説明

光モジュール及び光モジュールの製造方法

【課題】レーザモジュールと、レーザモジュールに接続された第1の回路、グランドに接地された第2の回路、及び前記第1の回路と前記第2の回路とに高周波信号を差動出力する差動出力回路、を含む高周波回路と、を含む光モジュールにおいて、第1の回路のインピーダンスと、第2の回路のインピーダンスと、を整合させること。
【解決手段】制御部15は、第1回路11、第2回路12、及び差動出力回路13を含む高周波回路の終端可変抵抗器25を含む部分、において第2回路12のインピーダンスが変化した場合に消費される電力の変化量を取得する。そして、制御部15は、取得した変化量に基づいて、第2回路12のインピーダンスの調整のため、終端可変抵抗器25の電気抵抗を調整する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光モジュール及び光モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
レーザモジュールと、このレーザモジュールに接続された第1の回路、グランドに接地された第2の回路、及び第1の回路と第2の回路とに高周波信号を差動出力する差動出力回路、を含む高周波回路と、を含む光モジュールが知られている。かかる光モジュールによれば、高周波信号が光信号に変換されて出力される。
【0003】
図5は、かかる光モジュールの一例を示す。同図に示すように、光モジュールは、レーザモジュール100と、このレーザモジュールに接続された第1回路101、グランドに接地された第2回路102、及び差動出力回路103、を含む高周波回路と、を含む。
【0004】
レーザモジュールは、レーザ素子と、該レーザ素子から出力されるレーザ光を変調する変調器のいずれかまたは両方を含む。レーザモジュールは、第1回路101から入力される高周波信号に従ってレーザ光を変調する。
【0005】
差動出力回路103は、レーザ光を変調させるための高周波信号を第1回路101と第2回路102とに差動出力する。例えば、差動出力回路103は、差動入力された高周波信号を増幅した上で、該高周波信号を第1回路101と第2回路102とに出力する。
【0006】
第1回路は、例えば図5に示すように、電源104、抵抗器105、直流電流成分を遮断するコンデンサ106、抵抗器107、及びバイアス電流を加える電流源108、を含む。これらは信号線で接続され、高周波信号がレーザモジュールに出力される。
【0007】
第2回路は、例えば図5に示すように、電源109、抵抗器110、直流電流成分を遮断するコンデンサ111、及びグランドに接地された終端抵抗器112を含む。これらは信号線で接続され、高周波信号がグランドに出力される。
【0008】
なお、下記特許文献1には(特に図1)、送信側回路IC1(差動出力回路に相当)が、高周波信号を2つの回路に差動出力するのではなく、1つの回路に単相出力するモジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2008−160389号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
図5に示す光モジュールでは、製造ばらつきや、バイアス電圧、駆動振幅、デューティ比などのレーザモジュールの駆動条件により、第1回路101のインピーダンスと第2回路102のインピーダンスとが整合されていない場合がある。この場合、グランドで高周波信号の反射が発生し、この反射の影響で、差動出力回路103から第1回路101に出力される高周波信号の波形が劣化してしまう問題があった。
【0011】
本発明は、レーザモジュールと、前記レーザモジュールに接続された第1の回路、グランドに接地された第2の回路、及び前記第1の回路と前記第2の回路とに高周波信号を差動出力する差動出力回路、を含む高周波回路と、を含む光モジュールにおいて、第1の回路のインピーダンスと、第2の回路のインピーダンスと、を整合させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記課題を解決するために、本発明に係る光モジュールは、レーザモジュールと、前記レーザモジュールに接続された第1の回路、グランドに接地された第2の回路、及び前記第1の回路と前記第2の回路とに高周波信号を差動出力する差動出力回路、を含む高周波回路と、を含む光モジュールであって、前記高周波回路の、前記グランドでの前記高周波信号の反射に応じて消費電力が変化する回路要素を含む部分、において前記第2の回路のインピーダンスが変化した場合に消費される電力の変化量を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された変化量に基づいて、前記インピーダンスを調整する調整手段と、を含むことを特徴とする。
【0013】
本発明の一態様では、前記取得手段は、前記差動出力回路において前記第2の回路のインピーダンスが変化した場合に消費される電力の変化量を取得するようにしてもよい。ここで、前記第2の回路は、その少なくとも一部に少なくとも1つの抵抗器を含み、前記調整手段は、前記インピーダンスの調整のため、前記少なくとも1つの抵抗器のいずれかの電気抵抗を調整するようにしてもよい。また、ここにおいて、前記少なくとも1つの抵抗器は、前記グランドに接地された終端抵抗器を含み、前記調整手段は、前記インピーダンスの調整のため、前記終端抵抗器の電気抵抗を調整するようにしてもよい。
【0014】
また、本発明の一態様では、前記第2の回路は、その少なくとも一部に、少なくとも1つの抵抗器を含み、前記取得手段は、前記少なくとも1つの抵抗器のいずれかにおいて前記第2の回路のインピーダンスが変化した場合に消費される電力の変化量を取得し、前記調整手段は、前記インピーダンスの調整のため、前記少なくとも1つの抵抗器のいずれかの電気抵抗を調整するようにしてもよい。ここで、前記少なくとも1つの抵抗器は、前記グランドに接地された終端抵抗器を含み、前記取得手段が、前記終端抵抗器において前記第2の回路のインピーダンスが変化した場合に消費される電力の変化量を取得するようにしてもよいし、前記調整手段が、前記インピーダンスの調整のため、前記終端抵抗器の電気抵抗を調整するようにしてもよい。
【0015】
また、上記課題を解決するために、本発明に係る光モジュールの製造方法は、レーザモジュールと、前記レーザモジュールに接続された第1の回路、グランドに接地された第2の回路、及び前記第1の回路と前記第2の回路とに高周波信号を差動出力する差動出力回路、を含む高周波回路と、を含む前記光モジュールの製造方法であって、前記高周波回路の、前記グランドでの前記高周波信号の反射に応じて消費電力が変化する回路要素を含む部分、において前記第2の回路のインピーダンスが変化した場合に消費される電力の変化量を取得する取得ステップと、前記取得ステップで取得された変化量に基づいて、前記インピーダンスを調整する調整ステップと、を含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施形態に係る光モジュールの構成の一例を示す図である。
【図2】本発明の実施形態に係る光モジュールで実行される処理の一例を示すフロー図である。
【図3】第2回路のインピーダンスと、終端可変抵抗器で消費される電力と、の関係を示す図である。
【図4】本発明の実施形態に係る光モジュールの構成の一例を示す図である。
【図5】従来技術について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
[構成]
図1は本発明の実施形態に係る光モジュール1の構成の一例を示す図である。同図に示すように、光モジュール1は、レーザモジュール10と、レーザモジュール10に接続された第1回路11、グランドに接地された第2回路12、及び差動出力回路13、を含む高周波回路と、熱電対14、制御部15、を含む。
【0018】
レーザモジュールは、レーザ素子と、該レーザ素子から出力されるレーザ光を変調する変調器のいずれかまたは両方を含み、該変調器は、例えば、EA変調器やマッハ・ツェンダ干渉型変調器である。レーザモジュールは、第1回路11から入力される高周波信号に従ってレーザ光を変調する。
【0019】
差動出力回路13は、レーザ光を変調させるための高周波信号を第1回路11と第2回路12とに差動出力する。例えば、差動出力回路13は、差動入力された高周波信号を増幅した上で、該高周波信号を第1回路11と第2回路12とに出力する。
【0020】
第1回路11は、直流電源16、抵抗器17、直流電流成分を遮断するコンデンサ18、抵抗器19、及びバイアス電流を加える電流源20、を含む。これらは信号線で接続される。差動出力回路13により入力された高周波信号は信号線を通ってレーザモジュール10に出力される。
【0021】
第2回路12は、その少なくとも一部に少なくとも1つの抵抗器を含む。ここでは、第2回路12は、その一部に抵抗器を含む。すなわち、第2回路12は、直流電源21、可変抵抗器22(抵抗器)、交流電流成分を遮断するコイル23,直流電流成分を遮断するコンデンサ24、及びグランドに接地された終端可変抵抗器25(抵抗器、終端抵抗器)を含んでおり、その一部に2つの抵抗器(可変抵抗器22及び終端可変抵抗器25)を含む。これらは信号線で接続される。差動出力回路13により入力された高周波信号は信号線を通ってグランドに出力される。なお、第2回路12は、その少なくとも一部に終端可変抵抗器25だけを含んでいてもよい。
【0022】
第1回路11のインピーダンスと、第2回路12のインピーダンスと、が整合されていない場合、高周波信号がグランドで反射する。この場合、反射信号に応じた電力が、終端可変抵抗器25、可変抵抗器22、及び差動出力回路13などの回路要素(以下、特定回路要素)にて消費されるので、第2回路12のインピーダンスが変化した場合、各特定回路要素にて消費される電力も変化することになる。その結果、第2回路12のインピーダンスが変化した場合、上記高周波回路の特定回路要素を含む部分で消費される電力も変化することになる。
【0023】
例えば、反射が発生すると、反射に応じて第2回路12の見かけ上の負荷が大きくなる。そのため、所定の出力振幅が保たれるよう動作する差動出力回路13では、反射に応じた電力が消費される。そのため、第2回路12のインピーダンスが変化した場合、差動出力回路13にて消費される電力も変化することになる。
【0024】
熱電対14は、第2回路12のインピーダンスが変化した場合の特定回路要素の消費電力の変化量を取得するために用いられる。本実施形態の場合、熱電対14は、第2回路12のインピーダンスが変化した場合に終端可変抵抗器25で消費される電力の変化量を取得するために終端可変抵抗器25に設置され、終端可変抵抗器25の温度を検知する。
【0025】
制御部15は、例えば、所定のプログラムに従って動作するマイクロコンピュータである。制御部15には、熱電対が検知した温度を示す信号が入力される。
【0026】
[処理]
図2は、差動出力回路13が高周波信号を差動出力しているときに光モジュール1で繰り返し行われる処理のフロー図である。この処理は、例えば、制御部15が所定のプログラムに従って動作することにより行われる。この処理により、グランドで高周波が反射しないよう、第1回路11のインピーダンスと、第2回路12のインピーダンスと、の整合が図られる。
【0027】
すなわち、制御部15(取得手段)は、第2回路12に含まれる特定回路要素(すなわち、可変抵抗器22及び終端可変抵抗器25)のいずれかにて消費される電力の変化量ΔPを取得する。ここでは、制御部15は、終端可変抵抗器25で消費される電力の変化量ΔPを、熱電対14が検知した終端可変抵抗器25の温度の変化量に基づいて、取得する(S101)。なお、熱電対14を可変抵抗器に設置した上で、制御部15に、可変抵抗器22で消費される電力の変化量ΔPを、熱電対14が検知した温度の変化量に基づいて取得させるようにしてもよい。
【0028】
そして、制御部15(調整手段)は、変化量ΔPに基づいて、第2回路12のインピーダンスを調整する(S102〜S103)。
【0029】
すなわち、制御部15は、変化量ΔPが所定値Pth以下であるか否かを判定する(S102)。ここで、変化量ΔPが所定値Pth以下である場合とは、高周波信号のグランドでの反射が少ない場合であり、言い換えれば、第1回路11のインピーダンスと第2回路12のインピーダンスとがほとんど整合している場合である。
【0030】
図3に、第2回路12のインピーダンス(図3の「R」)と、終端可変抵抗器25又は可変抵抗器22での消費電力(図3のP)と、の関係を示す。同図に示すように、消費電力が極小点付近にある場合、第2回路12のインピーダンスが変化したときのΔPが小さくなる。そのため、ΔPが小さい場合、高周波信号のグランドでの反射が少ないと考えられるから、第1回路11のインピーダンスと第2回路12のインピーダンスとが整合していると考えられる。
【0031】
そこで、ΔPが所定値Pth以下である場合(S102のY)、消費電力が極小点付近にあり第1回路11のインピーダンスと第2回路12のインピーダンスとが整合していると考えられるから、制御部15は処理を終了する。
【0032】
一方、ΔPが所定値Pthより大きい場合(S102のN)、高周波信号のグランドでの反射が多いと考えられるので、第2回路12のインピーダンスの調整のため、第2回路12に含まれる特定回路要素(すなわち、可変抵抗器22及び終端可変抵抗器25)のいずれかの電気抵抗を調整する。本実施形態の場合、制御部15は、第2回路12のインピーダンスの調整のため、終端可変抵抗器25の電気抵抗を調整する(S103)。なお、インピーダンスの調整のために、可変抵抗器22の電気抵抗を調整してもよいし、可変抵抗器22と終端可変抵抗器25の両方の電気抵抗を調整してもよい。
【0033】
S103のステップの結果、終端可変抵抗器25で消費される電力が変化し、その変化量ΔPが、次回のS101のステップで取得されることとなる。
【0034】
[まとめ]
以上のように、光モジュール1では、図2に示す処理により、製造ばらつきがあっても、第1回路のインピーダンスと、第2回路のインピーダンスと、が整合されるようになる。
【0035】
なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態だけに限らない。
【0036】
[変形例1]
例えば、第2回路12のインピーダンスが変化した場合、差動出力回路13(特定回路要素)にて消費される電力が変化する。そのため、第2回路12のインピーダンスと差動出力回路13での消費電力との関係も、図3に示す関係と同様の関係となる。
【0037】
そこで、制御部15(取得手段)は、S101のステップにおいて、可変抵抗器22又は終端可変抵抗器25の消費電力の変化量を取得するのではなく、差動出力回路13の消費電力の変化量を取得するようにしてもよい。
【0038】
図4は、変形例1での光モジュール1の構成の一例を示す図である。同図に示すように、変形例1では、第2回路12のインピーダンスが変化した場合に差動出力回路13に消費される電力の変化量ΔPを取得するために、差動出力回路13に供給される電源(図4のVcc)と差動出力回路13との間にシャント抵抗器26を設置し、且つ、シャント抵抗器26の電位差を示す情報をデジタル信号に変換するコンバータ27を設置する。こうした上で、制御部15は、S101のステップにおいて、シャント抵抗器26の電位差の変化量に基づき、ΔPを取得する。変形例1によっても、図2に示す処理により、第1回路11のインピーダンスと第2回路12のインピーダンスとが整合されるようになる。
【0039】
[変形例2]
例えば、本発明は、第1回路11のインピーダンスと第2回路12のインピーダンスとが整合するようにして、光モジュール1を製造する場合に利用することができる。
【0040】
この場合、光モジュール1の製造者は、差動出力回路13に高周波信号を試験的に差動出力させ、ΔPがPth以下になるまで制御部15に図2に示す処理を繰り返し実行させる。この方法により、製造者は、第1回路11のインピーダンスと第2回路12のインピーダンスとが整合するようにして、光モジュール1を製造する。なお、製造者は、図2に示す処理の実行により第2回路12のインピーダンスが調整された後、光モジュール1から制御部15や熱電対14(変形例1の場合、制御部15、シャント抵抗器26、及びコンバータ27)を取り外してもよい。
【0041】
[その他]
例えば、レーザモジュール10は、変調器を持たなくてもよい。この場合、レーザ素子から出力されるレーザ光は、変調器を介さずに、レーザ素子に印加される順方向電流によって変調される。また、レーザモジュール10は、レーザ素子を含むレーザ素子モジュールと変調器を含む変調器モジュールが別体であってもよい。この場合、レーザ素子モジュールと変調器モジュールは光ファイバによって接続され、レーザ素子から出力されるレーザ光は、変調器によって変調される。
【符号の説明】
【0042】
1 光モジュール、10 レーザモジュール、11 第1回路、12 第2回路、13 差動出力回路、14 熱電対、15 制御部、16,21 直流電源、17,19 抵抗器、18,24 コンデンサ、20 電流源、22 可変抵抗器、23 コイル、25 終端可変抵抗器、26 シャント抵抗器、27 コンバータ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
レーザモジュールと、前記レーザモジュールに接続された第1の回路、グランドに接地された第2の回路、及び前記第1の回路と前記第2の回路とに高周波信号を差動出力する差動出力回路、を含む高周波回路と、を含む光モジュールであって、
前記高周波回路の、前記グランドでの前記高周波信号の反射に応じて消費電力が変化する回路要素を含む部分、において前記第2の回路のインピーダンスが変化した場合に消費される電力の変化量を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された変化量に基づいて、前記インピーダンスを調整する調整手段と、
を含むことを特徴とする光モジュール。
【請求項2】
前記取得手段は、
前記差動出力回路において前記第2の回路のインピーダンスが変化した場合に消費される電力の変化量を取得すること、
を特徴とする請求項1に記載の光モジュール。
【請求項3】
前記第2の回路は、その少なくとも一部に少なくとも1つの抵抗器を含み、
前記調整手段は、
前記インピーダンスの調整のため、前記少なくとも1つの抵抗器のいずれかの電気抵抗を調整すること、
を特徴とする請求項2に記載の光モジュール。
【請求項4】
前記少なくとも1つの抵抗器は、前記グランドに接地された終端抵抗器を含み、
前記調整手段は、
前記インピーダンスの調整のため、前記終端抵抗器の電気抵抗を調整すること、
を特徴とする請求項3に記載の光モジュール。
【請求項5】
前記第2の回路は、その少なくとも一部に、少なくとも1つの抵抗器を含み、
前記取得手段は、
前記少なくとも1つの抵抗器のいずれかにおいて前記第2の回路のインピーダンスが変化した場合に消費される電力の変化量を取得し、
前記調整手段は、
前記インピーダンスの調整のため、前記少なくとも1つの抵抗器のいずれかの電気抵抗を調整すること、
を特徴とする請求項1に記載の光モジュール。
【請求項6】
前記少なくとも1つの抵抗器は、前記グランドに接地された終端抵抗器を含み、
前記取得手段は、
前記終端抵抗器において前記第2の回路のインピーダンスが変化した場合に消費される電力の変化量を取得すること、
を特徴とする請求項5に記載の光モジュール。
【請求項7】
前記調整手段は、
前記インピーダンスの調整のため、前記終端抵抗器の電気抵抗を調整すること、
を特徴とする請求項6に記載の光モジュール。
【請求項8】
レーザモジュールと、前記レーザモジュールに接続された第1の回路、グランドに接地された第2の回路、及び前記第1の回路と前記第2の回路とに高周波信号を差動出力する差動出力回路、を含む高周波回路と、を含む光モジュールの製造方法であって、
前記高周波回路の、前記グランドでの前記高周波信号の反射に応じて消費電力が変化する回路要素を含む部分、において前記第2の回路のインピーダンスが変化した場合に消費される電力の変化量を取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得された変化量に基づいて、前記インピーダンスを調整する調整ステップと、
を含むことを特徴とする光モジュールの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2011−18681(P2011−18681A)
【公開日】平成23年1月27日(2011.1.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−160593(P2009−160593)
【出願日】平成21年7月7日(2009.7.7)
【出願人】(301005371)日本オプネクスト株式会社 (311)
【Fターム(参考)】