JP2003329889A - 光送受信装置 - Google Patents
光送受信装置Info
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- JP2003329889A JP2003329889A JP2002140252A JP2002140252A JP2003329889A JP 2003329889 A JP2003329889 A JP 2003329889A JP 2002140252 A JP2002140252 A JP 2002140252A JP 2002140252 A JP2002140252 A JP 2002140252A JP 2003329889 A JP2003329889 A JP 2003329889A
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- optical fiber
- lens
- demultiplexing filter
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Abstract
(57)【要約】
【課題】小型で部品点数が少なく安価な光送受信装置を
提供すること 【解決手段】発光素子(11)と、受光素子(13)
と、分波フィルタ(16)とを備えてなる光送受信装置
であって、発光素子(11)と分波フィルタ(16)と
光ファイバ(12)とを略同軸上に配置するとともに、
発光素子(11)と分波フィルタ(16)、分波フィル
タ(16)と光ファイバ(12)の間にレンズ(1
4)、(15)をそれぞれ配置し、レンズ(14)は発
光素子(11)からの発散光の発散角を減少させ、レン
ズ(15)は分波フィルタ(16)を透過した発散光を
光ファイバ(12)の端面に集光するとともに、光ファ
イバ(12)からの発散光を収束させ、受光素子(1
3)を分波フィルタ(16)によって反射された光ファ
イバ(12)からの光が集光する位置に配置する。
提供すること 【解決手段】発光素子(11)と、受光素子(13)
と、分波フィルタ(16)とを備えてなる光送受信装置
であって、発光素子(11)と分波フィルタ(16)と
光ファイバ(12)とを略同軸上に配置するとともに、
発光素子(11)と分波フィルタ(16)、分波フィル
タ(16)と光ファイバ(12)の間にレンズ(1
4)、(15)をそれぞれ配置し、レンズ(14)は発
光素子(11)からの発散光の発散角を減少させ、レン
ズ(15)は分波フィルタ(16)を透過した発散光を
光ファイバ(12)の端面に集光するとともに、光ファ
イバ(12)からの発散光を収束させ、受光素子(1
3)を分波フィルタ(16)によって反射された光ファ
イバ(12)からの光が集光する位置に配置する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光送受信装置に係
り、特に小型で安価に製造することができる光送受信装
置に関する。
り、特に小型で安価に製造することができる光送受信装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来光送受信装置として図2に従来例
1、図3に従来例2を示す。図2に示す光送受信装置2
0及び図3に示す光送受信装置30は、発光素子である
レーザダイオード11から発した、波長λ1=1310
nmの光を光ファイバ12に入射するとともに、光ファ
イバ12から射出される波長λ2=1550nmの光を
受光素子であるフォトダイオード13に受光するもので
ある。
1、図3に従来例2を示す。図2に示す光送受信装置2
0及び図3に示す光送受信装置30は、発光素子である
レーザダイオード11から発した、波長λ1=1310
nmの光を光ファイバ12に入射するとともに、光ファ
イバ12から射出される波長λ2=1550nmの光を
受光素子であるフォトダイオード13に受光するもので
ある。
【0003】第1の従来例である光送受信装置20は、
図2に示すようにレーザダイオード11に近接して設け
られた第1のコリメーションレンズ21、光ファイバ1
2に近接して設けられた第2のコリメーションレンズ2
2、及びフォトダイオード13に近接して設けられた第
3のコリメーションレンズ23を備え、第1及び第2コ
リメーションレンズ21,22の間に光軸に対して45
度傾斜して配置されたダイクロイックミラーとして作用
する分波フィルタ16を備えている。
図2に示すようにレーザダイオード11に近接して設け
られた第1のコリメーションレンズ21、光ファイバ1
2に近接して設けられた第2のコリメーションレンズ2
2、及びフォトダイオード13に近接して設けられた第
3のコリメーションレンズ23を備え、第1及び第2コ
リメーションレンズ21,22の間に光軸に対して45
度傾斜して配置されたダイクロイックミラーとして作用
する分波フィルタ16を備えている。
【0004】この光送受信装置20によれば、レーザダ
イオード11から放射された波長λ1の光は、第1のコ
リメーションレンズ21で平行光にされ、分波フィルタ
16を透過して第2のコリメーションレンズ22で集光
されて光ファイバ12に入射する。また、光ファイバ1
2から射出された波長λ2の光は、第2のコリメーショ
ンレンズ22で平行光にされ、分波フィルタ16で反射
され、第3のコリメーションレンズ23で集光され、フ
ォトダイオード13に入射する。
イオード11から放射された波長λ1の光は、第1のコ
リメーションレンズ21で平行光にされ、分波フィルタ
16を透過して第2のコリメーションレンズ22で集光
されて光ファイバ12に入射する。また、光ファイバ1
2から射出された波長λ2の光は、第2のコリメーショ
ンレンズ22で平行光にされ、分波フィルタ16で反射
され、第3のコリメーションレンズ23で集光され、フ
ォトダイオード13に入射する。
【0005】第2の従来例である他方光送受信装置30
は、図3に示すようにレーザダイオード11に近接して
設けられた第1の凸レンズ31、フォトダイオード13
に近接して設けられた第2の凸レンズ32を備え、第1
及び第2の凸レンズ31,32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16を備えている。
は、図3に示すようにレーザダイオード11に近接して
設けられた第1の凸レンズ31、フォトダイオード13
に近接して設けられた第2の凸レンズ32を備え、第1
及び第2の凸レンズ31,32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16を備えている。
【0006】この光送受信装置30によれば、レーザダ
イオード11から放射された波長λ1の光は、第1の凸
レンズ31によって収束し、分波フィルタ16を透過し
て光ファイバ12に入射する。また、光ファイバ12か
ら射出された波長λ2の光は、分波フィルタ16で反射
され、第2のレンズ32で集光され、フォトダイオード
13に入射する。
イオード11から放射された波長λ1の光は、第1の凸
レンズ31によって収束し、分波フィルタ16を透過し
て光ファイバ12に入射する。また、光ファイバ12か
ら射出された波長λ2の光は、分波フィルタ16で反射
され、第2のレンズ32で集光され、フォトダイオード
13に入射する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで図2に示した
従来例1における光送受信装置20は、3つのコリメー
ションレンズ21,22,23と、分波フィルタ16と
が用いられており、部品点数が多い。このため部品コス
トが嵩み、装置が大きくなるという問題がある。さら
に、各部材の位置調整に手間がかかるという問題があ
る。
従来例1における光送受信装置20は、3つのコリメー
ションレンズ21,22,23と、分波フィルタ16と
が用いられており、部品点数が多い。このため部品コス
トが嵩み、装置が大きくなるという問題がある。さら
に、各部材の位置調整に手間がかかるという問題があ
る。
【0008】他方、図3に示した従来例2における光送
受信装置30は、光ファイバ12と分波フィルタ16の
間にレンズが必要ないため、部品点数は少なくなる。し
かし、第1の凸レンズ31によって収束したレーザダイ
オード11からの発散光が分波フィルタ16を透過する
際、光が平行光でないので非点収差が発生する。このた
め光ファイバ12への結合効率をあまり高くすることが
できない。非点収差を小さくするためには、第1の凸レ
ンズ31から分波フィルタ16に向かう収束光の角度を
小さくする必要がある。この場合、第1の凸レンズ31
と分波フィルタ16との距離又は分波フィルタ16と光
ファイバ12との距離を広くとる必要があるが、装置が
大きくなり実用的でない。
受信装置30は、光ファイバ12と分波フィルタ16の
間にレンズが必要ないため、部品点数は少なくなる。し
かし、第1の凸レンズ31によって収束したレーザダイ
オード11からの発散光が分波フィルタ16を透過する
際、光が平行光でないので非点収差が発生する。このた
め光ファイバ12への結合効率をあまり高くすることが
できない。非点収差を小さくするためには、第1の凸レ
ンズ31から分波フィルタ16に向かう収束光の角度を
小さくする必要がある。この場合、第1の凸レンズ31
と分波フィルタ16との距離又は分波フィルタ16と光
ファイバ12との距離を広くとる必要があるが、装置が
大きくなり実用的でない。
【0009】従来例2において、レーザダイオード11
とフォトダイオード13の位置を入れ替える方法が考え
られるが、衝撃等により分波フィルタ16の角度がわず
かに変化することがあり、この場合光ファイバ12への
結像位置がずれ、結合効率が変動するという問題が発生
する。
とフォトダイオード13の位置を入れ替える方法が考え
られるが、衝撃等により分波フィルタ16の角度がわず
かに変化することがあり、この場合光ファイバ12への
結像位置がずれ、結合効率が変動するという問題が発生
する。
【0010】以上のような点を鑑みて、本発明は、サイ
ズが小さく部品点数が少なく低コストな光送受信装置を
提供することを目的とする。
ズが小さく部品点数が少なく低コストな光送受信装置を
提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明における光送受信装置は、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、光ファイバに上記発光素子からの光を入射し、上記
光ファイバからの光を上記受光素子に入射する分波フィ
ルタとを備えてなる光送受信装置であって、上記発光素
子と上記分波フィルタと上記光ファイバとを略同軸上に
配置するとともに、上記発光素子と上記分波フィルタの
間に第1のレンズを、上記分波フィルタと上記光ファイ
バの間に第2のレンズをそれぞれ配置し、上記第1のレ
ンズは上記発光素子からの発散光の発散角を減少させて
上記分波フィルタに放射し、上記第2のレンズは上記分
波フィルタを透過した発散光を上記光ファイバの端面に
集光するとともに、光ファイバからの発散光を収束させ
て分波フィルタに放射し、上記受光素子を上記分波フィ
ルタによって反射された上記光ファイバからの光が集光
する位置に配置することを特徴とする。
め、本発明における光送受信装置は、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、光ファイバに上記発光素子からの光を入射し、上記
光ファイバからの光を上記受光素子に入射する分波フィ
ルタとを備えてなる光送受信装置であって、上記発光素
子と上記分波フィルタと上記光ファイバとを略同軸上に
配置するとともに、上記発光素子と上記分波フィルタの
間に第1のレンズを、上記分波フィルタと上記光ファイ
バの間に第2のレンズをそれぞれ配置し、上記第1のレ
ンズは上記発光素子からの発散光の発散角を減少させて
上記分波フィルタに放射し、上記第2のレンズは上記分
波フィルタを透過した発散光を上記光ファイバの端面に
集光するとともに、光ファイバからの発散光を収束させ
て分波フィルタに放射し、上記受光素子を上記分波フィ
ルタによって反射された上記光ファイバからの光が集光
する位置に配置することを特徴とする。
【0012】また本発明における光送受信装置は、第1
のレンズ及び第2のレンズが非球面レンズであることを
特徴とする。
のレンズ及び第2のレンズが非球面レンズであることを
特徴とする。
【0013】
【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
受信装置10の実施の形態を示すものである。
添付図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る光送
受信装置10の実施の形態を示すものである。
【0014】本例は、発光素子であるレーザダイオード
11から発した、波長λ1=1310nmの光を光ファ
イバ12に入射するとともに、光ファイバ12から射出
される波長λ2=1550nmの光を分波フィルタ16
によって反射させ、受光素子であるフォトダイオード1
3で受光するものである。
11から発した、波長λ1=1310nmの光を光ファ
イバ12に入射するとともに、光ファイバ12から射出
される波長λ2=1550nmの光を分波フィルタ16
によって反射させ、受光素子であるフォトダイオード1
3で受光するものである。
【0015】本例では、レーザダイオード11と分波フ
ィルタ16との間に第1の凸レンズ14を、分波フィル
タ16と光ファイバ12との間に第2のレンズ凸15を
配置する。また、これらレーザダイオード11、第1の
凸レンズ14、分波フィルタ16、第2の凸レンズ1
5、及び光ファイバ12は略同一軸上に配置される。ま
た、分波フィルタ16は光ファイバ側の面に多層膜フィ
ルタが形成された平行なガラス板であり、光軸に対して
45度傾斜して配置され、ダイクロイックミラーとして
作用する。
ィルタ16との間に第1の凸レンズ14を、分波フィル
タ16と光ファイバ12との間に第2のレンズ凸15を
配置する。また、これらレーザダイオード11、第1の
凸レンズ14、分波フィルタ16、第2の凸レンズ1
5、及び光ファイバ12は略同一軸上に配置される。ま
た、分波フィルタ16は光ファイバ側の面に多層膜フィ
ルタが形成された平行なガラス板であり、光軸に対して
45度傾斜して配置され、ダイクロイックミラーとして
作用する。
【0016】ここで第1の凸レンズ14は、レーザダイ
オード11から射出された発散光の発散角を減少させて
分波フィルタに照射する役割を担う。これにより発散光
が分波フィルタを透過する際の発散角が小さくなるた
め、分波フィルタによって生じる非点収差が無視できる
程度になり、光ファイバ12への結合効率を高く保つこ
とができる。また第2の凸レンズ15は、レーザダイオ
ード11からの発散光を光ファイバ12の端面に集光す
るとともに、光ファイバ12からの発散光を収束させて
分波フィルタ16に照射する役割を担う。
オード11から射出された発散光の発散角を減少させて
分波フィルタに照射する役割を担う。これにより発散光
が分波フィルタを透過する際の発散角が小さくなるた
め、分波フィルタによって生じる非点収差が無視できる
程度になり、光ファイバ12への結合効率を高く保つこ
とができる。また第2の凸レンズ15は、レーザダイオ
ード11からの発散光を光ファイバ12の端面に集光す
るとともに、光ファイバ12からの発散光を収束させて
分波フィルタ16に照射する役割を担う。
【0017】フォトダイオード13は、分波フィルタ1
6によって反射された光ファイバ12からの光が集光す
る位置に配置される。入射する光は第2の凸レンズ15
によって収束しているので、分波フィルタ16とフォト
ダイオード13との間にレンズを必要とせず、安価に制
作でき、かつ構造も簡単になり部材の位置調整の手間が
減少する。また、フォトダイオード13の受光面積は光
ファイバコアの受光面積に比べて大きく、衝撃等で分波
フィルタ16の角度がわずかに変化し、光の集光点がず
れた場合でも、結合効率にそれほど変動が生じない。
6によって反射された光ファイバ12からの光が集光す
る位置に配置される。入射する光は第2の凸レンズ15
によって収束しているので、分波フィルタ16とフォト
ダイオード13との間にレンズを必要とせず、安価に制
作でき、かつ構造も簡単になり部材の位置調整の手間が
減少する。また、フォトダイオード13の受光面積は光
ファイバコアの受光面積に比べて大きく、衝撃等で分波
フィルタ16の角度がわずかに変化し、光の集光点がず
れた場合でも、結合効率にそれほど変動が生じない。
【0018】また、本例において、第1、第2の凸レン
ズ14,15は非球面レンズである。これにより、球面
レンズにおいて発生する球面収差を少なくし、光ファイ
バ12への結合効率を高めることができる。
ズ14,15は非球面レンズである。これにより、球面
レンズにおいて発生する球面収差を少なくし、光ファイ
バ12への結合効率を高めることができる。
【0019】以上、本発明の実施の形態について説明し
た。しかしながら、本発明は上記実施の形態例に限定さ
れることはなく、その主旨を逸脱しない範囲において変
更することができる。例えば、本例ではレーザダイオー
ドから射出される光は波長λ1=1310nm、光ファ
イバ12から射出される波長λ2=1550nmとして
いるが、波長785nmの光や、波長655nmの光を
用いて、CD、DVDの読み取りに用いてもよい。ま
た、本例では発光素子にレーザダイオード、受光素子に
フォトダイオードを用いているが、それぞれそれ以外の
ものを用いてもよい。
た。しかしながら、本発明は上記実施の形態例に限定さ
れることはなく、その主旨を逸脱しない範囲において変
更することができる。例えば、本例ではレーザダイオー
ドから射出される光は波長λ1=1310nm、光ファ
イバ12から射出される波長λ2=1550nmとして
いるが、波長785nmの光や、波長655nmの光を
用いて、CD、DVDの読み取りに用いてもよい。ま
た、本例では発光素子にレーザダイオード、受光素子に
フォトダイオードを用いているが、それぞれそれ以外の
ものを用いてもよい。
【0020】
【発明の効果】以上、説明したように本発明に係る光送
受信装置によれば、第1のレンズが発光素子からの発散
光の発散角を減少させて分波フィルタに向けることによ
り、発散光が分波フィルタを透過する際の発散角が小さ
くなり、分波フィルタによって生じる非点収差が無視で
きる程度になり、光ファイバへの結合効率を高く保つこ
とができる。
受信装置によれば、第1のレンズが発光素子からの発散
光の発散角を減少させて分波フィルタに向けることによ
り、発散光が分波フィルタを透過する際の発散角が小さ
くなり、分波フィルタによって生じる非点収差が無視で
きる程度になり、光ファイバへの結合効率を高く保つこ
とができる。
【0021】また、本発明に係る光送受信装置によれ
ば、第2のレンズが光ファイバからの発散光を収束させ
て分波フィルタに向けることにより、分波フィルタによ
って反射した収束光はレンズを用いなくても集光するた
め、分波フィルタと受光素子の間にレンズが必要なく、
安価に制作でき、また構造も簡単になり部材の位置調整
の手間が減少する。
ば、第2のレンズが光ファイバからの発散光を収束させ
て分波フィルタに向けることにより、分波フィルタによ
って反射した収束光はレンズを用いなくても集光するた
め、分波フィルタと受光素子の間にレンズが必要なく、
安価に制作でき、また構造も簡単になり部材の位置調整
の手間が減少する。
【0022】また、本発明に係る光送受信装置によれ
ば、第1、第2のレンズを非球面レンズにすることによ
り、2つの面だけで構成した単レンズにおいて発生する
球面収差を無くし、光ファイバ12への結合効率を高め
ることができる。
ば、第1、第2のレンズを非球面レンズにすることによ
り、2つの面だけで構成した単レンズにおいて発生する
球面収差を無くし、光ファイバ12への結合効率を高め
ることができる。
【図1】本発明の実施の形態に係る光送受信装置の構成
を示す図である。
を示す図である。
【図2】従来例1の光送受信装置を示す図である。
【図3】従来例2の光送受信装置を示す図である。
10 光送受信装置
11 レーザダイオード
12 光ファイバ
13 フォトダイオード
14 非球面凸レンズ
15 非球面凸レンズ
16 分波フィルタ
20 光送受信装置
21 コリメーションレンズ
22 コリメーションレンズ
23 コリメーションレンズ
30 光送受信装置
31 凸レンズ
32 凸レンズ
Claims (2)
- 【請求項1】 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、光ファイバに上記発
光素子からの光を入射し、上記光ファイバからの光を上
記受光素子に入射する分波フィルタとを備えてなる光送
受信装置であって、 上記発光素子と上記分波フィルタと上記光ファイバとを
略同軸上に配置するとともに、 上記発光素子と上記分波フィルタの間に第1のレンズ
を、上記分波フィルタと上記光ファイバの間に第2のレ
ンズをそれぞれ配置し、 上記第1のレンズは上記発光素子からの発散光の発散角
を減少させて上記分波フィルタに放射し、 上記第2のレンズは上記分波フィルタを透過した発散光
を上記光ファイバの端面に集光するとともに、光ファイ
バからの発散光を収束させて分波フィルタに放射し、 上記受光素子を上記分波フィルタによって反射された上
記光ファイバからの光が集光する位置に配置することを
特徴とする光送受信装置。 - 【請求項2】 第1のレンズ及び第2のレンズが非球面
レンズであることを特徴とする請求項1記載の光送受信
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002140252A JP2003329889A (ja) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | 光送受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002140252A JP2003329889A (ja) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | 光送受信装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003329889A true JP2003329889A (ja) | 2003-11-19 |
Family
ID=29701176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002140252A Withdrawn JP2003329889A (ja) | 2002-05-15 | 2002-05-15 | 光送受信装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003329889A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012133191A (ja) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Alps Electric Co Ltd | 光学装置 |
-
2002
- 2002-05-15 JP JP2002140252A patent/JP2003329889A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012133191A (ja) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Alps Electric Co Ltd | 光学装置 |
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