專利名稱：光收發(fā)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光收發(fā)模塊，尤其是涉及一種適于在光通信中使 用的光收發(fā)模塊。
背景技術(shù)：
FTTH (Fiber to the home)的光用戶終端裝置中使用通過一才艮 光纖進行雙向傳輸?shù)墓馐瞻l(fā)模塊。特開2004-264659號公報披露了 這樣的光收發(fā)模塊。這種模塊的特征具有如下的結(jié)構(gòu)。首先這種模塊 將光發(fā)射元件和光接收元件包含在同一個氣密密封的包裝內(nèi)。從光發(fā)元件的光的波長不同。這些不同波長的光使用共用的透鏡。而且通過 衍射光學元件進行合波/分波。這種模塊通過上述的結(jié)果來實現(xiàn)一芯雙 向通信。特許文獻1特開平3 - 28982特許文獻2特開昭59 - 128508特許文獻3特開2001 - 3454特許文獻4特開2000 - 89065 輸入到光發(fā)射元件的電信號和光接收元件輸出的電信號的電力 比大約是50dB。由于電力比高，光接收元件輸出的電信號容易受到 輸入到光發(fā)射元件的電信號的影響。這種現(xiàn)象被稱作"串擾"。在光發(fā) 射元件和光接收元件包含在同一個包裝內(nèi)的模塊中，由于兩者靠的 近，串擾的問題就變得更加顯著。為了降低串擾，最好用屏蔽部件(接 地的金屬)覆蓋光接收元件。這樣，就能夠抑制來自外部的信號被傳 播到光接收元件的情況。但是，由于設(shè)置屏蔽部件，就會存在實際安 裝空間有壓力的問題。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述的問題而被作出的，本發(fā)明的目的是提供一種在光 發(fā)射元件和光接收元件在同一個包裝內(nèi)的光收發(fā)模塊中降低串擾，并 通過節(jié)省空間而使得實際安裝容易的光收發(fā)模塊。根據(jù)本發(fā)明的光收發(fā)模塊，具有用于覆蓋光接收元件、并具有為 了確保連結(jié)從光發(fā)射元件發(fā)出的光所通過的光路上的規(guī)定點和光接 收元件的光接收點的光接收光路能夠而設(shè)置的孔的接地金屬部件，從 所述規(guī)定點面向所述光發(fā)射元件的光發(fā)射點的方向和從所述規(guī)定點面向所述光接收點的方向之間所成角度小于90度。另外，具有光發(fā)射元件的輸入信號通過的金屬銷和光接收側(cè)的信 號通過的金屬銷，所述光發(fā)射元件的輸入信號通過的金屬銷和所述光 接收側(cè)的信號通過的金屬銷貫通金屬制的支撐部分，所述光發(fā)射元件 的輸入信號通過的金屬銷的周圍比所述光接收側(cè)的信號通過的金屬 銷更厚地被覆蓋著。以下明確本發(fā)明的其它特征。根據(jù)本發(fā)明，能夠使實際安裝空間狹小化。還能夠降低接收信號 的串擾。


圖1A、 1B、 1C是圖示本發(fā)明的光收發(fā)模塊的結(jié)構(gòu)的圖。 圖2是圖示在光通信中使用本發(fā)明的光收發(fā)模塊時的結(jié)構(gòu)的圖。 圖3A、 3B、 3C是圖示根據(jù)本發(fā)明的實施方式2的光收發(fā)模塊的 結(jié)構(gòu)的圖。圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明的實施方式3的光收發(fā)模塊的結(jié)構(gòu)的圖。 圖5是圖示根據(jù)本發(fā)明的實施方式4的光收發(fā)模塊的結(jié)構(gòu)的圖。 符號的說明 12光發(fā)射元件 16光接收元件32銷孔26屏蔽部件14光發(fā)射元件供電銷24光接收元件輸出銷42電介質(zhì)多層膜濾光器38支撐部分具體實施方式
實施方式1圖l是說明本發(fā)明的實施方式l的光收發(fā)模塊的圖。支撐部分(久f厶)10是接地的金屬部件。支撐部分10上裝載 了用于安裝光發(fā)射元件的金屬部件28。如圖1 (B)所示，用于安裝 光發(fā)射元件的金屬部件28的大約上端設(shè)置有光發(fā)射元件12。光發(fā)射 元件12通過導線30連接到2根光發(fā)射元件供電銷14上。2根光發(fā)射 元件供電銷14給光發(fā)射元件12提供輸入信號。光發(fā)射元件供電銷14 用熔融玻璃固定到支撐部分10上。支撐部分10上裝載有光接收元件16。按圖1 (B)中所示那樣， 光接收元件16設(shè)置在所述光發(fā)射元件12的大約正下方。光接收元件 16連接到前置放大器IC18。前置放大器IC18和其兩側(cè)的2根光接收 元件輸出銷24連接。光接收元件輸出銷24用熔融玻璃固定到支撐部 分10上。電容器22連接到所述的前置放大器IC18。電容器22是去 耦電容，用以穩(wěn)定地給前置放大器IC18供應(yīng)電力。這種電容器22和 前置放大器IC供電銷20連接，接受電氣供應(yīng)。前置放大器IC供電 銷20用熔融玻璃固定到支撐部分10上。支撐部分10上安裝有圖1 (C)所示的屏蔽部件26。屏蔽部件 26是金屬的，由于和支撐部分10導通，所以也接地。屏蔽部件26具 有銷孔32。銷孔32用于確保接收光的光路。實施方式l中使用的銷 孔32的直徑是100nm。為了使接收光入射到光接收元件16，銷孔32的直徑最好足夠大。接收光的光束的廣度是大約8°。本實施方式中，光接收元件16的光 接收面和圖l(B)中的屏蔽部件26內(nèi)壁上表面之間的間隔是0.3mm。 這種情況下，必要的銷孔32的大小為84nm。如上所述將銷孔32的 直徑設(shè)為lOOjtm，大致能夠?qū)崿F(xiàn)必要最小限度的尺寸。因此，根據(jù)本 實施方式的結(jié)構(gòu)，能夠防止接收光以外的不必要的光照射到光接收元 件16上。屏蔽部件26是為了對光接收側(cè)的元件隔離來自于光發(fā)射側(cè)元 件、即光發(fā)射元件12、光發(fā)射元件供電銷14、導線30引起的電氣影 響的裝置。因此，在本實施方式中，設(shè)置屏蔽部件26，用來覆蓋光接 收元件16、前置放大器IC18、光接收元件輸出銷24、電容器22、前 置放大器IC供電銷20。圖2是為了說明將圖1的光通信模塊用于光通信中的實際結(jié)構(gòu)的 圖。圖2中所示的結(jié)構(gòu)包括衍射光柵34。衍射光柵34具有使波長為 3d的光直線傳播、并使波長為X2的光的前進方向以規(guī)定角度衍射的 功能。這種規(guī)定角度稱為衍射角。本實施方式中使用的衍射光柵34 的衍射角是小于90。的角度，具體而言是大約10°。衍射光柵34的上 方配置有光纖36。由于在光通信中本來為了對準光而使用了透鏡，所 以這里為了方便就省略對透鏡的說明。下面說明本實施方式中的動作。光發(fā)射元件12發(fā)射出波長為XI 的發(fā)送光。該發(fā)送光(XI)入射到衍射光柵34在衍射光柵34直線傳 播。透過衍射光柵34后，發(fā)送光(3d)入射到光纖36的端面。另一 方面，光纖36從該端面射出波長為的接收光(X2)。接收光(X2) 的光通過衍射光柵34時由于干涉而使上述的直線傳播方向變化了上 述衍射角。圖2中所示的系統(tǒng)被設(shè)置成為使直線傳播方向變化后的接 收光(人2)通過銷孔32到達光接收元件16。由此，根據(jù)該系統(tǒng)，光 纖36和光接收元件16之間就能夠發(fā)送和接收波長為的接收光。 根據(jù)這種動作，就能夠?qū)嵤┮恍倦p向通信。在光收發(fā)模塊中，光發(fā)射元件12發(fā)出的信號電力和光接收元件 16所接收的信號電力的電力比大約是50dB。這么高的電力比是發(fā)生供給光發(fā)射元件12的電力干擾光接收元件16的輸出信號的問題的原 因。(以下稱該問題為"串擾")。這種串擾的一個主要原因是電磁場 的空間耦合的作用。抑制串擾的有效方法是用接地的金屬覆蓋光接收 元件16而使來自外部的電磁波不繞進光接收信號內(nèi)。在本實施方式中，從光發(fā)射元件供電銷14產(chǎn)生的電磁波和從導 線30產(chǎn)生的電磁波都是上述串擾的主要原因。 一旦使光發(fā)射元件12 和光接收元件16靠近，光接收元件16就靠近光發(fā)射元件供電銷14 和導線30。這種結(jié)果使得串擾問題更加突出化。因此，在抑制串擾中 使光發(fā)射元件12和光接收元件16保持足夠的距離是必要的。另一方 面，為了節(jié)省實際安裝的空間，又希望光發(fā)射元件12和光接收元件 16彼此靠近。在本實施方式中，光發(fā)射元件12和光接收元件16被構(gòu) 成為彼此靠近。在本實施方式中，通過使用屏蔽部件26覆蓋光接收 元件16等，在可能節(jié)省實際安裝的空間的同時抑制了串擾。在本實施方式中，雖然只圖示了用屏蔽部件26覆蓋除了光接收 元件16以外，還有電容器22、光接收元件輸出銷24、前置放大器IC 供電銷20、前置放大器IC18，但是這種構(gòu)成并不局限于此。例如， 支撐部分10上沒有配置電容器、IC的情況下，最好釆用只覆蓋配置 在光接收元件16的周圍的組件的結(jié)構(gòu)。雖然所記載的前述衍射角不滿90°、具體而言是大約10°，但是 衍射角度只要是不滿90°即可。如果衍射角度不滿卯°，就能夠使實際 的安裝空間狹小化。實施方式2本實施方式涉及到使實施方式1的光收發(fā)模塊的實際安裝空間 進一步狹小化的光收發(fā)模塊。圖3是圖示本實施方式的結(jié)構(gòu)的圖。本實施方式的光收發(fā)模塊， 除了將支撐部分10置換為支撐部分38這一點以及將屏蔽部件26置 換為屏蔽部件40這一點以外，其它都與實施方式1的模塊相同。支 撐部分38是接地的金屬。支撐部分38具有如圖3所示、向上突出的 支撐部分突出部13。支撐部分突出部13存在于圍繞著光發(fā)射元件供電銷14的位置處。所述的支撐部分突出部13具有與屏蔽部件的厚度 相同或更高的高度。這樣，光發(fā)射元件供電銷14的周圍就被比光接 收元件輸出銷24厚的金屬覆蓋。支撐部分突出部13的與屏蔽部件40 接觸的面與安裝光發(fā)射元件用的金屬部件28的、用于安裝光發(fā)射元 件的面形成平坦的面。圖3(C)中所示，屏蔽部件40具有上表面44和三個側(cè)面46、 48、 50。側(cè)面46、 48、 50分別與上表面44相連結(jié)。屏蔽部件40具 有銷孔32。銷孔的詳細情況與實施方式1的相同。屏蔽部件40的開 放面45與支撐部分突出部13相接，而且，屏蔽部件以覆蓋光接收元 件16、光接收元件輸出銷24、前置放大器IC18、前置放大器IC供 電銷20、電容器22的形式裝載在支撐部分38上。其結(jié)果是屏蔽部件 40與支撐部分38導通，呈接地狀態(tài)。本實施方式中光收發(fā)模塊的動作與實施方式1的相同。在光發(fā)射元件12和光接收元件16彼此靠近、實際安裝空間狹小 的情況下，有時不能夠?qū)嵤┓绞?中使用的屏蔽部件26裝載在支 撐部分上。在本實施方式中裝載的屏蔽部件40的開放面45與支撐部 分突出部13相接。因此，與實施方式1相比，屏蔽部件沒有側(cè)壁， 就能夠使光接收元件16靠近光發(fā)射元件12。在本實施方式的結(jié)構(gòu)中，利用支撐部分突出部13可以防止來自 于光發(fā)射元件供電銷14的電磁波所帶來的串擾。另一方面，由于屏 蔽部件40和支撐部分突出部13覆蓋了光接收元件16等而防止了來 自導線30的電磁波引起串擾。因此，本實施方式具有與實施方式1 相同的抑制串擾效果。雖然在本實施方式中配置了屏蔽部件40,但是在本發(fā)明中它并 不是必要構(gòu)成要件。在來自于導線30的電磁波微弱的情況下，只用 支撐部分突出部13來遮蔽來自光發(fā)射元件供電銷14的電磁波就能夠 得到足夠的抑制串擾效果。實施方式3本實施方式涉及一種比實施方式2的光收發(fā)模塊的抑制光學串擾效果更好的光收發(fā)模塊。圖4是圖示本實施方式的結(jié)構(gòu)的圖。本實施方式的光收發(fā)模塊除 了配置有電介質(zhì)多層膜濾光器42之外，其它都與實施方式2相同。 電介質(zhì)多層膜濾光器42具有只讓特定波長的光透射的功能。在本實 施方式中使用的電介質(zhì)多層膜濾光器42只讓接收光(12)透過。相 對于來自于各個角度的入射光來說，電介質(zhì)多層膜濾光器42作為濾 光器的功能較弱。而且，電介質(zhì)多層膜濾光器42具有大概能夠?qū)嶋H 安裝于屏蔽部件40的內(nèi)部的薄板形構(gòu)造。按圖4中所示，前述電介質(zhì)多層膜濾光器42配置在屏蔽部件40 的內(nèi)部、并且位于光接收元件16的正上方處。根據(jù)本實施方式的結(jié) 構(gòu)，接收光在入射到光接收元件16之前，要通過電介質(zhì)多層膜濾光 器42。本實施方式中的光收發(fā)模塊的動作與實施方式l相同。 在將光發(fā)射元件12和光接收元件16置于同 一包裝內(nèi)的光收發(fā)模 塊中，有時從光發(fā)射元件12射出的不需要的光到達光接收元件16。 所述不需要的光一旦入射光接收元件16將成為擾亂光接收信號的原 因。這種問題被稱為光學串擾。本實施方式中，由于所述電介質(zhì)多層 膜濾光器42配置在光接收元件16的正上方，所以能夠防止不需要的 光入射到光接收元件16。如上所述，電介質(zhì)多層膜濾光器42在屏蔽 部件40的內(nèi)部。這樣，只有通過銷孔32的光入射到電介質(zhì)多層膜濾 光器42。因此，入射到電介質(zhì)多層膜濾光器42的光的入射角被限制 在狹小的范圍內(nèi)。因此，電介質(zhì)多層膜濾光器42能夠充分發(fā)揮濾光 器的功能。這樣，在本實施方式中，利用電介質(zhì)多層膜濾光器42可 以防止不需要的光入射到光接收元件16，抑制光學串擾。 實施方式4本實施方式涉及一種比實施方式3的光收發(fā)模塊的實際安裝更 容易的光收發(fā)模塊。圖5是圖示本實施方式的結(jié)構(gòu)的圖。本實施方式的光收發(fā)模塊除 了電介質(zhì)多層膜濾光器42的配置位置不同以外，其它都與實施方式3的相同。電介質(zhì)多層膜濾光器42配置在屏蔽部件40的外壁上表面， 并且在銷孔32之上。所述電介質(zhì)多層膜濾光器42用粘合劑固定在屏 蔽部件40上。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，接收光在入射到光接收元件16之前 要通過電介質(zhì)多層膜濾光器42。電介質(zhì)多層膜濾光器42的抑制光學 串擾的效果與實施方式3的相同。本實施方式中的光收發(fā)模塊的動作與實施方式1的相同。 如實施方式3那樣在屏蔽部件40內(nèi)部具有電介質(zhì)多層膜濾光器 42的光收發(fā)模塊中，有必要將電介質(zhì)多層膜濾光器42固定到屏蔽部 件40后，將屏蔽部件40固定在支撐部分38上。將屏蔽部件40固定 在支撐部分38上的最簡單的方法是焊接。但是， 一旦在實施方式3 的結(jié)構(gòu)中執(zhí)行焊接，就會出現(xiàn)電介質(zhì)多層膜濾光器42受到熱損傷、 過濾特性惡化的問題。本實施方式中，由于電介質(zhì)多層膜濾光器42 設(shè)置在屏蔽部件40的外部，能夠在將屏蔽部件40焊接到支撐部分38 之后實際安裝電介質(zhì)多層膜濾光器42。據(jù)此，就能夠避免所述的電介 質(zhì)多層膜濾光器受到熱損失地實際安裝。
權(quán)利要求
1.一種光收發(fā)模塊，其特征在于，具有光發(fā)射元件；光接收元件；以及接地金屬部件，覆蓋所述光接收元件、并具有為了確保連結(jié)來自所述光發(fā)射元件的發(fā)出光所通過的光路上的規(guī)定點和光接收元件的光接收點的光接收光路而設(shè)置的孔，其中，從所述規(guī)定點面向所述光發(fā)射元件的光發(fā)射點的方向和從所述規(guī)定點面向所述光接收點的方向之間所成角度小于90度。
2. 如權(quán)利要求1所述的光收發(fā)模塊，其特征在于，具有 所述光發(fā)射元件的輸入信號通過的金屬銷，和 所述光接收元件的輸出信號通過的金屬銷，其中，覆蓋所述光發(fā)射元件的輸入信號通過的金屬銷的金屬比所 述光接收元件的輸出信號通過的金屬銷更厚地被覆蓋著。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的光收發(fā)模塊，其特征在于，在所述 接地金屬部件內(nèi)部具有以重疊在所述光接收光路上的方式被配置的 只讓特定波長透過的電介質(zhì)多層膜濾光器。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的光收發(fā)模塊，其特征在于，在所述 接地金屬部件外側(cè)具有以重疊在所述光接收光路上的方式被配置的 只讓特定波長透過的電介質(zhì)多層膜濾光器。
5. —種光收發(fā)模塊，其特征在于，具有 光發(fā)射元件的輸入信號通過的金屬銷，和 光接收側(cè)的信號通過的金屬銷，其中，所述光發(fā)射元件的輸入信號通過的金屬銷和所述光接收側(cè) 的信號通過的金屬銷貫通金屬制的支撐部分，所述光發(fā)射元件的輸入 信號通過的金屬銷的周圍比所述光接收側(cè)的信號通過的金屬銷厚地 被覆蓋。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適于在光通信中使用的光收發(fā)模塊，其目的是在將光發(fā)射元件和光接收元件置于同一個包裝內(nèi)的光收發(fā)模塊中降低串擾的同時，由于節(jié)省空間而使實際安裝容易。具有光發(fā)射元件(12)和光接收元件(16)，以及用于覆蓋光接收元件(16)、并具有銷孔的屏蔽部件(26)，以使得確保入射到光接收元件(16)的接收光的光路。具有來自光發(fā)射元件(12)的發(fā)射光和朝向光接收元件(16)的接收光之間所成的角小于90度的結(jié)構(gòu)。
文檔編號H04B10/24GK101241212SQ20071015362
公開日2008年8月13日 申請日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月7日
發(fā)明者河村敦志 申請人:三菱電機株式會社