JP3430088B2 - Optical transceiver module - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、共通の光ファイバ
を介して光送受信を行う二重通信方式の光送受信モジュ
ールに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dual communication type optical transmission / reception module for performing optical transmission / reception via a common optical fiber.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より、家庭内における光通信におい
ては、プラスチック光ファイバケーブルが用いられてい
る。さらに、このプラスチック光ファイバの曲げ易さ、
取り回し易さ、低価格などの点から、実際にオーディオ
用のデジタル信号をプラスチック製の光ファイバケーブ
ルによって伝送することが、ＡＶ、ＰＣ等のネットワー
ク家電などの間で行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, plastic optical fiber cables have been used for optical communication in homes. In addition, the bendability of this plastic optical fiber,
From the viewpoint of ease of handling, low price, etc., actually transmitting a digital signal for audio by a plastic optical fiber cable is performed between network home appliances such as AV and PC.

【０００３】家庭内では、部屋内の模様替え等により、
光ファイバケーブルの配線変更やそれに伴う光プラグの
脱着、ケーブル長の延長が頻繁に行われることが予想さ
れ、また、使用状況に応じて短距離・低速通信ならば光
空間伝送を用い、長距離・高速通信ならば光ファイバケ
ーブルを用いるなど、通信媒体をユーザーが切り替えて
使用することが予想される。したがって、これらのニー
ズに応えるべく、光送受信システムの開発が進められて
いる。At home, by changing the interior of the room,
It is expected that the wiring of the optical fiber cable will be changed, the optical plug will be attached and detached accordingly, and the cable length will be extended frequently.・ For high-speed communication, it is expected that users will switch communication media, such as using optical fiber cables. Therefore, in order to meet these needs, development of an optical transmission / reception system is in progress.

【０００４】光送受信システムにおけるプロトコル（通
信方式）としては、大きく分けて全二重通信方式、半二
重通信方式と呼ばれる２種類の通信方式がある。前者は
送信と受信を同時に行うことができるが、後者は送信が
終わってからでないと受信を行うことができない。今
後、家庭内においても情報のリアルタイム伝送が主流に
なると考えられているため、前者の方式にて光送受信シ
ステムを構築することが望まれている。Protocols (communication systems) in the optical transmission / reception system are roughly classified into two types of communication systems called a full-duplex communication system and a half-duplex communication system. The former can transmit and receive at the same time, but the latter can receive only after transmission is completed. In the future, it is considered that real-time transmission of information will become mainstream even in the home, and thus it is desired to construct the optical transmission / reception system by the former method.

【０００５】このような光送受信システムを実現するた
めのモジュールの従来例として、図１５に示されるよう
に、光分岐素子にフーコープリズムを用い、小型化・価
格化を図る光送受信モジュールが、特開平７-２４８４
２９号公報に提案されている（以下、従来例１と称す
る）。As a conventional example of a module for realizing such an optical transmission / reception system, as shown in FIG. 15, an optical transmission / reception module which uses a Foucault prism as an optical branching element to achieve miniaturization and cost reduction is particularly Kaihei 7-2484
It is proposed in Japanese Patent Publication No. 29 (hereinafter referred to as Conventional Example 1).

【０００６】これによると、発光素子を出射した送信信
号光は、パッケージに取り付けられたカバーガラスを透
過し、フーコープリズムにて２分された後、集光レンズ
により集光され、片方のみがロッドレンズを介して光フ
ァイバへ結合される。一方、先端部にロッドレンズが配
置された光ファイバを出射した受信信号光は、集光レン
ズにより集光された後、前記フーコープリズムに入射し
２分され、カバーガラスを透過し、片方のみが受光素子
へと結合される。According to this, the transmission signal light emitted from the light emitting element passes through the cover glass attached to the package, is divided into two by the Foucault prism, and is condensed by the condenser lens, only one of which is the rod. It is coupled to an optical fiber through a lens. On the other hand, the received signal light emitted from the optical fiber having the rod lens arranged at the tip is incident on the Foucault prism after being condensed by the condenser lens, divided into two, transmitted through the cover glass, and only one of them is transmitted. Is coupled to the light receiving element.

【０００７】また、別の従来例として、図１６すよう
に、半二重通信方式により一本の光ファイバを用いて送
受信を行うモジュールが、特開平１０-３９１８１号公
報に提案されている。（以下、従来例２と称する）。Further, as another conventional example, as shown in FIG. 16, a module for transmitting and receiving by using one optical fiber by a half-duplex communication system is proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-39181. (Hereinafter, referred to as Conventional Example 2).

【０００８】これによると、発光素子であるレーザーダ
イオード（ＬＤ）を出射した送信光は、受光素子上に設
けられたプリズム上に設けられた５０％ビームスプリッ
タ（ＢＳ）膜によって半分が反射され、レンズによって
集光され、光ファイバへと結合される。一方、光ファイ
バを出射した受信信号光の半分は、ＢＳ膜を通過して受
光素子（ＰＤ）へと結合する。According to this, half of the transmitted light emitted from the laser diode (LD) which is a light emitting element is reflected by the 50% beam splitter (BS) film provided on the prism provided on the light receiving element, It is collected by a lens and coupled into an optical fiber. On the other hand, half of the received signal light emitted from the optical fiber passes through the BS film and is coupled to the light receiving element (PD).

【０００９】また、別の従来例として、図１７に示すよ
うに、共通の光ファイバを用いて全二重通信方式により
送受信を行うモジュールが、International POF confer
ence'99，pg.205-8に提案されている。（以下、従来例
３と称する）。As another conventional example, as shown in FIG. 17, a module for transmitting and receiving by a full-duplex communication system using a common optical fiber is an International POF confer
ence'99, pg.205-8. (Hereinafter, referred to as Conventional Example 3).

【００１０】これによると、発光素子であるＬＤを出射
した送信光は、シリンドリカルレンズによって集光さ
れ、プリズム上に設けられた反射膜（９９％）によって
反射されて収束状態のまま光ファイバの端面に結合され
る。一方、光ファイバを出射した受信信号光は、一部が
反射膜によりロスされるものの、大部分はフォトダイオ
ード（ＰＤ）へと結合される。この方式によれば、収束
状態で光ファイバに結合するので、原理的には端面での
フレネル光がＰＤに結合しないため、一本の光ファイバ
を用いて前述の全二重伝送も可能となる。According to this, the transmitted light emitted from the LD, which is a light emitting element, is condensed by the cylindrical lens, reflected by the reflection film (99%) provided on the prism, and is kept in the converged state. Be combined with. On the other hand, most of the received signal light emitted from the optical fiber is coupled to the photodiode (PD), although some is lost by the reflective film. According to this method, since the light is coupled to the optical fiber in a converged state, the Fresnel light at the end face is not coupled to the PD in principle, so that the above-mentioned full-duplex transmission can be performed using one optical fiber. .

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例１では、発光素子と受光素子の配置関係が図１５に
示したようになっており、受光素子を受信信号光の集光
点から離して実装せざるを得ない。従って、広がった受
信信号光を検出するためは受光素子を大きくする必要が
あり、受光素子の静電容量が大きくなって高速通信が困
難である。However, in the above-mentioned conventional example 1, the arrangement relationship between the light emitting element and the light receiving element is as shown in FIG. 15, and the light receiving element is separated from the condensing point of the received signal light. I have no choice but to implement it. Therefore, in order to detect the spread received signal light, it is necessary to enlarge the light receiving element, and the electrostatic capacity of the light receiving element becomes large, which makes high-speed communication difficult.

【００１２】これは、集光光学系を光ファイバーとフー
コープリズムとの間に配置された単一の集光レンズで構
成していることや、例えば特開平７-２４８４２９号公
報の段落番号［００１８］に記載されるようにフーコー
プリズムの頂角が２〜３°と小さいことなどが、上記の
ような配置の制限をもたらすと考えられる。This is because the condensing optical system is composed of a single condensing lens disposed between the optical fiber and the Foucault prism, and paragraph number [0018] of Japanese Patent Laid-Open No. 7-248429, for example. It is considered that the apex angle of the Foucault prism is as small as 2 to 3 ° as described in (1), which causes the above-mentioned limitation of the arrangement.

【００１３】また、上記従来例２では、１本のファイバ
を用いて半二重通信方式により送受信を行える点で有利
であるが、プリズム上に設けたＢＳ膜によって光の分岐
を行っているため、必然的に送信、受信時にそれぞれ光
量が半分になってしまい、光信号の長距離伝送には不向
きである。Further, the above-mentioned conventional example 2 is advantageous in that transmission and reception can be carried out by a half-duplex communication system using one fiber, but since the BS film provided on the prism is used, the light is branched. Inevitably, the amount of light is half when transmitting and receiving, which is not suitable for long-distance transmission of optical signals.

【００１４】また、上記従来例３では、１本のファイバ
を用いて送受信を行える点、送信時に光量の損失が少な
い点、送信光と受信光をぼぼ完全に分離できるために全
二重光学系が実現できる点などでメリットがある。しか
しながら、プリズム上にＢＳ膜を設け、更にその上にシ
リンドリカルレンズを設けるなど、分岐素子作製の段階
で工数が掛かり、結果的に生産コストも増大してしま
う。また、受信光に対してレンズを通さないため受光素
子を大きく作る必要があり、受光素子の静電容量が大き
くなることになり高速通信には不向きである。Further, in the above-mentioned conventional example 3, a single fiber can be used for transmission / reception, a loss of light amount at the time of transmission is small, and the transmitted light and the received light can be almost completely separated. There are merits in that it can be realized. However, a BS film is provided on the prism, and a cylindrical lens is further provided on the prism, which requires a lot of man-hours at the stage of manufacturing the branch element, resulting in an increase in production cost. In addition, since the lens does not pass through the received light, it is necessary to make the light receiving element large, which increases the electrostatic capacity of the light receiving element, which is not suitable for high-speed communication.

【００１５】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたものであって、共通の光ファイバを介して
光送受信を行う全二重通信方式に適用できる高性能な光
送受信モジュールを提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and provides a high-performance optical transceiver module applicable to a full-duplex communication system in which optical transmission / reception is performed via a common optical fiber. The purpose is to provide.

【００１６】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、発光素子と受光素子を備え、共通の光
ファイバを介して光送受信を行う二重通信方式の光送受
信モジュールにおいて、光ファイバ端面に直接対向する
フーコープリズムを備え、 前記フーコープリズムと前記
発光素子、受光素子との間にそれぞれレンズを含む送信
用光学系、受信用光学系が設けられ、 前記フーコープリ
ズムは、前記発光素子より前記送信用光学系のレンズを
介して取り出された送信光を屈折させて前記光ファイバ
端面に結合させる第１の傾斜面と、前記光ファイバ端面
から出射された受信光の少なくとも一部を屈折させて前
記受信用光学系のレンズを介して前記受光素子に結合さ
せる第２の傾斜面とを備え、前記フーコープリズムの頂
角は１５ｄｅｇ以上７５ｄｅｇ以下である構成としてい
る。なお、光ファイバ端面とフーコープリズムとは「直
接」対向しているので、光ファイバ端面とフーコープリ
ズムとの間にはレンズが介在しない。 In order to solve the above problems SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention, it includes a light emitting element and a light receiving element, the optical transceiver module of duplex for performing optical transmission and reception through a common optical fiber, optical Directly facing the fiber end face
A Foucault prism is provided, and the Foucault prism and the
Transmission including a lens between the light emitting element and the light receiving element
Use optical system, the optical system is provided for receiving the Foucault pre
Is the lens of the transmission optical system from the light emitting element.
The optical fiber that refracts the transmitted light extracted through the optical fiber
The first inclined surface to be coupled to the end face and at least a part of the received light emitted from the optical fiber end face are refracted before
And a second inclined surface to be bonded to the light receiving element through a lens of the serial receiving optical system, the apex angle of the Foucault prism is so constructed or less 75deg than 15 deg. The end face of the optical fiber and the Foucault prism are
Since they are facing each other, the optical fiber end face and
There is no lens in between.

【００１７】本発明によれば、上記のような構成として
いるので、発光素子より送信用光学系のレンズを介して
取り出された送信光をフーコープリズムの第１の傾斜面
だけでのみ屈折させることにより、原理的にフーコープ
リズム部分での光の損失を生じず、送信光を効率良く光
ファイバ端面に結合させることができる。また、光ファ
イバ端面に結合させる際にフレネル反射によって生じる
戻り光についても、主光線をはじめ、大部分の光線がフ
ーコープリズムの元の傾斜面（第１の傾斜面）に戻るの
で、受光素子に結合する送信光を低減することができ
る。したがって、送信と受信を同時に行う全二重通信方
式に用いられる光送受信モジュールにおいて、高効率な
光通信を実現できる。According to the present invention, because of the above-mentioned structure, the transmission light extracted from the light emitting element through the lens of the transmission optical system is generated only by the first inclined surface of the Foucault prism. by refraction only in principle without causing loss of light at the Foucault prism portion, light efficiently transmit light
It can be bonded to the fiber end face . Also, the optical fiber
As for the return light generated by Fresnel reflection when it is coupled to the end face of the fiber , most of the light rays including the principal ray return to the original tilted surface (first tilted surface) of the Foucault prism, so that the light is coupled to the light receiving element. Light can be reduced. Therefore, high-efficiency optical communication can be realized in the optical transceiver module used in the full-duplex communication system that simultaneously performs transmission and reception.

【００１８】さらに、本発明では、上記の光送受信モジ
ュールにおいて、前記発光素子又は受光素子の少なくと
も一方が樹脂封止され、該封止樹脂により発光面又は受
光面と前記フーコープリズムの対応する前記傾斜面とを
結ぶ直線上に前記送信用光学系又は受信用光学系のレン
ズが形成される構成とする。Further, according to the present invention, in the above optical transmitter / receiver module, at least one of the light emitting element and the light receiving element is resin-sealed, and the light emitting surface or the light receiving surface and the tilt corresponding to the Foucault prism are sealed by the sealing resin. The lens of the transmission optical system or the reception optical system is formed on a straight line connecting the surface.

【００１９】本発明によれば、上記のような構成として
いるので、例えば発光素子又は受光素子を樹脂モールド
しその際にレンズをフーコープリズムの斜面方向に付け
ることによって、送信効率又は受信効率を向上させるこ
とができる。また、発光素子の周りを樹脂で封止すれ
ば、樹脂-空気界面における臨界角が増加するので、光
の取り出し効率も向上させることができる。According to the present invention, because of the above-mentioned structure, for example, the light emitting element or the light receiving element is resin-molded and the lens is attached in the direction of the slope of the Foucault prism, thereby improving the transmission efficiency or the reception efficiency. Can be made. Further, if the periphery of the light emitting element is sealed with resin, the critical angle at the resin-air interface is increased, so that the light extraction efficiency can also be improved.

【００２０】さらに、本発明では、上記の光送受信モジ
ュールにおいて、前記発光素子及び受光素子が同一基板
上に実装される構成とする。Further, according to the present invention, in the above optical transmitter / receiver module, the light emitting element and the light receiving element are mounted on the same substrate.

【００２１】本発明によれば、上記のような構成として
いるので、発光素子及び受光素子を例えばフーコープリ
ズムに対して略平行な平面に配置される同一基板上に配
置することによって、それぞれの素子の実装が簡略化で
き、工数の削減、作業時間の短縮化が可能となり、また
モジュール本体に対する基板の配置を容易にすることが
できる。According to the present invention, since the structure is as described above, the light emitting element and the light receiving element are arranged on the same substrate, which is arranged on a plane substantially parallel to the Foucault prism, respectively. Can be simplified, the number of steps can be reduced, the working time can be shortened, and the board can be easily arranged on the module body.

【００２２】さらに、本発明では、前記発光素子及び受
光素子が樹脂封止され、該封止樹脂により発光面及び受
光面と前記フーコープリズムの対応する前記傾斜面とを
結ぶ直線上に前記送信用光学系及び受信用光学系のレン
ズが形成される構成とする。Further, in the present invention, the light emitting element and the light receiving element are resin-sealed, and the transmitting resin is provided on a straight line connecting the light emitting surface and the light receiving surface and the corresponding inclined surface of the Foucault prism with the sealing resin. The lens of the optical system and the receiving optical system is formed.

【００２３】本発明によれば、上記のような構成として
いるので、例えば発光素子及び受光素子を樹脂モールド
しその際にレンズをフーコープリズムの傾斜面方向に付
けることによって、送信効率及び受信効率を向上させる
ことができる。また、発光素子の周りを樹脂で封止する
ので、樹脂-空気界面における臨界角が増加するので、
光の取り出し効率も向上させることができる。According to the present invention, because of the above-mentioned structure, for example, the light emitting element and the light receiving element are resin-molded, and the lens is attached in the direction of the inclined surface of the Foucault prism, thereby improving the transmission efficiency and the reception efficiency. Can be improved. Moreover, since the periphery of the light emitting element is sealed with resin, the critical angle at the resin-air interface increases,
The light extraction efficiency can also be improved.

【００２４】また、本発明では、上記の光送受信モジュ
ールにおいて、前記フーコープリズムと前記発光素子及
び受光素子との間に、送受信共用の集光用レンズが設け
られる構成としている。Further, according to the present invention, in the above-mentioned optical transceiver module, a condenser lens for both transmission and reception is provided between the Foucault prism and the light emitting element and the light receiving element.

【００２５】本発明によれば、上記のような構成として
いるので、送信時においては、発光素子からの光をレン
ズ等の送信用光学系で収束光にする必要が無くなり、送
信用光学系からの光が拡散光であっても集光用レンズに
よって収束光に変換することができる。そのため、送信
部分と光ファイバとの相対的な位置ずれに対して強い構
造になる。また、受信時においては、光ファイバ端から
出射された光が光ファイバのＮＡ値（開口数）によって
規定される角度で拡散するため、フーコープリズムによ
って屈折された光はそのままでは拡散してしまうが、拡
散する前に集光用レンズにて予め平行化させて、その
後、レンズ等の受光用光学系によって受光素子に結合さ
せることで、受信時の効率を飛躍的に向上させることが
できる。According to the present invention, because of the above-mentioned configuration, it is not necessary to convert the light from the light emitting element into a convergent light by the transmission optical system such as a lens at the time of transmission, and the transmission optical system can Even if the light is diffused light, it can be converted into convergent light by the condenser lens. Therefore, the structure is strong against relative positional deviation between the transmitting portion and the optical fiber. In addition, at the time of reception, the light emitted from the end of the optical fiber is diffused at an angle defined by the NA value (numerical aperture) of the optical fiber, so the light refracted by the Foucault prism is diffused as it is. By preliminarily collimating the light with a condensing lens before diffusing, and then coupling with a light receiving element by a light receiving optical system such as a lens, the efficiency at the time of reception can be dramatically improved.

【００２６】さらに、本発明では、上記の送受信モジュ
ールにおいて、前記フーコープリズムと前記集光用レン
ズとが一体に形成されて成る構成としている。Further, according to the present invention, in the above-mentioned transmitting / receiving module, the Foucault prism and the condenser lens are integrally formed.

【００２７】本発明によれば、上記のような構成として
いるので、フーコープリズムと集光用レンズを例えば射
出成型の際に一体化成型することにより、部品点数を削
減でき、工数の削減、作業時間の短縮化によって、モジ
ュール作製のためのコストを削減することが可能とな
る。According to the present invention, since it has the above-mentioned structure, the Foucault prism and the condenser lens are integrally formed, for example, at the time of injection molding, so that the number of parts can be reduced, the number of man-hours can be reduced, and the work can be performed. By shortening the time, it becomes possible to reduce the cost for manufacturing the module.

【００２８】また、本発明では、上記の光送受信モジュ
ールにおいて、送信部と受信部との間に仕切り部材が設
けられる構成としている。Further, in the present invention, in the above-mentioned optical transceiver module, a partition member is provided between the transmitter and the receiver.

【００２９】本発明によれば、上記のような構成として
いるので、送信部分と受信部分との間に例えば光ファイ
バの端面に接する高さの仕切り板を配置することによ
り、送信光が直接受光素子に結合するのを抑制すること
ができ、高品質の全二重通信方式を実現することが可能
となる。According to the present invention, because of the above-mentioned structure, the transmitting light is directly received by disposing a partition plate having a height in contact with the end face of the optical fiber between the transmitting portion and the receiving portion. It is possible to suppress coupling to the element, and it is possible to realize a high-quality full-duplex communication system.

【００３０】さらに、本発明では、上記の光送受信モジ
ュールにおいて、前記仕切り部材が光ファイバ端面に当
接すると光ファイバの略主軸方向に可動である構成とし
ている。Further, according to the present invention, in the above-mentioned optical transceiver module, when the partition member comes into contact with the end face of the optical fiber, it is movable in the direction of the main axis of the optical fiber.

【００３１】本発明によれば、上記のような構成として
いるので、例えば仕切り部材である仕切り板に対して光
ファイバ端面に接触した場合にその奥行き方向に移動可
能とするバネ等からなる治具を設けることによって、仕
切り板が光ファイバ端に当たっても光ファイバ端面に対
して送受信効率を劣化させる傷の発生を防ぐことができ
る。According to the present invention, since it has the above-mentioned structure, for example, when the partition plate, which is a partition member, comes into contact with the end face of the optical fiber, the jig is made of a spring or the like that is movable in the depth direction. By providing the above, even if the partition plate hits the end of the optical fiber, it is possible to prevent the end face of the optical fiber from being scratched which deteriorates the transmission / reception efficiency.

【００３２】さらに、本発明では、上記の光送受信モジ
ュールにおいて、前記仕切り部材が光反射性を示す構成
としている。Further, according to the present invention, in the above-mentioned optical transceiver module, the partition member has a structure exhibiting light reflectivity.

【００３３】本発明によれば、上記のような構成として
いるので、例えば仕切り部材として送受信を行う光に対
して８０％以上などの十分に高い反射率を持つ遮光板を
使用することにより、受光時において仕切り部材によっ
て吸収される光についても受信光として有効に利用する
ことが可能となる。According to the present invention, because of the above-mentioned structure, the light receiving plate is used as a partition member, for example, by using a light shielding plate having a sufficiently high reflectance of 80% or more for the light to be transmitted and received. The light that is sometimes absorbed by the partition member can also be effectively used as received light.

【００３４】また、本発明では、上記の光送受信モジュ
ールにおいて、前記光ファイバ端面と対向する前記仕切
り部材の端面が光吸収性を示す構成としている。Further, according to the present invention, in the above-mentioned optical transceiver module, the end face of the partition member facing the end face of the optical fiber exhibits a light absorbing property.

【００３５】本発明によれば、上記のような構成として
いるので、例えば仕切り部材として送受信を行う光に対
して８０％以上などの十分に高い吸収率を端面に持つ遮
光板を使用することにより、通信相手方のモジュールか
らの戻り光を削減することが可能になる。According to the present invention, since it is configured as described above, for example, by using as a partition member a light-shielding plate having a sufficiently high absorptance of 80% or more with respect to the light transmitted and received, on the end surface. , It becomes possible to reduce the return light from the module of the communication partner.

【００３６】また、本発明では、上記の光送受信モジュ
ールにおいて、前記発光素子の封止樹脂により形成され
たレンズ又は前記集光用レンズの少なくとも一方の曲率
が、光ファイバのＮＡ値（開口数）以下の収束光を光フ
ァイバ端面に入射させるように設定される構成としてい
る。According to the present invention, in the above-mentioned optical transceiver module, the curvature of at least one of the lens formed of the sealing resin of the light emitting element and the condenser lens is the NA value (numerical aperture) of the optical fiber. The following converged light is set to enter the end face of the optical fiber.

【００３７】本発明によれば、上記のような構成として
いるので、光ファイバのＮＡ値以下の収束光となる角度
で送信光を光ファイバ端面に入射させることにより、さ
らに発光素子からの送信光の利用効率を向上させること
ができる。また、一実施形態では、前記仕切り部材が厚
みの薄いリン青銅板又はアルミニウム板からなることを
特徴とする。According to the present invention, since the structure is as described above, the transmission light from the light emitting element is further made to enter by making the transmission light incident on the end face of the optical fiber at an angle which becomes the convergent light equal to or less than the NA value of the optical fiber. The utilization efficiency of can be improved. Moreover, in one embodiment, the partition member is made of a thin phosphor bronze plate or an aluminum plate.

【００３８】[0038]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００３９】［参考例］ 本発明に対して参考例となる光送受信モジュールの概略
構成を、図１の要部側面断面図に示す。[ Reference Example ] A schematic configuration of an optical transmitter-receiver module which is a reference example of the present invention is shown in a side sectional view of a main part of FIG.

【００４０】この光送受信モジュールは、ファイバプラ
グ１内の光ファイバ２を共通として１本の光ファイバ２
で光送受信を行う全二重通信方式の光送受信モジュール
であり、発光素子であるレーザダイオード（ＬＤ）３よ
り取り出された送信光を屈折させて光ファイバ２の端面
に対して略垂直に結合させる第１の傾斜面４ａと、光フ
ァイバ２から出射された受信光のほぼ半分を屈折させて
受光素子である受信用受信用フォトダイオード（ＰＤ）
５に結合させる第２の傾斜面４ｂとを備えたフーコープ
リズム４が設けられるものである。This optical transmission / reception module uses one optical fiber 2 with the optical fiber 2 in the fiber plug 1 being common.
Is a full-duplex optical transmission / reception module that performs optical transmission / reception, and refracts transmission light extracted from a laser diode (LD) 3, which is a light emitting element, and couples the transmission light substantially perpendicularly to the end face of the optical fiber 2. The first inclined surface 4a and a receiving photodiode (PD) for receiving, which is a light receiving element by refracting almost half of the received light emitted from the optical fiber 2.
The Foucault prism 4 provided with the second inclined surface 4b to be coupled to the No. 5 is provided.

【００４１】さらに、本参考例では、受信用ＰＤ５がモ
ールド樹脂６により封止されており、モールド樹脂６に
よって受信用光学系レンズであるレンズ部６ｂが形成さ
れている。さらに、ＬＤ３はそのモニタ用フォトダイオ
ード（ＰＤ）８と共にサブマウント７上に搭載されてお
り、受信用ＰＤ５及びサブマウント７はフーコープリズ
ム４に対して略平行な平面に配置される同一基板９上に
実装されている。Further, in the present reference example , the receiving PD 5 is sealed with the molding resin 6, and the molding resin 6 forms the lens portion 6b which is the receiving optical system lens. Further, the LD 3 is mounted on the submount 7 together with the monitor photodiode (PD) 8, and the receiving PD 5 and the submount 7 are on the same substrate 9 arranged on a plane substantially parallel to the Foucault prism 4. Implemented in.

【００４２】また、本参考例では、光ファイバ２とフー
コープリズム４との間にレンズが介在されず、受信光は
光ファイバ２端面から直接フーコープリズム４の傾斜面
４ｂに達し、送信光はフーコープリズム４の傾斜面４ａ
から直接光ファイバ２端面に到達するものである。In this reference example , no lens is interposed between the optical fiber 2 and the Foucault prism 4, the received light reaches the inclined surface 4b of the Foucault prism 4 directly from the end face of the optical fiber 2, and the transmitted light is the Foucault prism. Inclined surface 4a of prism 4
Directly reaches the end face of the optical fiber 2.

【００４３】なお、本参考例においては、送信用光学系
を別途設けていないが、これは発光素子としてＬＤ３を
用いるからである。すなわち、ＬＤは出射光がＬＥＤの
ように広がることがないので、別途送信用光学系を設け
る必要がなく、言い換えればＬＤ自体が送信用光学系の
機能を兼ねていることになる。In this reference example , the transmission optical system is not separately provided because the LD3 is used as the light emitting element. That is, since the emitted light of the LD does not spread unlike the LED, it is not necessary to separately provide a transmission optical system, in other words, the LD itself also has the function of the transmission optical system.

【００４４】フーコープリズム４は射出成型法などによ
って成形することができるが、その材料としては耐候性
に優れたものを選定することが望ましい。その例として
は、日本合成ゴム社製のARTON-FX、日本ゼオン社製のZE
ONEXなどが挙げられる。なお、加工時の成形性の観点か
ら、金型作成の際には、フーコープリズム４の周りに適
度なテーパ角を付けておくことが望ましい。The Foucault prism 4 can be molded by an injection molding method or the like, but it is desirable to select a material having excellent weather resistance as the material. Examples are ARTON-FX manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd. and ZE manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.
One example is ONEX. From the viewpoint of moldability during processing, it is desirable that a proper taper angle be provided around the Foucault prism 4 when forming a mold.

【００４５】また、受信用ＰＤ５はトランスファモール
ド方式等によりモールド樹脂６にて樹脂封止されるが、
それに用いられる樹脂材料としては、フーコープリズム
４と同様に耐候性の良いものが適しており、エポキシ系
の材料、例えば日立化成工業社製のCEL-T-2000などが挙
げられる。この際、封止する樹脂を用いて受信用ＰＤ５
に対して斜め方向に球面もしくは非球面のレンズ部６ｂ
を設けることによって、受信時における光ファイバ２か
ら受信用ＰＤ５への結合効率を大幅に改善することがで
きる。また、加工時の成形性の観点から、金型作成の際
には、モールド樹脂６の周りに適度なテーパ角を付けて
おくことが望ましい。The receiving PD 5 is resin-sealed with a molding resin 6 by a transfer molding method or the like.
As the resin material used therefor, a material having good weather resistance is suitable similarly to the Foucault prism 4, and an epoxy-based material, for example, CEL-T-2000 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. can be mentioned. At this time, the receiving PD 5 is formed by using a resin for sealing.
A lens portion 6b which is a spherical surface or an aspherical surface in an oblique direction with respect to
By providing, the coupling efficiency from the optical fiber 2 to the receiving PD 5 at the time of reception can be significantly improved. Further, from the viewpoint of formability during processing, it is desirable to provide a suitable taper angle around the mold resin 6 when forming the mold.

【００４６】本参考例によれば、ＬＤ３からの送信光
は、フーコープリズム４の傾斜面４ａによって屈折され
た後に、光ファイバ２へと結合される。そして、光ファ
イバ２からの受信光は、そのほぼ半分がフーコープリズ
ム４で屈折された後に、モールド樹脂６のレンズ部６ｂ
を介して受信用ＰＤ５へと結合される。このように、発
光素子であるＬＤ３及び受光素子である受信用ＰＤ５と
光ファイバ２との間に、フーコープリズム４を入れるこ
とで、一本の光ファイバ２を用いて送信、受信即ち全二
重通信を行うことが可能となる。According to this reference example , the transmitted light from the LD 3 is refracted by the inclined surface 4a of the Foucault prism 4 and then coupled to the optical fiber 2. Almost half of the received light from the optical fiber 2 is refracted by the Foucault prism 4, and then the lens portion 6b of the mold resin 6 is formed.
Is coupled to the receiving PD 5 via. Thus, by inserting the Foucault prism 4 between the light emitting element LD3 and the light receiving element PD5 for reception and the optical fiber 2, transmission / reception, that is, full-duplex using one optical fiber 2. It becomes possible to communicate.

【００４７】［第１実施形態］ 本発明の第１実施形態の光送受信モジュールの概略構成
を、図２の要部側面断面図に示す。[ First Embodiment ] A schematic structure of an optical transmitter-receiver module according to a first embodiment of the present invention is shown in a side sectional view of a main part of FIG.

【００４８】第１実施形態の光送受信モジュールにおい
て、図１の参考例のものと異なる点は、発光素子として
発光ダイオード（ＬＥＤ）３’を用い、さらにＬＥＤ
３’及び受信用ＰＤを共通のモールド樹脂６で封止し、
そのモールド樹脂６に送信用光学系レンズであるレンズ
部６ａを形成した点である。その他については、図１の
参考例と同様のものである。The optical transceiver module of the first embodiment is different from that of the reference example of FIG. 1 in that a light emitting diode (LED) 3'is used as a light emitting element and
3'and the receiving PD are sealed with a common mold resin 6,
The point is that a lens portion 6a, which is an optical lens for transmission, is formed on the mold resin 6. Others are shown in Figure 1.
It is similar to the reference example .

【００４９】なお、ＬＥＤ３’はサブマウント７’に搭
載され、受信用ＰＤ５及びサブマウント７’はフーコー
プリズム４に対して略平行な平面に配置される同一基板
９上に実装されている。The LED 3'is mounted on the submount 7 ', and the receiving PD 5 and the submount 7'are mounted on the same substrate 9 arranged on a plane substantially parallel to the Foucault prism 4.

【００５０】ＬＥＤ３’及び受信用ＰＤ５はトランスフ
ァモールド方式等によりモールド樹脂６にて樹脂封止さ
れるが、それに用いられる樹脂材料としては、フーコー
プリズム４と同様に耐候性の良いものが適しており、エ
ポキシ材料、例えば日立化成工業のCEL-T-2000などが挙
げられる。この際、封止する樹脂によってＬＥＤ３’及
び受信用ＰＤ５に対して斜め方向に球面もしくは非球面
のレンズ部６ａ，６ｂを設けることによって、送信時に
おける光ファイバ２への結合効率ならびに受信時におけ
る光ファイバ２から受信用ＰＤ５への結合効率を大幅に
改善することができる。また、加工時の成形性の観点か
ら、金型作成の際には、モールド樹脂６の周りに適度な
テーパ角を付けておくことが望ましい。The LED 3'and the receiving PD 5 are resin-sealed with a molding resin 6 by a transfer molding method or the like. As the resin material used therefor, one having good weather resistance is suitable like the Foucault prism 4. , Epoxy materials such as CEL-T-2000 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. At this time, spherical or aspherical lens portions 6a and 6b are provided obliquely with respect to the LED 3'and the receiving PD 5 by means of a sealing resin, so that the coupling efficiency with the optical fiber 2 at the time of transmission and the light at the time of reception can be improved. The coupling efficiency from the fiber 2 to the receiving PD 5 can be greatly improved. Further, from the viewpoint of formability during processing, it is desirable to provide a suitable taper angle around the mold resin 6 when forming the mold.

【００５１】本実施形態によれば、ＬＥＤ３’からの送
信光は、レンズ部６ａを介してフーコープリズム４の傾
斜面４ａによって屈折された後に、光ファイバ２へと結
合される。そして、光ファイバ２からの受信光は、その
ほぼ半分がフーコープリズム４も傾斜面４ｂで屈折され
た後に、モールド樹脂６のレンズ部６ｂを介して受信用
ＰＤ５へと結合される。このように、発光素子であるＬ
ＥＤ３及び受光素子である受信用ＰＤ５と光ファイバ２
との間に、フーコープリズム４を入れることで、一本の
光ファイバ２を用いて送信、受信即ち全二重通信を行う
ことが可能となる。According to this embodiment, the transmitted light from the LED 3'is coupled to the optical fiber 2 after being refracted by the inclined surface 4a of the Foucault prism 4 via the lens portion 6a. Almost half of the received light from the optical fiber 2 is also refracted by the Foucault prism 4 at the inclined surface 4b, and then is coupled to the receiving PD 5 through the lens portion 6b of the mold resin 6. Thus, the light emitting element L
ED3 and receiving PD5 which is a light receiving element and optical fiber 2
By inserting the Foucault prism 4 between and, it is possible to perform transmission / reception, that is, full-duplex communication using one optical fiber 2.

【００５２】なお、本実施形態では、発光素子としてＬ
ＥＤを用いている。ＬＥＤは、ＬＤに比べて比較的指向
性が低く空間的に比較的広い角度に渡る放射特性を有す
るので、ＬＥＤの主光線に対して斜め方向にレンズ部６
ａを設けた場合でも、ＬＥＤからの放射光を有効に利用
することが可能となる。In this embodiment, the light emitting element is L
ED is used. Since the LED has a relatively low directivity as compared with the LD and has a radiation characteristic over a relatively wide angle spatially, the lens portion 6 is oblique to the principal ray of the LED.
Even when a is provided, the emitted light from the LED can be effectively used.

【００５３】すなわち、本実施形態によれば、発光素子
として空間的な拡がりが大きい光源であるＬＥＤを用い
ているので、ＬＤを用いたものと比較して低コスト化が
図れるばかりでなく、発光素子の主光線以外の光線をフ
ーコープリズム４の傾斜面４ａに効果的に結合させ、送
信効率を向上させることができる。また、発光素子であ
るＬＥＤ３’をフーコープリズム４の傾斜面４ａ方向に
向ける必要がないため、チップ実装を容易にして量産価
格を削減することが可能となる。これらのことは、後述
のＬＥＤを用いた実施形態においても同様である。That is, according to this embodiment, since the LED, which is a light source with a large spatial spread, is used as the light emitting element, not only the cost can be reduced as compared with the one using the LD, but also the light emission can be achieved. Light rays other than the chief ray of the element can be effectively coupled to the inclined surface 4a of the Foucault prism 4 to improve the transmission efficiency. Moreover, since it is not necessary to direct the LED 3 ′, which is a light emitting element, to the direction of the inclined surface 4 a of the Foucault prism 4, chip mounting can be facilitated and mass production cost can be reduced. These are the same in the embodiment using an LED described later.

【００５４】［第２実施形態］ 本発明の第２実施形態の光送受信モジュールの概略構成
を、図３の要部側面断面図に示す。[ Second Embodiment ] A schematic configuration of an optical transmitter-receiver module according to a second embodiment of the present invention is shown in a side sectional view of a main part of FIG.

【００５５】第２実施形態の光送受信モジュールにおい
て、上記第１実施形態のものと異なる点は、ＬＥＤ３’
をサブマウントを用いず、受信用ＰＤ５と共に基板９に
実装する点である。その他については、上記第１実施形
態と同様のものである。The optical transceiver module of the second embodiment differs from that of the first embodiment in that the LED 3 '
Is mounted on the substrate 9 together with the receiving PD 5 without using a submount. Others are the first embodiment
It is similar to the state.

【００５６】すなわち、本実施形態では、ＬＥＤ３’と
受信用ＰＤを同一基板９上に実装し、その上にモールド
樹脂６によりレンズ部６ａ，６ｂを設けたものである。That is, in this embodiment, the LED 3'and the receiving PD are mounted on the same substrate 9, and the lens portions 6a and 6b are provided thereon by the molding resin 6.

【００５７】本実施形態によれば、基板９としてプリン
ト基板やリードフレームなどが用いられ、ＬＥＤ３’及
び受信用ＰＤ５を同一基板９上に実装することで、量産
時のダイボンド、ワイヤボンド等の実装作業が容易にな
る。また、部品点数の削減が可能となり、ＬＥＤ３’，
受信用ＰＤ５を別々に配置しなくて良いのでこれらの位
置精度も出しやすくなると期待される。According to the present embodiment, a printed circuit board, a lead frame or the like is used as the substrate 9, and the LED 3'and the receiving PD 5 are mounted on the same substrate 9 to mount die bonds, wire bonds, etc. during mass production. Work becomes easy. In addition, the number of parts can be reduced, and the LED 3 ',
Since it is not necessary to dispose the receiving PDs 5 separately, it is expected that these positional accuracy can be easily obtained.

【００５８】［第３実施形態］ 本発明の第３実施形態の光送受信モジュールの概略構成
を、図４の要部側面断面図に示す。[ Third Embodiment ] A schematic structure of an optical transmitter-receiver module according to a third embodiment of the present invention is shown in the side sectional view of the main part of FIG.

【００５９】第３実施形態の光送受信モジュールにおい
て、上記第２実施形態のものと異なる点は、フーコープ
リズム４のＬＥＤ３’及び受信用ＰＤ５側に集光用レン
ズ１０を配置した点と、モールド樹脂６の形状が異なる
点である。その他については、上記第２実施形態と同様
のものである。The optical transceiver module of the third embodiment is different from that of the second embodiment in that the condenser lens 10 is arranged on the LED 3'and the receiving PD 5 side of the Foucault prism 4, and the molding resin. 6 is different in shape. Others are the same as those in the second embodiment .

【００６０】すなわち、本実施形態では、集光用レンズ
１０を設けると共に、フーコープリズム４の傾斜面４
ａ，４ｂの境界位置にほぼ対応する位置で、モールド樹
脂６に段差部を設け、モールド樹脂６の受信部を送信部
よりも集光用レンズ１０側に近いような形状としてい
る。このような段差構造にすれば、より送受信効率が向
上する。That is, in this embodiment, the condenser lens 10 is provided and the inclined surface 4 of the Foucault prism 4 is provided.
A step portion is provided in the mold resin 6 at a position substantially corresponding to the boundary position between a and 4b, and the shape of the receiving portion of the mold resin 6 is closer to the condenser lens 10 side than the transmitting portion. With such a step structure, the transmission / reception efficiency is further improved.

【００６１】なお、集光レンズ４は球面、非球面のどち
らでも良く、又レンズ面はＬＥＤ３’及び受信用ＰＤ５
側とフーコープリズム４側のどちらの面を向いていても
よい。The condenser lens 4 may be spherical or aspherical, and the lens surfaces are the LED 3'and the receiving PD 5.
It may face either the side or the Foucault prism 4 side.

【００６２】本実施形態によれば、受信時においては、
光ファイバ２からの受信光が拡散することなく受光素子
である受信用ＰＤ５に結合させることが可能となる。そ
して、送信時においては、モールド樹脂６に設けられた
レンズ部６ａだけで光ファイバ２に結合させる必要がな
くなるため、レンズ部６ａの曲率半径を大きくして光の
取りだし効率を向上させることが可能となる。According to this embodiment, at the time of reception,
The received light from the optical fiber 2 can be coupled to the receiving PD 5 which is a light receiving element without diffusion. Then, at the time of transmission, it is not necessary to connect the optical fiber 2 with only the lens portion 6a provided on the mold resin 6, so that it is possible to increase the radius of curvature of the lens portion 6a and improve the light extraction efficiency. Becomes

【００６３】［第４実施形態］ 本発明の第４実施形態の光送受信モジュールの概略構成
を、図５の要部側面断面図に示す。[ Fourth Embodiment ] A schematic structure of an optical transceiver module according to a fourth embodiment of the present invention is shown in the side sectional view of the main part of FIG.

【００６４】第４実施形態の光送受信モジュールにおい
て、上記第３実施形態のものと異なる点は、フーコープ
リズムと集光用レンズを一体化してレンズ付きフーコー
プリズム４’とした点である。その他については、上記
第３実施形態と同様のものである。The optical transceiver module of the fourth embodiment differs from that of the third embodiment in that a Foucault prism and a condenser lens are integrated into a Foucault prism with lens 4 '. Others above
This is the same as the third embodiment .

【００６５】すなわち、本実施形態では、図１の参考例
で説明したような樹脂材料を用いて、射出成型等により
フーコープリズムと集光用レンズを一体化成型し、上記
実施形態の傾斜面４ａ，４ｂと同様の傾斜面４’ａ，
４’ｂ、及び上記第３実施形態の集光用レンズ４と同様
の機能を有するレンズ部４’ｃを備えたレンズ付きフー
コープリズム４’とするものである。そして、そのレン
ズ付きフーコープリズム４’を、上記第３実施形態のフ
ーコープリズム４と集光用レンズ１０に代えて、モジュ
ール内に配置したものである。That is, in this embodiment, the Foucault prism and the condenser lens are integrally molded by injection molding using the resin material described in the reference example of FIG. Inclined surfaces 4'a and 4'a similar to the inclined surfaces 4a, 4b of
4'b, and a Foucault prism 4'with a lens provided with a lens portion 4'c having the same function as the condenser lens 4 of the third embodiment . Then, the Foucault prism with a lens 4'is arranged in the module instead of the Foucault prism 4 and the condenser lens 10 of the third embodiment .

【００６６】本実施形態によれば、部品点数を削減する
ことができるので、部品実装を簡易化することが可能と
なる。さらに、集光用レンズとフーコープリズムが別部
品の時に界面で生じてしまうフレネル反射光も防ぐこと
もでき、高効率の送受信が可能となる。According to this embodiment, the number of parts can be reduced, so that the parts can be mounted easily. Furthermore, it is possible to prevent Fresnel reflected light that would otherwise be generated at the interface when the condenser lens and the Foucault prism are separate parts, which enables highly efficient transmission / reception.

【００６７】［第５実施形態］ 本発明の第５実施形態の光送受信モジュールの概略構成
を、図６，７の要部側面断面図に示す。[ Fifth Embodiment ] A schematic structure of an optical transmitter-receiver module according to a fifth embodiment of the present invention is shown in the side sectional views of the essential portions of FIGS.

【００６８】第５実施形態は、上記第４実施形態におい
て、モールド樹脂６のレンズ部６ａ、レンズ付きフーコ
ープリズム４’のレンズ部４’ｃの曲率について、光フ
ァイバ２のＮＡ値（開口数）以下の収束光を光ファイバ
２端面に入射させるように設定するものである。 The fifth embodiment is the same as the fourth embodiment, except that the lens portion 6a of the mold resin 6 and the lens portion 4'c of the Foucault prism with lens 4'c have NAs of the optical fiber 2. The convergent light having a value (numerical aperture) or less is set to enter the end face of the optical fiber 2.

【００６９】図６（ａ）に示すように、光ファイバ２の
端面に入射する光が拡散光であるときは、端面で発生す
るフレネル反射光が拡散光の状態で反射することにな
り、その一部が受光素子である受信用ＰＤ５に結合して
しまうために、全二重通信方式を行うことが難しい。一
方、図６（ｂ）に示すように、光ファイバ２の端面に入
射する光が収束光であるときは、端面で発生するフレネ
ル反射光が元の光路を戻ることになる。As shown in FIG. 6 (a), when the light incident on the end face of the optical fiber 2 is diffused light, the Fresnel reflected light generated at the end face is reflected in the diffused light state. It is difficult to perform the full-duplex communication method because some of the light-receiving elements are coupled to the receiving PD 5. On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the light incident on the end face of the optical fiber 2 is convergent light, the Fresnel reflected light generated at the end face returns to the original optical path.

【００７０】そこで、これらを考慮して、モールド樹脂
６のレンズ部６ａ、レンズ付きフーコープリズム４’の
レンズ部４’ｃの曲率を設定した一例を、図７に示す。Therefore, in consideration of the above, FIG. 7 shows an example in which the curvatures of the lens portion 6a of the mold resin 6 and the lens portion 4'c of the Foucault prism with lens 4'c are set.

【００７１】すなわち、図７に示すものでは、レンズ付
きフーコープリズム４’の光ファイバ２側面からＬＥＤ
３’及び受信用ＰＤ５の実装面までの距離を3.00mm、レ
ンズ付きフーコープリズム４’の傾斜面４’ａ，４’ｂ
形成箇所の深さを1.00mm、モールド樹脂６の受信部厚さ
を0.98mm、モールド樹脂６の送信部厚さを0.60mm、レン
ズ付きフーコープリズム４’の傾斜面４’ａ，４’ｂ境
界位置からＬＥＤ３’実装中心位置までの距離を1.25m
m、レンズ付きフーコープリズム４’の傾斜面４’ａ，
４’ｂ境界位置から受信用ＰＤ５実装中心位置までの距
離を1.37mm、レンズ付きフーコープリズム４’の傾斜面
４’ａ，４’ｂ境界位置からレンズ部６ａ中心位置まで
の距離を1.05mm、レンズ付きフーコープリズム４’の傾
斜面４’ａ，４’ｂ境界位置からレンズ部６ｂ中心位置
までの距離を1.11mmとしたとき、レンズ付きフーコープ
リズム４’のレンズ部４’ｃの曲率半径を1.40mm、モー
ルド樹脂６のレンズ部６ａの曲率半径を0.83mm、モール
ド樹脂６のレンズ部６ｂの曲率半径を0.70mmとしたもの
である。That is, in the structure shown in FIG. 7, the LED is viewed from the side of the optical fiber 2 of the Foucault prism with lens 4 '.
The distance to the mounting surface of 3'and the receiving PD 5 is 3.00 mm, the inclined surfaces 4'a and 4'b of the Foucault prism 4'with a lens
The depth of the formation location is 1.00 mm, the thickness of the receiving portion of the molding resin 6 is 0.98 mm, the thickness of the transmitting portion of the molding resin 6 is 0.60 mm, and the inclined surfaces 4'a and 4'b of the Foucault prism 4'with a lens 1.25m from the position to the center position of LED3 'mounting
m, inclined surface 4'a of Foucault prism with lens 4 ',
The distance from the 4'b boundary position to the receiving PD5 mounting center position is 1.37 mm, the distance from the inclined surface 4'a, 4'b boundary position of the Foucault prism with lens 4'to the lens unit 6a center position is 1.05 mm, When the distance from the boundary position of the inclined surfaces 4'a and 4'b of the Foucault prism with lens 4'to the center position of the lens portion 6b is 1.11 mm, the radius of curvature of the lens portion 4'c of the Foucault prism with lens 4'is The radius of curvature of the lens portion 6a of the mold resin 6 is 0.83 mm and the radius of curvature of the lens portion 6b of the mold resin 6 is 0.70 mm.

【００７２】なお、上記において、レンズ付きフーコー
プリズム４’の傾斜面４’ａ，４’ｂ境界位置は、光フ
ァイバ２中心位置と一致させたものである。In the above description, the boundary positions of the inclined surfaces 4'a and 4'b of the Foucault prism with lens 4'are made to coincide with the center position of the optical fiber 2.

【００７３】図7に示したものについての光学シミレー
ションの結果によると、この光学系での送信効率は１
４．５％、受信効率は３４．５％、戻り光は０．３６５
％となった。これによれば、本出願による特願平１１−
２０１０４７号のプリズムアレイを用いたものと比較し
て、戻り光は約１／３と大幅に低減できる。According to the result of the optical simulation for the one shown in FIG. 7, the transmission efficiency in this optical system is 1
4.5%, reception efficiency 34.5%, return light 0.365
It became%. According to this, Japanese Patent Application No. 11-
Compared with the one using the prism array of No. 201047, the returning light can be greatly reduced to about 1/3.

【００７４】次に、レンズ付きフーコープリズム４’の
曲率について説明する。Next, the curvature of the Foucault prism with lens 4'will be described.

【００７５】光ファイバ２に入射させるための最終的な
曲率は、レンズ付きフーコープリズム４’のレンズ部４
ｃ’の曲率によって決まることになる。そこで、ここで
は、レンズ付きフーコープリズム４’によりコリメート
された光が光ファイバ２端面に入射されるときの、レン
ズ付きフーコープリズム４’のレンズ部４ｃ’の曲率に
ついて考える。The final curvature for entering the optical fiber 2 is determined by the lens portion 4 of the Foucault prism with lens 4 '.
It will depend on the curvature of c '. Therefore, here, the curvature of the lens portion 4c 'of the Foucault prism with lens 4'when the light collimated by the Foucault prism with lens 4'is incident on the end face of the optical fiber 2 will be considered.

【００７６】光ファイバに入射された光を光ファイバー
内で伝播されるのに、光ファイバのＮＡ値（開口数）と
コリメート用レンズの焦点距離Ｆとの間で、ＮＡ＝０．
５／Ｆ…（１）との関係式が知られている。When the light incident on the optical fiber is propagated in the optical fiber, NA = 0.0 between the NA value (numerical aperture) of the optical fiber and the focal length F of the collimating lens.
A relational expression with 5 / F (1) is known.

【００７７】また、平凸レンズにおいて、その焦点距離
Ｆとその球レンズ曲率半径Ｒとの関係は、Ｆ＝２Ｒ…
（２）となる。In the plano-convex lens, the relationship between its focal length F and its spherical lens curvature radius R is F = 2R ...
It becomes (2).

【００７８】これら（１）式，（２）式からＲ＝０．２
５／ＮＡとなり、通常使用される光ファイバ（プラステ
ィック製）のＮＡ値が０．３以下であるから、Ｒは０．
８４ｍｍ以上であれば充分な特性を得ることができる。From these equations (1) and (2), R = 0.2
5 / NA, and the NA value of a commonly used optical fiber (made of plastic) is 0.3 or less, so that R is 0.
If it is 84 mm or more, sufficient characteristics can be obtained.

【００７９】したがって、レンズ付きフーコープリズム
４’のレンズ部４ｃ’の曲率半径Ｒは、０．８４ｍｍ以
上が好ましい。Therefore, the curvature radius R of the lens portion 4c 'of the Foucault prism 4'with a lens is preferably 0.84 mm or more.

【００８０】また、モールド樹脂６のレンズ部６ａから
拡散光を取り出し、レンズ付きフーコープリズム４’で
コリメートする場合について、光線追跡シミレーション
を行った結果、レンズ付きフーコープリズム４’のレン
ズ部４’ｃの曲率半径Ｒは、１．４５ｍｍ以下で収束光
を得ることができることがわかった。When the diffused light is taken out from the lens portion 6a of the mold resin 6 and collimated by the Foucault prism with lens 4 ', as a result of ray tracing simulation, the lens portion 4'of the Foucault prism with lens 4'is obtained. It was found that convergent light can be obtained when the radius of curvature R of c is 1.45 mm or less.

【００８１】以上のことから、レンズ付きフーコープリ
ズム４’のレンズ部４’ｃの曲率半径Ｒは、０．８４ｍ
ｍ以上１．４５ｍｍ以下（０．８４ｍｍ≦Ｒ≦１．４５
ｍｍ）が好ましい。From the above, the radius of curvature R of the lens portion 4'c of the Foucault prism with lens 4'is 0.84 m.
m or more and 1.45 mm or less (0.84 mm ≦ R ≦ 1.45
mm) is preferred.

【００８２】なお、ここで説明したレンズ付きフーコー
プリズム４’の曲率は、上記第３実施形態のようにフー
コープリズム４と一体化されていない集光レンズ１０に
ついても、同様である。The curvature of the Foucault prism 4'with a lens described here is the same for the condenser lens 10 which is not integrated with the Foucault prism 4 as in the third embodiment .

【００８３】本実施形態によれば、送受信効率を損なう
ことなく、戻り光が受光素子の方向に結合するのを防ぐ
ことができる。According to this embodiment, it is possible to prevent return light from coupling in the direction of the light receiving element without impairing the transmission / reception efficiency.

【００８４】［第６実施形態］ 本発明の第６実施形態の光送受信モジュールの概略構成
を、図８の要部側面断面図に示す。[ Sixth Embodiment ] A schematic structure of an optical transmitter-receiver module according to a sixth embodiment of the present invention is shown in the side sectional view of the main part of FIG.

【００８５】第６実施形態の光送受信モジュールにおい
て、上記第４実施形態のものと異なる点は、送信部と受
信部との間に仕切り部材である仕切り板１１を配置した
点である。その他については、上記第４実施形態と同様
のものである。The optical transceiver module of the sixth embodiment is different from that of the fourth embodiment in that a partition plate 11 as a partition member is arranged between the transmitter and the receiver. Others are the same as those in the fourth embodiment .

【００８６】本実施形態の仕切り板１１は、基板９から
光ファイバ２の端面にほぼ接する位置まで配置されてお
り、例えば５０μｍ厚のリン青銅のような薄く強度のあ
るものが好ましい。The partition plate 11 of this embodiment is arranged from the substrate 9 to a position almost in contact with the end face of the optical fiber 2, and is preferably thin and strong, such as phosphor bronze having a thickness of 50 μm.

【００８７】本実施形態によれば、このような仕切り板
１１を設けることによって、送信光が受光素子である受
信用ＰＤ５の方向に照射されるのを防ぎ、受信光のＳ／
Ｎ比を向上させることが可能になる。According to the present embodiment, by providing such a partition plate 11, it is possible to prevent the transmitted light from being irradiated in the direction of the receiving PD 5 which is the light receiving element, and to suppress the S / of the received light.
It becomes possible to improve the N ratio.

【００８８】［第７実施形態］ 本発明の第７実施形態の光送受信モジュールの概略構成
を、図９の要部側面断面図に示す。[ Seventh Embodiment ] A schematic configuration of an optical transmitter-receiver module according to a seventh embodiment of the present invention is shown in the side sectional view of the main part of FIG.

【００８９】第７実施形態の光送受信モジュールにおい
て、上記第６実施形態のものと異なる点は、仕切り板１
１を光ファイバ２端面に当接すると光ファイバ２の略主
軸方向に可動とした点である。その他については、上記
第６実施形態と同様のものである。The optical transceiver module of the seventh embodiment is different from that of the sixth embodiment in that the partition plate 1
When 1 is brought into contact with the end face of the optical fiber 2, it is movable in the direction of the main axis of the optical fiber 2. Others above
This is similar to the sixth embodiment .

【００９０】すなわち、本実施形態では、仕切り板１１
に対して光ファイバ２端面が接触の際に、奥行き方向に
移動可能としている。That is, in this embodiment, the partition plate 11
On the other hand, when the end face of the optical fiber 2 is in contact, it is movable in the depth direction.

【００９１】そのような仕切り板１１は、例えば図１０
の要部平面図に示すように、５０μｍ厚リン青銅板にハ
ーフエッチングを行い、その後、切り込み線１１ａにて
切り込むと共に、折り曲げ戦１１ｂにて折り曲げること
により、バネ状の仕切り板（弾性を有する仕切り板）１
１を作製することができる。そして、このバネ状仕切り
板（弾性仕切り板）１１は、図１０に示すようなネジ止
め用穴１１ｃにより、図９に示すように基板９側からネ
ジ止めして固定することができる。Such a partition plate 11 is shown in FIG.
As shown in the plan view of the main part of FIG. 1, half-etching is performed on a phosphor bronze plate having a thickness of 50 μm, and thereafter, it is cut along the score line 11a and is bent at the bending battle 11b, so that a spring-like partition plate (partition having elasticity Board) 1
1 can be manufactured. Then, this spring-like partition plate (elastic partition plate) 11 can be fixed by screwing it from the substrate 9 side as shown in FIG. 9 through a screwing hole 11c as shown in FIG.

【００９２】本実施形態によれば、ファイバープラグの
挿抜によって光ファイバ２端が仕切り板１１に当たって
も、送受信効率を劣化させるような傷の発生を防ぐこと
ができる。According to this embodiment, even if the end of the optical fiber 2 hits the partition plate 11 due to the insertion / removal of the fiber plug, it is possible to prevent the occurrence of scratches that deteriorate the transmission / reception efficiency.

【００９３】［第８実施形態］ 本発明の第８実施形態の光送受信モジュールの概略構成
を、図１１の要部側面断面図に示す。[ Eighth Embodiment ] A schematic configuration of an optical transmitter-receiver module according to an eighth embodiment of the present invention is shown in the side sectional view of the main part of FIG.

【００９４】第８実施形態の光送受信モジュールにおい
て、上記第６実施形態のものと異なる点は、仕切り板１
１に光反射性を持たせた点である。その他については、
上記第６実施形態と同様のものである。The optical transceiver module of the eighth embodiment differs from that of the sixth embodiment in that the partition plate 1
The point is that 1 has light reflectivity. For others,
This is the same as the sixth embodiment .

【００９５】前述したように、仕切り板１１を設けるこ
とで、モールド樹脂６内を通して内乱光として受光素子
である受信用ＰＤ５に結合していた光線を大幅に削減
し、送信光が受信用ＰＤ５の方向に照射されるのを防ぐ
ことができ、これによって受信光のＳ／Ｎを向上させる
ことが可能になる。As described above, by providing the partition plate 11, the light rays that have been coupled to the receiving PD 5 which is the light receiving element through the mold resin 6 as internal disturbance light are greatly reduced, and the transmitting light is transmitted to the receiving PD 5. It is possible to prevent the light from being irradiated in the direction, and it is possible to improve the S / N of the received light.

【００９６】さらに、仕切り板１１表面の反射率を高く
することで、図１１に示すように、仕切り板１１表面の
吸収率が高い場合に受信時に吸収されてしまった成分に
ついても、反射率の高い仕切り板１１を用いることによ
って受信光として有効に活用することができる。Furthermore, by increasing the reflectance of the surface of the partition plate 11, as shown in FIG. 11, the components that have been absorbed at the time of reception when the absorptivity of the surface of the partition plate 11 is high are also reflected. By using the high partition plate 11, it can be effectively used as received light.

【００９７】なお、仕切り板１１の光反射性を持たせる
には、仕切り板１１の材料としてアルミニウムなどの予
め反射率の高い材料を用いることや、液層法（金メッキ
など），気相法（真空蒸着法、スパッタ法など）により
仕切り板１１側面の表面に金属などの反射率の高い薄膜
をコートする等が挙げられる。In order to provide the partition plate 11 with the light reflectivity, a material having a high reflectance such as aluminum is used as the material of the partition plate 11, a liquid layer method (such as gold plating), a vapor phase method ( For example, the surface of the side surface of the partition plate 11 may be coated with a thin film having a high reflectance such as metal by a vacuum vapor deposition method, a sputtering method or the like.

【００９８】図１２に、仕切り板１１表面の反射率を変
化させていった時の受信効率のシミレーション結果を示
す。図１２から、仕切り板１１表面の反射率が増加する
に従って、受信効率も増加することがわかる。例えば、
仕切り板１１表面を全面黒塗装（反射率が約０％）した
時と、アルミ蒸着した場合（反射率が約９０％）とで
は、受信効率で０．７ｄｂ程度の違いが生じる。FIG. 12 shows a simulation result of the reception efficiency when the reflectance of the surface of the partition plate 11 is changed. It can be seen from FIG. 12 that the reception efficiency increases as the reflectance of the surface of the partition plate 11 increases. For example,
There is a difference of about 0.7 db in reception efficiency between when the entire surface of the partition plate 11 is black-painted (reflectance is about 0%) and when aluminum vapor deposition is performed (reflectance is about 90%).

【００９９】以上のとおり、本実施形態によれば、仕切
り板１１表面の吸収率が高い場合に受信時に吸収されて
しまった成分についても、反射率の高い仕切り板１１を
用いることによって受信光として有効に活用することが
できる。また、これは、送信光と受信光が同一波長帯で
あるときに、特に有効である。As described above, according to the present embodiment, even if the component that has been absorbed at the time of reception when the surface of the partition plate 11 has a high absorptance, it can be received as light by using the partition plate 11 having a high reflectance. It can be used effectively. Further, this is particularly effective when the transmitted light and the received light have the same wavelength band.

【０１００】［第９実施形態］ 本発明の第９実施形態の光送受信モジュールについて、
図１３の要部側面断面図を用いて説明する。なお、図１
３において、（ａ）は（ｂ）の領域Ａの部分拡大図であ
る。[ Ninth Embodiment ] An optical transmitter / receiver module according to a ninth embodiment of the present invention will be described.
This will be described with reference to the side sectional view of the main part of FIG. Note that FIG.
3A is a partially enlarged view of the area A in FIG.

【０１０１】第９実施形態の光送受信モジュールにおい
て、上記第６実施形態のものと異なる点は、光ファイバ
２端面と対向する仕切り部材１１の端面に光吸収性を持
たせた点である。その他については、上記第６実施形態
と同様のものである。The optical transceiver module of the ninth embodiment is different from that of the sixth embodiment in that the end face of the partition member 11 facing the end face of the optical fiber 2 has a light absorbing property. Others are the same as those in the sixth embodiment .

【０１０２】図１３に示すように、自分側モジュールと
相手側モジュールとで光通信を行うとき、仕切り板１１
の端面が反射率の高い平滑な平面である場合、相手方モ
ジュールまで達した送信光の一部１２は、相手方モジュ
ールの仕切り板１１端面に反射して再び自分のモジュー
ルに戻ってしまう。そのために、自らの内乱光、フレネ
ル戻り光による近端反射を取り除いても相手方モジュー
ルからの戻り光が大きいために、受光素子でのＳ／Ｎ比
を向上させることができない。As shown in FIG. 13, when optical communication is performed between the own module and the other module, the partition plate 11
If the end surface of is a smooth flat surface having a high reflectance, part 12 of the transmitted light reaching the partner module is reflected by the end surface of the partition plate 11 of the partner module and returns to the own module again. Therefore, even if the near-end reflection due to the own ambient light and Fresnel return light is removed, the return light from the counterpart module is large, so that the S / N ratio in the light receiving element cannot be improved.

【０１０３】そこで、本実施形態では、仕切り板１１の
端面に対して黒色塗料を塗布するなどして、仕切り板１
１の端面の吸収率を増加させることにより、相手方モジ
ュールでの遠端反射を抑制することを可能としている。Therefore, in this embodiment, the partition plate 1 is formed by applying black paint to the end surface of the partition plate 11.
By increasing the absorptance of the end face of No. 1, it is possible to suppress the far end reflection at the counterpart module.

【０１０４】［第１０実施形態］ 上記実施形態では、いずれも、フーコープリズム４，レ
ンズ付きフーコープリズム４’の頂角をほぼ６０ｄｅｇ
とし、フーコープリズム４，レンズ付きフーコープリズ
ム４’の第１の傾斜面４ａ，４’ａの傾斜角度とその第
２の傾斜面４ｂ，４’ｂの傾斜角度とをほぼ等しくした
図にて説明した。[ Tenth Embodiment ] In any of the above embodiments, the apex angle of the Foucault prism 4 and the Foucault prism with lens 4'is approximately 60 deg.
The description will be given with reference to a diagram in which the inclination angles of the first inclined surfaces 4a and 4'a of the Foucault prism 4 and the Foucault prism with lens 4'are substantially equal to the inclination angles of the second inclined surfaces 4b and 4'b. did.

【０１０５】ここでは、第１０実施形態として、フーコ
ープリズム４，レンズ付きフーコープリズム４’の傾斜
面４ａ，４’ａ，４ｂ，４’ｂの傾斜角度、およびフー
コープリズム４，レンズ付きフーコープリズム４’の頂
角について説明する。Here, as the tenth embodiment , the Foucault prism 4, the inclination angles of the inclined surfaces 4a, 4'a, 4b, 4'b of the Foucault prism with lens 4 ', the Foucault prism 4, the Foucault prism with lens 4 are shown. The vertical angle of 'is explained.

【０１０６】まず、フーコープリズム４，レンズ付きフ
ーコープリズム４’の傾斜面４ａ，４’ａ，４ｂ，４’
ｂの傾斜角度については、例えば図１４に示すように非
対称なものでも良い。First, the inclined surfaces 4a, 4'a, 4b, 4'of the Foucault prism 4 and the Foucault prism with lens 4'are provided.
The inclination angle of b may be asymmetrical as shown in FIG. 14, for example.

【０１０７】つまり、図１４の要部断面図に示すよう
に、（ａ）のような光学配置として送信部有利即ち送信
部での効率向上のために傾斜面４’ａを傾斜面４’ｂよ
り光ケーブル２端面に平行に近づけたり、（ｂ）のよう
な光学配置として受信部有利即ち受信部での効率向上の
ために傾斜面４’ｂを傾斜面４’ａより光ケーブル２端
面に平行に近づけたりするなど、任意に設定することが
できるものである。That is, as shown in the cross-sectional view of the main part of FIG. 14, the inclined surface 4'a is replaced with the inclined surface 4'b in order to improve the efficiency of the transmitting portion, that is, the optical arrangement as shown in FIG. The inclined surface 4'b is made closer to the end surface of the optical cable 2 than the inclined surface 4'a in order to bring it closer to the end surface of the optical cable 2 or to improve the efficiency of the receiving portion, that is, the optical arrangement as shown in (b). It can be arbitrarily set, for example, to bring it closer.

【０１０８】なお、上記実施形態では、ＬＥＤ３’と受
信用ＰＤ５との間にチップコンデンサ等の別の部品を実
装することを想定して、第１の傾斜面４ａ，４’ａの傾
斜角度とその第２の傾斜面４ｂ，４’ｂの傾斜角度とを
ほぼ等しくしたものである。In the above embodiment, assuming that another component such as a chip capacitor is mounted between the LED 3'and the receiving PD 5, the inclination angles of the first inclined surfaces 4a and 4'a are set. The inclination angles of the second inclined surfaces 4b and 4'b are made substantially equal.

【０１０９】また、フーコープリズム４，レンズ付きフ
ーコープリズム４’の頂角については、送信光、受信光
ともにチップ（ＬＥＤ３’，受信用ＰＤ５）真上にモー
ルド樹脂６のレンズ部６ａ，６ｂを設けて、その頂角を
小さく設定したほうが、送信・受信効率向上の点から有
利であると考えられる。ところが、全二重通信方式を実
現するためには、送信側と受信側の間に仕切り部材（仕
切り板１１）を入れて、遮光するのが望ましいため、レ
ンズ部６ａ，６ｂの配置、並びにチップ実装の点から、
中間寄りにＬＥＤチップを設けることはできない。この
点から、フーコープリズム４，レンズ付きフーコープリ
ズム４’の頂角は、１５ｄｅｇ以上に設定するのが好ま
しい。Regarding the apex angles of the Foucault prism 4 and the Foucault prism with lens 4 ', the lens portions 6a and 6b of the mold resin 6 are provided right above the chip (LED 3', reception PD 5) for both the transmitted light and the received light. Therefore, it is considered advantageous to set the apex angle to be small in terms of improving the transmission / reception efficiency. However, in order to realize the full-duplex communication system, it is desirable to insert a partition member (partition plate 11) between the transmitting side and the receiving side to shield light, and therefore, the arrangement of the lens portions 6a and 6b and the chip. From the point of implementation,
LED chips cannot be provided near the middle. From this point, it is preferable to set the apex angle of the Foucault prism 4 and the Foucault prism with lens 4'to 15 deg or more.

【０１１０】そして、フーコープリズム４，レンズ付き
フーコープリズム４’の頂角を高角にすると、モールド
樹脂６のレンズ部６ａからの斜め方向の送信光を利用す
る必要があるため、送信光として利用できる光量が減少
することになる。When the apex angle of the Foucault prism 4 and the Foucault prism with lens 4'is set to a high angle, it is necessary to use the obliquely transmitted light from the lens portion 6a of the mold resin 6, and therefore it can be used as the transmitted light. The amount of light will be reduced.

【０１１１】そこで、これについて所定の条件でシミレ
ーションを行ったところ、上記実施形態のように頂角６
０ｄｅｇとすると、この際の送信効率は垂直光を利用し
た場合に比べて０．８ｄＢの減少となる。Then, when simulation was performed for this under a predetermined condition, the apex angle of 6 as in the above embodiment.
At 0 deg, the transmission efficiency at this time is reduced by 0.8 dB as compared with the case where vertical light is used.

【０１１２】更にフーコープリズム４，レンズ付きフー
コープリズム４’の頂角を増加させると、送信効率はよ
り減少し、その頂角が７５ｄｅｇにした場合、垂直光を
利用した場合に比べて１．５ｄＢの減少となる。When the apex angle of the Foucault prism 4 and the Foucault prism 4'with a lens is further increased, the transmission efficiency is further reduced, and when the apex angle is set to 75 deg, it is 1.5 dB higher than that when vertical light is used. Will decrease.

【０１１３】同様の条件で充分な特性を得るためには、
送信効率の減少が垂直光を利用した場合に比べて１．８
ｄＢの減少程度まで許容であるので、このような特性の
点から、フーコープリズム４，レンズ付きフーコープリ
ズム４’の頂角は７５ｄｅｇ以下が好ましい。In order to obtain sufficient characteristics under the same conditions,
The decrease in transmission efficiency is 1.8 compared to the case where vertical light is used.
From the viewpoint of such characteristics, the apex angle of the Foucault prism 4 and the Foucault prism with lens 4 ′ is preferably 75 deg or less from the viewpoint of such characteristics.

【０１１４】以上のことから、フーコープリズム４，レ
ンズ付きフーコープリズム４’の頂角θは、１５ｄｅｇ
以上７５ｄｅｇ以下（１５ｄｅｇ≦θ≦７５ｄｅｇ）が
好ましい。From the above, the apex angle θ of the Foucault prism 4 and the Foucault prism with lens 4'is 15 deg.
It is preferably 75 deg or more and 15 deg or less (15 deg ≤ θ ≤ 75 deg).

【０１１５】なお、上記実施形態は、適宜組み合わせて
実施できるものであり、また半二重通信方式にも適用可
能なものである。The above-described embodiments can be implemented in combination as appropriate, and can also be applied to the half-duplex communication system.

【０１１６】[0116]

【発明の効果】以上のように、本発明の光送受信モジュ
ールによれば、送信用光学系を介して発光素子より取り
出された送信光を屈折させて光ファイバの端面に対して
略垂直に結合させる第１の傾斜面と、光ファイバから出
射された受信光の少なくとも一部を屈折させて受信用光
学系を介して受光素子に結合させる第２の傾斜面とを備
えたフーコープリズムが設けられるので、このようなフ
ーコープリズムを分岐素子として用いることによって、
光送受信モジュールの奥行き方向のサイズを削減するこ
とができる。また、送信時においては送信光をフーコー
プリズムの第１の傾斜面のみで屈折させることから、送
信光の光ファイバへの結合効率を大幅に改善することが
できる。As described above, according to the optical transmission / reception module of the present invention, the transmission light extracted from the light emitting element is refracted through the transmission optical system and is coupled substantially perpendicularly to the end face of the optical fiber. There is provided a Foucault prism having a first inclined surface for refracting and a second inclined surface for refracting at least a part of the received light emitted from the optical fiber and coupling it to the light receiving element through the receiving optical system. Therefore, by using such a Foucault prism as a branching element,
The size of the optical transceiver module in the depth direction can be reduced. Further, at the time of transmission, the transmission light is refracted only by the first inclined surface of the Foucault prism, so that the coupling efficiency of the transmission light to the optical fiber can be significantly improved.

【０１１７】さらに、本発明の光送受信モジュールによ
れば、前記発光素子又は受光素子の少なくとも一方が樹
脂封止され、該封止樹脂により発光面又は受光面と前記
フーコープリズムの対応する前記傾斜面とを結ぶ直線上
に前記送信用光学系又は受信用光学系のレンズが形成さ
れるので、発光面，受光面とフーコプリズムの傾斜面を
結ぶ直線上に送信用レンズ，受信用レンズを設けること
によって、送信効率，受信効率を増加させることができ
る。そして、発光素子を樹脂封止すると、送信光の取り
だし効率を向上させることができる。Further, according to the optical transceiver module of the present invention, at least one of the light emitting element and the light receiving element is resin-sealed, and the light emitting surface or the light receiving surface and the inclined surface corresponding to the Foucault prism are sealed by the sealing resin. Since the lens of the transmitting optical system or the receiving optical system is formed on a straight line connecting with, the transmitting lens and the receiving lens should be provided on the straight line connecting the light emitting surface, the light receiving surface and the inclined surface of the Foucco prism. Thus, the transmission efficiency and the reception efficiency can be increased. Then, by sealing the light emitting element with a resin, the extraction efficiency of transmitted light can be improved.

【０１１８】また、本発明の光送受信モジュールによれ
ば、前記発光素子及び受光素子が同一基板上に実装され
るので、発光素子及び受光素子のチップ実装に掛かるタ
クトを短時間で行うことが可能となるため、量産価格を
削減することが可能となる。Further, according to the optical transceiver module of the present invention, since the light emitting element and the light receiving element are mounted on the same substrate, it is possible to perform the tact for mounting the light emitting element and the light receiving element on a chip in a short time. Therefore, the mass production price can be reduced.

【０１１９】さらに、本発明の光送受信モジュールによ
れば、同一基板上に実装された発光素子及び受光素子が
樹脂封止され、該封止樹脂により発光面及び受光面と前
記フーコープリズムの対応する前記傾斜面とを結ぶ直線
上に前記送信用光学系及び受信用光学系のレンズが形成
されるので、発光面及び受光面とフーコプリズムの傾斜
面を結ぶ直線上に送信用レンズ及び受信用レンズを設け
ることによって、送信効率及び受信効率を増加させるこ
とができる共に、発光素子を樹脂封止することにより、
送信光の取りだし効率を向上させることができる。Further, according to the optical transceiver module of the present invention, the light emitting element and the light receiving element mounted on the same substrate are resin-sealed, and the light emitting surface and the light receiving surface correspond to the Foucault prism by the sealing resin. Since the lenses of the transmitting optical system and the receiving optical system are formed on the straight line connecting the inclined surface, the transmitting lens and the receiving lens are formed on the straight line connecting the light emitting surface and the light receiving surface and the inclined surface of the Foucco prism. By providing the, it is possible to increase the transmission efficiency and the reception efficiency, and by sealing the light emitting element with resin,
The extraction efficiency of transmitted light can be improved.

【０１２０】また、本発明の光送受信モジュールによれ
ば、前記フーコープリズムと前記発光素子及び受光素子
との間に、送受信共用の集光用レンズが設けられるの
で、送信光及び受信光をそれぞれ集光状態にすることが
でき、送信効率及び受信効率を向上させることが可能と
なる。Further, according to the optical transceiver module of the present invention, since the condenser lens for both transmission and reception is provided between the Foucault prism and the light emitting element and the light receiving element, the transmission light and the reception light are respectively collected. The optical state can be achieved, and the transmission efficiency and the reception efficiency can be improved.

【０１２１】さらに、本発明の送受信モジュールによれ
ば、前記フーコープリズムと前記集光用レンズとが一体
に形成されて成るので、集光用レンズとフーコープリズ
ムとの界面で生じてしまうフレネル反射光を削減できる
と共に、部品点数が削減でき製品コストを削減すること
が可能となる。Further, according to the transmitting / receiving module of the present invention, since the Foucault prism and the condenser lens are integrally formed, the Fresnel reflected light generated at the interface between the condenser lens and the Foucault prism. It is possible to reduce the number of parts, reduce the number of parts, and reduce the product cost.

【０１２２】また、本発明の光送受信モジュールによれ
ば、送信部と受信部との間に仕切り部材が設けられるの
で、発光素子からモールド樹脂等の内部を通して内乱光
として受光素子に結合していた光線を大幅に削減し、そ
れにより受光素子でのＳ／Ｎ比を向上させることができ
る。Further, according to the optical transmitter-receiver module of the present invention, since the partition member is provided between the transmitter and the receiver, the light-transmitting element is coupled to the light-receiving element as internal disturbing light through the inside of the mold resin or the like. It is possible to significantly reduce the number of light rays and thereby improve the S / N ratio in the light receiving element.

【０１２３】さらに、本発明の光送受信モジュールによ
れば、前記仕切り部材が光ファイバ端面に当接すると光
ファイバの略主軸方向に可動であるので、光ファイバの
端面が仕切り板に常に接する状態にすることができる。
その上、光ファイバ端に対して過剰な力が掛からないの
で、ファイバープラグの挿抜によって光ファイバ端が仕
切り板に当たっても、送受信効率を劣化させるような傷
の発生を防ぐことができる。Further, according to the optical transmitter-receiver module of the present invention, when the partition member comes into contact with the end face of the optical fiber, the end face of the optical fiber is always in contact with the partition plate because the end face of the optical fiber is always movable. can do.
Moreover, since an excessive force is not applied to the optical fiber end, even if the optical fiber end hits the partition plate by inserting / removing the fiber plug, it is possible to prevent the occurrence of scratches that deteriorate the transmission / reception efficiency.

【０１２４】さらに、本発明の光送受信モジュールによ
れば、前記仕切り部材が光反射性を示すので、受光時に
おいて仕切り部材表面の吸収率が高い場合に受信時に吸
収されてしまった成分についても、受信光として有効に
活用することができ、受信効率の向上につながる。Further, according to the optical transmitter-receiver module of the present invention, since the partition member exhibits light reflectivity, the component absorbed at the time of reception when the absorptivity of the surface of the partition member at the time of receiving light is high, It can be effectively used as received light, which leads to improvement in receiving efficiency.

【０１２５】また、本発明の光送受信モジュールによれ
ば、前記光ファイバ端面と対向する前記仕切り部材の端
面が光吸収性を示すので、自分からの送信光が相手方モ
ジュールの仕切り部材端面に反射して戻ってしまういわ
ゆる遠端反射を削減することができ、受光素子でのＳ／
Ｎ比を向上させることができる。Further, according to the optical transmitter / receiver module of the present invention, the end face of the partition member facing the end face of the optical fiber exhibits a light absorbing property, so that the transmitted light from itself reflects on the end face of the partition member of the counterpart module. It is possible to reduce the so-called far-end reflection that returns due to
The N ratio can be improved.

【０１２６】また、本発明の光送受信モジュールによれ
ば、前記発光素子の封止樹脂により形成されたレンズ又
は前記集光用レンズの少なくとも一方の曲率が、光ファ
イバのＮＡ値（開口数）以下の収束光を光ファイバ端面
に入射させるように設定されるので、送信効率を低減す
ることなしに、光ファイバ端面で発生するフレネル反射
光が受光素子の方向に結合するのを防ぎ、受光素子での
Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。Further, according to the optical transceiver module of the present invention, the curvature of at least one of the lens formed of the sealing resin of the light emitting element or the condenser lens is equal to or less than the NA value (numerical aperture) of the optical fiber. It is set so that the converged light of is incident on the end face of the optical fiber, so that the Fresnel reflected light generated at the end face of the optical fiber is prevented from being coupled in the direction of the light receiving element without reducing the transmission efficiency. The S / N ratio can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明に対して参考例となる光送受信モジュー
ルの概略構成を示す要部側面断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of essential parts showing a schematic configuration of an optical transceiver module serving as a reference example for the present invention.

【図２】第１実施形態の光送受信モジュールの概略構成
を示す要部側面断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of an essential part showing a schematic configuration of the optical transceiver module of the first embodiment .

【図３】第２実施形態の光送受信モジュールの概略構成
を示す要部側面断面図である。FIG. 3 is a side sectional view of an essential part showing a schematic configuration of an optical transceiver module of a second embodiment .

【図４】第３実施形態の光送受信モジュールの概略構成
を示す要部側面断面図である。FIG. 4 is a side sectional view of an essential part showing a schematic configuration of an optical transceiver module of a third embodiment .

【図５】第４実施形態の光送受信モジュールの概略構成
を示す要部側面断面図である。FIG. 5 is a side sectional view of an essential part showing a schematic configuration of an optical transceiver module according to a fourth embodiment .

【図６】第５実施形態の光送受信モジュールの概略構成
を示す要部側面断面図であり、（ａ）は光ファイバの端
面に入射する光が拡散光であるときの様子を示す図であ
り、（ｂ）は光ファイバの端面に入射する光が収束光で
あるときの様子を示す図である。FIG. 6 is a side sectional view of an essential part showing a schematic configuration of an optical transceiver module according to a fifth embodiment, and FIG. 6 (a) is a diagram showing a state in which light incident on an end face of an optical fiber is diffused light. , (B) are diagrams showing a state in which the light incident on the end face of the optical fiber is convergent light.

【図７】第５実施形態における光学的設定の一例を示す
要部側面断面図である。FIG. 7 is a side sectional view of an essential part showing an example of optical setting according to a fifth embodiment .

【図８】第６実施形態の光送受信モジュールの概略構成
を示す要部側面断面図である。FIG. 8 is a side sectional view of an essential part showing a schematic configuration of an optical transceiver module of a sixth embodiment .

【図９】第７実施形態の光送受信モジュールの概略構成
を示す要部側面断面図である。FIG. 9 is a side sectional view of an essential part showing a schematic configuration of an optical transceiver module of a seventh embodiment .

【図１０】第７実施形態におけるバネ状仕切り板（弾性
仕切り板）を概略構造を示す要部平面図である。FIG. 10 is a plan view of relevant parts showing a schematic structure of a spring partition plate (elastic partition plate) according to a seventh embodiment .

【図１１】第８実施形態の光送受信モジュールの概略構
成を示す要部側面断面図である。FIG. 11 is a side sectional view of an essential part showing a schematic configuration of an optical transceiver module of an eighth embodiment .

【図１２】第８実施形態における仕切り板の反射率と受
信効率との関係についてシミレーションした結果を示す
図である。FIG. 12 is a diagram showing a result of simulation regarding a relationship between a reflectance of a partition plate and a reception efficiency in the eighth embodiment .

【図１３】第９実施形態の光送受信モジュールを説明す
るための概略構成を示す要部側面断面図であり、（ａ）
は通信相手をも含む全体を示す図であり、（ｂ）は
（ａ）の領域Ａの部分拡大図である。FIG. 13 is a side sectional view of an essential part showing a schematic configuration for explaining an optical transceiver module of a ninth embodiment , (a)
FIG. 3 is a diagram showing the whole including a communication partner, and (b) is a partially enlarged view of a region A of (a).

【図１４】第１０実施形態の光送受信モジュールの概略
構成を示す要部側面断面図であり、（ａ）は送信部有利
の光学配置を示し、（ｂ）は受信側有利の光学配置を示
す図である。14A and 14B are side sectional views showing a schematic configuration of an optical transmission / reception module of a tenth embodiment, wherein FIG. 14A shows an optical arrangement advantageous for a transmitting unit, and FIG. 14B shows an optical arrangement advantageous for a receiving side. It is a figure.

【図１５】従来例１の概略構造を示す要部側面断面図で
ある。FIG. 15 is a side sectional view of an essential part showing a schematic structure of Conventional Example 1.

【図１６】従来例２の概略構造を示す要部側面断面図で
ある。FIG. 16 is a side sectional view of an essential part showing the schematic structure of Conventional Example 2.

【図１７】従来例３の概略構造を示す要部側面断面図で
ある。FIG. 17 is a side sectional view of an essential part showing a schematic structure of Conventional Example 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ 光ファイバ ３ レーザダイオード（発光素子） ３’ 発光ダイオード（発光素子） ４ フーコープリズム ４’ レンズ付きフーコープリズム ４ａ，４ｂ，４’ａ，４’ｂ 傾斜面 ５ 受信用フォトダイオード（受光素子） ６ モールド樹脂（封止樹脂） ６ａ，６ｂ レンズ部 ９ 基板 １０ 集光用レンズ １１ 仕切り板（仕切り部材） 2 optical fiber 3 Laser diode (light emitting element) 3'light emitting diode (light emitting element) 4 Foucault prism Foucault prism with 4'lens 4a, 4b, 4'a, 4'b inclined surface 5 Photodiode for reception (light receiving element) 6 Mold resin (sealing resin) 6a, 6b lens part 9 substrates 10 Condensing lens 11 Partition plate (partition member)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−248429（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−180075（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−68171（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−263206（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−287932（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−105841（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−160259（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−15582（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−191241（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−325246（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−325248（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−13409（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−203845（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−104154（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−39181（ＪＰ，Ａ) 特開2001−141967（ＪＰ，Ａ) 特開2000−180671（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−258454（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 6/42 - 6/43 H01L 31/00 - 31/12 H01L 33/00 H01S 5/00 - 5/026 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-7-248429 (JP, A) JP-A-58-180075 (JP, A) JP-A-11-68171 (JP, A) JP-A-4- 263206 (JP, A) JP-A-11-287932 (JP, A) JP-A-9-105841 (JP, A) JP-A 8-160259 (JP, A) JP-A-8-15582 (JP, A) JP-A-7-191241 (JP, A) JP-A-9-325246 (JP, A) JP-A-9-325248 (JP, A) JP-A-57-13409 (JP, A) JP-A-5-203845 (JP, A) JP 7-104154 (JP, A) JP 10-39181 (JP, A) JP 2001-141967 (JP, A) JP 2000-180671 (JP, A) JP 11-258454 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. ⁷ , DB name) G02B 6/42-6/43 H01L 31/00-31/12 H01L 33/00 H01S 5/00- 5/026

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 発光素子と受光素子を備え、共通の光フ
ァイバを介して光送受信を行う二重通信方式の光送受信
モジュールにおいて、光ファイバ端面に直接対向するフーコープリズムを備
え、 前記フーコープリズムと前記発光素子、受光素子との間
にそれぞれレンズを含む送信用光学系、受信用光学系が
設けられ、 前記フーコープリズムは、前記 発光素子より前記送信用
光学系のレンズを介して取り出された送信光を屈折させ
て前記光ファイバ端面に結合させる第１の傾斜面と、前
記光ファイバ端面から出射された受信光の少なくとも一
部を屈折させて前記受信用光学系のレンズを介して前記
受光素子に結合させる第２の傾斜面とを備え、 前記フーコープリズムの頂角は１５ｄｅｇ以上７５ｄｅ
ｇ以下であることを特徴とする光送受信モジュール。1. A dual communication type optical transceiver module comprising a light emitting element and a light receiving element for transmitting and receiving light via a common optical fiber, comprising a Foucault prism directly opposed to an end face of the optical fiber.
Well, between the Foucault prism and the light emitting element, the light receiving element
The optical system for transmission and the optical system for reception each including a lens
The Foucault prism is provided for transmitting from the light emitting element .
A first inclined surface for coupling to the optical fiber end surface refracts transmitted light taken out through the optical system of the lens, before
Through the lens of the receiving optical system by refracting at least a portion of the emitted received light from the serial optical fiber end face and a second inclined surface to be bonded to the <br/> light receiving element, the Foucault prism The apex angle of 15 deg or more and 75 de
An optical transceiver module, characterized in that it is g or less. 【請求項２】 請求項１に記載の光送受信モジュールに
おいて、 前記発光素子又は受光素子の少なくとも一方が樹脂封止
され、該封止樹脂により発光面又は受光面と前記フーコ
ープリズムの対応する前記傾斜面とを結ぶ直線上に前記
送信用光学系又は受信用光学系のレンズが形成されるこ
とを特徴とする光送受信モジュール。2. The optical transceiver module according to claim 1, wherein at least one of the light emitting element and the light receiving element is resin-sealed, and the light emitting surface or the light receiving surface and the corresponding inclination of the Foucault prism are sealed by the sealing resin. An optical transmitting / receiving module, wherein the lens of the transmitting optical system or the receiving optical system is formed on a straight line connecting a surface. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の光送受信モジュ
ールにおいて、 前記発光素子及び受光素子が同一基板上に実装されるこ
とを特徴とする光送受信モジュール。3. The optical transceiver module according to claim 1, wherein the light emitting element and the light receiving element are mounted on the same substrate. 【請求項４】 請求項３に記載の光送受信モジュールに
おいて、 前記発光素子及び受光素子が樹脂封止され、該封止樹脂
により発光面及び受光面と前記フーコープリズムの対応
する前記傾斜面とを結ぶ直線上に前記送信用光学系及び
受信用光学系のレンズが形成されることを特徴とする光
送受信モジュール。4. The optical transmitter-receiver module according to claim 3, wherein the light emitting element and the light receiving element are resin-sealed, and the light emitting surface and the light receiving surface and the corresponding inclined surface of the Foucault prism are sealed by the sealing resin. An optical transceiver module, wherein the lenses of the transmitting optical system and the receiving optical system are formed on a straight line that connects them. 【請求項５】 請求項１から４のいずれか１項に記載の
光送受信モジュールにおいて、 前記フーコープリズムと前記発光素子及び受光素子との
間に、送受信共用の集光用レンズが設けられることを特
徴とする光送受信モジュール。5. The optical transmission / reception module according to claim 1, further comprising a condenser lens for transmission / reception, provided between the Foucault prism and the light emitting element and the light receiving element. A featured optical transceiver module. 【請求項６】 請求項５に記載の送受信モジュールにお
いて、 前記フーコープリズムと前記集光用レンズとが一体に形
成されて成ることを特徴とする光送受信モジュール。6. The optical transceiver module according to claim 5, wherein the Foucault prism and the condenser lens are integrally formed. 【請求項７】 請求項１から６のいずれか１項に記載の
光送受信モジュールにおいて、 送信部と受信部との間に仕切り部材が設けられることを
特徴とする光送受信モジュール。7. The optical transceiver module according to claim 1, further comprising a partition member provided between the transmitter and the receiver. 【請求項８】 請求項７に記載の光送受信モジュールに
おいて、 前記仕切り部材が光ファイバ端面に当接すると光ファイ
バの略主軸方向に可動であることを特徴とする光送受信
モジュール。8. The optical transceiver module according to claim 7, wherein when the partition member comes into contact with an end face of the optical fiber, the partition member is movable in a substantially main axis direction of the optical fiber. 【請求項９】 請求項７又は８に記載の光送受信モジュ
ールにおいて、 前記仕切り部材が光反射性を示すことを特徴とする光送
受信モジュール。9. The optical transceiver module according to claim 7, wherein the partition member exhibits light reflectivity. 【請求項１０】 請求項７から９のいずれか１項に記載
の光送受信モジュールにおいて、 前記光ファイバ端面と対向する前記仕切り部材の端面が
光吸収性を示すことを特徴とする光送受信モジュール。10. The optical transceiver module according to claim 7, wherein an end face of the partition member facing the optical fiber end face exhibits optical absorption. 【請求項１１】 請求項２、４、５、又は６に記載の光
送受信モジュールにおいて、 前記発光素子の封止樹脂により形成されたレンズ又は前
記集光用レンズの少なくとも一方の曲率が、光ファイバ
のＮＡ値以下の収束光を光ファイバ端面に入射させるよ
うに設定されることを特徴とする光送受信モジュール。11. The optical transceiver module according to claim 2, 4, 5, or 6, wherein the curvature of at least one of the lens formed of the sealing resin of the light emitting element and the condenser lens is an optical fiber. The optical transmission / reception module is set so that convergent light having an NA value equal to or less than the above is incident on the end face of the optical fiber. 【請求項１２】 請求項７に記載の光送受信モジュール
において、 前記仕切り部材が厚みの薄いリン青銅板又はアルミニウ
ム板からなることを特徴とする光送受信モジュール。12. The optical transceiver module according to claim 7, wherein the partition member is made of a thin phosphor bronze plate or an aluminum plate.