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JPH07104154A - Optical transmission module and optical transmitting device - Google Patents

Optical transmission module and optical transmitting device

Info

Publication number
JPH07104154A
JPH07104154A JP5251700A JP25170093A JPH07104154A JP H07104154 A JPH07104154 A JP H07104154A JP 5251700 A JP5251700 A JP 5251700A JP 25170093 A JP25170093 A JP 25170093A JP H07104154 A JPH07104154 A JP H07104154A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light beam
diffraction grating
optical
optical transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5251700A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunikazu Onishi
邦一 大西
Masayuki Inoue
雅之 井上
Yoshio Suzuki
芳夫 鈴木
Yukio Fukui
幸夫 福井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP5251700A priority Critical patent/JPH07104154A/en
Priority to US08/319,940 priority patent/US5555334A/en
Priority to DE4435928A priority patent/DE4435928A1/en
Publication of JPH07104154A publication Critical patent/JPH07104154A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a two-way optical transmission module which is effective in miniaturizing the device and also reducing the cost by a simple constitution and an optical transmitting device using the module. CONSTITUTION:A light emitting element 1 and a light receiving element 2 are stored in the same package 12, a holographic diffraction grating 6 is installed on the upper, or lower surface of a cover glass 2 arranged on a package opening part. At the time of transmitting, light beams 100 emitted from the light emitting element 1 are transmitted through the diffraction grating 6 and condensed on the end face 5 of an optical fiber 4 by a lens 3. Meanwhile, at the time of receiving, receiving light beams 105 emitted from the end face 5 of the optical fiber 4 reach the diffraction grating 6 through the lens 3, and the beams 105 are diffracted by the diffraction grating 6, and + 1st order diffracted light beams 108 are condensed on the photodetecting surface of the light receiving element 7. Thus, a transmission signal is received from signal light transmitted through the optical fiber 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光ファイバーケーブル
などの端末に接続して情報信号の送・受信に用いられる
光伝送モジュールに関するもので、特に、1個のパッケ
ージ内に発光素子と受光素子とを設けて双方向伝送を行
なう光伝送モジュール、およびそれを搭載した光伝送装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmission module used for transmitting and receiving information signals by connecting to a terminal such as an optical fiber cable, and particularly to a light emitting element and a light receiving element in one package. The present invention relates to an optical transmission module for providing bidirectional transmission and an optical transmission device equipped with the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバーケーブルなどの光伝送路
(以下、簡単のため光ファイバーと記す)を用いた光通
信システムや光伝送システムにおいて、信号の送・受信
端末に用いられる双方向光伝送用モジュール(以下、簡
単のために光モジュールと記す)の従来例としては、例
えば特開昭62−229206号公報に記載されている
技術がある。これは、発光素子および発光素子からの出
射光をコリメートするコリメートレンズと、受光素子お
よび受光素子に光を結合するための集光レンズと、光フ
ァイバー端末および光ファイバ−から出射した光をコリ
メートするための共通ポートレンズと、光を波長によっ
て分波合波するためのフィルタを装着したペンタプリズ
ムブロックとを、1個の金属ケース内に収納あるいは接
続した構成となっている。
2. Description of the Related Art In an optical communication system or an optical transmission system using an optical transmission line such as an optical fiber cable (hereinafter referred to as an optical fiber for simplification), a bidirectional optical transmission module used as a signal transmitting / receiving terminal ( Hereinafter, as a conventional example of an optical module for the sake of simplicity), there is a technique described in JP-A-62-229206, for example. This is to collimate the light emitted from the light emitting element and the collimating lens for collimating the light emitted from the light emitting element, the light receiving element and the condensing lens for coupling the light to the light receiving element, and the optical fiber terminal and the light emitted from the optical fiber. The common port lens and the pentaprism block equipped with a filter for demultiplexing and multiplexing light according to wavelength are housed or connected in one metal case.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術に開示された光モジュールにおいては、1個
の金属ケース内に収納される光学部品の部品点数が多く
なるという問題がある。また、送信光と受信光とをペン
タプリズムブロックを用いて分離するため、発光素子と
受光素子とを空間的に離れた位置でかつ互いに直交する
向きに配置する必要があり、光モジュールの小型化に対
して障害になっている。
However, the optical module disclosed in the above-mentioned prior art has a problem that the number of optical components housed in one metal case increases. Further, since the transmitted light and the received light are separated by using the pentaprism block, it is necessary to dispose the light emitting element and the light receiving element in positions spatially separated from each other and in directions orthogonal to each other. Is an obstacle to.

【0004】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
小型化、低コスト化に適した光モジュールおよびそのモ
ジュールを用いた光伝送装置を提供することにある。
The object of the present invention is to solve the above problems,
An object of the present invention is to provide an optical module suitable for downsizing and cost reduction, and an optical transmission device using the module.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明では、発光素子と、受光素子と、発光素子
を発した光ビームを所定の光ファイバーに導く光学素子
(例えばレンズなど)と、少なくとも前記発光素子およ
び受光素子を収納し、かつ透明部材(以下、簡単のため
カバーガラスと記す)を設けた窓部を有するパッケージ
とを具備した光モジュールにおいて、前記カバーガラス
の上面または下面に、直線状あるいは曲線状軌跡の格子
溝を有する回折格子を設けた。
In order to achieve the above object, in the present invention, a light emitting element, a light receiving element, and an optical element (for example, a lens) for guiding a light beam emitted from the light emitting element to a predetermined optical fiber are provided. An optical module including at least the light emitting element and the light receiving element, and a package having a window portion provided with a transparent member (hereinafter, referred to as a cover glass for simplicity), wherein an upper surface or a lower surface of the cover glass is provided. A diffraction grating having a grating groove with a linear or curved locus was provided.

【0006】また、前記光学素子を前記パッケージ内に
保持する構成にした。
Further, the optical element is held in the package.

【0007】また、少なくとも前記回折格子と前記カバ
ーガラスを、このカバーガラスを透過する光ビームの光
軸に略平行な所定の回転軸の回りに回転できるようにし
た。
Further, at least the diffraction grating and the cover glass can be rotated about a predetermined rotation axis substantially parallel to the optical axis of the light beam passing through the cover glass.

【0008】また、前記受光素子として、この受光素子
と前記発光素子とを結ぶ直線に略平行な方向に長手方向
をもつ長方形または台形または長円形の受光面を有する
受光素子を用いた。
As the light receiving element, a light receiving element having a rectangular, trapezoidal or oval light receiving surface having a longitudinal direction substantially parallel to a straight line connecting the light receiving element and the light emitting element is used.

【0009】また、前記回折格子の格子溝を略鋸歯状の
断面形状にした。
Further, the grating groove of the diffraction grating has a substantially sawtooth cross-sectional shape.

【0010】また、前記光ファイバーから前記受光素子
に至る光路中に、特定の波長の光ビームを選択的に透過
させる波長選択性フィルターを設けた。
Further, a wavelength selective filter for selectively transmitting a light beam having a specific wavelength is provided in the optical path from the optical fiber to the light receiving element.

【0011】また、前記回折格子の格子溝深さdおよび
この回折格子を構成する部材の屈折率n0 およびこの回
折格子に接する周囲の媒体の屈折率n1 が、所定の光ビ
ームの波長λに対して、次の式 d≒m・λ/(n0−n1) (ただし、mは整数) ……式 の関係を略満足する構成にした。
Further, the grating groove depth d of the diffraction grating, the refractive index n 0 of the members constituting the diffraction grating, and the refractive index n 1 of the surrounding medium in contact with the diffraction grating are determined by the wavelength λ of the predetermined light beam. On the other hand, the following equation d≈m · λ / (n 0 −n 1 ) (where m is an integer) ...

【0012】また、前記発光素子とこれに付帯する部品
を含む発光手段に、所定の電気信号に応じて光ビームを
発する機能と、逆にこの発光素子に入射する光ビームの
光量に応じて所定の電気信号を出力する光検出機能とを
兼ね備えさせた。
Further, the function of emitting a light beam to the light emitting means including the light emitting element and the components attached thereto according to a predetermined electric signal and, conversely, a predetermined amount according to the light quantity of the light beam incident on the light emitting element. It also has a light detection function that outputs the electric signal of.

【0013】さらに、光通信システムや光伝送システム
に用いられる光伝送装置に上述した各構成をとる光モジ
ュールを搭載した。
Furthermore, an optical module having each of the above-described configurations is mounted on an optical transmission device used in an optical communication system or an optical transmission system.

【0014】[0014]

【作用】前記したように構成することにより、光ファイ
バーからこの光モジュール内に導かれた受信光ビーム
を、カバーガラスの上面または下面に設けた回折格子で
回折し、発光素子のごく近傍に配置された受光素子に入
射させて信号を受信することができる。このため、発光
素子と受光素子を従来の光モジュールに比べて格段に近
接した位置に設けることができる上、光モジュール内の
各光学部品を直線的に配置できる。これは、光モジュー
ルの小型化・簡略化に極めて有利である。
With the above construction, the received light beam guided from the optical fiber into the optical module is diffracted by the diffraction grating provided on the upper surface or the lower surface of the cover glass, and is placed in the vicinity of the light emitting element. The signal can be received by being incident on the light receiving element. Therefore, the light emitting element and the light receiving element can be provided at positions significantly closer to each other than the conventional optical module, and each optical component in the optical module can be linearly arranged. This is extremely advantageous for downsizing and simplification of the optical module.

【0015】また、発光素子から発せられた送信光を光
伝送路に導く光学素子を、前記パッケージ内に固定する
と、光学素子を保持するためのホルダー部材を省略する
ことができる上、このホルダー部材と前記パッケージと
を軸合わせしさらに接合固定する工程も省略できるの
で、光モジュールの低コスト化に対してさらに有利にな
る。
When the optical element for guiding the transmission light emitted from the light emitting element to the optical transmission line is fixed in the package, a holder member for holding the optical element can be omitted and the holder member can be omitted. Since it is possible to omit the step of axially aligning the package with the package and further fixing the package, it is more advantageous for the cost reduction of the optical module.

【0016】また、回折格子をこの回折格子を設置して
いるカバーガラスと共に光軸にほぼ平行な軸の回りに回
転することにより、この回折格子を回折して受光素子に
入射する光ビーム集光位置の調整を容易に行なうことが
できる。
Further, the diffraction grating is rotated around an axis substantially parallel to the optical axis together with the cover glass on which the diffraction grating is installed, so that the diffraction grating diffracts the diffraction grating and enters the light receiving element. The position can be easily adjusted.

【0017】また、受光素子の受光面を長方形または台
形または長円形にすることにより、受信光の波長シフト
に伴って受光面上の光ビーム集光位置が変位しても常に
良好な受信性能を得ることができる。
Further, by making the light receiving surface of the light receiving element rectangular, trapezoidal or oval, good reception performance is always obtained even if the light beam condensing position on the light receiving surface is displaced due to the wavelength shift of the received light. Obtainable.

【0018】また、回折格子の格子溝をほぼ鋸歯状の断
面形状にすると、この回折格子を回折して受光素子に入
射する受信光の光利用効率を向上させることができる。
Further, if the grating groove of the diffraction grating has a substantially sawtooth cross-sectional shape, the light utilization efficiency of the received light diffracted by the diffraction grating and incident on the light receiving element can be improved.

【0019】また、前記光ファイバーから前記受光素子
に至る光路中に、特定の波長の光ビームを選択的に透過
させる波長選択性フィルターを設けると、互いに波長が
異なる複数の信号光が光ファイバー内を伝送される場合
に、受信光以外の他の信号光が受光素子に漏れ込むいわ
ゆる漏話(クロストーク)を低減することができる。
If a wavelength selective filter for selectively transmitting a light beam of a specific wavelength is provided in the optical path from the optical fiber to the light receiving element, a plurality of signal lights having different wavelengths are transmitted in the optical fiber. In such a case, so-called crosstalk in which signal light other than the received light leaks into the light receiving element can be reduced.

【0020】また、回折格子の格子溝深さdを、前記
式の関係式のように定めると、式中の波長λを有する
光ビームに対して回折効率をほぼゼロにすることができ
る。そこでこのような回折格子を用い、波長λの光ビー
ムを送信光とし、λとは異なる波長λ’の光ビームを受
信光として光モジュールを構成すると、結果的に送・受
信光の光利用効率が高く、かつ受信光に対する漏話が充
分に低減された双方向光伝送が可能になる。
Further, when the grating groove depth d of the diffraction grating is defined by the above relational expression, the diffraction efficiency can be made almost zero for the light beam having the wavelength λ in the expression. Therefore, if such a diffraction grating is used and an optical module is configured with a light beam having a wavelength λ as a transmitted light and a light beam having a wavelength λ ′ different from λ as a received light, as a result, the light utilization efficiency of the transmitted / received light is increased. It is possible to perform bidirectional optical transmission in which the crosstalk with respect to received light is sufficiently reduced.

【0021】また、入射光ビームに対する光検出機能を
兼ね備えた発光手段を用いると、前記受光素子で受信す
る第1の光ビームとこの発光素子で送受信する第2の光
ビームとを同時多重伝送することができる。
Further, when the light emitting means having a light detecting function for the incident light beam is used, the first light beam received by the light receiving element and the second light beam transmitted / received by the light emitting element are simultaneously multiplexed and transmitted. be able to.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明を図示した各実施例によって説
明する。
The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.

【0023】図1は、本発明の第1実施例に係る光モジ
ュールの断面図である。同図において、1は、例えば半
導体レーザ素子などの発光素子である。この発光素子1
は、送信信号に応じて変調された駆動電流により、所定
の波長を有する光ビーム100を発光する。発光素子1
を発した光ビーム100は、カバーガラス2を経てレン
ズ3に達する。そしてレンズ3を透過した光ビーム10
4は、光ファイバー4の端面5上に集光され、光ファイ
バー4内に伝送される(以下では、この光ビーム104
を送信光ビームと記す)。
FIG. 1 is a sectional view of an optical module according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a light emitting element such as a semiconductor laser element. This light emitting element 1
Emits a light beam 100 having a predetermined wavelength by a driving current modulated according to a transmission signal. Light emitting element 1
The light beam 100 emitted from the laser beam reaches the lens 3 through the cover glass 2. Then, the light beam 10 transmitted through the lens 3
4 is condensed on the end face 5 of the optical fiber 4 and is transmitted into the optical fiber 4 (hereinafter, this light beam 104
Is referred to as a transmitted light beam).

【0024】一方、他の光モジュールなどから光ファイ
バー4内を伝送してこの光モジュールに達し、光ファイ
バー端面5から出射した光ビーム105(以下、この光
ビーム105を送信光ビーム104と区別するため、受
信光ビームと記す)は、送信光ビーム104とは逆の光
路をたどり、レンズ3を透過してカバーガラス2に達す
る。カバーガラス2の上面または下面には、所定の格子
溝が刻まれた位相型の回折格子6が設けられている。
On the other hand, a light beam 105 transmitted from another optical module or the like through the optical fiber 4 to reach this optical module and emitted from the end face 5 of the optical fiber (hereinafter, this light beam 105 is distinguished from the transmission light beam 104, The received light beam) follows an optical path opposite to that of the transmitted light beam 104, passes through the lens 3, and reaches the cover glass 2. On the upper surface or the lower surface of the cover glass 2, a phase type diffraction grating 6 having a predetermined grating groove is provided.

【0025】図2は、この回折格子6に刻まれる格子溝
の1例を示した斜視図である。また、図3はその格子溝
の軌跡の1例を示した平面図である(格子溝中央部の軌
跡が、数本おきに図3の四角の枠内に描かれた実線によ
って示されている)。すなわち、回折格子6には、例え
ば図2の例に示すような矩形もしくは台形状の断面形状
で、かつ図3の例に示すような不等間隔で曲線状あるい
は直線状の軌跡を持つ格子溝20が刻まれている。この
ような回折格子6にレンズ3を透過した光ビームが入射
すると、回折格子6はこの光ビームを回折し+1次回折
光ビーム108を発生させる。そしてこの+1次回折光
ビーム108は、発光素子1の近傍に設けられたフォト
ダイオードなどの受光素子7の受光面上に集光する。こ
のような機能を持つ回折格子6は、一般にホログラフィ
ック回折格子と呼ばれており、発光素子1を発する光ビ
ーム100と受光素子7に集光される光ビーム108と
が重なることによって生じる干渉縞に沿って格子溝が刻
まれている。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a grating groove formed in the diffraction grating 6. Further, FIG. 3 is a plan view showing an example of the loci of the lattice grooves (trajectories at the center of the lattice grooves are shown by solid lines drawn every several lines in the square frame of FIG. ). That is, in the diffraction grating 6, for example, a grating groove having a rectangular or trapezoidal cross-sectional shape as shown in the example of FIG. 2 and having a curved or linear locus at unequal intervals as shown in the example of FIG. Twenty is engraved. When the light beam transmitted through the lens 3 enters such a diffraction grating 6, the diffraction grating 6 diffracts the light beam and generates a + 1st order diffracted light beam 108. The + 1st order diffracted light beam 108 is condensed on the light receiving surface of the light receiving element 7 such as a photodiode provided in the vicinity of the light emitting element 1. The diffraction grating 6 having such a function is generally called a holographic diffraction grating, and an interference fringe produced by the light beam 100 emitted from the light emitting element 1 and the light beam 108 condensed on the light receiving element 7 overlapping each other. Lattice grooves are engraved along.

【0026】そして、回折格子6によって発生した光ビ
ーム(+1次回折光ビーム)108が、受光素子7の受
光面上に入射すると、その入射光強度に応じた所定の検
出信号が出力され、この検出信号から受信信号が復調さ
れる。
When the light beam (+ 1st-order diffracted light beam) 108 generated by the diffraction grating 6 is incident on the light receiving surface of the light receiving element 7, a predetermined detection signal corresponding to the intensity of the incident light is output and this detection is performed. The received signal is demodulated from the signal.

【0027】なお、発光素子1と受光素子7は、図1に
示すような柱状の基台11(以下、サブマウントと記
す)に固定されており、さらにこのサブマウント11
は、発光素子1の光出力モニターに用いられる受光素子
8(以下、モニターダイオードと記す)と共に、同一の
基台10(以下、ステムと記す)上に固定されている。
また、発光素子1、受光素子7およびそれらが固定され
たサブマウント11とモニターダイオード8は、開口部
にカバーガラス2を設けたパッケージ12によって封止
されている。また、レンズ3はレンズホルダー13に、
光ファイバー4はファイバーホルダー14にそれぞれ固
定されており、さらに各ホルダー13,14は、図1に
示すようにパッケージ12上に順次積層され、溶接など
の手段によってそれぞれ接合固定されている。
The light emitting element 1 and the light receiving element 7 are fixed to a columnar base 11 (hereinafter referred to as a submount) as shown in FIG.
Is fixed on the same base 10 (hereinafter, referred to as a stem) together with the light receiving element 8 (hereinafter, referred to as a monitor diode) used for monitoring the optical output of the light emitting element 1.
The light emitting element 1, the light receiving element 7, the submount 11 to which they are fixed, and the monitor diode 8 are sealed by a package 12 in which a cover glass 2 is provided in the opening. The lens 3 is attached to the lens holder 13,
The optical fiber 4 is fixed to a fiber holder 14, and the holders 13 and 14 are sequentially stacked on the package 12 as shown in FIG. 1, and are joined and fixed by means such as welding.

【0028】次に、本実施例の前記回折格子6の機能
を、図4および図5を用いて説明する。図4および図5
は、本実施例の光モジュールの主要部分を抽出した概略
断面図である。
Next, the function of the diffraction grating 6 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. 4 and 5
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view in which a main part of the optical module of this embodiment is extracted.

【0029】まず、図4を用いて送信時の状態を説明す
る。発光素子1を発した光ビーム100は、カバーガラ
ス2を経て回折格子6を透過する。そしてその際、回折
格子6によって回折され、そのまま直進する0次光ビー
ム101と、所定の角度だけ偏向して進行する+1次回
折光ビーム102および−1次回折光ビーム103の3
本の光ビームに分離する(なお、厳密には±2次以上の
高次の回折光ビームも存在するが、ここでは説明の便宜
上省略する)。このうち、0次光ビーム101が、レン
ズ3によって光ファイバー4の端面5上に集光され、光
ファイバー4内に伝送されていく。この0次光ビーム1
01と+1次回折光ビーム102および−1次回折光ビ
ーム103各々の光ビーム100に対する光量比、いわ
ゆる回折効率は、回折格子6の格子ピッチP、格子溝幅
W、格子溝深さd、格子溝が刻まれている基板部材(カ
バ−ガラスに直接格子溝を刻む場合は、カバーガラス)
の屈折率n0 、回折格子の周囲にある媒体(例えば空
気)の屈折率n1 、および回折格子に入射する光ビーム
100の波長λによって決まる。例えば、入射光ビーム
の波長を1.3μmとし、屈折率n0 =1.51のガラ
ス基板に平均格子ピッチが2μmで、格子溝幅Wが格子
ピッチPの半分すなわちW/P=0.5である回折格子
6を、空気中(n1=1) に配置した場合、格子溝深さ
dを約0.7μmにすると、回折格子6に入射する入射
光ビームに対して0次光ビームの光量を約40%、±1
次回折光の光量をそれぞれ約20%にすることができ
る。したがって、このような回折格子6を用いると、発
光素子1を発した光ビーム100の光量の約40%を、
送信光として光ファイバー4の端面5上に集光すること
ができる。
First, the state during transmission will be described with reference to FIG. The light beam 100 emitted from the light emitting element 1 passes through the cover glass 2 and the diffraction grating 6. Then, at that time, the 0th-order light beam 101 which is diffracted by the diffraction grating 6 and advances straight as it is, and the + 1st-order diffracted light beam 102 and the -1st-order diffracted light beam 103 which are deflected by a predetermined angle and proceed
The light beam is separated into a plurality of light beams (strictly speaking, high-order diffracted light beams of ± 2nd order or higher exist, but they are omitted here for convenience of description). Of these, the 0th-order light beam 101 is condensed on the end surface 5 of the optical fiber 4 by the lens 3 and transmitted into the optical fiber 4. This 0th-order light beam 1
The light quantity ratio of each of the 01 and + 1st order diffracted light beams 102 and −1st order diffracted light beams 103 to the light beam 100, so-called diffraction efficiency, is determined by the grating pitch P of the diffraction grating 6, the grating groove width W, the grating groove depth d, and the grating groove. Engraved substrate member (cover glass when engraving lattice grooves directly on the cover glass)
N 0 , the refractive index n 1 of the medium (eg, air) around the diffraction grating, and the wavelength λ of the light beam 100 incident on the diffraction grating. For example, the wavelength of the incident light beam is 1.3 μm, the average grating pitch is 2 μm on a glass substrate having a refractive index n 0 = 1.51, and the grating groove width W is half the grating pitch P, that is, W / P = 0.5. When the diffraction grating 6 is arranged in the air (n 1 = 1) and the grating groove depth d is set to about 0.7 μm, the 0th order light beam of the incident light beam incident on the diffraction grating 6 is About 40% of light intensity, ± 1
The light quantity of the second-order diffracted light can be about 20%. Therefore, when such a diffraction grating 6 is used, about 40% of the light amount of the light beam 100 emitted from the light emitting element 1 is
The transmitted light can be condensed on the end surface 5 of the optical fiber 4.

【0030】次に、受信時の状態を図5により説明す
る。光ファイバー4内を伝送し、光モジュール内の光フ
ァイバー端面5から発した受信光ビーム105は、レン
ズ3を透過した後、収束光ビーム106に変換されて回
折格子6に達する。そして送信時の場合と同様、回折格
子6によって回折されて、直進する0次光ビーム107
と偏向して進行する+1次回折光ビーム108および−
1次回折光ビーム109に分離される。このとき、回折
格子6に入射する光ビーム106に対する各回折光ビー
ムの回折効率は、送信時と同様の値になる。すなわち、
受信光ビーム105の波長が前述の送信時の例と同様の
1.3μmで、回折格子6も前述の例と同じ格子である
ので、+1次回折光ビーム108の光量は、光ビーム1
06の約20%になる。そして、この+1次回折光ビー
ム108が、発光素子1の近傍に設けられた受光素子7
の受光面上に集光され、受信信号が検出、復調される。
Next, the state of reception will be described with reference to FIG. The received light beam 105 transmitted through the optical fiber 4 and emitted from the optical fiber end face 5 in the optical module passes through the lens 3 and is then converted into a converged light beam 106 to reach the diffraction grating 6. Then, as in the case of transmission, the 0th-order light beam 107 that is diffracted by the diffraction grating 6 and travels straight
+ 1st order diffracted light beam 108 and −
It is separated into a first-order diffracted light beam 109. At this time, the diffraction efficiency of each diffracted light beam with respect to the light beam 106 incident on the diffraction grating 6 becomes the same value as at the time of transmission. That is,
Since the wavelength of the received light beam 105 is 1.3 μm, which is the same as in the above-described transmission example, and the diffraction grating 6 is the same grating as in the above example, the light quantity of the + 1st-order diffracted light beam 108 is
It is about 20% of 06. The + 1st-order diffracted light beam 108 is received by the light-receiving element 7 provided near the light-emitting element 1.
The received signal is collected and demodulated on the light receiving surface of.

【0031】斯様な構成をとる本実施例においては、光
ファイバーから導かれた受信光ビームを、カバーガラス
に設けた回折格子で回折し、発光素子のごく近傍に配置
した受光素子に入射させることができるため、従来の光
モジュールに比して発光素子と受光素子とを格段に近接
配置することが可能となる上、光モジュール内の各光学
部品を直線的に配置でき、以って、光モジュールの小型
・簡略化に大いに貢献する。
In this embodiment having such a configuration, the received light beam guided from the optical fiber is diffracted by the diffraction grating provided on the cover glass and is incident on the light receiving element arranged in the immediate vicinity of the light emitting element. Therefore, the light emitting element and the light receiving element can be arranged much closer to each other than the conventional optical module, and each optical component in the optical module can be linearly arranged. It greatly contributes to the miniaturization and simplification of modules.

【0032】図6は、本発明の第2実施例に係る光モジ
ュールの断面図であり、同図において、図1の第1実施
例と同一の構成要素には同一の番号を付してある。本実
施例の基本的な構成および機能は、図1に示した第1実
施例とほぼ同様である。第1実施例との相違点は、レン
ズ3をパッケージ12内に固定し、レンズホルダー13
を省略した点である。このような構成にすることで、第
1実施例よりもさらに構成部品を削減でき、なおかつレ
ンズホルダーの軸合わせ・接合工程も省略できる。ま
た、光ファイバー4とファイバーホルダー14を、従来
の1方向光伝送用モジュール(発光素子とレンズが1個
のパッケージ内に収納された光モジュール)と共通化で
きる利点もある。
FIG. 6 is a sectional view of an optical module according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, the same components as those of the first embodiment of FIG. 1 are designated by the same reference numerals. . The basic configuration and function of this embodiment are almost the same as those of the first embodiment shown in FIG. The difference from the first embodiment is that the lens 3 is fixed in the package 12, and the lens holder 13
It is the point that omitted. With such a configuration, the number of components can be further reduced as compared with the first embodiment, and the axial alignment / joining process of the lens holder can be omitted. Further, there is an advantage that the optical fiber 4 and the fiber holder 14 can be shared with a conventional one-way optical transmission module (optical module in which a light emitting element and a lens are housed in one package).

【0033】次に、図1または図6で説明したような光
モジュールを実際に組み立てる場合について述べる。こ
の場合、回折格子6によって回折される+1次回折光ビ
ーム108が受光素子7の受光面上に正しく集光するた
めには、その回折方向を調整する必要がある。このよう
な調整は、回折格子6を、その回折格子に入射する光ビ
ームの光軸、またはそれに平行な軸の回りに回転させ
て、集光スポットの位置調整を行えば良い。なお、前述
したように回折格子6はカバーガラス2の上面または下
面に固定されているので、回折格子6を回転調整する際
はカバーガラス2ごと回転させれば良い。
Next, a case of actually assembling the optical module as described in FIG. 1 or 6 will be described. In this case, in order for the + 1st-order diffracted light beam 108 diffracted by the diffraction grating 6 to be correctly focused on the light receiving surface of the light receiving element 7, its diffraction direction needs to be adjusted. For such adjustment, the position of the focused spot may be adjusted by rotating the diffraction grating 6 around the optical axis of the light beam incident on the diffraction grating or an axis parallel thereto. Since the diffraction grating 6 is fixed to the upper surface or the lower surface of the cover glass 2 as described above, it is sufficient to rotate the cover glass 2 when rotating the diffraction grating 6.

【0034】図7はその様子の1例を示した図であり、
特にカバーガラス2、回折格子6および受光素子7だけ
を抽出して描いた概略平面図である。光ビーム106は
紙面に垂直な方向から回折格子6に入射するので、その
+1次回折光ビーム108は、図7のようなX−Y平面
内で見ると、回折格子6の格子溝軌跡に対してほぼ垂直
な方向に進行して、受光素子7の受光面上に集光され
る。従って図中の矢印で示すように、カバーガラス2を
X−Y平面内で微小角度回転(すなわち、光ビーム10
6の光軸または光軸に平行な軸の回りに微小角度回転)
させると、カバーガラス2上に固定された回折格子6も
同時に回転し、その結果、受光素子7上の集光スポット
110を所定の方向(図7の例ではY軸方向に略一致し
た方向)に変位させることができる。これにより、受光
素子7に対する集光スポット110の相対的位置ずれを
初期調整することができる。なお、カバーガラス2がパ
ッケージ12に固定されている場合は、まずパッケージ
12をステム10に対して回転調整し、その後、接合固
定する方法をとれば良い。
FIG. 7 is a diagram showing an example of such a state.
In particular, it is a schematic plan view in which only the cover glass 2, the diffraction grating 6 and the light receiving element 7 are extracted and drawn. Since the light beam 106 is incident on the diffraction grating 6 from a direction perpendicular to the paper surface, the + 1st order diffracted light beam 108 is viewed in the XY plane as shown in FIG. The light travels in a substantially vertical direction and is focused on the light receiving surface of the light receiving element 7. Therefore, as shown by the arrow in the figure, the cover glass 2 is rotated by a slight angle in the XY plane (that is, the light beam 10
6 Rotate a small angle around the optical axis or an axis parallel to the optical axis)
Then, the diffraction grating 6 fixed on the cover glass 2 is also rotated at the same time, and as a result, the focused spot 110 on the light receiving element 7 is moved in a predetermined direction (direction substantially coincident with the Y-axis direction in the example of FIG. 7). Can be displaced. As a result, the relative displacement of the focused spot 110 with respect to the light receiving element 7 can be initially adjusted. When the cover glass 2 is fixed to the package 12, first, the package 12 may be rotationally adjusted with respect to the stem 10 and then bonded and fixed.

【0035】ところで、受光素子7上に集光される+1
次回折光ビーム108は、その波長の変化によって回折
される方向、すなわち回折角(0次光ビームの光軸と±
1次回折光ビームの光軸がなす角)が変化する。このた
め、温度変動などの要因によって受信光ビーム105の
波長が変化すると、図8に示すように受光素子7上の集
光スポット110が、回折格子6と受光素子7を結ぶ方
向(図8ではX方向)に変位してしまう。したがって、
波長シフトによって集光スポット110が変位しても、
受光素子7の受光面からはみ出さないようにするために
は、少なくとも集光スポット110の変位方向、すなわ
ち回折格子6と受光素子7を結ぶ方向に充分長い受光面
を持つ受光素子が必要である。図8,図9は、各々その
1例を示した平面図である。図8の例では、受光素子7
はX方向の辺長aが、Y方向の辺長bよりも充分長い長
方形の受光面を有している。ただし、この受光面の形状
は長方形に限定されるものではなく、例えば図9に示す
ような台形形状であってもよく、あるいは長円形(楕
円)形状などでも、もちろん構わない。
By the way, +1 when the light is collected on the light receiving element 7.
The order diffracted light beam 108 is diffracted by the change in the wavelength, that is, the diffraction angle (± 0 with the optical axis of the 0th order light beam).
The angle formed by the optical axes of the first-order diffracted light beams changes. For this reason, when the wavelength of the received light beam 105 changes due to factors such as temperature fluctuations, as shown in FIG. 8, the focused spot 110 on the light receiving element 7 connects the diffraction grating 6 and the light receiving element 7 in the direction (in FIG. 8). It will be displaced in the X direction). Therefore,
Even if the focused spot 110 is displaced due to the wavelength shift,
In order to prevent the light-receiving element 7 from protruding from the light-receiving surface, a light-receiving element having a sufficiently long light-receiving surface in at least the displacement direction of the focused spot 110, that is, the direction connecting the diffraction grating 6 and the light-receiving element 7 is required. . 8 and 9 are plan views showing one example thereof. In the example of FIG. 8, the light receiving element 7
Has a rectangular light receiving surface in which the side length a in the X direction is sufficiently longer than the side length b in the Y direction. However, the shape of the light receiving surface is not limited to the rectangular shape, and may be, for example, a trapezoidal shape as shown in FIG. 9 or an oval (elliptical) shape.

【0036】さらに、受光素子7の位置自体も、図1や
図6の実施例に限定されるものではなく、パッケージ1
2内に収納できる位置であれば、どこに配置しても良
い。また、受光素子7は1個に限定されるものではな
く、2個以上設けても構わない。例えば受光素子7を2
個設けて、図5で示した+1次回折光ビーム108と−
1次回折光ビーム109をそれぞれ受光すれば、受信時
の光利用効率をさらに向上させることができる。
Further, the position itself of the light receiving element 7 is not limited to the embodiment shown in FIGS.
It may be arranged at any position as long as it can be stored in 2. Further, the number of light receiving elements 7 is not limited to one, and two or more light receiving elements may be provided. For example, if the light receiving element 7 is 2
The individual + 1st order diffracted light beams 108 and − shown in FIG.
If each of the first-order diffracted light beams 109 is received, the light utilization efficiency at the time of reception can be further improved.

【0037】図10および図11は、受光素子を2個設
けた本発明の第3実施例および第4実施例の光モジュー
ルの構成をそれぞれ示している。ただし、図10,図1
1は、受光素子7a,7bの配置を示すため、主要部品
だけを抽出して描いた概略平面図であり、図10,図1
1において前記した各実施例と同一の構成要素には同一
の番号を付してある。
FIGS. 10 and 11 show the configurations of the optical modules of the third and fourth embodiments of the present invention in which two light receiving elements are provided, respectively. However, FIG. 10 and FIG.
1 is a schematic plan view in which only main components are extracted and drawn to show the arrangement of the light receiving elements 7a and 7b.
In FIG. 1, the same components as those in the above-described embodiments are designated by the same reference numerals.

【0038】図10に示した第3実施例では、図1およ
び図6の各実施例で示したサブマウント11上に第1の
受光素子7aを配置し、さらに発光素子1を挟んだ反対
側に第2の受光素子7bを配置している。そして、第1
の受光素子7aには、+1次回折光ビーム108の集光
スポット110が入射し、第2の受光素子7bには、−
1次回折光ビーム109の集光スポット111が入射す
るように構成されている。一方、図11に示した第4実
施例では、2個の受光素子7a,7bを図10の配置か
ら90°回転させた位置に配置している。
In the third embodiment shown in FIG. 10, the first light receiving element 7a is arranged on the submount 11 shown in each of the embodiments of FIGS. 1 and 6, and the opposite side with the light emitting element 1 sandwiched therebetween. The second light receiving element 7b is arranged at. And the first
The focused spot 110 of the + 1st-order diffracted light beam 108 is incident on the light receiving element 7a of, and the second light receiving element 7b is
A condensing spot 111 of the first-order diffracted light beam 109 is configured to enter. On the other hand, in the fourth embodiment shown in FIG. 11, the two light receiving elements 7a and 7b are arranged at positions rotated by 90 ° from the arrangement of FIG.

【0039】このように複数個配置される受光素子は、
それぞれ発光素子1を挟んでほぼ対称な位置に配置され
ていれば、どのように配置されていても構わない。なお
受光素子の配置の方向が変われば、当然それに合わせて
回折格子6を回転させ、各回折光ビームがそれぞれ所定
の受光素子上に集光するように調整する必要がある。
The plurality of light receiving elements thus arranged are
Any arrangement may be used as long as they are arranged in substantially symmetrical positions with the light emitting element 1 interposed therebetween. If the arrangement direction of the light receiving element changes, it is naturally necessary to rotate the diffraction grating 6 accordingly, and adjust so that each diffracted light beam is focused on a predetermined light receiving element.

【0040】図12および図13は本発明の第5実施例
に係り、図12は、本実施例の光モジュールで用いられ
る回折格子の要部斜視図であり、図13は、その回折格
子を用いた本実施例の光モジュールの概略断面図であ
る。なお、図12,図13において、これまでに述べて
きた各実施例と同一の構成要素には同一の番号を付して
ある。
12 and 13 relate to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a perspective view of a main part of a diffraction grating used in the optical module of this embodiment. FIG. 13 shows the diffraction grating. It is a schematic sectional drawing of the optical module of the present Example used. Note that, in FIGS. 12 and 13, the same components as those of the embodiments described above are denoted by the same reference numerals.

【0041】本実施例では、回折格子6’の格子溝21
が、図2で示した格子溝20ような矩形の断面形状では
なく、入射光軸に対して非対称な鋸歯状の断面形状にな
っている。格子溝21をこのように非対称な断面形状に
する(以下、これをブレーズ化と記す)と、±1次回折
光ビームの回折効率が不均一化し、一方の回折光(図1
2の例では+1次回折光ビーム108)の光量が増加す
る。例えば、回折格子6’に入射する光ビーム106の
波長を1.3μmとし、屈折率n0 =1.51のガラス
基板に平均格子ピッチが2μmで、断面形状がほぼ直角
三角形の形状になるようにブレーズ化された格子溝21
を刻む場合、格子溝深さdを約1.3μmにすると、入
射光ビーム106の光量の約40%を+1次回折光ビー
ム108にすることができる。これは、図2のような矩
形格子溝20を設けた場合の約2倍の効率である。一
方、−1次回折光ビーム109の光量は、入射光ビーム
106の5%程度にまで低下する。しかもこの際、回折
しないでそのまま進行する0次光ビーム107の光量
は、やはり入射光ビーム106の光量の約40%とな
る。これは、矩形格子溝20を用いた場合と同一の値で
ある。
In this embodiment, the grating groove 21 of the diffraction grating 6'is
However, it is not a rectangular cross-sectional shape like the grating groove 20 shown in FIG. 2, but a sawtooth-shaped cross-sectional shape asymmetric with respect to the incident optical axis. When the grating groove 21 has such an asymmetrical cross-sectional shape (hereinafter, this is referred to as blazing), the diffraction efficiency of the ± 1st-order diffracted light beams becomes nonuniform, and one of the diffracted light beams (see FIG.
In the example of 2, the light quantity of the + 1st order diffracted light beam 108) increases. For example, the wavelength of the light beam 106 incident on the diffraction grating 6 ′ is 1.3 μm, the average grating pitch is 2 μm on a glass substrate having a refractive index n 0 = 1.51, and the cross-sectional shape is a substantially right triangle. Blazed lattice grooves 21
In the case of engraving, if the grating groove depth d is about 1.3 μm, about 40% of the light quantity of the incident light beam 106 can be converted into the + 1st order diffracted light beam 108. This is about twice as efficient as when the rectangular lattice groove 20 as shown in FIG. 2 is provided. On the other hand, the light quantity of the −1st order diffracted light beam 109 is reduced to about 5% of the incident light beam 106. In addition, at this time, the amount of light of the 0th-order light beam 107 that proceeds without diffraction is still about 40% of the amount of light of the incident light beam 106. This is the same value as when the rectangular lattice groove 20 is used.

【0042】したがって、図13に示すように、このブ
レーズ化された回折格子6’を搭載した本実施例の光モ
ジュールにおいては、送信時の光利用効率を低下させる
こと無く、受信光ビーム105の光量の約40%を受光
素子7に導くことができ、受信時の光利用効率が大幅に
向上する。
Therefore, as shown in FIG. 13, in the optical module of the present embodiment equipped with the blazed diffraction grating 6 ', the reception light beam 105 of the reception light beam 105 can be obtained without lowering the light utilization efficiency during transmission. About 40% of the amount of light can be guided to the light receiving element 7, and the light utilization efficiency at the time of reception is significantly improved.

【0043】なお、ブレーズ化された格子溝21の断面
形状は、図12のような直角三角形に限定されるもので
はなく、入射光軸に対して非対称な形状であれば直角三
角形以外の三角形でも良いし、台形のような形状でも良
い。
The cross-sectional shape of the blazed grating groove 21 is not limited to the right triangle as shown in FIG. 12, and any triangle other than the right triangle may be used as long as it is asymmetric with respect to the incident optical axis. The shape may be a trapezoid.

【0044】ところで、以上述べた各実施例は、発光素
子1から光ファイバー4に導かれる送信光ビームの波長
と、光ファイバー4を経てこの光モジュール内に伝送さ
れてくる受信光ビームの波長については、全く限定して
いない。すなわち、両光ビームの波長が一致している場
合はもちろん、波長が異なる場合においても全く問題無
く本発明の光モジュールを用いることができる。
By the way, in each of the embodiments described above, the wavelength of the transmission light beam guided from the light emitting element 1 to the optical fiber 4 and the wavelength of the reception light beam transmitted through the optical fiber 4 into this optical module are as follows. Not limited at all. That is, the optical module of the present invention can be used without any problem not only when the wavelengths of both light beams match but also when the wavelengths differ.

【0045】また、以上の各実施例は、光ファイバー4
内を伝送する信号光が1種類の場合について述べている
が、もちろん2種類以上の信号光が伝送される場合にも
本発明の光モジュールを用いることができる。ただしこ
のような場合は、それぞれの信号光が他の信号光に対し
て迷光として働き、その結果いわゆる受信信号の漏話特
性(クロストーク特性)が劣化する可能性があるので、
それを防ぐ手段が必要がある。
In each of the above embodiments, the optical fiber 4
Although the case where one type of signal light is transmitted inside is described, the optical module of the present invention can also be used when two or more types of signal light are transmitted. However, in such a case, each signal light may act as stray light with respect to the other signal light, and as a result, so-called crosstalk characteristics (crosstalk characteristics) of the received signal may deteriorate,
There is a need for means to prevent it.

【0046】図14および図15は、2種類以上の信号
光が伝送される本発明の第6実施例および第7実施例の
光モジュールの要部構成をそれぞれ示しており、上記し
た漏話特性劣化に対する防止策を施してある。なお、図
14,図15において、これまでに述べた各実施例と同
一の構成要素には、同一の番号を付してある。
FIG. 14 and FIG. 15 respectively show the essential parts of the optical modules of the sixth and seventh embodiments of the present invention in which two or more types of signal light are transmitted, and the above mentioned crosstalk characteristic deterioration. Have taken preventive measures against. Note that, in FIGS. 14 and 15, the same components as those in each of the embodiments described above are denoted by the same reference numerals.

【0047】この第6実施例および第7実施例では、光
ファイバー4内に伝送される2種類の信号光は、それぞ
れ互いに異なる波長λ1およびλ2を有したものとなっ
ている。そして光モジュール内には、波長λ1の受信光
ビーム(図14および図15の例では106a)は透過
し、その他の波長λ2の光ビーム(図14および図15
の例では106b)は反射するような、波長選択性フィ
ルター30が設けられている。なお、この波長選択性フ
ィルター30は、図14の第6実施例では、カバーガラ
ス2の下面に、図15の第7実施例では、受光素子7の
上面に設けられているが、波長選択性フィルター30
は、光ファイバー4の端面5から受光素子7に至るまで
の光路中であれば、どこに設けても構わない。
In the sixth embodiment and the seventh embodiment, the two kinds of signal lights transmitted in the optical fiber 4 have wavelengths λ1 and λ2 which are different from each other. Then, in the optical module, the received light beam of wavelength λ1 (106a in the example of FIGS. 14 and 15) is transmitted, and the light beam of other wavelength λ2 (FIGS. 14 and 15).
In this example, the wavelength selective filter 30 is provided so that 106b) is reflected. The wavelength selective filter 30 is provided on the lower surface of the cover glass 2 in the sixth embodiment of FIG. 14 and on the upper surface of the light receiving element 7 in the seventh embodiment of FIG. Filter 30
May be provided anywhere in the optical path from the end face 5 of the optical fiber 4 to the light receiving element 7.

【0048】また、図14,図15の第6,第7実施例
では、1本の光ファイバー内に伝送される複数の信号光
を選択的に受信するために、各信号光の波長を互いに異
ならせているが、それ以外にも例えば、光の偏光方向の
違いを利用して選択する方法もある。すなわち、光ファ
イバー4として偏波面保存型の光ファイバーを用い、さ
らに前述の波長選択性フィルター30の代わりに偏光フ
ィルターを用いれば、偏光方向が互いに異なった複数の
信号光から特定の信号光を選択して受信することができ
る。
Further, in the sixth and seventh embodiments of FIGS. 14 and 15, in order to selectively receive a plurality of signal lights transmitted in one optical fiber, the wavelengths of the respective signal lights are different from each other. However, other than that, for example, there is a method of selecting by utilizing the difference in the polarization direction of light. That is, if a polarization-preserving type optical fiber is used as the optical fiber 4 and a polarization filter is used instead of the wavelength selective filter 30 described above, a specific signal light is selected from a plurality of signal lights having different polarization directions. Can be received.

【0049】一方、光ファイバー内を伝送する各信号光
の波長が異なる場合は、回折格子によって回折される
際、その波長の違いによって±1次回折光ビームの回折
角に差が生じる。そこでその回折角の差を利用すると、
各信号光をそれぞれ独立に受信することができる。図1
6は、回折角の差を利用して各信号光をそれぞれ独立に
受信するようにした、本発明の第8実施例に係る光モジ
ュールの概略断面図である。なお、図16において、こ
れまで述べた各実施例と同一の構成要素には同一の番号
を付してある。
On the other hand, when the signal lights transmitted through the optical fiber have different wavelengths, when they are diffracted by the diffraction grating, a difference in the wavelength causes a difference in the diffraction angles of the ± first-order diffracted light beams. So if you use the difference in the diffraction angles,
Each signal light can be received independently. Figure 1
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of an optical module according to an eighth embodiment of the present invention, which receives each signal light independently by utilizing the difference in diffraction angle. Note that, in FIG. 16, the same components as those in the above-described embodiments are designated by the same reference numerals.

【0050】本実施例では、互いに波長が異なる2本の
受信光ビーム105aと105bは、レンズ3によって
それぞれ光ビーム106aと106bに変換され、回折
格子6に達する。そして回折格子6により共に回折さ
れ、+1次回折光108aと108bを分離する。しか
し一般に、同一の回折格子に波長が異なる光ビームがそ
れぞれ入射した場合は、波長が長い光ビームの方が、±
1次回折光ビームの回折角が大きい。したがって図16
に示すように、長い波長λ2を有する+1次回折光ビー
ム108bの方が、λ2より短い波長λ1を有する+1
次回折光ビーム108aよりも発光素子1から離れた位
置に集光する。そこで、+1次回折光ビーム108aと
108bがそれぞれ別々の受光素子に入射するように受
光素子7aと7bを配置すると、各受信光ビームをそれ
ぞれ独立に受信することができる。
In this embodiment, two received light beams 105a and 105b having different wavelengths are converted into light beams 106a and 106b by the lens 3 and reach the diffraction grating 6. Then, they are diffracted together by the diffraction grating 6 and separate the + 1st order diffracted lights 108a and 108b. However, in general, when light beams with different wavelengths are incident on the same diffraction grating, the light beam with the longer wavelength is ±
The diffraction angle of the first-order diffracted light beam is large. Therefore, FIG.
, The + 1st-order diffracted light beam 108b having the longer wavelength λ2 has the shorter wavelength λ1 than λ2 +1.
The second-order diffracted light beam 108a is condensed at a position farther from the light emitting element 1. Therefore, by arranging the light receiving elements 7a and 7b so that the + 1st-order diffracted light beams 108a and 108b are incident on different light receiving elements, the respective received light beams can be received independently.

【0051】ところで、前述した図14,図15の第
6,第7実施例では、波長が異なる複数の信号光を選択
的に受信するために、波長選択性フィルター30を設け
る例を示したが、それ以外にも例えば、回折格子6の溝
深さを制御することによって、回折格子自体に波長選択
性フィルターと同様の波長選択機能を持たせることもで
きる。以下、回折格子自体に波長選択機能を持たせた実
施例について説明する。
By the way, in the above-mentioned sixth and seventh embodiments of FIGS. 14 and 15, the example in which the wavelength selective filter 30 is provided in order to selectively receive a plurality of signal lights having different wavelengths has been shown. Other than that, for example, by controlling the groove depth of the diffraction grating 6, the diffraction grating itself can have the same wavelength selection function as the wavelength selective filter. Examples in which the diffraction grating itself has a wavelength selection function will be described below.

【0052】図17は、屈折率n0 =1.51の基板に
図2のような矩形の断面形状を有する格子溝20を設け
た回折格子6について、その格子溝深さdと回折効率の
関係を、波長λ1=1.3μmの光ビームと波長λ2=
1.55μmの光ビームについて計算した結果を示すグ
ラフ図である。同図から明らかなように、格子溝深さd
が2.5〜2.6μm程度になると、波長λ1=1.3
μmの光ビームはほとんど回折せず、光量のほぼ100
%が0次光ビームとして回折格子6をそのまま透過す
る。一方、波長λ2=1.55μmの光ビームは、約1
0%の回折効率がある。これは、格子溝深さdがある波
長λに対して、次の式 (n0−n1)・d≒m・λ ……式 ただし n0:回折格子を構成する部材の屈折率 n1:回折格子の周囲にある媒体(例えば空気)の屈折
率 m :任意の整数 の関係を満足する場合は、波長λの光ビームに対してこ
の回折格子は、格子溝が全く無い場合と等価になる性質
があることを示している。
FIG. 17 shows a diffraction grating 6 having a grating groove 20 having a rectangular cross-sectional shape as shown in FIG. 2 formed on a substrate having a refractive index n 0 = 1.51. The relationship is as follows: light beam with wavelength λ1 = 1.3 μm and wavelength λ2 =
It is a graph figure which shows the result calculated about the light beam of 1.55 micrometer. As is clear from the figure, the grating groove depth d
Is about 2.5 to 2.6 μm, the wavelength λ1 = 1.3
The light beam of μm is hardly diffracted, and the light amount is almost 100.
% Passes through the diffraction grating 6 as it is as a 0th-order light beam. On the other hand, a light beam with a wavelength λ2 = 1.55 μm is about 1
There is a diffraction efficiency of 0%. This is expressed by the following equation (n 0 −n 1 ) · d≈m · λ for a wavelength λ having a grating groove depth d, where n 0 : refractive index n 1 of a member constituting the diffraction grating. : Refractive index of the medium (eg, air) around the diffraction grating m: When the relation of any integer is satisfied, this diffraction grating is equivalent to the case where there is no grating groove for the light beam of wavelength λ. It has the property that

【0053】図18および図19は、このような波長選
択機能を持つ回折格子6を用いた本発明の第9実施例に
係る光モジュールの概略断面図であり、図18は送信時
の状態を示しており、図19は受信時の状態を示してい
る。なお、図18,図19において、これまで述べてき
た各実施例と同一構成要素には同一の番号を付してあ
る。
18 and 19 are schematic sectional views of an optical module according to the ninth embodiment of the present invention using the diffraction grating 6 having such a wavelength selecting function. FIG. 18 shows a state at the time of transmission. FIG. 19 shows the state at the time of reception. Note that, in FIGS. 18 and 19, the same components as those of the embodiments described above are denoted by the same reference numerals.

【0054】本実施例では発光素子として、波長λ1=
1.3μmの光ビームを発する発光素子1を設けてい
る。図17を用いて前述したように、回折格子6の格子
溝深さdを2.5〜2.6μm程度とすると、波長λ1
=1.3μmの光ビームに対しては、回折格子6はほと
んど回折格子として機能しない。よって図18に示した
送信時には、発光素子1を発した光ビーム100aは、
ほぼ100%の光量がそのまま回折格子6を透過して光
ビーム101aとなり、レンズ3によって光ファイバー
4の端面5上に集光される。したがって、送信時には非
常に高い光利用効率が得られる。
In this embodiment, the wavelength λ1 =
A light emitting element 1 that emits a 1.3 μm light beam is provided. As described above with reference to FIG. 17, assuming that the grating groove depth d of the diffraction grating 6 is about 2.5 to 2.6 μm, the wavelength λ1
The diffraction grating 6 hardly functions as a diffraction grating for a light beam of 1.3 μm. Therefore, at the time of transmission shown in FIG. 18, the light beam 100a emitted from the light emitting element 1 is
Almost 100% of the light amount passes through the diffraction grating 6 as it is to become a light beam 101a, which is condensed by the lens 3 on the end face 5 of the optical fiber 4. Therefore, very high light utilization efficiency can be obtained during transmission.

【0055】また、図19に示した受信時には、前記し
た図14,図15の第6,第7実施例と同様に、光ファ
イバー4の端面5からは波長λ1=1.3μmの光ビー
ム105aと波長λ2=1.55μmの光ビーム105
bとが同時に出射し、これらはレンズ3を経て共に回折
格子6に達する。しかし、回折格子6は波長λ2の光ビ
ーム106bだけを回折し、その+1次回折光ビーム1
08bが受光素子7に集光される。一方、波長λ1の光
ビーム106aは、そのまま回折格子6とカバーガラス
2を透過して光ビーム107aになり、発光素子1に達
する。したがって、受光素子7では波長λ2の光ビーム
だけが選択的に受信され、波長選択性フィルターを用い
た場合と同様の良好な漏話特性が得られる。
At the time of reception shown in FIG. 19, the light beam 105a of wavelength λ1 = 1.3 μm is emitted from the end face 5 of the optical fiber 4 as in the sixth and seventh embodiments shown in FIGS. Light beam 105 with wavelength λ2 = 1.55 μm
b and b are emitted at the same time, and they reach the diffraction grating 6 through the lens 3. However, the diffraction grating 6 diffracts only the light beam 106b having the wavelength λ2, and the + 1st order diffracted light beam 1
08b is focused on the light receiving element 7. On the other hand, the light beam 106 a having the wavelength λ1 directly passes through the diffraction grating 6 and the cover glass 2 to become the light beam 107 a, which reaches the light emitting element 1. Therefore, the light receiving element 7 selectively receives only the light beam of the wavelength λ2, and the same good crosstalk characteristics as those obtained when the wavelength selective filter is used can be obtained.

【0056】このように、光ファイバー内に伝送される
所定の信号光の波長に合わせて回折格子6の格子溝深さ
を設定すると、回折格子自体に波長選択機能を持たせる
ことができるので、特定のフィルターを用いること無
く、送信時の高い光利用効率と受信時の良好な漏話特性
を同時に得ることができる。
As described above, when the grating groove depth of the diffraction grating 6 is set in accordance with the wavelength of the predetermined signal light transmitted in the optical fiber, the diffraction grating itself can have a wavelength selecting function. It is possible to obtain high light utilization efficiency at the time of transmission and good crosstalk characteristics at the time of reception at the same time without using the above filter.

【0057】さらに、以下の実施例に示すように、発光
素子1と前記モニターダイオード8とを含む発光手段
(発光素子と該発光素子の出力モニター用の受光素子と
は、通常対となって発光手段を構成する)に、受光素子
7と同様の光検出機能を持たせることにより、回折格子
6をそのまま透過し、発光素子1に達した波長λ1の光
ビーム107aからも、独立に信号を受信することがで
きる。
Further, as shown in the following embodiments, light emitting means including the light emitting element 1 and the monitor diode 8 (the light emitting element and the light receiving element for monitoring the output of the light emitting element are usually paired to emit light). (Constituting means) has a light detecting function similar to that of the light receiving element 7, so that the signal is transmitted independently through the diffraction grating 6 and receives the signal independently from the light beam 107a having the wavelength λ1 reaching the light emitting element 1. can do.

【0058】図20は、光検出機能を有する発光手段を
用いた本発明の第10実施例に係る光モジュールを搭載
した光伝送装置の構成を示している。図20において
も、これまでの各実施例と同一の構成要素には同一の番
号を付してある。
FIG. 20 shows the configuration of an optical transmission device equipped with an optical module according to the tenth embodiment of the present invention, which uses a light emitting means having a light detecting function. Also in FIG. 20, the same numbers are assigned to the same components as those in each of the above-described embodiments.

【0059】本実施例で用いられる光学部品は、発光素
子1’を除いて図18,図19の第9実施例と同一であ
る。したがって受信時には、前記第9実施例と同様に、
波長λ2の+1次回折光ビーム108bは、受光素子7
の受光面上に集光される。そして、そこで光電変換され
た信号は、送・受信装置60内に設けられた電流−電圧
変換器50bに供給され、波形整形器51b、復調器5
2bなどを経て、受信信号(2)が得られる。一方、送
信光ビーム104と同じ波長λ1を有する光ビーム10
6aは、回折格子6とカバーガラス2を透過し、光ビー
ム107aとなって発光素子1’に入射する。ところ
で、本発明のような双方向光伝送モジュールが用いられ
る光通信システムや光伝送システムでは、信号の送信と
受信が互いに重複しないよう交互に繰り返される時分割
送受信方式が、一般的な信号伝送方式である。そこで、
本実施例でも時分割送受信方式を用いるものとすると、
光ビーム107aが発光素子1に入射している受信時
は、発光素子1’は消灯しているか休止状態になってい
る。ここで、本実施例の発光素子1’は、送信時には波
長λ1=1.3μmの光ビームを発し、かつ受信時の消
灯または休止状態では、発光素子1’に入射した光ビー
ムを検出する(ここでは導波する)機能を持っている。
このような光検出機能を合わせもつ発光素子の具体例と
しては、例えば消灯または休止状態では単なる光導波路
として働き、前部端面に入射した光ビームの一部を後部
端面まで導波して後部に設けられたモニタ−ダイオード
8に照射させる機能を持った半導体レーザ素子がある。
The optical components used in this embodiment are the same as those in the ninth embodiment shown in FIGS. 18 and 19 except for the light emitting element 1 '. Therefore, at the time of reception, as in the ninth embodiment,
The + 1st order diffracted light beam 108b having the wavelength λ2 is received by the light receiving element 7
Is condensed on the light receiving surface of. The signal photoelectrically converted therein is supplied to the current-voltage converter 50b provided in the transmitter / receiver 60, and the waveform shaper 51b and the demodulator 5 are supplied.
The reception signal (2) is obtained through 2b and the like. On the other hand, the light beam 10 having the same wavelength λ1 as the transmitted light beam 104
The light 6a passes through the diffraction grating 6 and the cover glass 2 and becomes a light beam 107a, which is incident on the light emitting element 1 '. By the way, in an optical communication system or an optical transmission system in which a bidirectional optical transmission module such as the present invention is used, a time division transmission / reception method in which signal transmission and reception are alternately repeated so as not to overlap each other is a general signal transmission method. Is. Therefore,
If the time division transmission / reception method is used also in this embodiment,
When the light beam 107a is incident on the light emitting element 1, the light emitting element 1'is turned off or is in a rest state. Here, the light emitting element 1 ′ of the present embodiment emits a light beam having a wavelength λ1 = 1.3 μm at the time of transmission, and detects the light beam incident on the light emitting element 1 ′ at the time of turning off or at the rest state at the time of reception ( Here it has a function of guiding.
As a specific example of a light emitting element having such a light detection function, for example, when the light is off or in a rest state, it functions as a simple optical waveguide, and a part of the light beam incident on the front end face is guided to the rear end face and is guided to the rear part. There is a semiconductor laser device having a function of irradiating the provided monitor diode 8.

【0060】上記のような半導体レーザ素子を発光素子
1’として用いると、まず送信時には一般の半導体レー
ザ素子と同様、前部端面から所定光量の光ビームが発す
ると共に、その光量に比例した所定光量の光ビームが後
部端面からモニターダイオード8に照射される。そし
て、モニターダイオード8からの出力は、送・受信装置
60内に設けられた電流−電圧変換器50aを経て、半
導体レーザ素子1’の発光出力制御信号として半導体レ
ーザ駆動装置54にフィードバックされる。なお、この
半導体レーザ駆動装置54には、変調器53によって変
調された送信信号が入力し、この信号に応じて半導体レ
ーザ駆動装置54から半導体レーザ駆動電流が半導体レ
ーザ素子1’に供給される。そしてその結果、半導体レ
ーザ素子1’は、変調された送信光ビームを出射する。
When the semiconductor laser device as described above is used as the light emitting device 1 ', at the time of transmission, a light beam of a predetermined light amount is emitted from the front end face at the time of transmission, and a predetermined light amount proportional to the light amount is emitted. Light beam is radiated to the monitor diode 8 from the rear end face. Then, the output from the monitor diode 8 is fed back to the semiconductor laser driving device 54 as a light emission output control signal of the semiconductor laser element 1 ′ through the current-voltage converter 50a provided in the transmitter / receiver 60. A transmission signal modulated by the modulator 53 is input to the semiconductor laser driving device 54, and a semiconductor laser driving current is supplied from the semiconductor laser driving device 54 to the semiconductor laser element 1'in accordance with this signal. As a result, the semiconductor laser device 1 ′ emits the modulated transmission light beam.

【0061】一方、受信時には、前述のように半導体レ
ーザ素子1’の端面に入射した光ビーム107aは、そ
の一部が半導体レーザ素子1’の内部を導波し、さらに
後部端面からモニターダイオード8へ照射される。そし
て、その光量に応じた信号がモニターダイオード8から
出力され、電流−電圧変換器50a、波形整形器51
a、復調器52aを経て受信信号(1)が得られる。な
お、半導体レーザ駆動装置54および復調器52aは制
御装置55によって制御され、この制御装置55によっ
て送・受信過程の切り換えが自動的に行なわれる。
On the other hand, at the time of reception, as described above, a part of the light beam 107a incident on the end face of the semiconductor laser device 1'is guided inside the semiconductor laser device 1 ', and further the monitor diode 8 from the rear end face. Is irradiated. Then, a signal corresponding to the amount of light is output from the monitor diode 8, and the current-voltage converter 50a and the waveform shaper 51 are output.
The received signal (1) is obtained through a and the demodulator 52a. The semiconductor laser driving device 54 and the demodulator 52a are controlled by the control device 55, and the control device 55 automatically switches the transmission / reception process.

【0062】なお、半導体レーザ素子1’の前部端面に
は光ビーム107a以外にも波長λ2の0次光ビーム1
07bも入射するので、これによって受信信号(1)の
漏話特性が低下する可能性がある。このような場合は、
半導体レーザ素子1’の前部端面上に波長λ1の光ビー
ムを透過し、波長λ2の光ビームを反射する波長選択性
フィルターを設ければ、充分良好な漏話特性が得られ
る。
In addition to the light beam 107a, the 0th-order light beam 1 of wavelength λ2 is formed on the front end face of the semiconductor laser device 1 '.
Since 07b also enters, the crosstalk characteristic of the received signal (1) may be deteriorated by this. In this case,
If a wavelength selective filter that transmits the light beam of wavelength λ1 and reflects the light beam of wavelength λ2 is provided on the front end face of the semiconductor laser device 1 ′, sufficiently good crosstalk characteristics can be obtained.

【0063】また、本実施例で用いられる発光素子は、
前述の半導体レーザ素子に限定されるものではなく、前
述したような発光機能と光検出機能を合わせ持つ素子で
あればよい。また発光機能と光検出機能が同時に機能す
る素子であれば、前述の時分割送受信方式に限定される
こと無く自由な伝送方式を用いることができる。
The light emitting element used in this embodiment is
The element is not limited to the above-mentioned semiconductor laser element, and any element having both the light emitting function and the light detecting function as described above may be used. Further, as long as it is an element having a light emitting function and a light detecting function at the same time, it is possible to use a free transmission method without being limited to the time division transmission / reception method described above.

【0064】ところで、これまで述べてきた実施例はい
ずれも、送信時には回折格子をそのまま透過した0次回
折光ビームを送信光ビームとし、受信時には回折格子に
よって回折された少なくとも+1次回折光ビームを受信
する構成になっている。しかし本発明は、このような構
成に限定されるものではない。例えば図21および図2
2は、本発明の第11実施例および第12実施例に係る
光モジュールをそれぞれ示す概略断面図である。
By the way, in any of the embodiments described so far, the 0th-order diffracted light beam that has been transmitted through the diffraction grating as it is is used as a transmission light beam at the time of transmission, and at least the + 1st-order diffracted light beam diffracted by the diffraction grating is received at the time of reception. It is configured. However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, FIG. 21 and FIG.
2 is a schematic sectional view showing an optical module according to an 11th embodiment and a 12th embodiment of the present invention, respectively.

【0065】まず図21の第11実施例では、発光素子
1を発し、回折格子6で回折されて生じた複数の光ビー
ムのうち、+1次回折光ビーム102をレンズ3によっ
て送信光ビーム104に変換している。このため、発光
素子1をレンズ3の光軸に対して傾斜させて配置し、+
1次回折光ビーム102の光軸を対物レンズの光軸とほ
ぼ一致させている。一方、受信時はこれまでの各実施例
と同様に、回折格子6で回折されて生じた+1次回折光
108を受光素子7に入射させて信号を受信している。
First, in the eleventh embodiment of FIG. 21, of the plurality of light beams emitted from the light emitting element 1 and diffracted by the diffraction grating 6, the + 1st order diffracted light beam 102 is converted into the transmission light beam 104 by the lens 3. is doing. Therefore, the light emitting element 1 is arranged to be inclined with respect to the optical axis of the lens 3,
The optical axis of the first-order diffracted light beam 102 is substantially aligned with the optical axis of the objective lens. On the other hand, at the time of reception, similarly to each of the above-described embodiments, the + 1st order diffracted light 108 generated by being diffracted by the diffraction grating 6 is incident on the light receiving element 7 to receive a signal.

【0066】これに対して図22の第12実施例では、
受信光ビーム105のうち回折格子6をまっすぐ透過し
た0次光ビーム107が、受光素子7に入射する構成に
なっている。すなわち、発光素子1を発し回折格子6で
回折して生じた複数の光ビームの中で、+1次回折光ビ
ーム102を送信光ビームとし、受信光ビーム105が
回折格子6で回折して生じた複数の光ビームの中で、偏
向せずそのまま回折格子6を透過した0次光ビーム10
7を、受光素子7によって信号として受信している。
On the other hand, in the twelfth embodiment shown in FIG.
The 0th-order light beam 107 of the received light beam 105 that has been transmitted straight through the diffraction grating 6 is configured to enter the light-receiving element 7. That is, among the plurality of light beams emitted from the light emitting element 1 and diffracted by the diffraction grating 6, the + 1st-order diffracted light beam 102 is used as a transmission light beam, and the reception light beam 105 is diffracted by the diffraction grating 6. Of the light beams of
7 is received as a signal by the light receiving element 7.

【0067】このように、回折格子6によって回折され
た+1次回折光ビーム、−1次回折光ビームおよび0次
光ビームのうちのどの光ビームを用いて、送・受信を行
なっても一向に構わない。さらには、±2次以上の高次
の回折光ビームを送・受信に用いても良い。
As described above, any of the + 1st-order diffracted light beam, the -1st-order diffracted light beam, and the 0th-order light beam diffracted by the diffraction grating 6 may be used for the transmission / reception. Furthermore, a high-order diffracted light beam of ± 2nd order or higher may be used for transmission / reception.

【0068】さらに、以上述べた各実施例は全て1個の
発光素子を有し、そこから発した光ビームを1本の光フ
ァイバー内に伝送する構成であったが、もちろんそのよ
うな構成に限定されない。すなわち、1個の光モジュー
ル内に複数の発光素子を設けたり、複数の光ファイバー
を接続しても一向に構わない。このような構成の実施例
としては、例えば発光素子として半導体レーザアレイを
用い、レンズアレイによってそれぞれ別個の光ファイバ
ーに接続したり、回折格子によって、1本の光ビームか
ら生じた±1次回折光ビームおよび0次光ビームのそれ
ぞれに、別個の光ファイバーを接続した構成などがあ
る。
Further, although all the above-mentioned embodiments have one light emitting element and transmit the light beam emitted from the light emitting element into one optical fiber, of course, it is limited to such a structure. Not done. That is, it does not matter even if a plurality of light emitting elements are provided in one optical module or a plurality of optical fibers are connected. As an example of such a configuration, for example, a semiconductor laser array is used as a light emitting element, each lens array is connected to a separate optical fiber, or a ± 1st order diffracted light beam generated from one light beam is used by a diffraction grating. There is a configuration in which a separate optical fiber is connected to each of the 0th-order light beams.

【0069】さらにまた、以上述べた各実施例の光モジ
ュール(双方向光伝送用モジュール)は、各種光伝送装
置に搭載可能であることは言うまでもない。
Furthermore, it goes without saying that the optical module (bidirectional optical transmission module) of each of the embodiments described above can be mounted on various optical transmission devices.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上述べたように、本発明を用いると簡
単な構成によって双方向光伝送用モジュールが得られ、
双方向光伝送用モジュールの小型、低コスト化に大きな
効果がある。
As described above, according to the present invention, a bidirectional optical transmission module can be obtained with a simple structure.
It is very effective in reducing the size and cost of the bidirectional optical transmission module.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る双方向光伝送用モジ
ュールの断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a bidirectional optical transmission module according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例で用いられる回折格子の1
例を示す要部斜視図である。
FIG. 2 is one of the diffraction gratings used in the first embodiment of the present invention.
It is a principal part perspective view which shows an example.

【図3】図2の回折格子の格子溝軌跡の1例を示した概
略平面図である。
3 is a schematic plan view showing an example of a grating groove locus of the diffraction grating of FIG.

【図4】本発明の第1実施例による送信時の双方向光伝
送用モジュールの様子を示す要部断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts showing a state of a bidirectional optical transmission module at the time of transmission according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1実施例による受信時の双方向光伝
送用モジュールの様子を示す要部断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of essential parts showing a state of the bidirectional optical transmission module at the time of reception according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2実施例に係る双方向光伝送用モジ
ュールの断面図である。
FIG. 6 is a sectional view of a bidirectional optical transmission module according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の各実施例において適用される光スポッ
ト位置の調整手法の1例を説明するための要部平面図で
ある。
FIG. 7 is a plan view of relevant parts for explaining an example of a light spot position adjusting method applied in each embodiment of the present invention.

【図8】本発明の各実施例において適用される受光素子
の受光面の1例を示した要部平面図である。
FIG. 8 is a plan view of a principal portion showing an example of a light receiving surface of a light receiving element applied in each embodiment of the present invention.

【図9】本発明の各実施例において適用される受光素子
の受光面の他の1例を示した要部平面図である。
FIG. 9 is a main-portion plan view showing another example of the light-receiving surface of the light-receiving element applied in each embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第3実施例に係る双方向光伝送用モ
ジュールの要部平面図である。
FIG. 10 is a plan view of a principal part of a bidirectional optical transmission module according to a third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第4実施例に係る双方向光伝送用モ
ジュールの要部平面図である。
FIG. 11 is a plan view of a principal part of a bidirectional optical transmission module according to a fourth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第5実施例に係る双方向光伝送用モ
ジュールで用いる回折格子の1例を示した要部斜視図で
ある。
FIG. 12 is a perspective view of a principal part showing an example of a diffraction grating used in a bidirectional optical transmission module according to a fifth embodiment of the invention.

【図13】本発明の第5実施例に係る双方向光伝送用モ
ジュールの要部断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view of essential parts of a bidirectional optical transmission module according to a fifth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第6実施例に係る双方向光伝送用モ
ジュールの要部断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of essential parts of a bidirectional optical transmission module according to a sixth embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第7実施例に係る双方向光伝送用モ
ジュールの要部断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view of essential parts of a bidirectional optical transmission module according to a seventh embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第8実施例に係る双方向光伝送用モ
ジュールの要部断面図である。
FIG. 16 is a cross-sectional view of essential parts of a bidirectional optical transmission module according to an eighth embodiment of the present invention.

【図17】本発明で用いられる回折格子の1例における
格子溝深さと回折効率との関係を示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing the relationship between the grating groove depth and diffraction efficiency in an example of the diffraction grating used in the present invention.

【図18】本発明の第9実施例に係る送信時の双方向光
伝送用モジュールの様子を示す要部断面図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view of essential parts showing the state of a bidirectional optical transmission module during transmission according to the ninth embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第9実施例に係る受信時の双方向光
伝送用モジュールの様子を示す要部断面図である。
FIG. 19 is a sectional view of a key portion showing a state of the bidirectional optical transmission module at the time of reception according to the ninth embodiment of the present invention.

【図20】本発明の第10実施例に係る光モジュールを
搭載した光伝送装置の構成図である。
FIG. 20 is a configuration diagram of an optical transmission device equipped with an optical module according to a tenth embodiment of the present invention.

【図21】本発明の第11実施例に係る双方向光伝送用
モジュールの要部断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view of essential parts of a bidirectional optical transmission module according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図22】本発明の第12実施例に係る双方向光伝送用
モジュールの要部断面図である。
FIG. 22 is a cross-sectional view of essential parts of a bidirectional optical transmission module according to a twelfth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1’ 発光素子 2 カバーガラス 3 レンズ 4 光ファイバー 6,6’ 回折格子 7,7a,7b 受光素子 8 モニターダイオード 30 波長選択性フィルター 1, 1'Light emitting element 2 Cover glass 3 Lens 4 Optical fiber 6,6 'Diffraction grating 7, 7a, 7b Light receiving element 8 Monitor diode 30 Wavelength selective filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福井 幸夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像メディア研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yukio Fukui 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発光素子と、受光素子と、前記発光素子
を発した光ビームを所定の光伝送路に導く光学素子と、
少なくとも前記発光素子および受光素子を収納しかつ透
明部材を設けた窓部を有するパッケージとを具備した光
伝送モジュールにおいて、 前記透明部材の上面または下面に、直線状または曲線状
軌跡の格子溝を有する回折格子を設けたことを特徴とす
る光伝送モジュール。
1. A light emitting device, a light receiving device, and an optical device for guiding a light beam emitted from the light emitting device to a predetermined optical transmission path.
An optical transmission module comprising a package having at least the light emitting element and the light receiving element and having a window portion provided with a transparent member, wherein a lattice groove having a linear or curved locus is provided on an upper surface or a lower surface of the transparent member. An optical transmission module having a diffraction grating.
【請求項2】 請求項1記載において、 前記光学素子を前記パッケージ内に保持することを特徴
とする光伝送モジュール。
2. The optical transmission module according to claim 1, wherein the optical element is held in the package.
【請求項3】 請求項1記載において、 少なくとも前記回折格子と前記透明部材は、該透明部材
を透過する前記光ビームの光軸に略平行な所定の回転軸
の回りに回転可能であることを特徴とする光伝送モジュ
ール。
3. The device according to claim 1, wherein at least the diffraction grating and the transparent member are rotatable about a predetermined rotation axis substantially parallel to the optical axis of the light beam passing through the transparent member. Characteristic optical transmission module.
【請求項4】 請求項1記載において、 前記受光素子は、該受光素子と前記発光素子とを結ぶ直
線に略平行な方向に長手方向を有する長方形または台形
または長円形の受光面を有することを特徴とする光伝送
モジュール。
4. The light receiving element according to claim 1, wherein the light receiving element has a rectangular or trapezoidal or oval light receiving surface having a longitudinal direction in a direction substantially parallel to a straight line connecting the light receiving element and the light emitting element. Characteristic optical transmission module.
【請求項5】 請求項1記載において、 前記回折格子の格子溝は、略鋸歯状の断面形状を有する
ことを特徴とする光伝送モジュール。
5. The optical transmission module according to claim 1, wherein the grating groove of the diffraction grating has a substantially sawtooth cross-sectional shape.
【請求項6】 請求項1記載において、 前記光伝送路から前記受光素子に至る光路中に、特定の
波長の光ビームを選択的に透過させる波長選択性フィル
ターを設けたことを特徴とする光伝送モジュール。
6. The light according to claim 1, wherein a wavelength selective filter that selectively transmits a light beam of a specific wavelength is provided in an optical path from the optical transmission path to the light receiving element. Transmission module.
【請求項7】 請求項1記載において、 前記回折格子の格子溝深さd、該回折格子を構成する部
材の屈折率n0 、該回折格子に接する周囲の媒体の屈折
率n1 が、所定の光ビームの波長λに対して、次式 d≒m・λ/(n0−n1) (ただし、mは整数) の関係を満たすことを特徴とする光伝送モジュール。
7. The diffraction groove depth d of the diffraction grating, the refractive index n 0 of a member forming the diffraction grating, and the refractive index n 1 of a surrounding medium in contact with the diffraction grating are set to predetermined values according to claim 1 . The optical transmission module is characterized by satisfying the following expression d≈m · λ / (n 0 −n 1 ) (where m is an integer) with respect to the wavelength λ of the light beam.
【請求項8】 請求項1乃至7の何れかに記載におい
て、 前記発光素子とこれに付帯する部品を含む発光手段は、
所定の電気信号に応じて光ビームを発する機能と、発光
素子に入射する光ビームの光量に応じて所定の電気信号
を出力する光検出機能とを兼ね備えたことを特徴とする
光伝送モジュール。
8. The light emitting means according to claim 1, wherein the light emitting means includes the light emitting element and components attached thereto.
An optical transmission module having a function of emitting a light beam in response to a predetermined electric signal and a light detection function of outputting a predetermined electric signal in accordance with the amount of light beam incident on a light emitting element.
【請求項9】 請求項1乃至8の何れかに記載の光伝送
モジュールを搭載したことを特徴とする光伝送装置。
9. An optical transmission device comprising the optical transmission module according to claim 1.
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