JP2003207695A

JP2003207695A - 光通信モジュール及び一芯双方向光通信モジュール

Info

Publication number: JP2003207695A
Application number: JP2002006532A
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: 2002-01-15
Filing date: 2002-01-15
Publication date: 2003-07-25
Also published as: CN1257618C; US20030133674A1; US6929405B2; CN1433163A

Abstract

(57)【要約】【課題】１本の光ファイバで全二重方式の通信が可能
であり、ＳＮ比が高く、安価で小型の光通信モジュール
を提供する。【構成】発光素子４から放射された光は、送信レンズ
６により集光され、光学部材１０と通過して光ファイバ
２に結合される。光ファイバ２から放射された受信光２
２の大半は光学部材１０に形成された受信光反射ミラー
７により反射されると共に集光されて、受光素子５に結
合する。受光素子５で反射された受信光２２（受信部反
射光１９）の大半は混信防止部８に照射され、光ファイ
バ２に結合しない方向に反射（あるいは吸収）される。
また、光ファイバ２の端面で反射された送信光２１は、
混信防止部８の一部である遮光部９で反射され受光素子
５には結合しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、光ファイバを伝送
媒体として光信号を送受信することのできる光通信モジ
ュール、及び一本の光ファイバにより光信号を双方向に
送受信することのできる一芯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】図１６に示すように、光通信リンク３
は、伝送するデータ信号に基づく、光伝送に適した変調
光を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光通
信モジュール１とを備えている。

【０００３】光通信リンク３はその通信形態により、い
くつかの種類に分別される。大きく分けると、光ファ
イバ２が単数（一芯）である場合と複数である場合、
信号を双方向に通信する場合と片方向に通信する場合、
信号を同時に(全二重)通信する場合と半二重で通信す
る場合等があり、これらを組み合わせた（例えば、一芯
全二重通信）方式により光通信が行われる。

【０００４】従来、複数の光ファイバを用いた全二重通
信方式では、光通信モジュール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。

【０００５】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ことのできる（一芯全二重方
式）、光通信モジュールが提案されている。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。ＰＯＦは、その直径が約１ｍｍと大口径
であるため、光通信モジュールとの結合が容易であり、
光ファイバと光通信モジュールとを簡易に抜き差しする
ことが可能な光通信リンクを形成できるものである。

【０００６】一本の光ファイバにより全二重通信を行う
光通信モジュールでは、送信・受信を同一の光ファイバ
で行うことから、送信光と受信光との間の混信を抑制
（できれば防止）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）、通信相手の光通信モジュ
ールから反射する場合（以下、相手モジュール反射と表
記）、光通信モジュール内での内部散乱光によるもの
(以下、内乱光と表記）がある。その他に、電気的・電
磁気的な混信も問題となる。

【０００７】また、光ファイバを伝送媒体とした光通信
リンクにおいては、高いＳＮ比（Signal to Noise Rati
o)を得るために、光ファイバから出射される受信光を高
効率で受光素子に結合させることが重要となる。

【０００８】受光素子の受光面積を大きくすることによ
り受信効率を高くすることができるが、受光面積を大き
くすると受光素子の浮遊容量成分が増加することから、
伝送速度が速くなるに従い、受光面積を小さくする必要
があり、受信光と受光素子とを高効率で結合させること
がより困難となる。

【０００９】光ファイバと受光素子との結合方法として
は、光ファイバと受光素子の間にレンズやミラー等の光
学系を配置し、光ファイバから出射される受信光を集光
して受光素子に結合させる方法が一般的である。

【００１０】特に、特開昭６３−９０８６６号公報や特
開２０００−１８０６０１号公報に開示されているよう
に、回転楕円体等の曲面を有する集光ミラーを用いて光
ファイバと半導体素子（発光素子や受光素子）とを結合
させる方法は光ファイバと半導体素子とを高効率で結合
させることができる。

【００１１】すなわち、光ファイバの出射点と受光素子
（発光素子）をそれぞれ回転楕円体の２つの焦点に配置
することにより、光ファイバから出射される光を略１０
０％受光素子に集光させることが可能となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６３−９０８６６号公報や特開２０００−１８０６０１
号公報に開示されている方式では、受光素子で反射され
た光も再び集光ミラーで反射され、高い効率で光ファイ
バに戻ってしまい、光ファイバを伝搬して通信相手側の
光通信モジュールに悪影響を与えるという問題があっ
た。例えば、通信相手側の発光素子に戻ることにより発
振状態が不安定となる等の問題がある。特に、一芯全二
重通信を行う場合には、上述したように相手モジュール
反射による混信が増加するため、ＳＮ比を低下させる原
因となる。

【００１３】また、開示されている集光ミラー方式は、
受信光学系、あるいは送信光学系の一方のみしか配置す
ることができないため、例えば、受信光学系として集光
ミラーを用いた場合には送信光学系を配置するスペース
がなくなり、一芯全二重通信に適用することができなか
った。

【００１４】本発明は、これらの課題を鑑みてなされた
ものであり、受信効率が高く、かつ受光素子で反射され
た光が再び光ファイバに戻ることを抑制でき、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、
相手モジュール反射や近端反射、内乱光による光学的混
信や電気的混信が少なく、しいては高いＳＮ比を得るこ
とができ、安価で小型の光通信モジュール及びそれを用
いた一芯双方向光通信モジュールを提供するものであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の光通信モジュー
ルは、上記課題を解決するために、光ファイバから出射
される光を受光素子に結合させる受信光学部を有する光
通信モジュールにおいて、該受信光学部は、光ファイバ
から出射される光の少なくとも一部を受光素子に導く集
光光学系と、光通信モジュールの一部によって反射され
たモジュール反射光の少なくとも一部が照射される位置
に配置され、該モジュール反射光が前記光ファイバに結
合することを抑制する混信抑制部とを備えていることを
特徴としている。

【００１６】上記の構成によれば、集光光学系により受
信光を受光素子に効率良く導くことができると共に、混
信抑制部によりモジュール反射光が再び光ファイバに結
合することが抑制されるため、戻り光が相手方の光通信
モジュールに悪影響を及ぼすことを抑制することがで
き、安定した性能の光通信リンクを得ることができる。

【００１７】上記光通信モジュールでは、更に、前記集
光光学系は反射ミラーであり、光ファイバから出射され
る光を反射して受光素子に導くものであってもよい。

【００１８】上記の構成によれば、反射ミラーにより方
向を変えることにより、光通信モジュールの光学系配置
を任意に選択することが可能となり、設計の自由度を向
上できる。

【００１９】上記光通信モジュールにおいては、更に、
前記集光光学系は曲面であり、光ファイバから出射され
る光を集光して前記受光素子に導くものでもよい。

【００２０】上記の構成によれば、光ファイバから出射
される受信光をより効率良く受光素子に結合させること
が可能になる。

【００２１】上記光通信モジュールでは、更に、前記混
信抑制部は光吸収体であり、前記モジュール反射光を吸
収することで前記光ファイバに結合することを抑制した
ものであってもよい。

【００２２】上記の構成によれば、モジュール反射光を
吸収させることにより、確実に光ファイバに戻ることを
抑制することができる。

【００２３】上記光通信モジュールにおいては、更に、
前記混信抑制部は反射ミラーであり、前記モジュール反
射光を反射することで前記光ファイバに結合することを
抑制したものであってもよい。

【００２４】上記の構成によれば、モジュール反射光を
光ファイバが配置されたのと異なる方向に反射させるこ
とで光ファイバに戻ることを抑制できると共に、混信抑
制部に照射される受信光も受光素子に結合させることが
でき受信効率を向上させることができる。集光光学系と
混信抑制部の反射ミラーを同時に形成することができ、
低コストにすることができる。

【００２５】上記光通信モジュールでは、更に、前記混
信抑制部は前記集光光学系と異なる曲率を有することが
好ましい。

【００２６】上記の構成によれば、混信抑制部の曲率を
任意に選択することにより、混信抑制部で反射されたモ
ジュール反射光が、光ファイバにより戻り難いようにで
きる。また、上記構成では、送信領域の確保が容易とな
り、一芯双方向通信に対応することができる。

【００２７】上記光通信モジュールにおいては、更に、
前記集光光学系と混信抑制部とを連続して配置すること
が望ましい。

【００２８】上記の構成によれば、集光光学系と混信抑
制部との間で光のロスが生じることを軽減できて、受信
効率を向上でき、また、内乱光や相手モジュール反射に
よる混信も確実に低減することができる。更には、金型
の加工が容易となり生産性を良くすることができる。

【００２９】上記光通信モジュールでは、更に、前記受
光素子の受光部の中心、及び、前記混信抑制部とを、前
記集光光学系と前記光ファイバの光軸の延長線との交点
より前記光ファイバ側に配置してもよい。

【００３０】上記の構成によれば、受信光反射光が集光
光学系から光ファイバ側に向かって順次に反射させるこ
とができ、確実に相手モジュール反射による混信を抑制
することができる。

【００３１】上記光通信モジュールにおいては、更に、
前記集光光学系と前記光ファイバの光軸の延長線との交
点を前記受光素子の受光部の中心、及び前記混信抑制部
より前記光ファイバ側に配置してもよい。

【００３２】上記の構成によれば、モジュール反射光が
集光光学系から光ファイバの逆側に向かって順次に反射
させることができ、確実に相手モジュール反射による混
信を抑制することができる。

【００３３】上記光通信モジュールでは、更に、前記混
信抑制部を前記集光光学系の前記光ファイバ側と、その
逆側の両側に配置してもよい。

【００３４】上記の構成によれば、相手モジュール反射
が光ファイバに戻ることをより確実に抑制することがで
きる。特に、第２の光学系としてレンズを配置した場合
に生じる第２のモジュール反射光を抑制することができ
るため、レンズと集光光学系を併用して受信効率の向上
を図ることができる。また、集光光学系とレンズの配置
の自由度が増し、設計が容易となる。

【００３５】上記光通信モジュールにおいては、更に、
前記混信抑制部は前記集光光学系の断面部を延長させた
形状としてもよい。上記の構成によれば、金型の加工が
容易となり、量産性に優れる。

【００３６】上記光通信モジュールでは、更に、前記光
ファイバから出射される光の少なくとも一部を前記混信
抑制部で反射させて前記受光素子に導くようにしてもよ
い。

【００３７】上記の構成によれば、混信抑制部も受信に
寄与させることで、より受信効率を向上させることがで
きる。

【００３８】上記光通信モジュールにおいては、更に、
前記光ファイバから出射される光の少なくとも一部を前
記混信抑制部で反射させて前記受光素子に導くものであ
ってもよい。

【００３９】上記の構成によれば、二つの集光光学系を
併用して受信効率の向上を図ることができる。また、そ
れぞれの集光光学系の配置の自由度が増し、設計が容易
となる。

【００４０】上記光通信モジュールでは、更に、前記第
２の集光光学系は、受光素子を外気から封止するモール
ド部と一体に形成されていてもよい。

【００４１】上記の構成によれば、受光素子が外気から
封止されているため、経時劣化が少なくなる。また、第
２の光学系とモールド部を一体に形成していることか
ら、光通信モジュールの小型化を図ることができる。

【００４２】上記光通信モジュールは更に、前記光ファ
イバ端面の中心部を原点（０，０，０）とし、光ファイ
バの光軸をＸ方向、その垂直方向をＹ方向とＺ方向と
し、前記集光光学系の外周上における任意の位置である
点を（Ｘm，Ｙm，Ｚm）で表し、光ファイバの開口数を
ＮＡｐとしたとき、常に（Ｙm² ＋Ｚm² )^1/2 ／Ｘm≧Ｔ
ａｎ（ＡｒｃＳｉｎ(ＮＡｐ)）を満足していることが好
ましい。

【００４３】上記の構成によれば、上記式を満足してい
ることで、光ファイバから出射される受信光の大半を集
光光学系に照射させることができ、受信効率を向上させ
ることができる。

【００４４】本発明の一芯双方向光通信モジュールは、
前記の課題を解決するために、一本の光ファイバにより
光信号の送受信を行う光通信リンクに用いられる一芯双
方向光通信モジュールであって、送信光を生成する発光
素子と、光ファイバから出射される光を受光する受光素
子と、発光素子から出射される光を光ファイバに結合さ
せる送信光学部と、光ファイバから出射される光を受光
素子に結合させる受信光学部を備え、該受信光学部は上
記の何れかに記載の構成であることを特徴としている。

【００４５】上記の構成によれば、本発明の受信光学部
を有することにより、一芯全二重通信に対応することが
でき、受信効率が高く、相手モジュール反射による混信
が少ない光通信リンクを得ることができる。

【００４６】上記一芯双方向光通信モジュールでは、更
に、前記集光光学系、あるいは前記混信抑制部の少なく
ともどちらかにより、前記発光素子と前記受光素子とを
光学的に分離し、前記送信光及び前記光ファイバにより
反射された送信光が前記受光素子に結合することを抑制
したものでもよい。

【００４７】上記の構成によれば、近端反射や内乱光に
よる混信を抑制することができ、一芯全二重通信におい
ても、高いＳＮ比を得ることができる。また、送信部と
受信部が光学的に分離されていることから両者の光学的
混信の影響を気にすることなく、送信部や受信部の配置
を決定することができ、光通信リンクにおける設計の自
由度の増加が可能となる。

【００４８】上記一芯双方向光通信モジュールにおいて
は、更に、前記送信光学部が前記受信光学部と一体に形
成されていてもよい。

【００４９】上記の構成によれば、小型で生産性が高
く、低コストの一芯双方向光通信モジュールを得ること
ができる。

【００５０】上記一芯双方向光通信モジュールでは、更
に、少なくとも前記送信光光学系、あるいは前記混信抑
制部のどちらかが前記受光素子の電極と電気的に接続さ
れていてもよい。

【００５１】上記の構成によれば、集光光学系や混信抑
制部により、発光素子から受光素子が電気的にシールド
されているため、電気的あるいは電磁的ノイズによる混
信を光通信リンクにおいて抑制することができる。

【００５２】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明に係
る第１の実施の形態を図１に基づいて説明する。本実施
の形態においては、図１及び図２に示すように、一芯全
二重通信に対応することのできる光通信モジュール１及
びそれを用いた一芯双方向光通信モジュールについて説
明する。

【００５３】上記光通信モジュール１は、データ信号に
基づく変調光である送信光２１を生成する発光素子４
と、光ファイバ２からの受信光２２を受光してデータ信
号を生成するための受光素子５と、発光素子４から出射
される送信光２１を集光して光ファイバ２に結合させる
送信レンズ（送信光学部）６と、光ファイバから出射さ
れる受信光２２を反射して受光素子５に結合させる受信
光反射ミラー（集光光学系）７と、受光素子５で反射さ
れた受信部反射光１９が光ファイバ２に結合することを
防止する混信防止部（混信抑制部）８（図１で受信光反
射ミラー７の曲面に連続した水平部）を有している。上
記水平部とは、光通信モジュール１に結合された光ファ
イバ２の端面部での光軸方向に沿った方向に延びるもの
である。

【００５４】送信レンズ６、受信光反射ミラー７、混信
防止部８は共に光学部材１０に形成されている。発光素
子４はＳｉＣ等の放熱特性に優れたサブマウント１２上
に配置されている。これらの構成部材は、ステム１３上
に位置合わせされて配置されている。ステム１３は図示
しない回路に電気的に接続されている。

【００５５】発光素子４により生成された送信光２１
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で任意の開口数に変換されて
集光され、光透過性を有する光学部材１０を通過して、
光ファイバ２に結合する。光ファイバ２から出射される
受信光２２の大半は受信光反射ミラー７により受光素子
５方向に反射されると共に、曲率を有する受信光反射ミ
ラー７により集光されて受光素子５に結合する。光学部
材１０は、ブロック状であり、成形性及び光透過性に優
れたＰＭＭＡ等からなっている。

【００５６】このように、送信光２１と受信光２２とを
光ファイバ２の口径内で空間的に分離する場合、光ファ
イバ２から出射される受信光２２のうち、送信光２１が
入射する位置から出射される受信光２２は受光素子５に
結合しない。このため、送信光２１が入射する光ファイ
バ２の位置（送信領域）を、光ファイバ２のより外周部
側とし、かつ、小面積とすることで、光ファイバ２の端
面における送信領域以外の受信領域の面積を大きくでき
るから、受信光２２を効率良く受光素子５に結合できる
ようになる。

【００５７】光学部材１０は送信光２１が出射する面に
光ファイバ２の光軸に対して傾斜したプリズム部１１を
有しており、送信光２１を屈折させて光ファイバ２に入
射させている。また、混信防止部８の一部（遮光部９）
は光ファイバ２に接触もしくは近接させて配置されてい
る。

【００５８】ここで、図１において遮光部９は強調する
ために斜線で表しているが、実際は混信防止部８の一部
であり、混信防止部８と区別されるものではない。受信
光反射ミラー７と混信防止部８は共に薄膜の反射ミラー
で形成されている。

【００５９】光ファイバ２に入射する送信光２１の一部
は、光ファイバ２端面で反射される。送信光２１の光フ
ァイバ２での反射光は混信防止部８（の遮光部９）によ
り遮光されて、受光素子５には結合せず、近端反射によ
る混信を防止することができる。

【００６０】本発明の光通信モジュール１は、混信防止
部８を配置したことを特徴としている。この混信防止部
８の役割としては主に以下の４点がある。送信光が通
過する領域を確保して一芯双方向通信に対応させると共
に、広い受信領域を得る。送信部と受信部とを光学的
に分離し、近端反射及び内乱光による混信を低減させ
る。相手モジュール反射による混信を低減させる。
電気的・電磁的混信を低減させる。

【００６１】以下、これらの働きについて順次詳述す
る。まず、送信領域と受信領域の分離方法について図２
及び図３を基に説明する。

【００６２】一本の光ファイバ２により、空間的に送受
信光を分離する場合、図２に示すように、光ファイバ２
の送信光２１が結合する送信領域を小さくすることによ
り、受信領域を大きくすることができ、利用できる受信
光２２を増加させることができるため、受信効率の高い
光通信モジュール１を得ることができる。

【００６３】そのためには、送信光２１と受信光２２と
の相互間の分離を、いかに光の損失を少なく行うかが重
要となる。従来から提案されている集光ミラーを用いた
方式では、受信光学系のみしか配置することができない
ため、一芯双方向通信には対応することができなかっ
た。

【００６４】本実施の形態においては、従来の集光ミラ
ーの働きを有する受信光反射ミラー７の受光素子５を配
置しているのとは逆側（図１の上側）に送信光２１を通
過させることにより、一芯双方向通信への対応を可能に
している。

【００６５】更には、図３に示すように、混信防止部８
の曲率を受信光反射ミラー７とは異なる曲率とし、図３
の上部側（送信光２１が通過する側）の送信光２１の光
路上には混信防止部８が配置されないようにして、送信
光２１が光学部材１０内にて通過する領域を確保してい
る。

【００６６】従来の集光ミラー２３（図３の二点鎖線
部）をそのまま適用した場合には、集光ミラー２３と送
信光２１が干渉するため、集光ミラー２３を図３のより
下方向に配置する必要があり、図２で示した受信領域が
小さくなるため受信効率が低くなってしまう。

【００６７】一方、本実施の形態で示した方式では、薄
膜の受信光反射ミラー７と混信防止部８により送受信光
の分離を行っているため、分離部の損失を実質的に零と
することができる。また、受信光反射ミラー７と混信防
止部８の極近傍に送信光２１を通過させることが可能と
なり、送信領域と受信領域の境界をほとんどなくすこと
ができ、受信領域をより拡大することが可能となる。

【００６８】更に、本実施の形態で示した方式において
は、プリズム部１１により送信光２１を光ファイバ２の
外周方向から中心部（中心軸である光軸）方向に屈折さ
せて、光ファイバ２に入射させているため、送信領域を
光ファイバ２の外周部により偏在させることができ、受
信領域をより拡大することができて、高い受信効率を得
ることが可能となる。

【００６９】次に、図４を基に近端反射及び内乱光によ
る混信の防止原理を説明する。送信光２１は光学部材１
０のプリズム部１１で屈折され、光ファイバ２の外周部
より光ファイバ２に入射する。その反射光（送信反射光
１７）は光ファイバ２の中心部方向に向かって反射され
る。

【００７０】光学部材１０のプリズム部１１の先端であ
り、かつ、混信防止部８の一部である遮光部９は光ファ
イバ２に接触もしくは、数十μｍ〜数百μｍ離れた位置
に設置されているため、送信反射光１７は混信防止部８
の受光素子５が配置されている側とは反対の面（遮光部
９）により反射（遮光）され、受光素子５方向に入射す
ることがなくなる。

【００７１】また、発光素子４から放射された送信光２
１の一部は送信レンズ６に入射せずに迷光１８となっ
て、光通信モジュール１内を散乱する。受光素子５が受
信光反射ミラー７及び混信防止部８により、送信側（図
４の発光素子４等が配置されている方向）から光学的に
分離されていることから、迷光１８が受光素子５に結合
することを防止できる。

【００７２】更に、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ため、発光素
子４の組み立て公差を大きくすることができ、組み立て
コストを低減することができる。

【００７３】また、送信反射光１７も迷光となって光通
信モジュール１内を散乱するが、同様の理由により受光
素子５に結合しない。すなわち、受信光反射ミラー７及
び混信防止部８は受信光２２を反射・集光して受光素子
５に結合させると共に、送信反射光１７や迷光１８を受
光素子５から光学的に分離する働きを有している。

【００７４】更には、受信光反射ミラー７と混信防止部
８とにより受光素子５が送信光２１と分離されているこ
とから、迷光の影響を気にすることなく、受光素子５の
配置を決定することができ、光通信モジュール１の設計
自由度が増し、組み立て調整が容易な配置にすることが
できるという効果も奏する。

【００７５】次に図５を基に相手モジュール反射による
混信の防止原理を説明する。本実施の形態で示した光通
信モジュール１で相手モジュール反射が生じる要因とし
ては、主に受光素子５の表面で反射した受信部反射光１
９と、光ファイバ２から出射される受信光２２の一部
が、光学部材１０に照射される面（主に、プリズム部１
１）で反射したプリズム反射光２０が再び光ファイバ２
に結合する場合の２つがある。

【００７６】受光素子５の受光面は通常、例えば、窒化
シリコン等の薄膜により反射防止コートを行うことで受
信光２２の反射を低減し、受光効率を向上させている。
しかしながら、受光素子５からの反射を完全に防止する
ことは困難であり、また、受信光２２の入射角度によっ
て反射率が高くなる場合がある。受信部反射光１９の多
くは混信防止部８方向に反射するように設定されてお
り、また、混信防止部８で反射された受信部反射光１９
は光ファイバ２には結合しないように設定されている。
このことにより相手モジュール反射による混信を低減す
ることができる。

【００７７】次に、従来から提案されている集光ミラー
２３を用いた光通信モジュールと本実施の形態とを比較
した。図６（ａ）に示すように、従来から提案されてい
る集光ミラー２３の形状としては、例えば回転楕円体が
用いられ、回転楕円体の２つの焦点位置に光ファイバ２
と受光素子５とをそれぞれ配置することで高効率での受
信が行われる。

【００７８】しかし、従来から提案されている集光ミラ
ー２３を用いた場合（図６（ａ））、受信部反射光１９
は集光ミラー２３で反射され再び光ファイバ２に結合し
て、相手モジュール反射による混信を発生させてしま
う。

【００７９】一方、本実施の形態のように受信光反射ミ
ラー７と混信防止部８を用いた場合（図６（ｂ））、受
信部反射光１９は混信防止部８により光ファイバ２に結
合しない方向に反射されるため、光ファイバ２に結合す
ることを防止することが可能となる。

【００８０】受信光反射ミラー７は回転楕円体や球面等
の曲面が用いられ、混信防止部８はその曲面に連続した
円筒面等を用いることができる。混信防止部８を受信光
反射ミラーと異なる曲率や形状とすることで受信部反射
光１９が光ファイバ２に戻ることを防止することが容易
となる。なお、図６（ｂ）では従来方式との比較のため
に、一芯全二重方式には対応しない配置（光ファイバ２
からの受信光２２を受信するだけの機能）としている。

【００８１】混信防止部８は相手モジュール反射による
混信を低減する目的だけを考慮すると、反射率が低い
（光吸収率の高い）ものを用いてもよい。受信部反射光
１９を吸収することにより確実に相手モジュール反射を
防止することができる。

【００８２】但し、混信防止部８にも光ファイバ２から
出射される受信光２２の一部が照射され、受光素子５に
結合するように配置することにより、より高い受信効率
を得ることができる。この場合は混信防止部８の反射率
は高く設定する方が良い。

【００８３】また、受信光反射ミラー７と混信防止部８
のミラー膜は同時に形成することができるので、生産性
を考えると同一のミラー膜を用いることが好ましい。ま
た、混信防止部８を受信光反射ミラー７に連続して形成
せず、光通信モジュール１内の他の部分に配置してもよ
い。

【００８４】但し、一芯双方向通信に対応させるために
は、送信と受信の領域分離が不明確となることから、近
端反射による混信や内乱光による混信が増加しやすくな
るため、受信光反射ミラー７と混信防止部８とを互いに
連続して形成することが好ましい。混信防止部８は相手
モジュール反射による混信を防止すると共に、送受信の
領域分離を明確にすることで、両者の混信を防止する働
きを有している。

【００８５】次に、受信光反射ミラー７、及び混信防止
部８の配置について図７（ａ）を基に説明する。光ファ
イバ２の光軸中心を受信光反射ミラー７方向に延長した
ときの受信光反射ミラー７との交点をＡ点、受光素子５
の受光面の中心をＢ点としたとき、Ｂ点がＡ点より光フ
ァイバ２側にあり、かつ混信防止部８をＡ点より光ファ
イバ２側に配置することが好ましい。

【００８６】このように配置することにより、受信光反
射ミラー７で反射された受信光２２の大半は光ファイバ
２方向（図７（ａ）の左側方向）に反射されて受光素子
５に入射する。このため、受信部反射光１９も光ファイ
バ２方向で混信防止部８が配置された方向に反射され
る。混信防止部８はこの受信部反射光１９を光ファイバ
２に結合しない方向に反射するように、その形状が設定
されており、これにより相手モジュール反射を防止する
ことが可能となる。

【００８７】また、図７（ｂ）に示すように、Ａ点をＢ
点より光ファイバ２側に配置し、かつ混信防止部８をＡ
点より光ファイバ２から離れた位置に配置してもよい。
この配置では、図７（ｂ）に示すように、図７（ａ）の
配置とは逆に、受信部反射光１９を光ファイバ２から遠
ざかる方向に反射させることにより相手モジュール反射
を防止することが可能となる。また、図７（ｂ）の配置
の場合、受信光反射ミラー７の一部が遮光部９となり、
近端反射による混信を防止することができる。

【００８８】プリズム反射光２０については、プリズム
部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、プリズム反射光２０が
光ファイバ２の開口数より大きな角度で光ファイバ２に
入射するようにすればよい。そのためには、プリズム部
１１の傾斜角度α（図５参照）を光ファイバ２のＮＡ
（開口数）程度以上に設定すれば良い。例えば、ＮＡ
０．３の光ファイバ２を用いる場合、傾斜角度αは１０
°以上、より好ましくは１７°以上とすれば良い。

【００８９】しかし、プリズム部１１の傾斜角度αを大
きくした場合、光ファイバ２への送信光２１の入射角度
も大きくなり、送信光２１の結合効率が低化したり、高
次のモードのみでの励振となったりする場合がある。こ
のため、両者のトレードオフを考慮してプリズム部１１
の傾斜角度αを設定する必要がある。

【００９０】また、図８に示すように、光学部材１０
の、送信光２１が通過する部分のみ、プリズム部１１を
形成せずに、光ファイバ２の光軸方向に対して垂直な端
面としておき、送信光２１が通過しない部分に傾斜角の
大きいプリズム部１１を形成してもよい。この場合、プ
リズム部１１が形成されていない部分からのプリズム反
射光２０は相手モジュール反射となるが、その面積を十
分小さくすることで、影響を少なくすることが可能であ
る。

【００９１】あるいは、送信光２１が通過する部分のプ
リズム部１１の傾斜角度を小さく、その他の部分におけ
るプリズム部１１の傾斜角度を大きく（プリズム部１１
を２段階に形成）してもよい。また、受信光２２が照射
される光学部材１０の面（プリズム部１１が形成された
面）にＡＲ（反射防止）コートを施し、反射率を低減さ
せてもよい。

【００９２】次に、光ファイバ２の遠端反射による混信
について説明する。図１で示したように、光ファイバ２
の端面が光軸に対して垂直となっている場合、光ファイ
バ２と空気との屈折率差により、出射光量に対して約４
％の遠端反射が生じる。この遠端反射は光ファイバ２の
端面形状を工夫することにより低減することが可能とな
る。

【００９３】例えば、図９に示すように、光ファイバ２
の端面を光軸に対して傾斜させる方法と、図１０に示す
ように光ファイバ２の端面を曲面にする方法がある。ど
ちらの方法とも、光ファイバ２の端面での遠端反射の光
３７の方向を変えて、光ファイバ２の開口数以上の角度
にすることで遠端反射の光３７が光ファイバ２内を伝搬
しないようにしている。

【００９４】ＰＯＦでは端面を任意の形状のホットプレ
ートに押し付けて溶融させることにより、容易に傾斜加
工や球面加工が可能である。このように光ファイバ２の
端面形状を変えた場合での光通信モジュール１との光学
的結合状態について以下に説明する。

【００９５】光ファイバ２の端面を傾斜させる場合、図
９に示すように、光ファイバ２の送信光２１が出射する
側（図９の上側）を光ファイバ２の断面が鈍角となる側
に固定して光通信モジュール１に結合させる。このよう
に配置することにより、送信光２１の光ファイバ２での
送信反射光１７が光ファイバ２の外周部方向（光ファイ
バ２の径方向外向き）に反射されるため、確実に近端反
射による混信を低減できる。

【００９６】また、光ファイバ２から出射される受信光
２２は出射時に光ファイバ２端面の傾斜により受光素子
５側(図９の下方）に屈折する。このため、送信領域か
ら出射する光の一部も受信光反射ミラー７内に入射する
ので、より受信効率を向上させることができる。光ファ
イバ２の端面傾斜角度βは、光ファイバ２の開口数程度
に設定することで遠端反射を確実に低減することができ
る。ＮＡ０．３の光ファイバ２の傾斜角度βを８０°と
した場合、遠端反射は０．４％に低減された。

【００９７】光ファイバ２の端面を曲面とした場合（図
１０）、傾斜させる場合のように、光ファイバ２の光通
信モジュール１に対する方向を決める必要がないため、
容易に光ファイバ２を抜き差しすることができる。ま
た、送信光２１を光ファイバ２の外周部近傍に入射させ
ることにより、光ファイバ２を傾斜させた場合と同様
に、反射光１７を光ファイバ２の外周部方向に反射させ
ることができ、確実に近端反射による混信を低減でき
る。更には、光ファイバ２から出射される受信光２２の
一部が光ファイバ２の球端面により、集光されて出射さ
れるため、受信効率を向上させることが可能となる。

【００９８】また、光ファイバ２の端面が傾斜面、ある
いは、球面の場合、光ファイバ２に入射した送信光２１
は端面形状により屈折する。送信光２１の光ファイバ２
への結合効率を高くするためには、屈折した送信光２１
の光ファイバ２の光軸に対する角度を小さくする必要が
ある。このためには、図１１に示すように、プリズム部
１１を逆方向の傾斜面とすることが好ましい。逆方向の
傾斜面とは、光ファイバ２の光軸に垂直な仮想面に対し
て、上記光軸から離れるにしたがって、光ファイバ２に
近くなるように傾斜したものである。

【００９９】以上のように、光ファイバ２の端面を傾
斜、あるいは曲面にすることにより、遠端反射による混
信を低減できると共に、より受信効率を向上させること
が可能となる。

【０１００】次に、電気的・電磁的混信の防止方法につ
いて説明する。

【０１０１】図１において、ステム１３は受光素子５の
グランド電極と接続されている。サブマウント１２はＳ
ｉＣ等の絶縁体で形成されており、発光素子４と受光素
子５とが電気的に互いに分離されている。また、受信光
反射ミラー７と混信防止部８は光学部材１０の下部の電
極１６と導通されており、電極１６により、ステム１３
と電気的に接続されている。すなわち、発光素子４から
見た場合、受光素子５は受信光反射ミラー７、混信防止
部８、及び、ステム１３によりシールドされており、こ
れにより、電気的・電磁的な混信を抑制している。

【０１０２】受信光反射ミラー７と混信防止部８は図１
の光学部材１０の下側からアルミニウムや金等の反射率
が高く導電性を有する材料を蒸着することにより形成さ
れる。この時同時に、電極１６が形成される。受信光反
射ミラー７、混信防止部８、及び、電極１６は光学部材
１０の下部側の全面となるため、マスク等によるパター
ニングを行うことなしに簡単に形成することができる。

【０１０３】また、発光素子４、及び、モニタフォトダ
イオード１４は送信部カバー１５により覆われている。
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と電気的にも接続されてお
り、発光素子４を外部から電磁的に封止する役割も有し
ている。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
用しているため、部品点数の低減につながり、部品コス
トが低減できると共に、製造行程も簡略化することがで
きる。

【０１０４】次に図１で示した光通信モジュール１の各
構成部材について説明する。

【０１０５】光ファイバ２としては、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。ＰＯ
Ｆ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。

【０１０６】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、光通信モジュー
ル１との結合調整が容易であり、安価な双方向光通信リ
ンク３を得ることができる。本実施の形態で示したよう
に、送信光２１と受信光２２とを空間的に互いに分離す
る場合、光ファイバ２のコア径は１ｍｍ程度のものを使
用することが好ましい。

【０１０７】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を用いてもよい。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リンク３を
得ることができる。もちろん、石英光ファイバを使用し
てもよい。

【０１０８】発光素子４としては、半導体レーザや、発
光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられる。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、モニタフォ
トダイオード１４が配置されており、発光素子４の光量
を上記モニタフォトダイオード１４により一定に保つよ
うにしている。

【０１０９】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。

【０１１０】光学部材１０の一例を図１２に示す。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、射出成形等により作製される。そ
して、受信光反射ミラー７、混信防止部８の反射面とな
る側にアルミニウムや金等といった反射率の高い金属薄
膜が蒸着法等により形成されている。受信光反射ミラー
７と混信防止部８とは光学部材１０の下側から上記金属
を蒸着することにより、マスク等によるパターニングを
行うことなしに簡単に形成することができる。

【０１１１】また、光学部材１０下面のステム１３と接
触する面には、電極１６（図１２の裏面）が形成されて
いる。電極１６は受信光反射ミラー７や混信防止部８と
同時に蒸着法等により形成され、受信光反射ミラー７や
混信防止部８に少なくともその一部が繋がっている（導
通している）。受信光反射ミラー７と混信防止部８と
は、連続して形成することが好ましい。連続して形成す
ることにより、両ミラーの間で光のロスが生じることが
無くなり、受信効率が向上し、また、内乱光や相手モジ
ュール反射による混信も確実に低減することができる。

【０１１２】更には、金型の加工が容易となり生産性を
良くすることができる。受信光反射ミラー７は回転楕円
体や球面等の曲面の一部とし、混信防止部８はその切断
面（楕円や円）を延長した形状としている。このような
形状とすることにより、成型による作製が容易となり、
量産性に優れた光通信モジュール１を得ることができ
る。光学部材１０には送信光２１を集光して光ファイバ
２に結合させる送信レンズ６と、送信光２１を屈折させ
て光ファイバ２に入射させるプリズム部１１、及び、図
示していないが、発光素子４や受光素子５との位置合わ
せに使用する位置決め用の凹凸部がそれぞれ形成されて
いる。

【０１１３】このように一つの光学部材１０に多数の機
能を持たせることにより、構成部材を大幅に低減できる
と共に、組み立て時の公差を低減できるため、低コスト
で小型な光通信モジュール１を得ることが可能となる。

【０１１４】更には、一つのステム１３上に発光素子
４、受光素子５、光学部材１０をそれぞれ光ファイバ２
の光軸と平行に配置することができ、複雑な組み立て工
程が必要なくなり、工程数を低減することが可能とな
る。

【０１１５】以上のように、第１の実施の形態で示した
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、及び、迷光による内乱光
による混信を防止でき、また、電気的・電磁的混信も低
減できることから、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。

【０１１６】特に、受信光反射ミラー７と混信防止部８
の働きにより受信効率が高く、相手モジュール反射によ
る混信が少なくなることから、高いＳＮ比を得ることが
できる。また、一つの光学部材１０に多数の機能を持た
せていることにより、低コストで小型であり、かつ、簡
易に製造可能な光通信モジュール１を得ることができ
る。

【０１１７】本実施の形態は一例であり、この構造に限
定されるものではない。本発明は混信防止部８により相
手モジュール反射を低減したことが特長であり、例え
ば、受信光反射ミラー７の代わりにレンズ等の他の集光
光学系を用いても同様の効果を得ることができる。

【０１１８】（第２の実施の形態）続いて、第２の実施
の形態を図１３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の実施の形態では、第１の実施の
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。

【０１１９】第１の実施の形態においては、一芯全二重
通信に対応する光通信モジュール１の一例を示したが、
本実施の形態では一芯片方向通信に対応する光通信モジ
ュール１の一例を示す。図１３は本実施の形態における
光通信モジュール１を表す概略図である。図１３では一
芯片方向通信における受信側の光通信モジュール１を表
している。

【０１２０】図示しない相手側モジュールから送信され
た受信光２２は光ファイバ２を出射し、その大半が受信
光反射ミラー（集光光学系）７により反射されると共に
集光されて受光素子５に結合する。受光素子５で反射さ
れた受信部反射光１９の多くは、混信防止部８により光
ファイバ２には結合しない方向に反射され光ファイバ２
には結合しない。

【０１２１】一芯片方向通信では一芯全二重通信の場合
のように相手モジュール反射による混信が直接ＳＮ比の
低下とはならないが、相手側のモジュールの発光素子に
戻ることにより、発振状態が不安定となり送信光（受信
光２２）にノイズがのりやすくなる。このため、混信防
止部８により光ファイバ２に受信部反射光１９が結合し
ないようにすることで、より安定した光通信リンクを得
ることができる。

【０１２２】次に受信光反射ミラー７と混信防止部８の
配置について説明する。光ファイバ２から出射される受
信光２２は光ファイバ２の開口数（ＮＡ）で決まる放射
角度（Ｓｉｎθ＝NA)で放射される。受信効率を高くす
るためには、光ファイバ２から出射される受信光２２の
大半が受信光反射ミラー７に照射されるように配置する
必要がある。

【０１２３】このためには、光ファイバ２から放射角度
θで出射される光が全て受信光反射ミラー７に照射され
るように、受信光反射ミラー７を配置すれば良い。すな
わち、光ファイバ２の出射点（光ファイバ２の光軸の中
心）を原点（０，０、０）とし、光ファイバ２の光軸方
向をＸ方向、Ｘ方向に垂直方向で、かつ互いの直交する
方向をそれぞれＹ方向、Ｚ方向に設定し、受信光反射ミ
ラー７の外周上に位置する任意のＭ点（Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚ
ｍ）が常に以下の式を満足するように受信光反射ミラー
７の形状と配置を選択すれば良い。

【０１２４】（Ｙｍ²＋Ｚｍ² ）^1/2 ／Ｘｍ≧Ｔａｎ
(θ)＝Ｔａｎ（ＡｒｃＳｉｎ(ＮＡｐ)）そして、その外周の任意の位置に混信防止部８を配置す
れば良い。混信防止部８は図１３に示すように光ファイ
バ２の光軸に対して、光ファイバ２に近づくに伴って、
上記光軸に近づくように傾斜させることで、より確実に
受信部反射光１９が光ファイバ２に戻ることをより一層
確実に防止することができる。その傾斜角度γは、θ以
上とすると受信光２２の受信光反射ミラー７への照射の
妨げとなるので、θ未満とすることが好ましい。

【０１２５】また、図１４に示すように、混信防止部８
を受信光反射ミラー７に連続して形成せずに、例えば、
混信防止部８を光通信モジュール１のフレーム３１に形
成してもよい。混信防止部８は光吸収率の高い材料と
し、受信部反射光１９を吸収することで光ファイバ２に
戻ることを防止することができる。この混信防止部８は
フレーム３１の一部とすることで、光通信モジュール１
の構成部品を低減することができる。

【０１２６】以上のように、第２の実施の形態で示した
光通信モジュール１を用いることにより、一芯片方向通
信に対応し、受信効率が高く、かつ受信部反射光１９に
よる戻り光が少なく、安定した光通信リンクを得ること
ができる。なお、本実施の形態で示した光通信モジュー
ル１は一例であり、その一部を変更した構成としてもよ
い。また、第１の実施の形態で示した構成をさらに応用
することにより、一芯全二重通信に対応することも可能
である。

【０１２７】（第３の実施の形態）続いて、第３の実施
の形態を図１５に基づいて説明すれば以下の通りであ
る。ただし、この第３の実施の形態では、第１、第２の
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、第２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。

【０１２８】本実施の形態における光通信モジュール１
は第１の実施の形態で示した光通信モジュール１と同様
に一芯全二重通信に対応できるものである。本実施の形
態では、受信光反射ミラー７で集光した受信光２２をさ
らに受信レンズ（第2の集光光学系）２４で集光して受
信効率をより向上させた配置となっている。

【０１２９】受信レンズ２４は受光素子５と、その近傍
に配置したプリアンプ２５とを外気から封止するモール
ド部２６と一体に形成されている。受光素子５及びプリ
アンプ２５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、モール
ド部２６に受信レンズ２４を形成しているため、小型化
が可能となる。

【０１３０】受信光反射ミラー７の混信防止部８が配置
されている逆側には第２の混信防止部２７が配置されて
いる。受信部反射光による混信は、第１の実施の形態で
示したのと同様の原理により防止されるが、受光素子５
で反射された受信部反射光（図示しない）は、全てが混
信防止部８方向に反射されるのではなく、その一部は異
なった方向に反射され、その一部は第２の混信防止部２
７に照射される。特に、受信レンズ２４がある場合、受
信部反射光の方向を一方向に揃えることは難しくなり、
第２の混信防止部２７側に反射される受信部反射光が増
加しやすい。

【０１３１】第２の混信防止部２７に照射された受信部
反射光は光ファイバ２方向とは異なる方向に反射される
（あるいは吸収される）。これにより、相手モジュール
反射が光ファイバ２に戻ることを防止することができ
る。

【０１３２】また、受信レンズ２４において反射された
第2の受信部反射光２８も相手モジュール反射の原因と
なる。第２の受信部反射光２８は、受信レンズ２４の形
状により発散されて反射することから、その方向を限定
することは困難となる。このため、混信防止部８に加
え、第２の混信防止部２７を配置することにより、第２
の受信部反射光２８による相手モジュール反射による混
信を確実に低減することが可能となる。

【０１３３】また、第１の実施の形態で示したように混
信防止部８のみで相手モジュール反射による混信を低減
する場合より、受信光反射ミラー７と受信レンズ２４の
配置の自由度が増し、設計が容易となる効果もある。第
２の混信防止部２７は受信光反射ミラー７に対して図１
５の右側（すなわち、光ファイバ２の光軸方向に沿っ
た、間に受信光反射ミラー７挟んだ位置）に配置してい
るが、紙面方向の両側（つまり、光ファイバ２の光軸方
向に対して両側）に配置してもよい。

【０１３４】更に、第２の混信防止部２７は電極１６の
働きも有している。第２の混信防止部２７の一部は受信
光反射ミラー７及び混信防止部８と導通しており、か
つ、受光素子５及びプリアンプ２５のグランド電極２９
と導通している。また、第１の実施の形態で示したと同
様に、第２の混信防止部２７も発光素子４から受光素子
５を光学的・電気的に分離することにより内乱光による
混信や、電気的・電磁的な混信を防止する働きがある。

【０１３５】発光素子４とサブマウント１２は送信ステ
ム３０上に配置されている。送信ステム３０は光学部材
１０の一部に位置あわせされて配置されている。送信ス
テム３０は受信側のグランド電極２９と電気的に分離さ
れている。また送信ステム３０は発光素子４の放熱を行
う役割も有している。

【０１３６】以上のように、第３の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、集光ミ
ラーと受信レンズを併用して受信効率を高くすることが
できると共に、相手モジュール反射や内乱光、近端反
射、更には電気的・電磁的な混信を防止することが容易
となり、また、小型で安価であり、経時劣化が少なく安
定した性能を得ることができる。

【０１３７】

【発明の効果】本発明の光通信モジュールは、以上のよ
うに、光ファイバから出射される光を受光素子に結合さ
せる受信光学部に、光ファイバから出射される光の少な
くとも一部を受光素子に導く集光光学系と、光通信モジ
ュールの一部によって反射されたモジュール反射光の少
なくとも一部が照射される位置に配置され、該モジュー
ル反射光が前記光ファイバに結合することを抑制する混
信抑制部とを設けた構成である。

【０１３８】上記の構成によれば、集光光学系により受
信光を受光素子に効率良く導くことができると共に、混
信抑制部によりモジュール反射光が再び光ファイバに結
合することが抑制されるため、戻り光が相手モジュール
に悪影響を及ぼすことを低減することができ、安定した
性能の光通信リンクを得ることができるという効果を奏
する。

【０１３９】本発明の一芯双方向光通信モジュールは、
一本の光ファイバにより光信号の送受信を行う光通信リ
ンクに用いられる一芯双方向光通信モジュールであっ
て、送信光を生成する発光素子と、光ファイバから出射
される光を受光する受光素子と、発光素子から出射され
る光を光ファイバに結合させる送信光学部と、光ファイ
バから出射される光を受光素子に結合させる、上述した
受信光学部とを備える構成である。

【０１４０】上記の構成によれば、一芯全二重通信に対
応することができ、受信効率が高く、相手モジュール反
射による混信が少ない一芯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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における光通信モジュールに係る第１の
実施の形態の構成を説明する概略図である。

【図２】本発明における光通信モジュールの送信領域と
受信領域を説明する概略図である。

【図３】本発明における送信領域と受信領域の分離方法
を説明する概略図である。

【図４】本発明における光通信モジュールの内乱光によ
る混信を防止する方法を説明する概略図である。

【図５】本発明における光通信モジュールの相手モジュ
ール反射防止原理を説明する概略図である。

【図６】従来技術と本発明を比較する概略図である。

【図７】本発明の受信光反射ミラーと混信抑制部の配置
を表す概略図である。

【図８】本発明における光通信モジュールのプリズム部
を説明する概略図である。

【図９】本発明における光通信モジュールの傾斜端面光
ファイバの場合の構成を説明する概略図である。

【図１０】本発明における光通信モジュールの球端面光
ファイバの場合の構成を説明する概略図である。

【図１１】本発明における光通信モジュールのプリズム
形状を説明する概略図である。

【図１２】本発明における光学部材の一例を表す斜視図
である。

【図１３】本発明における光通信モジュールに係る第２
の実施の形態の構成を説明する概略図である。

【図１４】本発明における光通信モジュールに係る第２
の実施の形態の構成を説明する概略図である。

【図１５】本発明における光通信モジュールに係る第３
の実施の形態の構成を説明する概略図である。

【図１６】光通信リンクの構成を説明する概略図であ
る。

【符号の説明】１光通信モジュール２光ファイバ３双方向の光通信リンク４発光素子５受光素子６送信レンズ（送信光学部）７受信光反射ミラー（集光光学系）８混信防止部（混信抑制部）９遮光部１０光学部材１１プリズム部１２サブマウント１３ステム１４モニタフォトダイオード１５送信部カバー１６電極１７反射光１８迷光１９受信部反射光２０プリズム反射光２１送信光２２受信光２３集光ミラー２４受信レンズ（第２の集光光学系）２５プリアンプ２６モールド部２７第２の混信抑制部２８第2の受信部反射光２９グランド電極３０送信ステム３１フレーム

───────────────────────────────────────────────────── 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 CA19 CA38 DA03 DA04 DA05 DA06 5F088 BA03 BA15 BB01 JA11 JA12 JA14 JA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ファイバから出射される光を受光素子に
結合させる受信光学部を有する光通信モジュールにおい
て、該受信光学部は、光ファイバから出射される光の少
なくとも一部を受光素子に導く集光光学系と、光通信モ
ジュールの一部によって反射されたモジュール反射光の
少なくとも一部が照射される位置に配置され、該モジュ
ール反射光が前記光ファイバに結合することを抑制する
混信抑制部とを備えていることを特徴とする光通信モジ
ュール。
【請求項２】前記集光光学系は反射ミラーであり、光フ
ァイバから出射される光を反射して受光素子に導くもの
であることを特徴とする請求項１記載の光通信モジュー
ル。
【請求項３】前記集光光学系は曲面形状であり、光ファ
イバから出射される光を反射すると共に集光して前記受
光素子に導くものであることを特徴とする請求項２記載
の光通信モジュール。
【請求項４】前記混信抑制部は光吸収体であり、前記モ
ジュール反射光を吸収することで前記光ファイバに結合
することを抑制するものであることを特徴とする請求項
１乃至３の何れか１項に記載の光通信モジュール。
【請求項５】前記混信抑制部は反射ミラーであり、前記
モジュール反射光を反射することで前記光ファイバに結
合することを抑制するものであることを特徴とする請求
項１乃至３の何れか１項に記載の光通信モジュール。
【請求項６】前記混信抑制部は前記集光光学系と異なる
曲率を有していることを特徴とする請求項５記載の光通
信モジュール。
【請求項７】前記混信抑制部は、前記光ファイバから出
射される光の少なくとも一部を反射させて前記受光素子
に導くものであることを特徴とする請求項５又は６記載
の光通信モジュール。
【請求項８】前記集光光学系と混信抑制部とが互いに連
続して配置されていることを特徴とする請求項１乃至７
の何れか１項に記載の光通信モジュール。
【請求項９】前記受光素子の受光部の中心と前記混信抑
制部とを、前記集光光学系と前記光ファイバの光軸の延
長線との交点より前記光ファイバ側に配置したことを特
徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の光通信モ
ジュール。
【請求項１０】前記集光光学系と前記光ファイバの光軸
の延長線との交点を前記受光素子の受光部の中心と前記
混信抑制部より前記光ファイバ側に配置したことを特徴
とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の光通信モジ
ュール。
【請求項１１】前記混信抑制部が、前記光ファイバの光
軸に沿った、前記集光光学系を挟んだ両側にそれぞれ配
置されていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れ
か１項に記載の光通信モジュール。
【請求項１２】前記混信抑制部は、前記光ファイバの光
軸方向における、前記集光光学系の端部を、前記光ファ
イバの光軸方向に沿って延長した形状であることを特徴
とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の光通信モ
ジュール。
【請求項１３】前記集光光学系と前記受光素子の間に、
第２の集光光学系を配置すると共に、該第２の集光光学
系で反射された第２のモジュール反射光の少なくとも一
部が照射される位置に前記混信抑制部を配置したことを
特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の光通
信モジュール。
【請求項１４】前記第２の集光光学系は、受光素子を外
気から封止するモールド部と一体に形成されたことを特
徴とする請求項１３記載の光通信モジュール。
【請求項１５】前記光ファイバ端面の中心部を原点
（０，０，０）とし、光ファイバの光軸をＸ方向、その
垂直方向をＹ方向とＺ方向とし、前記集光光学系におけ
る外周上の任意の点を（Ｘm，Ｙm，Ｚm）で表し、光フ
ァイバの開口数をＮＡｐとしたとき、該集光光学系は、
（Ｙm²＋Ｚm² )^1/2 ／Ｘm≧Ｔａｎ（ＡｒｃＳｉｎ(Ｎ
Ａｐ)）を満足するように設定されていることを特徴と
する請求項１乃至１４の何れか１項に記載の光通信モジ
ュール。
【請求項１６】一本の光ファイバにより光信号の送受信
を行う光通信リンクに用いられる一芯双方向光通信モジ
ュールであって、送信光を生成する発光素子と、光ファ
イバから出射される光を受光する受光素子と、発光素子
から出射される光を光ファイバに結合させる送信光学部
と、光ファイバから出射される光を受光素子に結合させ
る受信光学部とを備え、該受信光学部は請求項１乃至１
５の何れか１項に記載の構成であることを特徴とする一
芯双方向光通信モジュール。
【請求項１７】前記集光光学系、あるいは前記混信抑制
部の少なくともどちらかにより、前記発光素子と前記受
光素子とを光学的に分離し、前記送信光及び前記光ファ
イバにより反射された送信光が該受光素子に結合するこ
とを抑制するようになっていることを特徴とする請求項
１６記載の一芯双方向光通信モジュール。
【請求項１８】前記送信光学部が前記受信光学部と一体
に形成されていることを特徴とする請求項１６又は１７
記載の一芯双方向光通信モジュール。
【請求項１９】前記集光光学系、あるいは前記混信抑制
部の少なくともどちらかが前記受光素子の電極と電気的
に接続されていることを特徴とする請求項１６乃至１８
の何れか１項に記載の一芯双方向光通信モジュール。