CN115144979A - 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。光插座具有第一光学面、第二光学面、以及包含衰减部的第三光学面。衰减部包含：用于使由第一光学面入射的光的一部分反射的多个反射面、以及使由第一光学面入射的光的另一部分透射的多个透射面。当将在衰减部透射的光的光轴设为第一光轴，将由衰减部反射的光的光轴设为第二光轴时，多个反射面和多个透射面在第一方向上交替配置，该第一方向是沿着包含第一光轴和第二光轴的平面与第三光学面的交线的方向。在第三光学面上，衰减部在至少一个方向上，比由第一光学面入射的光的、在第三光学面上的照射光斑更短。

Description

光插座及光模块
技术领域
本发明涉及光插座及光模块。
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，垂直腔面发射激光器(VCSEL：Vertical Cavity Surface Emitting Laser))等发光元件的光模块。光模块具有一个或两个以上的光电转换元件(发光元件或受光元件)、发送用、接收用或发送接收用的光插座。
在发送用的光模块中，为了检测是否从发光元件适当地射出光，有时将从发光元件射出的光中的一部分的光作为检测光来利用(例如，参照专利文献1)。另外，在发送用的光模块中，从安全措施的观点出发，有时使从光插座射出的光的光量衰减。
专利文献1中记载的光插座(光耦合部件)具有：作为入射面的第一透镜部、作为出射面的第二透镜部、以及配置于第一透镜部与第二透镜部之间的光路上且配置于被照射的点的端部的反射部。反射部具有：使由第一透镜部入射的光向第二透镜面反射的反射面、使由第一透镜部入射的光透射的透射面、以及连接反射面和透射面的连接面。
在专利文献1中记载的光插座中，使从发光元件射出的光由第一透镜部入射。接下来，使由第一透镜部入射的光中的一部分的光由反射部向第二透镜部反射。由反射部反射后的光由第二透镜部向光传输体的端部射出。另一方面，使由第一透镜部入射的光中的另一部分的光在透射面透射。在透射面透射后的光到达与发光元件相对地配置的检测元件。这样，在专利文献1中记载的光插座中，将从发光元件射出的光中的一部分的光作为朝向光传输体的发送光来利用，将另一部分的光作为朝向检测元件的检测光来利用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-163903号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，在专利文献1中记载的光插座中，在照射光斑的端部处，使由第一透镜部入射的光中的一部分的光透射，并使另一部分的光反射。因此，在专利文献1中记载的光插座中，到达光传输体的光是从发光元件射出的光中的一部分的光。在该情况下，难以在光传输体的端面处保持所到达的光的照射光斑的外形并且控制光的衰减率，加之，有时所到达的光的照射光斑会分裂。尤其是，若在光传输体的端部处发生光的照射光斑的分裂，则在光所分裂的方向上，公差范围会减小，从而在光模块中要求较高的组装精度。
因此，本发明的目的在于提供一种光插座，该光插座是仅使从发光元件射出的光中的一部分向光传输体的端部射出的光插座，能够在保持着到达光传输体的端面的光的照射光斑的外形的状态下容易地进行衰减率的控制，并且能够减少到达光传输体的端部的光的分裂。另外，本发明的另一目的在于提供具有该光插座的光模块。
解决问题的方案
本发明的一实施方式的光插座是用于在配置于发光元件与光传输体之间时，将所述发光元件与所述光传输体光学耦合的光插座，其具有：第一光学面，用于使从所述发光元件射出的光入射；第二光学面，用于使由所述第一光学面入射并在所述光插座的内部行进后的光向所述光传输体射出；以及第三光学面，配置于所述第一光学面与所述第二光学面之间的光路上且包含衰减部，该衰减部使由所述第一光学面入射的光中的一部分的光透射，并使另一部分的光反射，所述衰减部包含：用于使由所述第一光学面入射的光的一部分反射的多个反射面、以及使由所述第一光学面入射的光的另一部分透射的多个透射面，当将在所述衰减部透射后的光的光轴设为第一光轴，并将由所述衰减部反射后的光的光轴设为第二光轴时，所述多个反射面和所述多个透射面在第一方向上交替配置，该第一方向是沿着包含所述第一光轴和所述第二光轴的平面与所述第三光学面的交线的方向，在所述第三光学面上，所述衰减部在至少一个方向上，比由所述第一光学面入射的光的、在所述第三光学面上的照射光斑更短。
本发明的一实施方式的光模块具有发光元件及本发明的光插座。
发明效果
根据本发明，在包括仅使从发光元件射出的光中的一部分向光传输体的端部射出的光插座的发送用的光模块中，能够在保持着到达光传输体的端面的光的照射光斑的外形的状态下容易地进行衰减率的控制，并且能够抑制到达光传输体的端部的光的分裂。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的光模块的剖面图。
图2是本发明的实施方式1的光插座的立体图。
图3A～图3D是表示本发明的实施方式1的光插座的结构的图。
图4A～图4C是表示本发明的实施方式1的光插座的结构的另一图。
图5A～图5C是表示衰减部与光的照射光斑的位置及大小的关系的示意图。
图6A是表示比较例中的衰减部与光的照射光斑的位置及大小的关系的图，图6B是表示比较例中的光传输体的端面上的光的照射光斑的仿真结果。
图7A～图7C是表示本实施方式中的光传输体的端面上的光的照射光斑的仿真结果。
图8A～图8C是本发明的实施方式1的光模块的光路图。
图9A、图9B是本发明的实施方式1的变形例中的衰减部的立体图。
图10A、图10B是表示本发明的实施方式2的光模块的结构的图。
附图标记说明
100、500 光模块
110 光电转换装置
111 基板
112 光电转换元件
113 发光元件
114 受光元件
115 检测元件
120、520 光插座
121 第一光学面
122 第二光学面
123、223、523 第三光学面
124 第四光学面
125 第五光学面
131、231、331、431、531 衰减部
132、532 反射面
133、533 透射面
134 连接面
135、235 侧面
137 套管用凸部
140 光传输体
150 套管
151 套管用凹部
160 设置面
526 第六光学面
527 第七光学面
528 第八光学面
S 照射光斑
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式的光插座及光模块进行详细说明。
[实施方式1]
(光模块的结构)
图1是本发明的实施方式1的光模块100的剖面图。应予说明，在以下的说明中，将第一光学面121的排列方向作为“X方向”(左右方向)，将沿着光插座120的设置面160且与X方向垂直的方向作为“Y方向”(前后方向)，将与X方向及Y方向正交的方向作为“Z方向”(高度方向)，将第三光学面123的倾斜方向作为“Z’方向”来说明。
如图1所示，光模块100具有光电转换装置110和光插座120。将光传输体140连接到光插座120，来使用光模块100。本实施方式的光模块100是发送接收用的光模块，以使从发光元件113射出的光的光量衰减的方式构成。
光电转换装置110包括基板111和光电转换元件112。在基板111上配置有光电转换元件112和光插座120。在基板111上也可以形成有与光插座120的基板用凹部(省略图示)对应的基板用凸部(省略图示)。通过将基板用凸部嵌入基板用凹部，能够将光插座120相对于基板111上的光电转换元件112配置于规定的位置。在本实施方式中，基板111的表面以与光插座120的设置面160平行的方式配置。不特别地限定基板111的材料。基板111的材料的例子包括玻璃复合基板、环氧玻璃基板。
光电转换元件112是发光元件113、受光元件114或检测元件115，配置于基板111上。在光模块100是发送用的光模块的情况下，光电转换元件112是发光元件113。另外，在光模块100是发送用的光模块，且对发光元件113是否适当地射出光进行确认的情况下，光电转换元件112是发光元件113及检测元件115。另外，在光模块100是接收用的光模块的情况下，光电转换元件112是受光元件114。在光模块100是发送接收用的光模块，且对发光元件113是否适当地射出光进行确认的情况下，光电转换元件112是发光元件113、检测元件115及受光元件114。本实施方式的光模块100是不对发光元件113是否适当地发光进行确认的发送接收用的光模块，因此光电转换装置110具有四个发光元件113和四个受光元件114作为光电转换元件112。发光元件113例如是垂直腔面发射激光器(VCSEL)。受光元件114例如是光电探测器。在本实施方式中，以使发光元件113的发光面与受光元件114的受光面平行的方式进行配置。
光插座120以与光电转换元件112相对的方式配置于基板111上。光插座120在配置于光电转换元件112与光传输体140之间时，使光电转换元件112(发光元件113或受光元件114)与光传输体140的端面光学耦合。在如本实施方式一样不对发光元件113是否适当地发光进行确认的发送接收用的光模块中，光插座120使从作为光电转换元件112的发光元件113射出的光入射，并使所入射的光中的一部分的光向光传输体140的端面射出。另外，光插座120使从光传输体140的端面射出的光入射，并向作为光电转换元件112的受光元件114的受光面射出。
不特别地限定光传输体140的种类。光传输体140的种类的例子包括光纤、光波导。光传输体140通过套管150与光插座120连接。在套管150上形成有与后述的光插座120的套管用凸部137对应的套管用凹部151。通过将套管用凸部137嵌入套管用凹部151，能够将光传输体140的端面相对于光插座120固定于规定的位置。在本实施方式中，光传输体140是光纤。另外，光纤既可以是单模态方式，也可以是多模态方式。
(光插座的结构)
图2是光插座120的立体图。图3A是光插座120的俯视图，图3B是仰视图，图3C是主视图，图3D是左视图。图4A是图3C所示的A-A线的剖面图，图4B是由图4A所示的虚线围成的区域的放大图，图4C是由图2所示的虚线围成的区域的放大图。
如图2、图3A～图3D及图4A～图4C所示，光插座120是大致长方体形状的部件。光插座120具有第一光学面121、第二光学面122、第三光学面123、第四光学面124及第五光学面125。第一光学面121、第二光学面122及第三光学面123(包含后述的衰减部131的区域)是在发送时使用的。第四光学面124、第五光学面125及第三光学面123(不包含衰减部131的区域)是在接收时使用的。
使用对于光通信中所用的波长的光具有透光性的材料来形成光插座120。光插座120的材料的例子包括：ULTEM(注册商标)等聚醚酰亚胺(PEI)和环状烯烃树脂等透明的树脂。另外，例如可通过注射成型而一体成型，来制造光插座120。
第一光学面121是用于使从发光元件113射出的光入射至光插座120的内部的入射面。第一光学面121以能够与发光元件113的每一个相对的方式配置于光插座120的与基板111相对的面(下表面)。第一光学面121的数量是与发光元件113的数量相同的数量。即，在本实施方式中，第一光学面121为四个，且配置于同一直线上。
不特别地限定第一光学面121的形状。在本实施方式中，第一光学面121的形状是向发光元件113呈凸状的凸透镜面。另外，第一光学面121的俯视形状为圆形。第一光学面121的中心轴既可以与发光元件113的发光面垂直，也可以不与发光元件113的发光面垂直。在本实施方式中，第一光学面121的中心轴与发光元件113的发光面垂直。另外，第一光学面121的中心轴既可以与从发光元件113射出的光的光轴(发光元件113的发光面的中心轴)重合，也可以不与从发光元件113射出的光的光轴重合。在本实施方式中，第一光学面121的中心轴与从发光元件113射出的光的光轴(发光元件113的发光面的中心轴)重合。
第二光学面122是用于使由第一光学面121入射并在光插座120的内部行进后的光向光传输体140的端面射出的出射面。第二光学面122以能够与发送用的光传输体140的端面相对的方式配置于光插座120的正面。第二光学面122的数量与第一光学面121的数量相同。即，在本实施方式中，第二光学面122的数量为四个。第二光学面122与第一光学面121的配置方向平行地配置。另外，第二光学面122配置于同一直线上。
不特别地限定第二光学面122的形状。在本实施方式中，第二光学面122的形状是向光传输体140的端面呈凸状的凸透镜面。另外，第二光学面122的俯视形状为圆形。第二光学面122的中心轴既可以与光传输体140的端面垂直，也可以不与光传输体140的端面垂直。在本实施方式中，第二光学面122的中心轴与光传输体140的端面垂直。另外，第二光学面122的中心轴既可以与所射出的光入射的光传输体140的端面的中心轴重合，也可以不与所射出的光入射的光传输体140的端面的中心轴重合。在本实施方式中，第二光学面122的中心轴与所射出的光入射的光传输体140的端面的中心轴重合。
第三光学面123将由第一光学面121入射的光向第二光学面122反射，并将由第四光学面124入射的光向第五光学面125反射。第三光学面123以随着从光插座120的下表面靠近顶面而逐渐接近光传输体140(第二光学面122)的方式倾斜。在本实施方式中，第三光学面123相对于向第三光学面123入射的光的光轴的倾斜角度为45°。第三光学面123具有衰减部131。
衰减部131使由第一光学面121入射的光中的一部分的光透射，并将另一部分的光反射。衰减部131使从发光元件113射出的光的光量衰减，并将规定光量的光输送至光传输体140。衰减部131配置于从发光元件113射出并由第一光学面121入射的光到达的区域。衰减部131具有多个反射面132和多个透射面133。衰减部131也可以还具有连接面134和侧面135。在本实施方式中，衰减部131具有多个反射面132、多个透射面133、多个连接面134及多个侧面135。在本实施方式中，反射面132、透射面133及连接面134分别为五个。
当将在衰减部131透射的光的光轴设为第一光轴，并将由衰减部131反射的光的光轴设为第二光轴时，反射面132、透射面133及连接面134在沿着包含第一光轴及第二光轴的平面与第三光学面123的交线的第一方向(Z’方向)上交替配置，且在第三光学面123上沿着与该交线正交的第二方向(X方向)延伸。即，反射面132、透射面133、连接面134按照该顺序在第三光学面123的倾斜方向(Z’方向)上反复配置。在此，“交替”也包括在所配置的面之间配置有其他的面的情况在内。例如，如本实施方式那样在反射面132与透射面133之间配置有连接面134的情况，也包含于“反射面132及透射面133在第一方向上交替配置”的形态。即，只要包含反射面132的反射区域与包含透射面133的透射区域(透射面133及连接面134)交替配置即可。
反射面132是用于使由第一光学面121入射的光中的一部分的光向第二光学面122反射的光学面。反射面132既可以是平面，也可以是曲面。在本实施方式中，反射面132是平面。反射面132以随着从光插座120的下表面靠近顶面而逐渐靠近光传输体140(第二光学面122)的方式倾斜。在本实施方式中，反射面132相对于向反射面132入射的光的光轴的倾斜角度为45°。反射面132与第三光学面123配置于同一平面上。
透射面133是用于使由第一光学面121入射的光中的另一部分的光透射的光学面。透射面133既可以是平面，也可以是曲面。在本实施方式中，透射面133是平面。另外，在本实施方式中，透射面133以随着从光插座120的下表面靠近顶面而逐渐靠近光传输体140(第二光学面122)的方式倾斜。应予说明，透射面133相对于设置面116的倾斜角度比反射面132相对于设置面116的倾斜角度大。
根据要衰减的光的光量，来适当设定反射面132与透射面133的面积比。具体而言，通过调整从第一光学面121侧观察时的反射面132与透射面133的面积比，来调整由反射面132反射的光、与在透射面133透射的光的光量比。应予说明，关于衰减部131与由第一光学面121入射的光的第三光学面123上的照射光斑S之间的位置关系，将在后面描述。
连接面134是将反射面132和透射面133连接的面。连接面134既可以是平面，也可以是曲面。在本实施方式中，连接面134是平面。应予说明，在本实施方式中，连接面134相对于设置面116的倾斜角度为90°。
侧面135是被透射面133、连接面134及第三光学面123包围的面。侧面135既可以是平面，也可以是曲面。在本实施方式中，侧面135是平面。侧面135既可以相对于第三光学面123垂直地配置，也可以相对于第三光学面123倾斜地配置。在本实施方式中，侧面135相对于第三光学面123垂直地配置。
第四光学面124是用于使从光传输体140射出的光入射至光插座120的内部的入射面。第四光学面124以能够与接收用的光传输体140的每一个相对的方式，配置于光插座120的正面。第四光学面124的数量与接收用的光传输体140的数量相同。即，在本实施方式中，第四光学面124为四个。第四光学面124在与第二光学面122相同的方向上配置。另外，在本实施方式中，第二光学面122和第四光学面124配置于同一直线上。
不特别地限定第四光学面124的形状。在本实施方式中，第四光学面124的形状是向光传输体140的端面呈凸状的凸透镜面。另外，第四光学面124的俯视形状为圆形。第四光学面124的中心轴既可以与光传输体140的端面垂直，也可以不与光传输体140的端面垂直。在本实施方式中，第四光学面124的中心轴与光传输体140的端面垂直。另外，第四光学面124的中心轴既可以与从光传输体140的端面射出的光的光轴重合，也可以不与从光传输体140的端面射出的光的光轴重合。在本实施方式中，第四光学面124的中心轴与从光传输体140的端面射出的光的光轴重合。
第五光学面125是用于使由第四光学面124入射并在光插座120的内部行进后的光向受光元件114射出的出射面。第五光学面125以能够与受光元件114的每一个相对的方式，配置于光插座120的与基板111相对的面(下表面)。不特别地限定第五光学面125的数量。在本实施方式中，第五光学面125为四个。四个第五光学面125配置于与第一光学面121相同的方向上。另外，在本实施方式中，第一光学面121和第五光学面125配置于同一直线上。
不特别地限定第五光学面125的形状。在本实施方式中，第五光学面125的形状为向受光元件114呈凸状的凸透镜面。另外，第五光学面125的俯视形状为圆形。第五光学面125的中心轴既可以与受光元件114的受光面垂直，也可以不与受光元件114的受光面垂直。在本实施方式中，第五光学面125的中心轴与受光元件114的受光面垂直。另外，第五光学面125的中心轴既可以与受光元件114的受光面的中心轴重合，也可以不与受光元件114的受光面的中心轴重合。在本实施方式中，第五光学面125的中心轴与受光元件114的受光面的中心轴重合。
以夹着多个第二光学面122和后述的多个第四光学面124的方式配置有一对套管用凸部137、137。套管用凸部137如上述那样，嵌入于在光传输体140的套管150上所形成的套管用凹部151。套管用凸部137与套管用凹部151一起将光传输体140的端面相对于第二光学面122固定于适当的位置。不特别地进行限定套管用凸部137的形状及大小，只要是能够发挥上述的效果的形状及大小即可。在本实施方式中，套管用凸部137是大致圆柱形状的凸部。
在此，对从发光元件113射出的光的发送时的衰减部131与照射光斑S的位置及大小的关系进行说明。图5A～图5C是表示本实施方式的第三光学面123上的从第一光学面121入射的光的照射光斑S、与衰减部131之间的位置及大小的关系的示意图。在图5A～图5C中，衰减部131的位置及大小各不相同。
在本实施方式中，在至少一个方向上，衰减部131比从第一光学面121入射的光的第三光学面123上的照射光斑S更短。对于衰减部131与照射光斑S的位置关系，只要在至少一个方向上衰减部131留有余量地包含于照射光斑S内即可，不特别地进行限定。
例如，如图5A所示，优选地，在第一方向(Z’方向)上，衰减部131比照射光斑更短。此外，优选地，第一方向上的衰减部131的长度相对于第一方向上的照射光斑S的长度在40～95％的范围内。在此，照射光斑S是指，第三光学面123上的、被照射最大强度的1％以上的强度的光的区域。
另外，如图5B所示，优选地，在第二方向(X方向)上，衰减部131比照射光斑S更短。此外，优选地，第二方向上的衰减部131的长度相对于第二方向上的照射光斑S的长度在40～95％的范围内。即，在该形态中，在照射光斑S的第二方向上的外缘存在未形成衰减部131的区域。
另外，如图5C所示，优选地，在第一方向和第二方向这两个方向上，衰减部131都比照射光斑S更短。例如，优选地，衰减部131留有余量地完全包含于照射光斑S的内侧。此外，优选地，第一方向上的衰减部131的长度相对于第一方向上的照射光斑S的长度在40～95％的范围内。另外，优选地，第二方向上的衰减部131的长度相对于第二方向上的照射光斑S的长度在40～95％的范围内。即，在该形态中，在照射光斑S的第一方向和第二方向这两个方向上的外缘都存在未形成衰减部131的区域。
在此，对衰减部131和照射光斑S的位置及大小、与光传输体140的端面上的照射光斑S之间的关系进行说明。在本实施方式中，衰减部131包含多个反射面132、多个透射面133、多个连接面134，以保持照射光斑S的外形并且适当地进行衰减。但是，在照射光斑S配置于衰减部131的内部的情况下，有时会产生光的干涉，从而光在光传输体140的端面上分裂。因此，在本实施方式中，衰减部131构成为，在至少一个方向上，比由第一光学面121入射的光的第三光学面123上的照射光斑S更短。
首先，对比较例中的衰减部431和照射光斑S的位置及大小、与光传输体140的端面上的照射光斑S之间的关系进行说明。图6A是表示比较例中的衰减部131与照射光斑S的位置及大小的关系的示意图。图6B是光传输体140的端面上的照射光斑S的仿真结果。
如图6A所示，比较例中的衰减部431比第三光学面123上的照射光斑S大。这样，在衰减部431比第三光学面123上的照射光斑S大的情况下，如图6B所示，可知，在第一方向(Z’方向)上，照射光斑S分裂。这可以认为是，由于由多个细微的第三光学面123反射后的光彼此干涉，从而照射光斑S分裂。另外，可知，中央部分的照射光斑S在第一方向(Z向)和第二方向(X方向)上扩展。
图7A示出使用了具有图5A所示的衰减部131的光插座120的情况下的光传输体140的端面上的照射光斑S的仿真结果。图7B示出使用了具有图5B所示的衰减部131的光插座120的情况下的光传输体140的端面上的照射光斑S的仿真结果。图7C示出使用了具有图5C所示的衰减部131的光插座120的情况下的光传输体140的端面上的照射光斑S的仿真结果。
如图5A和图7A所示，当衰减部131在第一方向上比照射光斑S更短的情况下，虽然端面上的照射光斑S在第一方向(Z’方向)上稍微分裂，但其分裂的程度与比较例相比而明显降低。另外，与比较例相比，中央部分的照射光斑S的Z方向上的扩展更小。
如图5B和图7B所示，当衰减部131在第二方向(X方向)上比照射光斑S更短的情况下，虽然端面上的照射光斑S稍微分裂，但其分裂的程度与比较例相比而明显降低。另外，与比较例相比，中央部分的照射光斑S的第二方向(X方向)上的扩展更小。
另外，可知，与衰减部131在第二方向(X方向)上比照射光斑S更短的情况(参照图7B)相比，当衰减部131在第一方向(Z’方向)上比照射光斑S更短的情况下(参照图7A)，能够进一步抑制Z方向上的照射光斑S的分裂。
如图5C和图7C所示，当衰减部131在第一方向(Z’方向)和第二方向(X方向)这两个方向上都比照射光斑S更短的情况下，端面上的照射光斑S几乎不分裂。另外，与比较例相比，中央部分的照射光斑S的Z方向和第二方向(X方向)上的扩展更小。
根据这些结果可知，通过在第一方向(Z’方向)和第二方向(X方向)中的至少一个方向上使衰减部131比照射光斑S更短，能够抑制在衰减部131处的衍射所导致的、光传输体140的端面上的照射光斑S的分裂。
(光模块中的光的光路)
在此，对本实施方式的光模块100中的光路进行说明。图8A是光模块100的发送部分中的光路图，图8B是衰减部131的局部放大剖面中的光路图，图8C是光模块100的接收部分中的光路图。应予说明，在图8A～图8C中，为了表示光路而省略了剖面线。
在光模块100的发送部分中，如图8A和图8B所示，从发光元件113射出的光由第一光学面121入射至光插座120。由第一光学面121入射的光向第三光学面123行进，并到达第三光学面123。由于在第三光学面123上存在具有反射面132、透射面133及连接面134的衰减部131，到达第三光学面123的光中的一部分的光由反射面132和衰减部131周围的第三光学面123向第二光学面122反射，另一部分的光在透射面133透射。此时，由于到达第三光学面123的光的一部分透射，所以朝向第二光学面122的光衰减。
由第三光学面123(反射面132)反射后的光到达第二光学面122。到达第二光学面122的光由第二光学面122向光传输体140的端面射出。此时，衰减部131形成为比第三光学面123上的照射光斑S小，因此衰减部131处的衍射的影响会减少，抑制在光传输体140的端面上的照射光斑S的分裂。
在光模块100的接收部分中，如图8C所示，从光传输体140射出的光由第四光学面124入射至光插座120的内部。入射至光插座120的内部的光向第三光学面123行进，并到达第三光学面123。到达第三光学面123的光由反射面132和衰减部131周围的第三光学面123向第五光学面125反射。到达第五光学面125的光向受光元件114射出。
(变形例)
接着，对本实施方式的变形例的光模块进行说明。应予说明，本实施方式的变形例的光模块与实施方式1的光模块100的不同之处仅在于衰减部231、331的结构，因此，在此仅对衰减部231、331的结构进行说明。
图9A是表示变形例1中的衰减部231的结构的示意图，图9B是表示变形例2中的衰减部331的结构的立体图。
如图9A所示，变形例1中的衰减部231具有多个反射面132、多个透射面133、多个连接面134及多个侧面235。在本变形例中，侧面235相对于第三光学面123倾斜。另外，本变形例中也同样地，衰减部231在至少一个方向上比第三光学面123上的照射光斑S更短。
如图9B所示，变形例2中的衰减部331具有多个反射面132、多个透射面133、多个连接面134及多个侧面235。衰减部331以呈矩阵状的方式在第一方向(Z’方向)和第二方向(X方向)上交替配置。另外，该情况下也同样地，侧面135也可以相对于第三光学面123倾斜。另外，本变形例中也同样地，衰减部331在至少一个方向上比第三光学面123上的照射光斑S更短。
(效果)
如上所述，在本实施方式的光插座120及变形例的光插座中，衰减部131、231、331在至少一个方向上比第三光学面123上的照射光斑S更短，因此能够在保持着照射光斑S的外形的状态下，减少衰减部131、231、331处的衍射的影响，从而抑制光传输体140的端面上的照射光斑S的分裂。
应予说明，在本实施方式中，对发送接收用的光模块进行了说明，但本发明的光模块也可以是发送用的光模块。在该情况下，光插座不具有第四光学面124和第五光学面125。
[实施方式2]
(光模块的结构)
实施方式2的光模块500构成为对检测光进行检测，该检测光用于检测是否从发光元件113适当地射出光。本实施方式的光模块500的光插座520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的光模块100相同的结构，标以相同的附图标记并省略其说明，对特征部分进行说明。
图10A是本发明的实施方式2的光模块500的剖面图，图10B是图10A中用虚线圆圈包围的区域的局部放大图。应予说明，在图10A、图10B中，为了表示光路而省略了剖面线。
如图10A、图10B所示，实施方式2的光模块500具有光电转换装置110和光插座520。
本实施方式的光电转换装置110包括基板111和光电转换元件112。在本实施方式中，光模块500是发送接收用的光模块，且对发光元件113是否适当地射出光进行确认，因此光电转换元件112是发光元件113、检测元件115及受光元件114。检测元件115例如是光电探测器。检测元件115的数量与发光元件113的数量相同。在本实施方式中，配置有四个发光元件113，所以检测元件115的数量也为四个。另外，四个检测元件115与四个发光元件113的排列方向平行地配置。另外，检测元件115排列在同一直线上。
(光插座的结构)
光插座520具有第一光学面121、第二光学面122、第三光学面523、第六光学面526、第七光学面527及第八光学面528。本实施方式的光插座520的材料与实施方式1中的光插座120的材料相同。另外，第一光学面121及第二光学面122与实施方式1中的第一光学面121及第二光学面122相同，因此省略其说明。
第六光学面526是使由第一光学面121入射的光向第三光学面523反射的反射面。第六光学面526以随着从光插座520的下表面靠近顶面而逐渐接近光传输体140(第三光学面523)的方式倾斜。在本实施方式中，第六光学面526相对于设置面116(或向第六光学面526入射的光的光轴)的倾斜角度为45°。
第三光学面523使由第一光学面121入射并由第六光学面526反射后的光中的一部分的光向第二光学面122透射，且使由第一光学面121入射的光中的另一部分的光向第八光学面528反射。第三光学面523以随着从光插座520的下表面靠近顶面而逐渐接近第六光学面526的方式倾斜。在本实施方式中，第三光学面523相对于设置面116(或向第三光学面523入射的光的光轴)的倾斜角度为45°。
第三光学面523具有衰减部531。本实施方式中的衰减部531使由第六光学面526反射后的光中的一部分的光向第二光学面122透射，且使由第六光学面526反射后的光中的另一部分的光向第八光学面528反射。本实施方式中的衰减部531在至少一个方向上，比由第一光学面121入射的光的第三光学面523上的照射光斑S更短。本实施方式中的衰减部531具有反射面532、透射面533及侧面(省略图示)。
当将在衰减部531透射的光的光轴设为第一光轴，并将由衰减部531反射的光的光轴设为第二光轴时，反射面532和透射面533在沿着包含第一光轴及第二光轴的平面与第三光学面523的交线的第一方向上交替配置，且在第三光学面523上沿着与该交线正交的第二方向延伸。即，反射面532和透射面533按照该顺序在第三光学面523的倾斜方向上反复配置。
反射面532是用于使由第六光学面526反射后的光中的一部分的光向第八光学面528反射的反射面。反射面532既可以是平面，也可以是曲面。在本实施方式中，反射面532是平面。反射面532以随着从光插座520的下表面靠近顶面而逐渐接近第六光学面526的方式倾斜。在本实施方式中，反射面532相对于设置面(或向反射面532入射的光的光轴)的倾斜角度为45°。
透射面533是用于使由第六光学面526反射后的光中的另一部分的光向第二光学面122透射的透射面。透射面533既可以是平面，也可以是曲面。在本实施方式中，透射面533是平面。另外，在本实施方式中，透射面533沿着与设置面116垂直的方向配置。
根据监视光的光量，来适当设定反射面532与透射面533的面积比。具体而言，通过调整从第一光学面121侧观察时的反射面532与透射面533的面积比，来调整由反射面532反射的光、与由透射面533透射的光的光量比。
第七光学面527是用于使在衰减部531的透射面533透射(射出)的光中的至少一部分的光再次入射至光插座520的内部的光学面。对于第七光学面527的形状，只要能够发挥上述的功能即可，不特别地进行限定。在本实施方式中，第七光学面527的形状是平面。
第八光学面528是用于使由反射面532和衰减部531周围的第三光学面523反射并在光插座520的内部行进后的光向检测元件115射出的光学面。第八光学面528以能够与检测元件115的每一个相对的方式，配置于光插座520的与基板111相对的面(下表面)。不特别地限定第八光学面528的数量。在本实施方式中，第八光学面528为四个。第八光学面528沿着与配置第一光学面121的方向相同的方向配置。不特别地限定第八光学面528的形状。在本实施方式中，第八光学面528的形状是向检测元件115呈凸状的凸透镜面。另外，第八光学面528的俯视形状为圆形。第八光学面528的中心轴既可以与检测元件115的受光面垂直，也可以不与检测元件115的受光面垂直。在本实施方式中，第八光学面528的中心轴与检测元件115的受光面垂直。另外，第八光学面528的中心轴既可以与检测元件115的受光面的中心轴重合，也可以不与检测元件115的受光面的中心轴重合。在本实施方式中，第八光学面528的中心轴与检测元件115的受光面的中心轴重合。
(光模块中的光的光路)
在此，对本实施方式的光模块100中的光路进行说明。
如图10A、图10B所示，从发光元件113射出的光由第一光学面121入射至光插座520。由第一光学面121入射的光向第六光学面526行进，并到达第六光学面526。到达第六光学面526的光向第三光学面523进行内部反射。到达第三光学面523的光中的一部分的光由反射面532和衰减部531周围的第三光学面523向第八光学面528进行内部反射，另一部分的光在透射面533透射。
由第三光学面523(透射面133)透射(射出)的光向第七光学面527行进。到达第七光学面527的光中的至少一部分的光再次入射至光插座520的内部。由第七光学面527入射至光插座520的内部的光向第二光学面122行进。到达第二光学面122的光由第二光学面122向光传输体140的端面射出。此时，衰减部531在至少一个方向上比第三光学面523上的照射光斑S更短，因此能够减少衰减部531处的衍射的影响，从而能够抑制光传输体140的端面上的照射光斑S分裂的情况。
另一方面，由第三光学面523(反射面532)反射后的光到达第八光学面528。到达第八光学面528的光由第八光学面528向检测元件115的检测面射出。
(效果)
如上所述，本实施方式的光模块500除了能够发挥实施方式1的光模块100的效果以外，还能够检测是否从发光元件113适当地射出光。
工业实用性
本发明的光插座及光模块在使用了光传输体的光通信中是有用的。

Claims (8)

1.一种光插座，用于在配置于发光元件与光传输体之间时，将所述发光元件与所述光传输体光学耦合的光插座，其特征在于，具有：
第一光学面，用于使从所述发光元件射出的光入射；
第二光学面，用于使由所述第一光学面入射并在所述光插座的内部行进后的光向所述光传输体射出；以及
第三光学面，配置于所述第一光学面与所述第二光学面之间的光路上且包含衰减部，该衰减部使由所述第一光学面入射的光中的一部分的光透射，并使另一部分的光反射，
所述衰减部包含：用于使由所述第一光学面入射的光的一部分反射的多个反射面、以及使由所述第一光学面入射的光的另一部分透射的多个透射面，
当将在所述衰减部透射后的光的光轴设为第一光轴，并将由所述衰减部反射后的光的光轴设为第二光轴时，所述多个反射面和所述多个透射面在第一方向上交替配置，该第一方向是沿着包含所述第一光轴和所述第二光轴的平面与所述第三光学面的交线的方向，
在所述第三光学面上，所述衰减部在至少一个方向上，比由所述第一光学面入射的光的、在所述第三光学面上的照射光斑更短。
2.如权利要求1所述的光插座，其中，
所述衰减部在所述第一方向上比所述照射光斑更短。
3.如权利要求2所述的光插座，其中，
所述第一方向上的所述衰减部的长度相对于所述第一方向上的所述照射光斑的长度在40～95％的范围内。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的光插座，其中，
所述衰减部在第二方向上比所述照射光斑更短，该第二方向是在所述第三光学面上在与所述交线正交的方向。
5.如权利要求4所述的光插座，其中，
所述第二方向上的所述衰减部的长度相对于所述第二方向上的所述照射光斑的长度在40～95％的范围内。
6.如权利要求1～5中任意一项所述的光插座，其中，
所述衰减部使由所述第一光学面入射的光中的一部分的光向所述第二光学面反射。
7.如权利要求1～5中任意一项所述的光插座，其中，
所述衰减部使由所述第一光学面入射的光中的一部分的光向所述第二光学面透射。
8.一种光模块，其特征在于，具有：
发光元件；以及
权利要求1～7中的任意一项所述的光插座，用于使从所述发光元件射出的光与光传输体光学耦合。
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