JP2001194560A - Bi-directional optical communication device and bi- directional optical communication equipment - Google Patents

Bi-directional optical communication device and bi- directional optical communication equipment

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JP2001194560A
JP2001194560A JP2000004251A JP2000004251A JP2001194560A JP 2001194560 A JP2001194560 A JP 2001194560A JP 2000004251 A JP2000004251 A JP 2000004251A JP 2000004251 A JP2000004251 A JP 2000004251A JP 2001194560 A JP2001194560 A JP 2001194560A
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▲頼▼成 石井
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Yukio Kurata
幸夫 倉田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive and small sized bi-directional optical communication device and bi-directional optical communication equipment in which the whole duplex system communication is performed by one optical fiber and whose transmitting loss in both transmission and reception is small. SOLUTION: Transmitting light 13 radiated from a light emitting element 4 is condensed by a transmission lens 6, passes through the opening part 9 of an optical separation element 8 and is combined to the optical fiber 2. Receiving light 15 radiated from the optical fiber 2 is reflected by a curved surface-like reflecting surface 10 formed on the surface of the optical separation element 8 and is combined to the light receiving element 4. A part of transmitting light 13 (reflected transmitting light 14) reflected by the end surface of the optical fiber 2 whose end surface is inclined is reflected in the outside of the reflecting surface 10 and is not combined to the light receiving element 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、双方向に光信号を
送受信することのできる双方向通信器に関し、より詳し
くはプラスチック光ファイバ等のマルチモード光ファイ
バを伝送媒体として、家庭内通信や電子機器間通信、L
AN(Local Area Network)等に使用することのできる
双方向光通信装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bidirectional communication device capable of transmitting and receiving optical signals in both directions, and more particularly, to home communication and electronic communication using a multimode optical fiber such as a plastic optical fiber as a transmission medium. Communication between devices, L
The present invention relates to a bidirectional optical communication device that can be used for an AN (Local Area Network) or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報化社会の進展に伴い、光ファイバに
よるネットワーク技術が注目されている。特に近年のプ
ラスチック光ファイバ(以下POF)の低損失化・広帯
域化に伴い、家庭内通信や電子機器間通信への応用が進
んでいる。従来、光ファイバを伝送媒体として信号光の
送受信を行う光通信装置においては、二本の光ファイバ
を用いた全二重方式のものが主流であった。しかし、二
本の光ファイバを用いた場合、光通信器の小型化が困難
であることや、伝送距離が長くなるに伴い光ファイバの
コストが高くなるという問題があった。このため、一本
の光ファイバを用いて、全二重方式の光通信を行う、双
方向光通信器が提案されている。
2. Description of the Related Art With the development of the information society, network technology using optical fibers has been receiving attention. Particularly, with the recent trend toward lower loss and wider bandwidth of plastic optical fibers (hereinafter referred to as POF), applications to home communication and communication between electronic devices have been advanced. 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical communication device that transmits and receives signal light using an optical fiber as a transmission medium has been mainly a full-duplex type using two optical fibers. However, when two optical fibers are used, there are problems that it is difficult to reduce the size of the optical communication device and that the cost of the optical fibers increases as the transmission distance increases. For this reason, a bidirectional optical communication device that performs full-duplex optical communication using one optical fiber has been proposed.

【0003】このような光通信器では、送信・受信を同
一の光ファイバで行うことから、送信光と受信光の混信
を防止することが重要となる。受信光に送信光が混信す
る原因としては、送信光が光ファイバに入射する時に
光ファイバ端面で反射する場合(以下、近端反射と表
記)、光ファイバを伝播した送信光が光ファイバより
出射する時に光ファイバ端面で反射する場合(以下、遠
端反射と表記)、通信相手の双方向通信器からの反射
する場合(以下、相手モジュール反射と表記)がある。
In such an optical communication device, since transmission and reception are performed by the same optical fiber, it is important to prevent interference between transmission light and reception light. The cause of the interference of the transmitted light with the received light is that when the transmitted light is reflected by the end face of the optical fiber when entering the optical fiber (hereinafter referred to as near-end reflection), the transmitted light propagated through the optical fiber is emitted from the optical fiber. In some cases, the light is reflected at the end face of the optical fiber (hereinafter, referred to as far-end reflection), and the light is reflected from the other party's two-way communication device (hereinafter, referred to as partner module reflection).

【0004】従来より提案されている代表的な方式とし
ては、特開平10−153720号公報に開示されてい
るように、偏光分離素子を用いて送受信光を分離する方
法がある。この例を図5を基に説明する。
[0004] As a typical method conventionally proposed, there is a method of separating transmission and reception light using a polarization separation element as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-153720. This example will be described with reference to FIG.

【0005】図5において、レーザダイオード104よ
り発せられる送信光113は、S偏光状態でプリズム1
08の斜面部上の偏光反射膜110に入射される。この
送信光113は、偏光反射膜110で、その大部分を反
射されて、レンズ106により集光されて、光ファイバ
102に結合する。一方、光ファイバ102から放射さ
れる受信光115は、レンズ8で集光され、偏光反射膜
110に入射する。マルチモードの光ファイバ102か
ら出射した受信光115は、略半分が偏光反射膜110
で反射され、残りの半分が透過し、受光素子105に結
合する。光ファイバ2で反射された送信光113はS偏
光であるため、偏光反射膜110で略全てが反射され、
受光素子105には結合せずに、近端反射による混信を
防止することができる。
In FIG. 5, a transmission light 113 emitted from a laser diode 104 is converted into an S-polarized light by a prism 1.
The light is incident on the polarization reflection film 110 on the slope portion 08. Most of the transmission light 113 is reflected by the polarization reflection film 110, condensed by the lens 106, and coupled to the optical fiber 102. On the other hand, the received light 115 emitted from the optical fiber 102 is condensed by the lens 8 and enters the polarization reflection film 110. About half of the received light 115 emitted from the multimode optical fiber 102 is the polarized light reflecting film 110.
And the other half is transmitted and coupled to the light receiving element 105. Since the transmission light 113 reflected by the optical fiber 2 is S-polarized, almost all of the light is reflected by the polarization reflection film 110,
Without coupling to the light receiving element 105, interference due to near-end reflection can be prevented.

【0006】また、特開平11−237535号公報に
開示されているように、送信光の反射光を、受光面に入
射しないように、送信光角度を調整した方式がある。こ
の例を図6を基に説明する。
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-237535, there is a method in which the angle of the transmitted light is adjusted so that the reflected light of the transmitted light does not enter the light receiving surface. This example will be described with reference to FIG.

【0007】図6において、発光素子204より発せら
れる送信光213は、レンズ206により集光されると
共に、立上げミラー208により光路変換されて、光フ
ァイバ202に入射する。光ファイバから出射される受
信光215は光ファイバ202に対向して配置された受
光素子205の受光面217に結合される。送信光21
3は受信光215が光ファイバ202から出射する方向
とは異なる方向にそって光ファイバ202に入射され
る。このため、光ファイバ202で反射された反射光2
14は受光素子205の受光面217以外の部分に照射
され、近端反射による混信を防止することができる。
In FIG. 6, a transmission light 213 emitted from a light emitting element 204 is condensed by a lens 206, converted into an optical path by a rising mirror 208, and is incident on an optical fiber 202. Received light 215 emitted from the optical fiber is coupled to a light receiving surface 217 of a light receiving element 205 arranged to face the optical fiber 202. Transmit light 21
3 is incident on the optical fiber 202 along a direction different from the direction in which the received light 215 exits from the optical fiber 202. Therefore, the reflected light 2 reflected by the optical fiber 202
Reference numeral 14 irradiates a portion other than the light receiving surface 217 of the light receiving element 205 to prevent interference due to near-end reflection.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】特開平10−1537
20号公報に開示されている方式では、受信光の約半分
が偏光反射膜110により反射されるため、約3dBの
受信損失が生じてしまい、効率的な光の利用が行なえな
いという問題があった。また、近端反射の防止は可能で
あるが、遠端反射、および、相手モジュール反射は偏光
がそろっていないため、受信光との分離が困難であると
いう問題があった。更にまた、偏光を利用していること
から、発光素子として、安価な発光ダイオード(LE
D)を用いることができず、更に、高価な偏光分離膜が
必要であるため、コストが高くなるという問題があっ
た。
SUMMARY OF THE INVENTION Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-1537
In the method disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 20-200, since about half of the received light is reflected by the polarization reflection film 110, a reception loss of about 3 dB occurs, and there is a problem that light cannot be used efficiently. Was. Further, although near-end reflection can be prevented, far-end reflection and the reflection of the other module are not uniform in polarization, so that there is a problem that it is difficult to separate the reflected light from the received light. Furthermore, since polarized light is used, an inexpensive light emitting diode (LE) is used as a light emitting element.
Since D) cannot be used, and an expensive polarization separation film is required, there is a problem that the cost is increased.

【0009】また、特開平11−237535号公報に
開示されている方式では、送信光213を受信光215
と異なる方向にそって入射させているため、送信光21
3の光ファイバ202への入射NAが大きくなり、光フ
ァイバ202との結合効率が悪くなるという問題があっ
た。
In the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-237535, the transmission light 213 is transmitted to the reception light 215.
The transmission light 21
No. 3 has a problem that the incident NA to the optical fiber 202 increases and the coupling efficiency with the optical fiber 202 deteriorates.

【0010】ところで、開口部を形成した光ファイバカ
プラが実開昭63−26810号公報に開示されてい
る。この例を図7を基に説明する。
An optical fiber coupler having an opening is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 63-26810. This example will be described with reference to FIG.

【0011】図7において、光ファイバ302aを伝搬
してきた光は、ロッドレンズ306aによってコリメー
トされて平行光となり、一部は光分岐結合素子308の
開口部309を通過し、ロッドレンズ306bにより集
光されて、光ファイバ302bに結合する。また、光分
岐結合素子308の開口部309以外の部分に照射され
た光は、反射されて、ロッドレンズ306cで集光さ
れ、光ファイバ302cに結合する。平行光の径と光分
岐結合素子308の開口部309の径を変化させること
により、分岐効率を変化させることができる。
In FIG. 7, light propagating through an optical fiber 302a is collimated by a rod lens 306a to become parallel light, and a part of the light passes through an opening 309 of the optical branching / coupling element 308 and is condensed by a rod lens 306b. Then, the light is coupled to the optical fiber 302b. Further, the light applied to the portion other than the opening 309 of the optical branching / coupling element 308 is reflected, collected by the rod lens 306c, and coupled to the optical fiber 302c. By changing the diameter of the parallel light and the diameter of the opening 309 of the light branching / coupling element 308, the branching efficiency can be changed.

【0012】この光ファイバカプラの、光ファイバ30
2b、302cの替わりに、それぞれ、送信素子、受信
素子を配置すれば、送受信光の分岐が可能となり、双方
向光通信器として用いることができるが、この場合、送
信光と受信光との混信防止対策が考慮されていないた
め、半二重方式での通信しか行なうことができなかっ
た。すなわち、光ファイバ202aのチルトやわずかな
組立て誤差が生じるだけで、、光ファイバ202aから
の反射光は開口部209以外の光分岐結合素子208に
戻り、受光素子と結合してしまう。また、ロッドレンズ
206aの端面からの反射も混信の原因となる。更にま
た、この構造では、遠端反射や相手モジュール反射を抑
制することが困難であった。
In this optical fiber coupler, the optical fiber 30
By arranging a transmitting element and a receiving element in place of 2b and 302c, transmission and reception light can be branched and used as a two-way optical communication device. In this case, however, interference between transmission light and reception light can be achieved. Since no preventive measures were taken into account, only half-duplex communication could be performed. That is, only a tilt of the optical fiber 202a or a slight assembly error occurs, and the reflected light from the optical fiber 202a returns to the optical branching / coupling element 208 other than the opening 209 and is coupled to the light receiving element. Further, reflection from the end face of the rod lens 206a also causes interference. Furthermore, with this structure, it was difficult to suppress the far-end reflection and the reflection of the partner module.

【0013】本発明は、これらの課題を鑑みてなされた
ものであり、すなわち、一本の光ファイバにより全二重
方式の双方向通信が可能であり、送信および受信共に光
の損失が少なく、受信光への送信光の混信を防止するこ
とが可能であり、また、特にPOFのように大口径の光
ファイバとも高効率で結合させることができ、安価で小
型の双方向光通信器、および、双方向光通信装置を提供
するものである。
The present invention has been made in view of these problems, that is, full-duplex bidirectional communication is possible with a single optical fiber, light transmission and reception are small, and light loss is small. It is possible to prevent interference of transmission light with reception light, and it is possible to couple with a large-diameter optical fiber such as POF with high efficiency. , A two-way optical communication device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】第1の発明の双方向光通
信器は、端面の少なくとも一部に光軸に対して傾斜した
傾斜領域を有する一本の光ファイバを用いて、送受信を
行う双方向光通信器において、送信光を発し、前記光フ
ァイバにおける前記傾斜領域に送信光を照射する送信手
段と、前記受信光が入射する領域内に設けられ前記送信
光を透過する開口部と、該開口部の周囲に設けられ前記
光ファイバからの受信光を反射する反射部とを有する光
分離手段と、前記反射部により反射された受信光を受光
する受光手段と、を備え、前記傾斜領域にて反射された
前記送信光を前記反射部の外方に導くようにしたことを
特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a two-way optical communication apparatus performs transmission and reception by using a single optical fiber having an inclined area at least partially at an end face with respect to an optical axis. In the bidirectional optical communication device, transmitting means for emitting transmission light, irradiating the transmission light to the inclined region in the optical fiber, an opening provided in an area where the reception light is incident and transmitting the transmission light, A light separating unit provided around the opening and having a reflecting unit for reflecting the light received from the optical fiber, and a light receiving unit for receiving the received light reflected by the reflecting unit; The transmission light reflected by the light guide is guided to the outside of the reflection section.

【0015】第2の発明の双方向光通信器は、端面の少
なくとも一部に光軸に対して傾斜した傾斜領域を有する
一本の光ファイバを用いて、送受信を行う双方向光通信
器において、送信光を発し、前記光ファイバにおける傾
斜領域に送信光を照射する送信手段と、前記受信光が入
射する領域内に設けられ前記送信光を透過する開口部
と、該開口部の周囲に設けられ前記光ファイバからの受
信光を反射する反射部とを有する光分離手段と、前記反
射部により反射された受信光を受光する受光手段と、前
記受信光の光路外に配され、前記傾斜領域にて反射され
た前記送信光が直接入射する遮光手段と、を備えたこと
を特徴とする。
A two-way optical communication device according to a second aspect of the present invention is a two-way optical communication device that performs transmission and reception by using a single optical fiber having an inclined region inclined with respect to an optical axis on at least a part of an end face. Transmitting means for emitting transmission light and irradiating transmission light to an inclined region in the optical fiber; an opening provided in a region where the reception light is incident and transmitting the transmission light; and an opening provided around the opening. A light separating unit having a reflection unit for reflecting the reception light from the optical fiber, a light reception unit for receiving the reception light reflected by the reflection unit, and a light reception unit disposed outside an optical path of the reception light, wherein the inclined region is provided. And a light-shielding unit on which the transmission light reflected by the light-receiving unit is directly incident.

【0016】第3の発明の双方向光通信器は、第1また
は第2の発明の双方向光通信器において、前記送信手段
は、前記送信光を収束して前記光ファイバに入射させる
収束手段を備えており、前記送信光の前記光ファイバに
おける入射位置は、前記光ファイバの中心から、前記光
ファイバの端面において前記送信光が反射される方向側
にずれていることを特徴とする。
A bidirectional optical communication device according to a third aspect of the present invention is the bidirectional optical communication device according to the first or second aspect, wherein the transmitting means converges the transmission light and makes the transmission light incident on the optical fiber. Wherein the incident position of the transmission light on the optical fiber is shifted from the center of the optical fiber in the direction in which the transmission light is reflected at the end face of the optical fiber.

【0017】第4の発明の双方向光通信器は、第1乃至
第3の発明のいずれかの双方向光通信器において、前記
光ファイバの端面が円錐形状であることを特徴とする。
A bidirectional optical communication device according to a fourth aspect of the present invention is the bidirectional optical communication device according to any one of the first to third aspects, wherein an end face of the optical fiber has a conical shape.

【0018】第5の発明の双方向光通信器は、第4の発
明の双方向光通信器において、前記送信手段からの送信
光を、前記開口部において焦点となるように、収束する
収束手段を備えたことを特徴とする。
A bidirectional optical communication device according to a fifth aspect of the present invention is the bidirectional optical communication device according to the fourth aspect, wherein the transmission light from the transmission means converges so as to be focused at the opening. It is characterized by having.

【0019】第6の発明の双方向光通信器は、第1乃至
第5の発明のいずれかの双方向光通信器において、前記
光ファイバの光軸に垂線と前記傾斜領域とのなす角α、
前記光ファイバの開口数NAf、コア屈折率n1、送信
光の光軸と光ファイバの光軸のなす角β、送信光の開口
数NAbとが、 arksin[NAf−n1×sin(α)]+α<2×
[α+β−arksin(NAb)] を満たすことを特徴とする。
A bidirectional optical communication device according to a sixth aspect of the present invention is the bidirectional optical communication device according to any one of the first to fifth aspects, wherein an angle α between a perpendicular to the optical axis of the optical fiber and the inclined region is formed. ,
The numerical aperture NAf of the optical fiber, the core refractive index n1, the angle β between the optical axis of the transmission light and the optical axis of the optical fiber, and the numerical aperture NAb of the transmission light are given by: arksin [NAf−n1 × sin (α)] + α <2x
[α + β-arksin (NAb)].

【0020】第7の発明の双方向光通信器は、第1乃至
第6の発明のいずれかの双方向光通信器と、該双方向光
通信器に対して光を送受信する前記光ファイバと、を備
えたことを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a bidirectional optical communication device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the optical fiber transmits and receives light to and from the bidirectional optical communication device. , Is provided.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】(第1実施の形態)本発明に係る
第1実施の形態について、図1、図2に基づいて説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0022】図1は、双方向光通信装置の構成を示す概
略図である。双方向光通信装置3は、伝送するデータ信
号に基づく、伝送に適した変調光を双方向に伝送するた
めの光ファイバ2と、光ファイバ2の両端に光学的に結
合するように、それぞれ接続された各双方向通信器1と
を備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a two-way optical communication device. The bidirectional optical communication device 3 is connected to an optical fiber 2 for bidirectionally transmitting modulated light suitable for transmission based on a data signal to be transmitted, and to both ends of the optical fiber 2 so as to be optically coupled. And the two-way communicators 1 described above.

【0023】図2は、本発明の第1実施の形態における
双方向通信器を説明する概略断面図である。双方向通信
器1は、データ信号に基づく変調光を生成する発光素子
4と、光ファイバ2からの変調光を受光してデータ信号
を生成するための受光素子(受光手段)5と、発光素子
(送信手段)4からの送信光をNA変換する送信レンズ
6と、その一部に光学的な開口部9を形成した光分離素
子(光分離手段)8とを有している。
FIG. 2 is a schematic sectional view illustrating a two-way communication device according to the first embodiment of the present invention. The bidirectional communication device 1 includes a light emitting element 4 for generating modulated light based on a data signal, a light receiving element (light receiving unit) 5 for receiving modulated light from the optical fiber 2 and generating a data signal, and a light emitting element. The transmission lens 6 includes a transmission lens 6 for converting the transmission light from the (transmission means) 4 into an NA, and a light separation element (light separation means) 8 having an optical opening 9 formed in a part thereof.

【0024】まず、図2における主要な構成要素につい
て具体的に説明する。
First, the main components in FIG. 2 will be specifically described.

【0025】光ファイバ2は、例えばPOF等のマルチ
モード光ファイバを用いることが好ましい。POFはコ
アがPMMA(PolymethylMethaAcrylate)やポリカーボ
ネート等の光透過性に優れたプラスチックからなり、ク
ラッドは上記のコアより屈折率の低いプラスチックで構
成されている。このような光ファイバ2では、石英光フ
ァイバに比べそのコアの径を約200μmから約1mm
と大きくすることが容易であることから、双方向光通信
器1との結合調整が容易であり、安価な双方向光通信装
置3を得ることができる。
The optical fiber 2 is preferably a multi-mode optical fiber such as a POF. The POF has a core made of a plastic having excellent light transmittance, such as PMMA (PolymethylMethaAcrylate) or polycarbonate, and a clad made of a plastic having a lower refractive index than the core. In such an optical fiber 2, the diameter of the core is from about 200 μm to about 1 mm as compared with the quartz optical fiber.
Therefore, it is easy to adjust the coupling with the two-way optical communication device 1, and the inexpensive two-way optical communication device 3 can be obtained.

【0026】また、コアが石英ガラスよりなり、クラッ
ドがポリマーで構成されたPCFを用いても良い。PC
FはPOFに比べると価格が高いが、伝送損失が小さ
く、伝送帯域が広いという特徴がある。このため、PC
Fを伝送媒体とすることにより長距離での通信やより高
速での通信を行うことができる双方向光通信装置3を得
ることができる。
A PCF having a core made of quartz glass and a clad made of a polymer may be used. PC
F is more expensive than POF, but is characterized by small transmission loss and a wide transmission band. Therefore, PC
By using F as the transmission medium, it is possible to obtain the bidirectional optical communication device 3 capable of performing communication over a long distance and communication at a higher speed.

【0027】発光素子4は、半導体レーザや、発光ダイ
オード(LED)等からなる。発光素子4の波長として
は、使用する光ファイバ2の伝送損失が少ない波長で、
かつ安価であることが好ましい。例えば、光ファイバ2
としてPOFを用いる場合、DVD等で量産効果のあ
る、波長650nmの半導体レーザ等を用いることがで
きる。また、発光素子4の後部には、モニター用フォト
ダイオード12が配置されており、発光素子4の光量を
一定に保つようにしている。
The light emitting element 4 is composed of a semiconductor laser, a light emitting diode (LED) or the like. The wavelength of the light emitting element 4 is a wavelength at which the transmission loss of the optical fiber 2 used is small,
It is preferably inexpensive. For example, optical fiber 2
When a POF is used, a semiconductor laser having a wavelength of 650 nm, which has a mass production effect for a DVD or the like, can be used. In addition, a monitor photodiode 12 is disposed at the rear of the light emitting element 4 so that the light amount of the light emitting element 4 is kept constant.

【0028】受光素子5としては、受光した変調光の強
弱を電気信号に変換し、発光素子4の波長域で感度の高
いフォトダイオードを使用し、例えば、シリコンを材料
とするPINフォトダイオードや、アバランシェフォト
ダイオード等を用いる。受光素子5の受光面17は例え
ば、窒化シリコンを0.1μm程度形成することで受信
光15の反射を防止し、受光効率を向上させている。ま
た、受光面17以外の部分にも、例えば、黒色の着色レ
ジスト等、使用する波長領域での光吸収率が高く、反射
率の低い材料により、反射防止膜16が形成されてい
る。受信光15は全てが受光面17に入射するわけでは
なく、その一部が受光面17以外に入射して、反射し、
相手モジュール反射の原因となる。このため、受光素子
5の受光面17以外の部分にも、反射防止膜16を形成
することにより、より確実に相手モジュール反射を抑制
することが可能となる。
As the light receiving element 5, a photodiode having high sensitivity in the wavelength region of the light emitting element 4 by converting the intensity of the received modulated light into an electric signal, for example, a PIN photodiode made of silicon, An avalanche photodiode or the like is used. The light receiving surface 17 of the light receiving element 5 is formed of, for example, silicon nitride to a thickness of about 0.1 μm to prevent reflection of the received light 15 and improve light receiving efficiency. In addition, the anti-reflection film 16 is formed in a portion other than the light receiving surface 17, for example, from a material having a high light absorption rate and a low reflectance in a wavelength region to be used, such as a black colored resist. Not all of the received light 15 is incident on the light receiving surface 17, and a part of the received light 15 is incident on a portion other than the light receiving surface 17 and is reflected.
It causes reflection of the other module. Therefore, by forming the anti-reflection film 16 also on the portion other than the light receiving surface 17 of the light receiving element 5, it is possible to more reliably suppress the reflection of the partner module.

【0029】光分離素子8はPMMAあるいはポリカー
ボネート等のプラスチックを材料とし射出成形等により
作製した基板11(ガラス等のプラスチック材料以外で
構成しても良い)に、アルミニウムや金等といった反射
率の高い金属材料で反射面(反射部)10を形成したも
のを用いる。光分離素子8は反射面10側が曲面となっ
ており、開口部9を有している。なお、ここで言う開口
部9とは上述の反射面10を延長した面における開口を
指している。
The light separating element 8 is formed on a substrate 11 (which may be made of a material other than plastic such as glass) made of plastic such as PMMA or polycarbonate by injection molding or the like. A reflective surface (reflective portion) 10 formed of a metal material is used. The light separating element 8 has a curved surface on the reflection surface 10 side, and has an opening 9. The opening 9 here refers to an opening in a surface obtained by extending the above-mentioned reflecting surface 10.

【0030】基板11における開口部9の直下の部分は
中空部となっており、その中空部の送信素子4側には、
送信レンズ6であるボールレンズが取りつけられてい
る。このように中空部に送信レンズ6を取りつけること
により、送信光13の光軸の位置合わせを容易にするこ
とができる。
The portion of the substrate 11 immediately below the opening 9 is a hollow portion.
A ball lens as the transmission lens 6 is attached. By attaching the transmission lens 6 to the hollow portion in this manner, the alignment of the optical axis of the transmission light 13 can be facilitated.

【0031】また、光分離素子8には、遮光部材(遮光
手段)18が固定されており、その遮光部材18に受光
素子5が設けられている。
A light shielding member (light shielding means) 18 is fixed to the light separating element 8, and the light receiving element 5 is provided on the light shielding member 18.

【0032】次に、本構成の双方向光通信器の動作につ
いて説明する。
Next, the operation of the bidirectional optical communication device of this configuration will be described.

【0033】発光素子4により生成された送信光13
は、発光素子4の放射角にしたがって放射状に発散す
る。その後、送信レンズ6で任意の開口数NAbに変換
されて集光され、光分離素子8の開口部9を通過し、光
ファイバ2に結合する。
Transmission light 13 generated by light emitting element 4
Radiate radially according to the radiation angle of the light emitting element 4. Thereafter, the light is converted into an arbitrary numerical aperture NAb by the transmission lens 6 and condensed, passes through the opening 9 of the light separating element 8, and is coupled to the optical fiber 2.

【0034】一方、光ファイバ2を伝播してきた受信光
15は光ファイバ2の開口数NAfにしたがって、放射
状に発散する。そして、光分離素子8の曲面形状の反射
面10でほぼ全反射し、且つ、集光されて受光素子5に
結合する。このように、光分離素子8を曲面とすること
により、受信レンズが不要となり、低コストで、かつ、
組み立ての容易な双方向光通信器1を得ることができ
る。この、光分離素子8の曲面は、受光素子5と光ファ
イバ2端面の近傍に焦点を持つ回転楕円体とすることに
より、光ファイバ2から出射した受信光15を効率良く
受光素子7に結合させることが可能となる。
On the other hand, the received light 15 propagating through the optical fiber 2 diverges radially according to the numerical aperture NAf of the optical fiber 2. The light is substantially totally reflected by the curved reflecting surface 10 of the light separating element 8, condensed, and coupled to the light receiving element 5. As described above, by forming the light separating element 8 as a curved surface, a receiving lens becomes unnecessary, and the cost is reduced.
A bidirectional optical communication device 1 that can be easily assembled can be obtained. The curved surface of the light separating element 8 is a spheroid having a focus near the light receiving element 5 and the end face of the optical fiber 2, so that the received light 15 emitted from the optical fiber 2 is efficiently coupled to the light receiving element 7. It becomes possible.

【0035】また、光ファイバ2端面で反射される送信
光(反射送信光)14は、光分離素子8の反射面10の
外方に反射されて、受光素子5には結合しない。具体的
には、反射送信光14は遮光部材18の端面に入射して
反射面10とは反対側に反射される。ここで、反射送信
光14が入射する遮光部材18は受信光15の光路外に
配置されているため、この遮光部材18により受光量が
減少することがなく、効率的である。
The transmission light (reflected transmission light) 14 reflected at the end face of the optical fiber 2 is reflected outside the reflection surface 10 of the light separating element 8 and is not coupled to the light receiving element 5. Specifically, the reflected transmission light 14 is incident on the end face of the light blocking member 18 and is reflected on the side opposite to the reflection surface 10. Here, since the light blocking member 18 on which the reflected transmission light 14 is incident is disposed outside the optical path of the reception light 15, the light receiving amount is not reduced by the light blocking member 18 and the light receiving member 15 is efficient.

【0036】光ファイバ2の端面は傾斜角10°(図中
α)程度に加工されている。すなわち、図2中におい
て、右側(A方向側)では端面が双方向通信器の手前に
まで延びており、左側(B方向側)では端面が双方向通
信器の奥側にとどまっている。このような光ファイバ2
は、例えばPOFを用いる場合には、端面を傾斜させて
ホットプレートに押し付けて溶融させることにより、容
易に加工製造が行える。光ファイバ2の端面を傾斜させ
ることにより、光ファイバ2端面で反射した反射送信光
14は図2中のB方向に反射し、受信光15は逆方向
(A方向)に屈折して出射するため、反射送信光14を
容易に受信光15より外側に反射できる。したがって、
受光素子5への反射送信光14の結合を抑制して、近端
反射による混信を防止できる。
The end face of the optical fiber 2 is processed to an inclination angle of about 10 ° (α in the figure). That is, in FIG. 2, the end face extends to the front of the two-way communication device on the right side (A direction side), and the end face remains on the back side of the two-way communication device on the left side (B direction side). Such an optical fiber 2
For example, when POF is used, processing and manufacturing can be easily performed by inclining the end face and pressing it against a hot plate to melt. By tilting the end face of the optical fiber 2, the reflected transmission light 14 reflected at the end face of the optical fiber 2 is reflected in the direction B in FIG. 2, and the reception light 15 is refracted in the opposite direction (direction A) and emitted. The reflected transmission light 14 can be easily reflected outside the reception light 15. Therefore,
Coupling of the reflected transmission light 14 to the light receiving element 5 can be suppressed, and interference due to near-end reflection can be prevented.

【0037】また、光ファイバ2端面を傾斜させておけ
ば、遠端面での反射光を低減させることが可能となり、
遠端反射が原因となる混信を低減させることが可能とな
る。光ファイバ2が傾斜していると、送信光13は光フ
ァイバ2への入射時に屈折する。このため、屈折後に光
ファイバ2の光軸と平行になるように、送信光13を光
ファイバ2の光軸に対して傾斜させて入射させることに
より、結合効率を向上させることができる。
If the end face of the optical fiber 2 is inclined, the light reflected at the far end face can be reduced.
Interference due to far-end reflection can be reduced. When the optical fiber 2 is inclined, the transmission light 13 is refracted when entering the optical fiber 2. Therefore, the coupling efficiency can be improved by inclining the transmission light 13 with respect to the optical axis of the optical fiber 2 so as to be parallel to the optical axis of the optical fiber 2 after refraction.

【0038】また、送信光13は光ファイバ2の中心よ
り送信光13が反射される方向側、つまりB方向側(端
面が奥にある側)に入射させる方が良い。こうすること
で、B方向側に反射される反射送信光14を受信光15
の光路から分離することが容易になる。
Further, it is preferable that the transmission light 13 is made incident on the side where the transmission light 13 is reflected from the center of the optical fiber 2, that is, on the B direction side (the side whose end face is deep). By doing so, the reflected transmission light 14 reflected in the B direction side is received light 15
From the optical path of the light source.

【0039】次に、光ファイバ2で反射された反射送信
光14が受光素子5に結合しないための条件について図
3を基に説明する。
Next, conditions for preventing the reflected transmission light 14 reflected by the optical fiber 2 from being coupled to the light receiving element 5 will be described with reference to FIG.

【0040】受信光15に反射光14が混信しないため
には、光ファイバ2から出射する受信光15の広がり角
(図中θ1)を、反射送信光14の広がり角(図中θ
2)より小さくする必要がある。受信光15の広がり角
θ1は、光ファイバ2の開口数NAf、傾斜角α、コア
屈折率n1により決定される。図3中のB方向(左方
向)の広がり角θ1は、 θ1=arksin{NAf−n1×sin(α)}+
α となる。
In order to prevent the reflected light 14 from interfering with the received light 15, the divergence angle (θ 1 in the figure) of the received light 15 emitted from the optical fiber 2 is set to the divergence angle of the reflected transmitted light 14 (θ in the figure).
2) It needs to be smaller. The spread angle θ1 of the received light 15 is determined by the numerical aperture NAf of the optical fiber 2, the inclination angle α, and the core refractive index n1. The spread angle θ1 in the B direction (left direction) in FIG. 3 is as follows: θ1 = arksin {NAf−n1 × sin (α)} +
α.

【0041】一方、反射送信光14の広がり角θ2は、
送信光13の開口数NAb、送信光13と光ファイバ2
の光軸のなす角βと、光ファイバ2の傾斜角αによって
決定される。送信光13は、その反射送信光14が光フ
ァイバ2の鈍角方向(図の左側)に反射するように入射
される。光ファイバ2の鈍角方向での反射送信光14の
広がり角はθ2は最小で、 θ2=2{α+β−arksin(NAb)} となる。
On the other hand, the spread angle θ2 of the reflected transmission light 14 is
Numerical aperture NAb of transmission light 13, transmission light 13 and optical fiber 2
And the inclination angle α of the optical fiber 2. The transmission light 13 is incident such that the reflected transmission light 14 is reflected in the obtuse angle direction (left side in the figure) of the optical fiber 2. The divergence angle of the reflected transmission light 14 in the obtuse angle direction of the optical fiber 2 is θ2 which is the minimum, and θ2 = 2 {α + β-arksin (NAb)}.

【0042】従って、θ1<θ2となるように、各パラ
メータを決定することにより、反射光14を受信光15
から分離することが可能となる。なお、上記数式は、光
ファイバ2外部の屈折率を1として計算している。
Therefore, by determining each parameter so that θ1 <θ2, the reflected light 14 can be converted to the received light 15
Can be separated. Note that the above formula is calculated assuming that the refractive index outside the optical fiber 2 is 1.

【0043】また、送信光13は、光ファイバ2へ入射
時に、傾斜角αにより屈折して入射するため、送信光1
3と光ファイバ2の光軸のなす角βを、 β=arksin(NAf)−θ1 とすることにより、光ファイバ2に入射後、光ファイバ
2の光軸と平行となり、送信光13の光ファイバ2への
結合効率を良くすることができる。
When the transmission light 13 is incident on the optical fiber 2, it is refracted by the inclination angle α and enters.
The angle β between the optical fiber 3 and the optical axis of the optical fiber 2 is set to β = arksin (NAf) −θ1, so that the optical fiber 2 becomes parallel to the optical axis of the optical fiber 2 after being incident on the optical fiber 2, 2 can be improved in efficiency.

【0044】次に、光分離素子8による、送信・受信分
離による損失について説明する。
Next, the loss due to transmission / reception separation by the optical separation element 8 will be described.

【0045】受信光15は光ファイバ2を出射後、光フ
ァイバ2の開口数NAfに従って広がる。光ファイバ2
の半径をRfとすると、光ファイバ2から距離L離れた
光分離素子8の位置では、受信光15は、およそ直径2
×(Rf+L×NAf)に広がっている。そして、その
内の光分離素子8の開口部9の面積分が反射されないた
め、受光素子5に結合せずに損失となる。すなわち、距
離Lを長く、開口部9の面積を小さくすることにより損
失を低減することができる。例えば、光ファイバ2の径
を1mm、開口数NAf=0.3、光ファイバ2と光分
離素子8の間隔Lを1.5mm、開口部9をφ0.3m
mとすると、損失は約0.1dBとなる。
After exiting the optical fiber 2, the received light 15 spreads according to the numerical aperture NAf of the optical fiber 2. Optical fiber 2
Is Rf, at the position of the light separating element 8 at a distance L from the optical fiber 2, the received light 15
× (Rf + L × NAf). Then, since the area corresponding to the area of the opening 9 of the light separating element 8 is not reflected, the light is not coupled to the light receiving element 5 and is lost. That is, the loss can be reduced by increasing the distance L and reducing the area of the opening 9. For example, the diameter of the optical fiber 2 is 1 mm, the numerical aperture NAf = 0.3, the distance L between the optical fiber 2 and the light separating element 8 is 1.5 mm, and the opening 9 is φ0.3 m.
Assuming m, the loss is about 0.1 dB.

【0046】一方、送信光は開口部9を通過するため、
分離損失は生じない。従って、偏光反射膜を用いた方式
での受信分離損失3dBに比べ大幅に分離損失を低減す
ることが可能となる。また、開口部9は、受信光15が
入射する位置、すなわち光ファイバ2の開口数NAf内
にあるため、送信光13を光ファイバ2の開口数NAf
以下の開口数NAbで入射させることが可能であり、送
信光13の光ファイバ2への結合効率を良くすることが
できる。
On the other hand, since the transmitted light passes through the opening 9,
No separation loss occurs. Therefore, it is possible to greatly reduce the separation loss as compared with the reception separation loss of 3 dB in the method using the polarization reflection film. Also, since the aperture 9 is located at the position where the reception light 15 is incident, that is, within the numerical aperture NAf of the optical fiber 2, the transmission light 13 transmits the numerical aperture NAf of the optical fiber 2.
The light can be incident with the following numerical aperture NAb, and the coupling efficiency of the transmission light 13 to the optical fiber 2 can be improved.

【0047】以上のように、第1実施の形態で示した双
方向通信器1を用いることにより、近端反射、遠端反
射、および、相手モジュール反射が少なく、一本の光フ
ァイバ2により全二重方式の双方向光通信が可能とな
る。また、受信光15と反射光14とを小径の開口部9
により分離しているため、低損失での分離が可能とな
る。
As described above, by using the two-way communication device 1 shown in the first embodiment, the near-end reflection, the far-end reflection, and the reflection of the partner module are small, and the entire optical fiber 2 is used. Duplex two-way optical communication becomes possible. Further, the reception light 15 and the reflection light 14 are transmitted through the small-diameter opening 9.
, Separation with low loss becomes possible.

【0048】(第2実施の形態)続いて、第2実施の形
態について図4に基づいて説明すれば以下の通りであ
る。ただし、この第2実施の形態では、第1実施の形態
にて説明した部分と同様の機能を有する部材について
は、第1の実施の形態と同一の部材番号を付与して、そ
の説明を省いた。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. However, in the second embodiment, members having the same functions as those described in the first embodiment are given the same member numbers as in the first embodiment, and the description thereof is omitted. Was.

【0049】本構成では、光ファイバ2は、端面が円錐
形状となっている。また受信光が通過する開口を有する
コの字型の遮光部材18に受光素子5が設けられてお
り、上記遮光部材に囲まれた領域内に受信レンズ7が設
けられている。
In this configuration, the end face of the optical fiber 2 has a conical shape. The light receiving element 5 is provided on a U-shaped light shielding member 18 having an opening through which received light passes, and the receiving lens 7 is provided in a region surrounded by the light shielding member.

【0050】送信光13は送信用レンズ6で開口数NA
bに変換されて、光分離素子8の開口部9を通過して、
光ファイバ2の端面の中心部に、光軸に平行に入射し
て、光ファイバ2に結合する。一方、光ファイバ2を伝
播してきた受信光15は、光分離素子8により反射さ
れ、受信レンズ7により集光されて、受信光が通過する
開口を有するコの字型の遮光部材18の中にある受光素
子5に結合する。また、光ファイバ2端面での送信光1
3の反射送信光14は、光分離素子8の反射面10の外
方に反射されて、受光素子5には結合しない。具体的に
は受信光15の光路外において遮光部材18の外壁に入
射し、遮光部材18内には入射しないようになってい
る。このように受信光15の光路外において遮光部材1
8に反射送信光14が入射するようになっているため、
遮光部材18により受信光15が遮られることがなく、
効率的である。
The transmission light 13 is transmitted through the transmission lens 6 and has a numerical aperture NA.
b, passes through the opening 9 of the light separating element 8, and
The light enters the center of the end face of the optical fiber 2 in parallel with the optical axis, and is coupled to the optical fiber 2. On the other hand, the received light 15 that has propagated through the optical fiber 2 is reflected by the light separating element 8, condensed by the receiving lens 7, and enters a U-shaped light blocking member 18 having an opening through which the received light passes. It is coupled to a certain light receiving element 5. The transmission light 1 at the end face of the optical fiber 2
The reflected transmission light 3 is reflected outside the reflection surface 10 of the light separating element 8 and is not coupled to the light receiving element 5. Specifically, the light enters the outer wall of the light blocking member 18 outside the optical path of the reception light 15 and does not enter the light blocking member 18. Thus, the light shielding member 1 outside the optical path of the reception light 15
8 so that the reflected transmission light 14 is incident on it.
The received light 15 is not blocked by the light blocking member 18,
It is efficient.

【0051】光ファイバ2の端面は傾斜角10°(図中
α)程度で円錐形状に加工されている。光ファイバ2の
端面を円錐形状にすることにより、光ファイバ2の遠端
面での反射光を低減させることが可能となり、遠端反射
が原因となる混信を低減させることが可能となる。ま
た、円錐形状では、光ファイバ2の光軸に対して対称で
あるため、双方向光通信器1との接続方向を気にする必
要がなくなる。
The end face of the optical fiber 2 is formed in a conical shape with an inclination angle of about 10 ° (α in the figure). By making the end face of the optical fiber 2 conical, it is possible to reduce the reflected light at the far end face of the optical fiber 2 and to reduce the interference caused by the far end reflection. Further, since the conical shape is symmetrical with respect to the optical axis of the optical fiber 2, there is no need to worry about the connection direction with the bidirectional optical communication device 1.

【0052】送信光13は、開口部9において焦点とな
るように、送信レンズ6により集光されることが好まし
い。開口部9位置を焦点とすることにより、開口部9面
積を小さくすることができ、受信損失を低減することが
できる。
It is preferable that the transmission light 13 is condensed by the transmission lens 6 so as to be focused on the opening 9. By setting the position of the opening 9 as the focal point, the area of the opening 9 can be reduced, and the reception loss can be reduced.

【0053】また、第1実施の形態で示したように、 arksin{NAf−n1×sin(α)}+α<2
{α+β−arksin(NAb)} となるように、各パラメータを決定することにより、よ
り確実に近端反射を防止することができる。また、受信
レンズ7、および、受光素子5を遮光部材18で覆うこ
とにより、迷光による混信を防止することができる。
Also, as shown in the first embodiment, arksin {NAf-n1 × sin (α)} + α <2
By determining each parameter such that {α + β-arksin (NAb)}, near-end reflection can be more reliably prevented. Further, by covering the receiving lens 7 and the light receiving element 5 with the light shielding member 18, it is possible to prevent interference due to stray light.

【0054】以上のように、第2実施の形態で示した双
方向通信器1を用いることにより、遠端反射、近端反
射、相手モジュール反射を抑制することができ、結合効
率のよい、双方向光通信装置3を得ることができる。
As described above, by using the two-way communication device 1 shown in the second embodiment, it is possible to suppress the far-end reflection, the near-end reflection, and the reflection of the partner module, thereby improving the coupling efficiency. The optical communication device 3 can be obtained.

【0055】なお、以上の実施の形態では、光ファイバ
として端面全体が傾斜したもの及び端面が円錐状のもの
を用いる例について説明したが、本発明はこれに限るも
のではなく、光ファイバ端面の少なくとも1部が傾斜し
ているものであっても良い。この場合、送信光はその傾
斜部分に入射させることが望ましい。
In the above embodiment, an example was described in which the optical fiber used was such that the entire end face was inclined and the end face was conical. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. At least one portion may be inclined. In this case, it is desirable that the transmission light be incident on the inclined portion.

【0056】また、上記実施の形態において送信光、受
信光、反射送信光等の光束についてはそれぞれの光束の
光軸に垂直な面において、最大強度の1/e2以上の強
度を有する部分を言うものとする。
Further, in the above-described embodiment, for the light beams such as the transmission light, the reception light, and the reflected transmission light, a portion having an intensity of 1 / e 2 or more of the maximum intensity on a plane perpendicular to the optical axis of each light beam. Shall say.

【0057】なお、本実施の形態で示した構成は、一例
であり、もちろんその一部を変更した構成によっても同
様の効果を得ることが可能である。
The configuration shown in the present embodiment is an example, and it is needless to say that the same effect can be obtained by partially changing the configuration.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明によれば、光ファイバで反射した
送信光を、受信光と分離して光分離素子の反射面外に導
くことにより、近端反射による混信を防止することがで
きるとともに、送信光の分離損失がなく、受信光の分離
損失も低減できる。また、遠端反射による混信も防止す
ることができる。
According to the present invention, the transmission light reflected by the optical fiber is separated from the reception light and guided to the outside of the reflection surface of the light separating element, so that interference due to near-end reflection can be prevented. In addition, there is no transmission light separation loss, and the reception light separation loss can be reduced. Also, interference due to far-end reflection can be prevented.

【0059】また、光ファイバ端面が円錐形状であるも
のとすれば、送信光を光ファイバの中心に入射させて
も、反射光は外周部に反射するため、光ファイバの軸ず
れによる送信効率の変動が少なくなる。
If the end face of the optical fiber has a conical shape, even if the transmission light is made incident on the center of the optical fiber, the reflected light is reflected to the outer peripheral portion. Fluctuations are reduced.

【0060】さらに、光ファイバの光軸の垂線と光ファ
イバ端面の傾斜あるいは円錐形状のなす角αと、光ファ
イバの開口数NAf、コア屈折率n1、送信光の光軸と
光ファイバの光軸のなす角β、送信光の開口数NAbと
が、 arksin{(NAf−n1・sin(α)}+α<
2{α+β−arksin(NAb)} の関係を満足すれば、反射光が受信光より広がるため、
確実に近端反射を防止できる。
Further, the angle α between the perpendicular of the optical axis of the optical fiber and the inclination or conical shape of the end face of the optical fiber, the numerical aperture NAf of the optical fiber, the core refractive index n1, the optical axis of the transmission light and the optical axis of the optical fiber And the numerical aperture NAb of the transmitted light is given by: arcsin {(NAf−n1 · sin (α)} + α <
If the relationship of 2 {α + β-arksin (NAb)} is satisfied, the reflected light spreads more than the received light.
Near-end reflection can be reliably prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の双方向通信装置の構成を説明する概略
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of a two-way communication device according to the present invention.

【図2】第1実施形態の双方向通信器を説明する概略図
である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a two-way communication device according to the first embodiment.

【図3】本発明の近端反射防止方法を説明する概略図で
ある。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a near-end reflection prevention method of the present invention.

【図4】第2実施の形態の双方向通信器の構成を説明す
る概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of a two-way communication device according to a second embodiment.

【図5】従来の光通信器の構成を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of a conventional optical communication device.

【図6】従来の光通信器の構成を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration of a conventional optical communication device.

【図7】従来の光通信器の構成を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration of a conventional optical communication device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 双方向光通信器 2 光ファイバ 3 双方向光通信装置 4 送信素子 5 受信素子 6 送信レンズ 7 受光レンズ 8 光分離素子 9 送信領域 10 反射面 11 基板 12 モニターフォトダイオード 13 送信光 14 反射光 15 受信光 16 反射防止膜 17 受光面 18 遮光部材 REFERENCE SIGNS LIST 1 bidirectional optical communication device 2 optical fiber 3 bidirectional optical communication device 4 transmitting element 5 receiving element 6 transmitting lens 7 receiving lens 8 light separating element 9 transmitting area 10 reflecting surface 11 substrate 12 monitor photodiode 13 transmitting light 14 reflected light 15 Received light 16 Antireflection film 17 Light receiving surface 18 Light shielding member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 壽宏 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 倉田 幸夫 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Fターム(参考) 2H037 AA01 BA03 BA12 CA38 DA03 DA04 DA05 5K002 AA05 AA07 BA21 BA31 DA04 DA09 DA42 FA01 GA06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshihiro Tamura 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (72) Inventor Yukio Kurata 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka F term in reference (reference) 2H037 AA01 BA03 BA12 CA38 DA03 DA04 DA05 5K002 AA05 AA07 BA21 BA31 DA04 DA09 DA42 FA01 GA06

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 端面の少なくとも一部に光軸に対して傾
斜した傾斜領域を有する一本の光ファイバを用いて、送
受信を行う双方向光通信器において、 送信光を発し、前記光ファイバにおける前記傾斜領域に
送信光を照射する送信手段と、 前記受信光が入射する領域内に設けられ前記送信光を透
過する開口部と、該開口部の周囲に設けられ前記光ファ
イバからの受信光を反射する反射部とを有する光分離手
段と、 前記反射部により反射された受信光を受光する受光手段
と、を備え、 前記傾斜領域にて反射された前記送信光を前記反射部の
外方に導くようにしたことを特徴とする双方向光通信
器。
1. A bidirectional optical communication device for performing transmission and reception using one optical fiber having an inclined area inclined with respect to an optical axis on at least a part of an end face. Transmitting means for irradiating the inclined area with transmission light, an opening provided in an area where the reception light is incident, and transmitting the transmission light, and receiving light from the optical fiber provided around the opening. A light separating unit having a reflecting unit that reflects light; and a light receiving unit that receives the received light reflected by the reflecting unit. The transmitting light reflected by the inclined region is provided outside the reflecting unit. A two-way optical communication device characterized by being guided.
【請求項2】 端面の少なくとも一部に光軸に対して傾
斜した傾斜領域を有する一本の光ファイバを用いて、送
受信を行う双方向光通信器において、 送信光を発し、前記光ファイバにおける傾斜領域に送信
光を照射する送信手段と、 前記受信光が入射する領域内に設けられ前記送信光を透
過する開口部と、該開口部の周囲に設けられ前記光ファ
イバからの受信光を反射する反射部とを有する光分離手
段と、 前記反射部により反射された受信光を受光する受光手段
と、 前記受信光の光路外に配され、前記傾斜領域にて反射さ
れた前記送信光が直接入射する遮光手段と、を備えたこ
とを特徴とする双方向光通信器。
2. A two-way optical communication device for performing transmission and reception using one optical fiber having an inclined region inclined with respect to an optical axis on at least a part of an end face. Transmitting means for irradiating the inclined area with the transmission light, an opening provided in the area where the reception light is incident and transmitting the transmission light, and reflecting the reception light from the optical fiber provided around the opening. A light separating unit having a reflecting unit that receives the light reflected by the reflecting unit; a light receiving unit that receives the received light reflected by the reflecting unit; A two-way optical communication device, comprising:
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の双方向
光通信器において、 前記送信手段は、前記送信光を収束して前記光ファイバ
に入射させる収束手段を備えており、 前記送信光の前記光ファイバにおける入射位置は、前記
光ファイバの中心から、前記光ファイバの端面において
前記送信光が反射される方向側にずれていることを特徴
とする双方向光通信器。
3. The two-way optical communication device according to claim 1, wherein the transmission unit includes a converging unit that converges the transmission light and makes the transmission light incident on the optical fiber. Wherein the incident position of the optical fiber is shifted from the center of the optical fiber in a direction in which the transmission light is reflected at an end face of the optical fiber.
【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載
の双方向光通信器において、 前記光ファイバの端面が円錐形状であることを特徴とす
る双方向光通信器。
4. The two-way optical communication device according to claim 1, wherein an end face of said optical fiber has a conical shape.
【請求項5】 請求項4に記載の双方向光通信器におい
て、 前記送信手段からの送信光を、前記開口部において焦点
となるように、収束する収束手段を備えたことを特徴と
する双方向光通信器。
5. The two-way optical communication device according to claim 4, further comprising a convergence unit that converges the transmission light from the transmission unit so that the transmission light is focused on the opening. Optical communication device.
【請求項6】 請求項1乃至請求項5のいずれかに記載
の双方向光通信器において、 前記光ファイバの光軸に垂線と前記傾斜領域とのなす角
α、前記光ファイバの開口数NAf、コア屈折率n1、
送信光の光軸と光ファイバの光軸のなす角β、送信光の
開口数NAbとが、 arksin[NAf−n1×sin(α)]+α<2×
[α+β−arksin(NAb)] を満たすことを特徴とする双方向光通信器。
6. The bidirectional optical communication device according to claim 1, wherein an angle α between a perpendicular to the optical axis of the optical fiber and the inclined region, and a numerical aperture NAf of the optical fiber. , Core refractive index n1,
The angle β between the optical axis of the transmission light and the optical axis of the optical fiber, and the numerical aperture NAb of the transmission light are: arksin [NAf−n1 × sin (α)] + α <2 ×
A bidirectional optical communication device characterized by satisfying [α + β-arksin (NAb)].
【請求項7】 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載
の双方向光通信器と、該双方向光通信器に対して光を送
受信する前記光ファイバと、を備えたことを特徴とする
双方向光通信装置。
7. A bidirectional optical communication device according to claim 1, comprising: the optical fiber for transmitting and receiving light to and from the bidirectional optical communication device. Bidirectional optical communication device.
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