JP2003167166A

JP2003167166A - 双方向光通信モジュール

Info

Publication number: JP2003167166A
Application number: JP2001369494A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Fujita; 英明藤田; Yorishige Ishii; ▲頼▼成石井; Hisahiro Tamura; 壽宏田村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2003-06-13
Anticipated expiration: 2021-12-04
Also published as: JP3847618B2; CN1424606A; CN100470287C; US20030118344A1; US7248801B2

Abstract

(57)【要約】【課題】一本の光ファイバーを用いて、全二重方式の
通信が可能な双方向光通信モジュールにおいて、送信光
と受信光との混信、特に内部散乱光による混信が少な
い、安価で小型の双方向光通信モジュールを提供する。【解決手段】送信レンズ６の外周に発散部２５を形成
し、受信光９を集光する薄膜の反射ミラー７を設置する
ことによって、内部散乱光による混信を減少させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一本の光通信経路
素子と光信号とによって双方向の通信を可能にする双方
向光通信モジュール、より詳しくは、家庭内通信、電子
機器間の通信、およびＬＡＮ（Local Area Network）な
どに使用可能な双方向光通信モジュールに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】情報化社会の進展に伴い、光信号を通す
光通信経路を有する光通信経路素子によるネットワーク
技術が注目されている。光信号を通す光通信経路を有す
る光通信経路素子とは、例えば、光ファイバーまたはプ
ラスチック光ファイバーのことである。特に、近年、プ
ラスチック光ファイバー（以下、ＰＯＦと記す）の低損
失化および広帯域化に伴い、ＰＯＦの応用は、家庭内通
信および電子機器間の通信に及んでいる。ＰＯＦは約１
ｍｍと大口径である。そのため、ＰＯＦは、光通信モジ
ュールとの結合が容易である。また、ＰＯＦの使用によ
り、光ファイバーと光通信モジュールとの簡易な抜き差
しが可能な光通信リンクを得ることができる。

【０００３】光ファイバーを伝送媒体として使用し、同
一波長の信号光の送受信を行う光通信リンクにおいて、
従来は、二本の光ファイバーを用いた全二重方式が主流
であった。しかし、二本の光ファイバーを用いると、光
通信モジュールの小型化が困難となる、伝送距離が長く
なるに伴い光ファイバーにかかるコストが高くなるとい
う問題があった。このため、光ファイバーの使用本数は
一本であるけれども、全二重方式の光通信を行うことが
できる双方向光通信モジュールが提案されている。

【０００４】上記の双方向光通信モジュールにおいて
は、一本の光ファイバー、つまり同一の光ファイバーに
よって送信および受信を行う。そのため、通信相手に送
信する光（送信光）と、通信相手から受信する光（受信
光）との混信を防止することが重要である。

【０００５】上記の混信は、主に、下記に説明する４つ
の場合において発生する。

【０００６】（１）光ファイバーに送信光が入射すると
き、光ファイバーの端面で送信光が反射した場合。（こ
の反射のことを、以下、近端反射と記す。）（２）光ファイバー内から、通信相手が受信する受信光
が出射するときに、その出射する光が光ファイバーの端
面で反射する場合。（この反射のことを、以下、遠端反
射と記す。）（３）通信相手の双方向光通信モジュールにおいて、不
要な光の反射が起きる場合（この反射のことを、以下、
相手モジュール反射と記す。）（４）双方向光通信モジュール内において、内部散乱光
が発生する場合。（この双方向光通信モジュール内にお
いて発生する内部散乱光のことを、以下、内乱光と記
す。）上記４つの場合のうち、特に、双方向光通信モジュール
内の散乱は、予期が難しい。そのため、（４）の内乱光
による混信を確実に低減することは、困難であった。

【０００７】光ファイバー、例えばＰＯＦを電子機器間
の通信などに用いる場合、約１ｍという比較的短い距離
の通信を行う。このような通信の場合、光ファイバーか
ら出射する光が、人の目を傷つける可能性がある。ゆえ
に、上記のような通信の場合、人の目に対する安全性
（アイセーフティ）を考慮しなければならない。アイセ
ーフティへの配慮から、上記のような通信の場合は、送
信光量（光ファイバーからの出射光量）を低く設定しな
ければならない。

【０００８】ところで、光通信モジュールの光源には、
一般に、半導体レーザーを使用する。以下に、光通信モ
ジュールの光源として半導体レーザーを使用するときの
注意点を記す。

【０００９】図１８は、光出力が飽和しない領域におけ
る、半導体レーザーの駆動電流と光出力との関係を示し
ている。光出力が飽和しない領域においては、二本の直
線の折れ線によって、駆動電流と光出力との関係を近似
することができる。図１８のグラフは、光出力を縦軸、
駆動電流を横軸にとったグラフである。二本の直線を比
較すると、直線の傾きは両方とも正であるけれども、傾
きの大きさは異なる。図１８によると、光出力を縦軸、
駆動電流を横軸にとったとき、両者は、原点から始まっ
て、直線関係を示す。しかし、ある一定の値を境に、直
線の傾きが大きくなる。図１８には、原点から傾きが変
化するまでの領域をＢ、傾きが大きく変化した後の領域
をＡと表記している。また、Ａの領域の直線を延長し、
横軸と交わる点をＩｔｈと示している。このＩｔｈと
は、閾値電流のことである。図１８にＡと記載した領域
はレーザー発振の領域、Ｂと記載した領域は自然放出の
領域とおおよそ表現することができる。

【００１０】バイアス電流として、Ｉｔｈの値より大き
い電流をとってパルス入力した場合、パルス信号の
「０」においても光出力が大きくなる。そのため、消光
比が高くなる。逆に、バイアス電流としてＩｔｈよりも
小さい電流をとると、発振遅延によるパルス幅の減少
（ｄｕｔｙ比の変化）が生じてしまう。ゆえに、通常
は、バイアス電流をＩｔｈ近傍に設定する。バイアス電
流をＩｔｈ近傍に設定した場合、パルス信号が「０」で
も自然放出光があるため、その自然放出光とパルス信号
が「１」の時の光出力との比から消光比を決定する。例
えば、自然放出光が０．３ｍＷの半導体レーザーの場合
において、消光比を１０以上とするには、最大出力（パ
ルス信号が「１」の時の出力）を３ｍＷ以上に設定する
必要がある。このように、ｄｕｔｙ比の変化および消光
比に注意を払う必要がある。

【００１１】光ファイバーを電子機器間の通信などに用
いる場合、安全性（アイセーフティ）を考慮しなければ
ならない。アイセーフティへの配慮から、送信光量を低
く設定しなければならない。光源として半導体レーザー
を用いる場合、送信光量を低く設定するための方法とし
て、まず、半導体レーザーの出力を低下させるという方
法がある。しかし、半導体レーザーの出力を低下させる
と、上記の注意点に記載した消光比を満足することが困
難となる。また、バイアス電流を低下させると、ｄｕｔ
ｙ比が変化し、通信を行う上で問題となる。ゆえに、半
導体レーザーの出力を低下させることによって送信光量
を低く設定しようとすると、消光比およびｄｕｔｙ比の
問題が発生し、満足な結果を得ることができない。

【００１２】光源として半導体レーザーを用いる場合、
送信光量を低く設定するための、他の方法としては、半
導体レーザーから出射する光と光ファイバーとの結合効
率（送信効率）を低くするという方法がある。

【００１３】上記の送信効率を低くする方法には、以
下、（ア）（イ）に示す２つの方法がある。（ア）光透
過率の低いフィルターまたは偏光素子を使って光量を低
下させるという方法。（イ）発光素子からの出射光を集
光して、光ファイバーに光を結合させるときに送信レン
ズというレンズを用いる。その送信レンズのレンズ径を
小さくすることにより、出射角度の大きい光線をカット
するという方法。

【００１４】上記（ア）の方法を用いると、混信発生の
場合（３）の相手モジュール反射による混信が増加す
る。ゆえに、一本の光ファイバーでの全二重通信に
（ア）の方法を適用することは困難である。また、
（ア）の方法は、部品点数が増えるなどの問題点もあっ
た。このため、一本の光ファイバーでの全二重通信に
は、（イ）の方法を用いるのが一般的である。

【００１５】しかし、この（イ）の方法では、実際に送
信に寄与しない光（送信レンズがカットした光）が増加
する。そのため、混信発生の場合（４）の内乱光による
混信が増加しやすいという問題があった。特に、一本の
光ファイバーにより全二重通信を行うためには、光ファ
イバーから出射する受信光を効率良く受光素子に結合さ
せる必要がある。しかし、受信効率を高くすると、同時
に近端反射や内乱光による光も効率良く受信してしま
い、混信がさらに増加するという問題があった。

【００１６】従来の光通信モジュールとしては、特開平
１１−２３７５３５号公報および特開２００１−１１６
９６１号公報に開示の光通信モジュールがある。以下、
これらの光通信モジュールについて説明する。

【００１７】図１９を用いて、特開平１１−２３７５３
５号公報に記載の光通信モジュールについて説明する。
この光通信モジュールは、送信光１０８の反射光１１７
が受光面である受光素子１０５に入射しないように、送
信光１０８の角度を調整したものである。発光素子１０
４は、光を発し、少なくともその一部を送信光１０８と
して送信する。送信レンズ１０６は、発光素子１０４が
発した光を集光し、送信光１０８とする。集光後、送信
光１０８は、立上げミラー１１０に反射し、光路を変換
する。その光路変換後、送信光１０８は、光ファイバー
１０２に入射する。光ファイバー１０２から出射する受
信光１０９は、光ファイバー１０２に対向した位置にあ
る受光素子１０５と結合する。この光通信モジュールで
は、送信レンズ１０６から出て光ファイバー１０２で反
射した反射光１１７が、受光素子１０５の受光面以外の
部分に照射するようにしている。つまり、光ファイバー
１０２から受信光１０９が出射する方向とは異なる方向
から、送信光１０８を光ファイバー１０２に入射してい
る。このように送信光１０８を入射することにより、反
射光１１７は受光素子１０５の受光面以外の部分に照射
する。その結果、近端反射による混信を防止することが
できる。

【００１８】図２０を用いて、特開２００１−１１６９
６１号公報に記載の光通信モジュールについて説明す
る。この光通信モジュールにおいては、遮光板２０７を
用いている。発光素子２０４が発した光の少なくとも一
部である送信光２０８は、まず、送信レンズ２０６に集
光され、次に、光ファイバー２０２に結合する。一方、
光ファイバー２０２から放射する受信光２０９は、受信
レンズ２２４により集光され、次に、受光素子２０５に
結合する。送信部と受信部との間には、金属などで形成
された遮光板２０７が存在する。送信光２０８が光ファ
イバー２０２に結合するとき、送信光２０８の一部は光
ファイバー２０２で反射する。その反射する光が受光素
子２０５に結合するのを、遮光板２０７は防止する。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１９
に示す特開平１１−２３７５３５号公報に開示の方法に
よって、受光素子１０５に反射光１１７が入射しないよ
うにするときは、送信光１０８を光ファイバー１０２の
光軸に対して大きく傾斜させる必要がある。送信光１０
８を光ファイバー１０２の光軸に対して大きく傾斜させ
ると、送信光１０８は光ファイバー１０２に結合する時
の開口数（ＮＡ）が大きくなる。さらに、一方向に偏っ
た送信光１０８が光ファイバー１０２に入射することに
なる。つまり、送信光１０８は、低次のモードが無く高
次のモードのみでの励振となる。

【００２０】上記のように開口数（ＮＡ）が大きいと、
光ファイバー１０２内でのモード分散の影響が大きくな
る。そのため、伝送帯域が狭くなる、光ファイバー１０
２内の伝送損失が大きくなるという問題点がある。

【００２１】また、一方向に偏った送信光１０８を光フ
ァイバー１０２に結合させると、次のような問題があ
る。光ファイバー１０２が短いとき、送信光１０８が定
常状態となる前に光ファイバー１０２から出射すること
から、その出射する光には、低次モードがほとんど存在
しないこととなる。その結果、光ファイバー１０２から
出射する光に偏りが生じる。また、出射する光の分布
は、光ファイバー１０２の中心部からの出射光量が少な
いリング状の分布となる。このような光の偏りおよび光
の分布は、相手側モジュールの受信効率に影響を与える
という問題を引き起こす。

【００２２】送信光１０８の光ファイバー１０２への入
射角度を小さくした場合は、次のような問題が発生す
る。送信レンズ１０６により蹴られた光、言い換えれ
ば、送信レンズ１０６の外周部を通過した光が、光ファ
イバー１０２や光ファイバープラグに照射し、反射す
る。その反射した光は、内乱光の原因となりやすいとい
う問題がある。

【００２３】特開２００１−１１６９６１号公報に開示
された、図２０に記載の遮光板１０７を用いて送信部と
受信部を分離する方法では、光ファイバー１０２の領域
のうち、遮光板１０７の厚み分が使用できない。そのた
め、受信効率が低くなるという問題が発生する。また、
部品点数が多くなりコストが高くなることも問題であ
る。さらに、送信レンズ１０６に蹴られた光、つまり、
送信レンズ１０６の外周部を通過した光が、光ファイバ
ー１０２や光ファイバープラグに照射し、反射する。そ
の反射した光は、内乱光の原因となりやすいという問題
がある。

【００２４】特にＰＯＦを用いた光通信モジュールで
は、上記アイセーフティの問題および消光比の関係か
ら、送信レンズ１０６を小径にすることによって、光フ
ァイバー１０２に結合する送信光を減少させる必要があ
る。そのような方法で送信光を減少させると、送信レン
ズ１０６の外周部を通過する光が多くなる。その結果、
従来の双方向光通信モジュールでは、送信レンズ１０６
の外周部を通過した光は、迷光となり、内乱光の原因と
なるという問題がある。なお、ここで言う迷光とは、発
光素子から出射する光のうち、送信レンズ１０６が光フ
ァイバーに結合させなかった光のことである。

【００２５】迷光を低減させる方法として、特開昭６１
−１２２６１４号公報には、光アイソレータに用いるコ
リメータレンズに遮光物を取り付ける方法が開示されて
いる。すなわち、半導体レーザーとコリメータレンズと
の間に遮光物を挿入することによって、レンズ内で発生
する迷光を低減している。さらに、迷光が半導体レーザ
ーに戻ることも防止し、半導体レーザーが安定して駆動
するようにしている。

【００２６】しかしながら、上記方法は、自らが発した
光が元に戻るのを防止するものであり、双方向光通信モ
ジュールのように、受光素子への混信を防止できるもの
ではない。また、レンズ内での迷光を低減するものであ
り、光通信モジュール内での迷光、および光ファイバー
プラグ等での散乱光を防止できるものではない。また、
半導体レーザーの発光点は微小なものであり、上記方法
では、この微小な発光点への戻り光を防止すれば良い。
しかし、双方向光通信モジュールでは、受信光の分離も
行う必要があるため、内乱光の低減はより困難である。
さらには、内乱光と送信光との分離もより明確に行う必
要がある。また、遮光物を挿入する場合、その遮光物の
挿入精度、遮光物の管理、遮光物の接着、遮光物の経時
変化による劣化などにも注意する必要がある。そのた
め、よりコストを必要とし、双方向光通信モジュールの
性能にも問題となる。

【００２７】本発明は、これらの課題を鑑みなされたも
のであって、その目的は、一本の光ファイバーなどのよ
うな光通信経路素子により双方向通信が可能であって、
送信光と迷光とを分離してクロストークを低減し、受信
効率が高い双方向光通信モジュールを提供することにあ
る。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明の双方向光通信モ
ジュールは、上記課題を解決するために、光信号を通す
光通信経路を有する光通信経路素子を一本用いて、発光
素子から上記光通信経路素子の一端面における上記光通
信経路に光を入射させることで光信号を送信するととも
に、受光素子で、上記光通信経路素子の同じ一端面にお
ける上記光通信経路から出射される受信光を受光するこ
とで光信号を受信し、それによって相手局と双方向に通
信を行う双方向光通信モジュールにおいて、上記発光素
子から発した光のうちの送信対象の第１送信光が入射さ
れ、そこから出射される上記第１送信光が、上記光通信
経路素子の端面における上記光通信経路に入射するよう
に、上記第１送信光を制御する第１送信光制御部と、上
記発光素子から発した光のうちの送信対象でない第２送
信光が入射され、その第２送信光の少なくとも一部が、
上記第１送信光が入射する上記光通信経路および上記光
通信経路素子の端面に入射しないように、上記第２送信
光を制御する第２送信光制御部とを備えたことを特徴と
している。

【００２９】上記構成によれば、上記発光素子が発した
光を、送信対象である第１送信光と、送信対象でない第
２送信光とに分離するということを明確に行うことがで
きる。その分離の明確さは、アイセーフティに必要な条
件を満たすための手段の１つとして、送信効率を低下さ
せるために、第１送信光制御部に小径のレンズを使用し
たときに、効果的となる。つまり、小径のレンズの使用
によって第２送信光である迷光が発生しても、本発明に
より、迷光を制御することができる。その結果、発光素
子の出力を十分高く保って消光比を十分な大きさとして
も、アイセーフティのための条件を満たす双方向光通信
モジュールを得ることができる。

【００３０】また、上記の構成によれば、第２送信光の
少なくとも一部の光が、光通信経路素子の端面および光
通信経路に照射しない。つまり、光通信経路素子の端面
および光通信経路に、第２送信光の少なくとも一部の光
が照射しないようにする。そのため、第２送信光の少な
くとも一部の光が、光通信経路素子の端面または光通信
経路で反射することが減少する。そのような反射光が減
少すると、そのような反射光が受光素子に入射すること
が抑制されるので、第２送信光と受信光との混信を効果
的に抑制することができる。上記のような混信とは、例
えば、上記の反射光が受光素子に入って、本来の受信光
との間で混信することである。

【００３１】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、第１送信光制御部の外周に連
続して第２送信光制御部を形成することを特徴としてい
る。

【００３２】上記の構成によれば、第１送信光制御部の
外周に連続して第２送信光制御部を形成することによ
り、第１送信光制御部が集光せずその外周を通過する光
を制御することができる。つまり、上記の構成による効
果に加えて、発光素子が放射するすべての光を、簡単な
構成で制御することが可能となる。

【００３３】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、第２送信光制御部を通過した
少なくとも一部の光が照射する位置に、その照射した光
を吸収する遮蔽部材を配置することを特徴としている。

【００３４】上記構成によれば、遮蔽部材は、第２送信
光制御部を通過した少なくとも一部の光を吸収する。そ
の結果、双方向光通信モジュール内において、複数回散
乱し受光素子に結合するという迷光が減少する。その結
果、上記の構成による効果に加えて、内乱光による混信
をさらに減少させることができる。

【００３５】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、第２送信光制御部を通過した
少なくとも一部の光が照射する位置に、その照射した光
を反射する遮蔽部材を配置することを特徴としている。

【００３６】上記構成によれば、遮蔽部材は、第２送信
光制御部を通過した少なくとも一部の光を反射する。そ
の結果、双方向光通信モジュール内において、複数回散
乱し受光素子に結合するという迷光が減少する。その結
果、上記の構成による効果に加えて、内乱光による混信
をさらに減少させることができる。

【００３７】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、第２送信光制御部を、プリズ
ム、レンズ、光を反射させる材料、または光吸収体で構
成することを特徴としている。

【００３８】上記構成によれば、第２送信光制御部をプ
リズム、レンズ、光を反射させる材料または光吸収体で
構成する。プリズムまたはレンズは、送信に寄与しない
光を屈折させる。この屈折により、送信光と迷光との分
離を明確にする。また、光を反射させる材料を用いる
と、光を反射することにより送信光と迷光との分離を明
確にする。さらに、光吸収体を用いると、迷光を吸収
し、迷光の絶対光量を減少させることができる。その結
果、上記の構成による効果に加えて、内乱光による混信
をさらに減少させることができる。また、プリズムは角
度調節が、レンズは曲率の調節が容易である。ゆえに、
送信光と迷光との分離を容易に最適化することができ
る。また、双方向光通信モジュールの設計者は、それぞ
れの双方向光通信モジュールにあった、最適のものを第
２送信光制御部に採用することができる。

【００３９】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、第１送信光制御部と第２送信
光制御部とを同一材料で一体的に形成することを特徴と
している。

【００４０】上記構成によれば、第１送信光制御部と第
２送信光制御部とを同一材料で一体的に形成するため、
部品の数を減らすことができる。その結果、上記の構成
による効果に加えて、経時劣化が少なく、安価で小型の
双方向光通信モジュールを得ることができる。また、そ
のように部品点数の増加を防ぐことによって、製造工程
を簡略化することができる。

【００４１】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、第１面および第１面の裏面で
ある第２面を有し、第１面は、受信光を反射して、その
反射した受信光を受光素子に集光し、第２面は、第２面
に照射する光を反射して、第２面に照射する光が受光素
子に照射するのを防ぐ受信光制御部を備えたことを特徴
としている。

【００４２】上記構成によれば、受信光制御部は、第１
面および第１面の裏面である第２面を持つ。また、第１
面は、受信光を反射して、その反射した受信光を受光素
子に集光する。さらに、第２面は、第２面に照射する光
を反射して、第２面に照射する光が受光素子に照射する
のを防ぐ。その結果、上記の構成による効果に加えて、
受信面である第１面の反対側から来る受信光以外の光を
反射し、受信光以外の光が受光素子に結合するのを減少
させることができる。つまり、１つの受信光制御部を設
けることによって、受信光の受信をする第１面の機能
と、第２面に照射する光を反射する第２面の機能との両
方の機能を受信光制御部が果たす。その結果、受信光以
外の光が受光素子に結合して発生する混信をより容易に
減少させることができる。

【００４３】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、光通信経路素子の端面で反射
した光を遮光する遮光部を、受信光制御部の第２面に設
けることを特徴としている。

【００４４】上記構成によれば、受信光制御部の第２面
に遮光部を設ける。そのため、光通信経路素子で反射し
た光、例えば第１送信光が光通信経路素子で反射した光
を遮光し、受光素子への結合を防止することができる。
ゆえに、上記の構成による効果に加えて、近端反射によ
る混信をより効果的に減少させることができる。

【００４５】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、受信光制御部が形成される部
位と第１送信光制御部と第２送信光制御部とを同一材料
で一体的に形成することを特徴としている。

【００４６】上記構成によれば、受信光制御部が形成さ
れる部位と第１送信光制御部と第２送信光制御部とを同
一材料で一体的に形成するため、部品の数を減らすこと
ができる。その結果、上記の構成による効果に加えて、
経時劣化が少なく、安価で小型の双方向光通信モジュー
ルを得ることができる。また、そのように部品点数の増
加を防ぐことによって、製造工程を簡略化することがで
きる。

【００４７】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、第１送信光制御部と光通信経
路素子との間にプリズムを設置し、光通信経路の外周方
向から第１送信光が入射するように、そのプリズムが第
１送信光を屈折させることを特徴としている。

【００４８】上記構成によれば、プリズムは、光通信経
路に第１送信光が結合するように、第１送信光を屈折さ
せる。その屈折により、第１送信光の光路を調節する。
つまり、受信光制御部に極めて近いところを第１送信光
が通過するように、第１送信光を制御することができ
る。さらに、第１送信光は、光通信経路の外周方向から
光通信経路に入射する。その「外周方向から」とは、言
い換えると、送信時に入射する端面に対向する面を想定
すると、その対向する面の領域の外から、ということで
ある。例えば、光通信経路素子として光ファイバーを用
いた場合を考えると、光ファイバー（光ファイバーの光
通信経路）の外周方向から、第１送信光が光ファイバー
に入射する。その結果、上記の構成による効果に加え
て、送信領域を小さくし、その分受信領域を大きくする
ことができる。

【００４９】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、光通信経路素子の端面の形状
を光軸に対して傾斜させ、光通信経路素子の断面が傾斜
によって鈍角となる側が、光通信経路素子に第１送信光
が入射する側となるように、光通信経路素子を固定する
ことを特徴としている。

【００５０】上記構成によれば、光通信経路素子の端面
の形状を光軸に対して傾斜させており、光通信経路素子
の断面が傾斜によって鈍角となる側が、光通信経路素子
に第１送信光が入射する側となるように、光通信経路素
子を固定している。このように傾斜して固定すると、光
通信経路素子の端面で遠端反射する光の方向が変わる。
その結果、上記の構成による加えて、遠端反射による混
信をさらに減少させることができる。

【００５１】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、光通信経路素子の端面の形状
を球面とすることを特徴としている。

【００５２】上記構成によれば、光通信経路素子の端面
の形状は球面である。このような球面であると、光通信
経路素子の端面で遠端反射する光の方向が変わる。その
結果、上記の構成による効果に加えて、遠端反射による
混信を減少させることができる。また、光通信経路素子
の断面を傾斜させたときは、光通信経路素子を固定する
側を考慮した。しかし、光通信経路素子の端面の形状を
球面とすると、光通信経路素子を固定する側を考慮しな
くてよいという長所がある。

【００５３】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、第１送信光制御部は、複数の
レンズを含むことを特徴としている。

【００５４】上記構成によれば、第１送信光制御部が複
数のレンズを含んでいる。普通、第１送信光制御部は１
つのレンズを含んでいる。しかし、第１送信光制御部が
複数のレンズを含んでいてもよい。例えば、送信光制御
部が第１送信レンズと第２送信レンズとを含んでもよ
い。その結果、上記の構成による効果に加えて、レンズ
の集光する能力を増加させ、使用可能な発光素子の種類
を増加させることができる。例えば、送信光制御部が第
１送信レンズと第２送信レンズとを含んでいる場合、半
導体レーザーよりも放射角が広く発光部面積が大きい発
光ダイオード（ＬＥＤ）を、発光素子として使用するこ
とができる。

【００５５】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、受信光制御部と受光素子との
間に、受信光を集光する受信レンズを設置することを特
徴としている。

【００５６】上記構成によれば、受信光制御部と受光素
子との間に、受信光を集光する受信レンズを設置する。
その結果、上記の構成による効果に加えて、受信光制御
部が集光した受信光を、受信レンズがさらに集光し、受
信効率を向上させることができる。

【００５７】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の
一形態について図１から図１５に基づいて説明すれば、
以下の通りである。

【００５８】なお、本発明を、下記の実施の形態に限定
するものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能
である。

【００５９】図１は、双方向光通信リンクの構成を示し
ている。双方向光通信リンク３は、伝送するデータ信号
に基づいて、伝送に適した変調光を双方向に伝送するた
めの光ファイバー２を備えている。また、双方向光通信
リンク３は、光ファイバー２の両端に、各双方向光通信
モジュール１を一台ずつ備えている。なお、光ファイバ
ー２とは、光信号を通す光通信経路を有する光通信経路
素子の１つである。

【００６０】図２は、本発明の実施の形態における、双
方向光通信モジュールを示している。双方向光通信モジ
ュール１には、光通信経路素子である光ファイバー２が
接続されている。光ファイバー２の先端を双方向光通信
モジュール１に接着・固定するには、光ファイバープラ
グ２６を用いる。つまり、光ファイバープラグ２６は、
光通信経路素子の端面の少なくとも一部を構成する。双
方向光通信モジュール１の一部であるレセプタクル２７
の凹部に、光ファイバー２の先端を差し込むことによ
り、光ファイバー２と双方向光通信モジュール１とが光
学的に結合する。

【００６１】双方向光通信モジュール１は、発光素子４
と、受光素子５と、第１送信光制御部である送信レンズ
６と、受信光制御部である反射ミラー７と、光学部材１
０と、プリズム１１と、サブマウント１２と、ステム１
３と、モニタ用フォトダイオード１４と、送信部カバー
１５と、遮光部１６と、電極２１と、発散部２５と、レ
セプタクル２７とを有している。

【００６２】ステム１３上には、受光素子５、光学部材
１０、電極２１、サブマウント１２およびモニタ用フォ
トダイオード１４を位置合わせし、配置する。ステム１
３は、図示しない回路に電気的に接続される。

【００６３】また、送信レンズ６、第２送信光制御部で
ある発散部２５、電極２１、および受信光制御部である
反射ミラー７は、光学部材１０上に存在する。また、光
ファイバー２から出射する受信光を受信できるように、
光ファイバープラグ２６の横に反射ミラー７を設置す
る。また、反射ミラー７の上部には、発光素子４が発す
る光のうちの送信対象の光である第１送信光８を送信す
るためのスペースを用意する。さらに、反射ミラー７に
は、発光素子４の側から受光素子５に向かって進む光を
遮蔽する役割がある。

【００６４】また、光ファイバー２の光軸と、発光素子
４の出射光の中心線とは平行である。送信レンズ６の光
軸は、発光素子４の出射光の中心線と一致している。つ
まり、光ファイバー２の光軸、発光素子４の出射光の中
心線、および送信レンズ６の光軸は平行である。このよ
うに、１つのステム１３上に、発光素子４、受光素子５
および光学部材１０を、それぞれ光ファイバー２の光軸
と平行に配置することによって、双方向光通信モジュー
ル１の組み立てが容易となる効果がある。

【００６５】なお、本実施の形態では、上記のように、
発光素子４、受光素子５および光学部材１０を、それぞ
れ光ファイバー２の光軸と平行に配置している。しか
し、平行でない配置としてもよい。例えば、発光素子４
の発振を安定化するために、発光素子４の光軸を光ファ
イバー２の光軸に対して傾けることによって、発光素子
４からの出射光が光ファイバー２で反射して再び発光素
子４に戻ることを防止することも可能である。

【００６６】発光素子４は、サブマウント１２上に配置
する。発光素子４は、データ信号に基づく変調光である
送信光を生成する。発光素子４が生成した光は、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、その発散した光を、送信レンズ６が任意の開口数に
変換し、集光する。集光した光は、第１送信光８として
光学部材１０を通過する。その後、第１送信光８は、プ
リズム１１を通過し、光ファイバー２に結合する。

【００６７】サブマウント１２は、炭化ケイ素（Ｓｉ
Ｃ）などの放熱特性に優れた素材でできている。受光素
子５は、光ファイバー２からの受信光９を受光する。送
信レンズ６は、発光素子４が出射する光を集光して、第
１送信光８を光ファイバー２に結合させる。発散部２５
は、発光素子４から出射する光の一部（第２送信光）を
発散させて、内乱光や近端反射による混信を低減させ
る。光学部材１０には、光ファイバー２の光軸に対して
傾斜を持つプリズム１１がある。そのプリズム１１は、
第１送信光８が出射する面に存在し、第１送信光８を屈
折させる。その屈折を受けた後、第１送信光８は光ファ
イバー２に入射する。

【００６８】光ファイバー２から出射する受信光９は、
反射ミラー７（受信光制御部）の第１面で反射する。反
射ミラー７は曲率を有する。反射ミラー７の曲率は、反
射ミラー７が受信光９を集光し、その集光された光が受
光素子５に結合するように曲率の設定すればよい。本実
施の形態においては、反射ミラー７の曲率はＲ＝２．２
ｍｍである。

【００６９】また、受信光制御部である反射ミラー７
は、光を反射させる薄膜である。つまり、図２０の遮光
板２０７よりも、上記の薄膜（反射ミラー７）は薄い。
そのような薄膜によって、受信光制御部である反射ミラ
ー７を構成すると、薄膜の厚みによる損失を大幅に減少
することができる。

【００７０】なお、ステム１３、送信部カバー１５、お
よびレセプタクル２７の表面（内面）は、余分な散乱光
を低減できる、黒色などの光吸収率の高い色とすること
が好ましい。

【００７１】図２のように、第１送信光８と受信光９と
を光ファイバー２の口径内で空間的に分離する場合、受
信光９の中には、第１送信光８が入射する位置から出射
するものがある。しかし、そのような位置から出射する
受信光９は、受光素子５に結合しない。そのような第１
送信光８が入射する位置から出射する受信光９を考慮す
ると、光ファイバーの光軸に垂直な断面の面積のうち、
光ファイバー２への入射に第１送信光８が使用する部分
は小さい方がよい。また、光ファイバー２への入射に第
１送信光８が使用する部分を小さくするためには、第１
送信光８が入射する位置を、光ファイバー２の外周部の
近傍とするのが良い。上記のように光ファイバー２への
入射に第１送信光８が使用する部分を小さくすると、第
１送信光８が入射する位置から出射する受信光９が減少
する。つまり、受光素子５に結合しない受信光９が減少
する。その結果、効率良く、受光素子５に受信光９を結
合できる。

【００７２】また、受信光制御部である反射ミラー７の
一部には、受信光９を受信する面の反対側の面に、遮光
部１６を設けている。なお、ここに言う受信光を受信す
る面とは、受信光制御部の第１面のことである。また、
受信光を受信する面の反対側の面とは、受信光制御部の
第２面のことである。

【００７３】遮光部１６は、光ファイバー２に接触また
は近接するように配置する。遮光部１６の役割は、光通
信経路素子である光ファイバー２の端面で反射した光を
遮光して、その光ファイバー２の端面に反射した光が受
光素子５に結合するのを防ぐことである。このような遮
光により、近端反射による混信を防止することができ
る。

【００７４】なお、ここでは、上記遮光部１６は反射ミ
ラー７の一部としている。すなわち、反射ミラー７の第
２面のうち、光ファイバー２に近い部分を遮光部１６と
称している。また、これとは異なり、反射ミラー７とは
別の部材として、遮光部１６を設けることもできる。す
なわち、反射ミラー７の第２面のうち、光ファイバー２
に近い部分に、別部材である遮光部１６を設けることも
できる。さらに、別部材である遮光部１６は、例えば、
反射ミラー７と同一の材料でもよい。また、別部材であ
る遮光部１６は、例えば、反射ミラー７の材料よりも遮
光部１６としてふさわしい材料を選択してもよい。

【００７５】一本の光ファイバー２を用いて空間的に送
受信光を分離する場合、図３に示すように、光ファイバ
ー２に第１送信光８が結合する送信領域を小さくする
と、受信領域は大きくなる。受信領域が大きくなると、
利用可能な受信光９が増加する。その結果、効率の良い
双方向光通信モジュール１を得ることができる。

【００７６】上記のように効率の良い双方向光通信モジ
ュール１を得るためには、第１送信光８と受信光９との
分離を、いかに光の損失を少なく行うかが重要となる。
図２０のような遮光板２０７を用いた方式では、遮光板
２０７の厚みと送信・受信領域の空間分離とにより損失
が大きくなる。つまり、図２０の遮光板２０７が厚い
と、それだけ遮光板２０７が遮る受信光２０９が多くな
り、受光素子２０５に結合する受信光２０９が減少す
る。さらに、図２０の遮光板２０７は、図３に示す送信
領域と受信領域とを作る。そのため、送信領域から出射
する受信光２０９は、受光素子２０５に結合しない。し
かし、本実施の形態で示した方式では、薄膜の反射ミラ
ー７により送受信光の分離を行っている。そのため、薄
膜の厚みによる損失を実質的にゼロとすることができ
る。

【００７７】本実施の形態においては、プリズム１１が
第１送信光８を屈折させ、第１送信光８は反射ミラー７
に極めて近いところを通過する。さらに、第１送信光８
は、光ファイバー２の外周方向（光通信経路の外周方
向）から光ファイバー２に入射する。その結果、送信領
域を小さくすることができる。送信領域が小さくなる
と、当然、受信領域は拡大する。受信領域が拡大する
と、利用可能な受信光９が増加する。その結果、効率の
良い双方向光通信モジュール１を得ることができる。

【００７８】次に内乱光の低減について、図４から図８
に示す図を用いて説明する。光ファイバーを電子機器間
の通信などに用いる場合、安全性（アイセーフティ）を
考慮して、送信光量を低く設定する。しかし、半導体レ
ーザーの出力を低下すると、消光比およびｄｕｔｙ比を
満足させることができない。そのため、送信レンズ６に
より、光の一部をカットする必要があった。送信レンズ
６は、図４（ａ）にあるように、発光素子４が放射した
光の一部を集光し、第１送信光８とする。一方、発光素
子４が放射した光のうち、送信レンズ６の外周を通過す
る光（第２送信光）は、迷光１８としてカットされる。

【００７９】送信レンズ６がカットした（送信レンズ６
の外周を通過した）光は、迷光１８となり、双方向光通
信モジュール１内を散乱する。図４（ａ）の構造の場
合、迷光１８の一部は、光ファイバー２または光ファイ
バープラグ２６に照射する。図４（ｂ）は、図４（ａ）
の構成を矢印Ａ方向から見たときの様子を示した図であ
る。図４（ｂ）には、斜線を付した部分がある。光ファ
イバー２または光ファイバープラグ２６に迷光１８の一
部が照射する部分を、その斜線部３２に示す。また、斜
線部３２に照射した迷光１８は、反射ミラー７方向に反
射する。そのため、受信光９との分離が困難である。さ
らに、その迷光１８は、受光素子に結合しやすくなり、
内乱光による混信の原因となる。

【００８０】上記の迷光を制御するため、本実施の形態
においては、図５（ａ）に示すように、送信レンズ６の
周囲に発散部２５を形成する。また、図５（ｂ）は、図
５（ａ）の構成を矢印Ｂ方向から見たときの様子を示し
た図である。第２送信光制御部である発散部２５は、第
２送信光３３が入射すると、迷光１８の向きを変える。
なお、第２送信光３３とは、発散部２５が第２送信光３
３を迷光１８とする前の光である。いわば、迷光１８と
なる前であり、かつ、発散部２５に向かっている光であ
る。また、図４または図５上に描いた、送信レンズ６よ
り上に位置する光通信経路をもつ光ファイバー２および
光通信経路素子の端面に該当する光ファイバープラグ２
６に迷光１８が照射しないように、発散部２５が迷光１
８の向きを変える。その結果、迷光１８に起因する内乱
光の混信は、大幅に低減する。

【００８１】なお、内乱光による混信を防止する上で、
図４または図５において送信レンズ６より下に位置する
迷光が、双方向光通信モジュール１の部材、光ファイバ
ー２などに照射しないようにすることがより好ましい。
送信レンズ６より下に位置する迷光によって起きる混信
を抑制するために、受信光制御部としての反射ミラー７
を用いることができる。

【００８２】次に、発散部２５について説明する。発散
部２５は、送信レンズ６の外周部に位置する。発散部２
５とは、第１送信光８と迷光１８との分離を明確にし、
迷光１８を制御するためのものである。特に、送信レン
ズ６の外周部を通過する光が迷光１８となって、光ファ
イバー２または光ファイバープラグ２６に迷光１８が照
射しないように、発散部２５を配置する。そのように発
散部２５を配置することによって、受信光９と迷光１８
との分離を容易に行うことができる。

【００８３】図６、図７および図８に、発散部２５の例
を示す。図６、図７および図８は、送信レンズ６（第１
送信光制御部）の外周に連続して、発散部２５（第２送
信光制御部）を形成する例を示している。

【００８４】図６（ａ）（ｂ）に示すように、第２送信
光制御部である発散部２５は、送信レンズ６の外周に連
続して形成したプリズム形状とすることができる。図６
（ａ）は、プリズム形状の発散部の構成を示す断面図で
ある。図６（ｂ）は、図６（ａ）を矢印Ｃ方向から見た
様子を示す平面図ある。また、図６の発散部２５は、プ
リズム形状の例として、円柱を円すい形にくり抜き、そ
のくり抜いた中心部に送信レンズ６を配置した形状を示
している。

【００８５】図７（ａ）は、レンズ形状の発散部２５
（第２送信光制御部）の構成を示す断面図である。図７
（ｂ）は、図６（ａ）を矢印Ｄ方向から見た様子を示す
平面図ある。図７（ａ）（ｂ）に示すように、発散部２
５を、外周に連続して形成したレンズ形状とすることが
できる。図７の発散部２５は、レンズ形状の例として、
円柱を半球形にくり抜き、そのくり抜いた中心部に送信
レンズ６を配置した形状を示している。これら発散部２
５は、発光素子４から出射した光のうち、送信レンズ６
の外周部を通過する光を外周方向に屈折させる。この屈
折により、光ファイバー２および光ファイバープラグ２
６に迷光１８が照射しないようにする。

【００８６】上記発散部２５は、屈折により、第１送信
光８と迷光１８との分離を容易とする。さらに、発光素
子４および光ファイバー２の配置に応じて、光ファイバ
ー２および光ファイバープラグ２６に迷光１８が照射し
ないようにするために、プリズムの角度およびレンズの
曲率を変化させることができる。つまり、プリズムの角
度およびレンズの曲率を、任意に選択し、容易に最適な
ものとすることができる。

【００８７】また、図８（ａ）（ｂ）には、送信レンズ
６の外周を遮光する発散部２５（第２送信光制御部）を
示す。図８（ａ）は、外周を遮光する発散部２５の構成
を示す断面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）を矢印
Ｅ方向から見た様子を示す平面図ある。

【００８８】上記のような、送信レンズ６の外周を遮光
する発散部２５（第２送信光制御部）は、送信レンズ６
の外周部を通過する光を吸収または反射する。そのよう
な光の吸収または反射は、光ファイバー２および光ファ
イバープラグ２６に迷光１８が照射することを防止す
る。図８に記載の発散部２５は、発光素子４の光軸に対
して垂直である。しかし、発散部２５は、発光素子４の
光軸に対して垂直でなくてもよい。例えば、図８の発散
部２５を、傾斜のある形状または曲面形状としても良
い。図８に記載した発散部２５の遮光材料としては、光
を反射する材料または光吸収体を使用する。光を反射す
る材料、つまり光の反射率が高い材料とは、例えば、ア
ルミニウムまたは金などの反射率の高い金属や上記反射
ミラー７に使用したものと同様の材料などである。ま
た、光吸収体とは、例えば、光吸収率の高い塗料などで
ある。

【００８９】上記のような第２送信光制御部である発散
部２５を設けることによって、第１送信光制御部に小径
のレンズを用いても、発散部２５が迷光１８を制御する
ことができる。その結果、発光素子に半導体レーザーを
用いた場合、半導体レーザーの出力を十分高く保って消
光比を十分な大きさとしても、アイセーフティのための
条件を満たす双方向光通信モジュールを得ることができ
る。

【００９０】また、図９には、遮蔽部３０が存在する双
方向光通信モジュール１を示している。図９は、発散部
２５（第２送信光制御部）を通過した少なくとも一部の
光が照射する位置に、その照射した光を吸収または反射
する遮蔽部３０（遮蔽部材）を配置した一例である。

【００９１】遮蔽部３０は、第１送信光８が通過しない
位置、かつ発散部２５を通過した光（迷光１８）が照射
する位置に設置する。また、遮蔽部３０は、光吸収率の
高い光吸収層（遮蔽部材）３１を持つ。光吸収層に迷光
１８が照射すると、光吸収層が迷光１８を吸収する。そ
の結果、双方向光通信モジュール１内において、複数回
反射または散乱して受光素子５に結合する迷光１８が減
少する。ゆえに、遮蔽部３０および光吸収層３１は、内
乱光による混信を確実に減少させる。光吸収層３１とし
ては、光吸収率の高い塗料を塗布したもの、または光吸
収率の高い材料を用いることができる。また、上記光吸
収層３１の代わりに反射率の高い材料を配置して、受光
素子５に結合しない方向に迷光１８を反射させても良
い。

【００９２】反射ミラー７は、図９にあるように、迷光
１８を反射する。詳しく述べると、反射ミラー７（受信
光制御部）の第２面が、迷光１８を反射する。つまり、
反射ミラー７は、迷光１８が受光素子５に結合するのを
防止しており、遮蔽部としての役割も果たしている。

【００９３】以上のように、送信レンズ６の周囲に発散
部２５を配置することにより、第１送信光８と迷光１８
との分離が容易となる。また、迷光１８が受光素子５に
結合して、内乱光による混信を生むのを容易に防止する
ことできる。また、遮蔽部３０を配置することにより、
より確実に内乱光による混信を防止することができる。

【００９４】また、送信レンズ６（第１送信光制御部）
および発散部２５（第２送信光制御部）を、同一材料で
一体的に構成することができる。さらに、送信レンズ６
（第１送信光制御部）、発散部２５（第２送信光制御
部）および遮蔽部３０を、光学部材１０に一体で形成す
ることも可能である。そのような一体形成により、部品
点数の低減を図ることができ、安価で小型の双方向光通
信モジュール１を得ることが可能となる。

【００９５】なお、本実施の形態における光学部材１０
の作製には、樹脂の射出成型を用いた。また、本実施の
形態における光学部材１０の内部は、樹脂が充填された
構造である。しかし、光学部材１０の一部に空洞がある
構成とすることもできる。

【００９６】また、第１送信光８が通過する領域を除
き、光学部材１０にあるプリズム１１の面に、遮蔽部３
０または光吸収層３１を形成しても良い。つまり、プリ
ズム１１の面のうち、第１送信光８が通過する領域はプ
リズム１１のままとし、その通過領域以外の部分にあた
るプリズム１１の面に、遮蔽部３０または光吸収層３１
を形成してもよい。なお、第１送信光８が通過する領域
以外の部分とは、発光素子４が発した光のうち、通信の
相手先（相手局）には送信しない光が通過する部分と言
い換えることもできる。さらに、そのプリズム１１の面
に作る遮蔽部を、反射率の高い材料で構成するときは、
反射ミラー７と同時にその遮蔽部３０を形成することが
できる。従って、反射率の高い材料でプリズム１１の面
に遮蔽部３０を構成することは、製造工程を簡略化する
ことになる。よって、製造コスト面においてもメリット
がある。

【００９７】次に、図１０を用いて近端反射および迷光
の防止原理を説明する。第１送信光８は、光学部材１０
のプリズム１１により屈折する。その後、光ファイバー
２の外周部より、第１送信光８は光ファイバー２に入射
する。その入射のとき、反射光１７が発生する。その反
射光１７は、光ファイバー２の中心部方向に向かって進
む。

【００９８】遮光部１６は、反射ミラー７の一部とし
て、光学部材１０のプリズム１１の先端に設ける。さら
に、遮光部１６は、光ファイバー２に接触するように、
または、光ファイバー２と数十〜数百μｍ離れた位置に
配置する。また、反射ミラー７において受信光９が入射
する側とは反対側の面（受信光制御部の第２面）に、遮
光部１６を設ける。遮光部１６はそのような位置にある
ため、反射光１７は遮光部１６で反射する。その結果、
反射光１７は、受光素子５の方向に入射しない。

【００９９】また、発光素子４から放射した光の一部
（第２送信光３３）は、送信レンズ６に入射せずに発散
部２５を通過し、迷光１８となる。前述したように、光
ファイバー２および光ファイバープラグ２６に迷光１８
が照射しないように、発散部２５を設置している。つま
り、光ファイバー２の外周より外の方に迷光１８が進む
ように、発散部２５が迷光１８の向きを変え、光ファイ
バー２側（図１０の左側）から反射ミラー７の第１面側
に迷光１８が入射することを防止する。その結果、迷光
１８が受光素子５に結合するのを防止している。

【０１００】また、光ファイバー２側の反対側（図１０
の右側）、すなわち発光素子４側から反射ミラー７の内
側（第１面側）に迷光１８が入射することは、反射ミラ
ー７が防止する。その防止は、受光素子５を完全に覆う
ように反射ミラー７を設置していることによる。さらに
説明すると、反射ミラーにおいて受光素子５を配置した
面の反対の面に、迷光１８が照射するためである。な
お、「反射ミラーにおいて受光素子５を配置した面の反
対の面」とは、受信光制御部の第２面のことである。

【０１０１】また、上記のような構成とすると、発光素
子４の組み立て公差により発光素子４の位置ずれが生じ
た場合でも、予期しない迷光１８が受光素子５に入射す
ることがない。発光素子４の組み立て公差を高精度とす
ると、組み立てコストが高くなる。しかし、本実施の形
態の構成によれば、反射ミラー７によって、予期しない
迷光１８が受光素子５に入射することを防止できるの
で、その分、発光素子４の組み立て公差を大きくするこ
とができる。その結果、組み立てコストを低減すること
ができる。なお、発光素子４の組み立て公差は、一般に
は数１０μｍ程度である。

【０１０２】また、反射光１７も迷光となって双方向光
通信モジュール１内を散乱する。しかし、上記迷光１８
と同様の理由により、受光素子５に結合しない。その同
様の理由とは、受信光制御部である反射ミラーの第２
面、つまり、受光素子５を配置した面の反対の面に、反
射光１７が照射する、ということである。すなわち、反
射ミラー７は、受信光９を受光素子５に結合させる働き
とともに、反射光１７および迷光１８を受光素子５から
光学的に分離する働きも有している。

【０１０３】この反射ミラー７は、光学部材１０に薄膜
を製膜して作成することができる。例えば、アルミニウ
ムなどの薄膜を、光学部材１０に、蒸着法などにより製
膜して作成する。反射ミラー７は受光素子５を光学的に
分離していることから、迷光１８の影響を気にすること
なく、発光素子４の配置を決定することができる。この
ように発光素子４の配置決定ができるということによ
り、双方向光通信モジュール１の設計自由度を増すとい
う効果、および双方向光通信モジュール１の組み立て調
整を容易にするという効果を奏する。

【０１０４】次に、図１１を用いて、相手モジュール反
射の防止原理を説明する。本実施の形態における双方向
光通信モジュール１において、相手モジュール反射が生
じる要因となる光は、以下の２つの光である。なお、下
記２つの光が再び光ファイバー２に結合すると、相手モ
ジュール反射による混信が発生する。（１）受光素子５の表面で反射した素子反射光１９。（２）光ファイバー２から出射する受信光９の一部が、
光学部材１０（主に、プリズム１１）で反射したプリズ
ム反射光２０。

【０１０５】まず、素子反射光１９についての対策を説
明する。受光素子５の受光面は、反射防止コートを行う
ことにより受信光９の反射を防止し、受光効率を向上さ
せている。反射防止コートとは、例えば、窒化シリコン
の薄膜などである。しかし、受信光９のすべてが、受光
面に入射するわけではない。受信光９の一部は、受光面
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、受光面以外の部分にも、反射防止膜を形
成する。このように、受光面以外の部分にも反射防止膜
を形成することによって、確実に相手モジュール反射を
抑制している。なお、上記反射防止膜とは、使用する波
長領域での光吸収率が高く、反射率の低い材料で構成す
る。例えば、黒色の着色レジストなどである。

【０１０６】次に、プリズム反射光２０についての対策
を説明する。プリズム反射光２０については、プリズム
１１の傾斜角度を最適化することにより、プリズム反射
光２０が光ファイバー２に入射しても、結合しないよう
にすることができる。すなわち、光ファイバー２の開口
数より大きな角度でプリズム反射光２０が光ファイバー
２に入射するように、プリズム１１の傾斜角度を最適化
すればよい。そのためには、光ファイバー２の光軸に対
するプリズム１１の傾斜角度を、光ファイバー２のＮＡ
程度、またはそれ以上に設定すれば良い。例えば、ＮＡ
０．３の光ファイバー２を用いる場合、プリズム１１の
傾斜角は、１０°以上、好ましくは１７°以上とすれば
良い。なお、プリズム１１の傾斜角とは、図１１におい
て、光ファイバー２の光軸に垂直な軸と、プリズム１１
とがなす角のことである。しかし、プリズム１１の傾斜
角を大きくした場合、光ファイバー２への第１送信光８
の入射角度も大きくなる。その結果、第１送信光８の結
合損失の低下、または高次のモードのみでの励振となる
場合がある。ゆえに、上記の事項を考慮して、最適なプ
リズムの傾斜角度を設定する必要がある。

【０１０７】また、プリズム反射光２０の対策は、図１
２に示すような対策としてもよい。すなわち、第１送信
光８が通過する部分（図中、Ａで示す）はプリズム１１
を形成せず、第１送信光８が通過しない部分（図中、Ｂ
と示す）は傾斜角の大きいプリズム１１を形成するとい
う対策である。この場合、プリズム１１を形成していな
い部分で反射したプリズム反射光２０は、相手モジュー
ル反射となる。しかし、そのプリズムを形成していない
部分の面積を十分に小さくすることによって、相手モジ
ュール反射を少なくすることが可能である。あるいは、
第１送信光８が通過する部分のプリズム１１の傾斜角度
を小さくして、第１送信光８が通過しない部分のプリズ
ム１１の傾斜角度を大きくするという対策でもよい。つ
まり、プリズムの傾斜角度を２段階設定してもよい。ま
た、受信光９が照射する光学部材１０の面に、反射防止
コート（ＡＲ（anti-reflection）コート）を行い、反
射率を低減させるという対策でもよい。

【０１０８】次に、光ファイバー２の遠端反射について
説明する。図２のように、光ファイバー２の端面が光軸
に対して垂直（９０°）となっている場合、光ファイバ
ー２と空気との屈折率差により、約４％の遠端反射が生
じる。なお、遠端反射の量は、遠端反射量の絶対量であ
って、光ファイバー２からの出射光量に対する光ファイ
バー２の遠端面での反射光量を、割合（％）で表してい
る。

【０１０９】この遠端反射は、光ファイバー２の端面形
状（光通信経路素子の端面の形状）を工夫することによ
って低減することが可能となる。例えば、図１３に示す
ように、光ファイバー２（光通信経路素子）の端面を光
軸に対して傾斜させる方法がある。また、図１４に示す
ように、光ファイバー２（光通信経路素子）の端面を球
面にする方法がある。

【０１１０】上記２つの方法は、両方とも、光ファイバ
ー２の端面で遠端反射する光の方向を変えて、その反射
光の角度を、光ファイバー２の開口数以上の角度にす
る。これにより、遠端反射の光が、光ファイバー２を伝
搬しないようにしている。

【０１１１】なお、このように光ファイバー（光通信経
路素子）の断面の形状を工夫するものとして適当なの
は、例えば、プラスチック光ファイバー（ＰＯＦ）など
である。ＰＯＦにおいて、上記のように、端面を傾斜さ
せるように加工すること、および球面に加工することは
簡単である。例えば、任意の形状のホットプレートに端
面を押し付けて、端面を溶融させることにより加工する
ことができる。

【０１１２】次に、上記のように光ファイバー２の端面
形状を変えた場合における、双方向光通信モジュール１
の構成について説明する。

【０１１３】図１３に、端面を傾斜させた光ファイバー
２を、双方向光通信モジュール１に結合させる場合を示
す。この場合、光ファイバー２の第１送信光８が入射す
る側を、光ファイバー２の断面が鈍角（光ファイバー２
の端面と光ファイバー２の外部側面とのなす角が鈍角）
となる側に固定して、双方向光通信モジュール１に結合
させる。このような配置にすると、第１送信光８が光フ
ァイバー２で反射した光である反射光１７は、光ファイ
バー２の外周部方向に反射する。その結果、確実に近端
反射による混信を低減することができる。また、光ファ
イバー２から出射した受信光９は、端面の傾斜によって
受光素子側（図１３の下方）に屈折する。ゆえに、屈折
した光は反射ミラー７の方向に進み、さらに受信効率が
向上することになる。

【０１１４】なお、光ファイバー２の端面傾斜角度は、
光ファイバー２の開口数（ＮＡ）に合わせて設定するこ
とにより、遠端反射を確実に低減することができる。具
体的に言うと、光ファイバー２の端面で反射した光が、
光ファイバー２を伝搬しないように傾斜角を設定する。
反射光の大半は、光ファイバー２の光軸に対してＮＡ以
上の角度を持つ。そのため、光ファイバー２のＮＡより
大きい角度に傾斜角を設定すれば、光ファイバー２の端
面で反射した光が光ファイバー２を伝搬することなく、
遠端反射を確実に低減することができる。ただし、傾斜
角が大きすぎると、第１送信光８が光ファイバー２に結
合しにくくなる。そのため、第１送信光８が光ファイバ
ー２に結合するのを阻害しないように、傾斜角を決定す
る。ＮＡ０．３の光ファイバー２の傾斜角αを８０°と
した場合、遠端反射は０．４％に低減した。なお、αを
９０°とした場合、遠端反射は４％である。

【０１１５】図１４に、端面を球面とした光ファイバー
２を、双方向光通信モジュール１に結合させる場合を示
す。光ファイバー２の端面を球面とした場合は、傾斜さ
せた場合のように、双方向光通信モジュール１に対する
光ファイバー２の方向を決める必要がない。そのため、
方向を気にせず、容易に、光ファイバー２を抜き差しす
ることができる。端面を球面とした光ファイバー２に外
周部近傍から第１送信光８を入射させると、端面を傾斜
させた場合と同様、反射光１７は、光ファイバー２の外
周方向に反射する。その結果、確実に近端反射による混
信を低減できる。さらに、光ファイバー２から出射する
受信光９の一部は、光ファイバー２の球端面により集光
してから出射する。そのため、受信効率が向上する。

【０１１６】また、光ファイバー２の端面が傾斜面また
は球面の場合、光ファイバー２に入射した第１送信光８
は、端面形状により屈折する。第１送信光８の光ファイ
バー２への結合効率を高くするためには、屈折した第１
送信光８の、光ファイバー２の光軸に対する角度を、光
ファイバー２のＮＡより小さくする必要がある。その必
要に応じるためには、図１５に示すように、プリズム１
１の傾斜面を、図１３および図１４に記載の方向と逆方
向の傾斜面とすることが好ましい。以上のように、光フ
ァイバー２の端面を傾斜、または球面にすることによ
り、遠端反射を低減できるとともに、受信効率を向上さ
せることができる。

【０１１７】次に、電気的・電磁的混信の防止方法につ
いて説明する。ステム１３は、受光素子５のグランド電
極と接続する。サブマウント１２は、炭化ケイ素（Ｓｉ
Ｃ）などの絶縁体を用いて形成する。つまり、発光素子
４と受光素子５とは、電気的に分離している。また、反
射ミラー７が、光学部材１０の下部にも形成（電極２
１）している。その電極２１により、ステム１３と反射
ミラー７とが電気的に接続している。すなわち、発光素
子４から見た場合、受光素子５は反射ミラー７およびス
テム１３が受光素子５をシールドしている。このシール
ドにより、電磁的な混信を抑制している。

【０１１８】反射ミラー７は、反射率が高く導電性を有
する材料を蒸着することにより形成する。本実施の形態
では、反射ミラー７にアルミニウムを用いた。本実施の
形態における反射ミラー７の反射率は、約９０％（光の
波長が６５０ｎｍの時）である。なお、他の反射ミラー
７の材料として、例えば、金などの金属を用いてもよ
い。反射ミラー７は、図２にあるように、光学部材１０
の左下側に形成する。その反射ミラー７を形成するとき
に、同時に電極２１も形成する。反射ミラー７および電
極２１は、図２にあるように、光学部材１０の下部側に
おける全面に設置する。そのため、マスクなどによるパ
ターニングを行うことなく、簡単に、反射ミラー７およ
び電極２１を形成することができる。

【０１１９】また、送信部カバー１５は、発光素子４お
よびモニタ用フォトダイオード１４を覆っている。送信
部カバー１５は、光学部材１０とステム１３とに接着さ
れており、発光素子４を外気から封止している。送信部
カバー１５は、ステム１３と電気的にも接続している。
この接続により、送信部カバー１５は、外部から電磁的
に発光素子４を封止する役割も有している。

【０１２０】また、光学部材１０の一部を、発光素子４
の封止部材の一部（通常のカバーガラスに相当するも
の）に使用している。このような使用は、部品点数の低
減、部品コストの低減、および製造行程の簡略化に貢献
している。

【０１２１】次に、図２に示す、双方向光通信モジュー
ル１の各構成部材について説明する。光ファイバー２と
しては、例えばＰＯＦなどのマルチモード光ファイバー
を用いることが好ましい。ＰＯＦのコアは、ＰＭＭＡ
（polymethylmethacrylate）またはポリカーボネートな
どの光透過性に優れたプラスチックからなる。また、Ｐ
ＯＦのクラッドは、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ー２
は、石英光ファイバーと比べて、そのコアの径を約２０
０μｍから約１ｍｍと大きくすることが容易である。そ
の容易さにより、ＰＯＦは、双方向光通信モジュール１
との結合調整が容易である。さらに、ＰＯＦを用いて、
安価な双方向光通信リンク３を得ることができる。

【０１２２】本実施の形態で示したように、第１送信光
８と受信光９を空間的に分離する場合、ＰＯＦのコア径
は、１ｍｍ程度のものを使用することが好ましい。ま
た、コアは石英ガラスよりなりクラッドはポリマーで構
成されたＰＣＦ（Polymer CladFiber）を、ＰＯＦの代
わりに用いても良い。ＰＣＦは、ＰＯＦに比べると価格
が高いけれども、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、ＰＣＦを伝送媒体とするこ
とにより、長距離での通信および高速での通信が可能な
双方向光通信リンク３を得ることができる。

【０１２３】発光素子４としては、半導体レーザーまた
は発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いる。発光素子４の波
長は、使用する光ファイバー２の伝送損失が少ない波長
が好ましい。製造コストを考える上では、上記のような
波長のうち、発光素子４が安価となる波長を選ぶことが
より好ましい。例えば、光ファイバー２としてＰＯＦを
用いる場合、波長６５０ｎｍの半導体レーザーなどを用
いることができる。波長６５０ｎｍの半導体レーザー
は、ＤＶＤなどで量産効果のあるため、安価である。

【０１２４】発光素子４の後部には、モニタ用フォトダ
イオード１４を配置する。モニタ用フォトダイオード１
４には、発光素子４の光量を一定に保つという役割があ
る。

【０１２５】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でき、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する。そのようなフォトダ
イオードとは、例えば、シリコンを材料とするＰＩＮフ
ォトダイオード、アバランシェフォトダイオードなどで
ある。

【０１２６】光学部材１０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、射出成型など
によりに作製する。そして、光学部材１０の反射ミラー
７となる側には、アルミニウムまたは金のような反射率
の高い金属薄膜を、蒸着法などにより形成する。

【０１２７】反射ミラー７は、図２の光学部材１０の左
下側から蒸着により形成する。そのため、マスク等によ
るパターニングを行うことなく、反射ミラー７を簡単に
形成することができる。反射ミラー７は曲面となってお
り、受信光９を集光する役割を有している。また、光学
部材１０下面のステム１３と接触する面には、電極２１
を形成する。

【０１２８】電極２１は、反射ミラー７と同時に、蒸着
法などによって形成する。また、電極２１は、反射ミラ
ー７と少なくともその一部がつながっている。

【０１２９】光学部材１０には、第１送信光８を集光し
て光ファイバー２に結合させる送信レンズ６と、迷光に
よる混信を防止するための発散部２５と、第１送信光８
を屈折させて光ファイバー２に入射させるプリズム１１
とが形成されている。さらに、図示はしていないけれど
も、発光素子４と受光素子５との位置合わせに使用する
位置決め用の凹凸部が、光学部材１０に形成されてい
る。また、光学部材１０は、発光素子４の封止部材の一
部としても用いる。このように、１つの光学部材１０に
多数の機能を持たせているため、構成部材を大幅に低減
できるとともに、組み立て時の公差を低減できるため、
低コストで小型な双方向光通信モジュール１を得ること
が可能となる。

【０１３０】さらに、１つのステム１３上に、発光素子
４、受光素子５および光学部材１０を、それぞれ光ファ
イバー２の光軸と平行に配置することができる。その結
果、複雑な組み立て工程が不必要となり、組み立て工程
を大幅に低減することができる。

【０１３１】以上のように、本実施の形態で示した双方
向光通信モジュール１を用いることにより、近端反射、
遠端反射、相手モジュール反射、および内乱光による混
信を防止できる。さらに、本実施の形態で示した双方向
光通信モジュール１を用いることにより、電気的・電磁
的混信も低減できる。ゆえに、本実施の形態の双方向光
通信モジュール１を用いて、一本の光ファイバー２によ
る全二重方式の双方向光通信が可能となる。特に、送信
レンズ６の周囲に発散部２５を形成することによって、
第１送信光８と迷光１８との分離が容易となる。その結
果、内乱光による混信を確実に低減することできる。ま
た、１つの光学部材１０に多数の機能を持たせることか
ら、低コスト、小型、および簡易に製造可能な双方向光
通信モジュール１を得ることができる。

【０１３２】〔実施の形態２〕本発明における他の実施
の形態を図１６に基づいて説明する。なお、説明の便宜
上、実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有
する部材については、同一の符号を付し、その説明を省
略する。

【０１３３】図１６に、第１送信レンズ２２と第２送信
レンズ２３とを用いた双方向光通信モジュール１を示
す。図１６は、第１送信光制御部が複数のレンズを含む
一例を示している。図１６のように第１送信レンズ２２
と第２送信レンズ２３とを用いる構成にすると、発光ダ
イオード（ＬＥＤ）や面発光レーザーなどの面発光型の
物を、発光素子４に使用することができる。

【０１３４】発光素子４から出射した光は、第１送信レ
ンズ２２によって集光され、光学部材１０を通過する。
さらに、その光は、第２送信レンズ２３により集光さ
れ、光ファイバー２に結合する。

【０１３５】発光素子４としてＬＥＤを用いると、発光
素子４に半導体レーザーを用いたときのような高価なド
ライブ回路が不要となる。そのため、発光素子４にＬＥ
Ｄを用いると、低コストの双方向光通信モジュール１を
得ることができる。

【０１３６】しかし、半導体レーザーと比較して、ＬＥ
Ｄは、放射角が広く発光部面積が大きい。そのため、発
光素子４にＬＥＤを用いた場合は、送信レンズと高効率
で光を結合させるために、発光素子４と送信レンズ６と
を近接させる必要がある。しかしながら、ＬＥＤは放射
角が広く発光部面積が大きいため、送信レンズ６に発光
部を近接させた場合、十分に集光できないという問題が
あった。

【０１３７】本実施の形態で示した、双方向光通信モジ
ュール１では、第１送信光制御部として、第１送信レン
ズ２２および第２送信レンズ２３という複数のレンズを
使用することにより、発光素子４にＬＥＤを使用して
も、第１送信光８の集光が容易となる。さらに、上記の
ように２つの送信レンズ（第１送信レンズ２２および第
２送信レンズ２３）を使用することにより、送信効率を
向上させることもできる。

【０１３８】実施の形態２において、実施の形態１にお
ける図１１または１２のようなプリズム１１を配置して
いない。しかし、第２送信レンズ２３から照射した受信
光９は、第２送信レンズ２３に発散して反射する。その
ため、第２送信レンズ２３によって相手モジュール反射
の防止をすることができる。

【０１３９】第１送信レンズ２２の外周部には、実施の
形態１に示したように発散部２５を形成する。発散部２
５は、迷光１８と第１送信光８とに光を分離する。さら
に、発散部２５は、光ファイバー２あるいは光ファイバ
ープラグ２６に迷光１８が照射するのを防止する。

【０１４０】また、第２送信レンズ２３の周囲にも、実
施の形態１の発散部２５と同様の発散部を形成して内乱
光による混信を防止しても良い。例えば、第２送信レン
ズ２３の外周に連続して発散部を形成してもよい。ま
た、その発散部は、例えば、プリズム、レンズ、光の反
射率が高い材料で構成してもよい。

【０１４１】以上のように、実施の形態２に示した双方
向光通信モジュール１を用いることにより、安価なＬＥ
Ｄを使用することができ、また、内乱光による混信を確
実に防止することが可能となる。

【０１４２】〔実施の形態３〕本発明における、さらに
他の実施の形態を、図１７に基づいて説明する。ただ
し、実施の形態１および２において説明したものと同様
の機能を有する部材については、同一の部材番号を付与
して、その説明は省略した。

【０１４３】図１７に、反射ミラー７（受信光制御部）
と受光素子５との間に、受信光を集光する受信レンズを
設置するという一例を示す。本実施の形態では、反射ミ
ラー７で集光した受信光９を、受信レンズ２４がさらに
集光して、受信効率をより向上させる構成とした。

【０１４４】受信レンズ２４は、モールド部２９と一体
に形成する。モールド部２９は、受光素子５とその近傍
に配置したプリアンプ２８とを外気から封止する。な
お、モールド部２９の材料には、アクリルまたはポリカ
ーボネートなどの透明性の樹脂を用いる。

【０１４５】受光素子５とプリアンプ２８とを外気から
封止することにより、経時劣化による性能の低下を防止
することができる。また、受信レンズ２４を単独で設置
するのと比較して、モールド部２９に受信レンズ２４を
形成すると、双方向光通信モジュール１は小型となる。

【０１４６】送信レンズ６の周囲には、発散部２５を形
成する。本実施の形態では、発散部２５として、遮光膜
を使用している。遮光膜としては、例えば、反射膜とし
て送信レンズ６の周囲に蒸着ミラーを形成したもの、光
吸収率の高い材料を塗布したものなどを使用することが
できる。もちろん、実施の形態１または２と同様、発散
部２５を、送信レンズ６の外周に連続して形成した、プ
リズムまたはレンズで構成してもよい。

【０１４７】以上のように、実施の形態３に示した双方
向光通信モジュール１は、受信効率が高く、安定した性
能を示し、内乱光による混信を確実に防止することがで
きる。

【０１４８】

【発明の効果】本発明の双方向光通信モジュールは、以
上のように、発光素子から発した光のうちの送信対象の
第１送信光が入射され、そこから出射される上記第１送
信光が、上記光通信経路素子の端面における上記光通信
経路に入射するように、上記第１送信光を制御する第１
送信光制御部と、上記発光素子から発した光のうちの送
信対象でない第２送信光が入射され、その第２送信光の
少なくとも一部が、上記第１送信光が入射する上記光通
信経路および上記光通信経路素子の端面に入射しないよ
うに、上記第２送信光を制御する第２送信光制御部とを
備えた、という構成である。

【０１４９】それゆえ、発光素子の出力を十分高く保っ
て消光比を十分な大きさとしても、アイセーフティのた
めの条件を満たす双方向光通信モジュールを得る、とい
う効果を奏する。また、第２送信光と受信光との混信を
効果的に抑制することができる、という効果を奏する。

【０１５０】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、第１送信光制御部の外周に連
続して第２送信光制御部を形成する、という構成であ
る。

【０１５１】それゆえ、上記の構成による効果に加え
て、発光素子が放射するすべての光を、簡単な構成で制
御することが可能となる、という効果を奏する。

【０１５２】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、第２送信光制御部を通過した
少なくとも一部の光が照射する位置に、その照射した光
を吸収する遮蔽部材を配置する、という構成である。

【０１５３】それゆえ、双方向光通信モジュール内にお
いて、上記の構成による効果に加えて、複数回散乱し受
光素子に結合するという迷光が減少し、内乱光による混
信をさらに減少させることができる、という効果を奏す
る。

【０１５４】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、第２送信光制御部を通過した
少なくとも一部の光が照射する位置に、その照射した光
を反射する遮蔽部材を配置する、という構成である。

【０１５５】それゆえ、上記の構成による効果に加え
て、双方向光通信モジュール内において、複数回散乱し
受光素子に結合するという迷光が減少し、内乱光による
混信をさらに減少させることができる、という効果を奏
する。

【０１５６】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、第２送信光制御部を、プリズ
ム、レンズ、光を反射させる材料、または光吸収体で構
成する、という構成である。

【０１５７】それゆえ、上記の構成による効果に加え
て、内乱光による混信をさらに減少させることができ
る、という効果を奏する。

【０１５８】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、第１送信光制御部と第２送信
光制御部とを同一材料で一体的に形成する、という構成
である。

【０１５９】それゆえ、上記の構成による効果に加え
て、経時劣化が少なく、安価で小型の双方向光通信モジ
ュールを得ることができる、という効果を奏する。

【０１６０】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、第１面および第１面の裏面で
ある第２面を有し、第１面は、受信光を反射して、その
反射した受信光を受光素子に集光し、第２面は、第２面
に照射する光を反射して、第２面に照射する光が受光素
子に照射するのを防ぐ受信光制御部を備えた、という構
成である。

【０１６１】それゆえ、上記の構成による効果に加え
て、受信光以外の光が受光素子に結合して発生する混信
をより容易に減少させることができる、という効果を奏
する。

【０１６２】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、光通信経路素子の端面で反射
した光を遮光する遮光部を、受信光制御部の第２面に設
ける、という構成である。

【０１６３】それゆえ、上記の構成による効果に加え
て、近端反射による混信をより効果的に減少させること
ができる、という効果を奏する。

【０１６４】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、受信光制御部が形成される部
位と第１送信光制御部と第２送信光制御部とを同一材料
で一体的に形成する、という構成である。

【０１６５】それゆえ、上記の構成による効果に加え
て、経時劣化が少なく、安価で小型の双方向光通信モジ
ュールを得ることができる、という効果を奏する。

【０１６６】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、第１送信光制御部と光通信経
路素子との間にプリズムを設置し、光通信経路の外周方
向から第１送信光が入射するように、そのプリズムが第
１送信光を屈折させる、という構成である。

【０１６７】それゆえ、上記の構成による効果に加え
て、送信領域を小さくし、その分受信領域を大きくする
ことができる、という効果を奏する。

【０１６８】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、光通信経路素子の端面の形状
を光軸に対して傾斜させ、光通信経路素子の断面が傾斜
によって鈍角となる側が、光通信経路素子に第１送信光
が入射する側となるように、光通信経路素子を固定す
る、という構成である。

【０１６９】それゆえ、上記の構成による加えて、遠端
反射による混信をさらに減少させる、という効果を奏す
る。

【０１７０】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、光通信経路素子の端面の形状
を球面とする、という構成である。

【０１７１】それゆえ、上記の構成による効果に加え
て、遠端反射による混信を減少させることができる、と
いう効果を奏する。

【０１７２】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、第１送信光制御部は、複数の
レンズを含む、という構成である。

【０１７３】それゆえ、上記の構成による効果に加え
て、レンズの集光する能力を増加させ、使用可能な発光
素子の種類を増加させることができる、という効果を奏
する。

【０１７４】また、本発明の双方向光通信モジュール
は、上記の構成に加えて、受信光制御部と受光素子との
間に、受信光を集光する受信レンズを設置する、という
構成である。

【０１７５】それゆえ、上記の構成による効果に加え
て、受信光制御部が集光した受信光を、受信レンズがさ
らに集光し、受信効率を向上させることができる、とい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の双方向光通信モジュールの構成を示す
平面図である。

【図２】本発明における双方向光通信モジュールの実施
の一形態を示す断面図である。

【図３】本発明における双方向光通信モジュールの送信
領域と受信領域とを示す平面図である。

【図４】（ａ）は、本発明における双方向光通信モジュ
ールに発散部がない場合の光路を示す平面図であり、
（ｂ）は、（ａ）を矢印Ａ方向から見た様子を示す平面
図である。

【図５】（ａ）は、本発明における双方向光通信モジュ
ールに、発散部があるときに、発散部を通過する光の光
路を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）を矢印Ｂ方向
から見た様子を示す平面図である。

【図６】（ａ）は、本発明における双方向光通信モジュ
ールの発散部の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、
（ａ）を矢印Ｃ方向から見た様子を示す平面図である。

【図７】（ａ）は、本発明における双方向光通信モジュ
ールの発散部の、他の構成を示す断面図であり、（ｂ）
は、（ａ）を矢印Ｄ方向から見た様子を示す平面図であ
る。

【図８】（ａ）は、本発明における双方向光通信モジュ
ールの発散部の、さらに他の構成を示す断面図であり、
（ｂ）は、（ａ）を矢印Ｅ方向から見た様子を示す平面
図である。

【図９】本発明における双方向光通信モジュールに遮蔽
部材を含む構成を示す平面図である。

【図１０】本発明における双方向光通信モジュールで行
う混信防止の原理を示す平面図である。

【図１１】本発明における双方向光通信モジュールの相
手モジュール反射の防止原理を示す平面図である。

【図１２】本発明における双方向光通信モジュールの、
他のプリズム形状とした構成例を示す平面図である。

【図１３】本発明における双方向光通信モジュールに用
いる光ファイバーの端面を傾斜させた構成を示す平面図
である。

【図１４】本発明における双方向光通信モジュールに用
いる光ファイバーの端面を球面とした構成を示す平面図
である。

【図１５】本発明における双方向光通信モジュールの、
さらに他のプリズム形状とした構成例を示す平面図であ
る。

【図１６】本発明における双方向光通信モジュールの、
送信レンズを２つとした構成を示す平面図である。

【図１７】本発明における双方向光通信モジュールの、
受信レンズを設置した構成を示す平面図である。

【図１８】半導体レーザーの駆動電流と光出力との関係
を示すグラフである。

【図１９】従来の双方向光通信モジュールの一構成例を
示す平面図である。

【図２０】従来の双方向光通信モジュールの他の構成例
を示す平面図である。

【符号の説明】

１双方向光通信モジュール２光ファイバー（光通信経路素子）３双方向光通信リンク４発光素子５受光素子６送信レンズ（第１送信光制御部）７反射ミラー（受信光制御部）８第１送信光９受信光１０光学部材１１プリズム１２サブマウント１３ステム１４モニタ用フォトダイオード１５送信部カバー１６遮光部１７反射光１８迷光１９素子反射光２０プリズム反射光２１電極２２第１送信レンズ２３第２送信レンズ２４受信レンズ２５発散部（第２送信光制御部）２６光ファイバープラグ２７レセプタクル２８プリアンプ２９モールド部３０遮蔽部（遮蔽部材）３１光吸収層（遮蔽部材）３２斜線部３３第２送信光

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｆターム(参考） 2H037 AA01 BA03 BA12 CA08 CA10 CA13 CA32 DA03 DA04 DA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光信号を通す光通信経路を有する光通信経
路素子を一本用いて、発光素子から上記光通信経路素子
の一端面における上記光通信経路に光を入射させること
で光信号を送信するとともに、受光素子で、上記光通信
経路素子の同じ一端面における上記光通信経路から出射
される受信光を受光することで光信号を受信し、それに
よって相手局と双方向に通信を行う双方向光通信モジュ
ールにおいて、上記発光素子から発した光のうちの送信対象の第１送信
光が入射され、そこから出射される上記第１送信光が、
上記光通信経路素子の端面における上記光通信経路に入
射するように、上記第１送信光を制御する第１送信光制
御部と、上記発光素子から発した光のうちの送信対象でない第２
送信光が入射され、その第２送信光の少なくとも一部
が、上記第１送信光が入射する上記光通信経路および上
記光通信経路素子の端面に入射しないように、上記第２
送信光を制御する第２送信光制御部とを備えたことを特
徴とする双方向光通信モジュール。
【請求項２】第１送信光制御部の外周に連続して第２送
信光制御部を形成することを特徴とする請求項１に記載
の双方向光通信モジュール。
【請求項３】第２送信光制御部を通過した少なくとも一
部の光が照射する位置に、その照射した光を吸収する遮
蔽部材を配置することを特徴とする請求項１または２に
記載の双方向光通信モジュール。
【請求項４】第２送信光制御部を通過した少なくとも一
部の光が照射する位置に、その照射した光を反射する遮
蔽部材を配置することを特徴とする請求項１または２に
記載の双方向光通信モジュール。
【請求項５】第２送信光制御部を、プリズムで構成する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載
の双方向光通信モジュール。
【請求項６】第２送信光制御部を、レンズで構成するこ
とを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の
双方向光通信モジュール。
【請求項７】第２送信光制御部を、光を反射させる材料
で構成することを特徴とする請求項１から４のいずれか
１項に記載の双方向光通信モジュール。
【請求項８】第２送信光制御部を、光吸収体で構成する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載
の双方向光通信モジュール。
【請求項９】第１送信光制御部と第２送信光制御部とを
同一材料で一体的に形成することを特徴とする請求項１
から８のいずれか１項に記載の双方向光通信モジュー
ル。
【請求項１０】第１面および第１面の裏面である第２面
を有し、第１面は、受信光を反射して、その反射した受信光を受
光素子に集光し、第２面は、第２面に照射する光を反射して、第２面に照
射する光が受光素子に照射するのを防ぐ受信光制御部を
備えたことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項
に記載の双方向光通信モジュール。
【請求項１１】光通信経路素子の端面で反射した光を遮
光する遮光部を、受信光制御部の第２面に設けることを
特徴とする請求項１０に記載の双方向光通信モジュー
ル。
【請求項１２】受信光制御部が形成される部位と第１送
信光制御部と第２送信光制御部とを同一材料で一体的に
形成することを特徴とする請求項１０または１１に記載
の双方向光通信モジュール。
【請求項１３】第１送信光制御部と光通信経路素子との
間にプリズムを設置し、光通信経路の外周方向から第１
送信光が入射するように、そのプリズムが第１送信光を
屈折させることを特徴とする請求項１から１２のいずれ
か１項に記載の双方向光通信モジュール。
【請求項１４】光通信経路素子の端面の形状を光軸に対
して傾斜させ、光通信経路素子の断面が傾斜によって鈍角となる側が、
光通信経路素子に第１送信光が入射する側となるよう
に、光通信経路素子を固定することを特徴とする請求項
１から１３のいずれか１項に記載の双方向光通信モジュ
ール。
【請求項１５】光通信経路素子の端面の形状を球面とす
ることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に
記載の双方向光通信モジュール。
【請求項１６】第１送信光制御部は、複数のレンズを含
むことを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に
記載の双方向光通信モジュール。
【請求項１７】受信光制御部と受光素子との間に、受信
光を集光する受信レンズを設置することを特徴とする請
求項１から１６のいずれか１項に記載の双方向光通信モ
ジュール。