CN107209334A - 光插座和光模块 - Google Patents

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Abstract

本发明的光插座包括：第一光学面，其使从光电转换元件射出的光入射；第二光学面，其使由第一光学面入射的光向光传输体的端面射出；光分离部，其配置在第一光学面与第二光学面之间的光路上，将由第一光学面入射的光分离为朝向光传输体的端面侧的信号光、和以在与信号光的行进方向大致相反的方向上行进的方式朝向检测元件侧的监视光；以及第三光学面，其使由光分离部分离出的监视光向检测元件射出。第一光学面与第二光学面之间的整个光路位于光插座的内部。

Description

光插座和光模块
技术领域
本发明涉及光插座和具有光插座的光模块。
背景技术
以往，在使用了光纤或光波导等光传输体的光通信中，使用具备面发射激光器(例如，VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser，垂直腔表面发射激光器)等发光元件的光模块。光模块具有使从发光元件射出的、包含通信信息的光向光传输体的端面入射的光插座。
另外，光模块有时以相对于温度变化的发光元件的输出特性的稳定化或光输出的调整为目的，具有用于对从发光元件射出的光的强度或光量进行监视(monitor)的检测元件。
例如，专利文献1中记载了一种光模块，该光模块具有：光电转换装置，其配置有发光元件及检测元件；以及光插座，其使发光元件与光传输体的端面光学连接。
图1是示意性地表示专利文献1记载的光模块10的结构的剖面图。如图1所示，专利文献1记载的光模块10包括光电转换装置20和树脂制的光插座30。光插座30包括：第一光学面31，其使从发光元件21射出的光入射；第二光学面32，其使通过内部的光以在光传输体22的端面23聚光的方式射出；反射面33，其使由第一光学面31入射的光向光传输体22侧反射；光分离部34，其使在反射面33反射的光分离为朝向检测元件24侧的监视光Lm和朝向光传输体22侧的信号光Ls；以及第三光学面35，其使监视光Lm向检测元件24射出。另外，光分离部34形成为，在光插座30形成的凹部36的内表面的一部分。
在专利文献1中记载的光模块10中，从发光元件21射出并由第一光学面31入射的光在反射面33向光分离部34反射。在反射面33反射的光被光分离部34分离为信号光Ls和监视光Lm。被光分离部34分离出的监视光Lm从第三光学面35向检测元件24的受光面射出。另一方面，被光分离部34分离出的信号光Ls透过光分离部34向光插座30的外部射出。然后，从作为凹部36的内表面的另一部分的入射面37再次入射至光插座30。由入射面37入射的信号光Ls从第二光学面32向光传输体22的端面23射出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-137507号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在专利文献1所记载的光模块10中，从发光元件21射出的光透过光插座30(树脂)与空气之间的多个界面到达光传输体22。这时，从发光元件21射出的光的一部分在界面被反射。另外，在光插座30内行进的光逐渐被构成光插座30的树脂吸收，因此，若光插座30内的信号光Ls的光路较长，则存在损失信号光Ls的问题。因此，对于专利文献1的光模块10，有使从发光元件21射出的光的利用效率提高的空间。另外，对于专利文献1的光模块10，也有小型化的空间。
因此，本发明的目的在于提供能够在小型化的同时使从发光元件射出的光的利用效率提高的光插座。另外，本发明的目的还在于提供具有该光插座的光模块。
解决问题的方案
本发明的光插座配置在一个或两个以上的光传输体与包含一个或两个以上的光电转换元件及一个或两个以上的检测元件的光电转换装置之间，用于使所述光电转换元件与所述光传输体的端面光学耦合，所述一个或两个以上的检测元件配置在比所述光电转换元件更远离所述光传输体的位置，且用于对从所述光电转换元件射出的光进行监视，其中，该光插座包括：一个或两个以上的第一光学面，其使从所述光电转换元件射出的光入射，或使从所述光传输体的端面射出并在所述光插座的内部通过的光向所述光电转换元件射出；一个或两个以上的第二光学面，其使由所述第一光学面入射的光向所述光传输体的端面射出，或使从所述光传输体的端面射出的光入射；光分离部，其配置在所述第一光学面与所述第二光学面之间的光路上，将由所述第一光学面入射的光分离为朝向所述光传输体的端面侧的信号光、和以在与所述信号光的行进方向大致相反的方向上行进的方式朝向所述检测元件侧的监视光，或使由所述第二光学面入射的光的至少一部分作为接收光向所述光电转换元件侧行进；以及一个或两个以上的第三光学面，其使由所述光分离部分离出的所述监视光向所述检测元件射出，所述第一光学面与所述第二光学面之间的整个光路位于所述光插座的内部。
本发明的光模块包括：光电转换装置，其具有：基板；一个或两个以上的光电转换元件，配置在所述基板上；以及一个或两个以上的检测元件，配置在所述基板上，用于对从所述光电转换元件射出的光进行监视；以及权利要求1～3中任意一项所述的光插座，所述检测元件在所述基板上配置于比所述光电转换元件更远离所述光传输体的位置。
发明效果
根据本发明，能够提供小型且从发光元件射出的光的利用效率优异的光插座和光模块。
附图说明
图1是专利文献1所记载的光模块的剖面图。
图2是实施方式1的光模块的剖面图。
图3A、图3B是实施方式1的光插座的立体图。
图4A～图4D是表示实施方式1的光插座的结构的图。
图5A、图5B是表示实施方式1的光分离部的结构的图。
图6A、图6B是表示实施方式1的光分离部的结构的图。
图7A、图7B是实施方式1的光模块中的光路图。
图8是实施方式2的光插座的立体图。
图9是实施方式2的变形例的光插座的立体图。
图10A、图10B是实施方式3的光插座的立体图。
图11A～图11E是表示实施方式3的光插座的结构的图。
图12A、图12B是表示第一光学面的其他排列的图。
图13是表示光分离部的其他形态的立体图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
[实施方式1]
(光模块的结构)
图2是本发明的实施方式1的光模块100的剖面图。另外，在图2中，为了表示光插座120内的光路，省略了光插座120的剖面的剖面线。另外，图2的点划线表示光的光轴，虚线表示光的外径。
如图2所示，光模块100包括光插座120、以及包含光电转换元件(发光元件112和/或受光元件113)的基板安装型的光电转换装置110。在将光传输体140通过套管连接到光插座120上的状态下使用光模块100。
不特别地限定光传输体140的种类，包括光纤、光波导等。在本实施方式中，光传输体140为光纤。光纤既可以是单模态方式，也可以是多模态方式。不特别地限定光传输体140的数量。在本实施方式中，四条光纤以一定间隔排列成一列。另外，光传输体140也可以排列成两列以上。
光电转换装置110包括基板111、发光元件112和/或受光元件113、以及检测元件114。对于发送用的光模块100，使用发光元件112作为光电转换元件。另外，对于接收用的光模块100，使用受光元件113作为光电转换元件。并且，对于发送接收用的光模块100，使用发光元件112和受光元件113作为光电转换元件。在本实施方式中，对发送接收用的光模块100进行说明。
基板111例如是玻璃复合基板、环氧玻璃基板、柔性基板等。在基板111上配置有发光元件112、受光元件113、以及检测元件114。
发光元件112配置在基板111上，向相对于配置有发光元件112的基板111的表面垂直的方向射出激光。不特别地限定发光元件112的数量。在本实施方式中，发光元件112的数量为两个。另外，也不特别地限定发光元件112的位置。在本实施方式中，将两个发光元件112以一定间隔沿着光传输体140的排列方向排列。发光元件112例如是垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。此外，在将光传输体140排列成两列以上的情况下，发光元件112也可以以相同列数排列。
受光元件113配置在基板111上，接收接收光Lr(参照图7B)，该接收光Lr是从光传输体140射出的光L2中的至少一部分。不特别地限定受光元件113的数量。在本实施方式中，受光元件113的数量是两个。另外，也不特别地限定受光元件113的位置。在本实施方式中，两个受光元件113以一定间隔沿着光传输体140的排列方向排列成一列。具体而言，排列为与两个发光元件112位于同一直线上。受光元件113例如是光电二极管(PD，Photodiode)。另外，在将光传输体140排列成两列以上的情况下，受光元件113也可以以相同列数排列。
检测元件114配置在基板111上，接收用于对从发光元件112射出的光L1的输出(例如强度或光量)进行监视的监视光Lm。检测元件114例如是光电二极管(PD)。检测元件114配置在比发光元件112和受光元件113更远离光传输体140的位置。在本实施方式中，俯视观察光模块100时，检测元件114隔着发光元件112和受光元件113配置在光传输体140的相反侧。不特别地限定检测元件114的数量。在本实施方式中，检测元件114的数量是两个。两个检测元件114与两个发光元件112对应地以一定间隔排列成一列。另外，在将光传输体140排列成两列以上的情况下，检测元件114也可以以相同列数排列。另外，从防止来自检测元件114的反射光回到光插座120内的观点来看，向检测元件114入射的光的光轴也可以相对于检测元件114的检测面117倾斜。
光插座120配置在基板111上。光插座120在配置在光电转换装置110与光传输体140之间的状态下，使多个发光元件112的发光面115分别与多个光传输体140的端面141光学耦合，并且使多个检测元件114的检测面117分别与多个光传输体140的端面141光学耦合。下面对光插座120的结构进行详细说明。
(光插座的结构)
图3A～图6B是表示实施方式1的光插座120的结构的图。图3A是从上面观察光插座120的立体图，图3B是从下面观察光插座120的立体图。图4A是光插座120的俯视图，图4B是仰视图，图4C是主视图，图4D是侧视图。图5A是光分离部123的立体图，图5B是表示构成光分离部123的面的位置关系的图。图6A是图4D的以虚线表示的部分的局部放大剖面图。图6B是用于说明信号光Ls与监视光Lm的光量比的图。
如图2、图3A、图3B、以及图4A～图4D所示，光插座120是大致长方体形状的部件。光插座120具有透光性，使从发光元件112的发光面115射出的光L1向光传输体140的端面141射出，并且使从光传输体140射出的接收光Lr向受光元件113的受光面116射出。光插座120包括多个第一光学面121、多个第二光学面122、光分离部123、透射面124、反射面125、以及多个第三光学面126。使用对在光通信中使用的波长的光具有透光性的材料形成光插座120。作为这样的材料的例子，包括：聚醚酰亚胺(PEI)或环状烯烃树脂等透明的树脂。
第一光学面121是使从发光元件112射出的光L1折射并入射至光插座120的内部的光学面。另外，第一光学面121也是使在光插座120的内部行进的、来自光传输体140的接收光Lr折射并向受光元件113射出的光学面。在本实施方式中，第一光学面121的形状为朝向发光元件112(受光元件113)呈凸状的凸透镜面。第一光学面121使从发光元件112射出的光L1转换为准直光。另外，第一光学面121使在光插座120的内部行进的准直光(接收光Lr)会聚。另外，在本实施方式中，多个(四个)第一光学面121在光插座120的底面，以分别与发光元件112的发光面115和受光元件113的受光面116对置的方式，沿着光传输体140的排列方向排列成一列。另外，第一光学面121的俯视形状是圆形。优选第一光学面121的中心轴相对于发光元件112的发光面115和受光元件113的受光面116垂直。另外，优选第一光学面121的中心轴与从发光元件112射出的光L1(入射至受光元件113的接收光Lr)的光轴一致。
由第一光学面121入射的光向光分离部123行进。另外，从第一光学面121射出的接收光Lr向受光元件113行进。另外，在发光元件112和受光元件113排列为两列以上的情况下，第一光学面121也以相同列数排列。
在本实施方式中，如图4B所示，将四个第一光学面121中的、图示上侧的两个第一光学面121作为发送侧的第一光学面121，将下侧的两个第一光学面121作为接收侧的第一光学面121使用。即，来自发光元件112的光L1入射至图示上侧两个发送侧的第一光学面121，在光插座120的内部行进的接收光Lr从图示下侧两个接收侧的第一光学面121射出。这样，在本实施方式的光插座120中，将四个第一光学面121等分，且以相对于基板111的垂直面为中心，将一侧的区域作为发送侧发挥功能，将另一侧的区域作为接收侧发挥功能。
光分离部123配置在第一光学面121与第二光学面122之间的光路上，将由第一光学面121入射的光分离为朝向光传输体140的端面141侧的信号光Ls和以在与信号光Ls的行进方向大致相反的方向上行进的方式朝向检测元件114侧的监视光Lm。另外，光分离部123使由第二光学面122入射的光的至少一部分作为接收光Lr向受光元件113侧行进。
如图5A、图5B所示，光分离部123包括多个分离单元131。不特别地限定分离单元131的数量。分离单元131分别含有一个第一分割反射面132、一个第二分割反射面133、以及一个分割透射面134。即，光分离部123包括多个第一分割反射面132、多个第二分割反射面133、多个分割透射面134。在下面的说明中，将第一分割反射面132的倾斜方向称为第一方向D1。第一分割反射面132、第二分割反射面133、以及分割透射面134分别在第一方向D1上被分割。另外，第一分割反射面132、第二分割反射面133、以及分割透射面134配置在第一方向D1上。
第一分割反射面132是相对于由第一光学面121入射的光L1的光轴的倾斜面。第一分割反射面132还是相对于由第二光学面122入射的光L2的光轴的倾斜面。在本实施方式中，第一分割反射面132以随着从光插座120的顶面朝向底面逐渐远离第二光学面122(光传输体140)的方式倾斜。第一分割反射面132使由第一光学面121入射的光的一部分作为信号光Ls向第二光学面122侧内部反射。另外，第一分割反射面132使由第二光学面122入射的光的一部分作为接收光Lr向第一光学面121侧内部反射。第一分割反射面132相对于由第一光学面121入射的光L1的光轴和由第二光学面122入射的光L2的光轴的倾斜角为45°。第一分割反射面132在第一方向D1上被分割，并以规定的间隔配置。第一分割反射面132在第一方向D1上配置在同一平面上。
第二分割反射面133是相对于由第一光学面121入射的光L1的光轴的倾斜面。第二分割反射面133在与作为第一分割反射面132的倾斜方向的第一方向D1不同的第二方向D2上倾斜。具体而言，第二分割反射面133以随着从光插座120的顶面朝向底面逐渐接近第二光学面122(光传输体140)的方式倾斜。第二分割反射面133使由第二光学面122入射的光的一部分作为监视光Lm向分割透射面134侧反射。第二分割反射面133相对于由第一光学面121入射的光L1的光轴的倾斜角为45°。第二分割反射面133在第一方向D1上被分割，并以规定的间隔配置。
分割透射面134是相对于由第一光学面121入射的光L1的光轴的平行面。分割透射面134使由第一光学面121入射、并在第二分割反射面133上反射的监视光Lm射出(透射)。分割透射面134也在第一方向D1上被分割，并以规定的间隔配置。
如图5B所示，在一个分离单元131内，第一分割反射面132、第二分割反射面133、以及分割透射面134以该顺序在第一方向(从顶面朝向底面的方向)D1上排列。在第二分割反射面133与分割透射面134之间形成有棱线135。在本实施方式中，在第一方向D1上相邻的多条棱线135相互平行地配置。第二分割反射面133与分割透射面134所成的角度中较小的角度为45°。另外，第一分割反射面132与第二分割反射面133所成的角度为90°。另外，分割透射面134与(相邻的分离单元131的)分割透射面134所成的角度中较小的角度为135°。在光分离部123中，多个分离单元131在第一方向D1上排列。
如图6A所示，由第一光学面121入射的光L1的一部分光以大于临界角的入射角内部入射至第一分割反射面132。第一分割反射面132使由第一光学面121入射的光L1的一部分光向第二光学面122侧内部反射，生成信号光Ls。另外，虽然不特别图示，但是，由第二光学面122入射的光的一部分的光也以大于临界角的入射角内部入射至第一分割反射面132。第一分割反射面132使由第二光学面122入射的光的一部分的光L2向第一光学面121侧内部反射，生成接收光Lr。
另外，由第一光学面121入射的光L1的一部分光以大于临界角的入射角内部入射至第二分割反射面133。第二分割反射面133使由第一光学面121入射的光L1的一部分光向第三光学面126侧内部反射，生成监视光Lm。
另外，分割透射面134使由第一光学面121入射、并在第二分割反射面133上反射的监视光Lm透射。
对于信号光Ls与监视光Lm的光量比，只要能够在得到期望的光量的信号光Ls的同时，得到能够对从发光元件112射出的光L1的强度或光量进行监视的监视光Lm，不特别地进行限定。如图6B所示，信号光Ls和监视光Lm的光量比与从第一光学面121观察时的、第一分割反射面132的面积S1和第二分割反射面133的面积S2的面积比大致相同。优选信号光Ls与监视光Lm的光量比为信号光Ls：监视光Lm＝5：5～8：2，更优选信号光Ls：监视光Lm＝7：3。在本实施方式中，信号光Ls：监视光Lm＝5：5。信号光Ls与监视光Lm的光量比可以通过改变从第一光学面121观察时的、第一分割反射面132的面积S1与第二分割反射面133的面积S2的面积比来进行调整。另外，对于朝向受光元件113的受光面116的接收光Lr的光量，只要能够得到期望的光量，不特别地进行限定。如图6B所示，朝向受光元件113的受光面116的接收光Lr的光量取决于从第二光学面122观察时的、第一分割反射面132的面积S3的比例。在本实施方式中，被第一分割反射面132反射的接收光Lr与从分割透射面134射出的光的光量比为5：5。
第二光学面122是使由第一光学面121入射、并在第一分割反射面132上反射的信号光Ls向光传输体140的端面141射出的光学面。另外，第二光学面122还是使从光传输体140的端面141射出的光L2折射并入射至光插座120的内部的光学面。在本实施方式中，第二光学面122的形状是朝向光传输体140的端面141呈凸状的凸透镜面。第二光学面122使在光插座120的内部行进的光向光传输体140的端面141会聚，并使从光传输体140的端面141射出的光转换为准直光。另外，在本实施方式中，多个(四个)第二光学面122在光插座120的正面以分别与光传输体140的端面141对置的方式沿着光传输体140的排列方向排列成一列。另外，第二光学面122的俯视形状为圆形。优选第二光学面122的中心轴相对于光传输体140的端面141垂直。另外，优选第二光学面122的中心轴与从光传输体140射出的光的光轴一致。另外，在光传输体140排列为两列以上的情况下，第二光学面122也以相同列数排列。
另外，在本实施方式中，如图4C所示，将四个第二光学面122中的、图示左侧的两个第二光学面122作为发送侧的第二光学面122、将右侧的两个第二光学面122作为接收侧的第二光学面122使用。即，从图示左侧两个发送侧的第二光学面122射出通过光插座120的内部的接收光Lr，从光传输体140射出的光L2入射至图示右侧两个接收侧的第二光学面122。
透射面124配置在光插座120的顶面侧，使从光分离部123的分割透射面134向光插座120外部射出的监视光Lm再次入射至光插座120内部。在本实施方式中，透射面124是相对于从分割透射面134射出的监视光Lm的光轴的垂直面(与从发光元件112射出的光L1的光轴平行的平行面)。由此，能够不使朝向第二光学面122侧的监视光Lm折射而使其再次入射至光插座120内部。另外，透射面124也可以是相对于从分割透射面134射出的监视光Lm的光轴的倾斜面。该情况下，透射面124以随着从光插座120的底面朝向顶面逐渐接近反射面125的方式倾斜。虽然不特别地限定作为倾斜面的透射面124的倾斜角度，但是优选相当于射出成型中用于脱模的拔模锥度的倾斜角度。
反射面125配置在光插座120的顶面侧，使由透射面124入射的监视光Lm向第三光学面126侧反射。在本实施方式中，反射面125以随着从光插座120的顶面朝向底面逐渐远离第二光学面122(光传输体140)的方式倾斜。反射面125相对于由第一光学面121入射的光L1的光轴和由第二光学面122入射的光L2的光轴的倾斜角为45°。
第三光学面126配置在光插座120的底面侧，使被光分离部123分离、透过透射面124，并被反射面125反射的监视光Lm会聚而向检测元件114射出。在本实施方式中，第三光学面126为朝向检测元件114呈凸状的凸透镜面。优选第三光学面126的中心轴相对于检测元件114的检测面117(基板111)倾斜。
不特别地限定光插座120的制造方法。例如通过射出成型制造光插座120。对于射出成型，使用具有与光分离部123和透射面124互补的面的模具拼块。该情况下，设想作为材料的树脂等难以进入由模具内的型腔(作为光插座120的部分)的、相当于第二分割反射面133的面和相当于分割透射面134的面所形成的区域。由此，作为成型品的光插座120中的分离单元131的棱线135(由第二分割反射面133和分割透射面134形成的区域)有时可能无法适当地成型。但是，在本实施方式的光插座120中，由于到达分离单元131的顶部的光是无需高精度的、作为监视光Lm的光，因此，即使分离单元131的顶部不适当地成型也没有大的问题。另一方面，多个第一分割反射面132以位于同一平面上的方式配置，并能够准确地适当成型。因此，生成作为对通信精度带来较大影响的信号光Ls的光的多个第一分割反射面132能够高精度地成型。
图7A、图7B是表示光模块中的光路的图。图7A是发送侧的光路图，图7B是接收侧的光路图。另外，在图7A、图7B中，只有光轴用点划线表示。
如图7A所示，从发光元件112射出的光L1由第一光学面121入射至光插座120内。入射至光插座120的光的一部分在第一分割反射面132上向第二光学面122内部反射，成为信号光Ls。被第一分割反射面132反射的信号光Ls从第二光学面122射出，到达光传输体140的端面141。这样，从发光元件112射出的光L1只透过第一光学面121和第二光学面122到达光传输体140。另外，第一光学面121与第二光学面122之间的整个光路位于光插座120的内部。另一方面，入射至光插座120的光的另一部分在第二分割反射面133向反射面125反射，成为监视光Lm。监视光Lm在分割透射面134被射出到光插座120的外部之后，由透射面124再次入射至光插座120的内部，并被反射面125反射。被反射面125反射的监视光Lm从第三光学面126射出，到达检测元件114。
另外，如图7B所示，从光传输体140射出的光L2由第二光学面122入射至光插座120内。入射至光插座120的光的一部分被第一分割反射面132向第一光学面121内部反射，成为接收光Lr。被第一分割反射面132反射的接收光Lr从第一光学面121射出，到达受光元件113的受光面116。这样，从光传输体140射出的光仅透过第二光学面122和第一光学面121到达受光元件113。另外，第二光学面122与第一光学面121之间的整个光路位于光插座120的内部。另外，由第二光学面122入射至光插座120的光的另一部分在被分割透射面134射出至光插座120的外部后，由透射面124再次入射至光插座120的内部，并被反射面125反射。
(模拟)
对本实施方式的光插座120中的光的利用效率进行了模拟。使光插座120的材料为聚醚酰亚胺(PEI)，分离单元131的间距为0.0275mm。具体而言，在从发光元件112射出1W的光的情况下，计算到达光传输体140和检测元件114的光的利用效率。另外，在本模拟中，从发光元件112侧观察时的、第一分割反射面132的面积与第二分割反射面133的面积相同。另外，作为比较，计算专利文献1中记载的光插座10(参照图1)中的光的利用效率。
在本实施方式中的光插座120中，在从发光元件112射出1W的光的情况下，到达光传输体140(端面141)的信号光Ls为0.425976W(-3.70624dB)。另一方面，到达检测元件114(检测面117)的监视光Lm为0.439266W(-3.57273dB)。另外，对于W与dB的换算，使用下述式(1)。
dB＝10×log(W) (1)
对于专利文献1所记载的光插座10，与本实施方式的光插座120相比，在从发光元件112到光传输体140的光路中，多透过两个界面(光分离部34和入射面37)。这里，每透过一个界面，光的光量损失约5.8％(-0.26dB)。因此，专利文献1所记载的光插座10比本实施方式的光插座120多损失-0.52dB(-0.26dB×2)的光。即，可知本实施方式的光插座120的光的利用效率比专利文献1所记载的光插座10高10.16％(0.52dB)。
(效果)
如上所述，在实施方式1的光插座120中，从发光元件112(受光元件113)射出的光L1仅透过第一光学面121和第二光学面122到达光传输体140，因此，能够减少在界面反射的反射光或散射光。因此，对于本实施方式的光插座120，与以往的光插座(专利文献1所记载的光插座10)相比，能够提高光的利用效率。另外，对于实施方式1的光模块100，能够容易地缩短第一光学面121与第二光学面122之间的光路长度，因此，能够容易地小型化。
并且，能够使多个第一分割反射面132容易地高精度地成型，从而能够低成本地制造本实施方式的光插座120，上述第一分割反射面132生成作为对通信精度带来较大影响的信号光Ls的光。
[实施方式2]
实施方式2的光模块只有光插座的结构与实施方式1的光模块100不同。因此，对于与实施方式1相同的结构，标以相同的符号并省略其说明。
实施方式2的光模块包括光电转换装置110和光插座220。在将光传输体140通过套管连接到光插座220上的状态下使用光模块。在本实施方式中，四条光纤以一定间隔排列为一列。
图8是实施方式2的光插座220的立体图。如图8所示，实施方式2的光插座220包括多个第一光学面121、多个第二光学面122、光分离部123、透射面124、反射面125、多个第三光学面126、以及框体250。
框体250配置在光分离部123和反射面125的周围。框体250包括位于光插座220的背面侧的背面壁251和位于侧面侧的侧面壁252。框体250的顶面配置为，与光分离部123和反射面125之间的顶面为同一平面。由此，能够确实地保护光分离部123和反射面125。
图9是实施方式2的变形例的光插座220’的立体图。如图9所示，光插座220’也可以在透射面124与反射面125之间不具有顶面。
(效果)
如上所述，实施方式2的光插座220、220’除了实施方式1的光插座120的效果之外，还能够确实地保护光分离部123、透射面124、以及反射面125免受异物等影响。另外，还能够抑制散射光的产生。
[实施方式3]
实施方式3的光模块只有光插座的结构与实施方式2的光模块不同。因此，对于与实施方式2相同的结构，标以相同的符号并省略其说明。
实施方式3的光模块具有光电转换装置110和光插座320。
图10A、图10B、以及图11A～图11E是表示实施方式3的光插座320的结构的图。图10A是从上侧观察实施方式3的光插座320的立体图，图10B是从下侧观察的立体图。图11A是实施方式3的光插座320的俯视图，图11B是剖面图，图11C是主视图，图11D是后视图，图11E是仰视图。另外，省略了图11B的光插座320的剖面的剖面线。
如图10A、图10B、以及图11A～图11E所示，实施方式3的光插座320包括多个第一光学面121、多个第二光学面122、光分离部123、透射面124、反射面125、多个第三光学面126、框体250、套管安装部360、以及基板安装部370。另外，在本实施方式中，第一光学面121、第二光学面122、以及第三光学面126的数量分别为十二个。
在本实施方式中，如图11E所示，将十二个第一光学面121中的、图示上侧的六个第一光学面121作为发送侧的第一光学面121，将下侧的六个第一光学面121作为接收侧的第一光学面121使用。这样，本实施方式的光插座320中，将十二个第一光学面121等分，且以相对于基板111的垂直面为中心，将一侧的区域作为发送侧发挥功能，将另一侧的区域作为接收侧发挥功能。
套管安装部360是用于对固定光传输体140的套管进行安装和拆卸的部位。套管安装部360配置在光插座320的正面。对于套管安装部360的结构，只要能够安装和拆卸套管，不特别地进行限定。在本实施方式中，套管安装部360具有在长边方向上隔着所有第二光学面122配置的一对突起361。对于突起361的形状和数量，只要能够相对于光插座320固定套管，不特别地进行限定。即，突起361的形状只要是与套管的凹部互补的形状即可。
基板安装部370将光插座320相对于基板111固定在规定的位置。具体而言，基板安装部370通过将光插座320相对于基板111固定在规定的位置，相对于发光元件112的发光面115和受光元件113的受光面116对第一光学面121进行定位，并且相对于检测元件114的检测面117对第三光学面126进行定位。对于基板安装部370的结构，只要能够发挥上述功能，不特别地进行限定。在本实施方式中，基板安装部370是配置在光插座320的底面的凸部。基板安装部370配置在光插座320的底面上除了第一光学面121、第三光学面126、以及光插座320的背面侧的区域以外的区域。基板安装部370包括位于光插座320的正面侧的正面部371、以及位于光插座320的侧面侧的侧面部372。侧面部372配置有粘接剂容纳槽373和嵌合凹部374。粘接剂容纳槽373是配置在光插座320的侧面侧(侧面部372的外侧)的缺口槽。嵌合凹部374配置在第一光学面121和第三光学面126侧。嵌合凹部374与未图示的基板111的嵌合凸部互补地形成。
(效果)
如上所述，实施方式3的光插座320具有与实施方式2的光插座220相同的效果。另外，实施方式3的光插座320具有与基板111的嵌合凸部互补地形成的嵌合凹部374，所以能够容易地相对于基板111定位。
另外，如图12A所示，第三光学面126也可以与射出信号光Ls的发光元件112的数量相应地配置。另外，如图12B所示，也可以与发送侧的区域和接收侧的区域分开配置。
另外，如图13所示，光分离部123的分离单元131也可以在与第一方向D1和第二方向D2正交的第三方向D3上交替地配置为矩阵状。
另外，也可以在反射面125、第一分割反射面132、以及第二分割反射面133上形成光反射率较高的金属(例如Al、Ag、Au等)的薄膜等的反射膜。在想要优先减少部件数量的情况下，优选采用只利用全反射面的结构。另外，虽然本实施方式的光分离部123包括第一分割反射面132和第二分割反射面133，但是还可以进一步包括其他分割反射面。
另外，在实施方式1～3中，对发送接收用的光插座120进行了说明，但是也可以是发送用的光插座，也可以是接收用的光插座。在是发送用的光插座的情况下，配置多个发光元件112和多个检测元件114。另外，多个第一光学面121分别使从多个发光元件112射出的光L1入射。另外，多个第二光学面122分别使在第一分割反射面132反射的信号光Ls向多个光传输体140的端面141射出。并且，多个第三光学面126分别使在反射面125反射的监视光Lm向检测元件114的检测面117射出。另外，在是接收用的光插座的情况下，配置多个受光元件113。多个第二光学面122分别使从多个光传输体140射出的光L2入射。另外，多个第一光学面121分别使在第一分割反射面132反射的接收光Lr向受光元件113的受光面116射出。另外，在实施方式1、2中，发光元件112、受光元件113、检测元件114、第一光学面121、第二光学面122、第三光学面126、光传输体140的数量分别是四个。另外，在实施方式3中，发光元件112、受光元件113、检测元件114、第一光学面121、第二光学面122、第三光学面126、光传输体140的数量分别是十二个。
本申请主张基于在2015年1月28日提出的日本专利申请特愿2015-014299号的优先权。该申请的说明书以及附图中记载的内容全部引用到本申请说明书中。
工业实用性
本发明的光插座和光模块例如对使用了光传输体的光通信有用。
附图标记说明
10 光模块
20 光电转换装置
21 发光元件
22 光传输体
23 端面
24 检测元件
30 光插座
31 第一光学面
32 第二光学面
33 反射面
34 光分离部
35 第三光学面
36 凹部
37 入射面
100 光模块
110 光电转换装置
111 基板
112 发光元件
113 受光元件
114 检测元件
115 发光面
116 受光面
117 检测面
120、220、220’、320 光插座
121 第一光学面
122 第二光学面
123 光分离部
124 透射面
125 反射面
126 第三光学面
131 分离单元
132 第一分割反射面
133 第二分割反射面
134 分割透射面
135 棱线
140 光传输体
141 端面
250 框体
251 背面壁
252 侧面壁
360 套管安装部
361 突起
370 基板安装部
371 正面部
372 侧面部
373 粘接剂容纳槽
374 嵌合凹部

Claims (4)

1.一种光插座，配置在一个或两个以上的光传输体与包含一个或两个以上的光电转换元件及一个或两个以上的检测元件的光电转换装置之间，用于使所述光电转换元件与所述光传输体的端面光学耦合，所述一个或两个以上的检测元件配置在比所述光电转换元件更远离所述光传输体的位置，且用于对从所述光电转换元件射出的光进行监视，其中，该光插座包括：
一个或两个以上的第一光学面，其使从所述光电转换元件射出的光入射，或使从所述光传输体的端面射出并在所述光插座的内部通过的光向所述光电转换元件射出；
一个或两个以上的第二光学面，其使由所述第一光学面入射的光向所述光传输体的端面射出，或使从所述光传输体的端面射出的光入射；
光分离部，其配置在所述第一光学面与所述第二光学面之间的光路上，将由所述第一光学面入射的光分离为朝向所述光传输体的端面侧的信号光、和以在与所述信号光的行进方向大致相反的方向上行进的方式朝向所述检测元件侧的监视光，或使由所述第二光学面入射的光的至少一部分作为接收光向所述光电转换元件侧行进；以及
一个或两个以上的第三光学面，其使由所述光分离部分离出的所述监视光向所述检测元件射出，
所述第一光学面与所述第二光学面之间的整个光路位于所述光插座的内部。
2.如权利要求1所述的光插座，其中，
所述光分离部包含多个分离单元，所述分离单元分别包括：一个第一分割反射面，其是相对于由所述第一光学面入射的光的光轴向第一方向倾斜的倾斜面；一个第二分割反射面，其是向与所述第一方向不同的第二方向倾斜的倾斜面；以及一个分割透射面，其是相对于所述光轴的平行面，且所述第一分割反射面、所述第二分割反射面、以及所述分割透射面沿所述第一方向排列，
多个所述分离单元在所述光分离部中沿所述第一方向排列，
所述第一分割反射面使由所述第一光学面入射的光的一部分作为所述信号光向所述第二光学面侧内部反射，或使由所述第二光学面入射的光的一部分作为所述接收光向所述第一光学面侧内部反射，
所述第二分割反射面使由所述第一光学面入射的光的一部分作为所述监视光向所述分割透射面内部反射，
所述分割透射面使由所述第二分割反射面反射的所述监视光透射。
3.如权利要求1或2所述的光插座，其中，
还包括使由所述光分离部分离出的所述监视光向所述第三光学面反射的反射面。
4.一种光模块，其包括：
光电转换装置，其具有：基板；一个或两个以上的光电转换元件，配置在所述基板上；以及一个或两个以上的检测元件，配置在所述基板上，用于对从所述光电转换元件射出的光进行监视；以及
权利要求1～3中任意一项所述的光插座，
所述检测元件在所述基板上配置于比所述光电转换元件更远离所述光传输体的位置。
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