JP2003307656A - 光送受信用モジュール - Google Patents

光送受信用モジュール

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JP2003307656A
JP2003307656A JP2002114392A JP2002114392A JP2003307656A JP 2003307656 A JP2003307656 A JP 2003307656A JP 2002114392 A JP2002114392 A JP 2002114392A JP 2002114392 A JP2002114392 A JP 2002114392A JP 2003307656 A JP2003307656 A JP 2003307656A
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Keiichi Tatsuta
恵一 竜田
Seisaku Imai
誠作 今井
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Alps Electric Co Ltd
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    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/0004Closure means for urethra or rectum, i.e. anti-incontinence devices or support slings against pelvic prolapse
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光送受信用モジュールを提供すること。 【解決手段】第1の波長の光を発する発光素子と、第2
の波長の光を受ける受光素子と、光ファイバに前記発光
素子からの光を入射させ、前記光ファイバからの光を前
記受光素子に向けるように傾料させて配置した光フィル
タとを備えた光送受信用モジュールであって、前記発光
素子と光フィルタと光ファイバとを略同軸状に配置し、
前記受光素子を光ファイバからの光が前記光フィルタで
反射されて導かれる位置に配置し、前記光ファイバの端
面を光ファイバの光軸に対して所定角度傾斜させると共
に、この光ファイバ端面の傾斜方向を前記傾斜配置した
光フィルタの傾斜方向と逆方向として備えるものとし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光送受信用モジュー
ルに係り、小型で安価に製造することができる光送受信
用モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】従来光送受信用モジュールとして、図5
に示す光学系を備えたものがある。この光送受信用モジ
ュール20は、発光素子であるレーザダイオード11か
ら発した、波長n1(例えばλ=1310nm)の光を
光ファイバ12に入射すると共に、光ファイバ12から
射出される波長n2(例えばλ=1550nm)の光を
受光素子であるフォトダイオード13で受光するもので
ある。
【0003】また、この光送受信用モジュール20は、
レーザダイオード11に近接して設けられ、光を前記光
ファイバ12の端面に集光する第1の凸レンズ21と、
フォトダイオード13に近接して設けられ、光ファイバ
12からの光をフォトダイオード13に集光する第2の
凸レンズ23とを備えている。また、このような光学系
は、第1の凸レンズ21と光ファイバ12との間に光軸
に対して45度傾斜して配置された分波フィルタ24を
備えている。この例では、分波フィルタ24は、平行な
光学ガラスに多層膜を積層して形成される。
【0004】また、この光送受信用モジュール20で
は、前記光ファイバ12の端面12aは、レーザダイオ
ード11からの射出光が光ファイバ12に反射して戻ら
ないように斜めに傾斜して構成されている(図4中符号
16にその傾斜角及び大きさを誇張して示している)。
【0005】この光送受信用モジュール20によれば、
レーザダイオード11の発光素子15から放射された波
長n1の光は、第1の凸レンズ21を経て、分波フィル
タ24を透過して集光されて光ファイバ12に入射す
る。
【0006】また、光ファイバ12から射出された波長
n2の光は、分波フィルタ24で反射され、第2の凸レ
ンズ23で集光されてフォトダイオード13の受光素子
14に入射する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の光送受信用モジュールは、レーザダイオード11か
らの光は第1の凸レンズ21で収束され、この収束光が
光ファイバ12に達する間に分波フィルタ24を透過す
る。
【0008】しかし、このように収束状態にある光が、
光軸に対して傾斜して設けられた平行な光学ガラスを含
む分波フィルタを透過する時には、透過損失及び非点収
差損失が発生し、光ファイバヘの結合効率が低下する。
この場合にあって、透過損失を低減は、反射防止手段を
施し分波フィルタへの入射率を向上させたり、光学ガラ
スの材質の改良を行い、吸収率を低下させることで達成
できるが、このような手段では非点収差に起因する光フ
ァイバへの結合効率を向上させることはできない。
【0009】本発明は、分波フィルタの非点収差に起因
する発光素子と光ファイバとの結合効率の損失を最小す
ることができる光送受信用モジュールを提供することを
目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するため光送受信用モジュールを以下のように構成
した。本発明は、第1の波長の光を発する発光素子と、
第2の波長の光を受ける受光素子と、光ファイバに前記
発光素子からの光を入射させ、前記光ファイバからの光
を前記受光素子に向けるように傾料させて配置した光フ
ィルタとを備えた光通信用モジュールであって、前記発
光素子と光フィルタと光ファイバとを同軸状に配置し、
前記受光素子を光ファイバからの光が前記光フィルタで
反射されて導かれる位置に配置し、前記光ファイバの端
面を光ファイバの光軸に対して所定角度傾斜させると共
に、この光ファイバ端面の傾斜方向を前記傾斜配置した
光フィルタの傾斜方向と逆方向としたものである。
【0011】前記本発明によれば、収束する光路中に傾
斜して配置された光フィルタに起因する非点収差を光フ
ァイバの光フィルタの傾斜方向と逆方向傾斜した端面に
入射させることにより相殺でき、光ファイバヘの結合効
率低下を軽減させることができる。
【0012】また、本発明に係る光送受信用モジュール
は、前記発光素子と前記光フィルタとの間に第1の波長
の光を前記光ファイバ端面に収束させる第1の光学素子
を配置し、前記受光素子と前記光フィルタとの間に第2
の波長の光を前記受光素子に収束させる第2の光学素子
を配囲したものである
【0013】この発明に係る光送受信用モジュールによ
れば、発光素子からの出射した第1の波長の光は光フィ
ルタを透過し、第1の光学素子で直接光ファイバに入射
される一方、光ファイバから出射した光は光フィルタで
反射され、受光素子に入射する。
【0014】さらに、本発明に係る光送受信用モジュー
ルは、前記第1及び第2の光学素子は非球面レンズとし
た。前記非球面レンズを用いた本発明によれば、最小限
のレンズ構成例えば1枚のレンズで、収差の少ない光学
系を実現することができる。
【0015】そしてまた、本発明に係る光送受信用モジ
ュールは、前記光フィルタが分波フィルタとした。光フ
ィルタを分波フィルタとした本発明によれば、2つの波
長からなる第1及び第2の光を射出側、入射側で分別し
て授受でき、効率のよい信号伝送を行うことができる。
【0016】そして、本発明に係る光送受信用モジュー
ルは、前記光フィルタが分岐フィルタ(同じ波長の光の
光量を分ける:例えばハーフミラー)であるものとし、
前記第1の波長と第2の波長とが同じ波長であるものと
した。
【0017】光フィルタを分岐フィルタとした本発明に
よれば、同じ波長の光の授受を行う素子を用い、その相
互の通信を時分割、即ち順方向と逆方向との通信を順次
行うことができ、授受の両側で同一の光デバイスを用い
ることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
添付図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る光送
受信用モジュールに係る実施の形態の光学系の構成を示
す図、図2は図1に示した光学系の結合効率値及び収差
値を示すグラフ、図3は図2のグラフ横軸におけるθを
説明する図、図4は図1に示した光学系を採用した光送
受信用モジュールの具体例を示す図である。
【0019】図1に示した光学系の構成では、発光素子
であるレーザダイオード11(発光素子を15で示し
た)が発する第1の波長λ=1310nmの光を光ファ
イバ12に入射すると共に、光ファイバ12から射出さ
れた第2の波長λ=1550nmの光を受光素子である
フォトダイオード13(受光素子を14で示した)に入
射するものである。なお、この波長は光送受信用モジュ
ールにおいて入射側と射出側とで互いに変更することに
より、双方向の通信ができる。
【0020】本例では、光送受信用モジュール30は、
前記レーザダイオード11と光ファイバ12との間に第
1の光学素子としての非球面の凸レンズ21及び第2の
光学素子としての非球面凸レンズ23とを備えて構成さ
れる。これらの非球面の凸レンズ21及び23により、
1枚の凸レンズで、収差の少ない収束光学系を実現する
ことができる
【0021】本例では、光ファイバ12の端面31の傾
斜方向を前記傾斜配置した分波フィルタ24の傾斜方向
と逆方向に構成している。この傾斜方向は、図3に示す
ように、分波フィルタ24の傾斜方向を矢印Aで示し、
光ファイバ12の端面31の傾斜方向を矢印Bで示して
いる。この例では、矢印Aは、分波フィルタ24の分波
面で光軸Oを通り、もっとも光ファイバに近い個所を終
点とするベクトルとし、同様に矢印Bは、光ファイバ1
2の端面31の傾斜方向で光軸Oを通り、もっとも分波
フィルタに近い個所を終点とするベクトルとする。
【0022】本例では、表1に示し、また図2に示すよ
うに矢印Aと矢印Bの回転角度(図3におけるθ)が0
°であるとき、結合効率の相対値が最大となることが確
認できた(図2における●印)。また、非点収差のシミ
ュレーションによっても角度θ=0°の時最小になるこ
とが確認できた(図2における□印)。
【0023】
【表1】
【0024】表1及び図2に示すように、光ファイバ1
2端面31の傾斜方向を分波フィルタ24の傾斜方向と
逆方向に構成することにより優れた結合効率を得られる
ことが解る。
【0025】図4は、上述した光学系を備えた光送受信
用モジュールの具体例を示している。本例では。前記光
学系をステンレスで一体に形成された基体40に収納し
ている。また、光ファイバ12は基体40への取付けス
リーブ41により、その端面が分波フィルタ24に対し
て逆方向の傾斜を保つようになっている。
【0026】なお前記実施の形態では、授受する光の波
長をことなるものとしたが、これらの光の波長を同一の
ものとして、通信を時間で分割し、交互あるいは特定の
時間を分割して通信するようにすることができる。
【0027】このような場合であっても本発明では、光
フィルタの特性を選定する、例えば波長を分割する分波
フィルタ、あるいは同一波長の光を分岐する分岐フィル
タとすることにより対応することができる。
【0028】
【発明の効果】以上、説明したように本発明に係る光送
受信用モジュールによれば、以下の優れた効果を奏す
る。発光素子と光フィルタと光ファイバとを同軸状に配
置し、受光素子を光ファイバからの光が前記光フィルタ
で反射されて導かれる位置に配置し、前記光ファイバの
端面を光ファイバの光軸に対して所定角度傾斜させると
共に、この光ファイバ端面の傾斜方向を前記傾斜配置し
た光フィルタの傾斜方向と逆方向とした本発明によれ
ば、収束する光路中に傾斜して配置された光フィルタに
起因する非点収差を光ファイバの光フィルタの傾斜方向
と逆方向傾斜した端面に入射させることにより相殺で
き、光ファイバヘの結合効率低下を軽減させることがで
きる。
【0029】また、記発光素子と前記光フィルタとの間
に第1の波長の光を前記光ファイバ端面に収束させる第
1の光学素子を配置し、前記受光素子と前記光フィルタ
との間に第2の波長の光を前記受光素子に収束させる第
2の光学素子を配囲した本発明によれば、発光素子から
の出射した第1の波長の光は光フィルタを透過し、第1
の光学素子で直接光ファイバに入射される一方、光ファ
イバから出射した光は光フィルタで反射され、受光素子
に入射することから光学素子の点数を減少させることが
できる。
【0030】前記非球面レンズを用いた本発明によれ
ば、最小限のレンズ構成で収差の少ない光学系を実現す
ることができる。また、光フィルタを分波フィルタとし
た本発明によれば、2つの波長からなる第1及び第2の
光を射出側、入射側で分別して授受でき、効率のよい信
号伝送を行うことができる。
【0031】そして、光フィルタを分岐フィルタとし、
同一の波長の光送受信を行う本発明によれば、同じ波長
の光の授受を行う素子を用い、その相互の通信を時分
割、即ち順方向と逆方向との通信を順次行うことがで
き、授受の両側で同一の光デバイスを用いることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る光送受信用モジュー
ルの光学系の構成を示す図である。
【図2】図1に示した光送受信用モジュールの光学系の
結合効率値及び収差値を示すグラフである。
【図3】図2に示したグラフの各パラメータを説明する
ための図である。
【図4】図1に示した光送受信用モジュールの具体的な
構成を示す断面図である。
【図5】従来の光送受信用モジュールを示す図である。
【符号の説明】
11 レーザダイオード 12 光ファイバ 12a 端面 13 フォトダイオード 14 受光素子 15 発光素子 21 凸レンズ 23 凸レンズ 24 分波フィルタ 30 光送受信用モジュール 31 端面 40 基体 41 スリーブ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発信光である第1の波長の光を発する発
    光素子と、受信光である第2の波長の光を受ける受光素
    子と、光ファイバに前記発光素子からの光を入射させ、
    前記光ファイバからの光を前記受光素子に向けるように
    傾料させて配置した光フィルタとを備えた光送受信用モ
    ジュールであって、 前記発光素子と前記光フィルタと前記光ファイバとを同
    軸状に配置し、 前記受光素子を前記光ファイバからの光が前記光フィル
    タで反射されて導かれる位置に配置し、 前記光ファイバの端面を前記光ファイバの光軸に対して
    所定角度傾斜させると共に、この光ファイバ端面の傾斜
    方向を前記傾斜配置した光フィルタの傾斜方向と逆方向
    とした光送受信用モジュール。
  2. 【請求項2】 前記発光素子と前記光フィルタとの間に
    前記第1の波長の光を前記光ファイバ端面に収束させる
    第1の光学素子を配置し、前記受光素子と前記光フィル
    タとの間に前記第2の波長の光を前記受光素子に収束さ
    せる第2の光学素子を配置した請求項1に記載の光送受
    信用モジュール。
  3. 【請求項3】 前記第1及び第2の光学素子は非球面レ
    ンズである請求項2に記載の光送受信用モジュール。
  4. 【請求項4】 前記光フィルタが分波フィルタである請
    求項1ないし請求項3に記載の光送受信用モジュール。
  5. 【請求項5】 前記光フィルタが分岐フィルタであり、
    前記第1の波長と第2の波長とが同じ波長である請求項
    1ないし請求項3に記載の光送受信用モジュール。
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