JP2001249254A

JP2001249254A - 双方向光通信モジュール

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Publication number: JP2001249254A
Application number: JP2000058191A
Authority: JP
Inventors: Yorishige Ishii; ▲頼▼成石井; Toshiyuki Matsushima; 俊幸松島; Hideaki Fujita; 英明藤田; Yoshifumi Iwai; 敬文岩井; Yukio Kurata; 幸夫倉田; Hisahiro Tamura; 壽宏田村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2001-09-14
Anticipated expiration: 2020-03-03
Also published as: JP3662162B2

Abstract

(57)【要約】【課題】一本の光ファイバにより送受信が可能であ
り、簡素な構成で近端反射戻り光を抑圧し、送信・受信
共に損失が少なく、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る一芯全二重光通信
モジュールを提供する。【解決手段】発光素子６から放射された送信光Ｓ１の
反射戻り光ＳＲ１の光路中に偏光フィルム４を配置して
いる。反射戻り光ＳＲ１は、偏光フィルム４に吸収され
受光素子７には入射しない。光ファイバからの放射光で
ある信号光Ｒ１は上記偏光フィルム４を透過して受光素
子７に結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、一本の光ファイバ
を用いて双方向に光信号を送受信することのできる一芯
双方向通信モジュールに関し、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、ＬＡＮ（Ｌｏｃａ
ｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）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。

【０００２】

【従来の技術】従来、一本の光ファイバを伝送媒体とし
て信号光の送受信を行う双方向光通信モジュールにおい
ては、単一伝送路を使用することで発生する近端反射戻
り光が雑音として受光素子（以下場合によりＰＤと略
記）に入射することが問題となっており、その防止を、
送信光の反射光固有の偏光を分離することにより行うも
のが主流である。

【０００３】その一例として、偏光ビームスプリッタ
（以下ＰＢＳと略記）を用いて送信光の反射戻り光分
を、受信光と偏光分離を行う方式が特開平４−９６４３
７号公報、特開平１０−１５３７２０号公報に開示され
ている。図１１および図１２を基にそれぞれの方式を説
明する。

【０００４】まず、図１１（特開平４−９６４３７号公
報）に示した手法について説明する。図1１において、
１０１はＬＥＤ、１０２はＰＤ、１０３，１０４はレン
ズ、１０５はＰＢＳ、１０６，１０７及び１０８は絞
り、１０９は光ファイバである。ＬＥＤ１０１の発光点
はレンズ１０３の焦点位置に、光ファイバ１０９はレン
ズ１０４の焦点位置にそれぞれ配置されている。

【０００５】光ファイバ１０９から発した光はレンズ１
０４によりほぼ平行光１１１となる。ほぼ平行光１１１
になった光波のうちＰ波はＰＢＳ１０５により反射され
ＰＤ１０２に受光される。

【０００６】一方、ＬＥＤ１０１を発した光はレンズ１
０３によりほぼ平行光１１０になる。そのうちのＰ波は
ＰＢＳ１０５により反射されＰＢＳ１０５を透過しな
い。平行光１１０のうちＳ波はＰＢＳ１０５を透過し、
レンズ１０４で集光され光ファイバ１０９へ入射する。
光ファイバ１０９の端面に集光された光のうち４％は反
射され、再びレンズ１０４を透過してＰＢＳ１０５に達
する。

【０００７】光ファイバ端面での反射及びレンズ透過に
おいては偏光面の回転は生じない。したがって反射戻り
光はＰＢＳ１０５を透過しＰＤ１０２へは入射しない。
絞り１０６，１０７，１０８はレンズの収差等で発生す
る平行光でない成分をカットするために設けられてい
る。

【０００８】次に、図１２（特開平１０−１５３７２０
号公報）に示した手法について説明する。この手法も図
１１で示した手法とほぼ同様であり、ＰＢＳ２０５を利
用して近端反射戻り光を分離する。２０１はＰＤが形成
されたＳｉ基板、２０２は半導体レーザ（以下場合によ
りＬＤと略）のヒートシンク、２０３はＬＤ、２０４は
ＰＤ、２０５は後述するＰＢＳ２０６の台を兼ね備えた
プリズム、２０６はＰＢＳ、２０７はパッケージ、２０
８はレンズ、２０９は光ファイバのソケットおよびコネ
クタ、２１０は光ファイバである。本例のＰＢＳ２０６
は前例と異なり、Ｐ波を透過しＳ波を反射するように設
計されいている。

【０００９】ＬＤ２０３を発した光はＳ偏光特性を有し
ており、ＰＢＳ２０６で殆どが反射され光路変換され
て、さらにレンズ８でＮＡ変換された後光ファイバ２１
０に入射する。光ファイバ２０９を出射した光はレンズ
２０８で集光されたのち、ＰＢＳ２０６でＰ偏光成分の
み透過しＰＤ２０４に入射する。光ファイバ２１０の端
面で反射した近端反射戻り光は、光ファイバ端面での反
射及びレンズ透過においては偏光面の回転は生じないの
でＳ偏光成分を維持しており、ＰＢＳ２０６で反射しＰ
Ｄ２０４には到達しない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
のようにＰＢＳを利用した方式は、ＰＢＳ自体が高価で
あるため光学系全体のコストが上昇してしまうという問
題がある。また多層誘電体膜で形成されたＰＢＳはプリ
ズム等の表面に形成されることが基本であるため、使用
できる場所が限られ、モジュールの小型化の障害となる
などの問題点を有している。更に受信光の一方の偏光成
分を反射するため信号自体が弱くなり、反射された偏光
成分は迷光となりＳＮが悪化するという問題点もある。

【００１１】本発明は、これらの課題を鑑みてなされた
ものであり、一本の光ファイバにより送受信が可能であ
り、極めて低コストで近端反射を抑圧できるとともに、
部品点数を削減し製造工程を簡素化できる双方向光通信
モジュールを提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第1の発明に係る双方向
光通信モジュールは、受光素子と発光素子としての半導
体レーザとを備え、一本の光ファイバを用いて送受信を
行う双方向光通信モジュールにおいて、前記光ファイバ
端面において反射された前記発光素子からの送信光の光
路上に、前記送信光の偏光成分と略同一の偏光成分を吸
収する偏光フィルムを備えたことを特徴とする。

【００１３】第２の発明の双方向光通信モジュールは、
第１の発明の双方向光通信モジュールにおいて、少なく
とも前記受光素子を外部雰囲気と遮断する封止部材を備
え、前記偏光フィルムは、前記封止部材に取り付けられ
ていることを特徴とする。

【００１４】第３の発明の双方向光通信モジュールは、
第１の発明の双方向光通信モジュールにおいて、前記偏
光フィルムは、少なくとも前記受光素子を外部雰囲気と
遮断する封止部材を兼ねることを特徴とする。

【００１５】第４の発明の双方向光通信モジュールは、
受光素子と発光素子としての半導体レーザとを備え、一
本の光ファイバを用いて送受信を行う双方向光通信モジ
ュールにおいて、前記送信光の偏光成分と略同一の偏光
成分を吸収する偏光フィルムが、前記受光素子の受光領
域上に設けられていることを特徴とする。

【００１６】第５の発明の双方向光通信モジュールは、
第１の発明乃至第５の発明のいずれかに記載の双方向光
通信モジュールにおいて、前記偏光フィルムは、前記光
ファイバから前記受光素子への入射する信号光のうちの
一部のみの光路に重なるよう、配置されていることを特
徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明に係る実
施の形態１について、図１、図２、図３および図４に基
づいて説明する。

【００１８】図１は、実施の形態１における双方向通信
リンクの構成を示す概略図である。双方向通信リンク１
１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
れた各双方向通信モジュール１とを備えている。

【００１９】図２は、本発明の実施の形態１における双
方向通信モジュールの断面をあらわす概略断面構造を示
す。双方向通信モジュール１は、１つのパッケージ８内
にデータ信号に基づく変調光を生成する発光素子６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７とカバーガラス（封止部材）３と
偏光フィルム４で形成されている。発光素子６の出力は
モニタフォトダイオード９でモニタされ一定出力に制御
される。

【００２０】受光素子７は台座５の受信光入射側の面に
取り付けられている。一方、発光素子６は、サブマウン
ト１６を介して台座５の側面（受光素子７の取り付け面
に直交する面）に取り付けられている。受光素子７と発
光素子６は、一本の光ファイバ２へ接続するために、近
接して設けられている。

【００２１】また、偏光フィルム４は、受光素子７上
（受信光入射側）に位置し、且つ、発光素子６から光フ
ァイバ２への送信光の光路上には位置しないように配置
される。

【００２２】カバーガラス(封止部材)３は、パッケージ
８の光入射側に、前記発光素子６と受光素子７を周囲の
雰囲気から分離して気密に封止するように設けられてい
る。なお、このカバーガラス３は発光素子６や受光素子
７を外部環境から保護するためのものであり、双方向光
通信には必ずしも必要なものではない。また、ここでは
発光素子６と受光素子７の両方を１つのパッケージ８に
搭載し、両者を１つのカバーガラス３にて封止している
が、これに限るものではなく、それぞれ個別に設けても
良い。

【００２３】図３は、図２における双方向通信モジュー
ルを説明する模式図である。この図３を用いて、双方向
光通信に偏光フィルム４を用いた場合の原理について説
明する。

【００２４】発光素子６である半導体レーザから出射し
たＳ偏光の光（Ｓ１）はカバーガラス３を透過し、光フ
ァイバ２に到達し、光ファイバ２内を伝搬していく。し
かし、光ファイバ端で反射したＳ偏光の光は再びカバー
ガラス３を透過し反射戻り光（ＳＲ１）となって受光素
子７側に向かう。

【００２５】ここで、受光素子７の受信光入射側に設け
た偏光フィルム４を、受光素子７へと向かう上記反射戻
り光（ＳＲ１）の偏光方向と略同一の偏光方向の光を吸
収するように、すなわち、ここではＰ偏光光のみを透過
し、Ｓ偏光光を吸収するものとしておけば、上記反射戻
り光であるＳ偏光の光（ＳＲ１）はその偏光フィルム４
において吸収され、受光素子７には到達しない。

【００２６】一方、光ファイバ２内を伝搬して光ファイ
バ２から出射した放射光（Ｒ１）は、偏光状態は維持さ
れておらず、Ｓ偏光、Ｐ偏光が混在した状態になってい
る。したがって光ファイバ２の放射光（Ｒ１）はＳ波成
分（ＲＳ１）とＰ波成分（ＲＰ１）とがほぼ同量放射さ
れてくることになる。

【００２７】放射光（Ｒ１）のうち、Ｓ波成分（ＲＳ
１）は偏光フィルム４において吸収されることになる
が、Ｐ波成分（ＲＰ１）は透過する。これにより、Ｐ波
成分（ＲＰ１）のみ受光素子７に到達するようになり、
光ファイバ２の近端での反射によるノイズ成分を除去す
ることが可能となる。

【００２８】このような本実施の形態の構成では、発光
素子６からの送信光を略１００％光ファイバ２に結合さ
せることができるとともに、光ファイバ２の端面にて反
射された反射戻り光については、偏光フィルム４により
吸収することで、受光素子６に入射させない。したがっ
て、光の効率的利用と、ノイズの混入の抑制の両方を実
現できる。

【００２９】なお、ここで使用する偏光フィルム４は通
常の液晶ディスプレイ等で使用されるもので良いが、戻
り光を抑制する理由で消光比は高い方が、効率を上げる
理由で透過率の高いものが望ましい。通常は一軸延伸さ
れたＰＶＡ（ＰｌｙｖｉｎｙｌＡｌｃｏｈｏｌ）に偏
光性を与える偏光素子（沃素、染料）それを配向・固定
させるため一軸延伸された偏光基体（ＰＶＡ）さらに偏
光基体を保護する無配向の透明基板（Ｔｒｉａｃｅｔｙ
ｌＣｅｌｌｕｌｏｓｅ）から構成される。また通常、
粘着板を構成し複合機能フィルムとして使用することよ
り、他の光学部品との複合化が容易である。また、素子
１つあたりの価格がＰＢＳに比べて１／１００程度に安
価である。

【００３０】以上に説明した本実施の形態に関し、具体
例について下記に説明する。

【００３１】図２に示す光通信モジュールは一芯双方向
通信を行うため、発光素子（ＬＤ）６と受光素子（Ｐ
Ｄ）７を近接させて配置している。

【００３２】図４は図２の双方向通信モジュールの概略
平面図である。図４に示すように発光素子（ＬＤ）６
は、発光点が小さく放射光は指向性が強いため、図４の
平面図上において光ファイバ２の光軸の中心部を外れた
端よりの部分に配置している。

【００３３】受光素子７は、光ファイバ２からの光放射
光を効率良く受光するために、図４の平面図上において
光ファイバ２の光軸の中心部近傍の大きな領域を占める
ように配置されている。また、送受信光は、図４では図
示していないサブマウント１６（図２参照）により、空
間的に分離されるようになっている。

【００３４】本実施の形態において発光素子６からの放
射光は、水平方向の半値全幅約８度、垂直方向の半値全
幅約３０度の放射角を持ったガウス分布であり、指向性
はあるが、ある程度は横方向に広がりをもっている。な
お、この広がりに起因して、カバーガラス３の上下面及
び光ファイバ２の端面で反射した光が受光素子７に入射
することにより、ノイズが生じる。

【００３５】また、本実施の形態では、発光素子６の光
点と受光素子７のエッジまでの距離が７５μｍ、カバー
ガラス３と発光素子６の距離が３００μｍ、カバーガラ
ス３の厚みが２００μｍ、カバーガラス３と光ファイバ
２の距離が３００μｍ、受光素子７の径が約３５０μ
ｍ、光ファイバ２は構造ＮＡ０．３、φ１ｍｍのＰＯＦ
で伝送距離は５０ｍ、ＰＯＦの伝送損失は０．２ｄＢ／
ｍ（５０ｍで１／１０に減衰）とした。また、偏光フィ
ルム４のＳ波の消光比は２０ｄＢ、Ｐ波の透過率８０％
のものを使用し、発光素子６はＳ偏光のものを使用し
た。

【００３６】上述のような構成部品を用いた場合におい
て、偏光フィルム４を設けていないとき、反射戻り光Ｓ
Ｒ１はカバーガラス３の上下面と光ファイバ２の端面で
発生し、上記構成の場合発光素子６の放射光に対し約
０．３％の光量が自身の受光素子７に入射した。一方、
信号光Ｒ１は、カバーガラス３及び光ファイバ２の端面
での反射損失（一面あたり約４％の損失、計６面で（約
９６％）⁶＝約７８％に減衰される）を受け、結果とし
て発光素子６〜光ファイバ２への結合効率が約６０％、
光ファイバ２〜受光素子７への放射光Ｒ１のうち受光素
子７へ結合する光量は約７％であった。したがって、発
光素子６の放射光に対し、[光ファイバ２における減衰
率（１／１０）]×[発光素子６〜光ファイバ２への結合
効率（０．６）]×[光ファイバ２〜受光素子７への結合
効率（０．０７）]×（端面での減衰分０．７８）＝約
０．３３％が最終的に受光素子７に結合することにな
る。

【００３７】一方、偏光フィルム４を使用した場合、偏
光フィルム４の消光比は２０ｄＢであり反射戻り光ＳＲ
１はＳ偏光を維持しているため１／１００、すなわち殆
ど無視できる程度に低減できる。実際に使用する上で
は、偏光フィルム４の設置時の傾斜が消光比に影響する
ので発光素子６の放射パターンに対して消光比が最大と
なるように偏光フィルム４を配置するのが望ましい。図
面では図３の座標軸に対し発光素子６及び偏光フィルム
４の相対的な傾斜が消光比が最大となる配置にするのが
良い。すなわち、偏光フィルム４は発光素子６の放射光
が持つ偏光成分と同じ偏光成分を吸収する配置になって
いるのが最も好ましい。

【００３８】この場合において、信号光は、Ｓ波成分の
ＲＳ１が偏光フィルム４によりカットされ、Ｐ波成分の
ＲＰ１も透過損失を受けて、全体としてＲ１の約４０％
となる。よって、０．３３％×０．４＝０．１３％とな
った。

【００３９】以上の結果から、発光素子の放射光に対
し、信号光量およびノイズ光量は表１のようになる。

【００４０】

【表１】したがって、偏光フィルム４を使用したことにより、実
質的な信号光量が大きくなり、伝送効率が良くなること
が分かる。

【００４１】（実施の形態２）ここでは、実施の形態１
とは異なる他の実施の形態について図５から図７を用い
て説明する。図３では、概念として説明しているため偏
光フィルム４が空間に浮いたようになっているが、実際
はフィルムの特性を利用して各部材に接着した若しくは
共通化した構造がとることが可能である。本実施の形態
では、この偏光フィルム４の配置について主に説明す
る。なお、上記実施の形態１と同様の部分については説
明を簡略化または省略する。

【００４２】図５は、偏光フィルム４を受光素子７の基
板上に貼り付けている構成である。ここでは、受光素子
７の電極取り出し用の窓を形成するための穴を設けた偏
光フィルム４を、受光素子７の形成された基板（Ｓｉウ
エハ等）上にラミネート等で貼り付けている。なお、こ
の穴は、レーザ加工若しくはパンチングで形成すること
ができる。

【００４３】この構成及び製造方法では、生産性を大幅
に向上できるうえに部品点数も削減が可能で低コスト化
が可能である。また、受光素子７は簡素な素子構成であ
り、耐湿性等の問題が通常のＩＣやＬＤに比して生じに
くい。発光素子６の保護を別途考慮する必要があるが図
５の偏光フィルム４をそのまま受光素子７の保護部材と
して使用する事も可能である。

【００４４】図６は、更に他の例であり、偏光フィルム
４をカバーガラス３の下面（受信光入射側の反対側）に
ラミネート等により偏光フィルム４を貼り付けている。
この構成は、受光素子７がＧａＡｓのウェハ等薄型の基
板に形成されており、受光素子７への貼り付けが困難な
場合に有効である。発光素子６の放射光はＳ波であり、
Ｓ波を吸収する配置に偏光フィルムを張りつけているた
め発光素子６から光ファイバ２への送信光の光路に偏光
フィルム４が掛らないように注意する必要がある。

【００４５】図７は更に他の例であり、偏光フィルム４
自体に受光素子７のカバーガラス３としての役割をもた
せている。すなわち、偏光フィルム４が封止部材を兼ね
ている。この構成では受光素子７のカバーガラス３を偏
光フィルム４にて置き換えており、上記図５及び図６の
構成より簡素な構成が可能となる。

【００４６】図７の場合も図６と同様に、発光素子６か
ら光ファイバ２への送信光の光路に偏光フィルム４が掛
らないように注意する必要がある。発光素子６から光フ
ァイバ２への送信光の光路に該当する部分には上記した
実施の形態１と同様のカバーガラス３または少なくとも
Ｓ偏光を透過する部材を設けておくことが望ましい。

【００４７】（実施の形態３）上述した実施の形態１，
２では、光ファイバ２からの信号光の略全部を偏光フィ
ルム４を通して受光素子７に導く例について説明した
が、ここでは、信号光の一部は偏光フィルム４を通さず
に受光素子７へと入射させる構成（すなわち、偏光フィ
ルム４を、光ファイバ２から受光素子７に入射する信号
光のうちの一部のみの光路に重なるよう、配置する構成
について説明する。なお、上述の実施の形態と同様の部
分については説明を簡略化または省略する。

【００４８】図８は、本実施の形態の双方向光通信モジ
ュールを説明する図である。

【００４９】実施の形態１，２の場合、受光素子７へ入
射する信号光の全ての光路中に偏光フィルム４を設けて
いるため、光ファイバ２からの放射光Ｒ１の約４０％し
か利用できないという問題点を有する。

【００５０】本実施の形態では、反射戻り光ＲＳ１が発
光素子の近くでは大きいが遠くなれば減衰する等受光素
子７上の位置によって均一ではないことに鑑みて、上記
問題点を解決するものである。すなわち、図８のように
受光素子７の発光素子６側の反射戻り光ＲＳ１が入射す
る部分（例えば受光領域の半分）のみを偏光フィルム４
でカバーする。

【００５１】この場合、偏光フィルム４で被われていな
い部分への反射戻り光の入射を殆ど無視できる量とする
ことができ、且つ、信号光を、実施の形態１よりも大き
くすることができる。実施の形態１の数値を用いて計算
すると、信号光量は、送信相手の発光素子６の放射光に
対し、０．３３×０．５×（０．４＋１）＝０．２３％
となり、ＳＮを上げることが可能となる。

【００５２】図９は本実施の形態の変形例であるが、こ
の図の如く反射戻り光ＳＲ１の像の広がり小さい側（図
９では光ファイバ側）へ偏光フィルム４を配置する（例
えばカバーガラス３の下面、またはカバーガラス3自体
を偏光フィルム４とする）ことにより偏光フィルム４の
面積を小さくすることが可能で、更に信号光Ｒ１が受光
素子７へ入射する効率を上げる事が可能となる。

【００５３】（実施の形態４）次に、本発明のさらに他
の実施の形態について説明する。本実施の形態では、ボ
ールレンズを使用した双方向光通信モジュールについて
説明する。本実施の形態に示す構成にすることで光学系
が多少複雑にはなるが更なる光の利用効率を向上させる
ことが可能になる。なお、ここでは、上記各実施の形態
と同様の部分については説明を簡略化または省略する。
また、光学系のみを図示してパッケージ等は省略するこ
とにする。

【００５４】図１０において、発光素子６からの送信光
Ｓ１の光路に該当する部分にピンホールの形成されたミ
ラー１４が設けられている。ミラー１４の上記ピンホー
ルにはボールレンズ１２が嵌め込まれており、送信光Ｓ
１はこのボールレンズ１２を通して光ファイバ２へと入
射する。ボールレンズ１２は、発光素子６のコリメー
ト、若しくは、光ファイバ２端面で反射した光が再びボ
ールレンズ１２付近で結像する要は送信光Ｓ１の反射戻
り光ＳＲ１が広がらないよう機能する。

【００５５】光ファイバ２からの信号光Ｒ１は上記ミラ
ー１４にて反射されて、集光レンズ１３により集光され
て受光素子７に入射する。

【００５６】このような構成において、送信光Ｓ１の光
ファイバ２の端面での反射光（反射戻り光ＳＲ１）は、
ミラー１４に入射すると、そこで反射されて受光素子７
に混信してしまう惧れがある。そこで、本実施の形態で
は、ミラー１４における反射戻り光ＳＲ１の入射領域
（ピンホール部分を除く）に偏光フィルム４を貼付し、
Ｓ偏光光を吸収するようにしている。このため、Ｓ偏光
光である反射戻り光ＳＲ１の受光素子７への入射を防止
できる。

【００５７】本実施の形態では、発光素子からの送信光
Ｓ１を光ファイバ２の端面に略垂直に入射させるため、
反射戻り光ＳＲ１は、ピンホールへと入射するが、ボー
ルレンズ１２の収差や発光素子の組み立て公差等で発生
する反射戻り光の広がり等によって、ピンホールの周囲
（ボールレンズ１２の周囲）へも入射する。したがっ
て、ここでは図１０に示すようにピンホールの周囲に偏
光フィルム４を貼付している。なお、ここでは、ミラー
１４に偏光フィルム４を貼付したが、偏光フィルム４に
反射戻り光ＳＲ１の入射領域を除く部分にＡｌ膜等を蒸
着することでミラー１４としても良い。

【００５８】なお、本実施の形態では、ボールレンズ１
２として、φ２００μｍのＰＭＭＡ製のものを使用し、
発光素子６の発光点からボールレンズ１２の中心までが
３００μｍ、ボールレンズ１２の中心から光ファイバの
端面までが１ｍｍの位置に配置した。光ファイバ２は、
上述の実施の形態と同じくφ１ｍｍのＰＯＦを使用した
が、より長距離伝送等を要求される場合はボールレンズ
径を適宜調整して石英製のＧＩ型マルチモードファイバ
を使用すればよい。また、集光レンズ１３として、φ３
ｍｍ、ＳＦ８製のボールレンズを使用した。偏光フィル
ム４は、上述のようにボールレンズ１２の収差や発光素
子の組み立て公差等で発生する反射戻り光広がりを吸収
するためのもので幅１００〜２００μｍ程度で十分であ
る。

【００５９】以上説明した本実施の形態の構成では、偏
光フィルム４で信号光Ｒ１が蹴られる量を相対的に少な
くすることが可能で、受光素子７のサイズを実施の形態
１と同じく３５０μｍとすると、５０ｍ伝送時におい
て、発光素子放射光の３％を受光素子７に結合すること
が可能となり、信号光量を上げかつ近端反射戻り光の抑
圧が可能となる。

【００６０】上記に示した４つの実施の形態を基に説明
した構成において、各構成要素の具体例例を下記に示
す。

【００６１】（光ファイバ）光ファイバ２としては、例
えば上述した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（Ｐｏｌｙ
ｍｅｔｈｙｌＭｅｔｈａＡｃｒｙｌａｔｅ）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１ｍ
ｍと大きくすることが容易であることから、双方向通信
モジュール１との結合調整が容易であり、安価な双方向
通信リンク１１を得ることができる。

【００６２】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通信リンク１１を
得ることができる。

【００６３】（発光素子）発光素子６としては、例え
ば、ＧａＡｌＡｓやＧａＩｎＡｌＰ等を材料とするＬＤ
を用いる。ＬＤは偏光面が揃っているので本発明に使用
する光源として適している。

【００６４】（受光素子）受光素子７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６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。また、受光素子７
は基板８上にハイブリッドに形成されたものでも良い。

【００６５】

【発明の効果】本発明に係る双方向光通信モジュールに
よれば、送信光のうち光ファイバへ結合されない迷光成
分を偏光フィルムにより吸収するため、近端反射戻り光
の抑圧行いＳＮを向上することが可能である。また、モ
ジュールの小型化を実現できる。さらに、部品点数の削
減、製造工程の簡略化、それらに伴う低コスト化を実現
することができる。

【００６６】また、上記偏光フィルムを、光ファイバか
ら受光素子へ放射される信号光の光路を幾何学的に一部
のみ遮断する形で配置することにより、送信光の反射戻
り光の抑圧と受信効率の向上を図り、全体のＳＮをより
向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の双方向光通信リンクの構成を説明する
概略図である。

【図２】本発明の双方向光通信モジュールの実施の形態
１の構成を説明する概略断面図である。

【図３】本発明の双方向光通信モジュールの実施の形態
１の原理を説明する概略断面図である。

【図４】図３の双方向光通信モジュールの概略平面図で
ある。

【図５】本発明の双方向光通信モジュールの実施の形態
２の一例を説明する概略断面図である。

【図６】本発明の双方向光通信モジュールの実施の形態
２の他の例を説明する概略断面図である。

【図７】本発明の双方向光通信モジュールの実施の形態
２の更に他の例を説明する概略断面図である。

【図８】本発明の双方向光通信モジュールの実施の形態
３の一例を説明する概略断面図である。

【図９】本発明の双方向光通信モジュールの実施の形態
３の他の例を説明する概略断面図である。

【図１０】本発明の双方向光通信モジュールの実施の形
態４の一例を説明する概略断面図である。

【図１１】従来の双方向光通信モジュールの一構成を示
す説明図である。

【図１２】従来の双方向光通信モジュールの他の構成を
示す説明図である。

【符号の説明】

１双方向光通信モジュール２光ファイバ３カバーガラス４偏光フィルム５台座６発光素子７受光素子８パッケージ９モニタ用フォトダイオード１１双方向光通信リンク１２ボールレンズ１３集光レンズ１４反射ミラーＳ１ＬＤ放射光ＳＲ１Ｓ１の反射戻り光Ｒ１光ファイバの放射光ＲＳ１Ｒ１のＳ波成分ＲＰ１Ｒ１のＰ波成分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｂ 10/14 10/04 10/06 (72)発明者藤田英明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)発明者岩井敬文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 (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Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA02 BA11 DA03 DA04 DA06 DA36 5F073 AB21 AB25 AB27 AB28 AB29 BA02 FA02 FA06 FA29 5F088 AA03 AA05 AB02 BA03 BA15 BA18 BB01 JA03 JA12 JA13 JA14 JA20 5K002 AA05 BA02 BA13 BA15 BA21 CA02 DA04 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受光素子と発光素子としての半導体レー
ザとを備え、一本の光ファイバを用いて送受信を行う双
方向光通信モジュールにおいて、前記光ファイバ端面において反射された前記発光素子か
らの送信光の光路上に、前記送信光の偏光成分と略同一
の偏光成分を吸収する偏光フィルムを備えたことを特徴
とする双方向光通信モジュール。
【請求項２】請求項１に記載の双方向光通信モジュー
ルにおいて、少なくとも前記受光素子を外部雰囲気と遮断する封止部
材を備え、前記偏光フィルムは、前記封止部材に取り付けられてい
ることを特徴とする双方向光通信モジュール。
【請求項３】請求項１に記載の双方向光通信モジュー
ルにおいて、前記偏光フィルムは、少なくとも前記受光素子を外部雰
囲気と遮断する封止部材を兼ねることを特徴とする双方
向光通信モジュール。
【請求項４】受光素子と発光素子としての半導体レー
ザとを備え、一本の光ファイバを用いて送受信を行う双
方向光通信モジュールにおいて、前記送信光の偏光成分と略同一の偏光成分を吸収する偏
光フィルムが、前記受光素子の受光領域上に設けられて
いることを特徴とする双方向光通信モジュール。
【請求項５】請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
の双方向光通信モジュールにおいて、前記偏光フィルムは、前記光ファイバから前記受光素子
への入射する信号光のうちの一部のみの光路に重なるよ
う、配置されていることを特徴とする双方向光通信モジ
ュール。