小型1芯双方向光通信モジュールの開発

摘要

住宅や工場、自動車内の光LANに向けたHPCF（Hard Polymer Clad Fiber）用の小型の1芯双方向光通信モジュールについて述べる。作製したモジュールは2波長（λ＝850nm，780nm）のVCSELを発光素子、Si PIN-PDを受光素子として使用。TxとRxを同一基板上に作製し小型化を図った。光学系は、透明樹脂で作製した光結合部品と光フィルタにより送受光線の分離と光クロストーク対策を行う構造。光結合部品はレンズ、プリズム、スリーブ部、光フィルタ実装部を一体化して小型化を図った。すべての部品が回路基板上に面実装可能な構成として作製の容易化を図った。試作したモジュールはW6.7×H6.5×L14mmと小型化を実現した。HPCFを用いた1Gbps伝送時（＠25℃）の最小受光感度は-14.2dBm＠850nm、-16.1dBm＠780nmであり、クロストークによるパワーペナルティは0.3dB以下であった。%This paper describes a small-sized optical module for HPCF(Hard Polymer Clad Fiber) Single-fiber Bi-directional communication systems, that is used for optical LAN in factory, at home and in automobile. This module consists of VCSEL( λ =850nm ,780nm) as a light source, Si PIN-PD as a receiver. We make Tx and Rx on the same circuit board for a miniaturization. Optical components consist of an optical connecting part made of transparent resin and an optical filter which make it possible to split the optical ray and to cut the wavelength of crosstalk. Lenses, a prism, a sleeve and a stand of optical filter are integrated into the optical connecting part in order to minimize its size. To simplify the manufacturing process, all components are able to be mounted on a circuit board. The size of prototype module is W6.7×H6.5×L14mm. The prototype modules were tested with HPCF at lGbps(@25℃). The receiver sensitivities of them are -14.2dBm@850nm and -16.1dBm@780nm. The power penalties of them are less then 0.3dB.