CN1782759A - 光学元件、使用该光学元件的光收发器及其他光学装置 - Google Patents

Abstract

提供具有新颖构造的光波导回路。此外，由此来简化光波导回路的构造并简化制造工序，不使光利用效率降低而防止光波导回路的不同波导之间的干涉。在设置在接收侧基板(22)上面的槽(25)中填充芯料从而形成接收用波导(26)。在设置在发送侧基板(24)下表面的槽(27)中填充芯料从而形成发送侧波导(28)。光学地相互分离接收用波导(26)和发送用波导(28)并以夹住包层(23)的方式接合接收侧基板(22)和发送侧基板(24)。

Description

光学元件、使用该光学元件 的光收发器及其他光学装置

本申请是申请号为02118158.6的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及光学元件、使用了该光学元件的光收发器以及其他的光学装置。例如，涉及可以双向地收发光信号的光收发器或2芯/1芯变换器等光学装置和可用于它们的光波导用的光学元件。

背景技术

近年来，由于高速、大容量的通信网或通信控制机器等的发展，利用光纤的通信已渐渐成为主流，例如，设置在各个家庭的信息家电等的终端也需要通过光纤连接互联网等通信网络进行信号的收发。此外，相互连接设置在家庭的计算机、电视机、DVD、游戏机等时，也需要使用光纤。为此，需要一种可以用于信息家电等的便宜、小型、效率良好的光收发器。

作为这样的光收发器，有特开昭58-149008号公开专利公开的光收发器。图1所示是用于该光收发器的光学元件1A的构造的斜视图。在该光学元件1A中，通过重合形成有做成Y字形的槽的2片成形板2，在两成形板的内部形成做成了Y字形的空洞3，并通过使透明树脂流入该空洞3形成导光部4。

如图2所示的那样，在作为光收发器1使用该光学元件1A时，相对导光部4的分支侧的端面配置投光元件5和感光元件6，并使光纤7的端面与导光部4的相反侧的端面对置。进而，如图2中用实线箭头所示的那样，如果从投光元件5出射光信号A，则从投光元件5出射的光信号A从导光部4的端面进入到导光部4内，并从导光部4的另一端入射到光纤7内。另一方面，如果传经光纤7内而来的光信号B从光纤7的端面出射，则如图2中用虚线箭头所示的那样，从光纤7出射的光信号B从导光部4的端面进入到导光部4内，并在导光部4的另一端被感光元件6所感光。

但是，在这样构造的导光部4中，由于发送用的导光部和接收用的导光部重合，故从投光元件5送出的光信号A在导光部4的端面反射，反射回来的光信号a1入射到感光元件6而产生串光。另一方面，如果从投光元件5出射并传经导光部4内从导光部4的另一端出射的光信号A被光纤7的端面反射，则反射的光信号a2返回到导光部4内并入射到感光元件6，仍然还会产生串光。此时，如果达到一定以上的距离，将不能分辨本来的感光信号的感光量和串光量的区别，无法进行双向通信。

进而，在这样构造的光学元件1A或者光收发器1中，是使透明树脂流入成形板2间的空洞3来形成导光部4，但要精度良好地重合成形在成形板2上的槽彼此之间是十分困难的，此外，如果空洞的径形成得过于微细，则使透明树脂流入也将变得困难，难以高精度地进行制造。

此外，作为防止串光的专利，有特开2000-162455号公开的内容。在该光收发器8中，如图3所示的那样，是在硅基板9的表面设置发送用导光部10和接收用导光部11，为了防止串光，在两导光部10、11之间形成有槽(空隙)12。

但是，在这样构造的光收发器8中，因为是利用半导体制造处理在硅基板上形成发送用导光部10和接收用导光部11，故制造工序复杂，制造成本高。此外，由于加大两导光部10、11的厚度困难，所以，不能相对光纤13的端面取大的面积，光利用效率不好。

发明内容

本发明的目的在于提供具有新颖构造的光学元件和使用了该光学元件的光收发器以及其他的光学装置。此外，目的还在于由此简化光波导用的光学元件的构造以简化制造工序，且在不使光利用效率降低的情况下可防止光学元件的不同导光部之间的干涉。

本发明技术方案1提供一种光学元件，其特征在于：在第1基板的一个主表面上形成有第1导光部，在第2基板的一个主表面上形成有第2导光部，以在上述第1基板的一个主表面和上述第2基板的一个主表面之间挟入分离层的状态叠层并一体化第1基板和第2基板，上述第1导光部和上述第2导光部以光学地相互分离开的状态与上述分离层相接，上述第1导光部和上述第2导光部的一个端面在垂直于上述第1或上述第2基板的方向上对置，从而与一条光纤光学地耦合。

根据本发明技术方案2，在根据技术方案1所记述的光学元件中，其特征在于：上述分离层是空气层。

根据本发明技术方案3，在根据技术方案1所记述的光学元件中，其特征在于：在第1基板的一个主表面上设置的槽中填充芯料从而形成第1导光部，在第2基板的一个主表面上设置的槽中填充芯料从而形成第2导光部。

根据本发明技术方案4，在根据技术方案1所记述的光学元件中，其特征在于：上述第1导光部或第2导光部的垂直于上述基板的方向的中心轴和光纤的垂直于上述基板方向的中心轴基本一致。

根据本发明技术方案5，在根据技术方案4所记述的光学元件中，其特征在于：在垂直于第1或第2基板的方向上使上述第1导光部的端部和上述第2导光部的端部对置的光纤耦合端面中，使第1导光部的垂直于上述基板方向的中心轴和第2导光部的垂直于上述基板方向的中心轴基本一致。

根据本发明技术方案6，在根据技术方案1所记述的光学元件中，其特征在于：上述第1导光部是发送用导光部，上述第2导光部是接收用导光部。

根据本发明技术方案7，在根据技术方案6所记述的光学元件中，其特征在于：在上述接收用导光部或上述发送用导光部的至少一部分上设置了以空气为包层的区域。

根据本发明技术方案8，在根据技术方案6所记述的光学元件中，其特征在于：使光耦合到上述发送用导光部的投光元件耦合端面上从而使光束断面的短轴方向朝向垂直于上述第1基板和上述第2基板之间的接合面的方向。

根据本发明技术方案9，在根据技术方案9所记述的光学元件中，其特征在于：利用棱镜构成上述第2导光部。

本发明的技术方案10提供一种光学元件，其特征在于：在第1基板上形成发送用导光部，在第2基板上形成折射率小于上述发送用导光部的接收用导光部，上述第1导光部和上述第2导光部被相互叠层并一体化从而至少上述发送用导光部的端部和上述接收用导光部的端部相接触。

本发明的技术方案11提供一种光收发器，其特征在于：具有技术方案1至10之一所记述的光学元件、与上述第1导光部的端面对置地配置的投光元件和与上述第2导光部的端面对置地配置的感光元件。

本发明的技术方案12提供一种耦合器，其特征在于：具有在基板垂直方向使上述第1导光部的端部和第2导光部的端部对置的技术方案1至10之一所记述的光学元件，与使上述第1导光部的端部和上述第2导光部的端部重合的位置对置地将光纤连接到上述光学元件上。

本发明的技术方案13提供一种2芯/1芯变换适配器，其特征在于：具有技术方案1至10之一所记述的、在基板垂直方向使上述第1导光部的端部和上述第2导光部的端部对置的光学元件，

与使上述发送用波导的端部和上述接收用波导的端部重合的位置对置地将第1光纤连接到上述光学元件上，与上述发送用波导的另一端部对置地连接第2光纤，与上述接收用波导的另一端部对置地连接第3光纤，并至少在封闭上述光学元件的被覆部上设置与2芯连接线连接的连接部。本发明所涉及的光学元件的特征在于：在第1基板形成有第1导光部，在第2基板形成有第2导光部，以上述第1导光部和上述第2导光部光学地相互分离开的状态叠层并一体化上述第1基板和第2基板，并在垂直于第1或第2基板的方向上使上述第1导光部的端部和上述第2导光部的端部对置。

在该光学元件中，具有在不使第1导光部和第2导光部结合而光学地使它们分离开的状态下叠层并一体化第1基板和第2基板的叠层构造，故可以简化构造。由此，在该光学元件中，可以通过单纯的叠层构造来简化制造工序，也可以降低成本。

此外，因为是在垂直于第1或第2基板的方向上使上述第1导光部的端部和上述第2导光部的端部对置，故可以相对于光纤径使第1以及第2导光部的端面面积做成足够的大小，可以高光利用效率地进行长距离传送。而且，因为第1基板和第2基板是在第1导光部和第2导光部光学地相互分离开的状态下叠层并一体化的，故可以有效地防止第1导光部和第2导光部的干涉。

这里，在该光学元件中，也可以设置多组由第1导光部和第2导光部构成的导光部对。该情况下，也可以在一方的基板上只设置第1导光部，在另一方的基板上只设置第2导光部，还可以在两基板上分别混杂设置第1导光部和第2导光部。

在本发明所涉及的光学元件的实施形态中，通过在上述第1基板的一个主表面和上述第2基板的一个主表面之间挟入分离层，可以光学地相互分离上述第1导光部和上述第2导光部，故在叠层上述第1基板和上述第2基板时，只要在其间挟入分离层就可简单地在光学上使上述第1导光部和上述第2导光部分离并独立，防止两导光部的干涉。而且，由于可以以极薄的薄膜状态形成这样的分离层，所以，可不牺牲光利用效率的情况下防止两导光部的干涉。这里，作为分离层，可以使用比芯料折射率低的包层、光反射层、空气层等。此外，分离层也可以由数层薄层构成。特别地，因为通过使用空气层作为分离层，可以加大第1或第2导光部和分离层的折射率之差，故可以更高地达成将光封入第1或第2导光部的效果。

在本发明所涉及的光学元件的别的实施形态中，在设置在第1基板的一个主表面上的槽中填充芯料而形成第1导光部，在设置在第2基板的一个主表面上的槽中填充芯料而形成第2导光部，故可利用注塑成型法等树脂成型法成形带有槽的第1以及第2基板，并通过在第1以及第2基板的槽中填充芯料而形成第1导光部和第2导光部，可以简单地批量生产第1以及第2导光部。由此，在该光学元件中，可以通过单纯的叠层构造进行制造，简化制造工序，降低制造成本。

在本发明所涉及的光学元件的另外的实施形态中，在垂直于第1或第2基板的方向上使上述第1导光部的端部和上述第2导光部的端部对置的光纤耦合端面中，使第1导光部或第2导光部的、垂直于上述基板的方向的中心轴和光纤的、垂直于上述基板的中心轴近似一致。在第1或第2导光部中的宽度较宽侧的导光部的宽度比光纤的直径大时，只要使光纤的中心轴重合于第1或第2导光部中的宽度狭窄侧的导光部的中心轴，即可以以较小的偏差连接光纤和宽度较宽侧的导光部，使光纤的连接作业变得容易。

在本发明所涉及的光学元件的其他实施形态中，因为是在垂直于第1或第2基板的方向上使上述第1导光部的端部和上述第2导光部的端部对置的光纤耦合端面中，使第1导光部的、垂直于上述基板的方向的中心轴和第2导光部的、垂直于上述基板的中心轴近似一致，故可以提高对光纤的连接位置的偏差允许度，使光学元件和光纤的连接作业变得容易。

在本发明所涉及的光学元件的其他实施形态中，因为上述第1导光部是发送用导光部，上述第2导光部是接收用导光部，故通过使投光元件和感光元件耦合到第1导光部和第2导光部的另一端，可以作为光收发器等使用。此外，在该光学元件中，因为作为第1导光部的发送用导光部和作为第2导光部的接收用导光部被光学地分离，所以，可以不使发送用波导的光信号泄漏到接收用波导而防止发送用导光部和接收用导光部之间的串光。

根据本发明所涉及的其他实施形态的光学元件，因为在上述接收用导光部或上述发送用导光部的至少一部分上设置有将空气作为包层的区域，故在该区域可以以较大的角度弯曲利用全反射传经导光部内的光，提高设计的自由度并谋求光学元件的小型化。

根据本发明所涉及的其他实施形态的光学元件，因使光束断面的短轴方向朝向垂直于上述第1基板和上述第2基板之间的接合面的方向从而使光耦合到上述发送用导光部的投光元件耦合端面上，所以，在与光纤的耦合侧，从发送用波导出射并在光纤的端面反射的光将难以进入接收用波导，可以进一步提高串光的抑制效果。

根据本发明所涉及的其他实施形态的光学元件，因在设置在基板的槽的内部形成第1导光部，在上述基板的表面叠层有第2导光部，故在第2导光部的外周面中，与上述基板对置的面以外的外周面均以空气为包层，在界面使传经第2导光部的光全反射，提高了将之封闭在第2导光部内的效果。特别地，即使是第2导光部以较大的曲率弯曲的情况，光也难以从第2导光部泄漏出来。

根据本发明所涉及的其他实施形态的光学元件，因由棱镜构成上述第2导光部，故可以利用棱镜较大地弯曲传经第2导光部内的光的方向。由此，在将该光学元件作为光收发器等使用时，因为可以使投光元件和感光元件离开配置位置，达到没有相互干涉的影响，故投光元件和感光元件的配置将变得容易。

本发明所涉及的另一光学元件的特征在于：在第1基板上形成有发送用导光部，在第2基板上形成有折射率小于上述发送用导光部的接收用导光部，至少使上述发送用导光部的端部和上述接收用导光部的端部相接触并相互叠层且一体化上述第1导光部和上述第2导光部。

在该光学元件中，发送用导光部和接收用导光部相接触，因为发送用导光部的折射率比接收用导光部的折射率大，所以，虽然存在从接收用导光部向发送用导光部的接收信号被泄漏的可能，但却可以防止从发送用导光部向接收用导光部的发送信号的泄漏。因而，可以防止发送用导光部的发送信号泄漏到接收用导光部而引起的串光。此外，接收信号对发送用导光部的泄漏因接收信号的衰减而效率低下，在该情况下不会引起串光问题。

本发明所涉及的另一光学元件的特征在于：在设置在基板的一个主表面上的槽中填充芯料从而形成第1导光部，在设置在该基板另一个主表面上的槽中填充芯料从而形成第2导光部，并在垂直于该基板的方向上对置第1导光部的端部和第2导光部的端部。

在该光学元件中，因为是在一片基板的表里形成第1导光部和第2导光部，故可以简化构造。由此，在该光学元件中，利用单纯的叠层构造可以简化制造工序，降低制造成本。

此外，因为在该光学元件中，是在垂直于第1或第2基板的方向使第1导光部的端部和第2导光部的端部对置，故相对于光纤径可以将第1以及第2导光部端面的面积做成足够的大小，可提高光利用效率并进行长距离传送。而且，因为第1基板和第2基板是在第1导光部和第2导光部光学地相互分离开的状态下叠层一体化的，所以，可以有效地防止第1导光部和第2导光部的干涉。

这里，在该光学元件中，也可以设置多组由第1导光部和第2导光部构成的导光部对。该情况下，也可以在一方的主表面上只设置第1导光部，在另一方的主表面上只设置第2导光部，还可以在两主表面上分别混杂地设置第1导光部和第2导光部。

本发明的光收发器的特征在于：具有本发明所涉及的光学元件、与上述第1导光部的端面对置地配置的投光元件和与上述第2导光部的端面对置地配置的感光元件。

根据本发明的光收发器，因为利用了本发明的光学元件，所以，可以通过单纯的叠层构造简化制造工序，降低制造成本。此外，在该光收发器中，因为是在垂直于第1或第2基板的方向使第1导光部的端部和第2导光部的端部对置，故可以相对于光纤径将第1以及第2导光部端面的面积做成足够的大小，可提高光利用效率并进行长距离传送。而且，因为第1基板和第2基板是在第1导光部和第2导光部光学地相互分离开的状态下叠层一体化的，所以，可以有效地防止第1导光部和第2导光部的干涉。

本发明的耦合器的特征在于：具有在基板垂直方向使第1导光部的端部和第2导光部的端部对置的本发明的光学元件，并与使上述第1导光部的端部和上述第2导光部的端部重合的位置对置地将光纤连接到上述光学元件上。

利用本发明的耦合器，可以将发送用波导和接收用波导的其他端与光收发器等的耦合器连接，利用1芯光纤传送其发送信号和接收信号。

本发明的2芯/1芯变换适配器的特征在于：具有在基板垂直方向使第1导光部的端部和第2导光部的端部对置的本发明的光学元件，与使上述发送用波导的端部和上述接收用波导的端部重合的位置对置地将第1光纤连接到上述光学元件上，与上述发送用波导的另一端部对置地连接第2光纤，与上述接收用波导的另一端部对置地连接第3光纤，并至少在封闭上述光学元件的被覆部上设置与2芯连接线连接的耦合部。

利用本发明的2芯/1芯变换适配器，将第2及第3光纤连接到2芯线上，同时将第1光纤连接到1芯线上，可以连接2芯线和1芯线，将2芯线变换成1芯线。

因而，利用上述的光收发器或耦合器、2芯/1芯变换适配器，可以实现用1芯光纤传送收发双向的光，在降低光纤的成本的同时，还可以减小光纤的体积而使之更便于使用。

这里，本发明的以上所说明过的构成要素在可能的限度内可以任意地组合。

附图说明

图1所示是现有的光收发器构造的斜视图。

图2所示是同上光收发器的作用说明图。

图3所示是现有的其他光收发器构造的概略图。

图4所示是根据本发明一实施形态的光收发器的使用状态的斜视图。

图5所示是用于同上光收发器的光学元件的分解斜视图。

图6(a)所示是同上的光收发器的收发光侧端面图，(b)所示是光纤耦合侧端面图。

图7(a)所示是光纤耦合侧端面的接收用导光部和发送用导光部的配置图，(b)所示是用于说明接收用导光部和发送用导光部的配置的比较图，(c)所示是埋入型光收发器的接收用导光部和发送用导光部的配置图。

图8所示是说明不同于图7(a)的状况的接收用导光部的端面、发送用导光部的端面和光纤的端面的位置关系的图。

图9是说明图4的光收发器的制造方法的概略图。

图10所示是根据本发明的另外实施形态的光收发器的斜视图。

图11所示是根据本发明的另外实施形态的光收发器的斜视图。

图12所示是根据本发明的另外实施形态的光收发器的断面图。

图13所示是根据本发明的另外实施形态的光收发器的斜视图以及水平断面图。

图14所示是根据本发明的另外实施形态的光收发器的平面图。

图15所示是根据本发明的另外实施形态的光收发器的平面图。

图16所示是根据本发明的另外实施形态的光收发器的平面图。

图17所示是根据本发明的另外实施形态的光收发器的平面图。

图18所示是根据本发明的另外实施形态的光收发器的平面图。

图19所示是根据本发明的另外实施形态的光收发器的平面图。

图20(a)是本发明的另外实施形态，给出了从投光元件出射的光的束形状和其朝向。(b)是用于进行比较的说明图。

图21给出的是实现图20(a)那样的配置的最佳实施形态图。

图22是原理地给出的涉及本发明的另外实施形态的光收发器的图。

图23(a)是涉及本发明的另外实施形态的光学元件的端面图，(b)是用于该光学元件的基板的斜视图。

图24(a)(b)是根据本发明的另外实施形态的光学元件的平面图以及端面图。

图25(a)(b)是本发明的另外实施形态，给出的是2芯/1芯变换器的平面图以及概略断面图。

图26是根据本发明的另外实施形态的光学元件的端面图，

图27(a)(b)是本发明的另外实施形态的光学元件的斜视图以及平面图。

图28所示是根据本发明的另外实施形态的光学元件的斜视图。

图29所示是使用了同上光学元件的光收发器的斜视图。

图30所示是根据本发明的另外实施形态的光学元件的斜视图。

图31所示是使用了同上光学元件的光收发器的斜视图。

图32所示是说明同上光收发器的接收用导光部的端面、发送用导光部的端面和光纤的端面的位置关系的图。

图33是根据本发明的另外实施形态的光学元件的斜视图。

图34所示是根据本发明的另外实施形态的光学元件的断面图。

图35是本发明的另外的其他实施形态，(a)所示是光拾取器的全息干板单元的断面图，(b)是除去了保护层玻璃的状态的平面图。

图36所示是根据本发明的另外实施形态的光收发器的断面图。

图37是使用了本发明所涉及的光学元件的耦合器的斜视图。

图38是同上耦合器的放大断面图。

图39是利用在两端设置了同上的耦合器的1芯连接线连接2个机器的光收发器之间的样态的说明图。

图40(a)是连接2个设备的光收发器之间的现有的2芯连接线的构成的概略图，(b)是在现有的连接线上使用的耦合器的断面图。

图41是一端具有光收发器，另一端具有耦合器的1芯连接线的概略图。

图42是在一端设置了2芯/1芯变换适配器的1芯连接线的断面图。

具体实施方式

(第1实施形态)

图4是根据本发明一实施形态的光收发器21的使用状态的斜视图，图5是用于光收发器21的光学元件21A的分解斜视图。该光学元件21A由接收侧基板22、包层(分离层)23、发送侧基板24构成，且以夹住包层23的形式上下接合并一体化接收侧基板22以及发送侧基板24。

接收侧基板22由用透明的树脂(如PMMA，折射率1.49)形成的基板22A和接收用导光部(芯线)26构成，在基板22A的上表面设置有两侧缘分别由直线和曲线构成的槽25，在该槽25内，填充折射率比作为基板材料的透明树脂高的透明树脂(芯料，折射率1.6)而形成接收用导光部26。此外，发送侧基板24也由用透明的树脂(如PMMA，折射率1.49)形成的基板24A和发送用导光部(芯线)28构成，在基板24A的下表面设置有锥状的槽27，在该槽27内，填充折射率比作为基板材料的透明树脂高的透明树脂(芯料，折射率1.6)而形成发送用导光部28。包层23是利用紫外线硬化树脂等而形成的薄膜(折射率1.36)，具有较接收用导光部导26和发送用导光部28的折射率小的折射率。希望包层23做得越薄越好。折射率关系如用数值例示的那样，接收用导光部26和发送用导光部28的折射率最大，接收侧基板22以及发送侧基板24的折射率次之，包层23的折射率最小。

接收侧基板22、包层23、发送侧基板24通过用包层23粘合接收侧基板22和发送侧基板24而被叠层并一体化，接收用导光部26以及发送用导光部28被包层23覆盖着。如图4所示的那样，在光学元件21A的一侧端面上配置有投光元件30和感光元件31，构成光收发器21。此外，在光学元件21A的另一侧端面上连接有光纤29。例如，在用于信息家电等机器时，投光元件30、感光元件31以及光学元件21A被预先安装在信息家电等机器的内部，如果将光纤29连接到信息家电等机器的耦合器上，则光纤29便被耦合到光收发器21的光纤耦合侧的端面上。

如图6(b)所示的那样，在光收发器21的光纤耦合侧端面，发送用导光部28的端面和接收用导光部26的端面以夹住包层23的形成上下对置。在光纤耦合侧的端面，因为发送用导光部28的端面尺寸较光纤29的端面尺寸(芯线直径)其面积小从而位于光纤29的端面内，故从发送用导光部28出射的光可以高效率地入射到光纤29。此外，在较包层23更下侧的区域，由于接收用导光部26的端面尺寸大于光纤29的端面尺寸而使光纤29的端面全部都能够位于接收用导光部26的端面内，故可以将从光纤29出射的光高效率地取入到接收用导光部26内。

由于发送用导光部28做成直线状，而接收用导光部26是弯曲的，故在配置投光元件30以及感光元件31侧的端面(以下称之为收发光侧端面)，发送用导光部28的端面和接收用导光部26的端面被左右分开。如图6(a)所示的那样，发送用导光部28的端面与投光元件30对置，接收用导光部26的端面与感光元件31对置。发送用导光部28做成锥状，周围被比发送用导光部28折射率低的发送侧基板24以及包层23包围着。发送用导光部28在收发光侧端面的端面面积大于在光纤耦合侧端面的端面面积，以便能够用宽阔的面积捕捉从投光元件30出射的光并将之传送到光纤耦合侧端面，并尽可能没有损耗地从小的面积上出射光使之入射到光纤29的芯线。作为结果，发送用导光部28的光利用效率几乎达到100％。此外，接收用导光部26周围被比接收用导光部26折射率低的接收侧基板22以及包层23包围着，且在光纤耦合侧端面具有大的端面尺寸，在收发光侧端面则为小的端面尺寸，以能够有效地捕捉从光纤出射的光并将之导向感光元件31。作为结果，接收用导光部26的光利用效率可达到100％。

进而，因为在该光收发器21中，接收侧基板22和发送侧基板24之间被包层23分离开，故没有传经接收侧基板22的光与传经发送侧基板24的光的干涉。此外，由于在光纤侧耦合端面上，接收侧基板22和发送侧基板24也被包层23分开，所以，即使从发送用导光部28出射的光在光纤29的端面被反射也将难以入射到接收用导光部26，可以防止接收用导光部26和发送用导光部28之间的串光。

此外，在该光收发器21中，如图7(a)所示的那样，在光纤侧耦合端面，接收用导光部26的中心轴c1和发送用导光部28的中心轴c2一致。因此，光纤29的连接位置(中心轴)即便是自图7(a)中用实线给出的芯线标准位置(c1、c2)偏离，偏离到图7(a)中用单点划线和双点划线给出的位置，也不会改变光纤29与发送用导光部28的重合面积或光纤29与接收用导光部26的重合面积。由此，利用这样的构造，可以加大对光纤29的耦合位置的偏差的允许度，相对光纤29的耦合位置的偏差具有较强的适应性。

与之相反，如图7(b)所示的那样，如果发送用导光部28的中心轴c2和接收用导光部26的中心轴c1偏离，如果如图7(b)用实线、单点划线、双点划线给出的那样，偏离光纤29的耦合位置，则将因此改变光纤29与发送用导光部28的重合面积或光纤29与接收用导光部26的重合面积。由此，对光纤29的耦合位置的偏差将变得敏感，光纤连接时的位置精度变严。这样的状况与本发明这样的叠层型相比，图7(c)那样的埋入型的情况当然将不可避免地发生。在埋入型中，当在基板41上挖槽42埋入发送用导光部43，或挖槽44埋入接收用导光部45时，如果发送用导光部43比光纤29小，接收用导光部45比光纤29大，则由于发送用导光部43和接收用导光部45的中心轴不能重合，故光纤29左右地偏离使光收发器的特性偏移。但如果如本发明这样地做成叠层构造，则可以使接收用导光部26的中心轴c1和发送用导光部28的中心轴c2重合，增强相对光纤29的位置的偏差的适应性。

如图7(a)那样，如果使接收用导光部26的光入射面的中心轴c1、发送用导光部28的出射端面的中心轴c2和光纤29的端面的中心轴一致，则无论光纤29的端面位置偏离到左右的哪一侧都难以分散光学元件和光纤29之间的光耦合效率，但如果条件过严则制造工序的管理也将变严。另一方面，如图8所示的那样，在接收用导光部26的光入射面的宽度与光纤29的直径相比足够宽时，只要使发送用导光部28的中心轴c2和光纤29的中心轴c3近于一致，则即使光纤29的中心轴c3自接收用导光部26的光入射面的中心轴c1偏离也不会有问题。因而，例如，如后述的图30的光学元件116那样，在接收用导光部26的光入射面遍及基板的近乎全宽度那样的情况，只要使发送用导光部28的出射端面的中心轴c2和光纤29端面的中心轴c3一致即可，不需要对接收用导光部26的中心轴c1过于关注。由此，可以缓解制造上的管理条件。此外，利用这一点，光纤29以及发送用导光部28的位置不必限定在接收用导光部26的中心，可以使光纤29以及发送用导光部28的位置很容易地重合到对应感光元件31的位置。

图9是说明上述光学元件21A的制造方法的概略图。首先，如图9(a)所示的那样，利用PMMA那样的透明树脂(折射率1.49)通过注塑成型而形成发送侧基板24。此时在发送侧基板24的一侧主表面上，形成做成锥状的槽27。接着，如图9(b)所示的那样，在该槽27内填充折射率大的紫外线硬化树脂(折射率1.6)，并照射紫外线使之硬化，形成发送用导光部28。此外，如图9(c)所示的那样，利用PMMA那样的透明树脂(折射率1.49)通过注塑成型形成接收侧基板22。此时在接收侧基板22的一侧主表面上形成槽25。接着，如图9(d)所示的那样，在该槽25内填充折射率大的紫外线硬化树脂(折射率1.6)，并照射紫外线使之硬化，形成接收用导光部26。

此后，如图9(e)所示的那样，在接收侧基板22的上表面利用旋转涂敷机均匀地涂敷紫外线硬化树脂(折射率1.36)从而在接收侧基板22的表面形成包层23，将发送侧基板24的、设置了发送用导光部28的表面置于下侧的基础上使发送侧基板24重合在包层23上，照射紫外线使包层23硬化，同时，如图9(f)所示的那样，利用包层23接合并一体化接收侧基板22和发送侧基板24。因而，通过这样的叠层型光学元件21A，可以简化制造工序。

这里，在图4中，作为投光元件30和感光元件31给出了分立构件(例如，封装型构件)的元件，但作为投光元件30或感光元件31，也可以如图10所示的光收发器51那样，使用芯片型的投光元件30或感光元件31，粘接在光学元件21A的端面上并一体化。此外，在该实施形态中，通过在接收侧基板22和发送侧基板24之间设置低折射率的包层23防止了串光，但也可以代替包层23用金属膜、多重反射膜等光反射层作为分离层。

(第2实施形态)

图11所示是根据本发明的其他实施形态的光收发器52的斜视图，在与光学元件21A的收发光侧端面的发送用导光部28对应的位置，安装有相互具有不同的发光波长的多个投光元件30a、30b，在投光元件30a、30b和发送用导光部28的端面之间插入有透镜32。因而，如果让某一个投光元件30a、30b发光，则该波长的光信号将被透镜32聚光并从发送用导光部28的端面出射到发送用导光部28内。此外，在光学元件21A的收发光侧端面的接收用导光部26上，安装有感光度波长区域互不相同的多个感光元件31a、31b，可按每波长区域，用不同的感光元件31a、31b接收从光纤29接收到的光信号并感光。

(第3实施形态)

图12所示是根据本发明的其他实施形态的光收发器53的断面图，是一种感光元件31不安装在端面而安装在光学元件21A的上表面的结构。即，在该光收发器53中，在接收用导光部26的端部，接收侧基板22的下表面切入有三角形的凹部，形成近似45度角度的全反射面33，与全反射面对置的、接收用导光部26和包层23的边界设置有透镜34，进而，在光学元件21A的上表面固定着感光元件31。这里，35是用于确定感光元件31的位置的突起。

因而，接收到的光信号一传播到接收用导光部26内，该光将被该全反射面33朝向上方全反射，被透镜34聚光并由感光元件31感光。这里，虽然是将感光元件31安装在光学元件21A，但也可以利用同样的构造将投光元件30安装在光学元件21A的里面。

(第4实施形态)

图13(a)、(b)所示是根据本发明的其他实施形态的光收发器54的斜视图以及水平断面图。在该光收发器54中，使用了在形成有发送用导光部28的发送侧基板24上经由包层23重合了直角三角形状的接收侧基板22。在接收侧基板22，在基板22A内形成有弯曲成L状的接收用导光部26，接收用导光部26的弯曲部分构成用与空气(空气包层)的界面形成的全反射面55。在与发送用导光部28的入射端面对置的位置上设置有投光元件30，在与接收用导光部26的光出射面对置的位置上设置有感光元件31，构成光收发器54，并使光纤29的端面与经由包层23叠层的发送用导光部28的出射端面和接收用导光部26的光入射面对置。

因而，在该光收发器54中，从光纤29接收来的光传经接收用导光部26内，被全反射面55全反射后，横方向地进入接收用导光部26内，被感光元件31感光。

在如图4所示的构造中，在收发光侧端面，为了拉开投光元件30和感光元件31的距离，需要某种程度的光学元件21A的长度，难以进行光收发器21的小型化。但是，如果使用光收发器54这样的构造，通过用利用空气包层的全反射面55略成直角地弯曲接收用导光部26，可以容易地分离投光元件30和感光元件31，谋求光收发器54的小型化。

虽然仅就树脂彼此的界面的折射率差而言不能以如此大的角度来改变光的行进方向，但由于象该实施形态这样可以在空气(包层)和树脂的界面形成大的折射率差，故可以以大的角度来改变光的行进方向。此外，采用这样的叠层型的光收发器54，由于只在发送侧基板24的一部分上存在其他的基板，故无需为得到空气包层而腐蚀加工其他基板等，只要改变基板22A的形状等即可。由此，在叠层型的光收发器54中，可以容易地利用空气包层，以非常简化的构成谋求小型化。

(第5实施形态)

图14所示是根据本发明的其他实施形态的光收发器56的平面图。在该光收发器56中使用的光学元件是经由包层23在发送侧基板24上重叠由三角棱镜构成的接收侧基板22，并以接收侧基板22的整体作为接收用导光部(芯线)26(即不存在基板22A)的光学元件。此外，接收侧基板22的倾斜的边即为与空气包层相接的全反射面55。

(第6实施形态)

图15所示是根据本发明的其他实施形态的光收发器57的平面图。在该光收发器57所使用的光学元件中，经由包层23在发送侧基板24上重叠由三角棱镜构成的接收侧基板22，并以接收侧基板22的整体为接收用导光部26。进而，接收侧基板22的倾斜的边即为与空气包层相接的全反射面55，在全反射面55的一部分上设置了凹面镜状地弯曲的聚光部58。因而，可使用设置在全反射面55的聚光部58反射接收到的光，使光的行进方向略成90度变化，同时，使光会聚在感光元件31上。

(第7实施形态)

图16所示是根据本发明的其他实施形态的光收发器59的平面图。在该光收发器59所使用的光学元件中，经由包层23在发送侧基板24上重叠由三角棱镜构成的接收侧基板22，并以接收侧基板22的整体为接收用导光部26。此外，将接收侧基板22的倾斜的边做为与空气包层相接的全反射面55。进而，在与接收侧基板22的感光元件31对置的位置上通过在接收侧基板22上开口空洞设置波导透镜60。因而，可在用全反射面55反射所接收到的光并使光的行进方向略成90度变化后，由波导透镜60会聚光并使之入射到感光元件31上。

(第8实施形态)

图17所示是根据本发明的其他实施形态的光收发器61的平面图。在该光收发器61所使用的光学元件中，可通过在接收侧基板22上开口直角三角形状的空洞62形成空气包层，并用与空洞(空气包层)62相接的全反射面55略成90度地弯曲光线，使之入射到感光元件31上。

(第9实施形态)

图18所示是根据本发明的其他实施形态的光收发器63的平面图。在该光收发器63所使用的光学元件中，经由包层23在发送侧基板24上重叠弯曲成L字状的接收侧基板22，并以接收侧基板22的整体为接收用导光部26。此外，将接收侧基板22的两侧面作为与空气包层相接的全反射面55。因而，从光纤29入射到接收侧基板22内的光在接收侧基板22的两侧面边反复做全反射边前进，在被接收侧基板22的倾斜的边略成90度地弯曲了行进方向后，入射到感光元件31上。

(第10实施形态)

图19所示是根据本发明的其他实施形态的光收发器64的平面图。在该光收发器64中使用的光学元件是通过在接收侧基板22上开口空洞65、66形成与图18的实施形态中的接收侧基板22同样形状的接收用导光部26的光学元件。

(第11实施形态)

图20(b)概略地给出了作为投光元件30使用半导体激光(LD)芯片的样态。在使用半导体激光器时，根据其实装形态的关系，通常是pn接合面与电路基板相平行地进行表面实装。但是，如果水平地设置pn接合面，则从半导体激光器出射的激光光成为具有纵向长的椭圆形断面的光。如图20(b)所示的那样，如果使这样的具有纵向长的椭圆断面的光入射到水平放置的光学元件21A的发送用导光部28，则从光纤侧耦合端面出射的光也成为纵向扩散的光，所以，当该光在光纤29的端面反射时，容易返回到接收用导光部26内产生串光。

为此，如图20(a)所示的那样，在象半导体激光器这样，使用出射断面在一方扩散的光的投光元件30时，最好能使投光元件30出射的光的短轴方向与光学元件21A的叠层方向相平行。例如，在作为投光元件30使用半导体激光器时，最好能够相对地旋转投光元件30，以使半导体激光器的pn接合面能够与光学元件21A的包层23正交。

但是，如果如图20(a)那样纵向地放置投光元件30，则投光元件30的实装将变得困难。此外，如果使用图4中所示的光学元件21A，横向放置投光元件30，纵向放置光学元件21A，则难以实装感光元件31。于是，在图21所示的实施形态中，准备了一方用厚度较薄的基板部分71、另一方用厚度较大的基板部分72构成的回路基板70，在厚度较薄的基板部分71上表面实装感光元件31，在厚度较大的基板部分72上实装使pn接合面在水平的投光元件30。并且，还准备了位于接收用导光部26的端面和发送用导光部28的端面正交的面上的这样的光学元件69(例如，图13所示的在光收发器54等上使用的那样的光学元件)，纵向立起光学元件69并使接收用导光部26的端面与感光元件31对置，使发送用导光部28的端面与投光元件30对置。利用这样的形态，可以使从投光元件30出射的光的短轴方向与光学元件69的叠层方向平行，而且还可以较好地实装感光元件31和投光元件30。

(第12实施形态)

图22是原理地表现根据本发明的其他实施形态的光收发器73的图。该实施形态也是用于降低串光的构成。即，在该光收发器73中，形成有从发送用导光部28的投光元件30的侧端部越向内部越宽地实施了倾斜的倾斜面74和在其内部越向内部(越接近光纤侧端面)越狭窄地实施了缓缓的倾斜的倾斜面75。如果设置这样的倾斜面74，则如图22所示的那样，因被倾斜面74反射的光近于与包层23平行而NA(数值孔径)变小，故从发送用导光部28出射并在光纤29的端面反射的光将难以返回到接收用导光部26，可以降低串光。这里，在图22中，虽然是只在发送用导光部28的上表面设置了倾斜面74，但也可以设置在下表面，设置在两侧面也没有关系。

(第13实施形态)

图23(a)是涉及本发明的其他实施形态的光学元件81的端面图，图23(b)是用于该光学元件81的基板82的斜视图。在该实施形态中，如图23(b)所示的那样，在基板82的下表面成形有直线状的槽83，在基板82的上表面成形有弯曲的槽84，在槽83内填充紫外线硬化树脂等芯料形成发送用导光部85，在槽84内填充紫外线硬化树脂等芯料形成接收用导光部86。

在该光学元件81中，因为在光纤侧耦合端面也利用基板82的薄壁部87分离开发送用导光部85和接收用导光部86，故在作为光收发器使用时可以防止串光。此外，因为只要在基板82的表里形成发送用导光部85或接收用导光部86即可，故制造也容易进行。

(第14实施形态)

图24(a)(b)是根据本发明的其他实施形态的光学元件91的平面图以及端面图。在该光学元件91中，在光纤侧耦合端面，因为在叠层方向错开接收用导光部26和发送用导光部28，所以可以防止串光。此外，因为横方向平滑地弯曲了接收用导光部26、发送用导光部28，故可以不使效率下降地有效地拉开接收用导光部26的端部与发送用导光部28的端部的距离。

在图1所示那样的构造中，因为是Y字状地分支而引起串光，但在使用了图24的光学元件91的光收发器中，则是通过分离接收用导光部26和发送用导光部28防止了串光。此外，在图1那样的构造中，因为不能较大地做出弯曲部分的角度，故如果想要扩大投光元件和感光元件之间的间隔，则将使光收发器变大，或者如果加大弯曲部分的角度则会导致效率低下，但在使用了光学元件91的光收发器中，通过缓缓地使之弯曲，可以不使效率降低地加宽接收用导光部26的端部和发送用导光部28的端部的距离。

(第15实施形态)

图25是本发明的另外的实施形态，给出的是2芯/1芯变换器101。在该2芯/1芯变换器101中，叠层并一体化了基板102、包层103、基板104，在基板102的上表面形成有导光部105，在基板104的下面形成有导光部106。该导光部105以及导光部106是具有同样的光学特性的器件，在连接光纤29侧的端面，导光部105、106的端面经由包层23在叠层方向对置。此外，在与光纤29相反一侧的端面，在导光部105、106的端面上也分别耦合有光纤107、108。因而，从光纤29出射的光信号入射到导光部105、106内，并分别传经导光部105、106入射到光纤107、108内。由此，利用这样的2芯/1芯变换器101可以将光纤29的光信号作为2个一样的光信号传送给光纤107、108。

(第16实施形态)

图26是根据本发明的另外的实施形态的光学元件109的端面图。在该光学元件109中，不用包层(粘合剂)而使形成有接收用导光部26的接收侧基板22和形成有发送用导光部28的发送侧基板24贴合，在光纤侧耦合端面的附近，直接紧密接触接收用导光部26的上表面和发送用导光部28的下表面。不过，发送用导光部28的折射率比接收用导光部26的折射率大。此外，接收侧基板22以及发送侧基板24的折射率比接收用导光部26的折射率小。

在光纤29侧的端部，因为接收用导光部26和发送用导光部28相接触，故虽然存在从接收用导光部26向发送用导光部28泄漏接收信号的可能性，但由于发送用导光部28一侧的折射率大，故可以防止从发送用导光部28向接收用导光部26的发送信号的泄漏。因而，可以防止发送用导光部28的发送信号泄漏到接收用导光部26而引起的串光。此外，接收信号从接收用导光部26向发送用导光部28的泄漏是因接收信号的衰减而效率低下，在这种情况下不会引起串光的问题。因而，即使是在直接使接收用导光部26和发送用导光部28接触的情况，也可以防止将光学元件109作为光收发器使用时的串光。

这里，如该实施形态这样，即便在接收用导光部26和发送用导光部28的端部直接接触时，也可以采用没有基板22A或基板24A的构造。

(第17实施形态)

图27(a)是根据本发明的另外实施形态的光学元件111的斜视图。在该光学元件111中，在发送侧基板24上经由包层23只形成了接收用导光部(芯线)26。发送侧基板24是通过在形成在基板24A上的直线状的槽27中填充芯料而在基板24A内形成了做成锥状的发送用导光部28的部件。接收用导光部26沿基板表面曲线状地弯曲，且在光入射面厚度较厚，朝向光出射面厚度逐渐地变薄地实施了锥状。接收用导光部26的光入射面在垂直于基板的方向与发送用导光部28的出射端面对置，接收用导光部26的光出射面位于不同于发送用导光部28的入射端面所处的基板24A的边的边上。

接收用导光部26的端面和发送用导光部28的端面在垂直于基板的方向对置的基板端面上，如图27所示的那样，与垂直于发送用导光部28的基板的中心轴c2近似一致地配置有垂直于接收用导光部26的基板的中心轴c1，且垂直于其基板的中心轴c3也近似一致于接收用导光部26以及发送用导光部28的中心轴c1、c2地连接了光纤29的端面。在图27(b)中，虽然c1、c2、c3近似一致，但如果接收用导光部26的耦合于光纤29的光入射面(端面)的面积与光纤29的端面面积相比足够地大，且从接收用导光部26的光入射面看不到光纤29的端面，则即使c1偏离c2、c3也无妨碍。

在该光学元件111中，因为接收用导光部26除下表面外均以空气作为包层，故可以在减小接收用导光部26的光传输损失的同时，较大地弯曲接收用导光部26。

(第18实施形态)

图28是根据本发明的另外的实施形态的光学元件112的斜视图。在该光学元件112中，在埋入了发送用导光部28的发送侧基板24上，经由包层23叠层有接收侧基板22。接收侧基板22由沿基板表面曲线状地弯曲的接收用导光部26和相隔空隙114配设在接收用导光部26的内周侧以及外周侧的流道部113(成形时的树脂通道)构成。接收用导光部26一侧的端面在垂直于基板的方向与发送用导光部28的一侧端面对置，接收用导光部26的另一侧端面位于不同于发送用导光部28的另一侧端面所处的基板24A的边的边上。

接收用导光部26以及流道113(接收侧基板22)是利用芯料通过注塑成型而整体成形的构件，在将之贴装到发送侧基板24上之前(成形时)，经由空隙114的接收用导光部26与流道部113通过图外的流道部分相连。该接收用导光部26以及流道部113被粘接在发送侧基板24上后，与发送侧基板24的不需要部分一起裁断图外的流道部分，分离接收用导光部26和流道部113。

即使是在该光学元件112中，由于接收用导光部26除下表面外均以空气为包层，故在可以减小接收用导光部26的光的传送损失的同时，还可以较大地弯曲接收用导光部26。而且，因为在将接收用导光部26以及流道部113贴装在发送侧基板24上之前，可以将微小的接收用导光部26同流道部113一起作为大的构件使用，故可以提高光学元件112的生产性。此外，由于可以原样不动地将流道部113留在发送侧基板24上，故可以省掉除去不需要的流道部113的工序，谋求降低光学元件112的成本。

这里，可以说图17以及图19的实施形态也是在基板上残留了流道部的实施形态。

图29是使用了上述光学元件112的光收发器115的斜视图。在该光收发器115中，在光纤耦合侧端面，接收用导光部26以及发送用导光部28的重合的端面上接合有光纤29的端面，与接收用导光部26的另一侧端面对置地配设有感光元件31，与发送用导光部28的另一侧端面对置地配设有投光元件30。

(第19实施形态)

图30是根据本发明的另外的实施形态的光学元件116的斜视图。在该光学元件116中，在埋入了发送用导光部28的发送侧基板24上经由包层23叠层了接收用导光部26(接收侧基板22)。接收用导光部26利用芯料板状地形成，且在平面视场中成为被正交的直线状的2个边(光入射面117、光出射面118)和曲面(光反射面119)包围的棱镜状。进而，斜楔状地形成有接收用导光部26，在感光信号的入射面(光入射面117)厚度大，并随着朝向感光信号的入射面的面逐渐地变薄。

图31是使用了上述光学元件116的光收发器120的斜视图。在该光收发器120中，与发送用导光部28的入射端面(面积大的一侧的端面)对置地配设投光元件30，与接收用导光部26的光出射面118对置地配设有感光元件31。

因而，如图31所示的那样，在该光收发器120中，从投光元件30出射的光传经发送用导光部28，从发送用导光部28的出射端面入射到光纤29并与光纤29耦合。相反，传经光纤29而来并从光纤29的端面出射的光从光入射面117进入到接收用导光部26内，在做成板状的接收用导光部26的上表面和下表面之间边反复地全反射边传经接收用导光部26内。在该途中，光线一旦遇到光反射面119，则入射到光反射面119的光将被光反射面119全反射并约90度地弯曲光的传经方向，从侧面的光出射面118出射到外部由感光元件31感光。

此外，在发送用导光部28的出射端面与接收用导光部26的光入射面117重合的区域，如图32所示的那样，在光学元件116上，发送用导光部28的出射端面的、垂直于基板的中心线c2和光纤29的端面的、垂直于基板的中心线c3大致一致地连接着光纤29的端面。在该光学元件116中，因为接收用导光部26的光入射面近乎遍及基板24A的全部宽度，故可以如前述的那样，使发送用导光部28的出射端面的中心轴c2和光纤29的端面的中心轴c3一致即可，而对接收用导光部26的中心轴c1则无需过于注意，如图32所示的那样，即使接收用导光部26的中心轴c1自发送用导光部28的出射端面的中心轴c2以及光纤29的端面的中心轴c3偏离也没有关系。由此，光纤29以及发送用导光部28的位置无需限定于接收用导光部26的中心，易于将光纤29以及发送用导光部28的位置重合到对应感光元件31的位置上，缓解制造上的管理条件。

(第20实施形态)

图33是根据本发明的其他实施形态的光学元件122的斜视图。在该光学元件122中，在埋入了做成直线状的发送用导光部28的发送侧基板24上中介包层23叠层有分支为二股以上的如Y字形的接收用导光部26，是一个在垂直于基板的方向使发送用导光部28的出射端面和接收用导光部26的没有分支的入射面对置的光学元件。即，接收用导光部26除下表面外均为空气包层。

在这样的光学元件122中，发送用导光部28的入射端面配设有投光元件30，与接收用导光部26的分支了的光出射面配设有若干个感光元件，通过与发送用导光部28和接收用导光部26的被叠层的端面对置地连接光纤，可以作为光收发器使用。因而，从投光元件30出射的发送信号通过发送用导光部28进入光纤，相反地，从光纤出射的感光信号进入接收用导光部26，在接收用导光部26内分支并被各感光元件感光。

(第21实施形态)

图34所示是根据本发明的另外的实施形态的光学元件123的断面图。在该光学元件123中，在接收侧基板22上叠层有发送侧基板24，并至少在对应接收用导光部26或发送用导光部28的位置上，在接收侧基板24的下表面形成凹部124，利用该凹部124设置空气包层(分离层)125。因而，可以利用该空气包层125分离接收用导光部26和接收用导光部28来防止光的泄漏，在作为光收发器等使用时，可以防止串光。

(第22实施形态)

图35(a)(b)所示是本发明的另外的实施形态，给出的是光拾取器的全息干板单元126的断面图以及除去了保护层玻璃状态的平面图。在该全息干板单元126中，在插通引线框架127、128的基座129上设置有支撑台130，在支撑台130上将接收用导光部26的光入射面朝上地安装着如图30那样的光学元件116。此外，使实装在引线框架127上的感光元件31与接收用导光部26的光出射面对置，使实装在引线框架128上的投光元件30与发送用导光部28的端面对置。进而，光学元件116、投光元件30以及感光元件31被在开口上粘贴了保护层玻璃131的壳罩132覆盖，封闭住封装外壳132和基座129之间的空间。因而，利用该全息干板单元126可以使从投光元件30出射的光通过发送用导光部28再从全息干板单元126出射，此外，用接收用导光部26捕捉返回到全息干板单元126的光并用感光元件31使之感光。

(第23实施形态)

图36所示是根据本发明的其他实施形态的光学元件133的断面图。在该光学元件133中，壳罩134内设置有图30那样的光学元件116，与光学元件116的发送用导光部28的端面对置地实装有封装包裹型的投光元件30，与接收用导光部26的感光面对置地实装有感光元件31。此外，将剥除光纤29的被覆露出的光纤芯线135插入并穿通壳罩134的壳体136并使光纤芯线135的端面耦合于接收用导光部26以及发送用导光部28的端面。因而，利用该光收发器133，也可以经由光学元件116使内部的投光元件30以及感光元件31耦合于光纤29。

(第24实施形态)

图37是使用了本发明所涉及的光学元件21A的耦合器137的斜视图，图38是其断面图。在这里给出的耦合器137中，例如是使用了用第1实施形态说明过那样的光学元件21A。即，锥状地形成有光学元件21A的发送用导光部28，并使发送用导光部28的面积小的一侧的端面和接收用导光部26的一侧端面经由包层23在叠层方向重合。在该发送用导光部28和接收用导光部26的重合侧，在光学元件21A上连接着1条光纤传输线138。光纤传输线138是利用被覆142来覆盖塑料制的光纤139而成的传输线，剥除被覆142露出的光纤139的前端面被对接在发送用导光部28以及接收用导光部26的端面上。

此外，在发送用导光部28的面积大的一侧的端面上，连接着比该端面断面面积小的光纤140的端面，在接收用导光部26的另一侧端面上，连接着比该端面断面面积大的光纤141的端面。光纤140以及141的外周面利用壳体构件143被覆着，光纤140以及141的端面从壳体构件143中露出。此外，在壳体构件143上设置有凹部144，并通过将光学元件21A的端部嵌入该凹部144，可以相对于光学元件21A确定壳体构件143、乃至于光纤140以及141的端部的位置。

进而，光学元件21A、光纤传输线138的前端部、壳体构件143的一部分被树脂被覆部145覆盖，从树脂被覆部145的前端面突出壳体构件143的前端部，在其前端上露出光纤140以及141的端面。此外，在树脂被覆部145的前端部上，设置有用于机械地与耦合器嵌合的嵌合部146。

图39所示是在1芯光纤传输线138的两端设置了上述耦合器137的连接线(导线)147。该连接线147是为了连接设置在2个单独的机器上的光收发器148、149之间而使用的，其一侧的耦合器137(A)连接在设置在光收发器148(或设置有光收发器148的机器)上的耦合器(没有图示)上，另一侧的耦合器137(B)连接在设置在光收发器149上的耦合器(没有图示)上。因而，从光收发器148的投光元件150发送出来的光信号经由耦合器137(A)耦合到光纤传输线138，传经光纤传输线138内到达耦合器137(B)，并由耦合器137(B)而被光收发器149的感光元件153所感光。相反地，从光收发器149的投光元件152发送出来的光信号经由耦合器137(B)耦合到光纤传输线138，传经光纤传输线138内到达耦合器137(A)，并由耦合器137(A)而被光收发器148的感光元件151所感光。

如图40(b)所示的那样，在现有的耦合器154中，剥除2条光纤传输线155的被覆并使之露出光纤156的前端，用壳体构件157覆盖两光纤156的前端部并进一步用树脂被覆部158进行覆盖。并且，如图40(a)所示的那样，用在2条光纤传输线155的两端设置了该耦合器154的2芯连接线159连接光收发器148、149之间。即，用一侧的光纤传输线155直接地连接光收发器148的投光元件150和光收发器149的感光元件153，用另一侧的光纤传输线155直接地连接光收发器149的投光元件152和光收发器148的感光元件151。

因而，在现有的方法中，当连接具有投光元件和感光元件的光收发器148、149彼此时，需要2芯的连接线159，与之相反，如果利用本发明的耦合器137，因其用1芯的光纤传输线138即可以进行连接，故可以降低连接线147的成本。而且，在不使用时卷取保管方面也没有过大的体积。

这里，在上述光收发器148、149中，在被用2条光纤分别连结投光元件以及感光元件和耦合器之间时，该耦合器137也可以变成2芯/1芯变换适配器。

图41所示是在1芯的光纤传输线138的一端设置上述这样的耦合器137，在另一端设置光收发器161(例如，图4所示那样的光收发器)的连接线160。根据这样的构成，可在光纤传输线138的一侧不使用耦合器137，进一步降低使用成本。而且，通过将一侧的耦合器137连接到光收发器149上，还可以在光收发器161的投光元件162以及感光元件163和光收发器149的感光元件153以及投光元件152之间进行双向通信，此外，通过从光收发器149上取下耦合器137，还可以分离光收发器彼此的161和149。

(第25实施形态)

图42所示是在一端设置了用于将2芯连接线159连接到1芯连接线上的2芯/1芯变换适配器164的1芯连接线165。设置在2芯连接线159端的耦合器154是与图40(b)给出的耦合器一样的东西。设置在1芯连接线165端的2芯/1芯变换适配器164具有和图38所示的耦合器大致相同的构造，但为了连接耦合器154，其具有用于插入耦合器154的前端部的凹部166和用于插入光纤156的前端的孔167，在将耦合器154插入凹部166连接耦合器154和2芯/1芯变换适配器164时，可以对接耦合器154的光纤156的前端面和2芯/1芯变换适配器164的光纤140、141的前端面。

由此，通过使用该2芯/1芯变换适配器164，可以将2芯连接线159变换成1芯连接线165，并利用1芯连接线165使光信号做双向通信。

这里，在上述耦合器或2芯/1芯变换适配器中，没有光纤140、141也没关系。在上述耦合器或2芯/1芯变换适配器中，可以代替光纤140、141配置投光元件或感光元件，或者，也可以代替光纤140、141使对方侧耦合器等的光纤与光波导回路的端面相对接。

利用本发明的光学元件可以不损失光利用效率而防止不同导光部间的信号的干涉。特别地，在光收发器时可以防止串光。而且通过叠层构造可以简化构造，进而简化制造工序。

Claims (8)

1.一种光学元件，其特征在于：在基板的一个主表面上设置的槽中填充芯料从而形成第1导光部，在该基板另一个主表面上设置的槽中填充芯料从而形成第2导光部，并在垂直于该基板的方向上使第1导光部的端部和第2导光部的端部对置。

2.根据权利要求1所记述的光学元件，其特征在于：在垂直于上述基板的方向上使上述第1导光部的端部和上述第2导光部的端部对置的光纤耦合端面中，使上述第1导光部或第2导光部的垂直于上述基板的方向的中心轴和光纤的垂直于上述基板方向的中心轴基本一致。

3.根据权利要求1所记述的光学元件，其特征在于：在垂直于上述基板的方向上使上述第1导光部的端部和上述第2导光部的端部对置的光纤耦合端面中，使第1导光部的垂直于上述基板方向的中心轴和第2导光部的垂直于上述基板方向的中心轴基本一致。

4.根据权利要求1所记述的光学元件，其特征在于：上述第1导光部是发送用导光部，上述第2导光部是接收用导光部。

5.根据权利要求4所记述的光学元件，其特征在于：光束截面的短轴方向面向与上述第1基板和上述第2基板的接合面垂直的方向，使光结合到上述发送用导光部的投光元件结合端面上。

6.一种光收发器，其特征在于：具有权利要求1至5之一所记述的光学元件、与上述第1导光部的端面对置地配置的投光元件和与上述第2导光部的端面对置地配置的感光元件。

7.一种耦合器，其特征在于：具有在基板垂直方向使上述第1导光部的端部和第2导光部的端部对置的权利要求1至5之一所记述的光学元件，

与使上述第1导光部的端部和上述第2导光部的端部重合的位置对置地将光纤连接到上述光学元件上。

8.一种2芯/1芯变换适配器，其特征在于：具有权利要求1至5之一所记述的、在基板垂直方向使上述第1导光部的端部和上述第2导光部的端部对置的光学元件，

与使上述发送用波导的端部和上述接收用波导的端部重合的位置对置地将第1光纤连接到上述光学元件上，与上述发送用波导的另一端部对置地连接第2光纤，与上述接收用波导的另一端部对置地连接第3光纤，并至少在封闭上述光学元件的被覆部上设置与2芯连接线连接的连接部。

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