CN104345408A - 光插座及光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光插座及光模块，该光模块具有该光插座。光插座及光模块具有：使光入射的第一光学面；使光沿着基板反射的反射面；将来自反射面的光分离为监视光和信号光的光分离部；使监视光向受光元件侧射出的第二光学面；以及使信号光射出的第三光学面。光分离部具有包含垂直的分割透射面、倾斜的分割反射面、以及平行的分割台阶面的多个分离单元。光分离部中，在由反射面反射的光的入射区域内配置4～6个分离单元。相对于包含分割反射面的虚拟平面，分割透射面与分割台阶面之间的边界线的高度为13～21μm。

Description

光插座及光模块
技术领域
本发明涉及光插座(optical receptacle)及具有其的光模块。
背景技术
以往，在使用光纤的光通信中，使用具有面发光激光器(例如，VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔面发射激光器)等发光元件的光模块。光模块具有使从发光元件射出的包含通信信息的光入射至光纤的端面的光插座。
另外，作为光模块，有以针对温度变化使发光元件的输出特性稳定化或光输出的调整为目的，构成为对从发光元件射出的光的强度或光量进行监视(monitor)的光模块。
例如，在专利文献1、2中记载了内部包含发光元件和监视用的受光元件的封装型光电转换装置。在封装型光电转换装置中，利用封装的玻璃窗使从发光元件射出的光的一部分作为监视光向受光元件侧反射。但是，专利文献1、2中记载的封装型光电转换装置若是高频驱动，则有时出现由于从与发光元件连接的布线泄漏电磁波而产生串扰(crosstalk)的情况。在这种情况下，难以对应10Gbps以上的高速通信。进而，使用封装型光电转换装置的光模块难以小型化。
相对于此，在电路基板安装有发光元件的基板安装型光电转换装置不会如封装型光电转换装置那样产生串扰，具有能够削减部件件数、成本以及能够小型化等优点。但是，基板安装型光电转换装置由于不具有玻璃窗，难以在发光元件侧具备产生监视光的功能。
针对这种问题，例如在专利文献3中提出了如下光模块，即，在光插座配置用于使从发光元件射出的光的一部分作为监视光向受光元件侧反射的反射面。由此，实现了伴随发光元件的输出监视的稳定的高速通信。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-340877号公报
专利文献2：日本特开2004-221420号公报
专利文献3：日本特开2008-151894号公报
发明内容
在专利文献3记载的光模块中，从发光元件射出的光以在光纤的端面成为与光电转换装置的基板垂直的方向的方式被从光插座取出。但是，根据光模块的使用形态不同，有时要求将从发光元件射出的光以在光纤的端面成为沿着基板的方向的方式从光插座取出。在这种情况下，需要与专利文献3记载的发明不同的方法。
本发明的目的在于，提供能够在取出用于对发光元件进行监视的监视光的同时，使从发光元件射出的光向沿着基板的方向射出的光插座以及具有其的光模块。
本发明的光插座，其配置于光电转换装置和光纤之间，用于将发光元件和所述光纤的端面进行光学结合，该光电转换装置中在基板上配置有所述发光元件以及用于监视从所述发光元件射出的光的受光元件，该光插座具有：第一光学面，使从所述发光元件射出的光入射；反射面，使从所述第一光学面入射的光向沿着所述基板的方向反射；凹部，其具有使由所述反射面反射的光的一部分射出的射出区域和使从所述射出区域射出的光再次入射的入射面；光分离部，配置在所述射出区域，将由所述反射面反射的光分离为朝向所述受光元件的监视光和朝向所述光纤的端面的信号光，使所述监视光向所述受光元件反射，使所述信号光向所述凹部射出；第二光学面，使由所述光分离部分离后的所述监视光向所述受光元件射出；以及第三光学面，使在从所述光分离部射出之后从所述入射面再次入射的所述信号光向所述光纤的端面射出，所述光分离部具有多个分离单元，该多个分离单元的每个分离单元具有一个作为相对于由所述反射面反射的光的光轴倾斜的倾斜面的分割反射面、一个作为与所述光轴垂直的垂直面的分割透射面、以及一个作为与所述光轴平行的平行面的分割台阶面，而且所述分割反射面、所述分割台阶面以及所述分割透射面排列在所述分割反射面的倾斜方向亦即第一方向，在所述光分离部中，多个所述分离单元排列在所述第一方向，多个所述分割反射面配置于同一虚拟平面上且使由所述反射面反射的光的一部分向所述第二光学面反射，多个所述分割透射面使分别由所述反射面反射的光的一部分向所述凹部透射，多个所述分割台阶面分别将所述分割反射面和所述分割透射面连接，所述光分离部中，多个所述分离单元配置成在由所述反射面反射的光入射的区域内存在4～6个所述分离单元，所述分割透射面与所述分割台阶面的边界线相对于所述虚拟平面的高度在13～21μm的范围内。
本发明的光模块具有：具有发光元件以及用于监视从所述发光元件射出的光的受光元件的光电转换装置；以及本发明涉及的光插座。
具有本发明的光插座的光模块能够对从发光元件射出的光进行监视并且简便且适当地实现将从发光元件射出的光在光纤的端面在沿着基板的方向取出的光发送。
附图说明
图1是本发明实施方式1的光模块的剖面图(光路图)，
图2A、图2B是表示本发明实施方式1的光插座的结构的图，
图3A、图3B是表示光分离部的结构的图，
图4A、图4B是表示光分离部的结构的局部放大图，
图5A、图5B是表示光分离部的结构的图，
图6A、图6B是表示分离单元的配置或高度与信号光以及监视光的光量的变动量之间的关系的曲线图，
图7是本发明实施方式2的光模块的剖面图(光路图)，以及
图8A～图8C是表示本发明实施方式2的光插座的结构的图。
符号说明
100、500  光模块
200、700  光电转换装置
210  半导体基板
220  发光元件
230  受光元件
240  控制单元
300、600  光插座
310  第一光学面
320  反射面
330  光分离部
331  分割反射面
332  分割透射面
333  分割台阶面
335  分离单元
340  第二光学面
350  第三光学面
360  第一凹部
370  第二凹部
380  第三凹部
381  入射面
390  光纤安装部
391  第四凹部
392  第五凹部
400  光纤
410  端面
420  箍
610  连接器
L  从发光元件射出的光
Lm  监视光
Ls  信号光
S  虚拟平面
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。
[实施方式1]
(光模块的结构)
图1是本发明实施方式1的光模块100的剖面图。图1中，为了表示光插座300内的光路，省略了光插座300剖面上的阴影线。
如图1所示，光模块100具有：包含发光元件220的基板安装型的光电转换装置200；以及光插座300。光模块100通过在光插座300连接光纤400而被使用。光电转换装置200及光插座300通过粘接剂(例如，热/紫外线固化性树脂)等公知的固定方式而被固定。而且，光插座300以配置于光电转换装置200与光纤400之间的状态，将发光元件220与光纤400的端面410光学结合。
光电转换装置200具有半导体基板210、发光元件220、受光元件230以及控制单元240。
发光元件220配置于半导体基板210上，向与半导体基板210的表面垂直的方向射出激光L。发光元件220例如是垂直共振腔面发光激光器(VCSEL)。
受光元件230配置于半导体基板210的与配置有发光元件220的面相同的面上，接受用于监视从发光元件220射出的激光L的输出(例如，强度和光量)的监视光Lm。受光元件230例如是光电探测器(photodetector)。
控制单元240配置于半导体基板210的与配置有发光元件220以及受光元件230的面相同的面上，通过图外的布线与发光元件220及受光元件230电连接。控制单元240基于由受光元件230接受的监视光Lm的强度或光量，对从发光元件220射出的激光L的输出进行控制。
光插座300以第一光学面310与发光元件220相对且第二光学面340与受光元件230相对的方式，配置于光电转换装置200上。光插座300由透光性材料制成，例如通过射出成型而一体制造。光插座300使从光电转换装置200的发光元件220射出的光L从第一光学面310入射至内部，并将光L分离为监视光Lm与信号光Ls。而且，光插座300使监视光Lm从第二光学面340向光电转换装置200的受光元件230射出，使信号光Ls从第三光学面350向光纤400的端面410射出。
本实施方式的光模块100的主要特征在于光插座300的结构。因此，对光插座300另外详细地进行说明。
如上所述，光插座300中连接有光纤400。光纤400为单模态方式或多模态方式的光纤。
(光插座的结构)
图2A是光插座300的俯视图，图2B是光插座300的仰视图。如图1和图2所示，光插座300为大致长方体形状的部件。光插座300使用对在光通信中使用的波长的光具有透光性的材料而形成。作为这种材料的例子，包括聚醚酰亚胺(PEI)和环状烯烃树酯等透明树脂。光插座300例如可以通过射出成型而一体制造。
首先，以该长方体的六个面(顶面、底面、正面、背面、右侧面及左侧面)为基准，对光插座300的形状进行说明。在以下的说明中，将光插座300的光纤400侧的面作为“右侧面”进行说明。此外，在通过射出成型而一体制造光插座300的情况下，也可以为了脱模而在右侧面和左侧面形成锥形。
如图1和图2B所示，在底面形成有四角锥台形状的第一凹部360。第一凹部360是容纳发光元件220、受光元件230以及控制单元240的空间。第一凹部360的底面与半导体基板210的表面平行。在第一凹部360的底面，以与发光元件220相对的方式形成有第一光学面310，以与受光元件230相对的方式形成有第二光学面340。此外，并不对第一凹部360的形状进行特别的限定，例如也可以是长方体形状。
另外，在顶面以在长方体的长度方向排列的方式形成有五角柱形状的第二凹部370以及大致五角柱形状的第三凹部380。第二凹部370的内侧面的一部分作为反射面320而发挥功能。另一方面，第三凹部380的内侧面的一部分作为光分离部330(射出区域)而发挥功能，与光分离部330相对的内侧面作为入射面381而发挥功能。此外，对于第二凹部370的形状，只要能够将反射面320配置在规定的位置，并不进行特别的限定。另外，对于第三凹部380的形状，同样，只要能够将光分离部330以及入射面381配置在规定的位置，不进行特别的限定。
并且，在右侧面设置有用于连接光纤400的筒形状的光纤安装部390。光纤安装部390具有：圆柱形状的第四凹部391；以及形成于第四凹部391的底面的圆柱形状的第五凹部392。第四凹部391是用于安装在光纤400的端部安装的圆筒形状的箍(ferrule)420的部位。光纤400的端部以被安装有箍420的状态插入到光纤安装部390(第四凹部391)，由此，配置成与半导体基板210的表面平行。在第五凹部392的底面以与所安装的光纤400的端面410相对的方式形成有第三光学面350。
接着，对光插座300的光学构成要素进行说明。
如图1和图2所示，光插座300具有第一光学面310、反射面320、光分离部330、第二光学面340、入射面381以及第三光学面350。
第一光学面310以与发光元件220相对的方式配置于光插座300的底面侧。在本实施方式中，第一光学面310为凸透镜面。第一光学面310的俯视形状为圆形。第一光学面310使从发光元件220射出的激光L入射至光插座300内。此时，第一光学面310将激光L变换为准直光(collimated light)L。在以下的说明中，将变换得到的准直光L的与行进方向正交的方向的剖面形状的直径称为“准直光L的光束直径(有效直径)”。而且，由第一光学面310变换后的准直光L向反射面320行进。第一光学面310的中心轴与发光元件220的发光面(以及半导体基板210的表面)垂直。优选，第一光学面310的中心轴与从发光元件220射出的光L的光轴一致。此外，本实施方式中，准直光L的光束直径为0.2～0.25μm左右。
反射面320是在光插座300的顶面侧所形成的倾斜面。反射面320以随着从光插座300的底面朝向顶面而逐渐靠近光纤400的方式倾斜。本实施方式中，相对于从第一光学面310入射的光L的光轴，反射面320的倾斜角度为45°。从第一光学面310入射的准直光L以比临界角大的入射角进行内部入射。反射面320使入射的光L向沿着半导体基板210的表面的方向全反射。即，在反射面320，入射规定光束直径的准直光L，并射出规定光束直径的准直光L。
光分离部330(第三凹部380的入射区域)为由多个面构成的区域，配置于光插座300的顶面侧。光分离部330将由反射面320反射后的规定光束直径的准直光L分离为朝向受光元件230的监视光Lm和朝向光纤400的端面410的信号光Ls。信号光Ls向第三凹部380射出。由光分离部330分离而得到的信号光Ls和监视光Lm都是准直光。对于信号光Ls和监视光Lm的与行进方向正交的方向的外形，分别为直径是上述的光束直径的圆形。本实施方式的光模块100的主要的特征在于光插座300的光分离部330。因此，对于光分离部330，另外详细地进行说明。
第二光学面340以与受光元件230相对的方式配置于光插座300的底面侧。本实施方式中，第二光学面340为凸透镜面。第二光学面340使由光分离部330分离后的监视光Lm会聚后向受光元件230射出。由此，能够在受光元件230高效地结合监视光Lm。优选，第二光学面340的中心轴与受光元件230的受光面(半导体基板210)垂直。
入射面381配置在光插座300的顶面侧，使由光分离部330射出的信号光Ls再次入射至光插座300内。本实施方式中，入射面381为与由光分离部330分离而得到的信号光Ls垂直的垂直面。由此，能够不使朝向光纤400的端面410的信号光Ls折射而使其再次入射至光插座300内。
第三光学面350以与光纤400的端面410相对的方式配置于光插座300的右侧面侧。本实施方式中，第三光学面350为凸透镜面。第三光学面350使从入射面381再次入射至光插座300内的信号光Ls会聚后朝向光纤400的端面410射出。由此，能够在光纤400的端面410高效地结合信号光Ls。优选，第三光学面350的中心轴与光纤400的端面410的中心轴一致。
本实施方式的光插座300中，由于将从发光元件220射出的光L利用第一光学面310变换为光束直径为一定的准直光后使其入射，因此可以只处理准直光。由此，即使在光插座300产生在光的行进方向上的尺寸误差，也能够确保朝向光纤400的端面410和受光元件230的光的光量、以及朝向光纤400和受光元件230的入射光的聚光点的位置。其结果，能够在维持光学性能的同时缓和对光插座300所要求的尺寸精度而提高制造容易性。
接着，对光分离部330的结构进行说明。图3～图5是表示光分离部330的结构的图。图3A是光分离部330的立体图，图3B是光分离部330的俯视图。图4A是在图1中用虚线表示的区域的局部放大剖面图，图4B是表示光分离部330的光路的局部放大剖面图。图5A是在图3A中用虚线表示的区域的局部放大剖面图，图5B是用于说明准直光L入射的区域中的光分离部330的数量的图。图4B中，为了表示光插座300内的光路，省略了光插座300的剖面上的阴影线。另外，图5A中也省略了光插座300的剖面上的阴影线。
如图3和图4所示，光分离部330具有多个分离单元335。详细内容将后述，但是，在光分离部330中，多个分离单元335配置成在由反射面320反射后的光L进行入射的区域内存在4～6个分离单元335。分离单元335具有一个分割反射面331、一个分割透射面332和一个分割台阶面333。即，光分离部330具有多个分割反射面331、多个分割透射面332、以及多个分割台阶面333。如在后面说明的那样，分割反射面331是相对于由反射面320反射后的准直光L的光轴倾斜的倾斜面。在以下的说明中，将分割反射面331的倾斜方向称为“第一方向”(参照图3所示的箭头D1)。分割反射面331、分割透射面332以及分割台阶面333分别在第一方向被分割。
分割反射面331是相对于由反射面320反射的准直光L的光轴倾斜的倾斜面。分割反射面331使由反射面320反射的准直光L的一部分向第二光学面340反射。本实施方式中，分割反射面331以随着从光插座300的顶面朝向底面而逐渐靠近第三光学面350(光纤400)的方式倾斜。相对于由反射面320反射的准直光L的光轴，分割反射面331的倾斜角为45°。分割反射面331在第一方向被分割，并以规定间隔而配置。另外，多个分割反射面331配置于同一虚拟平面S1(参照图3A和图5A)上。
分割透射面332是形成于与分割反射面331不同的位置的、与由反射面320反射的准直光L的光轴垂直的垂直面。分割透射面332使由反射面320反射的准直光L的一部分透射，并使其向第三凹部380射出。分割透射面332也在第一方向被分割，并以规定间隔而配置。多个分割透射面332在第一方向以相互平行的方式而配置。
分割台阶面333是与由反射面320反射的准直光L的光轴平行的面，将分割反射面331和分割透射面332连接。多个分割台阶面333在第一方向以相互平行的方式而配置。
在一个分离单元335内，分割反射面331、分割台阶面333以及分割透射面332按照该顺序配置于第一方向(从顶面朝向底面的方向)。在分割透射面332和分割台阶面333之间，形成有棱线。在第一方向邻接的多个棱线以相互平行的方式而配置。分割透射面332和分割台阶面333形成的角度中的较小的角度为90°。另外，分割透射面332和(相邻的分离单元335的)分割反射面331形成的角度中的较小的角度为135°。另外，分割台阶面333和分割反射面331形成的角度中的较小角度也为135°。在光分离部330中，多个分离单元335排列于第一方向。相对于包含分割反射面331的虚拟平面S1，分割透射面332和分割台阶面333之间的边界线的高度d3在13～21μm的范围内(参照图5A)。
如图4B所示，对于分割反射面331，由反射面320反射的准直光L的一部分的光以比临界角大的入射角进行内部入射。分割反射面331使入射的准直光L的一部分光向第二光学面340反射来生成监视光Lm。另一方面，分割透射面332使由反射面320反射的准直光L的一部分的光透射，生成朝向光纤400的端面410的信号光Ls。信号光Ls向第三凹部380射出。此时，由于分割透射面332是与准直光L垂直的垂直面，所以，信号光Ls不发生折射。此外，在光分离部330，由于分割台阶面333形成为与准直光L的入射方向平行，因此，准直光L不会入射。
对于信号光Ls与监视光Lm的光量比，只要能够得到所希望的光量的信号光Ls并且能够得到能够对从发光元件射出的光L的强度或光量进行监视的监视光Lm，不进行特别的限定。优选，信号光Ls与监视光Lm的光量比为，信号光Ls：监视光Lm＝6：4～8：2。进一步优选，信号光Ls与监视光Lm的光量比为，信号光Ls：监视光Lm＝7：3。
对于信号光Ls与监视光Lm的光量比，理论上，与从反射面320侧观察时的分割透射面332和分割反射面331的面积比成比例。例如，若将图4B所示的剖面的与分割透射面332平行的方向上的、分割透射面332的尺寸d1和分割反射面331的尺寸d2之间的比率设为1：1，则在将入射至光分离部330的准直光L的光量设为100％的情况下，信号光Ls和监视光Lm的光量应该分别为50％。
另一方面，如上述那样，可以通过射出成型来制造光插座300。基于射出成型的制造方法中，通过使注入到模具的内部(模槽)的溶融树脂固化来成型光插座300。由此，光插座300中，有时，由于未从模槽内排出的气体而使边缘部发生成型不良，或者由于冷却工序中树脂收缩或转印不良而得不到所希望的形状。另外，光插座300中，与光插座300的材料种类相应地产生光损失。由此，即使以使得信号光Ls和监视光Lm为所希望的光量比的方式设计分割透射面332和分割反射面331，也不会成为所希望的光量比的情况较多。
本发明的发明者们在考虑了这种光插座300的特性、或者射出成型引起的制造上的误差等基础上，发现了用于以规定的光量比生成信号光Ls和监视光Lm的、光分离部330中的分离单元335的最佳配置以及形状。本实施方式中，信号光Ls与监视光Lm的光量比为，信号光Ls：监视光Lm＝7：3。此外，在以下的说明中，所谓“分离单元335的高度”是指上述的第一虚拟平面S1与分割透射面332及分割台阶面333的边界线之间的最短距离d3。
本发明的发明者们实施不同条件下的3种仿真(仿真1～3)，并根据这些仿真结果求出了最佳的光分离部330的形状(分离单元335的配置和形状)。仿真1中，只考虑光插座300的形状进行了仿真。仿真2中，除了仿真1的条件以外，还考虑了光插座300的材料进行了仿真。仿真3中，除了仿真2的条件以外，还考虑了制造上的误差进行了仿真。此外，在仿真1～3中，从发光元件220射出的激光L的光量相同。另外，在仿真1～3中，将信号光Ls的光量设为到达在入射面381附近设定的第二虚拟平面S2的光量(参照图1)。另外，在仿真1～3中，将监视光Lm的光量设为到达在受光元件230的附近设定的第三虚拟平面S3的光量(参照图1)。
在仿真1～3中，分别针对使光分离部330的准直光L进行入射的区域中的分离单元335的数量在2～12个的范围变化的情况、以及使分离单元335的高度按7、10、12、15、21、25、35μm变化的情况，对各光量进行了仿真。
在仿真1中，只考虑光插座300的形状分别求出了由从发光元件220射出的光L生成的信号光Ls的光量和监视光Lm的光量。在仿真1中，将图4B所示的分割透射面332的尺寸d1与分割反射面331的尺寸d2的比率设定为7：3。另外，将分割透射面332和分割台阶面333形成的角度中较小的角度设定为90°。并且，将分割透射面332和分割反射面331形成的角度中较小的角度、以及分割台阶面333和分割反射面331形成的角度中较小的角度设定为135°。在满足这样的条件的范围内，通过使分离单元335的配置和分离单元335的高度进行变化，来分别求出信号光Ls和监视光Lm的光量。
在仿真2中，除了仿真1的条件(光插座300的形状)以外，还考虑了光插座300的材料引起的光损失，分别求出了信号光Ls的光量和监视光Lm的光量。在仿真2中，将光插座300的材料设为聚醚酰亚胺(PEI)。
在仿真3中，除了仿真2的条件(光插座300的形状和材料)以外，还考虑了射出成型引起的制造上的误差，分别求出了信号光Ls的光量和监视光Lm的光量。在此，所谓制造上的误差，是分割透射面332和分割台阶面333形成的角度中较小的角度(90°)增减1°的情况且是在第一方向上的分割透射面332和分割台阶面333的连接部(棱线部分)的R(曲率半径)为3μm的情况。
图6是表示分离单元335的配置或高度与信号光Ls及监视光Lm的光量的变动量之间的关系的曲线图。图6A是表示光分离部330的准直光L进行入射的区域中的分离单元335的数量与光(信号光Ls或监视光Lm)的光量的变动量之间的关系的曲线图，图6B是表示分离单元335的高度与信号光Ls的减少量之间的关系的曲线图。此外，在图6A中，涂黑的四边形的符号表示根据仿真2的监视光Lm的光量相对于根据仿真1的监视光Lm的光量的变动量，空白的四边形的符号表示根据仿真2的信号光Ls的光量相对于根据仿真1的信号光Ls的光量的变动量。另外，涂黑的圆形符号表示根据仿真3的监视光Lm的光量相对于根据仿真1的监视光Lm的光量的变动量，空白的圆形符号表示根据仿真3的信号光Ls的光量相对于根据仿真1的信号光Ls的光量的变动量。另外，图6A所示的虚线表示信号光Ls或监视光Lm的光量的变动量为5％的位置。图6B的涂黑的圆形符号表示根据仿真3的信号光Ls的光量相对于根据仿真1的信号光Ls的光量的减少量。另外，图6B所示的虚线表示信号光Ls的减少量为15％的位置。
如图6A所示可知，如果分离单元335的数量为4个以上，则根据仿真2的信号光Ls或监视光Lm的光量相对于根据仿真1的信号光Ls或监视光Lm的光量的变动量小于5％。另外，可知，如果分离单元335数量为4个以上，则根据仿真3的信号光Ls或监视光Lm的光量相对于根据仿真1的信号光Ls或监视光Lm的光量的变动量也小于5％。
另外，如图6B所示可知，如果分离单元335的高度在13～21μm的范围内，根据仿真3的信号光Ls的光量相对于根据仿真1的信号光Ls的光量的减少量小于15％。
由此，根据本仿真可知，如果光分离部330的准直光L进行入射的区域中的分离单元335的数量为4～6个且分离单元335的高度为13～21μm，则能够得到所希望的光量的信号光Ls和所希望的光量的监视光Lm。
此外，未特别地表示结果，但是还可知，如果是作为透射光的信号光Ls的光量：作为反射光的监视光Lm的光量＝20：80～80：20的范围内，则在规定光束直径下的分离单元335的数量为4～6个且分离单元335的高度为13～21μm的情况下，能够得到所希望的光量的信号光Ls和所希望的光量的监视光Lm。
(效果)
如上所述，实施方式1的光插座300中，利用反射面320使从发光元件220射出的激光L沿半导体基板210的表面反射后，通过由分割反射面331的反射以及由分割透射面332的透射，分离为监视光Lm和信号光Ls。对于监视光Lm，使其从第二光学面340向受光元件230射出，对于信号光Ls，不改变其行进方向而使其从第三光学面350向光纤400的端面410射出。由此，光插座300能够在获得对从发光元件220射出的光进行监视的监视光Lm的同时，使光纤400的端面410上的信号光Ls的方向为沿半导体基板210的方向。另外，光插座300能够与光插座300的材料和制造上的误差无关地，生成所希望的光量的信号光Ls和所希望的光量的监视光Lm。
此外，也可以将分割反射面331、分割台阶面333以及分割透射面332按该顺序配置于第一方向即从光插座300的底面朝向顶面的方向。这种情况下，将多个分割台阶面333以及多个分割透射面332配置在比分割反射面331靠反射面320侧。
另外，实施方式1的光插座300中，示出了第一光学面310、第二光学面340以及第三光学面350为具有曲率的凸透镜面的情况，但是，第一光学面310、第二光学面340或第三光学面350也可以是没有曲率的平面。具体而言，既可以只有第一光学面310为平面，也可以只有第二光学面340为平面，还可以只有第三光学面350为平面。在第一光学面310形成为平面的情况下，例如，反射面320形成为可以作为凹面镜发挥功能。另外，在第二光学面340形成为平面的情况下，从第二光学面340射出的一部分的光有可能不到达受光元件230的受光面。但是，在受光元件230对从发光元件220射出的光L进行监视的方面，不成为大的问题。进而，在利用第一光学面310或反射面320等有效地会聚了即将到达第三光学面350之前的光L的情况下，第三光学面350也可以形成为平面。
[实施方式2]
(光模块的结构)
实施方式2的光插座600和光模块500是透镜阵列型，其能够对应伴随监视的光发送的多通道化，在这点上与实施方式1的光插座300和光模块100不同。此外，对于与实施方式1的光插座300和光模块100相同的构成要素，标以相同的符号并省略其说明。
图7是实施方式2的光模块500的剖面图。图7中，为了表示光插座600内的光路，省略了光插座600的剖面上的阴影线。图8是表示实施方式2的光插座600的结构的图。图8A是光插座600的俯视图，图8B是仰视图，图8C是右侧视图。
如图7所示，实施方式2的光模块500具有光电转换装置700和光插座600。实施方式2的光模块500中，光纤400在收纳于多心总括型的连接器610内的状态下通过公知的安装部件安装于光插座600。
光电转换装置700具有多个发光元件220、多个受光元件230、以及控制单元240。多个发光元件220在半导体基板210上排列成一列。图8中，多个发光元件220从纸面的跟前侧向里侧排列成一列。另一方面，多个受光元件230以与多个发光元件220的排列方向平行的方式，在半导体基板210上排列成一列。以相互对应的方式，以相同的间隔配置多个发光元件220和多个受光元件230。多个受光元件230接受用于对对应的发光元件220的输出等进行监视的监视光Lm。
光插座600以根据这样的光电转换装置700和光纤400的结构，确保各发光元件220与各光纤400之间的光路、以及各发光元件220与各受光元件230之间的光路的方式而形成。具体而言，以确保每个发光元件220的激光L的光路的方式，在图7的纸面的前后方向(图8A、图8B中为上下方向)排列有多个第一光学面310、多个第二光学面340以及多个第三光学面350。另外，反射面320和光分离部330形成为能够确保从多个发光元件220射出的激光L的光路。
在本实施方式中，光分离部330也具有多个分离单元335。在本实施方式中，也以在由反射面320反射的光进行入射的区域内存在4～6个分离单元335的方式配置分离单元335。另外，分离单元的高度在13～21μm的范围内。
(效果)
如上所述，实施方式2的光模块500除了具有实施方式1的效果，还能够对应伴随监视的光发送的多通道化。
此外，未特别地进行图示，但是，实施方式2中也与实施方式1同样地，第一光学面310、第二光学面340或第三光学面350也可以为平面。
另外，在上述各实施方式的光插座300、600中，也可以在反射面320和分割反射面331上形成光反射率较高的金属(例如，Al、Ag、Au等)的薄膜等反射膜。在想要优先部件件数的削减的情况下，优选如实施方式1、2那样，采用只利用全反射的结构。
工业实用性
本发明的光插座及光模块对于使用光纤的光通信是有用的。

Claims (9)

1.一种光插座，其配置于光电转换装置和光纤之间，用于将发光元件和所述光纤的端面进行光学结合，该光电转换装置中在基板上配置有所述发光元件以及用于监视从所述发光元件射出的光的受光元件，该光插座具有：
第一光学面，使从所述发光元件射出的光入射；
反射面，使从所述第一光学面入射的光向沿着所述基板的方向反射；
凹部，其具有使由所述反射面反射的光的一部分射出的射出区域和使从所述射出区域射出的光再次入射的入射面；
光分离部，配置在所述射出区域，将由所述反射面反射的光分离为朝向所述受光元件的监视光和朝向所述光纤的端面的信号光，使所述监视光向所述受光元件反射，使所述信号光向所述凹部射出；
第二光学面，使由所述光分离部分离后的所述监视光向所述受光元件射出；以及
第三光学面，使在从所述光分离部射出之后从所述入射面再次入射的所述信号光向所述光纤的端面射出，
所述光分离部具有多个分离单元，该多个分离单元的每个分离单元具有一个作为相对于由所述反射面反射的光的光轴倾斜的倾斜面的分割反射面、一个作为与所述光轴垂直的垂直面的分割透射面、以及一个作为与所述光轴平行的平行面的分割台阶面，而且所述分割反射面、所述分割台阶面以及所述分割透射面排列在所述分割反射面的倾斜方向亦即第一方向，
在所述光分离部中，多个所述分离单元排列在所述第一方向，
多个所述分割反射面配置于同一虚拟平面上，且使由所述反射面反射的光的一部分向所述第二光学面反射，
多个所述分割透射面使分别由所述反射面反射的光的一部分向所述凹部透射，
多个所述分割台阶面分别将所述分割反射面和所述分割透射面连接，
所述光分离部中，多个所述分离单元配置成在由所述反射面反射的光入射的区域内存在4～6个所述分离单元，
所述分割透射面与所述分割台阶面的边界线相对于所述虚拟平面的高度在13～21μm的范围内。
2.如权利要求1所述的光插座，其中，
在所述第一方向的剖面中，所述分割透射面和所述分割反射面形成的角度中较小的角度为135°，
所述分割台阶面和所述分割反射面形成的角度中较小的角度为135°。
3.如权利要求1所述的光插座，其中，
具有排列成一列的多个所述第一光学面、排列成一列的多个所述第二光学面以及排列成一列的多个所述第三光学面。
4.如权利要求2所述的光插座，其中，
具有排列成一列的多个所述第一光学面、排列成一列的多个所述第二光学面以及排列成一列的多个所述第三光学面。
5.一种光模块，具有：
光电转换装置，其在基板上配置有发光元件以及用于监视从所述发光元件射出的光的受光元件；以及
权利要求1所述的光插座。
6.一种光模块，具有：
光电转换装置，其在基板上配置有发光元件以及用于监视从所述发光元件射出的光的受光元件；以及
权利要求2所述的光插座。
7.一种光模块，具有：
光电转换装置，其在基板上配置有发光元件以及用于监视从所述发光元件射出的光的受光元件；以及
权利要求3所述的光插座。
8.一种光模块，具有：
光电转换装置，其在基板上配置有发光元件以及用于监视从所述发光元件射出的光的受光元件；以及
权利要求4所述的光插座。
9.如权利要求5～8中任一项所述的光模块，其中，
所述光电转换装置具有：排列成一列的多个所述发光元件；以及以与所述发光元件的列平行的方式排列成一列的多个所述受光元件，
所述光插座具有：与所述发光元件的列对应地排列成一列的多个所述第一光学面；与所述受光元件的列对应地排列成一列的多个所述第二光学面；以及配置成一列的多个所述第三光学面。
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