JPH11237535A - Optical transmitter/receiver and optical transmitting/ receiving method - Google Patents
Optical transmitter/receiver and optical transmitting/ receiving methodInfo
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- JPH11237535A JPH11237535A JP10298502A JP29850298A JPH11237535A JP H11237535 A JPH11237535 A JP H11237535A JP 10298502 A JP10298502 A JP 10298502A JP 29850298 A JP29850298 A JP 29850298A JP H11237535 A JPH11237535 A JP H11237535A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一芯双方向光通信
用の光送受信装置及び光送受信方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical transmission / reception device and an optical transmission / reception method for single-core bidirectional optical communication.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光通信により信号を伝送する方式は、情
報通信の多様化を迎え益々必要性が増している。光通信
により信号を伝送する場合には、通常光ファイバを１本
用いた一芯方式の双方向通信回線方式や２本の光ファイ
バを用いた二芯方式の双方向通信回線方式が用いられ
る。一芯双方向光通信方式には、図１８に示すような光
送受信装置が用いられている。図１８に示す従来の光送
受信装置は、一芯双方向光通信を実現するために、光送
信と光受信の光路を分ける必要がある。送信用の光路と
は、レーザ発光源１００２から出射した光がビームスプ
リッタ１００４の反射面１００４ａで折り曲げられて、
結合レンズ１００３を通って、光ファイバ１０１１の端
部１０１１ａに入射する光路である。2. Description of the Related Art A method of transmitting a signal by optical communication has been increasingly required due to diversification of information communication. When transmitting a signal by optical communication, a single-core bidirectional communication line system using one optical fiber or a two-core bidirectional communication line system using two optical fibers is usually used. In the single-core bidirectional optical communication system, an optical transmitting / receiving device as shown in FIG. 18 is used. In the conventional optical transmission / reception device shown in FIG. 18, it is necessary to divide the optical paths for optical transmission and optical reception in order to realize single-core bidirectional optical communication. The light path for transmission is such that light emitted from the laser emission source 1002 is bent at the reflection surface 1004a of the beam splitter 1004,
This is an optical path that enters the end 1011 a of the optical fiber 1011 through the coupling lens 1003.
【０００３】受信用の光路とは、光ファイバ１０１１か
らの出射光が結合レンズ１００３で集光されて、ビーム
スプリッタ１００４の反射面１００４ａを透過してフォ
トダイオード１００５に入射する光路である。つまり、
送信用と受信用の光路を分けるために、ビームスプリッ
タ１００４が用いられている。[0003] The receiving optical path is an optical path in which light emitted from the optical fiber 1011 is condensed by the coupling lens 1003, passes through the reflecting surface 1004 a of the beam splitter 1004, and enters the photodiode 1005. That is,
A beam splitter 1004 is used to separate transmission and reception optical paths.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このように、送信時に
は、ビームスプリッタ１００４の反射面１００４ａでレ
ーザ発光源１００２からの光が反射される。しかし、こ
の光が反射される場合に何割かの光は、反射面１００４
ａを透過してビームスプリッタ１００４の中に直接迷光
１００８ａとして入ってくる。このようにビームスプリ
ッタ１００４の中に入った迷光１００８ａは、フォトダ
イオード１００５にも入射してしまうことになる。つま
り、フォトダイオード１００５は、通常の光ファイバ１
０１１から出射される受信用の光を受光するばかりでな
く、クロストークとしての迷光１００８ａも受光してし
まうことになる。この迷光１００８ａがフォトダイオー
ド１００５に入射してしまうと、フォトダイオード１０
０５のＳ／Ｎ（シグナル／ノイズ）が劣化して、光ファ
イバ１０１１による伝送距離が短くなってしまう。As described above, at the time of transmission, light from the laser light source 1002 is reflected by the reflection surface 1004a of the beam splitter 1004. However, when this light is reflected, some of the light is reflected by the reflection surface 1004.
a and directly enters the beam splitter 1004 as stray light 1008a. Thus, the stray light 1008a that has entered the beam splitter 1004 also enters the photodiode 1005. That is, the photodiode 1005 is connected to the ordinary optical fiber 1.
In addition to receiving the receiving light emitted from 011, stray light 1008 a as crosstalk is also received. When this stray light 1008a enters the photodiode 1005, the photodiode 105
The S / N (signal / noise) of 05 deteriorates, and the transmission distance by the optical fiber 1011 becomes short.
【０００５】従来の別の例では、レーザ発光源１００２
の発振偏光に合わせた偏光ビームスプリッタを、ビーム
スプリッタ１００４に代えて用いる例もあるが、この場
合もレーザ光が完全な直線偏光ではないので、送信時に
おける迷光１００８ａの発生を完全になくすことはでき
ない。また、光ファイバ１０１１からの出射光をフォト
ダイオード１００５が受光する時にも、ビームスプリッ
タ１００４の反射面（鏡面）１００４ａで反射されるの
で、その受信用の光の何割かの部分はフォトダイオード
１００５に到達せず無駄にしてしまっている。ビームス
プリッタ１００４の反射面１００４ａで反射した受信光
がレーザ発光源１００２に入射して、レーザ発光源１０
０２の発振特性を不安定にする可能性もある。そこで本
発明は上記課題を解消し、一芯双方向光通信回路におい
て光送受信を行う場合のクロストークの発生を防ぎ、光
送受信効率を上げることができる光送受信装置及び光送
受信方法を提供することを目的としている。In another conventional example, a laser light source 1002
There is also an example in which a polarization beam splitter adapted to the oscillation polarization is used in place of the beam splitter 1004. In this case, however, since the laser light is not perfectly linearly polarized, it is possible to completely eliminate the generation of the stray light 1008a during transmission. Can not. Also, when the light emitted from the optical fiber 1011 is received by the photodiode 1005, the light is reflected by the reflection surface (mirror surface) 1004a of the beam splitter 1004, so that a part of the light for reception is transmitted to the photodiode 1005. It has not been reached and wasted. The received light reflected by the reflection surface 1004a of the beam splitter 1004 enters the laser light source 1002,
02 may have unstable oscillation characteristics. Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and to provide an optical transmitting / receiving apparatus and an optical transmitting / receiving method capable of preventing occurrence of crosstalk when performing optical transmission / reception in a single-core bidirectional optical communication circuit and improving optical transmission / reception efficiency. It is an object.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、一芯双方向光通信回路に用いられる光ファイバ
に接続されて、送信しようとする第１光信号を前記光フ
ァイバの端部に入射させるとともに、前記光ファイバを
介して送られてくる第２光信号を受けるための光送受信
装置であり、前記第１光信号を出射する発光手段と、前
記光ファイバの前記端部から出射する前記第２光信号を
受光する受光手段と、前記第２光信号が前記光ファイバ
の前記端部から出射する方向とは異なる方向にそって、
前記発光手段の前記第１光信号を前記光ファイバの入射
端に入射させる光学装置と、を有し、前記第１光信号を
光ファイバの端部に入射させた場合に、前記第１光信号
が前記光ファイバの前記端部で反射することで生じる反
射光が到達する領域外に、前記受光手段が配置されてい
ることを特徴とする光送受信装置により、達成される。According to the present invention, there is provided an optical fiber connected to an optical fiber used in a single-core bidirectional optical communication circuit and transmitting a first optical signal to be transmitted to the optical fiber. A light transmitting / receiving device for receiving a second optical signal transmitted through the optical fiber while being incident on an end of the optical fiber; a light emitting unit for emitting the first optical signal; Light-receiving means for receiving the second optical signal emitted from the optical fiber, the second optical signal along a direction different from the direction of emission from the end of the optical fiber,
An optical device for causing the first optical signal of the light emitting means to be incident on an incident end of the optical fiber, wherein the first optical signal is incident upon the end of the optical fiber. Is achieved by an optical transceiver in which the light receiving means is arranged outside a region where reflected light generated by reflection at the end of the optical fiber reaches.
【０００７】本発明は、一芯双方向光通信回路に用いら
れる光ファイバに接続されて送信しようとする第１光信
号を光ファイバの端部に入射させるとともに、この光フ
ァイバを介して送られてくる第２光信号を受信する光送
受信装置である。この光送受信装置の発光手段は、第１
光信号を出射する。受光手段は、光ファイバの端部から
出射する第２光信号を受光する。光学装置は、第２光信
号が光ファイバの端部から出射する方向とは異なる方向
に沿って、発光手段の第１光信号を光ファイバの入射端
に入射させるものである。これにより、光学装置では、
第２光信号が光ファイバの端部から出射する方向とは異
なる方向に沿って、発光手段の第１光信号を光ファイバ
の端部に入射させることから、第１光信号の光路と、第
２光信号の光路をほぼ完全に独立させることができる。
このことから、第１光信号の一部が第２光信号とともに
受光手段に受光することがないので、受光手段における
光学的なクロストーク（迷光）をなくすことができる。
本発明において、好ましくは第１光信号を光ファイバの
端部に入射させた場合に、第１光信号が光ファイバの端
部で反射することで生じる反射光が到達する領域外に、
受光手段を配置しておけば、より確実にクロストーク
（迷光）の発生の防止を行える。According to the present invention, a first optical signal to be transmitted, which is connected to an optical fiber used in a single-core bidirectional optical communication circuit, is made incident on an end of the optical fiber and transmitted through the optical fiber. An optical transmitting and receiving apparatus for receiving the incoming second optical signal. The light emitting means of this optical transceiver is a
Emit an optical signal. The light receiving means receives the second optical signal emitted from the end of the optical fiber. The optical device causes the first optical signal of the light emitting means to enter the incident end of the optical fiber along a direction different from the direction in which the second optical signal exits from the end of the optical fiber. Thereby, in the optical device,
Since the first optical signal of the light emitting means is incident on the end of the optical fiber along a direction different from the direction in which the second optical signal exits from the end of the optical fiber, the optical path of the first optical signal is The optical paths of the two optical signals can be made almost completely independent.
For this reason, since a part of the first optical signal is not received by the light receiving unit together with the second optical signal, optical crosstalk (stray light) in the light receiving unit can be eliminated.
In the present invention, preferably, when the first optical signal is incident on the end of the optical fiber, the first optical signal is reflected by the end of the optical fiber, and outside the region where the reflected light reaches,
By arranging the light receiving means, it is possible to more reliably prevent the occurrence of crosstalk (stray light).
【０００８】本発明では、好ましくは光学装置が、集光
部材と方向変換素子とを備えることで、集光部材は発光
手段の第１光信号を集光した後に、方向変換素子がその
集光した第１光信号の光路を、第２光信号が光ファイバ
の端部から出射する方向とは異なる方向に変換して光フ
ァイバの端部に入射することができる。これにより、発
光手段の第１光信号は、光ファイバの端部に効率よく入
射させることができる。本発明において、好ましくは、
光学装置の方向変換素子が、第１光信号の光路を、第２
光信号が光ファイバの端部から出射する方向とは異なる
方向に変換するための反射面に、反射膜を有するように
すれば、簡単な構成でありながら、第１光信号を光ファ
イバの端部に確実に効率よく入射させることができる。In the present invention, preferably, the optical device includes a light condensing member and a direction changing element, so that the light condensing member condenses the first optical signal of the light emitting means, and then the direction changing element condenses the first light signal. The optical path of the first optical signal can be converted into a direction different from the direction in which the second optical signal exits from the end of the optical fiber, and can be incident on the end of the optical fiber. Thus, the first optical signal of the light emitting means can be efficiently incident on the end of the optical fiber. In the present invention, preferably,
The direction changing element of the optical device sets the optical path of the first optical signal to the second path.
By providing a reflection film on the reflection surface for converting the optical signal into a direction different from the direction in which the optical signal exits from the end of the optical fiber, the first optical signal can be converted to the end of the optical fiber with a simple configuration. The light can be reliably and efficiently incident on the portion.
【０００９】そして本発明において、好ましくはこの反
射膜が全反射膜であれば、第１光信号の光量の損失がな
く、光ファイバの端部に入射させることができる。本発
明において、発光手段、光学装置、受光手段を収容する
パッケージを有し、このパッケージには光ファイバの端
部を受光手段に向けて着脱可能に取り付けられるように
しておけば、光ファイバを光送受信装置に対して簡単に
着脱することができる。本発明において、好ましくは、
発光手段の光がパッケージから漏れるのを防ぐために遮
光手段をパッケージに配置しておけば、光ファイバがパ
ッケージから外れた場合であっても、パッケージから発
光手段の光が外に漏れるのを防ぐことができる。In the present invention, preferably, if the reflection film is a total reflection film, the first light signal can be made incident on the end of the optical fiber without loss of the light amount. In the present invention, a light emitting means, an optical device, and a package for housing the light receiving means are provided, and the optical fiber can be attached to the package so that the end of the optical fiber can be detachably attached to the light receiving means. It can be easily attached to and detached from the transmitting / receiving device. In the present invention, preferably,
If light shielding means is arranged in the package to prevent light from the light emitting means from leaking from the package, even if the optical fiber comes off the package, it is possible to prevent light from the light emitting means from leaking out of the package. Can be.
【００１０】本発明において、好ましくは第２光信号を
集光して受光手段に入射させるために集光素子を備えて
おけば、第２光信号の受光手段に対する入射効率を上げ
ることができる。In the present invention, it is preferable to provide a light-collecting element for condensing the second optical signal and making it incident on the light receiving means, so that the efficiency of incidence of the second optical signal on the light receiving means can be increased.
【００１１】上記目的は、本発明にあっては、一芯双方
向光通信回路に用いられる光ファイバに接続されて、送
信しようとする第１光信号を前記光ファイバの端部に入
射させるとともに、前記光ファイバを介して送られてく
る第２光信号を受けるための光送受信方法であり、前記
第２光信号が前記光ファイバの前記端部から出射する方
向とは異なる方向にそって、発光手段の前記第１光信号
を前記光ファイバの前記端部に対して入射させ、受光手
段が前記光ファイバの前記端部から出射する前記第２光
信号を受光するとともに、前記第１光信号の前記光ファ
イバの前記端部での反射光を受光しないことを特徴とす
る光送受信方法により、達成される。[0011] The object of the present invention is to connect a first optical signal to be transmitted to an optical fiber used in a single-core bidirectional optical communication circuit and to transmit the first optical signal to an end of the optical fiber. An optical transmitting and receiving method for receiving a second optical signal transmitted through the optical fiber, wherein the second optical signal is directed in a direction different from a direction in which the second optical signal is emitted from the end of the optical fiber. The first light signal of the light emitting means is incident on the end of the optical fiber, the light receiving means receives the second light signal emitted from the end of the optical fiber, and the first light signal The optical transmission / reception method is characterized by not receiving the light reflected at the end of the optical fiber.
【００１２】これにより、第２光信号が光ファイバの端
部から出射する方向とは異なる方向に沿って、発光手段
の第１光信号を光ファイバの端部に入射させることか
ら、第１光信号の光路と、第２光信号の光路をほぼ完全
に独立させることができる。このことから、第１光信号
の一部が第２光信号とともに受光手段に受光されること
がないので、受光手段における光学的なクロストーク
（迷光）をなくすことができ、第１光信号の光ファイバ
の端部での反射光を受光しないので、受光手段における
光学的なストックをさらに確実に防げる。Thus, the first optical signal of the light emitting means is incident on the end of the optical fiber along a direction different from the direction in which the second optical signal exits from the end of the optical fiber. The optical path of the signal and the optical path of the second optical signal can be made almost completely independent. From this, since a part of the first optical signal is not received by the light receiving means together with the second optical signal, optical crosstalk (stray light) in the light receiving means can be eliminated, and Since the reflected light at the end of the optical fiber is not received, optical stock in the light receiving means can be more reliably prevented.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the embodiments described below are preferred specific examples of the present invention,
Although various technically preferable limits are given, the scope of the present invention is not limited to these modes unless otherwise specified in the following description.
【００１４】図１は本発明の光送受信装置を適用するこ
とができる対象として、たとえばいわゆるコネクティッ
ドホーム（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｈｏｍｅ）と呼ばれる
家庭をネットワークで世界の情報提供者と接続した例を
示している。家２００の中には、各種電気機器や、情報
機器などが配置されている。家２００は、外部のコンテ
ンツ提供者２０１から、アクセスネットワーク２０２を
介して、ホームサーバー２０３に情報の提供を行った
り、ホームサーバー２０３からアクセスネットワーク２
０２を介してコンテンツ提供者２０１側に情報を送るこ
とができるようになっている。また、家２００にはアン
テナ２０４が設けられており、コンテンツ提供者２０１
からの情報を人工衛星２０５を介して受け取ることがで
きるようになっている。情報の提供の仕方として地上波
を用いた方式を採用することもできる。FIG. 1 shows an example in which a so-called connected home is connected to an information provider in the world via a network as an object to which the optical transmitting and receiving apparatus of the present invention can be applied. Various electric devices, information devices, and the like are arranged in the house 200. The house 200 provides information from an external content provider 201 to the home server 203 via the access network 202, or provides information from the home server 203 to the access network 2
The information can be sent to the content provider 201 through the communication device 02. The house 200 is provided with an antenna 204, and the content provider 201
Can be received via the artificial satellite 205. As a method of providing information, a method using terrestrial waves can be adopted.
【００１５】図１の家２００の中には、上述した機器の
制御系２１０と、マルチメディア系２２０が設けられて
いる。制御系２１０とは、一般家庭で用いる機器、たと
えば電灯２１０Ａ、冷蔵庫２１０Ｂ、電子レンジ２１０
Ｃ、エアコンディショナーの室内機２１０Ｄ、電気カー
ペット２１０Ｅ、ガス給湯器２１０Ｆ、在宅医療用機器
２１０Ｇ等をコントロールするための信号経路を形成し
ている。これに対して、マルチメディア系２２０は、マ
ルチメディア時代に対応する機器、たとえばコンピュー
タ２２０Ａ、電話機２２０Ｂ、オーディオ機器２２０
Ｃ、携帯型情報機器２２０Ｄ、デジタルスチルカメラ２
２０Ｅ、プリンタ・ファクシミリ２２０Ｆ、デジタルビ
デオカメラ２２０Ｇ、ゲーム機２２０Ｈ、ＤＶＤ（デジ
タルバーサタイルディスクあるいはデジタルビデオディ
スク：商標）プレイヤー２２０Ｉ、テレビジョン受像機
２２０Ｊ等をコントロールする信号経路を形成してい
る。これらの制御系２１０やマルチメディア系２２０の
各種機器は、ホームサーバー２０３に対して後で説明す
る光ファイバを用いて一芯双方向光通信方式で光信号を
送受信することで、制御系２１０の各機器のオン・オフ
制御や各種機器への情報の供給等を行ったり、マルチメ
ディア系２２０のテレビジョン受像機２２０Ｊのスイッ
チオンやスイッチオフや情報の供給や発送等の操作を行
うことができるようになっている。In the house 200 shown in FIG. 1, a control system 210 for the above-described devices and a multimedia system 220 are provided. The control system 210 is a device used in a general household, for example, an electric light 210A, a refrigerator 210B, a microwave oven 210.
C, a signal path for controlling the indoor unit 210D of the air conditioner, the electric carpet 210E, the gas water heater 210F, the home medical device 210G, and the like is formed. On the other hand, the multimedia system 220 is a device corresponding to the multimedia age, such as a computer 220A, a telephone 220B, and an audio device 220.
C, portable information device 220D, digital still camera 2
20E, a printer / facsimile 220F, a digital video camera 220G, a game machine 220H, a DVD (digital versatile disk or digital video disk: trademark) player 220I, and a signal path for controlling a television receiver 220J and the like. The various devices of the control system 210 and the multimedia system 220 transmit and receive optical signals to and from the home server 203 using an optical fiber described later using a single-core bidirectional optical communication system. It can perform on / off control of each device, supply information to various devices, and perform operations such as switching on and off the television receiver 220J of the multimedia system 220, and supplying and sending information. It has become.
【００１６】図２は、図１に示す制御系２１０あるいは
マルチメディア系２２０の各種機器間及び各種機器とホ
ームサーバー２０３を接続するための光送受信装置１の
一例を示している。この光送受信装置は、いわゆる一芯
双方向光通信回路に用いられるものであり、光ファイバ
１１は、一方の機器Ｍ１と他方の機器Ｍ２の間で光信号
の送受信を行うことができる。光送受信装置１は、これ
らの機器Ｍ１，Ｍ２にそれぞれ設けられている。これら
の機器Ｍ１，Ｍ２は、図１に示す制御系２１０の各機器
やマルチメディア系２２０の各機器そしてホームサーバ
２０３等のことである。FIG. 2 shows an example of the optical transmission / reception apparatus 1 for connecting the home server 203 between various devices of the control system 210 or the multimedia system 220 shown in FIG. This optical transmitting and receiving apparatus is used for a so-called single-core bidirectional optical communication circuit, and the optical fiber 11 can transmit and receive an optical signal between one device M1 and the other device M2. The optical transceiver 1 is provided in each of these devices M1 and M2. These devices M1 and M2 are each device of the control system 210, each device of the multimedia system 220, the home server 203, and the like shown in FIG.
【００１７】図３と図４は、図２の光送受信装置１の好
ましい実施の形態を示している。この光送受信装置１
は、光ファイバ１１を用いて一芯双方向光通信を行うた
めのものである。光ファイバ１１の端部１１ａは、光送
受信装置１のパッケージ７のコネクタ１０の穴１０ｆに
着脱可能にはめ込むことができる。この光送受信装置１
は、このパッケージ７、発光手段としてのレーザ発光源
２、光学装置２０、受光手段としてのフォトダイオード
５等を有している。レーザ発光源２は、半導体素子３２
の上に設けられている。このレーザ発光源２は、たとえ
ば６５０ｎｍの波長のレーザ光Ｌを発光する半導体レー
ザであり、このレーザ光Ｌはこれから送信しようとする
第１光信号Ｓ１である。このレーザ発光源２の駆動は、
図示しないレーザ発光駆動回路により行われ、このレー
ザ発光駆動回路が第１光信号Ｓ１を発生するようにレー
ザ発光源２を駆動する。FIGS. 3 and 4 show a preferred embodiment of the optical transceiver 1 of FIG. This optical transceiver 1
Is for performing single-core bidirectional optical communication using the optical fiber 11. The end 11a of the optical fiber 11 can be removably fitted into the hole 10f of the connector 10 of the package 7 of the optical transceiver 1. This optical transceiver 1
Has a package 7, a laser light source 2 as a light emitting means, an optical device 20, a photodiode 5 as a light receiving means, and the like. The laser emission source 2 includes a semiconductor element 32
It is provided on. The laser light source 2 is, for example, a semiconductor laser that emits a laser beam L having a wavelength of 650 nm, and this laser beam L is a first optical signal S1 to be transmitted. The driving of the laser light source 2 is as follows.
This is performed by a laser light emission drive circuit (not shown), and the laser light emission drive circuit drives the laser light emission source 2 so as to generate the first optical signal S1.
【００１８】光学装置２０は、レーザ発光源２と光ファ
イバ１１の間の光路に配置されている。光ファイバ１１
の軸方向ＣＬは、第１光信号Ｓ１の光軸ＯＰ１に対して
好ましくは垂直になっている。光学装置２０は、第１光
信号Ｓ１の光路を折り曲げて、矢印Ｒ１に示す方向に沿
って、光ファイバ１１の端部１１ａに対して第１光信号
Ｓ１を入射させる機能を有している。この光学装置２０
は、結合レンズ（集光レンズ）３、台３ａ、立ち上げミ
ラー４を有している。この台３ａは、結合レンズ３を固
定しており、結合レンズ３はレーザ発光源２に対面して
いる。立ち上げミラー４は、結合レンズ３の後ろ側に位
置しており、立ち上げミラー４は、断面ほぼ三角形状で
あり傾斜面には好ましくは全反射膜４ａが形成されてい
る。The optical device 20 is arranged in an optical path between the laser light source 2 and the optical fiber 11. Optical fiber 11
Is preferably perpendicular to the optical axis OP1 of the first optical signal S1. The optical device 20 has a function of bending the optical path of the first optical signal S1 and causing the first optical signal S1 to enter the end 11a of the optical fiber 11 along the direction indicated by the arrow R1. This optical device 20
Has a coupling lens (condensing lens) 3, a base 3a, and a rising mirror 4. The base 3 a fixes the coupling lens 3, and the coupling lens 3 faces the laser light source 2. The rising mirror 4 is located behind the coupling lens 3, and the rising mirror 4 has a substantially triangular cross section and preferably has a total reflection film 4a formed on an inclined surface.
【００１９】結合レンズ３は、レーザ発光源２の第１光
信号Ｓ１を、立ち上げミラー４の全反射膜４ａ側に導く
凸レンズであるが、結合レンズ３の中心と、第１光信号
Ｓ１の強度中心は、距離ｄだけずらしてある。このため
に、結合レンズ３を通った第１光信号Ｓ１はこの結合レ
ンズ３により集光されて、強度中心の進路を曲げられる
ことになる。この進路を曲げられかつ収束されたレーザ
光信号Ｓ１１は、立ち上げミラー４の全反射膜４ａで反
射されて、光線８となって光ファイバ１１の端部１１ａ
の端面１１ｂに対して斜めに角度θ（θは９０°より小
さい）で入射する。The coupling lens 3 is a convex lens that guides the first optical signal S1 of the laser light source 2 to the total reflection film 4a side of the rising mirror 4, and includes a center of the coupling lens 3 and the first optical signal S1. The intensity centers are shifted by a distance d. For this reason, the first optical signal S1 that has passed through the coupling lens 3 is condensed by the coupling lens 3, and the path of the intensity center is bent. The laser light signal S11 whose path has been bent and converged is reflected by the total reflection film 4a of the rising mirror 4 to become a light beam 8 and an end 11a of the optical fiber 11.
At an angle θ (θ is smaller than 90 °).
【００２０】上述したレーザ発光源２、半導体３２及び
光学装置２０の台３ａ及び立ち上げミラー４及び次に説
明する受光手段であるフォトダイオード５は、半導体基
板（サブストレートともいう）６に設定されている。一
方、図３の光ファイバ１１の端面１１ｂから出射される
第２光信号Ｓ２は、直接フォトダイオード５に入射する
ようになっている。すなわちフォトダイオード５は、光
ファイバ１１の端面１１ｂに対応する位置において半導
体基板６に埋め込むようにして固定されている。The above-mentioned laser light source 2, the semiconductor 32, the base 3a of the optical device 20, the rising mirror 4, and the photodiode 5 as a light receiving means described below are set on a semiconductor substrate (substrate) 6. ing. On the other hand, the second optical signal S2 emitted from the end face 11b of the optical fiber 11 in FIG. That is, the photodiode 5 is fixed so as to be embedded in the semiconductor substrate 6 at a position corresponding to the end face 11 b of the optical fiber 11.
【００２１】次に、図３及び図４、図５を参照して、光
送受信装置１における第１光信号Ｓ１と第２光信号Ｓ２
を用いた光送受信動作について説明する。レーザ発光源
２が発光した第１光信号Ｓ１は、結合レンズ３により集
光される。この時に第１光信号Ｓ１の強度中心が結合レ
ンズ３の中心と距離ｄだけずれているので、出射光であ
る第１光信号Ｓ１の強度中心（主光線）の進路が図の上
方に曲げられ、さらに立ち上げミラー４の全反射膜４ａ
で反射されることにより折り曲げられて、光束８となっ
てＲ１方向に向かう。Next, referring to FIG. 3, FIG. 4 and FIG. 5, the first optical signal S1 and the second optical signal S2 in the optical transmitting / receiving apparatus 1 will be described.
The optical transmission / reception operation using is described. The first optical signal S1 emitted from the laser light source 2 is collected by the coupling lens 3. At this time, since the intensity center of the first optical signal S1 is shifted from the center of the coupling lens 3 by the distance d, the path of the intensity center (principal ray) of the first optical signal S1 which is the emitted light is bent upward in the figure. And the total reflection film 4a of the rising mirror 4
The light beam 8 is bent by being reflected by the light, and becomes a light beam 8 in the R1 direction.
【００２２】そして図４と図５に示すように、この第１
光信号Ｓ１の光束は、光ファイバ１１の端面１１ｂに対
してθの角度で入射する。入射した光束８は、光ファイ
バ１１の中に進む光線８ｔと光ファイバ１１の端面１１
ｂで反射された光線８ｒに分かれる。このうちの反射し
た光線８ｒが、フォトダイオード５の受光領域に到達し
てしまうと、フォトダイオード５における光学的なクロ
ストーク（迷光）になってしまうので、この光線８ｒ
は、矢印Ｒ２の方向に向かって反射する。端面１１ｂに
おいて、反射角θで光線８ｒが半導体基板６に対してＲ
２の方向に反射する。この反射して半導体基板６に到達
する領域は、フォトダイオード５の受光領域の領域外に
ある。つまり、迷光を避けるために、フォトダイオード
５の位置と、斜めに進む光線８ｒの角度を選択すること
で、光線８ｒがフォトダイオード５の受光範囲に全く入
らないようにすることができる。このような効果は、光
ファイバ１１の端面１１ｂの角度や、さらには光線８ｒ
の収束の度合い（実効Ｎ．Ａ．：実効開口数）を選ぶこ
とでも実現することができる。As shown in FIG. 4 and FIG.
The light flux of the optical signal S1 enters the end face 11b of the optical fiber 11 at an angle of θ. The incident light beam 8 is divided into a light beam 8 t traveling into the optical fiber 11 and an end face 11 of the optical fiber 11.
The light beam 8r reflected by b is split. When the reflected light beam 8r reaches the light receiving region of the photodiode 5, optical crosstalk (stray light) in the photodiode 5 occurs.
Reflects in the direction of arrow R2. At the end face 11b, the light beam 8r is reflected by the semiconductor substrate 6 at a reflection angle θ.
It reflects in two directions. The region that reflects and reaches the semiconductor substrate 6 is outside the light receiving region of the photodiode 5. That is, in order to avoid stray light, by selecting the position of the photodiode 5 and the angle of the obliquely traveling light beam 8r, the light beam 8r can be prevented from entering the light receiving range of the photodiode 5 at all. Such an effect is caused by the angle of the end face 11b of the optical fiber 11, and furthermore, the light ray 8r
Can be realized by selecting the degree of convergence (effective NA: effective numerical aperture).
【００２３】このように結合レンズ３のレーザ発光源２
に対する位置の選定をすることで、レーザ発光源２から
発生した第１光信号Ｓ１がレーザ発光源２側に戻ってし
まうような事態が発生せず、レーザ発信特性を不安定に
することがない。フォトダイオード５の表面には反射防
止膜５ａが形成されているので、第２光信号Ｓ２の光量
は効率よく光から電気へ変換することができる。立ち上
げミラー４の側面４ｂ、すなわちフォトダイオード５側
の側面４ｂに対して全反射膜を形成すれば、光ファイバ
１１からの第２光信号Ｓ２が、立ち上げミラー４の側面
４ｂ側に仮に照射される場合であっても、その第２光信
号Ｓ２は側面４ｂの全反射膜により反射させて、フォト
ダイオード５側に入射させることができ、第２光信号Ｓ
２の入射光量の低下を防ぐことができる。立ち上げミラ
ー４の角度θ１、すなわち半導体基板６に対する角度θ
１が、ほぼ４５°傾いており、その斜面に対して全反射
膜４ａを形成することにより、第１光信号Ｓ１が、立ち
上げミラー４を透過してフォトダイオード５に達するよ
うな現象も全く生じない。As described above, the laser light source 2 of the coupling lens 3
Is selected, the first optical signal S1 generated from the laser light source 2 does not return to the laser light source 2 side, and the laser transmission characteristics do not become unstable. . Since the antireflection film 5a is formed on the surface of the photodiode 5, the light amount of the second optical signal S2 can be efficiently converted from light to electricity. If the total reflection film is formed on the side surface 4 b of the rising mirror 4, that is, the side surface 4 b on the photodiode 5 side, the second optical signal S <b> 2 from the optical fiber 11 is temporarily irradiated on the side surface 4 b side of the rising mirror 4. However, the second optical signal S2 can be reflected by the total reflection film on the side surface 4b and made incident on the photodiode 5 side.
2 can be prevented from decreasing. The angle θ1 of the rising mirror 4, that is, the angle θ with respect to the semiconductor substrate 6
1 is inclined at approximately 45 °, and the total reflection film 4a is formed on the inclined surface, so that there is no phenomenon that the first optical signal S1 passes through the rising mirror 4 and reaches the photodiode 5. Does not occur.
【００２４】そして最も大きな特徴は、光ファイバ１１
から第２光信号Ｓ２がフォトダイオード５で受光される
場合に、図４に示すように第１光信号Ｓ１の光線８ｒ
が、フォトダイオード５の受光領域外に到達することか
ら、フォトダイオード５において、第２光信号Ｓ２に対
するクロストーク（迷光）現象が生じない。従って、送
受信装置における送受信効率を向上させることができ
る。立ち上げミラー４に対して全反射膜４ａを形成する
のではなく、全反射膜ではない反射膜を形成する場合で
あっても、フォトダイオード５における第１光信号Ｓ１
と第２光信号Ｓ２のクロストークをほぼ防ぐことができ
る。The most significant feature is that the optical fiber 11
When the second optical signal S2 is received by the photodiode 5 from the light source, the light 8r of the first optical signal S1 as shown in FIG.
Reach the outside of the light receiving area of the photodiode 5, so that the photodiode 5 does not cause a crosstalk (stray light) phenomenon with respect to the second optical signal S2. Therefore, transmission / reception efficiency in the transmission / reception device can be improved. Even if a total reflection film 4a is not formed on the rising mirror 4 but a reflection film other than the total reflection film is formed, the first optical signal S1 in the photodiode 5 may be used.
And the second optical signal S2 can be substantially prevented from crosstalk.
【００２５】以上のことから、第１光信号Ｓ１の光路と
第２光信号Ｓ２の光路とを完全に分離することができ
る。また単なるたとえばガラスやあるいはプラスチック
製の立ち上げミラー４に対して全反射膜あるいはその他
の反射膜を形成するだけで、第１光信号Ｓ１を光ファイ
バ１１の端面１１ｂに対して角度θで入射させることが
できるので、従来のような大型のビームスプリッタを用
いる必要がなく、製造コストを下げることができる。As described above, the optical path of the first optical signal S1 and the optical path of the second optical signal S2 can be completely separated. Further, the first optical signal S1 is incident on the end face 11b of the optical fiber 11 at an angle θ only by forming a total reflection film or another reflection film on the rising mirror 4 made of, for example, glass or plastic. Therefore, it is not necessary to use a large beam splitter as in the related art, and the manufacturing cost can be reduced.
【００２６】次に、図６と図７を参照して、光ファイバ
の特性の一例を説明しておく。図６は、光ファイバ１１
の特性の一例を示しており、光ファイバの外径は、たと
えば１０００μｍであり、被覆外径は２．２ｍｍで、被
覆材質はポリエチレンである。光ファイバはたとえばコ
アとそのコアを覆うクラッドで構成されており、そのク
ラッドの外周囲は上述したポリエチレンのような被覆材
質で作られたジャケットで覆われている。レーザ発光源
の光の波長が６５０ｎｍの単色平行光である場合には、
光ファイバ１１の伝送損失はたとえば１４ｄＢ／１００
ｍであり、その帯域は１６０ＭＨｚである。Next, an example of the characteristics of the optical fiber will be described with reference to FIGS. FIG.
The outer diameter of the optical fiber is, for example, 1000 μm, the outer diameter of the coating is 2.2 mm, and the coating material is polyethylene. The optical fiber includes, for example, a core and a clad that covers the core, and the outer periphery of the clad is covered with a jacket made of a coating material such as the above-described polyethylene. When the wavelength of the light from the laser emission source is monochromatic parallel light of 650 nm,
The transmission loss of the optical fiber 11 is, for example, 14 dB / 100.
m and the band is 160 MHz.
【００２７】図７には、その光ファイバの損失スペクト
ル例を示しており、この中で励振ＮＡ＝０．１とは、第
１光信号Ｓ１や第２光信号Ｓ２を開口数ＮＡ＝０．１で
光ファイバの端面に入射させたという意味である。この
場合に、伝送損失は、たとえば波長６５０ｎｍのところ
で比較的小さく抑えることができる。FIG. 7 shows an example of a loss spectrum of the optical fiber. In this figure, the excitation NA = 0.1 means that the first optical signal S1 and the second optical signal S2 have a numerical aperture NA = 0. 1 means that the light was incident on the end face of the optical fiber. In this case, the transmission loss can be kept relatively small, for example, at a wavelength of 650 nm.
【００２８】次に、図８等を参照して、本発明の光送受
信装置の別の実施の形態について説明する。なお以下に
説明する本発明の光送受信装置の別の実施の形態につい
ては、図３〜図５の実施の形態と異なる部分の説明を
し、図３〜図５に示す実施の形態と同様の箇所には同じ
符号を記してその説明を省略する。図８の光送受信装置
は、レーザ発光源２、光学装置２０、フォトダイオード
５等は実質的に同じであるが、光ファイバ１１のコネク
タ１０ａの構造が異なる。図３の実施の形態では、コネ
クタ１０は、光ファイバ１１を通すための穴１０ｆを備
えており、光ファイバ１１はこの穴１０ｆに対して挿入
することにより光ファイバ１１の端面１１ｂをフォトダ
イオード５に対して対面させることができるようになっ
ている。Next, another embodiment of the optical transceiver of the present invention will be described with reference to FIG. Note that, regarding another embodiment of the optical transmitting and receiving apparatus of the present invention described below, portions different from the embodiment of FIGS. 3 to 5 will be described, and the same components as those of the embodiment shown in FIGS. The same reference numerals are given to the portions, and the description is omitted. 8, the laser light source 2, the optical device 20, the photodiode 5, and the like are substantially the same, but the structure of the connector 10a of the optical fiber 11 is different. In the embodiment of FIG. 3, the connector 10 is provided with a hole 10f for passing the optical fiber 11, and the optical fiber 11 is inserted into the hole 10f so that the end face 11b of the optical fiber 11 is connected to the photodiode 5. You can be face to face.
【００２９】これに対して、図８のコネクタ部１０ａ
は、パッケージ７の上端部からたとえば円筒状に突出し
て形成されている。このコネクタ部１０ａの上端部には
たとえば円形状の穴１０ｃが形成されており、この穴１
０ｃに対して光ファイバ１１の端部１１ａが挿入できる
ようになっている。このコネクタ部１０ａの内面側に
は、遮光手段としての光吸収体（あるいは吸収膜）１０
ｂが設けられている。この光吸収体１０ｂは、立ち上げ
ミラー４の全反射膜４ａにより反射された光線８が、到
達する対応した位置に設けられている。すなわち、光フ
ァイバ１１がコネクタ部１０ａから矢印Ｙ方向に抜いた
場合に、光線８がこの光吸収体８ｂに吸収されること
で、光線８がパッケージ７の外部に漏れるのを防ぐよう
になっている。これにより、光線８が光送受信装置を出
て、人の目や皮膚に入射しないようになっている。万が
一レーザ発光源２が動作中に光ファイバ１１が何らかの
外力によりコネクタ部１０ａが抜けてしまった場合に、
レーザ光である光線８が外部に漏れるのを確実に防ぐこ
とができる。On the other hand, the connector 10a shown in FIG.
Are formed to protrude, for example, in a cylindrical shape from the upper end of the package 7. For example, a circular hole 10c is formed at the upper end of the connector portion 10a.
The end 11a of the optical fiber 11 can be inserted into 0c. A light absorber (or absorption film) 10 as a light shielding means is provided on the inner side of the connector portion 10a.
b is provided. The light absorber 10b is provided at a corresponding position where the light beam 8 reflected by the total reflection film 4a of the rising mirror 4 reaches. That is, when the optical fiber 11 is pulled out from the connector portion 10a in the direction of the arrow Y, the light beam 8 is absorbed by the light absorber 8b, thereby preventing the light beam 8 from leaking out of the package 7. I have. This prevents the light beam 8 from exiting the optical transceiver and entering the human eyes or skin. In the unlikely event that the optical fiber 11 is disconnected from the connector 10a by some external force while the laser light source 2 is operating,
It is possible to reliably prevent the light beam 8 as a laser beam from leaking to the outside.
【００３０】この遮光手段が光吸収体１０ｂであれば、
この光線８を吸収してしまうので、光線８がフォトダイ
オード５に迷光として入射することもないことから、フ
ォトダイオード５においてクロストークが発生すること
も防止できる。このことは、光線８が光ファイバ１１の
端面１１ｂに対して斜めに進むことと、光線８が大きく
広がらないようにすることで実現することができる。図
９は図３の実施の形態に別の部材１０ｄを設けて光吸収
体１０ｂを装備した例を示している。If the light shielding means is the light absorber 10b,
Since the light beam 8 is absorbed, the light beam 8 does not enter the photodiode 5 as stray light, so that occurrence of crosstalk in the photodiode 5 can be prevented. This can be realized by the light beam 8 traveling obliquely with respect to the end face 11b of the optical fiber 11 and by preventing the light beam 8 from spreading significantly. FIG. 9 shows an example in which another member 10d is provided in the embodiment of FIG. 3 and a light absorber 10b is provided.
【００３１】次に、図１０は、本発明の光送受信装置の
さらに別の実施の形態を示している。図１０の実施の形
態では、図３の実施の形態と比べてみると、結合レンズ
３が結合レンズ１０３と交代しているとともに、図３の
立ち上げミラー４が立ち上げミラー１０４に入れ代わっ
ている。レーザ発光源２のレーザ光Ｌである第１光信号
Ｓ１は、この結合レンズ１０３により集光された後に、
立ち上げミラー１０４の全反射膜１０４ａにより光路が
曲げられて、光線（入射光）８として、Ｒ１方向に沿っ
て光ファイバ１１の端面１１ｂに対して角度θで入射す
るようになっている。つまり、図３においては結合レン
ズの中心が、第１光信号Ｓ１の強度中心と距離ｄだけず
らしていたが、図１０ではそうでなく第１光信号Ｓ１の
強度中心と、凸レンズである結合レンズ１０３の中心が
ずれておらず一致している。そのために、結合レンズ１
０３の収差の影響を抑えることができ、光学的な結合効
率の向上がさらに期待できる。Next, FIG. 10 shows still another embodiment of the optical transmitting / receiving apparatus of the present invention. In the embodiment of FIG. 10, when compared with the embodiment of FIG. 3, the coupling lens 3 is replaced with the coupling lens 103, and the rising mirror 4 of FIG. I have. The first optical signal S1 as the laser light L of the laser light source 2 is collected by the coupling lens 103,
The optical path is bent by the total reflection film 104a of the rising mirror 104 so that the light ray (incident light) 8 is incident on the end face 11b of the optical fiber 11 at an angle θ along the R1 direction. That is, in FIG. 3, the center of the coupling lens is shifted by the distance d from the center of intensity of the first optical signal S1, but in FIG. 10, the center of intensity of the first optical signal S1 is different from that of the coupling lens which is a convex lens. The center of 103 is not displaced and coincides. Therefore, the coupling lens 1
03 can be suppressed and the optical coupling efficiency can be further improved.
【００３２】また立ち上げミラー１０４の角度θ２は、
４５°よりも小さい角度に設定されており、反射した光
線８ｒは半導体基板６に対して傾いて照射させることが
できる。立ち上げミラー１０４の角度θ２を任意に選ぶ
ことで、光ファイバ１１の端面１１ｂの位置を自由に選
択することができる。勿論図４の結合レンズ３と図１０
の立ち上げミラー１０４を併用することもできる。The angle θ2 of the rising mirror 104 is
The angle is set to be smaller than 45 °, and the reflected light beam 8r can be applied to the semiconductor substrate 6 at an angle. By arbitrarily selecting the angle θ2 of the rising mirror 104, the position of the end face 11b of the optical fiber 11 can be freely selected. Of course, the coupling lens 3 of FIG.
May be used in combination.
【００３３】図１１は、本発明の光送受信装置のさらに
別の実施の形態を示している。図１１においては、レー
ザ発光源２、光学装置２０及びフォトダイオード５のグ
ループと、光ファイバ１１との間に透明のカバー部品１
２が配置されている。このカバー部品１２は、穴１０ｆ
から入るほこりがレーザ発光源２、光学装置２０、フォ
トダイオード５等に入るのを防ぐ。このカバー部品１２
は、たとえばガラスやプラスチックのように作ることが
できるが、このカバー部品１２が特に光学装置３やフォ
トダイオード５と、光ファイバ１１の間に存在している
場合であっても、光線８が光ファイバ１１の端面１１ｂ
に対して角度θで傾いて入射することのメリットを生か
すことができる。すなわち、カバー部品１２には、レー
ザ発光源２の波長に合わせた反射防止膜が施されてい
る。しかしカバー部品１２において光線８を１００％反
射させずに端面１１ｂに対して透過させることは技術的
に難しく、光線８のうち何％かの強度の光線がカバー部
品１２により矢印Ｒ２の方向に反射される。ところがカ
バー部品１２の表裏で反射した光線８ｒ，８ｒは、フォ
トダイオード５の受光面を避けるようにしてフォトダイ
オード５の領域外に到達させることもできるので、フォ
トダイオード５における迷光とはならない。FIG. 11 shows still another embodiment of the optical transceiver of the present invention. In FIG. 11, a transparent cover component 1 is provided between the optical fiber 11 and the group of the laser light source 2, the optical device 20 and the photodiode 5.
2 are arranged. This cover part 12 has a hole 10f.
From entering the laser light source 2, the optical device 20, the photodiode 5, and the like. This cover part 12
Can be made, for example, like glass or plastic, but even if this cover part 12 is present, in particular, between the optical device 3 or the photodiode 5 and the optical fiber 11, the light beam 8 End face 11b of fiber 11
Can be utilized at an angle .theta. That is, the cover component 12 is provided with an antireflection film that matches the wavelength of the laser light source 2. However, it is technically difficult for the cover component 12 to transmit the light beam 8 to the end face 11b without reflecting the light beam 100%, and a light beam having a certain intensity of the light beam 8 is reflected by the cover component 12 in the direction of arrow R2. Is done. However, the light rays 8r, 8r reflected on the front and back of the cover component 12 can reach the outside of the area of the photodiode 5 so as to avoid the light receiving surface of the photodiode 5, and do not become stray light in the photodiode 5.
【００３４】図１２は、本発明の光送受信装置のさらに
別の実施の形態を示している。図１２の実施の形態が図
１１の実施の形態と異なるのは、次の点である。カバー
部品１２が、パッケージ７の中で角度θ４だけ傾けて配
置されている。そして光ファイバ１１もその中心軸ＣＬ
が、パッケージ７に対して角度θ４だけ傾けて配置され
ている。このようにカバー部品１２や光ファイバ１１を
パッケージ７に対して傾けて配置することで、光線８が
カバー部品１２で反射した光線８ｒと、端面１１ｂで反
射した光線８ｒは、やはりフォトダイオード５の受光面
以外の領域に到達させることができる。このようにして
フォトダイオード５におけるクロストークを防止するこ
とができる。また図１２領域（Ａ）で示すように、光フ
ァイバ１１の中心軸ＣＬは傾けずに、光ファイバ１１の
端面１１ｄをあらかじめ傾けて形成しておけば、同様に
フォトダイオード５における光線８ｒによるクロストー
クを防止することができる。FIG. 12 shows still another embodiment of the optical transceiver of the present invention. The embodiment of FIG. 12 differs from the embodiment of FIG. 11 in the following points. The cover component 12 is arranged in the package 7 at an angle θ4. The optical fiber 11 also has its central axis CL
Are disposed at an angle θ4 with respect to the package 7. By arranging the cover component 12 and the optical fiber 11 at an angle with respect to the package 7 in this manner, the light beam 8r reflected by the cover component 12 and the light beam 8r reflected by the end face 11b are also reflected by the photodiode 5. It is possible to reach a region other than the light receiving surface. Thus, crosstalk in the photodiode 5 can be prevented. As shown in the area (A) of FIG. 12, if the end face 11d of the optical fiber 11 is formed beforehand without tilting the center axis CL of the optical fiber 11, the cross-section of the photodiode 5 by the light beam 8r can be similarly obtained. Talk can be prevented.
【００３５】次に図１３の本発明の光送受信装置の実施
の形態では、光ファイバ１１の端面１１ｂと、フォトダ
イオード５の間に集光レンズ（集光素子）１３が配置さ
れている。これにより、光ファイバ１１から出射された
第２光信号Ｓ２は、レンズ１３により集光された後にフ
ォトダイオード５に受光されるので、第２光信号Ｓ２と
フォトダイオード５の光学的な結合効率を向上させるこ
とができる。Next, in the embodiment of the optical transmitting / receiving apparatus of the present invention shown in FIG. 13, a condenser lens (condenser) 13 is arranged between the end face 11b of the optical fiber 11 and the photodiode 5. Thus, the second optical signal S2 emitted from the optical fiber 11 is received by the photodiode 5 after being collected by the lens 13, so that the optical coupling efficiency between the second optical signal S2 and the photodiode 5 is reduced. Can be improved.
【００３６】図１４に示す本発明の光送受信装置の実施
の形態では、光学装置２０における立ち上げミラー４と
結合レンズ３が一体化されている。光学装置２０が第１
光信号Ｓ１の光路を折り曲げて光線８とする機能は、図
３の光学装置２０と同じである。このように結合レンズ
３と立ち上げミラー４を一体化することにより、部品点
数を減らすことができ、しかも光学装置２０は、半導体
基板６に対して一回の接着作業により取り付けることが
でき、結合レンズと立ち上げミラーの光学的な位置合わ
せが不要になる。In the embodiment of the optical transmitting / receiving apparatus of the present invention shown in FIG. 14, the rising mirror 4 and the coupling lens 3 in the optical device 20 are integrated. Optical device 20 is the first
The function of bending the optical path of the optical signal S1 into the light beam 8 is the same as that of the optical device 20 in FIG. By integrating the coupling lens 3 and the rising mirror 4 in this manner, the number of components can be reduced, and the optical device 20 can be attached to the semiconductor substrate 6 by a single bonding operation. Optical positioning of the lens and the rising mirror is not required.
【００３７】図１５の本発明の光送受信装置の実施の形
態では、透明なカバー部品１２に結合レンズ３が配置さ
れている。つまり光学装置２０は結合レンズ３と、立ち
上げミラー４から構成されているが、結合レンズ３は、
立ち上げミラー４と光ファイバ１１の端面１１ｂの間に
おいてカバー部品１２と一体となって配置されている。
レーザ発光源２の第１光信号Ｓ１は、立ち上げミラー４
の全反射膜４ａで反射された後に、集光レンズ３で集光
される結果、光ファイバ１１の端面１１ｂに対して所定
の角度で斜めに入射光として入射される。In the embodiment of the optical transmission / reception device of the present invention shown in FIG. 15, the coupling lens 3 is disposed on the transparent cover part 12. That is, the optical device 20 includes the coupling lens 3 and the rising mirror 4, but the coupling lens 3
It is disposed integrally with the cover component 12 between the rising mirror 4 and the end face 11 b of the optical fiber 11.
The first optical signal S1 of the laser light source 2 is
After being reflected by the total reflection film 4a, the light is condensed by the condensing lens 3, and as a result, the light is obliquely incident on the end face 11b of the optical fiber 11 at a predetermined angle.
【００３８】図１６の本発明の光送受信装置の実施の形
態では、光学装置２０が、第１光信号Ｓ１のみならず、
第２光信号Ｓ２を導く機能をも有している。第１光信号
Ｓ１は、図３に示す結合レンズ３と同様の機能を有する
結合レンズ３と、図３に示す立ち上げミラー４と同じ機
能を有する立ち上げミラー４の全反射膜４ａにより強度
中心部分が折り曲げられて光線８となり、この光線８は
矢印Ｒ１方向に沿って角度θにより光ファイバ１１の端
面１１ｂに入射される。これに対して光ファイバ１１を
通ってきた第２光信号Ｓ２は、光学装置２０のプリズム
４ｃを通り、フォトダイオード５の受光面に対して受光
されることになる。In the embodiment of the optical transmission / reception device of the present invention shown in FIG. 16, the optical device 20 includes not only the first optical signal S1 but also the first optical signal S1.
It also has a function of guiding the second optical signal S2. The intensity of the first optical signal S1 is centered by the coupling lens 3 having the same function as the coupling lens 3 shown in FIG. 3 and the total reflection film 4a of the rising mirror 4 having the same function as the rising mirror 4 shown in FIG. The portion is bent to become a light ray 8, and this light ray 8 is incident on the end face 11b of the optical fiber 11 at an angle θ along the direction of the arrow R1. On the other hand, the second optical signal S2 that has passed through the optical fiber 11 passes through the prism 4c of the optical device 20, and is received on the light receiving surface of the photodiode 5.
【００３９】図１７は、本発明のさらに別の実施の形態
を示しており、レーザ発光源２の第１光信号Ｓ１は、光
学装置２０の結合レンズ３（凸レンズ）を通じて、直接
光ファイバ１１の端面１１ｂに対してθの角度で斜めに
入射される。つまり、これまで説明してきた立ち上げミ
ラー４等を不要としている。FIG. 17 shows still another embodiment of the present invention. The first optical signal S1 of the laser light source 2 is directly transmitted to the optical fiber 11 through the coupling lens 3 (convex lens) of the optical device 20. The light is obliquely incident on the end face 11b at an angle of θ. That is, the rising mirror 4 and the like described above are not required.
【００４０】以上説明したように本発明の実施の形態に
おいては、光ファイバからのフォトダイオードへの光学
的な結合効率を上げられるばかりでなく、第１光信号の
反射光がフォトダイオードに第２光信号とともに入射し
てしまうことにより発生するクロストークを防止するこ
とができる。すなわち、第２光信号がフォトダイオード
で受光される際の結合効率を向上させることができ、ク
ロストーク（迷光）を低減もしくはなくすことができ
る。従来用いられた大型のビームスプリッタを用いる必
要がないので、コストを下げることができる。As described above, in the embodiment of the present invention, not only the efficiency of optical coupling from the optical fiber to the photodiode can be increased, but also the reflected light of the first optical signal is transmitted to the photodiode. It is possible to prevent crosstalk caused by incidence along with an optical signal. That is, the coupling efficiency when the second optical signal is received by the photodiode can be improved, and crosstalk (stray light) can be reduced or eliminated. Since there is no need to use a conventionally used large beam splitter, the cost can be reduced.
【００４１】本発明の実施の形態においては、光ファイ
バを用いた一芯双方向光通信を行う場合において、光源
から光ファイバに入射する光路と、光ファイバから受光
手段に入射する光路とをほぼ完全に分けることにより、
次のような効果がある。 （１）送信用の第１光信号Ｓ１と、受信用の第２光信号
Ｓ２とのクロストークが低減できる。 （２）光ファイバと受光手段との光学的な結合効率を上
げることができる。In the embodiment of the present invention, when performing one-core bidirectional optical communication using an optical fiber, the optical path incident from the light source to the optical fiber and the optical path incident from the optical fiber to the light receiving means are substantially equal to each other. By completely separating,
The following effects are obtained. (1) Crosstalk between the first optical signal S1 for transmission and the second optical signal S2 for reception can be reduced. (2) The optical coupling efficiency between the optical fiber and the light receiving means can be increased.
【００４２】ところで本発明は上記実施の形態に限定さ
れない。上述した実施の形態では、本発明の光送受信装
置の実施の形態は、家庭用の制御系あるいはマルチメデ
ィア系のネットワークの構築に用いている。しかしこれ
に限らず、自動車、飛行機、船等の移動体内における各
種情報のやり取りを行うための通信系統等にも本発明の
光送受信装置は適用できる。また発光手段としてレーザ
発光源の波長は、６５０ｎｍに限らず他の波長領域を用
いることも勿論可能である。そして発光手段としてはレ
ーザ発光源に限らず他の種類の発光源を用いることも勿
論可能である。光ファイバをパッケージに対して取り付
ける場合に、光ファイバをパッケージに対して位置決め
して光ファイバの軸方向に動かないようにすることがで
きる保持手段を設けることは勿論である。The present invention is not limited to the above embodiment. In the above-described embodiment, the embodiment of the optical transmission / reception device of the present invention is used for constructing a home control system or multimedia network. However, the present invention is not limited to this, and the optical transmitting and receiving apparatus of the present invention can be applied to a communication system for exchanging various kinds of information in a moving body such as an automobile, an airplane, and a ship. Further, the wavelength of the laser light source as the light emitting means is not limited to 650 nm, and it is of course possible to use another wavelength region. The light emitting means is not limited to the laser light emitting source, and it is of course possible to use other types of light emitting sources. When the optical fiber is attached to the package, it is a matter of course to provide a holding means for positioning the optical fiber with respect to the package so as not to move in the axial direction of the optical fiber.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光送受信を行う場合のクロストークの発生を防ぎ、光送
受信効率を上げることができる。As described above, according to the present invention,
It is possible to prevent the occurrence of crosstalk when performing optical transmission and reception, and to increase the optical transmission and reception efficiency.
【図１】本発明の光送受信装置及び光送受信方法が適用
できる一例として、家庭内における制御系やマルチメデ
ィア系の情報通信に用いられている例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an example in which an optical transmission / reception apparatus and an optical transmission / reception method of the present invention are used for information communication of a control system or a multimedia system in a home.
【図２】本発明の光送受信装置が機器と機器の間に配置
されている一例を簡単に示す図。FIG. 2 is a diagram simply showing an example in which the optical transmitting / receiving device of the present invention is disposed between devices.
【図３】本発明の光送受信装置の好ましい実施の形態を
示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing a preferred embodiment of the optical transceiver of the present invention.
【図４】図３の実施の形態において、光ファイバの端面
で反射した光がフォトダイオードの受光領域以外の領域
に到達している様子を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a state in which light reflected on an end face of an optical fiber reaches a region other than a light receiving region of a photodiode in the embodiment of FIG. 3;
【図５】図４と図５に示す光送受信装置の実施の形態を
示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing an embodiment of the optical transceiver shown in FIGS. 4 and 5;
【図６】光ファイバの特性の一例を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of characteristics of an optical fiber.
【図７】光ファイバの損失スペクトルの例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing an example of a loss spectrum of an optical fiber.
【図８】本発明の光送受信装置の別の実施の形態を示す
図。FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the optical transceiver of the present invention.
【図９】本発明の光送受信装置の別の実施の形態を示す
図。FIG. 9 is a diagram showing another embodiment of the optical transceiver of the present invention.
【図１０】本発明の光送受信装置の別の実施の形態を示
す図。FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the optical transceiver of the present invention.
【図１１】本発明の光送受信装置の別の実施の形態を示
す図。FIG. 11 is a diagram showing another embodiment of the optical transceiver of the present invention.
【図１２】本発明の光送受信装置の別の実施の形態を示
す図。FIG. 12 is a diagram showing another embodiment of the optical transceiver of the present invention.
【図１３】本発明の光送受信装置の別の実施の形態を示
す図。FIG. 13 is a diagram showing another embodiment of the optical transceiver of the present invention.
【図１４】本発明の光送受信装置の別の実施の形態を示
す図。FIG. 14 is a diagram showing another embodiment of the optical transceiver of the present invention.
【図１５】本発明の光送受信装置の別の実施の形態を示
す図。FIG. 15 is a diagram showing another embodiment of the optical transceiver of the present invention.
【図１６】本発明の光送受信装置の別の実施の形態を示
す図。FIG. 16 is a diagram showing another embodiment of the optical transceiver of the present invention.
【図１７】本発明の光送受信装置の別の実施の形態を示
す図。FIG. 17 is a diagram showing another embodiment of the optical transceiver of the present invention.
【図１８】従来の光送受信装置を示す図。FIG. 18 is a diagram showing a conventional optical transmitting / receiving device.
１・・・光送受信装置、２・・・レーザ発光源（発光手
段）、３・・・光学装置の結合レンズ、４・・・光学装
置の立ち上げミラー、５・・・フォトダイオード（受光
手段）、７・・・パッケージ、８・・・光線（入射
光）、１１・・・光ファイバ、１１ａ・・・端部、１１
ｂ・・・光ファイバの端面、２０・・・光学装置、Ｓ１
・・・第１光信号、Ｓ２・・・第２光信号DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical transmission / reception apparatus, 2 ... Laser light emission source (light emitting means), 3 ... Coupling lens of optical apparatus, 4 ... Startup mirror of optical apparatus, 5 ... Photodiode (Light receiving means) ), 7: package, 8: light beam (incident light), 11: optical fiber, 11a: end portion, 11
b: end face of optical fiber, 20: optical device, S1
... First optical signal, S2 ... Second optical signal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大久保 賢一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 篠 邦宣 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Kenichi Okubo 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Kuniyoshi Shino 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo No. Sony Corporation
Claims (8)
ァイバに接続されて、送信しようとする第１光信号を前
記光ファイバの端部に入射させるとともに、前記光ファ
イバを介して送られてくる第２光信号を受けるための光
送受信装置であり、 前記第１光信号を出射する発光手段と、 前記光ファイバの前記端部から出射する前記第２光信号
を受光する受光手段と、 前記第２光信号が前記光ファイバの前記端部から出射す
る方向とは異なる方向にそって、前記発光手段の前記第
１光信号を前記光ファイバの入射端に入射させる光学装
置と、を有し、前記第１光信号を光ファイバの端部に入
射させた場合に、前記第１光信号が前記光ファイバの前
記端部で反射することで生じる反射光が到達する領域外
に、前記受光手段が配置されていることを特徴とする光
送受信装置。1. A first optical signal to be transmitted, which is connected to an optical fiber used in a single-core bidirectional optical communication circuit, is incident on an end of the optical fiber, and is transmitted through the optical fiber. An optical transmitting and receiving device for receiving an incoming second optical signal; a light emitting unit for emitting the first optical signal; a light receiving unit for receiving the second optical signal emitted from the end of the optical fiber; An optical device for causing the first optical signal of the light emitting means to enter the incident end of the optical fiber along a direction different from the direction in which the second optical signal exits from the end of the optical fiber. When the first optical signal is made incident on an end of the optical fiber, the first light signal is reflected outside the end of the optical fiber, and the light received outside the area where the reflected light arrives. Note that the means are Optical transmitting and receiving device.
１光信号を集光する集光部材と、集光した前記第１光信
号の光路を、前記第２光信号が前記光ファイバの端部か
ら出射する方向とは異なる方向に変換して光ファイバの
端部に入射させる方向変換素子と、を有する請求項１に
記載の光送受信装置。2. The optical device, comprising: a light-collecting member for condensing the first optical signal of the light-emitting means; an optical path of the condensed first optical signal; The optical transmitting / receiving device according to claim 1, further comprising: a direction changing element that converts the light into a direction different from the direction of light emitted from the end and causes the light to enter the end of the optical fiber.
１光信号の光路を、前記第２光信号が前記光ファイバの
端部から出射する方向とは異なる方向に変換するための
反射面に、反射膜を有する請求項２に記載の光送受信装
置。3. A direction changing element of the optical device, the reflecting surface for changing an optical path of the first optical signal to a direction different from a direction in which the second optical signal is emitted from an end of the optical fiber. 3. The optical transceiver according to claim 2, further comprising a reflection film.
記載の光送受信装置。4. The optical transceiver according to claim 3, wherein the reflection film is a total reflection film.
手段を収容するパッケージを有し、前記パッケージに
は、前記光ファイバの前記端部が前記受光手段に向けて
着脱可能に取り付けられる請求項１に記載の光送受信装
置。5. A light receiving device, the optical device, and a package for housing the light receiving device, wherein the end of the optical fiber is detachably attached to the package toward the light receiving device. 2. The optical transmitting and receiving device according to 1.
れている場合に、前記発光手段の光が前記パッケージか
ら漏れるのを防ぐための遮光手段が、前記パッケージに
配置されている請求項５に記載の光送受信装置。6. The package according to claim 5, wherein light shielding means for preventing light of the light emitting means from leaking from the package when the optical fiber is detached from the package is arranged in the package. Optical transceiver.
に入射させるための集光素子を備える請求項１に記載の
光送受信装置。7. The optical transmitting and receiving apparatus according to claim 1, further comprising a light-collecting element for collecting the second optical signal and making the second optical signal incident on the light receiving unit.
ァイバに接続されて、送信しようとする第１光信号を前
記光ファイバの端部に入射させるとともに、前記光ファ
イバを介して送られてくる第２光信号を受けるための光
送受信方法であり、 前記第２光信号が前記光ファイバの前記端部から出射す
る方向とは異なる方向にそって、発光手段の前記第１光
信号を前記光ファイバの前記端部に対して入射させ、 受光手段が前記光ファイバの前記端部から出射する前記
第２光信号を受光するとともに、前記第１光信号の前記
光ファイバの前記端部での反射光を受光しないことを特
徴とする光送受信方法。8. A first optical signal to be transmitted, which is connected to an optical fiber used in a single-core bidirectional optical communication circuit, is incident on an end of the optical fiber, and is transmitted through the optical fiber. An optical transmission / reception method for receiving an incoming second optical signal, wherein the first optical signal of the light emitting means is directed along a direction different from a direction in which the second optical signal is emitted from the end of the optical fiber. The light receiving means receives the second optical signal emitted from the end of the optical fiber, and the light receiving means receives the second optical signal emitted from the end of the optical fiber, and receives the first optical signal at the end of the optical fiber. An optical transmission / reception method, which does not receive reflected light.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10298502A JPH11237535A (en) | 1997-12-16 | 1998-10-20 | Optical transmitter/receiver and optical transmitting/ receiving method |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34684597 | 1997-12-16 | ||
| JP9-346845 | 1997-12-16 | ||
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11237535A true JPH11237535A (en) | 1999-08-31 |
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ID=26561546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10298502A Pending JPH11237535A (en) | 1997-12-16 | 1998-10-20 | Optical transmitter/receiver and optical transmitting/ receiving method |
Country Status (1)
| Country | Link |
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