JP2001059921A - 導光受光装置 - Google Patents
導光受光装置Info
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- JP2001059921A JP2001059921A JP11236644A JP23664499A JP2001059921A JP 2001059921 A JP2001059921 A JP 2001059921A JP 11236644 A JP11236644 A JP 11236644A JP 23664499 A JP23664499 A JP 23664499A JP 2001059921 A JP2001059921 A JP 2001059921A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】信号光を光ファイバから受光素子に伝送する時
の光伝送損失を極小とする導光受光装置を提供するもの
である。 【解決手段】光ファイバと受光素子一体型導光受光装置
を接続し光伝送を行う。装置は導光体の端面と受光素子
の受光面が結合した構造を有する。導光体は反射面で囲
まれ内部は光透過体で充填されている。又、光透過体と
受光素子の受光部は接触している。光透過体は軟らかい
又は受光素子側は硬く光ファイバ側は軟らかい特性を有
し、光ファイバ側の硬さはＪＩＳ（Ｄ）硬度６０度以下
であることが好ましい。又、光透過体の屈折率は光ファ
イバの屈折率±０．２以内であることが好ましい。光透
過体の光ファイバ側面は中心部は凸状で外周部は凹凸状
であることが好ましい。光透過体の樹脂としてはシリコ
ーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、熱可塑
性エラストマー系樹脂、及びこれら樹脂の誘導体より１
種選ぶのが良い。
の光伝送損失を極小とする導光受光装置を提供するもの
である。 【解決手段】光ファイバと受光素子一体型導光受光装置
を接続し光伝送を行う。装置は導光体の端面と受光素子
の受光面が結合した構造を有する。導光体は反射面で囲
まれ内部は光透過体で充填されている。又、光透過体と
受光素子の受光部は接触している。光透過体は軟らかい
又は受光素子側は硬く光ファイバ側は軟らかい特性を有
し、光ファイバ側の硬さはＪＩＳ（Ｄ）硬度６０度以下
であることが好ましい。又、光透過体の屈折率は光ファ
イバの屈折率±０．２以内であることが好ましい。光透
過体の光ファイバ側面は中心部は凸状で外周部は凹凸状
であることが好ましい。光透過体の樹脂としてはシリコ
ーン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、熱可塑
性エラストマー系樹脂、及びこれら樹脂の誘導体より１
種選ぶのが良い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバと受光
素子とを光学的に接合する導光受光装置の構造に係わ
り、光伝送時の損失を低減する技術に関するものであ
る。
素子とを光学的に接合する導光受光装置の構造に係わ
り、光伝送時の損失を低減する技術に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】光ファイバを用いた受信システムは、光
ファイバと受光装置をレンズを介在させ信号光を伝送す
るもので、受光装置としては金属封止型又は樹脂封止型
フォトダイオードが用いられる。
ファイバと受光装置をレンズを介在させ信号光を伝送す
るもので、受光装置としては金属封止型又は樹脂封止型
フォトダイオードが用いられる。
【０００３】このような光伝送システムにおける受信性
能は信号光の伝送効率に大きく影響され、光ファイバ及
び受光装置の能力だけでなく接続部の伝送損失が通信性
能を左右する。現在のレンズを介在させる接続方法は精
密構造が必要でコストが高く汎用性に乏しいだけでな
く、レンズ面での反射により数ｄＢから十数ｄＢの接続
損失が起こるといった問題を抱えていた。
能は信号光の伝送効率に大きく影響され、光ファイバ及
び受光装置の能力だけでなく接続部の伝送損失が通信性
能を左右する。現在のレンズを介在させる接続方法は精
密構造が必要でコストが高く汎用性に乏しいだけでな
く、レンズ面での反射により数ｄＢから十数ｄＢの接続
損失が起こるといった問題を抱えていた。
【０００４】本発明者は、この接続損失を低減するた
め、光ファイバと受光素子との間に反射面で囲まれた導
光路を有する導光体を介在させる結合構造を提案してい
る（特開平１０−２２１５７３）。
め、光ファイバと受光素子との間に反射面で囲まれた導
光路を有する導光体を介在させる結合構造を提案してい
る（特開平１０−２２１５７３）。
【０００５】上記提案後、さらに実用化検討を鋭意行っ
たところ光ファイバと受光素子を導光体で接続する場
合、導光体は受光素子と直接結合し光ファイバと分離接
続可能な構造にすることが重要であることを見いだし
た。
たところ光ファイバと受光素子を導光体で接続する場
合、導光体は受光素子と直接結合し光ファイバと分離接
続可能な構造にすることが重要であることを見いだし
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、光ファイバ
と受光素子の接続時における損失を低減する方法であ
り、抜群の接続性能を持つレンズレス導光受光装置を提
案するものである。
と受光素子の接続時における損失を低減する方法であ
り、抜群の接続性能を持つレンズレス導光受光装置を提
案するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、光ファイバか
らの信号光を反射面で囲まれ内部が光透過体で充填され
た導光路を有する導光体を介在させ受光素子に伝送する
装置で、導光体の端面と受光素子の受光面が結合され光
透過体と受光素子の受光部が接触する構造であることを
特徴とする導光受光装置である。請求項２は、導光体の
端面と受光素子の受光面が電気的に接続されていること
を特徴とする請求項１に記載の導光受光装置。請求項３
は、光ファイバと導光体が接続分離可能な構造であるこ
とを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の導光受光
装置である。
らの信号光を反射面で囲まれ内部が光透過体で充填され
た導光路を有する導光体を介在させ受光素子に伝送する
装置で、導光体の端面と受光素子の受光面が結合され光
透過体と受光素子の受光部が接触する構造であることを
特徴とする導光受光装置である。請求項２は、導光体の
端面と受光素子の受光面が電気的に接続されていること
を特徴とする請求項１に記載の導光受光装置。請求項３
は、光ファイバと導光体が接続分離可能な構造であるこ
とを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の導光受光
装置である。
【０００８】請求項４は、光ファイバのコア寸法が受光
素子の受光部寸法より大きく、光ファイバ側から受光素
子側に向けて先細りとなる導光路を有する請求項１から
請求項３に記載の導光受光装置である。
素子の受光部寸法より大きく、光ファイバ側から受光素
子側に向けて先細りとなる導光路を有する請求項１から
請求項３に記載の導光受光装置である。
【０００９】請求項５は、光透過体が、柔軟である又は
受光素子側から光ファイバ側に向けて軟らかくなる特性
を有し、光ファイバ側の硬さがＪＩＳ（Ｄ）６０度以下
であることを特徴とする請求項１から請求項４に記載の
導光受光装置。請求項６は、光透過体の屈折率が、光フ
ァイバの屈折率±０．２以内であることを特徴とする請
求項１から請求項５に記載の導光受光装置である。
受光素子側から光ファイバ側に向けて軟らかくなる特性
を有し、光ファイバ側の硬さがＪＩＳ（Ｄ）６０度以下
であることを特徴とする請求項１から請求項４に記載の
導光受光装置。請求項６は、光透過体の屈折率が、光フ
ァイバの屈折率±０．２以内であることを特徴とする請
求項１から請求項５に記載の導光受光装置である。
【００１０】請求項７は、光透過体の光ファイバ側接続
面が、光ファイバ方向に凸状の形状であることを特徴と
する請求項１から請求項６に記載の導光受光装置。請求
項８は、光透過体の光ファイバ側接続外周部が、空気を
逃がすため凹凸状の加工が施された形状であることを特
徴とする請求項１から請求項７に記載の導光受光装置で
ある。
面が、光ファイバ方向に凸状の形状であることを特徴と
する請求項１から請求項６に記載の導光受光装置。請求
項８は、光透過体の光ファイバ側接続外周部が、空気を
逃がすため凹凸状の加工が施された形状であることを特
徴とする請求項１から請求項７に記載の導光受光装置で
ある。
【００１１】請求項９は、光透過体が、シリコーン系樹
脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、熱可塑性エラス
トマー系樹脂、及びこれら樹脂の誘導体から選ばれた１
種であることを特徴とする請求項１から請求項８に記載
の導光受光装置である。
脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、熱可塑性エラス
トマー系樹脂、及びこれら樹脂の誘導体から選ばれた１
種であることを特徴とする請求項１から請求項８に記載
の導光受光装置である。
【００１２】受光素子へ信号光を効率良く伝送するため
には、信号光の漏れをなくし導光体と受光素子を最短距
離で接合することが重要である。即ち、導光体の端面と
受光素子の受光面を一体化し光透過体と受光素子の受光
部を接触させることが有効である。このためには、光半
導体は金属又は樹脂で封止された装置ではなく素子の状
態で使用し、金線を用いない電気接続方法で直接結合す
ることが肝要である。現在の受光装置はレンズ構造を前
提に設計されているため、入射面の寸法が大きく素子ま
での距離も長い。つまり、現受光装置を使用すると信号
光は漏光、散乱又は反射により有効に伝送されない。
には、信号光の漏れをなくし導光体と受光素子を最短距
離で接合することが重要である。即ち、導光体の端面と
受光素子の受光面を一体化し光透過体と受光素子の受光
部を接触させることが有効である。このためには、光半
導体は金属又は樹脂で封止された装置ではなく素子の状
態で使用し、金線を用いない電気接続方法で直接結合す
ることが肝要である。現在の受光装置はレンズ構造を前
提に設計されているため、入射面の寸法が大きく素子ま
での距離も長い。つまり、現受光装置を使用すると信号
光は漏光、散乱又は反射により有効に伝送されない。
【００１３】又、受光素子を使用しても、受光素子全体
又は金線で電気接続したモジュール部全体と導光体を結
合すると信号光の損失を生じるので、受光素子の受光部
と光透過体部を直結し伝送損失を極力小さくすることが
必要である。受光素子の受光部を露出した光伝送専用モ
ジュールを使用したり、受光素子の外周電極部と導光体
の端面を電気接続し光伝送部以外への漏光を防ぐことが
好ましい。
又は金線で電気接続したモジュール部全体と導光体を結
合すると信号光の損失を生じるので、受光素子の受光部
と光透過体部を直結し伝送損失を極力小さくすることが
必要である。受光素子の受光部を露出した光伝送専用モ
ジュールを使用したり、受光素子の外周電極部と導光体
の端面を電気接続し光伝送部以外への漏光を防ぐことが
好ましい。
【００１４】導光体と受光素子を一体化する場合、導光
体の光ファイバ側は接続分離が可能な構造にすることが
好ましい。受光素子は光通信機器の本体又は付属設備に
搭載固定するのが機能的であり、もう一方の光ファイバ
側に自由度を残すことが実用性を持たせることになる。
体の光ファイバ側は接続分離が可能な構造にすることが
好ましい。受光素子は光通信機器の本体又は付属設備に
搭載固定するのが機能的であり、もう一方の光ファイバ
側に自由度を残すことが実用性を持たせることになる。
【００１５】光ファイバのコア寸法が受光素子の受光部
寸法より大きく、光ファイバ側から受光素子側に向けて
先細りとなる導光路が好ましい。この構造は、コア寸法
の大きなプラスチック光ファイバを使用する場合の簡易
接続技術として重要である。
寸法より大きく、光ファイバ側から受光素子側に向けて
先細りとなる導光路が好ましい。この構造は、コア寸法
の大きなプラスチック光ファイバを使用する場合の簡易
接続技術として重要である。
【００１６】光透過体には受光素子を環境より守ること
（機密性及び信頼性）が要求される。光透過体は受光素
子を外部の圧力及び湿気等より保護することが必要とな
る。受光素子は圧力及び温湿度の変動に対して非常に敏
感であるため、光透過体は応力を緩衝するとともに強固
に受光素子を水侵入より守る機能が求められる。即ち、
光透過体は、柔軟である又は光ファイバ側から受光素子
側に連続的もしくは段階的に剛直になる特性を有し、光
透過体の光ファイバ側硬さはＪＩＳ（Ｄ）で６０度以下
であることが好ましい。硬すぎると光ファイバとの密着
性が悪くなり光伝送時に信号光の損失を招く。
（機密性及び信頼性）が要求される。光透過体は受光素
子を外部の圧力及び湿気等より保護することが必要とな
る。受光素子は圧力及び温湿度の変動に対して非常に敏
感であるため、光透過体は応力を緩衝するとともに強固
に受光素子を水侵入より守る機能が求められる。即ち、
光透過体は、柔軟である又は光ファイバ側から受光素子
側に連続的もしくは段階的に剛直になる特性を有し、光
透過体の光ファイバ側硬さはＪＩＳ（Ｄ）で６０度以下
であることが好ましい。硬すぎると光ファイバとの密着
性が悪くなり光伝送時に信号光の損失を招く。
【００１７】光透過体と光ファイバの屈折率はほぼ同じ
であることが好ましい。少なくとも、光透過体と光ファ
イバの屈折率差は±０．２以内が良く、差が大きすぎる
と反射等による光伝送損失を招く。光透過体の屈折率の
調整方法は公知となっている（例、ＰＯＦ ＣＯＮＦＥ
ＲＥＮＣＥ ’９７、特開平１１−４３６０５）。
であることが好ましい。少なくとも、光透過体と光ファ
イバの屈折率差は±０．２以内が良く、差が大きすぎる
と反射等による光伝送損失を招く。光透過体の屈折率の
調整方法は公知となっている（例、ＰＯＦ ＣＯＮＦＥ
ＲＥＮＣＥ ’９７、特開平１１−４３６０５）。
【００１８】導光受光装置と光ファイバを接続する場
合、光透過体と光ファイバの接続面に空気を巻き込むと
光は反射、散乱及び屈折等の現象で伝送損失を生じる。
このため、接続面に空気を巻き込まない形状や工夫を付
与することが有効である。
合、光透過体と光ファイバの接続面に空気を巻き込むと
光は反射、散乱及び屈折等の現象で伝送損失を生じる。
このため、接続面に空気を巻き込まない形状や工夫を付
与することが有効である。
【００１９】光透過体の光ファイバ側接続面は凸状の起
伏をつけ接続時の押圧力により空気を中心部より外周部
に追し出し密着する形状が好ましい。具体的形状として
は、球面状、放物面状、円錐状、角錐状等を挙げること
ができる。又、光透過体の光ファイバ側接続外周部に空
気の逃げ道を作り接続時の押圧力により強制的に気泡を
吐き出すといった工夫も有効である。例えば、光ファイ
バ側接続外周部に波状、三角状、溝状等の加工を施すこ
とが好ましい。この場合、接続面の凸状形状と併用する
ことが特に好ましい。
伏をつけ接続時の押圧力により空気を中心部より外周部
に追し出し密着する形状が好ましい。具体的形状として
は、球面状、放物面状、円錐状、角錐状等を挙げること
ができる。又、光透過体の光ファイバ側接続外周部に空
気の逃げ道を作り接続時の押圧力により強制的に気泡を
吐き出すといった工夫も有効である。例えば、光ファイ
バ側接続外周部に波状、三角状、溝状等の加工を施すこ
とが好ましい。この場合、接続面の凸状形状と併用する
ことが特に好ましい。
【００２０】光透過体の樹脂としては、光透過性に優
れ、硬さを調節でき、半導体分野又は光学分野で実績の
あるものが好ましい。シリコーン系樹脂、アクリル系樹
脂、エポキシ系樹脂、熱可塑性エラストマー系樹脂、及
びこれら樹脂の誘導体の１種類を選択することが良い。
複数の樹脂を使用すると、接触界面の状態により水侵入
や光伝送損失等の問題を発生する恐れがある。尚、市販
品は信越化学工業、東芝シリコーン、東亞合成、日本化
薬、旭化成等の製品カタログより選択することができ、
公知技術を利用してこれらの樹脂の誘導体を製造し使用
することもできる。（特開昭５９−１３３２２０、特開
昭６２−１６７３１７、特開平３−２２５５３、特開平
１０−１７７７６、特開平１０−１１０１０２、特開平
１０−２６１８２１）。
れ、硬さを調節でき、半導体分野又は光学分野で実績の
あるものが好ましい。シリコーン系樹脂、アクリル系樹
脂、エポキシ系樹脂、熱可塑性エラストマー系樹脂、及
びこれら樹脂の誘導体の１種類を選択することが良い。
複数の樹脂を使用すると、接触界面の状態により水侵入
や光伝送損失等の問題を発生する恐れがある。尚、市販
品は信越化学工業、東芝シリコーン、東亞合成、日本化
薬、旭化成等の製品カタログより選択することができ、
公知技術を利用してこれらの樹脂の誘導体を製造し使用
することもできる。（特開昭５９−１３３２２０、特開
昭６２−１６７３１７、特開平３−２２５５３、特開平
１０−１７７７６、特開平１０−１１０１０２、特開平
１０−２６１８２１）。
【００２１】図１は、本発明による導光受光装置の一例
を示す（接続方向を真横から見た図）。（１）は導光体
と受光素子が一体化された状態、（２）は一体化前の状
態を示す。１は光ファイバ、２は受光素子、３は導光
体、４は光透過体である。光透過体の光ファイバ側接続
面は５である。導光体の受光素子側端面には電極６が配
置され、受光素子の受光側電極８と結合されている。
を示す（接続方向を真横から見た図）。（１）は導光体
と受光素子が一体化された状態、（２）は一体化前の状
態を示す。１は光ファイバ、２は受光素子、３は導光
体、４は光透過体である。光透過体の光ファイバ側接続
面は５である。導光体の受光素子側端面には電極６が配
置され、受光素子の受光側電極８と結合されている。
【００２２】図２は、本発明による導光受光装置の別の
一例を示す図である。１は光ファイバ、２は受光素子、
２３は導光体である。２４ａは柔軟な光透過体、２４ｂ
は剛直な光透過体である。受光素子は光透過体により接
着封止されている。２５は光透過体の光ファイバ側接続
面で球状である。２６は導光体の受光素子側端面、２７
及び２９は回路基板で受光素子と外部との電気接続を行
うものである。２０は絶縁性樹脂であり受光素子裏面を
保護するものである。
一例を示す図である。１は光ファイバ、２は受光素子、
２３は導光体である。２４ａは柔軟な光透過体、２４ｂ
は剛直な光透過体である。受光素子は光透過体により接
着封止されている。２５は光透過体の光ファイバ側接続
面で球状である。２６は導光体の受光素子側端面、２７
及び２９は回路基板で受光素子と外部との電気接続を行
うものである。２０は絶縁性樹脂であり受光素子裏面を
保護するものである。
【００２３】図３は、本発明による導光受光装置の他の
一例を示す図である。（３）は光ファイバ側から見た図
である。１は光ファイバ、２は受光素子、３０は絶縁性
樹脂、３３は導光体、３４は光透過体である。光透過体
の光ファイバ側接続面は円錐状中央部３５Ｃと切断６角
錐状外周部３５ｄから成り立っている。
一例を示す図である。（３）は光ファイバ側から見た図
である。１は光ファイバ、２は受光素子、３０は絶縁性
樹脂、３３は導光体、３４は光透過体である。光透過体
の光ファイバ側接続面は円錐状中央部３５Ｃと切断６角
錐状外周部３５ｄから成り立っている。
【００２４】図４は、本発明の導光受光装置（図１）を
用いて光ファイバと接続した図である。２は受光素子、
３は導光体であり、光ファイバ１と光透過体４とは面５
で隙間なく接続されている。又、導光受光装置に光ファ
イバを一時固定するための機構を設けてもよい。一般的
なコネクターで用いられている着脱機構（バネ、ネジ、
溝等の既存技術）を利用することができる。
用いて光ファイバと接続した図である。２は受光素子、
３は導光体であり、光ファイバ１と光透過体４とは面５
で隙間なく接続されている。又、導光受光装置に光ファ
イバを一時固定するための機構を設けてもよい。一般的
なコネクターで用いられている着脱機構（バネ、ネジ、
溝等の既存技術）を利用することができる。
【００２５】図５は、本発明と類似構造を有する導光受
光装置の一例を示す図である。受光素子２は反射面に囲
まれ光透過体５４で充填された導光体５３と一体化して
いるが、従来の方法で金線５１を用い結線しており、効
率の悪いレンズレス接続と位置づけることができる。
光装置の一例を示す図である。受光素子２は反射面に囲
まれ光透過体５４で充填された導光体５３と一体化して
いるが、従来の方法で金線５１を用い結線しており、効
率の悪いレンズレス接続と位置づけることができる。
【００２６】図６は、従来のレンズを使用した接続構造
の一例を示す図である。光ファイバ１と金属封止型受光
装置とは石英製のボールレンズ６０を介して信号光を伝
送する。受光装置は、受光素子２、金線６１、受光側電
極６８、内部６４（乾燥窒素ガス）、ガラス窓６５で構
成されている。
の一例を示す図である。光ファイバ１と金属封止型受光
装置とは石英製のボールレンズ６０を介して信号光を伝
送する。受光装置は、受光素子２、金線６１、受光側電
極６８、内部６４（乾燥窒素ガス）、ガラス窓６５で構
成されている。
【００２７】図７は、市販の金属封止型受光装置の一例
を示す図である。（１）は横方向より、（３）は光ファ
イバ方向より見た図である。（３）のガラス窓７５の中
には、受光素子２（受光部７０、受光側電極７８）、金
線７１が見える。つまり、光ファイバからの信号光は、
受光素子の受光部に有効に伝送され難い構造となってい
る。
を示す図である。（１）は横方向より、（３）は光ファ
イバ方向より見た図である。（３）のガラス窓７５の中
には、受光素子２（受光部７０、受光側電極７８）、金
線７１が見える。つまり、光ファイバからの信号光は、
受光素子の受光部に有効に伝送され難い構造となってい
る。
【００２８】
【実施形態】本発明の実施形態を説明する。本発明は、
光ファイバ１と受光素子２との間に反射面で囲まれ内部
が光透過体４、２４、３４で充填された導光体３、２
３、３３を介在させ光学的に結合する光伝送システムに
おいて、受光素子の受光面と導光体の端面が直接結合さ
れており、光ファイバと導光体が接続分離可能な構造を
持つ導光受光装置である。受光素子の受光部は光透過体
で封止されており、光透過体は光ファイバ側接続面５、
２５、３５を有している。本発明の導光受光装置を用い
ると光伝送時の損失を低減できることができる。以下、
実施例及び比較例等にて具体的に説明する。
光ファイバ１と受光素子２との間に反射面で囲まれ内部
が光透過体４、２４、３４で充填された導光体３、２
３、３３を介在させ光学的に結合する光伝送システムに
おいて、受光素子の受光面と導光体の端面が直接結合さ
れており、光ファイバと導光体が接続分離可能な構造を
持つ導光受光装置である。受光素子の受光部は光透過体
で封止されており、光透過体は光ファイバ側接続面５、
２５、３５を有している。本発明の導光受光装置を用い
ると光伝送時の損失を低減できることができる。以下、
実施例及び比較例等にて具体的に説明する。
【００２９】
【実施例１】ステップインデックス型アクリル系光ファ
イバ（コア径０．７ｍｍ、三菱レイヨン製）と受光素子
（受光径０．４ｍｍφ、浜松ホトニクス製）を一体化し
た図１の導光受光装置を用いて接続した。導光体の内面
は、光を高反射できるメッキ処理が施されている。光透
過体は光ファイバ側硬さがＪＩＳ（Ｄ）３０度のシリコ
ーン変性エポキシ樹脂（日本化薬製）で構成されてい
る。光ファイバと導光受光装置を接続し光伝送損失を計
測したところ、０．７ｄＢと極めて少なかった。
イバ（コア径０．７ｍｍ、三菱レイヨン製）と受光素子
（受光径０．４ｍｍφ、浜松ホトニクス製）を一体化し
た図１の導光受光装置を用いて接続した。導光体の内面
は、光を高反射できるメッキ処理が施されている。光透
過体は光ファイバ側硬さがＪＩＳ（Ｄ）３０度のシリコ
ーン変性エポキシ樹脂（日本化薬製）で構成されてい
る。光ファイバと導光受光装置を接続し光伝送損失を計
測したところ、０．７ｄＢと極めて少なかった。
【００３０】光屈折率は光ファイバ１．５０、シリコー
ン変性エポキシ樹脂１．５１である。樹脂の硬さはＪＩ
Ｓに準拠し測定した（デュロメータ使用）。光透過体は
受光素子側が硬くなる傾斜硬度を有しシリコーン変性率
の高い樹脂と低い樹脂の混合比率を連続的に変化させな
がら導光体に注入し硬化させた。
ン変性エポキシ樹脂１．５１である。樹脂の硬さはＪＩ
Ｓに準拠し測定した（デュロメータ使用）。光透過体は
受光素子側が硬くなる傾斜硬度を有しシリコーン変性率
の高い樹脂と低い樹脂の混合比率を連続的に変化させな
がら導光体に注入し硬化させた。
【００３１】
【実施例２】グレートインデックス型アクリル系光ファ
イバ（コア径０．５ｍｍ、屈折率１．５〜１．６、クラ
ベ製）と図２の導光受光装置を接続した。素子は日立製
作所製（受光径０．２ｍｍφ）を用いた。光透過体は、
硬さが１０度と５０度の２種のアクリル変性エポキシ樹
脂（屈折率１．５０、東亞合成製）を用いた。光伝送損
失は０．８ｄＢであった。
イバ（コア径０．５ｍｍ、屈折率１．５〜１．６、クラ
ベ製）と図２の導光受光装置を接続した。素子は日立製
作所製（受光径０．２ｍｍφ）を用いた。光透過体は、
硬さが１０度と５０度の２種のアクリル変性エポキシ樹
脂（屈折率１．５０、東亞合成製）を用いた。光伝送損
失は０．８ｄＢであった。
【００３２】
【実施例３】フッソ系光ファイバ（コア系０．３ｍｍ、
屈折率１．３５、旭硝子製）と図３の導光受光装置を接
続した。受光素子は実施例２と同じものを用い、光透過
体はビニル変性シリコーン樹脂（光ファイバ側硬さ４０
度、屈折率１．４３）を用いた。光透過体の光ファイバ
側面の形状は中心部は円錐状、外周部は６角錐状であり
光ファイバ押圧時に空気を容易に逃がすことができる。
この外周部は、光ファイバの位置合わせ及び一時固定を
補佐する機能も有する。本実施例では、光伝送持に０．
５ｄＢの損失を生じた。
屈折率１．３５、旭硝子製）と図３の導光受光装置を接
続した。受光素子は実施例２と同じものを用い、光透過
体はビニル変性シリコーン樹脂（光ファイバ側硬さ４０
度、屈折率１．４３）を用いた。光透過体の光ファイバ
側面の形状は中心部は円錐状、外周部は６角錐状であり
光ファイバ押圧時に空気を容易に逃がすことができる。
この外周部は、光ファイバの位置合わせ及び一時固定を
補佐する機能も有する。本実施例では、光伝送持に０．
５ｄＢの損失を生じた。
【００３３】
【検討例１】光透過体として市販のエポキシ樹脂（日東
電工製、屈折率１．５５）を用いた以外は実施例１と同
様に光ファイバと受光素子を導光体にて接続した。この
場合、接続部の光伝送損失は３．８ｄＢであった。光透
過体であるエポキシ樹脂がＪＩＳ（Ｄ）７０度と硬いた
め光ファイバ接続面が密着せず損失を生じたものと考え
られる。光透過体に用いたエポキシ樹脂はビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂と無水フタル酸を主成分とするもの
であった。
電工製、屈折率１．５５）を用いた以外は実施例１と同
様に光ファイバと受光素子を導光体にて接続した。この
場合、接続部の光伝送損失は３．８ｄＢであった。光透
過体であるエポキシ樹脂がＪＩＳ（Ｄ）７０度と硬いた
め光ファイバ接続面が密着せず損失を生じたものと考え
られる。光透過体に用いたエポキシ樹脂はビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂と無水フタル酸を主成分とするもの
であった。
【００３４】
【検討例２】図５の導光受光装置を用い実施例３同様に
光ファイバと接続した。この場合の光伝送損失は、４．
１ｄＢであった。金線による結線構造のため、信号光が
受光素子以外に伝送され効率が悪くなったと考えられ
る。
光ファイバと接続した。この場合の光伝送損失は、４．
１ｄＢであった。金線による結線構造のため、信号光が
受光素子以外に伝送され効率が悪くなったと考えられ
る。
【００３５】
【検討例３】光透過体として汎用のウレタン変性合成ゴ
ム（武田薬品工業製）を用いた以外は実施例３と同様に
光ファイバと受光素子を導光体にて接続した。この場合
の接続部光伝送損失は、３．８ｄＢと高かった。光透過
体の屈折率が１．５８と高いため反射による損失を生じ
たと考えられる。
ム（武田薬品工業製）を用いた以外は実施例３と同様に
光ファイバと受光素子を導光体にて接続した。この場合
の接続部光伝送損失は、３．８ｄＢと高かった。光透過
体の屈折率が１．５８と高いため反射による損失を生じ
たと考えられる。
【００３６】検討例は、光伝送損失は実施例より大きい
が比較例より小さく、導光受光装置の構造や光透過体の
特性が影響することを示している。
が比較例より小さく、導光受光装置の構造や光透過体の
特性が影響することを示している。
【００３７】
【比較例】図６のように従来の方法で光伝送を行った。
実施例１の光ファイバと市販の受光装置（ガラス窓径３
ｍｍφ、浜松ホトニクス製）をボールレンズ（日本モレ
ックス製）を介在し接続した。この場合の接続部光伝送
損失は１１ｄＢであった。レンズ面での反射が悪影響を
及ぼし極めて高い損失を示した。
実施例１の光ファイバと市販の受光装置（ガラス窓径３
ｍｍφ、浜松ホトニクス製）をボールレンズ（日本モレ
ックス製）を介在し接続した。この場合の接続部光伝送
損失は１１ｄＢであった。レンズ面での反射が悪影響を
及ぼし極めて高い損失を示した。
【００３８】
【発明の効果】本発明の導光受光装置は受光素子と直接
結合し光ファイバと接続する接合構造を有する。光ファ
イバと本発明の導光受光装置を接続すると、光通信時の
光伝送損失は極めて小さくなる。即ち、本発明は光通信
システムの汎用性を高めるのに大きく寄与するものであ
る。
結合し光ファイバと接続する接合構造を有する。光ファ
イバと本発明の導光受光装置を接続すると、光通信時の
光伝送損失は極めて小さくなる。即ち、本発明は光通信
システムの汎用性を高めるのに大きく寄与するものであ
る。
【図１】 本発明の導光受光装置の例を示す図である。
【図２】 本発明の導光受光装置の例を示す図である。
【図３】 本発明の導光受光装置の例を示す図である。
【図４】 本発明の導光受光装置を用いた接続例を示す
図である。
図である。
【図５】 従来の金線結線による導光受光装置の例を示
す図である。
す図である。
【図６】 従来のレンズ接続構造例を示す図である。
【図７】 市販の金属封止型受光装置の例を示す図であ
る。
る。
１ 光ファイバ ２ 受光素子 ３、２３、３３、５３ 導光体 ４、２４、３４、５４ 光透過体 ５、２５、３５ 光透過体の光ファイバ側面 ６、２６ 導光体の受光素子側端面 ８、６８、７８ 受光素子の受光側電極 ２０、３０ 絶縁性樹脂 ２７、２９ 回路基板 ５１、６１、７１ 金線 ６０ ボールレンズ ６４ 乾燥窒素ガス ６５、７５ ガラス窓 ７０ 受光素子の受光部
Claims (9)
- 【請求項１】光ファイバからの信号光を反射面で囲まれ
内部が光透過体で充填された導光路を有する導光体を介
在させ受光素子に伝送する装置で、導光体の端面と受光
素子の受光面が結合されており光透過体と受光素子の受
光部が接触する構造であることを特徴とする導光受光装
置。 - 【請求項２】導光体の端面と受光素子の受光面が電気的
に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の導
光受光装置。 - 【請求項３】光ファイバと導光体が接続分離可能な構造
であることを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の
導光受光装置。 - 【請求項４】光ファイバのコア寸法が受光素子の受光部
寸法より大きく、光ファイバ側から受光素子側に向けて
先細りとなる導光路を有する請求項１から請求項３に記
載の導光受光装置。 - 【請求項５】光透過体が、柔軟である又は受光素子側か
ら光ファイバ側に向けて軟らかくなる特性を有し、光フ
ァイバ側の硬さがＪＩＳ（Ｄ）６０度以下であることを
特徴とする請求項１から請求項４に記載の導光受光装
置。 - 【請求項６】光透過体の屈折率が、光ファイバの屈折率
±０．２以内であることを特徴とする請求項１から請求
項５に記載の導光受光装置。 - 【請求項７】光透過体の光ファイバ側接続面が、光ファ
イバ方向に球面状、放物面状、円錐状、角錐状等の凸状
の形状であることを特徴とする請求項１から請求項６に
記載の導光受光装置。 - 【請求項８】光透過体の光ファイバ側接続外周部が、空
気を逃がすため波状、多角状、溝状等の凹凸状の加工が
施された形状であることを特徴とする請求項１から請求
項７に記載の導光受光装置。 - 【請求項９】光透過体が、シリコーン系樹脂、アクリル
系樹脂、エポキシ系樹脂、熱可塑性エラストマー系樹
脂、及びこれら樹脂の誘導体から選ばれた１種であるこ
とを特徴とする請求項１から請求項８に記載の導光受光
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11236644A JP2001059921A (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 導光受光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11236644A JP2001059921A (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 導光受光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001059921A true JP2001059921A (ja) | 2001-03-06 |
Family
ID=17003684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11236644A Pending JP2001059921A (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 導光受光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001059921A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003075690A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Matsushita Electric Works Ltd | トランスミッタ及びレシーバ |
| JP2004126015A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Matsushita Electric Works Ltd | 光電変換モジュール及びそれを用いる光レセプタクル |
| JP2006216824A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Pioneer Electronic Corp | 光検出半導体装置 |
-
1999
- 1999-08-24 JP JP11236644A patent/JP2001059921A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003075690A (ja) * | 2001-08-31 | 2003-03-12 | Matsushita Electric Works Ltd | トランスミッタ及びレシーバ |
| JP2004126015A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Matsushita Electric Works Ltd | 光電変換モジュール及びそれを用いる光レセプタクル |
| JP2006216824A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Pioneer Electronic Corp | 光検出半導体装置 |
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