本发明涉及光通信模块及其使用的光调制器，尤其是涉及在壳体内配置有光调制器和驱动电路的光通信模块、及该光通信模块使用的光调制器。
背景技术：
在光通信领域中，将光调制器和驱动电路装入到壳体内而成的光发送用的模块、将光调制器和光接收器装入到相同壳体内而成的光收发用的模块被实用化。上述的光通信模块搭载于光通信系统装置的板来使用，但是为了应对系统的传送容量的增大，要求能够进一步提高集成度的小型的模块。而且，为了使系统的扩展或检修容易而使用能够热插拔的被称为可插拔模块的光收发模块。
通常在可插拔模块中，在构成光通信模块的壳体的1个侧面上设置电气接口，在与该侧面相对的另一侧面上设置光接口。光通信模块从水平方向插入于光通信系统装置的面板，以将该模块的电气接口插入于在装置的内表面纵深侧设置的电连接端子的状态，拆装自如地固定在装置内。
近年来，以光通信处理的数据量急剧增加，需要向1个光通信模块赋予100Gbps或超过100Gbps的相干通信功能，或者增加向一个板插入的模块的个数等。因此，为了在高频信号中也能抑制性能的劣化，抑制高频信号的传播损失不可或缺，而且，光通信模块自身也要求小型化。
然而，将光调制器等光学部件、驱动电路等电气部件集成地配置于狭小的空间时，不仅是光学部件间的连接，传播高频信号的配线的处理也复杂化，反而成为光通信模块的性能劣化的原因。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2012-48121号公报
【专利文献2】日本特开2014-195061号公报
技术实现要素：
【发明的概要】
【发明要解决的课题】
本发明要解决的课题在于，解决上述的问题，提供一种实现光通信模块的小型化，并能够抑制高频信号的传播损失的光通信模块及其使用的光调制器。
【用于解决课题的方案】
为了解决上述课题，本发明的光通信模块及其使用的光调制器具备如下的技术特征。
(1)一种光通信模块，在壳体内收容有光调制器和驱动电路，该光调制器将光调制元件收容在长方体的容器内，该驱动电路向该光调制元件输入高频信号，所述光通信模块的特征在于，具备：在该壳体的一个侧面设置的电气接口；及在该壳体的与所述侧面相对的另一侧面设置的光接口，该光调制器中，从该长方体的一条短边侧导出用于向该光调制元件导入该高频信号的配线基板的一端，在该光调制器的所述短边侧与该电气接口之间配置有该驱动电路。
(2)在上述(1)记载的光通信模块中，其特征在于，在该壳体内具有光接收器。
(3)在上述(1)或(2)记载的光通信模块中，其特征在于，在该壳体内具有数字信号处理电路。
(4)一种光调制器，使用于上述(1)至(3)中任一项所述的光通信模块，其特征在于，该光调制器的配置光输入部和光输出部的面是所述长方体的相同面或者相互正交的面。
(5)在上述(4)记载的光调制器中，其特征在于，在该容器内具有从该配线基板向该光调制元件导入该高频信号的中继基板，该中继基板沿着该光调制元件的一条或两条长边侧的侧面配置。
(6)在上述(4)或(5)记载的光调制器中，其特征在于，在光相对于该光调制元件的入射侧或出射侧配置有光路转换单元。
(7)在上述(6)记载的光调制器中，其特征在于，构成该光调制元件的基板是铌酸锂基板。
(8)在上述(4)至(7)中任一记载的光调制器中，其特征在于，用于向该光调制元件施加DC偏压的DC输入端子、或者用于监视在该光调制元件内传播的光波的监视信号输出端子配置在该长方体的一条长边侧。
【发明效果】
本发明的光通信模块在壳体内收容有光调制器和驱动电路，该光调制器将光调制元件收容在长方体的容器内，该驱动电路向该光调制元件输入高频信号，其中，所述光通信模块具备：在该壳体的一个侧面设置的电气接口；及在该壳体的与所述侧面相对的另一侧面设置的光接口，该光调制器中，从该长方体的一条短边侧导出用于向该光调制元件导入该高频信号的配线基板的一端，在该光调制器的所述短边侧与该电气接口之间配置有该驱动电路，因此，能够实现光通信模块的小型化并抑制高频信号的传播损失。
附图说明
图1是说明本发明的光通信模块的第一实施例的图。
图2是说明本发明的光通信模块的第二实施例的图。
图3是说明本发明的光通信模块的第三实施例的图。
图4是说明本发明的光通信模块的第四实施例的图。
图5是说明本发明的光调制器的第一实施例的图。
图6是图5的光调制器的从底面侧观察的图。
图7是说明本发明的光调制器的第一实施例的应用例的图。
图8是说明本发明的光调制器的第二实施例的图。
图9是图8的光调制器的从底面侧观察的图。
图10是说明本发明的光调制器的第二实施例的应用例的图。
【标号说明】
EI 电气接口
OI 光接口
LD 激光光源
OM 光调制器
Drv 驱动电路
ICR 光接收器
DSP 数字信号处理电路
IF DC/监视用接口
FPC 配线基板
Lin 光输入部
Lout 光输出部
1 壳体
2 长方体容器
RS1～RS6 中继基板
OS1 光路转换单元
OS2 偏振合成单元及/或光路转换单元
OME 光调制元件
DMS 中继基板
Tx 发送侧端子
Rx 接收侧端子
具体实施方式
以下，关于本发明的光通信模块及其使用的光调制器，使用优选例进行详细说明。
如图1至4所示，本发明的光通信模块在壳体(1)内收容有光调制器(OM)和驱动电路(Drv)，该光调制器(OM)将光调制元件收容在长方体的容器内，该驱动电路(Drv)向该光调制元件输入高频信号，所述光通信模块的特征在于，具备：在该壳体的一个侧面设置的电气接口(EI)；及在该壳体的与所述侧面相对的另一侧面设置的光接口(OI)，该光调制器(OM)中，从该长方体的一条短边侧导出用于向该光调制元件导入该高频信号的配线基板(FPC)的一端，在该光调制器的所述短边侧与该电气接口之间配置有该驱动电路(Drv)。
图1是说明关于本发明的光通信模块的第一实施例的图。
1是构成光通信模块的壳体，在该壳体内配置有光调制器(OM)、驱动电路(Drv)、半导体激光光源(LD)、光接收器(ICR)。而且，在壳体1的左侧(附图的左侧)的侧面设有电气接口(EI)，Tx是发送侧端子，Rx构成接收侧端子。
驱动电路、光调制器、半导体激光光源及光接收器配置固定在板状的电路基板(未图示)上。各部件的配置任意，但是在本发明中，尤其是在光调制器的短边侧配置有电气接口或驱动电路。电气接口(EI)的发送侧端子(Tx)、驱动电路(Drv)、及光调制器的配线基板(FPC)大致配置在一条直线上，由此能够缩短高频配线。由此，能够抑制高频配线中的传播损失。其结果是，也能够防止光通信模块的性能劣化。
在本发明中，光调制器的配线基板如专利文献1及2公开那样利用柔性印刷电路(FPC)。如专利文献1及2所示，在以往的光调制器中，在构成光调制器的长方体的容器中，从长边侧导出配线基板(FPC)的一端。然而，在本发明中，由于将发送侧端子(Tx)、驱动电路(Drv)、及光调制器的配线基板(FPC)大致配置在一条直线上，因此向光调制器的短边侧导出配线基板(FPC)的一端。
在图1中，从发送侧端子(Tx)向驱动电路(Drv)，从驱动电路(Drv)向配线基板(FPC)引出箭头，这表示高频信号的流动。而且，从半导体激光光源(LD)向光调制器(OM)的光输入部(Lin)进入的箭头表示向光调制器的入射光。从光调制器的光输出部(Lout)至光接口(OI)的箭头表示从光调制器的出射光。
从光接口(OI)向光接收器(ICR)的箭头表示进入光接收器的接收光，从半导体激光光源(LD)进入光接收器的箭头表示在相干通信等中使用的参考光。并且，从光接收器(ICR)至接收侧端子(Rx)的箭头是从光接收器输出的接收信号。
在光调制器(OM)的长边侧设置的标号IF是用于向光调制元件施加DC偏压的DC输入端子、或者用于监视在光调制元件内传播的光波的监视信号输出端子。以下，将具备DC输入端子及/或监视信号输出端子的接口称为“DC/监视用接口”。DC/监视用接口配置在图1的长方体的容器的上侧，但是并不局限于此，也可以设置在该容器的下侧的长边侧。DC/监视用接口成为并列地配置有接线插脚的结构，可使用各接线插脚分开的结构或者将多个接线插脚一体化的结构等。
在图2所示的光通信模块的第二实施例中，向光通信模块的壳体1内装入数字信号处理电路(DSP)。在数字信号处理电路中，进行多级编码(多値符号化)或FEC赋予、高频信号的相位调整等信号处理。在将数字信号处理电路(DSP)配置于壳体内时，如图2所示，发送用端子(Tx)、数字信号处理电路(DSP)、驱动电路(Drv)、及光调制器(OM)的配线基板(FPC)配置在一条直线上。而且，将光接收器(ICR)的信号向数字信号处理电路(DSP)输入，进行偏振分离或分散处理、光源的相位起伏补偿等信号处理，进行发送的信号的解调或错误校正等。
在图1或图2中，对于光调制器的长方体的容器，光调制器的光输入部(Lin)和光输出部(Lout)在长边侧侧面和短边侧侧面分别设置。通常，在长方体的容器的彼此相对的2个短边侧侧面分别设置光输入部和光输出部。在本发明中，由于在长方体的短边侧配置配线基板(FPC)，因此为了避免在相同的短边侧的侧面同时配置配线基板和光输入部(Lin)的情况，而将光输入部(Lin)变更配置于长方体的长边侧侧面。
在本发明中，并未否定在相同短边侧同时配置配线基板和光输入部的情况。例如，如图1或2那样将它们配置于不同面的情况下，配线基板(FPC)的向电路基板的连接更容易，而且，也不需要将向光输入部导入的光纤在配置有驱动电路(Drv)、电气接口(EI)的狭小空间内进行处理的作业，从而能够使光通信模块的组装作业变得容易。
图3的第三实施例是将光调制器(OM)的光输入部(Lin)和光输出部(Lout)设置在长方体容器的相同短边侧侧面的方案。
另外，图4的第四实施例是将光调制器(OM)的光输入部(Lin)和光输出部(Lout)设置在长方体容器的相同长边侧侧面的方案。
所有的实施例除此以外，都是与图1同样的结构。
这样，通过对光调制器(OM)的光输入部(Lin)和光输出部(Lout)的配置想办法，能够使光通信模块内的部件的布局多样化。
为了如图3的第三实施例那样在相同短边侧侧面配置光输入部和光输出部，例如，需要将2个光调制元件并列配置，使从一方的光调制元件出射的光波反转180度而向另一光调制元件入射。而且，在一个基板上并列形成去路用和回路用的光波导的情况下，利用基板端面作为反射面，或者在基板端面配置GRIN透镜的反射光学系统，或者在PLC(平面型光回路)等的平面波导基板上将波导折回，可以采用各种结构。
图5及6是向光通信模块装入的光调制器(OM)的第一实施例。在光调制器的长方体容器2内收容光调制元件(OME)。关于光调制元件，可以采用公知的技术，例如，通过向铌酸锂等具有电光效应的基板或半导体基板装入光波导或调制电极等来构成。
高频信号向光调制元件(OME)的导入利用配线基板(FPC)、中继基板(RS1)。在中继基板设有输入用的端子部分(圆形记号部分)和配线(长方形内的实线)。从配线基板(FPC)向中继基板的电连接利用贯通容器的底面的引脚。例如，从图6的配线基板(FPC)的小的4个圆形记号部分的端子向设置于中继基板(RS1)的4个圆形记号部分的端子利用引脚进行连接。
中继基板(RS1)仅配置在光调制元件(OME)的一侧。而且，中继基板(RS1)将输入用的端子部分(圆形记号部分)全部配置在与光调制元件(OME)相对的中继基板的侧面的相反侧的中继基板的侧面。由此，中继基板的结构变得简单，端子间的连接也容易，能够实现制造工艺的高效化。
如图5或图6所示，配线基板(FPC)从光调制器的长方体容器2的短边侧被导出。这种情况下，配线基板(FPC)的另一端如图6那样沿着长方体的底面向内侧延伸配置。在将配线基板(FPC)看作高频接口的情况下，配线基板(FPC)的附图中的横向的长度优选较短。
然而，在使用了铌酸锂基板(LN基板)的光调制元件的情况下，光波导的分支波导或弯曲部分的长度沿LN基板的长度方向变长，LN基板自身也成为细长的形状。并且，在将LN基板的短边侧与光波导的作用部的距离(几mm至十几mm)利用LN基板上的高频配线连接时，与在配线基板(FPC)设置相同长度的高频配线的情况相比，由于配线的截面尺寸小，因此高频的传播损失变大，光调制器的宽带化变得困难。
因此，如图5及图6所示，中继基板(RS1)配置在光调制元件(OME)的作用部(高频信号向光波导施加的部分)的开始部分的附近，并使配线基板(FPC)延伸至中继基板(RS1)的下侧。
经由DC/监视用接口(IF)，进行向光调制元件(OME)的DC偏压的施加、从配置在光调制元件的基板上或周边的受光元件的信号输出。在DC/监视用接口与光调制元件之间，根据需要而利用中继基板(DMS)。
在图5及图6所示的光调制器的第一实施例中，中继基板(RS1)的与引脚连接的端子部分(圆形记号部分)形成在与光调制元件(OME)相对的中继基板的侧面的相反侧的中继基板的侧面。相对于此，为了更短地设定电气配线，也可以如图7所示的应用例那样在与光调制元件(OME)的长边侧侧面垂直的中继基板(RS2)的侧面(图7的中继基板(RS2)的左右的侧面)设置端子部分(圆形记号部分)。而且，为了防止高频信号间的串扰，也可以如图7那样在中继基板的不同侧面配置输入用的端子部分。通过设为这样的配置，与图5、图6的情况相比，能够减小端口间的配线的长度之差，从而能够抑制电气损失或端口间的时滞(Skew)增大等端口间的高频特性差的发生。
以下说明光调制器(OM)的光传播的路径。OS1是将从光输入部(Lin)进入的光波向光调制元件(OME)的方向变更约90度的光路转换单元，利用将空间光学系统、平面光回路(PLC)、减小曲率半径而弯曲的光纤、以及棱镜等反射单元或透镜等聚光单元组合的微光学器件。
半导体激光从光输入部(Lin)入射，由光路转换单元OS1变更传播方向，向光调制元件(OME)入射。在光调制元件内，接受了光调制的光波从光调制元件的图5的右侧端部出射，由将波长板、偏振光分束器等组合而成的偏振合成单元(OS2)进行合波，从光输出部(Lout)出射。当然，在未进行偏振合成的情况下，可以省略偏振合成单元(OS2)。
另外，如图4所示，在光调制器的长方体的容器的长边侧配置光输出部(Lout)的情况下，标号OS2需要赋予光路转换单元的功能。需要说明的是，这种情况下，偏振合成单元的功能并非必须。
需要这样的光路转换单元(OS1等)的理由是，在使用了铌酸锂等的基板的光调制元件中，为了使光路弯曲90度，而基板自身大型化，光调制器的小型化变得困难。因此，将光调制元件的基板的光输入部或光输出部设置在基板的短边侧，使用光路转换单元(OS1等)，将光路变更90度。
另外，通过在LN基板的短边侧设置光学端面而容易得到光学研磨面。假设设置于LN基板的长边侧时，LN基板的长度为几cm左右，难以遍及该长度地形成光学研磨面。
图8及9是装入于光通信模块的光调制器(OM)的第二实施例。与图5及6的实施例的差异是，2个中继基板(RS3、RS4)以夹着光调制元件(OME)的方式配置在容器2内。除此以外，与图5及6相同。
在图8的实施例中，将从一个配线基板(FPC)输入的配线分到2个中继基板，从光调制元件的两条长边侧的侧面导入高频信号，由此能够抑制包含配线基板、中继基板在内的电气配线变长，能够抑制高频信号的传播损失。
在图8及图9所示的光调制器的第二实施例中，中继基板(RS3、RS4)的与引脚连接的端子部分形成在与光调制元件(OME)相对的中继基板的侧面的相反侧的中继基板的侧面。相对于此，为了更短地设定电气配线，也可以如图10所示的应用例那样在与光调制元件(OME)的长边侧的侧面垂直的中继基板(RS5、RS6)的侧面(图7的左侧的侧面)设置端子部分(圆形记号部分)。而且，为了防止高频信号的串扰，也可以如图10那样在中继基板的不同侧面配置输入用的端子部分。
【产业上的可利用性】
如以上说明所述，根据本发明，能够提供一种能够实现光通信模块的小型化并抑制高频信号的传播损失的光通信模块及其使用的光调制器。