側光回線終端装置から送信された光信号である。
The end face of the
コネクタ7は光ファイバ6の一端が接続され、かつ、シングルモードファイバの一端が接続される。シングルモードファイバの他端は、局側光回線終端装置と接続されている。波長合分波フィルタ(波長分離多重フィルタ)9は光送信モジュール2から送信された1310nm帯の波長の光信号を波長合分波フィルタ10側に透過させる一方、波長合分波フィルタ10を透過してきた1490nm帯の波長の光信号を光受信モジュール3側に反射させる。
One end of the
波長合分波フィルタ(波長分離多重フィルタ)10は波長合分波フィルタ9を透過してきた1310nm帯の波長の光信号をファイバフェルール5の端面側に透過させるとともに、ファイバフェルール5の端面から出射された1490nm帯の波長の光信号を波長合分波フィルタ9側に透過させる。波長合分波フィルタ10はさらに、ファイバフェルール5の端面から出射された1550nm帯の波長の光信号を光受信モジュール4側に反射させる。
The wavelength multiplexing / demultiplexing filter (wavelength demultiplexing filter) 10 transmits an optical signal having a wavelength of 1310 nm band that has passed through the wavelength multiplexing /
光波長帯域制限フィルタ11は波長合分波フィルタ9と光受信モジュール3の間に設置され、通過帯が1490nm帯の波長に設定されている。波長合分波フィルタ9で反射され光送信モジュール3に入射する光信号は光軸1Bを通る。光波長帯域制限フィルタ12は波長合分波フィルタ10と光受信モジュール4の間に設置され、通過帯が1550nm帯の波長に設定されている。波長合分波フィルタ10で反射され光受信モジュール4に入射する光信号は光軸1Cを通る。
The optical wavelength
光送信モジュール2から送信された光信号は光軸1Aを通る。光軸1Aに沿って、集光レンズ8、波長合分波フィルタ9、波長合分波フィルタ10およびファイバフェルール5が配設されている。光軸1Bと光軸1Cは光軸1Aと交差している。
The optical signal transmitted from the
図2はフィルタホルダと波長合分波フィルタの関係を示している。取り付け部20bにはフィルタ取付面21、22、23、26と、光通路24、25a、25bが形成されている。フィルタ取付面21には波長合分波フィルタ9が取り付けられる。フィルタ取付面22には波長合分波フィルタ10が取り付けられる。フィルタ取付面23には光波長帯域制限フィルタ12が取り付けられる。フィルタ取付面26には光波長帯域制限フィルタ11が取り付けられる。
FIG. 2 shows the relationship between the filter holder and the wavelength multiplexing / demultiplexing filter. Filter mounting surfaces 21, 22, 23, and 26 and
面27はフィルタホルダ20に施されている光通路24の端部である。面28はファイバフェルール5を挿入するための穴が施されているとともに光通路25の端部である。光通路24は光送信モジュール2から送信された1310nm帯の波長の光信号を波長合分波フィルタ9が取り付けられるフィルタ取付面21に導くために施されている穴である。
The
光通路25aはファイバフェルール5の端面から出射された1490nm帯の波長の光信号及び1550nm帯の波長の光信号を波長合分波フィルタ10が取り付けられるフィルタ取付面22に導くとともに、波長合分波フィルタ10を透過した1310nm帯の波長の光信号をファイバフェルール5の端面に導くための穴である。光通路25aは波長合分波フィルタ10により反射された1550nm帯の波長の光信号を光波長帯域制限フィルタ12が取り付けられるフィルタ取付面23に導くために施されている穴である。
The
図3はフィルタホルダの全体構成を示している。フィルタホルダ20は円筒部20aと取り付け部20bから構成されている。位置決め穴29は、ここでは貫通穴で、フィルタホルダ20の円筒部20aに2箇所掘り込まれている。フィルタホルダ20は筐体1に組み込まれる。
FIG. 3 shows the overall configuration of the filter holder. The
図4は筐体とフィルタホルダの関係を示す断面図である。筐体1には、円筒部20aとはめあいとなる開口部1aと、開口部1aの直径より一回り小さい同心円状の開口部1bが形成されている。フィルタホルダ20の円筒部20aと筐体1の開口部1aは嵌めあわされる。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the relationship between the housing and the filter holder. The
フィルタホルダ20の円筒部20aの外径は、筐体1の開口部1aの内径とはめあい公差となっている。一方、フィルタホルダ20の取り付け部20bは、筐体の開口部1bと比べて小さい。即ち、フィルタホルダ20の円筒部20aを、筐体1の開口部1aにそって回転させても、フィルタホルダ20の下部形状部20bが、筐体の開口部1bと接触することはない。
The outer diameter of the
筐体1とフィルタホルダ20の組み込み方法を説明する。先ず筐体1に、図5に示す通り、光受信モジュール3とファイバフェルール5を装着する。フィルタホルダ20には波長合分波フィルタ9、波長合分波フィルタ10、光波長帯域制限フィルタ11、光波長帯域制限フィルタ12が固定されているものとする。ファイバフェルール5を介して、1490nm帯の波長の光信号を入力すると、光受信モジュール3は、受信された光信号を電気信号に変換する。一方、図6に示す通り、フィルタホルダ20の位置決め穴29に挿入できる突起状の円筒部30aを有する円筒形の治具30を準備する。
A method for incorporating the
図7に示す通り、治具30をフィルタホルダ20に挿入し、光受信モジュール3にて受信された電気出力が最大となるように、フィルタホルダ20の円筒部20aを筐体1の開口部1aに沿って回転させる。最後にその位相で接着固定する。なお、接着の代わりに、はんだや、レーザ溶接を用いても同様の効果を得ることができる。その後、筐体1に光送信モジュール2と光受信モジュール4を取り付けるが、予め、図5の状態で、光送信モジュール2と光受信モジュール4を取り付けておいてもよい。
As shown in FIG. 7, the
実施の形態1によれば、フィルタホルダと筐体の接触部が嵌めあいとなっており、フィルタホルダの上面に穴(掘り込み)があいている。フィルタホルダ上面部の穴に棒を差し込み回転させることで、光ファイバ部からの光に応じて、フィルタホルダの角度すなわち光波長帯域フィルタの角度を調整できるので、高精度に組み立てられることができる。即ち、各フィルタ間の相対角度の精度を高めることができ、所望の光波長帯域制限性能を確保することができる効果を奏する。
According to
図6に示す実施の形態では、フィルタホルダの位置決め穴として貫通穴を2個設けた例を示したが、図8に示す通り、必ずしも掘り込みは貫通している必要はない。また1個の位置決め穴でも同様な効果を得ることができる。 In the embodiment shown in FIG. 6, the example in which two through holes are provided as the positioning holes of the filter holder is shown. However, as shown in FIG. 8, the digging does not necessarily have to penetrate. The same effect can be obtained with a single positioning hole.
図6では、フィルタホルダの位置決め穴29を丸穴形状としていたが、掘り込み形状であれば、図9に示す通り、別の形態が考えられる。位置決め穴29aは十字形状、29bは星型形状を有している。
In FIG. 6, the
実施の形態2.
実施の形態1では、フィルタホルダの円筒部と筐体の開口部がはめあい公差となり、筐体基準でフィルタホルダを回転させる構成としたが、図10に示すようにフィルタホルダを回転中心が変わらないようにフィルタホルダを回転させる治具40を設ければ、フィルタホルダと筐体の接触部をはめあい公差とする必要はない。
In the first embodiment, the cylindrical portion of the filter holder and the opening of the housing have a fitting tolerance, and the filter holder is rotated based on the housing. However, the rotation center of the filter holder does not change as shown in FIG. If the
実施の形態3.
実施の形態1では、1個の光送信モジュールと2個の光受信モジュールが筐体1に実装されているものついて示したが、2個以上の光送信モジュールと3個以上の光受信モジュールが筐体1に実装されていてもよい。なお、2個以上の光送信モジュールと3個以上の光受信モジュールが筐体1に実装される場合には、波長合分波フィルタ及び光波長帯域制限フィルタについても3個以上実装される。
In the first embodiment, a case where one optical transmission module and two optical reception modules are mounted on the
光送信モジュールや光受信モジュールの個数が増えた場合は、それに比例してフィルタの枚数も増える。この場合、複数のフィルタホルダ20を連結して、一体物として、筐体1に組み込むことで、この実施の形態1と同様の効果を奏することができる。図11に示す光送受信モジュールは連結したフィルタホルダの形態を示している。
When the number of optical transmission modules and optical reception modules increases, the number of filters also increases in proportion thereto. In this case, the effect similar to this
光送受信モジュール100は光送信モジュール2と光受信モジュール3、4、14を備えている。光受信モジュール3、4、14の受信波長帯領域はそれぞれ異なるものとする。光軸1Aに沿って、集光レンズ8、波長合分波フィルタ15、波長合分波フィルタ9、波長合分波フィルタ10およびファイバフェルール5が配設されている。波長合分波フィルタ15で反射され光波長帯域制限フィルタ12を通過して光受信モジュール14に入射する光信号は光軸1Dを通る。光送信モジュール2から送信された光信号は光軸1Aを通る。光軸1Bと光軸1Cは光軸1Aと交差している。
The
1 筐体、2 光送信モジュール、3 光受信モジュール、4 光受信モジュール、5 ファイバフェルール、6 光ファイバ、7 コネクタ、8 集光レンズ、9 波長合分波フィルタ、10 波長合分波フィルタ、11 光波長帯域制限フィルタ、12 光波長帯域制限フィルタ、14 光受信モジュール、20 フィルタホルダ、100 光送受信モジュール
DESCRIPTION OF
Claims (4)
第1の波長に対応する光信号を透過する第1の光波長帯域制限フィルタと、
第2の波長に対応する光信号を透過する第2の光波長帯域制限フィルタと、
第3の波長に対応する光信号を透過し第1の波長に対応する光信号を反射する第1の波長合分波フィルタと、
第3の波長に対応する光信号を透過し第2の波長に対応する光信号を反射する第2の波長合分波フィルタと、
第1の波長合分波フィルタで反射され第1の光波長帯域制限フィルタを透過した光信号を電気信号に変換する第1の光受信モジュールと、
第2の波長合分波フィルタで反射され第2の光波長帯域制限フィルタを透過した光信号を電気信号に変換する第2の光受信モジュールと、
第1の波長合分波フィルタと第2の波長合分波フィルタが配設される光軸に沿って、第3の波長に対応する光信号を送信する光送信モジュールと、
円筒状の第1の開口部と該第1の開口部よりも小径の第2の開口部が形成され、第1の光受信モジュールと第2の光受信モジュールと光送信モジュールが装着される筐体と、を備えており、
第1の光波長帯域制限フィルタと第2の光波長帯域制限フィルタと第1の波長合分波フィルタと第2の波長合分波フィルタは前記フィルタホルダの取り付け部に装着されており、前記フィルタホルダの円筒部の表面には掘り込みが形成されていることを特徴とする光送受信モジュール。 A filter holder having a cylindrical portion and a mounting portion having a smaller diameter than the cylindrical portion;
A first optical wavelength band limiting filter that transmits an optical signal corresponding to the first wavelength;
A second optical wavelength band limiting filter that transmits an optical signal corresponding to the second wavelength;
A first wavelength multiplexing / demultiplexing filter that transmits an optical signal corresponding to the third wavelength and reflects an optical signal corresponding to the first wavelength;
A second wavelength multiplexing / demultiplexing filter that transmits an optical signal corresponding to the third wavelength and reflects an optical signal corresponding to the second wavelength;
A first optical receiving module that converts an optical signal reflected by the first wavelength multiplexing / demultiplexing filter and transmitted through the first optical wavelength band limiting filter into an electrical signal;
A second optical receiving module that converts an optical signal reflected by the second wavelength multiplexing / demultiplexing filter and transmitted through the second optical wavelength band limiting filter into an electrical signal;
An optical transmission module for transmitting an optical signal corresponding to the third wavelength along an optical axis in which the first wavelength multiplexing / demultiplexing filter and the second wavelength multiplexing / demultiplexing filter are disposed;
A cylindrical first opening and a second opening having a smaller diameter than the first opening are formed, and a housing in which the first optical receiver module, the second optical receiver module, and the optical transmitter module are mounted. Body, and
The first optical wavelength band limiting filter, the second optical wavelength band limiting filter, the first wavelength multiplexing / demultiplexing filter, and the second wavelength multiplexing / demultiplexing filter are attached to an attachment portion of the filter holder, and the filter An optical transmission / reception module, wherein a digging is formed on a surface of a cylindrical portion of a holder.
第3の波長に対応する光信号を透過する第3の光波長帯域制限フィルタと、
第3の波長合分波フィルタで反射され第3の光波長帯域制限フィルタを透過した光信号を電気信号に変換する第3の光受信モジュールと、を備えていることを特徴とする請求項1に記載の光送受信モジュール。 A third wavelength multiplexing / demultiplexing filter that transmits an optical signal corresponding to the third wavelength and reflects an optical signal corresponding to the fourth wavelength;
A third optical wavelength band limiting filter that transmits an optical signal corresponding to the third wavelength;
And a third optical receiving module for converting an optical signal reflected by the third wavelength multiplexing / demultiplexing filter and transmitted through the third optical wavelength band limiting filter into an electric signal. The optical transceiver module described in 1.
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
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