WO2017154541A1 - 光レセプタクルおよび光モジュール - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an optical receptacle and an optical module having the optical receptacle.
- an optical module including a photoelectric conversion element (light emitting element, light receiving element or both) is used for optical communication using an optical transmission body such as an optical fiber or an optical waveguide.
- an optical receptacle is used that is disposed between the photoelectric conversion element and the optical transmission body and optically couples the photoelectric conversion element and the end face of the optical transmission body.
- Optical modules include a transmission optical module having a transmission function, a reception optical module having a reception function, and a transmission / reception optical module having a transmission function and a reception function.
- an optical filter for attenuating the intensity of light emitted from the optical receptacle may be used (for example, see Patent Document 1).
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an optical receptacle 1 described in Patent Document 1.
- An optical receptacle 1 described in Patent Document 1 includes an optical receptacle body 2 and an optical filter 3 (for example, an optical attenuation filter).
- the optical receptacle body 2 includes a lens surface 4 arranged in a line at equal intervals on the bottom surface of the optical receptacle body 2, and an optical surface 5 arranged on the opposite side of the lens surface 4. And have.
- the optical filter 3 is disposed on a part of the optical surface 5.
- a photoelectric conversion device having a plurality of light emitting elements and a plurality of light receiving elements is arranged on the lens surface 4 side, and a plurality of optical transmission bodies are arranged on the optical surface 5 side. Used in.
- the optical receptacle 1 described in Patent Document 1 since the optical filter 3 is disposed on the optical path of the light emitted from the light emitting element and incident on the optical transmission body, the optical receptacle 1 is emitted from the optical receptacle 1 toward the optical transmission body. The intensity of light can be attenuated.
- the optical receptacle 1 described in Patent Document 1 is optically applied to a portion that functions as an optical module for reception.
- the filter 3 may be applied, and the intensity of light emitted from the end face of the optical transmission body toward the optical receptacle 1 may be attenuated.
- a first object of the present invention is to provide an optical receptacle capable of appropriately attenuating only the intensity of light passing through a transmission portion even though it includes a transmission portion and a reception portion.
- the second object of the present invention is to provide an optical module having the optical receptacle.
- An optical receptacle according to the present invention is disposed between a photoelectric conversion device in which a light emitting element and a light receiving element are disposed on a substrate and a plurality of optical transmission bodies, and the light emitting element, the light receiving element, and the plurality of lights.
- a first optical receptacle for transmission disposed on the substrate so as to face the light emitting element, and a second side surface different from a surface facing the substrate, wherein the first or two or more first optical receptacles are disposed.
- a second optical receptacle for reception that has one or two or more second fitting portions fitted to the fitting portion and is disposed on the substrate so as to face the light receiving element; Incident light incident on the first optical receptacle.
- the proportion of the intensity of the outgoing light emitted from the first optical receptacle for degree of which is smaller than the ratio of the intensity of emitted light emitted from said second optical receptacle to the intensity of light incident on the second optical receptacle.
- An optical module includes a substrate, a photoelectric conversion device having a light emitting element and a light receiving element disposed on the substrate, and an optical receptacle according to the present invention, wherein the first optical receptacle is The second optical receptacle is disposed on the substrate so as to face the light emitting element, and the second optical receptacle is disposed on the substrate so as to face the light receiving element.
- the first optical receptacle and the first optical receptacle The two-light receptacle is connected to each other by fitting the first fitting portion and the second fitting portion.
- the transmission part and the reception part of the optical receptacle are manufactured separately, only the intensity of light passing through the transmission part is adequate even if the transmission part and the reception part are included. Can be attenuated.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an optical receptacle described in Patent Document 1.
- FIG. 2A and 2B are diagrams schematically showing the configuration of the optical module according to Embodiment 1.
- FIG. 3A to 3F are diagrams showing the configuration of the optical receptacle according to the first embodiment.
- 4A to 4F are diagrams showing the configuration of the first optical receptacle according to Embodiment 1.
- FIG. 5A and 5B are diagrams showing the configuration of the light separating section of the first optical receptacle according to Embodiment 1.
- FIG. 6A to 6F are diagrams showing the configuration of the second optical receptacle according to the first embodiment.
- FIG. 7A and 7B are diagrams schematically illustrating the configuration of the optical module according to Embodiment 2.
- FIG. 8A to 8F are diagrams showing the configuration of the optical receptacle according to the second embodiment.
- 9A to 9F are diagrams showing the configuration of the first optical receptacle according to the second embodiment.
- FIGS. 2A and 2B are diagrams schematically showing the configuration of the optical module 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
- 2A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3B described later
- FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3B described later.
- the cross section of the optical receptacle 120 is not hatched in order to show the optical path in the optical receptacle 120.
- the alternate long and short dash line indicates the optical axis of light
- the broken line indicates the outer diameter of light.
- the optical module 100 includes a photoelectric conversion device 110 and an optical receptacle 120.
- the optical module 100 according to the present embodiment is a transmission / reception optical module.
- FIG. 2A shows a part that functions as a transmission optical module
- FIG. 2B shows a part that functions as a reception optical module. Is shown.
- the optical module 100 is used in a state where the optical transmission body 150 is connected to the optical receptacle 120.
- the photoelectric conversion device 110 includes a substrate 111, a light emitting element 112, a detecting element 113, a light receiving element 114, and a control unit (not shown).
- the substrate 111 holds the light emitting element 112, the detecting element 113, the light receiving element 114, the control unit, and the optical receptacle 120.
- the substrate 111 is, for example, a glass composite substrate, a glass epoxy substrate, or a flexible sill substrate.
- the light emitting element 112 is disposed on the substrate 111.
- the light emitting element 112 is disposed in a portion that functions as an optical module for transmission.
- the number and position of the light emitting elements 112 are not particularly limited, and can be set as appropriate according to the application. In the present embodiment, four light emitting elements are arranged on the same straight line along a direction perpendicular to the paper surface of FIGS. 2A and 2B.
- the light emitting element emits laser light in a direction perpendicular to the surface of the substrate 111. More specifically, the light emitting element emits laser light from a light emitting surface (light emitting region).
- the number and position of the light emitting elements are not particularly limited.
- the light emitting element is, for example, a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL).
- the detection element 113 is disposed on the substrate 111, and monitors the first emitted light L1 emitted from the light emitting surface (light emitting region) of the light emitting element 112. Specifically, the detection element 113 receives the monitor light Lm that is a part of the first emitted light emitted from the optical receptacle 120.
- the detection element 113 is, for example, a photodiode (PD).
- the number of detection elements 113 is not particularly limited, and can be set as appropriate according to the application. In the present embodiment, the number of detection elements 113 is the same as the number of light emitting elements, and is four. The four detection elements 113 are arranged at positions where the monitor light Lm on the substrate 111 can be received. Further, from the viewpoint of preventing the reflected light from the detection element 113 from returning into the optical receptacle 120 (first optical receptacle 130 described later), the optical axis of the monitor light Lm incident on the detection element 113 is You may incline with respect to a detection surface.
- the light receiving element 114 is disposed on the substrate 111.
- the light receiving element 114 is disposed in a portion that functions as a receiving optical module.
- the number and position of the light receiving elements 114 are not particularly limited, and can be set as appropriate according to the application. In the present embodiment, four light receiving elements 114 are arranged on the same straight line along a direction perpendicular to the paper surface of FIGS. 2A and 2B.
- the light receiving element 114 receives light (second emission light L2 described later) emitted from the end face of the optical transmission body 150 and passed through the inside of the optical receptacle 120 (second optical receptacle 140 described later). More specifically, the light receiving element 114 receives the second emitted light L2 at the light receiving surface (light receiving region).
- the light receiving element 114 is, for example, a photodiode (PD).
- control unit is disposed on the substrate 111 and is electrically connected to the light emitting element 112 and the detection element 113 via wiring.
- the control unit controls the output of the first emitted light L1 emitted from the light emitting element 112 based on the intensity or the light amount of the monitor light Lm received by the detection element 113.
- the optical receptacle 120 is disposed between the light emitting element 112 and the light receiving element 114 and the plurality of light transmission bodies 150, and the light receptacle 120 and the light receiving element 114 and the end faces of the plurality of light transmission bodies 150 are Each is optically coupled.
- the optical receptacle 120 receives the signal light Ls, which is a part of the first emitted light L1 emitted from the light emitting element 112, as the optical transmission body 150. The light is emitted toward the end face of.
- the optical receptacle 120 (second optical receptacle 140) emits the second emitted light L ⁇ b> 2 emitted from the end face of the optical transmission body 150 toward the light receiving element 114.
- the optical receptacle 120 will be described in detail separately, but here, the name of light in this specification will be described.
- 2A shows light (L1, Ls, and Lm) that passes through a portion that functions as an optical module for transmission
- FIG. 2B shows light (L2) that passes through a portion that functions as an optical module for reception. It is shown.
- the light emitted from the light emitting element 112 is referred to as “first emitted light L1”.
- the first emitted light L1 means light from the light emitting surface of the light emitting element 112 until it reaches a light separating unit 133 described later.
- a part of the first emitted light L1 which is separated by the light separation unit 133 and emitted from the optical receptacle 120 (first optical receptacle 130) toward the end face of the optical transmission body 150, is “ This is referred to as “signal light Ls”.
- the signal light Ls means light from the light separation unit 133 until it reaches the end face of the optical transmission body 150.
- the other part of the first emitted light L1 which is separated by the light separation unit 133 and emitted from the optical receptacle 120 (first optical receptacle 130) toward the detection element 113, is referred to as “monitor light Lm”. ". That is, the monitor light Lm means light from the light separation unit 133 until it reaches the detection element 113. Furthermore, the light emitted from the end face of the optical transmission body 150 is referred to as “second emitted light L2”. The second outgoing light L2 means light from the end face of the optical transmission body 150 to the light receiving surface of the light receiving element 114. The second emitted light L2 is also received light emitted from another optical module.
- the photoelectric conversion device 110 and the optical receptacle 120 are fixed to each other by known fixing means such as an adhesive (for example, heat / ultraviolet curable resin).
- the optical transmission body 150 is attached to the optical receptacle 120 through known attachment means in a state of being accommodated in a multi-core batch type connector.
- the type of the optical transmission body 150 is not particularly limited. Examples of types of the optical transmission body 150 include an optical fiber and an optical waveguide.
- the optical transmission body 150 is an optical fiber.
- the optical fiber may be a single mode method or a multi mode method.
- the number of optical transmission bodies 150 is not particularly limited, and can be changed as appropriate according to the application. In the present embodiment, the number of optical transmission bodies 150 is eight. Four eight optical transmission bodies 150 are arranged in each of a part functioning as a transmission optical module and a part functioning as a reception optical module of the optical module 100.
- FIGS. 3A to 3F are diagrams showing the configuration of the optical receptacle 120 according to the present embodiment.
- 3A is a plan view of the optical receptacle 120
- FIG. 3B is a bottom view
- FIG. 3C is a front view
- FIG. 3D is a rear view
- FIG. 3E is a left side view
- FIG. 3F is a right side view.
- the surface on the side to which the optical transmission body 150 is connected is described as the “front surface” of the optical receptacle 120.
- the optical receptacle 120 includes a first optical receptacle 130 for transmission and a second optical receptacle 140 for reception.
- the first optical receptacle 130 and the second optical receptacle 140 are connected to each other by fitting a first fitting portion 137 and a second fitting portion 144 described later.
- the first optical receptacle 130 is disposed on the substrate 111 so as to face the light emitting element 112 and the detection element 113.
- the first optical receptacle 130 causes the first emitted light L1 emitted from the light emitting element 112 to enter the first optical receptacle 130, and emits the signal light Ls and the monitor light Lm to the outside of the first optical receptacle 130.
- the second optical receptacle 140 is disposed on the substrate 111 so as to face the light receiving element 114.
- the second optical receptacle 140 causes the second emitted light L2 emitted from the end face of the optical transmission body 150 to enter the second optical receptacle 140, and causes the second emitted light L2 to be emitted outside the second optical receptacle 140.
- the intensity of the outgoing light emitted from the first optical receptacle 130 relative to the intensity of the incident light (first outgoing light L1 in this embodiment) incident on the first optical receptacle 130 (in this embodiment, the signal light Ls
- the first transmittance which is a ratio of the intensity and the total intensity of the monitor light Lm, is the second optical receptacle relative to the intensity of the incident light (second emitted light L2 in the present embodiment) incident on the second optical receptacle 140.
- 140 is smaller than the second transmittance, which is the ratio of the intensity of the emitted light emitted from 140 (in this embodiment, the second emitted light L2).
- the first optical receptacle 130 for transmission is configured to attenuate light compared to the second optical receptacle 140 for reception.
- the method for making the first transmittance smaller than the second transmittance is not particularly limited.
- the first optical receptacle 130 in order to make the first transmittance smaller than the second transmittance, is light that passes through the first optical receptacle 130 (the first outgoing light L1, the signal light Ls, and the monitor light).
- Lm is made of a material containing a light attenuating material for attenuating the intensity of Lm).
- the first transmittance is, for example, 40 to 50
- the second transmittance is, for example, 80 to 90.
- 1st optical receptacle 130 and 2nd optical receptacle 140 are formed using the material which has translucency with respect to the light of the wavelength used for optical communications.
- materials include transparent resins such as polyetherimide (PEI) and cyclic olefin resins.
- PEI polyetherimide
- the base resin which comprises the 1st optical receptacle 130 and the 2nd optical receptacle 140 is the same. .
- the linear expansion coefficients of the first optical receptacle 130 and the second optical receptacle 140 are the same, and a decrease in shape accuracy can be suppressed even when the optical module 100 is used at a high temperature.
- the material constituting the first optical receptacle 130 attenuates the intensity of the light (the first outgoing light L1, the monitor light Lm, and the signal light Ls) that passes through the first optical receptacle 130.
- a light attenuating material is added for the purpose.
- the light attenuating material include inorganic particles (such as carbon black and copper oxide) and organic dyes (phthalocyanine-based).
- the amount of the light attenuating material in the material constituting the first optical receptacle 130 is appropriately selected according to the type of the light attenuating material, the optical path length in the first optical receptacle 130, the type of the light emitting element 112, and the like.
- the material constituting the second optical receptacle 140 does not include the light attenuating material. However, if the material is less than the material constituting the first optical receptacle 130, the material including the light attenuating material is included. Also good.
- an antireflection film is preferably disposed on the surface of the second optical receptacle 140 for reception from the viewpoint of suppressing light reflection on the surface.
- the antireflection film may be disposed on the entire surface of the second optical receptacle 140, or an optical surface on which the second emitted light L2 emitted from the end face of the optical transmission body 150 is incident (in this embodiment, the fourth optical film It may be arranged only on the optical surface 141).
- the method for disposing the antireflection film on the surface of the second optical receptacle 140 is not particularly limited.
- an antireflection coating AR coating
- the material of the antireflection film include SiO 2 , TiO 2, and MgF 2 .
- the first optical receptacle 130 and the second optical receptacle 140 are small and it is difficult to assemble the optical module 100
- the first optical receptacle 130 and the second optical receptacle are used from the viewpoint of improving the assembling property of the optical module 100.
- the optical receptacle 120 is placed on the substrate 111 after connecting the 140 together.
- FIGS. 4A to 4F are diagrams showing the configuration of the first optical receptacle 130 according to the present embodiment.
- 4A is a plan view of the first optical receptacle 130
- FIG. 4B is a bottom view
- FIG. 4C is a front view
- FIG. 4D is a rear view
- FIG. 4E is a left side view
- FIG. 4F is a right side view.
- the first optical receptacle 130 is a substantially rectangular parallelepiped member.
- a first quadratic prism-shaped first recess 1301 that is open to the outside on the bottom surface is formed on the bottom surface of the first optical receptacle 130.
- the optical receptacle 120 On the top surface of the first optical receptacle 130 (the surface opposite to the surface (bottom surface) facing the substrate 111), a second recess 1302 having a substantially pentagonal prism shape that opens to the outside on the top surface and the right side surface (
- the optical receptacle 120 includes a “first concave portion” in the claims) and a third concave portion 1303 having a substantially pentagonal prism shape (referred to as “second concave portion” in the claims). It is formed continuously in the direction from the back to the front.
- a part of the inner surface of the second recess 1302 is the first reflecting surface 132, and a part of the inner surface of the third recess 1303 is a divided reflecting surface 133a (see FIG. 5A described later). .
- the second recess 1302 and the third recess 1303 are connected.
- the first optical receptacle 130 includes a first optical surface 131, a first reflective surface 132, a light separation unit 133, a transmission surface 134, a second optical surface 135, a third optical surface 136, and a first fitting portion 137.
- the first optical surface 131 causes the first outgoing light L1 emitted from the light emitting element 112 to enter the first optical receptacle 130. At this time, the first optical surface 131 causes the first outgoing light L1 emitted from the light emitting surface (light emitting region) of the light emitting element 112 to enter the first optical receptacle 130 while being refracted, and converts it into collimated light.
- the number of the first optical surfaces 131 is not particularly limited and can be appropriately selected according to the application. In the present embodiment, the number of first optical surfaces 131 is four. The four first optical surfaces 131 are disposed on the bottom surface of the first optical receptacle 130 so as to face the four light emitting elements 112, respectively.
- the shape of the first optical surface 131 is not particularly limited, and may be a flat surface or a curved surface.
- the first optical surface 131 is a convex lens surface that is convex toward the light emitting element 112.
- the planar view shape of the first optical surface 131 is a circular shape.
- the central axis of the first optical surface 131 is preferably perpendicular to the light emitting surface of the light emitting element 112 (and the surface of the substrate 111).
- the central axis of the first optical surface 131 preferably coincides with the optical axis of the first emitted light L1 emitted from the light emitting element 112.
- the first reflecting surface 132 reflects the first outgoing light L1 incident on the first optical surface 131 into the first optical receptacle 130 toward the second optical surface 135 side.
- the first reflecting surface 132 constitutes a part of the inner surface of the second recess 1302.
- the first reflecting surface 132 is inclined so as to approach the second optical surface 135 (the front surface of the first optical receptacle 130) from the bottom surface of the first optical receptacle 130 toward the top surface.
- the inclination angle of the first reflecting surface 132 is not particularly limited. In the present embodiment, the inclination angle of the first reflecting surface 132 is 45 ° with respect to the optical axis of the light incident on the first reflecting surface 132 (first emitted light L1).
- the shape of the 1st reflective surface 132 is not specifically limited, A plane may be sufficient and a curved surface may be sufficient.
- the shape of the first reflecting surface 132 is a plane. Incident light (first outgoing light L1) is incident on the first reflecting surface 132 at an incident angle larger than the critical angle.
- the light separation unit 133 enters the first optical receptacle 130 at the first optical surface 131 and reflects the first emitted light L1 reflected by the first reflecting surface 132 toward the detection element 113 and the light transmission body 150. Separated into signal light Ls traveling toward the end face.
- the light separation unit 133 is disposed on the optical path between the first optical surface 131 and the second optical surface 135.
- the light separation unit 133 constitutes a part of the inner surface of the third recess 1303.
- FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the configuration of the light separation unit 133 of the first optical receptacle 130 according to the present embodiment.
- 5A is a partially enlarged sectional view of a region indicated by a broken line in FIG. 5A
- FIG. 5B is a partially enlarged sectional view showing an optical path of the first optical receptacle 130 in the vicinity of the light separating portion 133.
- FIG. 5B in order to show the optical path in the 1st optical receptacle 130, the hatching to the cross section of the 1st optical receptacle 130 is abbreviate
- the light separation unit 133 includes a plurality of divided reflection surfaces 133a, a plurality of divided transmission surfaces 133b, and a plurality of divided step surfaces 133c.
- the plurality of divided reflection surfaces 133a and the plurality of divided transmission surfaces 133b are alternately arranged along the inclination direction of the divided reflection surfaces 133a (see arrows shown in FIG. 5A).
- the split reflection surface 133a internally reflects a part of the first emitted light L1 toward the third optical surface 136 as monitor light Lm.
- the divided reflection surface 133a is an inclined surface with respect to the optical axis of the first outgoing light L1.
- the split reflection surface 133a is inclined so as to approach the second optical surface 135 (the front surface of the first optical receptacle 130) as it goes from the top surface to the bottom surface of the first optical receptacle 130.
- the inclination angle of the divided reflecting surface 133a is 45 ° with respect to the optical axis of the first outgoing light L1.
- segmentation reflective surface 133a is divided
- the plurality of divided reflection surfaces 133a are arranged on the same plane.
- the divided transmission surface 133b transmits a part of the first outgoing light L1 toward the second optical surface 135 as the signal light Ls.
- the divided transmission surface 133b is a surface perpendicular to the optical axis of the first outgoing light L1.
- the divided transmission surface 133b is divided in the inclination direction of the divided reflection surface 133a, and is arranged at a predetermined interval.
- the plurality of divided transmission surfaces 133b are arranged in parallel to each other.
- the divided step surface 133c is a surface parallel to the optical axis of the first outgoing light L1, and connects the divided reflection surface 133a and the divided transmission surface 133b.
- step difference surface 133c is also arrange
- the plurality of divided step surfaces 133c are arranged in parallel to each other.
- the divided reflection surface 133a, the divided step surface 133c, and the divided transmission surface 133b are arranged in this order along the direction from the top surface to the bottom surface.
- the smaller angle is 135 °.
- the smaller angle among the angles formed by the divided reflection surface 133a and the divided stepped surface 133c is also 135 °.
- a part of the first emitted light L1 reflected by the first reflecting surface 132 is incident on the split reflecting surface 133a at an incident angle larger than the critical angle.
- the split reflection surface 133a internally reflects a part of the first outgoing light L1 toward the third optical surface 136 (detection element 113) to generate the monitor light Lm.
- the remaining light of the first outgoing light L1 is incident on the divided transmission surface 133b.
- the divided transmission surface 133b transmits the remaining light of the first outgoing light L1, and generates the signal light Ls that travels toward the second optical surface 135 (the end surface of the optical transmission body 150).
- the divided transmission surface 133b is a surface perpendicular to the incident first outgoing light L1
- the signal light Ls is not refracted.
- the divided step surface 133c is formed in parallel with the incident direction of the first outgoing light L1, the first outgoing light L1 does not enter the divided step surface 133c.
- the light quantity ratio between the signal light Ls and the monitor light Lm is to obtain the monitor light Lm that can monitor the intensity and light quantity of the first emitted light L1 emitted from the light emitting element 112 while obtaining the signal light Ls having a desired light quantity. If possible, it is not particularly limited.
- the light amount ratio between the signal light Ls and the monitor light Lm is substantially the same as the area ratio between the divided transmission surface 133b and the divided reflection surface 133a when the light separation unit 133 is viewed from the first reflection surface 132 side.
- the light amount ratio between the signal light Ls and the monitor light Lm is the area ratio between the divided transmission surface 133b and the divided reflection surface 133a when the light separation unit 133 is viewed from the first reflection surface 132 side (in FIG. 5B). It can be adjusted by changing d1 and d2).
- signal light Ls: monitor light Lm 8: 2.
- the transmission surface 134 is separated by the light separation unit 133 and makes the signal light Ls emitted outside the first optical receptacle 130 enter the first optical receptacle 130 again.
- the transmission surface 134 constitutes a part of the inner surface of the third recess 1303.
- the transmission surface 134 is preferably a vertical surface with respect to the signal light Ls separated by the light separation unit 133. As a result, the signal light Ls traveling toward the end face of the optical transmission body 150 can be incident on the first optical receptacle 130 without being refracted. Further, the transmission surface 134 may be an inclined surface with respect to the optical axis of the signal light Ls separated by the light separation unit 133. In this case, the transmission surface 134 is inclined so as to approach the second optical surface 135 from the bottom surface of the first optical receptacle 130 toward the top surface.
- the inclination angle of the transmission surface 134 which is an inclined surface is not particularly limited, but is preferably an inclination angle corresponding to a punch taper for mold release in injection molding.
- the second optical surface 135 is a part of the first outgoing light L1 that has entered the first optical receptacle 130 at the first optical surface 131, and the signal light Ls that has passed through the first optical receptacle 130 is emitted as light. The light is emitted toward the end face of the transmission body 150. At this time, the second optical surface 135 causes the signal light Ls to converge and exit toward the end surface of the optical transmission body 150.
- the number of the second optical surfaces 135 is not particularly limited and can be appropriately selected according to the application. In the present embodiment, the number of second optical surfaces 135 is four. The four second optical surfaces 135 are arranged so as to face the end surfaces of the four optical transmission bodies 150 on the front surface of the first optical receptacle 130, respectively.
- the shape of the second optical surface 135 is not particularly limited, and may be a flat surface or a curved surface.
- the shape of the second optical surface 135 is a convex lens surface that is convex toward the end surface of the optical transmission body 150.
- the planar view shape of the second optical surface 135 is a circular shape.
- the central axis of the second optical surface 135 is preferably perpendicular to the end surface of the optical transmission body 150.
- the third optical surface 136 emits the monitor light Lm separated by the light separation unit 133 toward the detection element 113. At this time, the third optical surface 136 causes the monitor light Lm to converge and exit toward the detection element 113.
- the number of the third optical surfaces 136 is not particularly limited and may be appropriately selected according to the application. In the present embodiment, the number of the third optical surfaces 136 is four. The four third optical surfaces 136 are disposed on the bottom surface of the first optical receptacle 130 so as to face the four detection elements 113, respectively.
- the shape of the third optical surface 136 is not particularly limited, and may be a flat surface or a curved surface.
- the third optical surface 136 is a convex lens surface that is convex toward the detection element 113.
- the central axis of the third optical surface 136 is inclined with respect to the detection surface of the detection element 113 from the viewpoint of preventing the reflected light from the detection element 113 from returning into the first optical receptacle 130. It is preferable.
- the first fitting portion 137 is fitted to a second fitting portion 144 described later. Thereby, the first optical receptacle 130 and the second optical receptacle 140 are connected while being positioned with respect to each other.
- the first fitting portion 137 is a first side surface 1304 (right side surface in the present embodiment) that is different from the surface (bottom surface in the present embodiment) where the first optical receptacle 130 faces the substrate 111. It arrange
- the arrangement, shape, size, and number of the first fitting portions 137 are not particularly limited as long as the first optical receptacle 130 and the second optical receptacle 140 are appropriately connected.
- the arrangement of the second fitting portions 144, Each corresponds to shape, size and number.
- the number of the first fitting portions 137 is 1 or 2 or more.
- Examples of the shape of the first fitting portion 137 include a concave shape and a convex shape.
- Examples of the shape of the first fitting portion 137 in plan view include a circular shape, an elliptical shape, a quadrangular shape, and a polygonal shape.
- the first fitting portion 137 includes a columnar convex portion disposed on the front side of the first side surface 1304, and a columnar concave portion disposed on the back side of the first side surface 1304. Consists of.
- FIGS. 6A to 6F are diagrams showing the configuration of the second optical receptacle 140 according to the present embodiment.
- 6A is a plan view of the second optical receptacle 140
- FIG. 6B is a bottom view
- FIG. 6C is a front view
- FIG. 6D is a rear view
- FIG. 6E is a left side view
- FIG. 6F is a right side view.
- the second optical receptacle 140 is a substantially rectangular parallelepiped member.
- a substantially quadrangular prism-shaped fourth recess 1401 that opens to the outside on the bottom surface is formed on the bottom surface of the second optical receptacle 140.
- a fifth recess 1402 having a substantially pentagonal prism shape opened to the outside on the top surface and the left surface (patent) In the claims, it is referred to as a “third recess”).
- a part of the inner surface of the fifth recess 1402 is a second reflecting surface 142.
- the second optical receptacle 140 includes a fourth optical surface 141 (referred to as “third optical surface” in the claims), a second reflecting surface 142, and a fifth optical surface 143 (referred to as “ And a second fitting portion 144.
- the fourth optical surface 141 causes the second emitted light L2 emitted from the end surface of the optical transmission body 150 to enter the second optical receptacle 140. At this time, the fourth optical surface 141 causes the second outgoing light L2 emitted from the end face of the optical transmission body 150 to enter the second optical receptacle 140 while being refracted, and converts it into collimated light.
- the number of the fourth optical surfaces 141 is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the application. In the present embodiment, the number of the fourth optical surfaces 141 is four.
- the four fourth optical surfaces 141 are disposed on the front surface of the second optical receptacle 140 so as to face the end surfaces of the four optical transmission bodies 150, respectively.
- the shape of the fourth optical surface 141 is not particularly limited, and may be a flat surface or a curved surface.
- the shape of the fourth optical surface 141 is a convex lens surface that is convex toward the end surface of the optical transmission body 150.
- the planar view shape of the fourth optical surface 141 is a circular shape.
- the central axis of the fourth optical surface 141 is preferably perpendicular to the end surface of the optical transmission body 150. Further, it is preferable that the central axis of the fourth optical surface 141 coincides with the optical axis of the second emitted light L2 emitted from the end surface of the optical transmission body 150.
- the second reflecting surface 142 reflects the second outgoing light L2 incident on the fourth optical surface 141 into the second optical receptacle 140 toward the fifth optical surface 143.
- the second reflecting surface 142 constitutes a part of the inner surface of the fifth recess 1402.
- the second reflecting surface 142 is inclined so as to approach the fourth optical surface 141 (the front surface of the second optical receptacle 140) from the bottom surface of the second optical receptacle 140 toward the top surface.
- the inclination angle of the second reflecting surface 142 is not particularly limited. In the present embodiment, the inclination angle of the second reflecting surface 142 is 45 ° with respect to the optical axis of the light incident on the second reflecting surface 142 (second emitted light L2).
- the shape of the 2nd reflective surface 142 is not specifically limited, A plane may be sufficient and a curved surface may be sufficient.
- the shape of the second reflecting surface 142 is a plane. Incident light (second outgoing light L2) enters the second reflecting surface 142 at an incident angle larger than the critical angle.
- the fifth optical surface 143 enters the second optical receptacle 140 at the fourth optical surface 141, and emits the second outgoing light L2 passing through the inside of the second optical receptacle 140 toward the light receiving element 114. At this time, the fifth optical surface 143 causes the second emitted light L2 to converge toward the light receiving surface of the light receiving element 114 while being converged.
- the number of the fifth optical surfaces 143 is not particularly limited, and may be appropriately selected depending on the application. In the present embodiment, the number of the fifth optical surfaces 143 is four.
- the four fifth optical surfaces 143 are disposed on the bottom surface of the second optical receptacle 140 so as to face the four light receiving elements 114, respectively.
- the shape of the fifth optical surface 143 is not particularly limited, and may be a flat surface or a curved surface.
- the shape of the fifth optical surface 143 is a convex lens surface that is convex toward the light receiving element 114.
- the planar view shape of the fifth optical surface 143 is a circular shape.
- the central axis of the fifth optical surface 143 is preferably perpendicular to the light receiving surface of the light receiving element 114 (and the surface of the substrate 111).
- the second fitting portion 144 is fitted to the first fitting portion 137. Thereby, the first optical receptacle 130 and the second optical receptacle 140 are connected while being positioned with respect to each other.
- the second fitting portion 144 is a second side surface 1403 (the left side surface in the present embodiment) different from the surface (the bottom surface in the present embodiment) where the second optical receptacle 140 faces the substrate 111. It arrange
- the arrangement, shape, size, and number of the second fitting portions 144 are not particularly limited as long as the first optical receptacle 130 and the second optical receptacle 140 are appropriately connected, and the arrangement of the first fitting portions 137, Each corresponds to shape, size and number.
- the number of the second fitting portions 144 is 1 or 2 or more.
- Examples of the shape of the second fitting portion 144 include a concave shape and a convex shape.
- Examples of the shape of the second fitting portion 144 in plan view include a circular shape, an elliptical shape, a quadrangular shape, and a polygonal shape.
- the second fitting portion 144 includes a columnar concave portion disposed on the front side of the second side surface 1402 and a columnar convex portion disposed on the back side of the second side surface 1402. Consists of.
- the first outgoing light L1 emitted from the light emitting element 112 enters the first optical receptacle 130 at the first optical surface 131.
- the first emitted light L1 is converted into collimated light by the first optical surface 131.
- the first outgoing light L ⁇ b> 1 that has entered the first optical receptacle 130 by the first optical surface 131 is reflected by the first reflecting surface 132 toward the light separation unit 133.
- a part of the first outgoing light L1 that has reached the light separation unit 133 is internally reflected toward the third optical surface 136 by the split reflection surface 133a to become monitor light Lm.
- the monitor light Lm is emitted from the first optical receptacle 130 by the third optical surface 136 and reaches the detection surface of the detection element 113.
- the remaining portion of the first emitted light L1 that has reached the light separating portion 133 is emitted to the outside of the first optical receptacle 130 while being transmitted through the divided transmission surface 133b, and becomes the signal light Ls.
- the signal light Ls enters the first optical receptacle 130 again at the transmission surface 134 and reaches the second optical surface 135.
- the signal light Ls that has reached the second optical surface 135 is emitted from the first optical receptacle 130 by the second optical surface 135 and reaches the end surface of the optical transmission body 150. Since the material constituting the first optical receptacle 130 contains an optical attenuating material, the intensity of the first outgoing light L1, the signal light Ls, and the monitor light Lm is attenuated while passing through the first optical receptacle 130.
- the second outgoing light L2 emitted from the end face of the optical transmission body 150 enters the second optical receptacle 140 through the fourth optical surface 141.
- the second outgoing light L2 is converted into collimated light by the fourth optical surface 141.
- the second outgoing light L2 that has entered the second optical receptacle 140 at the fourth optical surface 141 is reflected toward the fifth optical surface 143 by the second reflecting surface 142.
- the second emitted light L2 that has reached the fifth optical surface 143 is emitted from the second optical receptacle 140 at the fifth optical surface 143 and reaches the light receiving element 114. Since the material constituting the second optical receptacle 140 does not contain a light attenuating material, the intensity of the second outgoing light L2 is hardly attenuated while passing through the second optical receptacle 140.
- the optical receptacle 120 attenuates the intensity of light passing through the portion functioning as the optical module for transmission, and the light emitting element 112, the light receiving element 114, and the plurality of optical transmission bodies.
- Each of the 150 end faces can be optically coupled appropriately.
- the optical receptacle 120 is connected to the first optical receptacle 130 for transmission that is coupled to each other via the fitting structure (the first fitting portion 137 and the second fitting portion 144). And a second optical receptacle 140 for reception.
- the first optical receptacle 130 and the second optical receptacle 140 may be manufactured separately.
- the first optical receptacle 130 is made of a material containing a light attenuating material
- the second optical receptacle 140 is made of a material not containing a light attenuating material.
- the fitting structure (the first fitting portion 137 and the second fitting portion 144)
- the combination of the first optical receptacle 130 and the second optical receptacle 140 which have different optical designs, can be used. It can be easily changed.
- the optical module 200 according to the second embodiment is different from the optical module 100 according to the first embodiment only in the configuration of the first optical receptacle 230 of the optical receptacle 220. More specifically, the first optical receptacle 230 according to the second embodiment is different from the first optical receptacle 130 according to the first embodiment only in that it further includes a light attenuation film 238. Therefore, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
- FIGS. 7A and 7B are diagrams schematically showing a configuration of the optical module 200 according to Embodiment 2 of the present invention.
- 7A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 8B described later
- FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 8B described later.
- hatching of the cross section of the optical receptacle 220 is omitted to show the optical path in the optical receptacle 220.
- the alternate long and short dash line indicates the optical axis of light
- the broken line indicates the outer diameter of light.
- the optical module 200 includes a photoelectric conversion device 110 and an optical receptacle 220.
- the optical module 200 according to the present embodiment is a transmission / reception optical module.
- FIG. 7A shows a part that functions as a transmission optical module
- FIG. 7B shows a part that functions as a reception optical module. Is shown.
- the optical module 200 is used in a state where the optical transmission body 150 is connected to the optical receptacle 220.
- FIGS. 8A to 8F are diagrams showing the configuration of the optical receptacle 220 according to the present embodiment.
- 8A is a plan view of the optical receptacle 220
- FIG. 8B is a bottom view
- FIG. 8C is a front view
- FIG. 8D is a rear view
- FIG. 8E is a left side view
- FIG. 8F is a right side view.
- the surface on the side to which the optical transmission body 150 is connected is described as the “front surface” of the optical receptacle 220.
- the optical receptacle 220 includes a first optical receptacle 230 for transmission and a second optical receptacle 140 for reception.
- the first optical receptacle 230 and the second optical receptacle 140 are connected to each other by fitting the first fitting portion 137 and the second fitting portion 144.
- the first optical receptacle 230 is disposed on the substrate 111 so as to face the light emitting element 112 and the detection element 113.
- the first optical receptacle 230 causes the first outgoing light L1 emitted from the light emitting element 112 to enter the first optical receptacle 230 and emits the signal light Ls and the monitor light Lm to the outside of the first optical receptacle 230.
- Outgoing light (in this embodiment, signal light Ls and monitor light) emitted from the first optical receptacle 230 with respect to the intensity of incident light (first outgoing light L1 in this embodiment) incident on the first optical receptacle 230
- the first transmittance which is a ratio of the intensity of Lm
- the first optical receptacle 230 in order to make the first transmittance smaller than the second transmittance, has an optical attenuation film 238 (described later) for attenuating the intensity of the transmitted light.
- 1st optical receptacle 230 is formed using the material which has translucency with respect to the light of the wavelength used for optical communication.
- materials include transparent resins such as polyetherimide (PEI) and cyclic olefin resins.
- PEI polyetherimide
- the base resin which comprises the 1st optical receptacle 230 and the 2nd optical receptacle 140 is the same. .
- the linear expansion coefficients of the first optical receptacle 230 and the second optical receptacle 140 become the same, and even when the optical module 200 is used at a high temperature, it is possible to suppress a decrease in shape accuracy.
- the material constituting the first optical receptacle 230 is added with an optical attenuating material for attenuating the intensity of the light (the first outgoing light L1, the monitor light Lm, and the signal light Ls) passing through the first optical receptacle 230. It may or may not be added.
- the light attenuating material include inorganic particles (such as carbon black and copper oxide) and organic dyes (phthalocyanine-based). The light attenuating material is not added to the material constituting the first optical receptacle 230 and the second optical receptacle 140 according to the present embodiment.
- the optical receptacle 220 is preferably disposed on the substrate 111 after connecting the 140 together.
- FIGS. 9A to 9F are diagrams showing the configuration of the first optical receptacle 230 according to the present embodiment.
- 9A is a plan view of the first optical receptacle 230
- FIG. 9B is a bottom view
- FIG. 9C is a front view
- FIG. 9D is a rear view
- FIG. 9E is a left side view
- FIG. 9F is a right side view.
- the first optical receptacle 230 includes a first optical surface 131, a first reflecting surface 132, a light separating portion 133, a transmitting surface 134, a second optical surface 135, a third optical surface 136, a first fitting portion 137, and a light attenuating film. 238.
- the light attenuating film 238 attenuates the intensity of transmitted light (in this embodiment, the signal light Ls).
- the light attenuating film 238 is emitted from the light incident on the first optical receptacle 230 (the first emitted light L1 incident on the first optical surface 131 or the signal light Ls incident on the transmission surface 134) or the first optical receptacle 230. It is arranged on the optical path of light (the signal light Ls emitted from the light separation unit 133 or the monitor light Lm emitted from the second optical surface 135), and attenuates the intensity of these lights.
- the light attenuation film 238 may be disposed on the entire surface of the first optical receptacle 230 or may be disposed only on the optical surface (the first optical surface 131 or the second optical surface 135). In the present embodiment, the light attenuation film 238 is disposed only on the second optical surface 135 and attenuates the intensity of the signal light Ls.
- the method for disposing the light attenuation film 238 on the surface of the first optical receptacle 230 is not particularly limited. For example, a light attenuation coating may be applied to the surface of the first optical receptacle 230. Examples of the material of the light attenuation film 238 include Cr, Ni alloy, and TiO 2 .
- optical path in optical module Next, the optical path in the optical module 200 will be described.
- the optical path of the portion that functions as a receiving optical module (second optical receptacle 140) is the portion that functions as the receiving optical module in the optical module 100 according to Embodiment 1 (second optical receptacle). 140), the description thereof is omitted.
- the first outgoing light L1 emitted from the light emitting element 112 enters the first optical receptacle 230 at the first optical surface 131.
- the first emitted light L1 is converted into collimated light by the first optical surface 131.
- the first outgoing light L ⁇ b> 1 that has entered the first optical receptacle 230 by the first optical surface 131 is reflected by the first reflecting surface 132 toward the light separation unit 133.
- a part of the first outgoing light L1 that has reached the light separation unit 133 is internally reflected toward the third optical surface 136 by the split reflection surface 133a to become monitor light Lm.
- the monitor light Lm is emitted from the first optical receptacle 230 by the third optical surface 136 and reaches the detection surface of the detection element 113.
- the remaining portion of the first emitted light L1 that has reached the light separating portion 133 is emitted to the outside of the first optical receptacle 230 while being transmitted through the divided transmission surface 133b, and becomes the signal light Ls.
- the signal light Ls enters the first optical receptacle 230 again at the transmission surface 134 and reaches the second optical surface 135.
- the signal light Ls that has reached the second optical surface 135 is emitted from the first optical receptacle 130 through the second optical surface 135, passes through the light attenuation film 238, and reaches the end surface of the optical transmission body 150. At this time, the intensity of the signal light Ls is attenuated by the light attenuation film 238 and reaches the end surface of the optical transmission body 150.
- the optical receptacle 220 attenuates the intensity of the light passing through the portion functioning as the transmission optical module, while the light emitting element 112, the light receiving element 114, and the plurality of optical transmission bodies.
- Each of the 150 end faces can be optically coupled appropriately.
- the optical receptacle 220 is connected to the first optical receptacle 230 for transmission that is connected to each other via the fitting structure (the first fitting portion 137 and the second fitting portion 144). And a second optical receptacle 140 for reception.
- the first optical receptacle 230 and the second optical receptacle 140 can be manufactured separately.
- the first optical receptacle 230 has an optical attenuation film 238, and the second optical receptacle 140 does not have an optical attenuation film.
- the fitting structure (the first fitting portion 137 and the second fitting portion 144)
- the combination of the first optical receptacle 230 and the second optical receptacle 140 that are subjected to different optical designs can be combined. It can be easily changed.
- the optical receptacle 220 includes a plurality of members including a first optical receptacle 230 for transmission and a second optical receptacle 140 for reception, and the number of parts is larger than that of a conventional optical receptacle made of one member. There are many. However, in the optical receptacle 220, the first optical receptacle 230 and the second optical receptacle 140 are separately manufactured, so that an attenuation coating can be applied only to the optical surface of the portion that functions as an optical module for transmission. Since there is no possibility of attenuation coating up to the optical surface of the portion functioning as the optical module for reception, the positional accuracy of the mask used for attenuation coating may not be high.
- the optical receptacles 120 and 220 in which the shapes of the first optical receptacles 130 and 230 and the second optical receptacle 140 are different from each other have been described.
- the optical receptacle according to the present invention is in this mode. It is not limited.
- the optical receptacle may have a first optical receptacle and a second optical receptacle having the same shape. Thereby, since the 1st optical receptacle and the 2nd optical receptacle can be manufactured using the same metallic mold, the cost of a metallic mold can be controlled.
- the first optical receptacles 130 and 230 further include one or more third fitting portions disposed on the third side surface facing the first side surface 1304 with the optical path of the first emitted light L1 interposed therebetween.
- the second optical receptacle 140 is disposed on the fourth side surface facing the second side surface 1403 across the optical path of the second emitted light L2, and has a shape that can be fitted to the third fitting portion. Or it further has two or more 4th fitting parts.
- the first optical receptacles 130 and 230 having the first reflecting surface 132, the light separating portion 133, the transmitting surface 134 and the third transmitting surface 136, and the second reflecting surface 142 are provided.
- the optical receptacles 120 and 220 having the two-optical receptacle 140 have been described, the optical receptacle according to the present invention is not limited to this aspect.
- the first optical receptacles 130 and 230 may not include the first reflection surface 132, the light separation unit 133, the transmission surface 134, and the third transmission surface 136
- the second optical receptacle 140 may include the second optical receptacle 140. It may not have a reflective surface.
- the first optical surface 131 and the second optical surface 135 are disposed on opposite sides of the first optical receptacles 130 and 230, and the fourth optical surface 141 and the fifth optical surface 143 are disposed on the second optical receptacle 140. Arranged on opposite sides.
- the first transmittance is defined as the outgoing light (first outgoing light L1) emitted from the first optical receptacles 130 and 230 with respect to the intensity of incident light (first outgoing light L1) incident on the first optical receptacles 130 and 230. ) Strength ratio.
- the first outgoing light L1 emitted from the light emitting element 112 enters the first optical receptacles 130 and 230 at the first optical surface 131. Thereafter, the light is emitted from the first optical receptacles 130 and 230 through the second optical surface 135 without being incident on the reflection surface 132, the light separation unit 133, and the light transmission surface 134, and reaches the end surface of the optical transmission body 150.
- the first emitted light L1 is also signal light emitted to another optical module.
- the second optical receptacle 140 functioning as an optical module for reception
- the second outgoing light L2 emitted from the end face of the optical transmission body 150 is incident on the second optical receptacle 140 at the fourth optical surface 141.
- the light is emitted from the second optical receptacle 140 by the fifth optical surface 143 without being reflected by the reflecting surface 142 and reaches the light receiving surface of the light receiving element 114.
- the photoelectric conversion device 110 does not have the detection element 113.
- a reflective film made of a thin film of a metal having a high light reflectivity may be formed on the first reflective surface 132, the divided reflective surface 133a, and the second reflective surface 142.
- a metal having a high light reflectivity for example, Al, Ag, Au, etc.
- optical receptacle and the optical module according to the present invention are useful for optical communication using, for example, an optical transmission body.
Landscapes
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Abstract
光レセプタクルは、送信用の第1光レセプタクルと、受信用の第2光レセプタクルとを有する。第1光レセプタクルは第1嵌合部を有し、第2光レセプタクルは第1嵌合部に嵌合される第2嵌合部を有する。第1光レセプタクルに入射する入射光の強度に対する第1光レセプタクルから出射される出射光の強度の割合は、第2光レセプタクルに入射する入射光の強度に対する第2光レセプタクルから出射される出射光の強度の割合より小さい。
Description
本発明は、光レセプタクルと、当該光レセプタクルを有する光モジュールとに関する。
従来、光ファイバーや光導波路などの光伝送体を用いた光通信には、光電変換素子(発光素子、受光素子またはこれら両方)を備えた光モジュールが使用されている。光モジュールでは、光電変換素子および光伝送体の間に配置され、光電変換素子と光伝送体の端面とを光学的に結合するための光レセプタクルが使用される。光モジュールには、送信機能を有する送信用の光モジュールと、受信機能を有する受信用の光モジュールと、送信機能および受信機能を有する送受信用の光モジュールとがある。
また、光通信用の光モジュールでは、安全対策の観点から、光レセプタクルから出射された光の強度を減衰させる必要がある。このため、送信用の光モジュールにおいて、光レセプタクルから出射された光の強度を減衰させるための光学フィルタが使用されることがある(例えば、特許文献1参照)。
図1は、特許文献1に記載の光レセプタクル1の構成を示す断面図である。特許文献1に記載の光レセプタクル1は、光レセプタクル本体2および光学フィルタ3(例えば、光減衰フィルタ)を有する。図1に示されるように、光レセプタクル本体2は、光レセプタクル本体2の底面において等間隔に1列に配列されているレンズ面4と、レンズ面4の反対側に配置されている光学面5とを有する。光学フィルタ3は、光学面5上の一部に配置されている。特許文献1に記載の光レセプタクル1は、レンズ面4側に、複数の発光素子および複数の受光素子を有する光電変換装置が配置され、光学面5側に複数の光伝送体が配置された状態で使用される。特許文献1に記載の光レセプタクル1では、発光素子から出射され、光伝送体に入射する光の光路上に光学フィルタ3が配置されているため、光レセプタクル1から光伝送体に向けて出射される光の強度を減衰させることができる。
しかしながら、光学フィルタの微細化および位置決め精度には限度があるため、光レセプタクルが小型化されていくと、特許文献1に記載の光レセプタクル1では、受信用の光モジュールとして機能する部分にも光学フィルタ3がかかってしまい、光伝送体の端面から光レセプタクル1に向けて出射された光の強度も減衰されてしまうことがある。
本発明の第1の目的は、送信用部分および受信用部分を含んでいても、送信用部分を通過する光の強度のみを適切に減衰させることができる光レセプタクルを提供することである。また、本発明の第2の目的は、当該光レセプタクルを有する光モジュールを提供することである。
本発明に係る光レセプタクルは、発光素子および受光素子が基板上に配置されている光電変換装置と、複数の光伝送体との間に配置され、前記発光素子および前記受光素子と前記複数の光伝送体の端面とを、それぞれ光学的に結合するための光レセプタクルであって、前記基板と対向する面と異なる第1側面に配置されている1または2以上の第1嵌合部を有し、前記発光素子と対向するように前記基板上に配置される送信用の第1光レセプタクルと、前記基板と対向する面と異なる第2側面に配置されており、前記1または2以上の第1嵌合部に嵌合される1または2以上の第2嵌合部を有し、前記受光素子と対向するように前記基板上に配置される受信用の第2光レセプタクルと、を有し、前記第1光レセプタクルに入射する入射光の強度に対する前記第1光レセプタクルから出射される出射光の強度の割合は、前記第2光レセプタクルに入射する入射光の強度に対する前記第2光レセプタクルから出射される出射光の強度の割合より小さい。
本発明に係る光モジュールは、基板と、前記基板上に配置されている発光素子および受光素子とを有する光電変換装置と、本発明に係る光レセプタクルと、を有し、前記第1光レセプタクルは、前記発光素子と対向するように前記基板上に配置されており、前記第2光レセプタクルは、前記受光素子と対向するように前記基板上に配置されており、前記第1光レセプタクルおよび前記第2光レセプタクルは、前記第1嵌合部および前記第2嵌合部が嵌合されることで互いに連結されている。
本発明によれば、光レセプタクルの送信用部分と受信用部分とが別個に製造されるため、送信用部分および受信用部分を含んでいても、送信用部分を通過する光の強度のみを適切に減衰させることができる。
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
[実施の形態1]
(光モジュールの構成)
図2A、Bは、本発明の実施の形態1に係る光モジュール100の構成を模式的に示す図である。図2Aは、後述の図3BにおけるA-A線の断面図であり、図2Bは、後述の図3BにおけるB-B線の断面図である。図2A、Bでは、光レセプタクル120内の光路を示すために光レセプタクル120の断面へのハッチングを省略している。また、図2A、Bにおいて、一点鎖線は光の光軸を示しており、破線は光の外径を示している。
(光モジュールの構成)
図2A、Bは、本発明の実施の形態1に係る光モジュール100の構成を模式的に示す図である。図2Aは、後述の図3BにおけるA-A線の断面図であり、図2Bは、後述の図3BにおけるB-B線の断面図である。図2A、Bでは、光レセプタクル120内の光路を示すために光レセプタクル120の断面へのハッチングを省略している。また、図2A、Bにおいて、一点鎖線は光の光軸を示しており、破線は光の外径を示している。
図2A、Bに示されるように、光モジュール100は、光電変換装置110および光レセプタクル120を有する。本実施の形態に係る光モジュール100は、送受信用の光モジュールであり、図2Aは、送信用の光モジュールとして機能する部分を示しており、図2Bは、受信用の光モジュールとして機能する部分を示している。光モジュール100は、光レセプタクル120に光伝送体150が接続された状態で使用される。
光電変換装置110は、基板111、発光素子112、検出素子113、受光素子114および制御部(不図示)を有する。
基板111は、発光素子112、検出素子113、受光素子114、制御部および光レセプタクル120を保持する。基板111は、例えば、ガラスコンポジット基板やガラスエポキシ基板、フレキブシル基板などである。
発光素子112は、基板111上に配置されている。発光素子112は、送信用の光モジュールとして機能する部分に配置されている。発光素子112の数および位置は、特に限定されず、用途に応じて適宜設定されうる。本実施の形態では、図2A、Bの紙面に垂直な方向に沿って、4個の発光素子が同一直線上に配列されている。
発光素子は、基板111の表面に対して垂直な方向にレーザー光を出射する。より具体的には、発光素子は、発光面(発光領域)からレーザー光を出射する。発光素子の数および位置は、特に限定されない。発光素子は、例えば、垂直共振器面発光レーザー(VCSEL)である。
検出素子113は、基板111上に配置されており、発光素子112の発光面(発光領域)から出射された第1出射光L1を監視する。具体的には、検出素子113は、光レセプタクル120から出射された第1出射光の一部であるモニター光Lmを受光する。検出素子113は、例えばフォトダイオード(PD)である。
検出素子113の数は、特に限定されず、用途に応じて適宜設定されうる。本実施の形態では、検出素子113の数は、発光素子の数と同じであり、4個である。4個の検出素子113は、基板111上のモニター光Lmを受光できる位置に配置されている。また、検出素子113からの反射光が光レセプタクル120(後述の第1光レセプタクル130)内に戻ることを防止する観点から、検出素子113へ入射するモニター光Lmの光軸は、検出素子113の検出面に対して傾斜していてもよい。
受光素子114は、基板111上に配置されている。受光素子114は、受信用の光モジュールとして機能する部分に配置されている。受光素子114の数および位置は、特に限定されず、用途に応じて適宜設定されうる。本実施の形態では、図2A、Bの紙面に垂直な方向に沿って、4個の受光素子114が同一直線上に配列されている。
受光素子114は、光伝送体150の端面から出射され、光レセプタクル120(後述の第2光レセプタクル140)の内部を通った光(後述の第2出射光L2)を受光する。より具体的には、受光素子114は、受光面(受光領域)で第2出射光L2を受光する。受光素子114は、例えば、フォトダイオード(PD)である。
制御部は、特に図示しないが、基板111上に配置されており、配線を介して発光素子112および検出素子113と電気的に接続されている。制御部は、検出素子113が受光したモニター光Lmの強度や光量などに基づいて、発光素子112が出射する第1出射光L1の出力を制御する。
光レセプタクル120は、発光素子112および受光素子114と、複数の光伝送体150との間に配置された状態で、発光素子112および受光素子114と、複数の光伝送体150の端面とを、それぞれ光学的に結合させる。送信用の光モジュールとして機能する部分では、光レセプタクル120(第1光レセプタクル130)は、発光素子112から出射された第1出射光L1の一部の光である信号光Lsを光伝送体150の端面に向けて出射する。受信用の光モジュールとして機能する部分では、光レセプタクル120(第2光レセプタクル140)は、光伝送体150の端面から出射された第2出射光L2を受光素子114に向けて出射する。
光レセプタクル120については別途詳細に説明するが、ここで、本明細書における光の称呼について説明する。なお、図2Aでは、送信用の光モジュールとして機能する部分を通過する光(L1、LsおよびLm)が示され、図2Bでは、受信用の光モジュールとして機能する部分を通過する光(L2)が示されている。
本明細書中、本実施の形態に係る光モジュール100では、発光素子112から出射された光を「第1出射光L1」と称する。第1出射光L1は、発光素子112の発光面から、後述の光分離部133に到達するまでの光を意味する。また、第1出射光L1の一部の光であって、光分離部133により分離され、光伝送体150の端面に向けて光レセプタクル120(第1光レセプタクル130)から出射される光を「信号光Ls」と称する。信号光Lsは、光分離部133から光伝送体150の端面に到達するまでの光を意味する。また、第1出射光L1の他の一部であって、光分離部133により分離され、検出素子113に向けて光レセプタクル120(第1光レセプタクル130)から出射される光を「モニター光Lm」と称する。すなわち、モニター光Lmは、光分離部133から検出素子113に到達するまでの光を意味する。さらに、光伝送体150の端面から出射された光を「第2出射光L2」と称する。第2出射光L2は、光伝送体150の端面から受光素子114の受光面に到達するまでの光を意味する。第2出射光L2は、他の光モジュールから出射された受信光でもある。
光電変換装置110および光レセプタクル120(第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140)は、接着剤(例えば、熱/紫外線硬化性樹脂)などの公知の固定手段によって互いに固定される。
光伝送体150は、多芯一括型のコネクター内に収容された状態で公知の取付手段を介して光レセプタクル120に取り付けられる。光伝送体150の種類は、特に限定されない。光伝送体150の種類の例には、光ファイバーや光導波路などが含まれる。本実施の形態では、光伝送体150は、光ファイバーである。また、光ファイバーは、シングルモード方式であってもよいし、マルチモード方式であってもよい。光伝送体150の数は、特に限定されず、用途に応じて適宜変更されうる。本実施の形態では、光伝送体150の数は、8本である。8本の光伝送体150は、光モジュール100の送信用の光モジュールとして機能する部分と、受信用の光モジュールとして機能する部分とにそれぞれ4本ずつ配置される。
(光レセプタクルの構成)
図3A~Fは、本実施の形態に係る光レセプタクル120の構成を示す図である。図3Aは、光レセプタクル120の平面図であり、図3Bは、底面図であり、図3Cは、正面図であり、図3Dは、背面図であり、図3Eは、左側面図であり、図3Fは、右側面図である。なお、以下の説明では、光伝送体150が接続される側の面を光レセプタクル120の「正面」として説明する。
図3A~Fは、本実施の形態に係る光レセプタクル120の構成を示す図である。図3Aは、光レセプタクル120の平面図であり、図3Bは、底面図であり、図3Cは、正面図であり、図3Dは、背面図であり、図3Eは、左側面図であり、図3Fは、右側面図である。なお、以下の説明では、光伝送体150が接続される側の面を光レセプタクル120の「正面」として説明する。
図3A~Dに示されるように、光レセプタクル120は、送信用の第1光レセプタクル130と、受信用の第2光レセプタクル140とを有する。第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140は、後述の第1嵌合部137および第2嵌合部144が嵌合されることで、互いに連結されている。
図2Aに示されるように、第1光レセプタクル130は、発光素子112および検出素子113と対向するように、基板111上に配置されている。第1光レセプタクル130は、発光素子112から出射された第1出射光L1を第1光レセプタクル130内に入射させ、信号光Lsおよびモニター光Lmを第1光レセプタクル130外に出射させる。
また、図2Bに示されるように、第2光レセプタクル140は、受光素子114と対向するように、基板111上に配置されている。第2光レセプタクル140は、光伝送体150の端面から出射された第2出射光L2を第2光レセプタクル140内に入射させ、第2出射光L2を第2光レセプタクル140外に出射させる。
第1光レセプタクル130に入射する入射光(本実施の形態では、第1出射光L1)の強度に対する第1光レセプタクル130から出射される出射光の強度(本実施の形態では、信号光Lsの強度およびモニター光Lmの強度の合計)の割合である第1透過率は、第2光レセプタクル140に入射する入射光(本実施の形態では、第2出射光L2)の強度に対する第2光レセプタクル140から出射される出射光(本実施の形態では、第2出射光L2)の強度の割合である第2透過率より小さい。すなわち、送信用の第1光レセプタクル130は、受信用の第2光レセプタクル140に比べて光を減衰させるように構成されている。第1透過率を第2透過率より小さくする方法は、特に限定されない。本実施の形態では、第1透過率を第2透過率より小さくするために、第1光レセプタクル130は、第1光レセプタクル130内を通る光(第1出射光L1、信号光Lsおよびモニター光Lm)の強度を減衰させるための光減衰材を含有する材料により構成されている。第1透過率は、例えば、40~50であり、第2透過率は、例えば、80~90である。
第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140は、光通信に用いられる波長の光に対して透光性を有する材料を用いて形成される。そのような材料の例には、ポリエーテルイミド(PEI)や環状オレフィン樹脂などの透明な樹脂が含まれる。このように、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140が樹脂組成物により構成されている場合、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140を構成するベース樹脂は、同じであることが好ましい。これにより、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140の線形膨張係数が互いに同じとなり、高温下において光モジュール100を使用する場合であっても、形状精度の低下を抑えることができる。
前述のとおり、本実施の形態に係る第1光レセプタクル130を構成する材料には、第1光レセプタクル130内を通る光(第1出射光L1、モニター光Lmおよび信号光Ls)の強度を減衰させるための光減衰材が添加されている。光減衰材の例には、無機粒子(カーボンブラックや酸化銅など)および有機色素(フタロシアニン系)が含まれる。第1光レセプタクル130を構成する材料中の光減衰材の量は、光減衰材の種類や第1光レセプタクル130中の光路長、発光素子112の種類などに応じて適宜選択される。なお、本実施の形態では、第2光レセプタクル140を構成する材料は、上記光減衰材を含んでいないが、第1光レセプタクル130を構成する材料よりも少なければ上記光減衰材を含んでいてもよい。
また、受信用の第2光レセプタクル140の表面には、表面における光の反射を抑制する観点から、反射防止膜が配置されていていることが好ましい。反射防止膜は、第2光レセプタクル140の全面に配置されていてもよいし、光伝送体150の端面から出射された第2出射光L2が入射する光学面(本実施の形態では、第4光学面141)だけに配置されていてもよい。第2光レセプタクル140の表面に反射防止膜を配置する方法は、特に限定されず、例えば、第2光レセプタクル140の表面に反射防止コーティング(ARコーティング)を施せばよい。反射防止膜の材料の例には、SiO2、TiO2およびMgF2が含まれる。
なお、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140が小さく、光モジュール100の組立てが困難である場合には、光モジュール100組立性を向上させる観点から、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140を互いに連結した後に、光レセプタクル120を基板111上に配置することが好ましい。
(第1光レセプタクルの構成)
図4A~Fは、本実施の形態に係る第1光レセプタクル130の構成を示す図である。図4Aは、第1光レセプタクル130の平面図であり、図4Bは、底面図であり、図4Cは、正面図であり、図4Dは、背面図であり、図4Eは、左側面図であり、図4Fは、右側面図である。
図4A~Fは、本実施の形態に係る第1光レセプタクル130の構成を示す図である。図4Aは、第1光レセプタクル130の平面図であり、図4Bは、底面図であり、図4Cは、正面図であり、図4Dは、背面図であり、図4Eは、左側面図であり、図4Fは、右側面図である。
図2Aおよび図4A~Fに示されるように、第1光レセプタクル130は、略直方体形状の部材である。本実施の形態では、第1光レセプタクル130の底面には、底面において外部に開口している略四角柱形状の第1凹部1301が形成されている。第1光レセプタクル130の天面(基板111と対向する面(底面)の反対側の面)には、天面および右側面において外部に開口している、略五角柱形状の第2凹部1302(特許請求の範囲では、「第1凹部」と称している)と、略五角柱形状の第3凹部1303(特許請求の範囲では、「第2凹部」と称している)とが、光レセプタクル120の背面から正面に向かう方向に連続して形成されている。詳細については後述するが、第2凹部1302の内面の一部は、第1反射面132であり、第3凹部1303の内面の一部は、分割反射面133a(後述の図5A参照)である。なお、本実施の形態では、第2凹部1302と第3凹部1303とが繋がっている。
第1光レセプタクル130は、第1光学面131、第1反射面132、光分離部133、透過面134、第2光学面135、第3光学面136および第1嵌合部137を有する。
第1光学面131は、発光素子112から出射された第1出射光L1を第1光レセプタクル130内に入射させる。このとき、第1光学面131は、発光素子112の発光面(発光領域)から出射された第1出射光L1を屈折させながら第1光レセプタクル130内に入射させて、コリメート光に変換させる。
第1光学面131の数は、特に限定されず、用途に応じて適宜選択されうる。本実施の形態では、第1光学面131の数は、4個である。4個の第1光学面131は、第1光レセプタクル130の底面において、4個の発光素子112とそれぞれ対向するように配置されている。
第1光学面131の形状は、特に限定されず、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第1光学面131は、発光素子112に向かって凸状の凸レンズ面である。また、第1光学面131の平面視形状は、円形状である。第1光学面131の中心軸は、発光素子112の発光面(および基板111の表面)に対して垂直であることが好ましい。また、第1光学面131の中心軸は、発光素子112から出射された第1出射光L1の光軸と一致していることが好ましい。
第1反射面132は、第1光学面131で第1光レセプタクル130内に入射した第1出射光L1を第2光学面135側に向けて反射させる。第1反射面132は、第2凹部1302の内面の一部を構成している。第1反射面132は、第1光レセプタクル130の底面から天面に向かうにつれて、第2光学面135(第1光レセプタクル130の正面)に近づくように傾斜している。第1反射面132の傾斜角度は、特に限定されない。本実施の形態では、第1反射面132の傾斜角度は、第1反射面132に入射する光(第1出射光L1)の光軸に対して45°である。第1反射面132の形状は、特に限定されず、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第1反射面132の形状は、平面である。第1反射面132には、入射光(第1出射光L1)が、臨界角より大きな入射角で入射する。
光分離部133は、第1光学面131で第1光レセプタクル130内に入射し、第1反射面132で反射した第1出射光L1を検出素子113に向かうモニター光Lmと光伝送体150の端面に向かう信号光Lsとに分離させる。光分離部133は、第1光学面131および第2光学面135の間の光路上に配置されている。光分離部133は、第3凹部1303の内面の一部を構成している。
図5A、Bは、本実施の形態に係る第1光レセプタクル130の光分離部133の構成を示す図である。図5Aは、図5Aにおいて破線で示される領域の部分拡大断面図であり、図5Bは、光分離部133近傍の第1光レセプタクル130の光路を示す部分拡大断面図である。図5Bでは、第1光レセプタクル130内の光路を示すために第1光レセプタクル130の断面へのハッチングを省略している。
光分離部133は、複数の分割反射面133a、複数の分割透過面133b、および複数の分割段差面133cを有する。複数の分割反射面133aおよび複数の分割透過面133bは、分割反射面133aの傾斜方向に沿って交互に配置されている(図5Aに示される矢印参照)。
分割反射面133aは、第1出射光L1の一部をモニター光Lmとして第3光学面136に向けて内部反射させる。分割反射面133aは、第1出射光L1の光軸に対する傾斜面である。本実施の形態では、分割反射面133aは、第1光レセプタクル130の天面から底面に向かうにつれて第2光学面135(第1光レセプタクル130の正面)に近づくように傾斜している。分割反射面133aの傾斜角は、第1出射光L1の光軸に対して45°である。分割反射面133aは、分割反射面133aの傾斜方向に分割されており、所定の間隔で配置されている。複数の分割反射面133aは、互いに同一平面上に配置されている。
分割透過面133bは、第1出射光L1の一部を信号光Lsとして第2光学面135側に向けて透過させる。分割透過面133bは、第1出射光L1の光軸に対する垂直面である。分割透過面133bは、分割反射面133aの傾斜方向に分割されており、所定の間隔で配置されている。複数の分割透過面133bは、互いに平行に配置されている。
分割段差面133cは、第1出射光L1の光軸に平行な面であり、分割反射面133aと分割透過面133bとを接続している。分割段差面133cも、分割反射面133aの傾斜方向に所定の間隔で配置されている。複数の分割段差面133cは、互いに平行に配置されている。
図5Aに示されるように、分割反射面133a、分割段差面133cおよび分割透過面133bは、この順番で天面から底面に向かう方向に沿うように配列されている。分割反射面133aおよび分割透過面133bのなす角度のうち小さい角度は、135°である。また、分割反射面133aおよび分割段差面133cのなす角度のうち小さい角度も、135°である。
次に、光分離部133による光の分離について説明する。
図5Bに示されるように、分割反射面133aには、第1反射面132で反射した第1出射光L1の一部の光が、臨界角より大きな入射角で内部入射する。分割反射面133aは、第1出射光L1の一部の光を第3光学面136(検出素子113)に向けて内部反射させて、モニター光Lmを生成する。また、分割透過面133bには、第1出射光L1の残部の光が入射する。分割透過面133bは、第1出射光L1の残部の光を透過させて、第2光学面135(光伝送体150の端面)に向かう信号光Lsを生成する。このとき、分割透過面133bは入射する第1出射光L1に対して垂直面であるため、信号光Lsを屈折させることがない。なお、分割段差面133cは第1出射光L1の入射方向に平行に形成されているため、分割段差面133cには第1出射光L1は入射しない。
信号光Lsとモニター光Lmとの光量比は、所望の光量の信号光Lsを得つつ、発光素子112から出射された第1出射光L1の強度や光量を監視できるモニター光Lmを得ることができれば、特に限定されない。信号光Lsとモニター光Lmとの光量比は、第1反射面132側から光分離部133を見たときの、分割透過面133bと分割反射面133aとの面積比とほぼ同じである。このため、信号光Lsとモニター光Lmとの光量比は、第1反射面132側から光分離部133を見たときの、分割透過面133bと分割反射面133aとの面積比(図5Bのd1およびd2参照)を変えることで調整されうる。信号光Lsとモニター光Lmとの光量比は、信号光Ls:モニター光Lm=5:5~9:1であることが好ましく、信号光Ls:モニター光Lm=7:3であることがさらに好ましい。本実施の形態では、信号光Ls:モニター光Lm=8:2である。
透過面134は、光分離部133で分離され、第1光レセプタクル130外に出射された信号光Lsを第1光レセプタクル130内に再度入射させる。透過面134は、第3凹部1303の内面の一部を構成している。
透過面134は、光分離部133で分離された信号光Lsに対する垂直面であることが好ましい。これにより、光伝送体150の端面に向かう信号光Lsを屈折させることなく第1光レセプタクル130内に入射させることができる。また、透過面134は、光分離部133で分離された信号光Lsの光軸に対する傾斜面であってもよい。この場合、透過面134は、第1光レセプタクル130の底面から天面に向かうにつれて、第2光学面135に近づくように傾斜している。傾斜面である透過面134の傾斜角度は特に限定されないが、射出成形における離型のための抜きテーパー相当の傾斜角度であることが好ましい。
第2光学面135は、第1光学面131で第1光レセプタクル130内に入射した第1出射光L1の一部の光であり、第1光レセプタクル130の内部を通った信号光Lsを光伝送体150の端面に向けて出射させる。このとき、第2光学面135は、信号光Lsを収束させつつ、光伝送体150の端面に向けて出射させる。
第2光学面135の数は、特に限定されず、用途に応じて適宜選択されうる。本実施の形態では、第2光学面135の数は、4個である。4個の第2光学面135は、第1光レセプタクル130の正面において、4個の光伝送体150の端面とそれぞれ対向するように配置されている。
第2光学面135の形状は、特に限定されず、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第2光学面135の形状は、光伝送体150の端面に向かって凸状の凸レンズ面である。第2光学面135の平面視形状は、円形状である。第2光学面135の中心軸は、光伝送体150の端面に対して垂直であることが好ましい。
第3光学面136は、光分離部133で分離されたモニター光Lmを検出素子113に向けて出射させる。このとき、第3光学面136は、モニター光Lmを収束させつつ、検出素子113に向けて出射させる。
第3光学面136の数は、特に限定されず、用途に応じて適宜選択されうる。本実施の形態では、第3光学面136の数は、4個である。4個の第3光学面136は、第1光レセプタクル130の底面において、4個の検出素子113とそれぞれ対向するように配置されている。
第3光学面136の形状は、特に限定されず、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第3光学面136は、検出素子113に向かって凸状の凸レンズ面である。前述のとおり、検出素子113からの反射光が第1光レセプタクル130内に戻ることを防止する観点から、第3光学面136の中心軸は、検出素子113の検出面に対して傾斜していることが好ましい。
第1嵌合部137は、後述の第2嵌合部144に嵌合される。これにより、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140は、互いに位置決めされつつ連結される。第1嵌合部137は、第1光レセプタクル130が基板111と対向する面(本実施の形態では、底面)と異なる第1側面1304(本実施の形態では、右側面)であって、第2嵌合部144(後述)と対向する位置に配置されている。
第1嵌合部137の配置、形状、大きさ、および数は、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140が適切に連結されるなら特に限定されず、第2嵌合部144の配置、形状、大きさ、および数にそれぞれ対応している。第1嵌合部137の数は、1または2以上である。第1嵌合部137の形状の例には、凹形状および凸形状が含まれる。第1嵌合部137の平面視形状の例には、円形状、楕円形状、四角形状および多角形状が含まれる。本実施の形態では、第1嵌合部137は、第1側面1304の正面側に配置されている円柱形状の凸部と、第1側面1304の背面側に配置されている円柱形状の凹部とからなる。
(第2光レセプタクルの構成)
図6A~Fは、本実施の形態に係る第2光レセプタクル140の構成を示す図である。図6Aは、第2光レセプタクル140の平面図であり、図6Bは、底面図であり、図6Cは、正面図であり、図6Dは、背面図であり、図6Eは、左側面図であり、図6Fは、右側面図である。
図6A~Fは、本実施の形態に係る第2光レセプタクル140の構成を示す図である。図6Aは、第2光レセプタクル140の平面図であり、図6Bは、底面図であり、図6Cは、正面図であり、図6Dは、背面図であり、図6Eは、左側面図であり、図6Fは、右側面図である。
図2Bおよび図6A~Fに示されるように、第2光レセプタクル140は、略直方体形状の部材である。本実施の形態では、第2光レセプタクル140の底面には、底面において外部に開口している略四角柱形状の第4凹部1401が形成されている。第2光レセプタクル140の天面(基板111と対向する面(底面)の反対側の面)には、天面および左側面において外部に開口している略五角柱形状の第5凹部1402(特許請求の範囲では、「第3凹部」と称している)が形成されている。詳細については後述するが、第5凹部1402の内面の一部は、第2反射面142である。
第2光レセプタクル140は、第4光学面141(特許請求の範囲では、「第3光学面」と称している)、第2反射面142、第5光学面143(特許請求の範囲では、「第4光学面」と称している)および第2嵌合部144を有する。
第4光学面141は、光伝送体150の端面から出射された第2出射光L2を第2光レセプタクル140内に入射させる。このとき、第4光学面141は、光伝送体150の端面から出射された第2出射光L2を屈折させながら第2光レセプタクル140内に入射させて、コリメート光に変換させる。
第4光学面141の数は、特に限定されず、用途に応じて適宜選択されうる。本実施の形態では、第4光学面141の数は、4個である。4個の第4光学面141は、第2光レセプタクル140の正面において、4個の光伝送体150の端面とそれぞれ対向するように配置されている。
第4光学面141の形状は、特に限定されず、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第4光学面141の形状は、光伝送体150の端面に向かって凸状の凸レンズ面である。第4光学面141の平面視形状は、円形状である。第4光学面141の中心軸は、光伝送体150の端面に対して垂直であることが好ましい。また、第4光学面141の中心軸は、光伝送体150の端面から出射された第2出射光L2の光軸と一致していることが好ましい。
第2反射面142は、第4光学面141で第2光レセプタクル140内に入射した第2出射光L2を第5光学面143に向けて反射させる。第2反射面142は、第5凹部1402の内面の一部を構成している。第2反射面142は、第2光レセプタクル140の底面から天面に向かうにつれて、第4光学面141(第2光レセプタクル140の正面)に近づくように傾斜している。第2反射面142の傾斜角度は、特に限定されない。本実施の形態では、第2反射面142の傾斜角度は、第2反射面142に入射する光(第2出射光L2)の光軸に対して45°である。第2反射面142の形状は、特に限定されず、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第2反射面142の形状は、平面である。第2反射面142には、入射光(第2出射光L2)が、臨界角より大きな入射角で入射する。
第5光学面143は、第4光学面141で第2光レセプタクル140内に入射し、第2光レセプタクル140の内部を通った第2出射光L2を受光素子114に向けて出射させる。このとき、第5光学面143は、第2出射光L2を収束させつつ、受光素子114の受光面に向けて出射させる。
第5光学面143の数は、特に限定されず、用途に応じて適宜選択されうる。本実施の形態では、第5光学面143の数は、4個である。4個の第5光学面143は、第2光レセプタクル140の底面において、4個の受光素子114とそれぞれ対向するように配置されている。
第5光学面143の形状は、特に限定されず、平面であってもよいし、曲面であってもよい。本実施の形態では、第5光学面143の形状は、受光素子114に向かって凸状の凸レンズ面である。第5光学面143の平面視形状は、円形状である。第5光学面143の中心軸は、受光素子114の受光面(および基板111の表面)に対して垂直であることが好ましい。
第2嵌合部144は、第1嵌合部137に嵌合される。これにより、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140は、互いに位置決めされつつ連結される。第2嵌合部144は、第2光レセプタクル140が基板111と対向する面(本実施の形態では、底面)と異なる第2側面1403(本実施の形態では、左側面)であって、第1嵌合部137と対向する位置に配置されている。
第2嵌合部144の配置、形状、大きさ、および数は、第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140が適切に連結されるなら特に限定されず、第1嵌合部137の配置、形状、大きさ、および数にそれぞれ対応している。第2嵌合部144の数は、1または2以上である。第2嵌合部144の形状の例には、凹形状および凸形状が含まれる。第2嵌合部144の平面視形状の例には、円形状、楕円形状、四角形状および多角形状が含まれる。本実施の形態では、第2嵌合部144は、第2側面1402の正面側に配置されている円柱形状の凹部と、第2側面1402の背面側に配置されている円柱形状の凸部とからなる。
(光モジュールにおける光路)
次に、光モジュール100における光路について説明する。
次に、光モジュール100における光路について説明する。
送信用の光モジュールとして機能する第1光レセプタクル130では、発光素子112から出射された第1出射光L1は、第1光学面131で第1光レセプタクル130内に入射する。このとき、第1出射光L1は、第1光学面131によってコリメート光に変換される。次いで、第1光学面131で第1光レセプタクル130内に入射した第1出射光L1は、第1反射面132で、光分離部133に向けて反射する。光分離部133に到達した第1出射光L1の一部は、分割反射面133aにより第3光学面136に向かって内部反射してモニター光Lmとなる。モニター光Lmは、第3光学面136で第1光レセプタクル130外に出射され、検出素子113の検出面に到達する。一方、光分離部133に到達した第1出射光L1の残部は、分割透過面133bを透過しつつ、第1光レセプタクル130外に出射されて信号光Lsとなる。次いで、信号光Lsは、透過面134で再度第1光レセプタクル130内に入射し、第2光学面135に到達する。第2光学面135に到達した信号光Lsは、第2光学面135で第1光レセプタクル130外に出射され、光伝送体150の端面に到達する。第1光レセプタクル130を構成する材料は、光減衰材を含有するため、第1光レセプタクル130内を通過する間、第1出射光L1、信号光Lsおよびモニター光Lmの強度は減衰される。
一方、受信用の光モジュールとして機能する第2光レセプタクル140では、光伝送体150の端面から出射された第2出射光L2は、第4光学面141で第2光レセプタクル140内に入射する。このとき、第2出射光L2は、第4光学面141によってコリメート光に変換される。次いで、第4光学面141で第2光レセプタクル140内に入射した第2出射光L2は、第2反射面142で第5光学面143に向かって反射する。次いで、第5光学面143に到達した第2出射光L2は、第5光学面143で第2光レセプタクル140外に出射され、受光素子114に到達する。第2光レセプタクル140を構成する材料は、光減衰材を含有しないため、第2光レセプタクル140内を通過する間、第2出射光L2の強度はほとんど減衰されない。
以上のように、本実施の形態に係る光レセプタクル120は、送信用の光モジュールとして機能する部分を通過する光の強度を減衰させつつ、発光素子112および受光素子114と、複数の光伝送体150の端面とを、それぞれ光学的に適切に結合させることができる。
(効果)
以上のとおり、本実施の形態に係る光レセプタクル120は、嵌合構造(第1嵌合部137および第2嵌合部144)を介して互いに連結される、送信用の第1光レセプタクル130と、受信用の第2光レセプタクル140とを有する。第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140は、別体として製造されうる。第1光レセプタクル130は、光減衰材を含有する材料により構成され、第2光レセプタクル140は、光減衰材を含有しない材料により構成されている。これにより、受信用の光モジュールとして機能する部分を通過する光の強度をほとんど減衰させることなく、送信用の光モジュールとして機能する部分を通過する光の強度のみを適切に減衰させることができる。
以上のとおり、本実施の形態に係る光レセプタクル120は、嵌合構造(第1嵌合部137および第2嵌合部144)を介して互いに連結される、送信用の第1光レセプタクル130と、受信用の第2光レセプタクル140とを有する。第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140は、別体として製造されうる。第1光レセプタクル130は、光減衰材を含有する材料により構成され、第2光レセプタクル140は、光減衰材を含有しない材料により構成されている。これにより、受信用の光モジュールとして機能する部分を通過する光の強度をほとんど減衰させることなく、送信用の光モジュールとして機能する部分を通過する光の強度のみを適切に減衰させることができる。
また、嵌合構造(第1嵌合部137および第2嵌合部144)を統一しておくことで、異なる光学設計が施されている第1光レセプタクル130および第2光レセプタクル140の組み合わせを容易に変更することができる。
[実施の形態2]
実施の形態2に係る光モジュール200は、光レセプタクル220の第1光レセプタクル230の構成のみが実施の形態1に係る光モジュール100と異なる。より具体的には、実施の形態2に係る第1光レセプタクル230は、光減衰膜238をさらに有する点のみが実施の形態1に係る第1光レセプタクル130と異なる。そこで、実施の形態1と同じ構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
実施の形態2に係る光モジュール200は、光レセプタクル220の第1光レセプタクル230の構成のみが実施の形態1に係る光モジュール100と異なる。より具体的には、実施の形態2に係る第1光レセプタクル230は、光減衰膜238をさらに有する点のみが実施の形態1に係る第1光レセプタクル130と異なる。そこで、実施の形態1と同じ構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
(光モジュールの構成)
図7A、Bは、本発明の実施の形態2に係る光モジュール200の構成を模式的に示す図である。図7Aは、後述の図8BにおけるA-A線の断面図であり、図7Bは、後述の図8BにおけるB-B線の断面図である。図7A、Bでは、光レセプタクル220内の光路を示すために光レセプタクル220の断面へのハッチングを省略している。また、図7A、Bにおいて、一点鎖線は光の光軸を示しており、破線は光の外径を示している。
図7A、Bは、本発明の実施の形態2に係る光モジュール200の構成を模式的に示す図である。図7Aは、後述の図8BにおけるA-A線の断面図であり、図7Bは、後述の図8BにおけるB-B線の断面図である。図7A、Bでは、光レセプタクル220内の光路を示すために光レセプタクル220の断面へのハッチングを省略している。また、図7A、Bにおいて、一点鎖線は光の光軸を示しており、破線は光の外径を示している。
図7A、Bに示されるように、光モジュール200は、光電変換装置110および光レセプタクル220を有する。本実施の形態に係る光モジュール200は、送受信用の光モジュールであり、図7Aは、送信用の光モジュールとして機能する部分を示しており、図7Bは、受信用の光モジュールとして機能する部分を示している。光モジュール200は、光レセプタクル220に光伝送体150が接続された状態で使用される。
(光レセプタクルの構成)
図8A~Fは、本実施の形態に係る光レセプタクル220の構成を示す図である。図8Aは、光レセプタクル220の平面図であり、図8Bは、底面図であり、図8Cは、正面図であり、図8Dは、背面図であり、図8Eは、左側面図であり、図8Fは、右側面図である。なお、以下の説明では、光伝送体150が接続される側の面を光レセプタクル220の「正面」として説明する。
図8A~Fは、本実施の形態に係る光レセプタクル220の構成を示す図である。図8Aは、光レセプタクル220の平面図であり、図8Bは、底面図であり、図8Cは、正面図であり、図8Dは、背面図であり、図8Eは、左側面図であり、図8Fは、右側面図である。なお、以下の説明では、光伝送体150が接続される側の面を光レセプタクル220の「正面」として説明する。
図8A~Dに示されるように、光レセプタクル220は、送信用の第1光レセプタクル230と、受信用の第2光レセプタクル140とを有する。第1光レセプタクル230および第2光レセプタクル140は、第1嵌合部137および第2嵌合部144が嵌合されることで、互いに連結されている。
図7Aに示されるように、第1光レセプタクル230は、発光素子112および検出素子113と対向するように、基板111上に配置されている。第1光レセプタクル230は、発光素子112から出射された第1出射光L1を第1光レセプタクル230内に入射させ、信号光Lsおよびモニター光Lmを第1光レセプタクル230外に出射させる。
第1光レセプタクル230に入射する入射光(本実施の形態では、第1出射光L1)の強度に対する第1光レセプタクル230から出射される出射光(本実施の形態では、信号光Lsおよびモニター光Lm)の強度の割合である第1透過率は、第2光レセプタクル140に入射する入射光(本実施の形態では、第2出射光L2)の強度に対する第2光レセプタクル140から出射される出射光(本実施の形態では、第2出射光L2)の強度の割合である第2透過率より小さい。本実施の形態では、第1透過率を第2透過率より小さくするために、第1光レセプタクル230は、透過する光の強度を減衰させるための光減衰膜238(後述)を有する。
第1光レセプタクル230は、光通信に用いられる波長の光に対して透光性を有する材料を用いて形成される。そのような材料の例には、ポリエーテルイミド(PEI)や環状オレフィン樹脂などの透明な樹脂が含まれる。このように、第1光レセプタクル230および第2光レセプタクル140が樹脂組成物により構成されている場合、第1光レセプタクル230および第2光レセプタクル140を構成するベース樹脂は、同じであることが好ましい。これにより、第1光レセプタクル230および第2光レセプタクル140の線形膨張係数が互いに同じとなり、高温下において光モジュール200を使用する場合であっても、形状精度の低下を抑えることができる。
第1光レセプタクル230を構成する材料には、第1光レセプタクル230内を通る光(第1出射光L1、モニター光Lmおよび信号光Ls)の強度を減衰させるための光減衰材が添加されていてもよいし、添加されていなくてもよい。光減衰材の例には、無機粒子(カーボンブラックや酸化銅など)および有機色素(フタロシアニン系)が含まれる。本実施の形態に係る第1光レセプタクル230および第2光レセプタクル140を構成する材料には、当該光減衰材は添加されていない。
なお、第1光レセプタクル230および第2光レセプタクル140が小さく、光モジュール200の組立てが困難である場合には、光モジュール200組立性を向上させる観点から、第1光レセプタクル230および第2光レセプタクル140を互いに連結した後に、光レセプタクル220を基板111上に配置することが好ましい。
(第1光レセプタクルの構成)
図9A~Fは、本実施の形態に係る第1光レセプタクル230の構成を示す図である。図9Aは、第1光レセプタクル230の平面図であり、図9Bは、底面図であり、図9Cは、正面図であり、図9Dは、背面図であり、図9Eは、左側面図であり、図9Fは、右側面図である。
図9A~Fは、本実施の形態に係る第1光レセプタクル230の構成を示す図である。図9Aは、第1光レセプタクル230の平面図であり、図9Bは、底面図であり、図9Cは、正面図であり、図9Dは、背面図であり、図9Eは、左側面図であり、図9Fは、右側面図である。
第1光レセプタクル230は、第1光学面131、第1反射面132、光分離部133、透過面134、第2光学面135、第3光学面136、第1嵌合部137および光減衰膜238を有する。
光減衰膜238は、透過する光(本実施の形態では、信号光Ls)の強度を減衰させる。光減衰膜238は、第1光レセプタクル230に入射する光(第1光学面131で入射する第1出射光L1もしくは透過面134で入射する信号光Ls)または第1光レセプタクル230から出射される光(光分離部133で出射される信号光Lsもしくは第2光学面135で出射されるモニター光Lm)の光路上に配置されており、これらの光の強度を減衰させる。光減衰膜238は、第1光レセプタクル230の全面に配置されていてもよいし、光学面(第1光学面131または第2光学面135)だけに配置されていてもよい。本実施の形態では、光減衰膜238は、第2光学面135上にのみ配置されており、信号光Lsの強度を減衰させる。第1光レセプタクル230の表面に光減衰膜238を配置する方法は、特に限定されず、例えば、第1光レセプタクル230の表面に光減衰コーティングを施せばよい。光減衰膜238の材料の例には、Cr、Ni合金およびTiO2が含まれる。
(光モジュールにおける光路)
次に、光モジュール200における光路について説明する。本実施の形態では、受信用の光モジュールとして機能する部分(第2光レセプタクル140)の光路は、実施の形態1に係る光モジュール100における受信用の光モジュールとして機能する部分(第2光レセプタクル140)の光路と同様であるため、その説明を省略する。
次に、光モジュール200における光路について説明する。本実施の形態では、受信用の光モジュールとして機能する部分(第2光レセプタクル140)の光路は、実施の形態1に係る光モジュール100における受信用の光モジュールとして機能する部分(第2光レセプタクル140)の光路と同様であるため、その説明を省略する。
送信用の光モジュールとして機能する第1光レセプタクル230では、発光素子112から出射された第1出射光L1は、第1光学面131で第1光レセプタクル230内に入射する。このとき、第1出射光L1は、第1光学面131によってコリメート光に変換される。次いで、第1光学面131で第1光レセプタクル230内に入射した第1出射光L1は、第1反射面132で、光分離部133に向けて反射する。光分離部133に到達した第1出射光L1の一部は、分割反射面133aにより第3光学面136に向かって内部反射してモニター光Lmとなる。モニター光Lmは、第3光学面136で第1光レセプタクル230外に出射され、検出素子113の検出面に到達する。一方、光分離部133に到達した第1出射光L1の残部は、分割透過面133bを透過しつつ、第1光レセプタクル230外に出射されて信号光Lsとなる。次いで、信号光Lsは、透過面134で再度第1光レセプタクル230内に入射し、第2光学面135に到達する。第2光学面135に到達した信号光Lsは、第2光学面135で第1光レセプタクル130外に出射され、光減衰膜238を透過して光伝送体150の端面に到達する。このとき、信号光Lsは、その強度が光減衰膜238によって減衰され、光伝送体150の端面に到達する。
以上のように、本実施の形態に係る光レセプタクル220は、送信用の光モジュールとして機能する部分を通過する光の強度を減衰させつつ、発光素子112および受光素子114と、複数の光伝送体150の端面とを、それぞれ光学的に適切に結合させることができる。
(効果)
以上のとおり、本実施の形態に係る光レセプタクル220は、嵌合構造(第1嵌合部137および第2嵌合部144)を介して互いに連結される、送信用の第1光レセプタクル230と、受信用の第2光レセプタクル140とを有する。第1光レセプタクル230および第2光レセプタクル140は、別体として製造されうる。本実施の形態では、第1光レセプタクル230は光減衰膜238を有し、第2光レセプタクル140は光減衰膜を有しない。これにより、受信用の光モジュールとして機能する部分を通過する光の強度をほとんど減衰させることなく、送信用の光モジュールとして機能する部分を通過する光の強度のみを適切に減衰させることができる。
以上のとおり、本実施の形態に係る光レセプタクル220は、嵌合構造(第1嵌合部137および第2嵌合部144)を介して互いに連結される、送信用の第1光レセプタクル230と、受信用の第2光レセプタクル140とを有する。第1光レセプタクル230および第2光レセプタクル140は、別体として製造されうる。本実施の形態では、第1光レセプタクル230は光減衰膜238を有し、第2光レセプタクル140は光減衰膜を有しない。これにより、受信用の光モジュールとして機能する部分を通過する光の強度をほとんど減衰させることなく、送信用の光モジュールとして機能する部分を通過する光の強度のみを適切に減衰させることができる。
また、嵌合構造(第1嵌合部137および第2嵌合部144)を統一しておくことで、異なる光学設計が施されている第1光レセプタクル230および第2光レセプタクル140の組み合わせを容易に変更することができる。
本実施の形態に係る光レセプタクル220は、送信用の第1光レセプタクル230および受信用の第2光レセプタクル140の複数部材を含んでおり、一部材からなる従来の光レセプタクルと比較して部品点数が多い。しかしながら、光レセプタクル220では、第1光レセプタクル230および第2光レセプタクル140を別々に製造することで、送信用の光モジュールとして機能する部分の光学面だけに減衰コーティングを施すことができる。受信用の光モジュールとして機能する部分の光学面まで減衰コーティングしてしまうおそれがないため、減衰コーティングする際に使用されるマスクの位置精度は高くなくてもよい。
なお、上記実施の形態1、2では、第1光レセプタクル130、230および第2光レセプタクル140の形状が互いに異なる光レセプタクル120、220について説明したが、本発明に係る光レセプタクルは、この態様に限定されない。たとえば、光レセプタクルは、互いに同じ形状の第1光レセプタクルおよび第2光レセプタクルを有していてもよい。これにより、第1光レセプタクルおよび第2光レセプタクルを同一の金型を用いて製造することができるため、金型のコストを抑制することができる。この場合、第1光レセプタクル130、230は、第1出射光L1の光路を挟んで第1側面1304と対向する第3側面に配置されている1または2以上の第3嵌合部をさらに有し、第2光レセプタクル140は、第2出射光L2の光路を挟んで第2側面1403と対向する第4側面に配置されており、当該第3嵌合部と嵌合可能な形状を有する1または2以上の第4嵌合部をさらに有する。
また、上記実施の形態1、2では、第1反射面132、光分離部133、透過面134および第3透過面136を有する第1光レセプタクル130、230と、第2反射面142を有する第2光レセプタクル140とを有する光レセプタクル120、220について説明したが、本発明に係る光レセプタクルは、この態様に限定されない。たとえば、第1光レセプタクル130、230は、第1反射面132、光分離部133、透過面134および第3透過面136を有していなくてもよいし、第2光レセプタクル140は、第2反射面を有していなくてもよい。
この場合、第1光学面131および第2光学面135は、第1光レセプタクル130、230において互いに反対側に配置され、第4光学面141および第5光学面143は、第2光レセプタクル140において互いに反対側に配置される。また、上記第1透過率は、第1光レセプタクル130、230に入射する入射光(第1出射光L1)の強度に対する第1光レセプタクル130、230から出射される出射光(第1出射光L1)の強度の割合となる。そして、送信用の光モジュールとして機能する第1光レセプタクル130、230では、発光素子112から出射された第1出射光L1は、第1光学面131で第1光レセプタクル130、230内に入射した後、反射面132、光分離部133および光透過面134に入射することなく第2光学面135で第1光レセプタクル130、230外に出射され、光伝送体150の端面に到達する。第1出射光L1は、他の光モジュールに出射される信号光でもある。一方、受信用の光モジュールとして機能する第2光レセプタクル140では、光伝送体150の端面から出射された第2出射光L2は、第4光学面141で第2光レセプタクル140内に入射した後、反射面142で反射されることなく第5光学面143で第2光レセプタクル140外に出射され、受光素子114の受光面に到達する。なお、第1光レセプタクル130、230が光分離部133を有しない場合、光電変換装置110は検出素子113を有しない。
さらに、第1反射面132、分割反射面133aおよび第2反射面142上に、光反射率が高い金属(例えば、AlやAg、Auなど)の薄膜からなる反射膜を形成してもよい。部品点数の削減を優先させたい場合には、全反射面のみを利用した構成を採用することが好ましい。
本出願は、2016年3月7日出願の特願2016-043299に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
本発明に係る光レセプタクルおよび光モジュールは、例えば光伝送体を用いた光通信に有用である。
1 光レセプタクル
2 光レセプタクル本体
3 光学フィルタ
4 レンズ面
5 光学面
100、200 光モジュール
110 光電変換装置
111 基板
112 発光素子
113 検出素子
114 受光素子
120、220 光レセプタクル
130、230 第1光レセプタクル
1301 第1凹部
1302 第2凹部
1303 第3凹部
1304 第1側面
131 第1光学面
132 第1反射面
133 光分離部
133a 分割反射面
133b 分割透過面
133c 分割段差面
134 透過面
135 第2光学面
136 第3光学面
137 第1嵌合部
140 第2光レセプタクル
1401 第4凹部
1402 第5凹部
1403 第2側面
141 第4光学面
142 第2反射面
143 第5光学面
144 第2嵌合部
150 光伝送体
238 光減衰膜
L1 第1出射光
L2 第2出射光
Ls 信号光
Lm モニター光
2 光レセプタクル本体
3 光学フィルタ
4 レンズ面
5 光学面
100、200 光モジュール
110 光電変換装置
111 基板
112 発光素子
113 検出素子
114 受光素子
120、220 光レセプタクル
130、230 第1光レセプタクル
1301 第1凹部
1302 第2凹部
1303 第3凹部
1304 第1側面
131 第1光学面
132 第1反射面
133 光分離部
133a 分割反射面
133b 分割透過面
133c 分割段差面
134 透過面
135 第2光学面
136 第3光学面
137 第1嵌合部
140 第2光レセプタクル
1401 第4凹部
1402 第5凹部
1403 第2側面
141 第4光学面
142 第2反射面
143 第5光学面
144 第2嵌合部
150 光伝送体
238 光減衰膜
L1 第1出射光
L2 第2出射光
Ls 信号光
Lm モニター光
Claims (6)
- 発光素子および受光素子が基板上に配置されている光電変換装置と、複数の光伝送体との間に配置され、前記発光素子および前記受光素子と前記複数の光伝送体の端面とを、それぞれ光学的に結合するための光レセプタクルであって、
前記基板と対向する面と異なる第1側面に配置されている1または2以上の第1嵌合部を有し、前記発光素子と対向するように前記基板上に配置される送信用の第1光レセプタクルと、
前記基板と対向する面と異なる第2側面に配置されており、前記1または2以上の第1嵌合部に嵌合される1または2以上の第2嵌合部を有し、前記受光素子と対向するように前記基板上に配置される受信用の第2光レセプタクルと、
を有し、
前記第1光レセプタクルに入射する入射光の強度に対する前記第1光レセプタクルから出射される出射光の強度の割合は、前記第2光レセプタクルに入射する入射光の強度に対する前記第2光レセプタクルから出射される出射光の強度の割合より小さい、
光レセプタクル。 - 前記第1光レセプタクルは、前記第1光レセプタクル内を通る光の強度を減衰させるための光減衰材を含有する材料により構成されている、請求項1に記載の光レセプタクル。
- 前記第1光レセプタクルは、前記第1光レセプタクルの表面の少なくとも一部に配置されている、前記第1光レセプタクルに入射する光または前記第1光レセプタクルから出射される光の強度を減衰させるための光減衰膜をさらに有する、請求項1または請求項2に記載の光レセプタクル。
- 前記第1光レセプタクルおよび前記第2光レセプタクルは、樹脂組成物により構成されており、
前記第1光レセプタクルおよび前記第2光レセプタクルを構成するベース樹脂は、同じである、
請求項1~3のいずれか一項に記載の光レセプタクル。 - 前記第1光レセプタクルは、
前記発光素子から出射された第1出射光を入射させる第1光学面と、
前記第1光学面で入射し、前記第1光レセプタクルの内部を通った前記第1出射光を前記光伝送体の端面に向けて出射させる第2光学面と、
をさらに有し、
前記第2光レセプタクルは、
前記光伝送体の端面から出射された第2出射光を入射させる第3光学面と、
前記第3光学面で入射し、前記第2光レセプタクルの内部を通った前記第2出射光を前記受光素子に向けて出射させる第4光学面と、
をさらに有する、
請求項1~4のいずれか一項に記載の光レセプタクル。 - 基板と、前記基板上に配置されている発光素子および受光素子とを有する光電変換装置と、
請求項1~5のいずれか一項に記載の光レセプタクルと、
を有し、
前記第1光レセプタクルは、前記発光素子と対向するように前記基板上に配置されており、
前記第2光レセプタクルは、前記受光素子と対向するように前記基板上に配置されており、
前記第1光レセプタクルおよび前記第2光レセプタクルは、前記第1嵌合部および前記第2嵌合部が嵌合されることで互いに連結されている、
光モジュール。
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JPH07244230A (ja) * | 1994-03-04 | 1995-09-19 | Hitachi Cable Ltd | 光送受信器 |
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