JP2005031244A - 光モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成でありながら、通信に必要な大きさの光量を光ファイバに入射しつつ、光ファイバを取り外した場合には外部に漏れる光量をより低減することが可能な光モジュールを提供する。
【解決手段】光ファイバ６０が挿入される空間領域２０Ａを規定する内壁面２１を有すると共に、光ファイバ６０を、その入射側端面６０Ｔに光束７０を導くように保持するスリーブ２０を備え、光ファイバ６０を取り外した場合には、光束７０のうちの少なくとも一部が内壁面２１を照射するようにこのスリーブ２０を構成したので、内壁面２１において光束７０の一部が吸収もしくは反射散乱され、または吸収および反射散乱される。よって、外部に漏れる光量を、光ファイバ６０に入射する光量よりも小さくすることができる。
【選択図】 図１
【解決手段】光ファイバ６０が挿入される空間領域２０Ａを規定する内壁面２１を有すると共に、光ファイバ６０を、その入射側端面６０Ｔに光束７０を導くように保持するスリーブ２０を備え、光ファイバ６０を取り外した場合には、光束７０のうちの少なくとも一部が内壁面２１を照射するようにこのスリーブ２０を構成したので、内壁面２１において光束７０の一部が吸収もしくは反射散乱され、または吸収および反射散乱される。よって、外部に漏れる光量を、光ファイバ６０に入射する光量よりも小さくすることができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光束を光ファイバに入射するように構成された光モジュールに関し、特に、光通信用に用いられる光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光通信の分野において、例えば半導体レーザなどの発光素子からの射出光を光ファイバに入射するための光学部品として、光モジュールが使用されている。このような光モジュールは、半導体レーザからの射出光を光ファイバの端面に集光するレンズと、光ファイバとを保持するホルダを備えており、半導体レーザと光ファイバとを光学的に結合する構造をなしている。
【０００３】
このような光モジュールを使用している際に、誤って光ファイバを光モジュールのホルダから引き抜いてしまった場合には半導体レーザからの射出光がそのまま外部に射出されることとなり、人体に危険である。このため、一般にレーザを使用する機器に対しては、人体に対する安全性を確保するため、例えば光量に関して危険度に応じたレーザ安全基準が設定されている。特に、光モジュールに関しては、クラス１という基準を満足することが望まれる。クラス１とは、どんな条件下であっても人間の眼に対する最大許容露光量を超えることなく、設計段階で安全が確保された、使用上、特段の管理を必要としないレベルを意味する。
【０００４】
このようなクラス１のレーザ安全基準を満たすための最も簡単な方法は、半導体レーザからの射出光量を、クラス１のレーザ安全基準を満たす範囲内となるように抑制することである。しかし、半導体レーザからの射出光量を低下させてしまうことにより、本来必要な強度の信号が得られずに、安定した光通信が困難となる場合も生じる。したがって、このような場合には、安全基準をクラス２とし、射出光量を上げざるを得ない。
【０００５】
上記の問題を解決するものとして、例えば、特許文献１に開示された光モジュールがある。この光モジュールは、ホルダが、レンズと光ファイバの端面位置との間に円形開口を有することにより、レンズを通過した集束光のうちの光ファイバに入射しない不要光を遮蔽するようにしたものである。すなわち、レンズからの集束光のうちの、不要光の分だけ光量を低減することができる
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−３１１２５５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の光モジュールでは、光ファイバを取り外した際に、本来光ファイバに入射するべき集束光（必要光）が全て外部に漏れてしまうことも考えられる。すなわち、光ファイバを取り外した際に光モジュールから漏れる射出光量を、光ファイバに入射される必要光よりも小さくすることは事実上困難である。したがって、上記必要光は、必然的にレーザ安全基準を満たす範囲内に制限される。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡易な構成でありながら、通信に必要な大きさの光量を光ファイバに入射しつつ、光ファイバを取り外した場合には外部に漏れる光量をより低減することが可能な光モジュールを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に係る光モジュールは、光ファイバが挿入される空間領域を規定する内壁面を有すると共に、空間領域に挿入される光ファイバを、その入射側端面に光束を導くように保持するファイバ保持部材を備え、このファイバ保持部材が、光ファイバを取り外した場合には、光束のうちの少なくとも一部が内壁面を照射するように構成されたものである。ここで、「光束」とは、三次元的な空間の広がりを有する光を意味する。
【００１０】
本発明の第２の観点に係る光モジュールは、光ファイバが挿入される空間領域を規定する内壁面を有すると共に、空間領域に挿入される光ファイバを、その入射側端面に光束を導くように保持するファイバ保持部材を備え、このファイバ保持部材が、光ファイバを取り外した場合には、以下の条件式（１）および条件式（２）を満足するように構成されたものである。但し、Ｌは空間領域における中心軸方向に沿った距離（長さ）であり、Θは光ファイバに導かれる光束の最外縁光線と空間領域の中心軸とのなす角度であり、Ｈは空間領域の中心軸に対する光束の中心の高さ、すなわち、入射側端面の位置における最外縁光線と空間領域の中心軸との距離であり、Ｒは空間領域における中心軸と直交する方向に沿った距離（高さ）であり、Ｄは光ファイバのコア外径である。ここで、最外縁光線とは、光束の最も外側を形成し、光束の広がりの大きさを規定する光線である。
Ｌ×ｔａｎΘ＋Ｈ＞Ｒ／２ ……（１）
０≦Ｈ≦Ｄ／２ ……（２）
【００１１】
本発明の第１および第２の観点に係る光モジュールでは、上記の構成により、光ファイバを取り外した場合には、ファイバ保持部材の空間領域を規定する内壁面において光束の一部が吸収もしくは反射散乱され、または吸収および反射散乱される。また、特に第２の観点に係る光モジュールでは、上記条件式（２）を満足するので、光束の大部分を光ファイバのコアに入射することができる。
【００１２】
本発明の第１の観点に係る光モジュールでは、入射側端面における光束の外径が、光ファイバのコア外径よりも小さいことが望ましい。
【００１３】
本発明の第１および第２の観点に係る光モジュールでは、ファイバ保持部材が、開口数が０．３以上の光ファイバを保持するものであることが望ましい。また、光源と、この光源からの射出光束を集束することにより光ファイバの入射側端面に光束を導く集光レンズとをファイバ保持部材と共に一体に構成されるようにしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、空間領域の中心軸方向（各図のＸ軸方向）における距離を「長さ」と表記すると共に、空間領域の中心軸と直交する方向（各図のＹ軸方向）における距離を「高さ」と表記する。さらに、最外縁光線を含む断面（ＸＹ平面）における空間領域の中心軸からみてＹ軸＋側を「上側」と表記し、Ｙ軸−側を「下側」と表記する。また、空間領域の中心軸方向において、スリーブ２０（後出）からみて半導体レーザ１１（後出）の側を「入射側」と表記し、その反対側（光ファイバの側）を「射出側」と表記する。
【００１５】
まず、図１を参照して、本発明の一実施の形態に係る光モジュールの構成について説明する。図１は、本実施の形態の光モジュール１の内部構成を表す断面図である。ここで、図１（Ａ）は、光ファイバ６０（後出）を保持しない状態を示し、図１（Ｂ）は、光ファイバ６０を保持する状態を示すものである。
【００１６】
光モジュール１は、光通信を行う際に、例えば半導体レーザ等の発光素子からの射出光を光ファイバ６０に導くように機能する光学部品である。光モジュール１は、光ファイバ６０が挿入される空間領域２０Ａを規定する内壁面２１を有するスリーブ２０を備えており、このスリーブ２０が、空間領域２０Ａに挿入される光ファイバ６０を、その入射側端面６０Ｔに光束を導くように保持するようになっている。このスリーブ２０は、光ファイバ６０を取り外した場合には、光束のうちの少なくとも一部が内壁面２１を照射するように構成されている。換言すると、スリーブ２０は、以下の条件式（１）および（２）を満足するように構成されている。但し、Ｌは空間領域２０Ａの長さであり、Θは光束の最外縁光線と空間領域の中心軸Ｚ１とのなす角度であり、Ｈは中心軸Ｚ１に対する光束の中心の高さであり、Ｒは空間領域２０Ａの高さであり、さらに Ｄは光ファイバ６０のコア６０Ａの外径である。以下の条件式（１）および（２）の詳細については、後述する作用の説明において触れることとする。
Ｌ×ｔａｎΘ＋Ｈ＞Ｒ／２ ……（１）
０≦Ｈ≦Ｄ／２ ……（２）
以下、光モジュール１の構成について、より具体的に説明する。
【００１７】
図１に示したように、光モジュール１は、中心軸Ｚ１に沿って、入射側からホルダ１０とスリーブ２０とハウジング３０とを順に備えている。
【００１８】
ホルダ１０は、中心軸Ｚ１を中心とする空洞領域を有し、中心軸Ｚ１上に、光源としての半導体レーザ１１と、集光レンズ１２とを保持している。半導体レーザ１１は、内部に半導体素子（図示せず）を備えており、凸部１１Ａがホルダ１０の係止部１０Ａに突き当たることにより位置決めがなされるようになっている。集光レンズ１２は、例えば、正の屈折力を有する単レンズであり、周縁部がホルダ１０の係止部１０Ｂに突き当たることにより位置決めがなされるようになっている。集光レンズ１２の開口数は、光ファイバ６０の開口数よりも小さい。
【００１９】
スリーブ２０は、例えばステンレス鋼などからなり、光ファイバ６０が挿入される空間領域２０Ａを規定する内壁面２１を有し、光ファイバ６０を保持するように機能するものである。空間領域２０Ａは、中心軸Ｚ１に沿った方向の長さがＬであると共に、中心軸Ｚ１を中心とする半径がＲ／２である円柱形状をなしている。長さＬは、例えば約４ｍｍである。半径Ｒ／２は、例えば１．２５ｍｍφ程度である。さらに、スリーブ２０には、光ファイバ６０の入射側端面６０ＴにおけるＸ軸方向の位置、すなわち入射側端面位置２０Ｔを決める係止部２２が形成されている。この係止部２２から、集光レンズ１２とは反対側（すなわち、射出側）の開口端２３Ｋまでの長さが空間領域２０Ａの長さＬに相当する。ここで、スリーブ２０が、本発明の「ファイバ保持部材」に対応する一具体例である。
【００２０】
図１（Ｂ）に示したように、光ファイバ６０は、例えば、比較的高い屈折率を示すプラスチックからなり、光束が伝搬する光路となる円柱形状のコア６０Ａと、比較的低い屈折率を示すプラスチックからなり、コア６０Ａの周囲を長手方向に覆うクラッド６０Ｂとを備えている。特に、光ファイバ６０は、開口数が０．３以上であることが望ましい。コア６０Ａの外径Ｄは、例えば０．４４ｍｍφであり、クラッド６０Ｂの外径は、例えば０．５ｍｍφである。このような光ファイバ６０に適用した場合には、スリーブ２０における空間領域２０Ａの長さＬを比較的短くでき、よりコンパクトな構成となる。光ファイバ６０は、その最大受光角（開口数ＮＡに相当する角度）よりも小さな角度でコア６０Ａに入射した光線に対し、コア６０Ａとクラッド６０Ｂとの境界面６０Ｃにおいて全反射を繰り返し行うことによって伝搬するように機能する。光ファイバ６０は、さらにその周囲を、例えば酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）からなる円筒状のフェルール６１によって覆われ、保護された状態で空間領域２０Ａに挿入され、光ファイバ６０の中心軸と空間領域の中心軸Ｚ１とが一致するようにスリーブ２０に保持される。
【００２１】
ハウジング３０は、スリーブ２０の外周面側に装着され、例えば、光ファイバ６０を保護するフェルール６１を保持するフレーム（図示せず）と嵌合するようになっている。
【００２２】
次に、図２ないし図４を参照して、光モジュール１の作用について説明する。
【００２３】
この光モジュール１では、光源としての半導体レーザ１１から射出された射出光が集光レンズ１２によって集光されたのち、光束７０として入射側端面位置２０Ｔにおいて光ファイバ６０の入射側端面６０Ｔからコア６０Ａに入射するようになっている。ここでは、光束７０の入射側端面位置２０Ｔ上における集光点Ｐの位置によって３つのパターンに分類し、順に光モジュール１の作用について説明する。図２ないし図４は、いずれも半導体レーザ１１からの射出光が集光レンズ１２を経て入射側端面６０Ｔを照射している状態のまま、光ファイバ６０を取り外した状態を示すものである。但し、図２ないし図４には、光ファイバ６０を保持した場合における境界面６０Ｃの位置を破線で示している。
【００２４】
まず、図２を参照して、第１のパターンについて説明する。
【００２５】
図２は、最外縁光線が、入射位置Ｔ１において入射側端面位置２０Ｔを通過する場合を説明する断面図である。すなわち、集光点Ｐは、中心軸Ｚ１上に位置しており、この場合の最外縁光線を特に光線７１と表記する。
【００２６】
図２に示したように、光線７１は中心軸Ｚ１上の入射位置Ｔ１を通過したのち開口端２３Ｋに達している。ここで、光線７１と中心軸Ｚ１とのなす角ΘをΘ＝θ１とすると、光線７１は、角度Θがθ１よりも大きい（Θ＞θ１）場合に内壁面２１において反射されたのち開口部２３から外部に放出される。この場合、光線７１のエネルギーの一部が内壁面２１において吸収もしくは反射散乱され、または吸収および反射散乱されるので外部に放出される光量が減衰する。一方、角度Θがθ１と同等である（Θ＝θ１）かθ１よりも小さい（Θ＜θ１）場合には、光線７１は内壁面２１を照射することなくそのまま開口部２３から放出される。この場合には、光線７１のエネルギーは保存されたままであり、光量は減衰しない。
【００２７】
上記を数式で表すと、図２に示したように、
Ｌ×ｔａｎθ１＝Ｒ／２ ……（３）
の関係がある。ここで、Ｌは空間領域２０Ａの長さであり、Ｒは空間領域２０Ａの高さである。従って、以下の条件式（４）を満足する場合に光線７１が内壁面２１において吸収もしくは反射散乱され、または吸収および反射散乱されるので、光線７１の光量が減衰することとなる。
Ｌ×ｔａｎΘ＞Ｒ／２ ……（４）
但し、Θ＞θ１である。
【００２８】
次に、図３を参照して、第２のパターンについて説明する。
【００２９】
図３は、最外縁光線が、入射位置Ｔ２において入射側端面位置２０Ｔを通過する場合を説明する断面図である。すなわち、集光点Ｐは、中心軸Ｚ１から上側にＤ／２の高さ分だけ移動した境界面６０Ｃ上にある。この場合の、集光点Ｐの通過後における上側の最外縁光線を特に光線７２と表記する。
【００３０】
図３に示したように、光線７２は入射位置Ｔ２を通過したのち上側の開口端２３Ｋに達している。ここで、光線７２と中心軸Ｚ１とのなす角度ΘをΘ＝θ２とすると、
Ｌ×ｔａｎθ２＋Ｄ／２＝Ｒ／２ ……（５）
という関係となっている。このため、光線７２が、内壁面２１において吸収もしくは反射散乱される条件、または吸収および反射散乱される条件は、以下の条件式（６）で表すことができる。但し、Θ＞θ２である。
Ｌ×ｔａｎΘ＋Ｄ／２＞Ｒ／２ ……（６）
【００３１】
なお、図３では、集光点Ｐが、入射側端面位置２０Ｔにおいて上側に高さＤ／２だけ移動する場合を示したが、特に集光点Ｐの移動する方向は限定されるものではない。すなわち、入射側端面位置２０Ｔにおける中心軸Ｚ１と直交する方向であれば、いずれの方向においても高さＤ／２だけ移動する場合（高さＤ／２だけ中心軸Ｚ１から遠ざかる場合）に上記の条件式（６）を適用することができる。
【００３２】
次に、図４を参照して、第３のパターンについて説明する。
【００３３】
図３に示した上記第２のパターンでは、集光点Ｐが、入射側端面位置２０Ｔにおいて上側に高さＤ／２だけ移動する場合を示したが、図４に示した第３のパターンは、集光点Ｐが、高さＤ／２よりも小さい高さＨだけ移動した場合を示すものである。この場合の、集光点Ｐの通過後における上側の最外縁光線を特に光線７３と表記する。
【００３４】
図４に示したように、光線７３は入射位置Ｔ３を通過したのち上側の開口端２３Ｋに達している。ここで、光線７３と中心軸Ｚ１とのなす角度ΘをΘ＝θ３とすると、
Ｌ×ｔａｎθ３＋Ｈ＝Ｒ／２ ……（７）
という関係となっている。このため、光線７２が、内壁面２１において吸収もしくは反射散乱される条件、または吸収および反射散乱される条件は、上記条件式（１）で表すことができる。但し、Θ＞θ３である。
【００３５】
図４において、高さＨが小さくなり０に近づく（Ｈ→０）と、すなわち、入射位置Ｔ３が中心軸Ｚ１に近づくと、角度θ３は大きくなり図２に示したθ１に近づく（θ３→θ１）。ここで、高さＨ＝０になると、角度θ３＝θ１となり、条件式（７）は条件式（３）と等しくなる。したがって、条件式（７）において高さＨ＝０である（すなわち、角度θ３がθ１と等しい）特殊な場合が、条件式（３）で表される状態（すなわち、第１のパターン）に相当する。一方、図４において、高さＨが大きくなりＤ／２に近づく（Ｈ→Ｄ／２）と、すなわち、入射位置Ｔ３が入射位置Ｔ２に近づくと、角度θ３は小さくなり図３に示したθ２に近づく（θ３→θ２）。ここで、高さＨ＝Ｄ／２となると、角度θ３＝θ２となり、条件式（７）は条件式（５）と等しくなる。したがって、条件式（７）において高さＨがＤ／２と等しい（すなわち、角度θ３がθ２と等しい）特殊な場合が、条件式（５）で表される状態（すなわち、第２のパターン）に相当する。
【００３６】
従って、上記第１および第２のパターンにおける条件式（４）および条件式（６）は、いずれも条件式（１）に含めることができる。すなわち、第１ないし第３のパターンのいずれにおいても、空間領域２０Ａのサイズが定められている場合、条件式（１）を満たすように角度Θおよび高さＨの２つのパラメータを設定することによって、光ファイバ６０を取り外した際に光束７０の最外縁光線を、内壁面２１において吸収もしくは反射散乱させて、または吸収および反射散乱させて減衰させることができる。
【００３７】
また、光モジュール１は、条件式（２）を満足することにより、集光レンズ１２からの光束７０が、クラッド６０Ｂに入射することなくコア６０Ａにほとんど全て入射することとなる。例えば、図４に示した第３のパターンにおいて、仮に入射位置Ｔ３を境界面６０Ｃよりも中心軸Ｚ１とは反対側、すなわち、内壁面２１に近い側とした場合には、光ファイバ６０に入射する際に光線７３がクラッド６０Ｂの内部を伝搬する不要光となり、通信に必要とされる光量が不足してしまうだけでなく通信品質の劣化をも招く可能性が生じる。これに対し、入射位置Ｔ３を境界面６０Ｃと等しい位置、または中心軸Ｚ１側に設けるようにすることにより、クラッド６０Ｂに入射するような不要光の発生を防ぐことができる。
【００３８】
さらに、集光点Ｐが入射端面位置２０Ｔに対してＸ軸方向にずれるなどして、入射端面位置２０Ｔにおける光束７０に広がりが生じる場合であっても、入射側端面位置２０Ｔにおける光束７０の外径をコア６０Ａの外径Ｄよりも小さくすることにより、不要光の発生を防ぐことができる。
【００３９】
以上のように、本実施の形態によれば、光ファイバ６０が挿入される空間領域２０Ａを規定する内壁面２１を有すると共に、空間領域２０Ａに挿入される光ファイバ６０を、その入射側端面６０Ｔに光束７０を導くように保持するスリーブ２０を備え、光ファイバ６０を取り外した場合には、このスリーブ２０が所定の条件式（１）を満足するように、すなわち光束７０のうちの少なくとも一部が内壁面２１を照射するように構成したので、必ず光束７０の一部のエネルギーを内壁面２１によって吸収もしくは反射散乱し、または吸収および反射散乱し、開口部２３から放出される光量を低減することができる。よって、安定した光通信を行うのに必要な光量の光を光ファイバに入射しつつ、光ファイバを取り外した場合には、外部に漏れる光量を光ファイバに入射する光量よりも小さくすることができる。この結果、例えば、クラス１のレーザ安全基準を満たす場合においても、従来よりも安定した光通信を行うことができる。
【００４０】
特に、入射側端面６０Ｔにおける光束７０の外径が、光ファイバ６０のコア外径Ｄよりも小さくなるようにしたので、または、条件式（２）を満足するようにしたので、光束７０をほとんど全てコア６０Ａに入射することができる。このため、半導体レーザ１１からの光量を損なうことなく、不要光の発生を防止できる。したがってこの場合には、コア６０Ａに入射する光量よりも外部に漏れる光量を確実に小さくすることができる。この結果、より安定した光通信を確保しつつ、より安全側のクラスのレーザ安全基準を満足することができる。
【００４１】
また、０．３以上の開口数を有する光ファイバ６０を用いるようにしたので、角度Θを比較的大きくすることができ、空間領域２０Ａの長さＬを比較的短くできる。よって、比較的コンパクトなスリーブ２０を得ることができる。
【００４２】
また、集光レンズ１２の開口数が、光ファイバ６０の開口数よりも小さくなるように構成したので、入射側端面６０Ｔからコア６０Ａに入射した光束７０が境界面６０Ｃにおいて全反射を繰り返すことができ、クラッド伝搬等の通信品質の劣化を防ぐことができる。
【００４３】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。具体的には、例えば、上記実施の形態では、ファイバ保持部材と共に、光源と集光レンズとを一体に構成する場合について説明したが、これに限定されず、他の部材を用いて光源と集光レンズとをそれぞれ固定し、光源、集光レンズおよび光ファイバとの光軸やそれぞれの光軸方向における間隔等を適切に確保するようにしてもよい。また、光源や集光レンズから直に光束を導く場合に限らず、光ファイバ等の光学部品を介して光束を導くようにしてもよい。
【００４４】
さらに、上記実施の形態では、光源として半導体レーザを用いるようにしたが、これに限定されず、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いるようにしてもよい。集光レンズについても、上記実施の形態では１枚構成としたが、複数枚からなるようにしてもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態では、空間領域が光束の進行方向に沿った円柱形状をなすようにしたが、これを規定する内壁面に、例えば図５に示すような凹部２１Ｕを形成するようにしてもよい。また、図６に示すように、内壁面に例えば０．２ｍｍのピッチで６０°の溝角をなす遮光リング２１Ｒを形成するようにしてもよい。図５もしくは図６のような構成とした場合には、内壁面が、より多くの光線を吸収もしくは反射散乱することができ、または吸収および反射散乱することができ、外部に漏れる光量をより低減することができる。
【００４６】
また、上記実施の形態では、プラスチックファイバを用いる場合について説明したが、これに限定されず、本発明の光モジュールは、石英ファイバにも適用可能である。その場合、シングルモード型またはマルチモード型のどちらであっても構わない。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第１の観点に係る光モジュールによれば、光ファイバが挿入される空間領域を規定する内壁面を有すると共に、空間領域に挿入される光ファイバを、その入射側端面に光束を導くように保持するファイバ保持部材を備え、このファイバ保持部材が、光ファイバを取り外した場合には、光束のうちの少なくとも一部が内壁面を照射するように構成したので、内壁面により吸収される分だけ、もしくは空間領域の内部に向けて反射散乱される分だけ、またはそれら両方の作用による分だけ外部に漏れる光量を低減することができる。よって、安定した光通信を行うのに必要な大きさの光量を光ファイバに入射しつつ、光ファイバを取り外した場合には外部に漏れる光量をより低減することができる。
【００４８】
この場合、特に、入射側端面における光束の外径が、光ファイバのコア外径よりも小さくなるようにすると、光ファイバのコアに入射しない不要光の発生を抑制でき、より多くの光量を光ファイバのコアに入射することができるので、より安定した光通信を行うことができる。
【００４９】
また、本発明の第２の観点に係る光モジュールによれば、光ファイバが挿入される空間領域を規定する内壁面を有すると共に、空間領域に挿入される光ファイバを、その入射側端面に光束を導くように保持するファイバ保持部材を備え、このファイバ保持部材が、光ファイバを取り外した場合には、以下の条件式（１）および条件式（２）を満足するように構成したので、内壁面により吸収される分だけ、もしくは空間領域の内部に向けて反射散乱される分だけ、またはそれら両方の作用による分だけ外部に漏れる光量を低減することができるうえ、光ファイバのコアに入射しない不要光の発生が抑制される。よって、安定した光通信を行うのに必要な大きさの光量を光ファイバに入射しつつ、光ファイバを取り外した場合には外部に漏れる光量をより低減することができる。
【００５０】
本発明の第１および第２の観点に係る光モジュールによれば、特に、ファイバ保持部材が、開口数が０．３以上の光ファイバを保持するようにした場合には、光軸方向に沿った長さを比較的短くすることができ、よりコンパクトな構成とすることができる。
【００５１】
本発明の第１および第２の観点に係る光モジュールによれば、さらに、光源と、この光源からの射出光を集束することにより光ファイバの入射側端面に光束を導く集光レンズとを備え、この集光レンズが、光ファイバの開口数よりも小さくなるように光源からの射出光を集束するものである場合には、入射側端面から入射した光束がより効率的に光ファイバ内部を伝搬すると共に、通信品質の劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光モジュールの断面構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した光モジュールの断面構成の要部を拡大して示し、第１のパターンを説明する要部断面図である。
【図３】図１に示した光モジュールの断面構成の要部を拡大して示し、第２のパターンを説明する要部断面図である。
【図４】図１に示した光モジュールの断面構成の要部を拡大して示し、第３のパターンを説明する要部断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る光モジュールの変形例における断面構成を表す断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る光モジュールの他の変形例における断面構成を表す断面図である。
【符号の説明】
Ｔ１〜Ｔ３…入射位置、Ｐ…集光点、Ｚ１…中心軸、１…光モジュール、１０…ホルダ、１０Ａ，１０Ｂ，２２…係止部、１１…半導体レーザ、１１Ａ…フランジ、１２…集光レンズ、２０…スリーブ、２０Ａ…空間領域、２０Ｔ…入射側端面位置、２１…内壁面、２３…開口部、２３Ｋ…開口端、３０…ハウジング、６０…光ファイバ、６０Ａ…コア、６０Ｂ…クラッド、６０Ｃ…境界面、６０Ｔ…入射側端面、７０…光束、７１〜７３…光線。
【発明の属する技術分野】
本発明は、光束を光ファイバに入射するように構成された光モジュールに関し、特に、光通信用に用いられる光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光通信の分野において、例えば半導体レーザなどの発光素子からの射出光を光ファイバに入射するための光学部品として、光モジュールが使用されている。このような光モジュールは、半導体レーザからの射出光を光ファイバの端面に集光するレンズと、光ファイバとを保持するホルダを備えており、半導体レーザと光ファイバとを光学的に結合する構造をなしている。
【０００３】
このような光モジュールを使用している際に、誤って光ファイバを光モジュールのホルダから引き抜いてしまった場合には半導体レーザからの射出光がそのまま外部に射出されることとなり、人体に危険である。このため、一般にレーザを使用する機器に対しては、人体に対する安全性を確保するため、例えば光量に関して危険度に応じたレーザ安全基準が設定されている。特に、光モジュールに関しては、クラス１という基準を満足することが望まれる。クラス１とは、どんな条件下であっても人間の眼に対する最大許容露光量を超えることなく、設計段階で安全が確保された、使用上、特段の管理を必要としないレベルを意味する。
【０００４】
このようなクラス１のレーザ安全基準を満たすための最も簡単な方法は、半導体レーザからの射出光量を、クラス１のレーザ安全基準を満たす範囲内となるように抑制することである。しかし、半導体レーザからの射出光量を低下させてしまうことにより、本来必要な強度の信号が得られずに、安定した光通信が困難となる場合も生じる。したがって、このような場合には、安全基準をクラス２とし、射出光量を上げざるを得ない。
【０００５】
上記の問題を解決するものとして、例えば、特許文献１に開示された光モジュールがある。この光モジュールは、ホルダが、レンズと光ファイバの端面位置との間に円形開口を有することにより、レンズを通過した集束光のうちの光ファイバに入射しない不要光を遮蔽するようにしたものである。すなわち、レンズからの集束光のうちの、不要光の分だけ光量を低減することができる
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−３１１２５５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の光モジュールでは、光ファイバを取り外した際に、本来光ファイバに入射するべき集束光（必要光）が全て外部に漏れてしまうことも考えられる。すなわち、光ファイバを取り外した際に光モジュールから漏れる射出光量を、光ファイバに入射される必要光よりも小さくすることは事実上困難である。したがって、上記必要光は、必然的にレーザ安全基準を満たす範囲内に制限される。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡易な構成でありながら、通信に必要な大きさの光量を光ファイバに入射しつつ、光ファイバを取り外した場合には外部に漏れる光量をより低減することが可能な光モジュールを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に係る光モジュールは、光ファイバが挿入される空間領域を規定する内壁面を有すると共に、空間領域に挿入される光ファイバを、その入射側端面に光束を導くように保持するファイバ保持部材を備え、このファイバ保持部材が、光ファイバを取り外した場合には、光束のうちの少なくとも一部が内壁面を照射するように構成されたものである。ここで、「光束」とは、三次元的な空間の広がりを有する光を意味する。
【００１０】
本発明の第２の観点に係る光モジュールは、光ファイバが挿入される空間領域を規定する内壁面を有すると共に、空間領域に挿入される光ファイバを、その入射側端面に光束を導くように保持するファイバ保持部材を備え、このファイバ保持部材が、光ファイバを取り外した場合には、以下の条件式（１）および条件式（２）を満足するように構成されたものである。但し、Ｌは空間領域における中心軸方向に沿った距離（長さ）であり、Θは光ファイバに導かれる光束の最外縁光線と空間領域の中心軸とのなす角度であり、Ｈは空間領域の中心軸に対する光束の中心の高さ、すなわち、入射側端面の位置における最外縁光線と空間領域の中心軸との距離であり、Ｒは空間領域における中心軸と直交する方向に沿った距離（高さ）であり、Ｄは光ファイバのコア外径である。ここで、最外縁光線とは、光束の最も外側を形成し、光束の広がりの大きさを規定する光線である。
Ｌ×ｔａｎΘ＋Ｈ＞Ｒ／２ ……（１）
０≦Ｈ≦Ｄ／２ ……（２）
【００１１】
本発明の第１および第２の観点に係る光モジュールでは、上記の構成により、光ファイバを取り外した場合には、ファイバ保持部材の空間領域を規定する内壁面において光束の一部が吸収もしくは反射散乱され、または吸収および反射散乱される。また、特に第２の観点に係る光モジュールでは、上記条件式（２）を満足するので、光束の大部分を光ファイバのコアに入射することができる。
【００１２】
本発明の第１の観点に係る光モジュールでは、入射側端面における光束の外径が、光ファイバのコア外径よりも小さいことが望ましい。
【００１３】
本発明の第１および第２の観点に係る光モジュールでは、ファイバ保持部材が、開口数が０．３以上の光ファイバを保持するものであることが望ましい。また、光源と、この光源からの射出光束を集束することにより光ファイバの入射側端面に光束を導く集光レンズとをファイバ保持部材と共に一体に構成されるようにしてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、空間領域の中心軸方向（各図のＸ軸方向）における距離を「長さ」と表記すると共に、空間領域の中心軸と直交する方向（各図のＹ軸方向）における距離を「高さ」と表記する。さらに、最外縁光線を含む断面（ＸＹ平面）における空間領域の中心軸からみてＹ軸＋側を「上側」と表記し、Ｙ軸−側を「下側」と表記する。また、空間領域の中心軸方向において、スリーブ２０（後出）からみて半導体レーザ１１（後出）の側を「入射側」と表記し、その反対側（光ファイバの側）を「射出側」と表記する。
【００１５】
まず、図１を参照して、本発明の一実施の形態に係る光モジュールの構成について説明する。図１は、本実施の形態の光モジュール１の内部構成を表す断面図である。ここで、図１（Ａ）は、光ファイバ６０（後出）を保持しない状態を示し、図１（Ｂ）は、光ファイバ６０を保持する状態を示すものである。
【００１６】
光モジュール１は、光通信を行う際に、例えば半導体レーザ等の発光素子からの射出光を光ファイバ６０に導くように機能する光学部品である。光モジュール１は、光ファイバ６０が挿入される空間領域２０Ａを規定する内壁面２１を有するスリーブ２０を備えており、このスリーブ２０が、空間領域２０Ａに挿入される光ファイバ６０を、その入射側端面６０Ｔに光束を導くように保持するようになっている。このスリーブ２０は、光ファイバ６０を取り外した場合には、光束のうちの少なくとも一部が内壁面２１を照射するように構成されている。換言すると、スリーブ２０は、以下の条件式（１）および（２）を満足するように構成されている。但し、Ｌは空間領域２０Ａの長さであり、Θは光束の最外縁光線と空間領域の中心軸Ｚ１とのなす角度であり、Ｈは中心軸Ｚ１に対する光束の中心の高さであり、Ｒは空間領域２０Ａの高さであり、さらに Ｄは光ファイバ６０のコア６０Ａの外径である。以下の条件式（１）および（２）の詳細については、後述する作用の説明において触れることとする。
Ｌ×ｔａｎΘ＋Ｈ＞Ｒ／２ ……（１）
０≦Ｈ≦Ｄ／２ ……（２）
以下、光モジュール１の構成について、より具体的に説明する。
【００１７】
図１に示したように、光モジュール１は、中心軸Ｚ１に沿って、入射側からホルダ１０とスリーブ２０とハウジング３０とを順に備えている。
【００１８】
ホルダ１０は、中心軸Ｚ１を中心とする空洞領域を有し、中心軸Ｚ１上に、光源としての半導体レーザ１１と、集光レンズ１２とを保持している。半導体レーザ１１は、内部に半導体素子（図示せず）を備えており、凸部１１Ａがホルダ１０の係止部１０Ａに突き当たることにより位置決めがなされるようになっている。集光レンズ１２は、例えば、正の屈折力を有する単レンズであり、周縁部がホルダ１０の係止部１０Ｂに突き当たることにより位置決めがなされるようになっている。集光レンズ１２の開口数は、光ファイバ６０の開口数よりも小さい。
【００１９】
スリーブ２０は、例えばステンレス鋼などからなり、光ファイバ６０が挿入される空間領域２０Ａを規定する内壁面２１を有し、光ファイバ６０を保持するように機能するものである。空間領域２０Ａは、中心軸Ｚ１に沿った方向の長さがＬであると共に、中心軸Ｚ１を中心とする半径がＲ／２である円柱形状をなしている。長さＬは、例えば約４ｍｍである。半径Ｒ／２は、例えば１．２５ｍｍφ程度である。さらに、スリーブ２０には、光ファイバ６０の入射側端面６０ＴにおけるＸ軸方向の位置、すなわち入射側端面位置２０Ｔを決める係止部２２が形成されている。この係止部２２から、集光レンズ１２とは反対側（すなわち、射出側）の開口端２３Ｋまでの長さが空間領域２０Ａの長さＬに相当する。ここで、スリーブ２０が、本発明の「ファイバ保持部材」に対応する一具体例である。
【００２０】
図１（Ｂ）に示したように、光ファイバ６０は、例えば、比較的高い屈折率を示すプラスチックからなり、光束が伝搬する光路となる円柱形状のコア６０Ａと、比較的低い屈折率を示すプラスチックからなり、コア６０Ａの周囲を長手方向に覆うクラッド６０Ｂとを備えている。特に、光ファイバ６０は、開口数が０．３以上であることが望ましい。コア６０Ａの外径Ｄは、例えば０．４４ｍｍφであり、クラッド６０Ｂの外径は、例えば０．５ｍｍφである。このような光ファイバ６０に適用した場合には、スリーブ２０における空間領域２０Ａの長さＬを比較的短くでき、よりコンパクトな構成となる。光ファイバ６０は、その最大受光角（開口数ＮＡに相当する角度）よりも小さな角度でコア６０Ａに入射した光線に対し、コア６０Ａとクラッド６０Ｂとの境界面６０Ｃにおいて全反射を繰り返し行うことによって伝搬するように機能する。光ファイバ６０は、さらにその周囲を、例えば酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）からなる円筒状のフェルール６１によって覆われ、保護された状態で空間領域２０Ａに挿入され、光ファイバ６０の中心軸と空間領域の中心軸Ｚ１とが一致するようにスリーブ２０に保持される。
【００２１】
ハウジング３０は、スリーブ２０の外周面側に装着され、例えば、光ファイバ６０を保護するフェルール６１を保持するフレーム（図示せず）と嵌合するようになっている。
【００２２】
次に、図２ないし図４を参照して、光モジュール１の作用について説明する。
【００２３】
この光モジュール１では、光源としての半導体レーザ１１から射出された射出光が集光レンズ１２によって集光されたのち、光束７０として入射側端面位置２０Ｔにおいて光ファイバ６０の入射側端面６０Ｔからコア６０Ａに入射するようになっている。ここでは、光束７０の入射側端面位置２０Ｔ上における集光点Ｐの位置によって３つのパターンに分類し、順に光モジュール１の作用について説明する。図２ないし図４は、いずれも半導体レーザ１１からの射出光が集光レンズ１２を経て入射側端面６０Ｔを照射している状態のまま、光ファイバ６０を取り外した状態を示すものである。但し、図２ないし図４には、光ファイバ６０を保持した場合における境界面６０Ｃの位置を破線で示している。
【００２４】
まず、図２を参照して、第１のパターンについて説明する。
【００２５】
図２は、最外縁光線が、入射位置Ｔ１において入射側端面位置２０Ｔを通過する場合を説明する断面図である。すなわち、集光点Ｐは、中心軸Ｚ１上に位置しており、この場合の最外縁光線を特に光線７１と表記する。
【００２６】
図２に示したように、光線７１は中心軸Ｚ１上の入射位置Ｔ１を通過したのち開口端２３Ｋに達している。ここで、光線７１と中心軸Ｚ１とのなす角ΘをΘ＝θ１とすると、光線７１は、角度Θがθ１よりも大きい（Θ＞θ１）場合に内壁面２１において反射されたのち開口部２３から外部に放出される。この場合、光線７１のエネルギーの一部が内壁面２１において吸収もしくは反射散乱され、または吸収および反射散乱されるので外部に放出される光量が減衰する。一方、角度Θがθ１と同等である（Θ＝θ１）かθ１よりも小さい（Θ＜θ１）場合には、光線７１は内壁面２１を照射することなくそのまま開口部２３から放出される。この場合には、光線７１のエネルギーは保存されたままであり、光量は減衰しない。
【００２７】
上記を数式で表すと、図２に示したように、
Ｌ×ｔａｎθ１＝Ｒ／２ ……（３）
の関係がある。ここで、Ｌは空間領域２０Ａの長さであり、Ｒは空間領域２０Ａの高さである。従って、以下の条件式（４）を満足する場合に光線７１が内壁面２１において吸収もしくは反射散乱され、または吸収および反射散乱されるので、光線７１の光量が減衰することとなる。
Ｌ×ｔａｎΘ＞Ｒ／２ ……（４）
但し、Θ＞θ１である。
【００２８】
次に、図３を参照して、第２のパターンについて説明する。
【００２９】
図３は、最外縁光線が、入射位置Ｔ２において入射側端面位置２０Ｔを通過する場合を説明する断面図である。すなわち、集光点Ｐは、中心軸Ｚ１から上側にＤ／２の高さ分だけ移動した境界面６０Ｃ上にある。この場合の、集光点Ｐの通過後における上側の最外縁光線を特に光線７２と表記する。
【００３０】
図３に示したように、光線７２は入射位置Ｔ２を通過したのち上側の開口端２３Ｋに達している。ここで、光線７２と中心軸Ｚ１とのなす角度ΘをΘ＝θ２とすると、
Ｌ×ｔａｎθ２＋Ｄ／２＝Ｒ／２ ……（５）
という関係となっている。このため、光線７２が、内壁面２１において吸収もしくは反射散乱される条件、または吸収および反射散乱される条件は、以下の条件式（６）で表すことができる。但し、Θ＞θ２である。
Ｌ×ｔａｎΘ＋Ｄ／２＞Ｒ／２ ……（６）
【００３１】
なお、図３では、集光点Ｐが、入射側端面位置２０Ｔにおいて上側に高さＤ／２だけ移動する場合を示したが、特に集光点Ｐの移動する方向は限定されるものではない。すなわち、入射側端面位置２０Ｔにおける中心軸Ｚ１と直交する方向であれば、いずれの方向においても高さＤ／２だけ移動する場合（高さＤ／２だけ中心軸Ｚ１から遠ざかる場合）に上記の条件式（６）を適用することができる。
【００３２】
次に、図４を参照して、第３のパターンについて説明する。
【００３３】
図３に示した上記第２のパターンでは、集光点Ｐが、入射側端面位置２０Ｔにおいて上側に高さＤ／２だけ移動する場合を示したが、図４に示した第３のパターンは、集光点Ｐが、高さＤ／２よりも小さい高さＨだけ移動した場合を示すものである。この場合の、集光点Ｐの通過後における上側の最外縁光線を特に光線７３と表記する。
【００３４】
図４に示したように、光線７３は入射位置Ｔ３を通過したのち上側の開口端２３Ｋに達している。ここで、光線７３と中心軸Ｚ１とのなす角度ΘをΘ＝θ３とすると、
Ｌ×ｔａｎθ３＋Ｈ＝Ｒ／２ ……（７）
という関係となっている。このため、光線７２が、内壁面２１において吸収もしくは反射散乱される条件、または吸収および反射散乱される条件は、上記条件式（１）で表すことができる。但し、Θ＞θ３である。
【００３５】
図４において、高さＨが小さくなり０に近づく（Ｈ→０）と、すなわち、入射位置Ｔ３が中心軸Ｚ１に近づくと、角度θ３は大きくなり図２に示したθ１に近づく（θ３→θ１）。ここで、高さＨ＝０になると、角度θ３＝θ１となり、条件式（７）は条件式（３）と等しくなる。したがって、条件式（７）において高さＨ＝０である（すなわち、角度θ３がθ１と等しい）特殊な場合が、条件式（３）で表される状態（すなわち、第１のパターン）に相当する。一方、図４において、高さＨが大きくなりＤ／２に近づく（Ｈ→Ｄ／２）と、すなわち、入射位置Ｔ３が入射位置Ｔ２に近づくと、角度θ３は小さくなり図３に示したθ２に近づく（θ３→θ２）。ここで、高さＨ＝Ｄ／２となると、角度θ３＝θ２となり、条件式（７）は条件式（５）と等しくなる。したがって、条件式（７）において高さＨがＤ／２と等しい（すなわち、角度θ３がθ２と等しい）特殊な場合が、条件式（５）で表される状態（すなわち、第２のパターン）に相当する。
【００３６】
従って、上記第１および第２のパターンにおける条件式（４）および条件式（６）は、いずれも条件式（１）に含めることができる。すなわち、第１ないし第３のパターンのいずれにおいても、空間領域２０Ａのサイズが定められている場合、条件式（１）を満たすように角度Θおよび高さＨの２つのパラメータを設定することによって、光ファイバ６０を取り外した際に光束７０の最外縁光線を、内壁面２１において吸収もしくは反射散乱させて、または吸収および反射散乱させて減衰させることができる。
【００３７】
また、光モジュール１は、条件式（２）を満足することにより、集光レンズ１２からの光束７０が、クラッド６０Ｂに入射することなくコア６０Ａにほとんど全て入射することとなる。例えば、図４に示した第３のパターンにおいて、仮に入射位置Ｔ３を境界面６０Ｃよりも中心軸Ｚ１とは反対側、すなわち、内壁面２１に近い側とした場合には、光ファイバ６０に入射する際に光線７３がクラッド６０Ｂの内部を伝搬する不要光となり、通信に必要とされる光量が不足してしまうだけでなく通信品質の劣化をも招く可能性が生じる。これに対し、入射位置Ｔ３を境界面６０Ｃと等しい位置、または中心軸Ｚ１側に設けるようにすることにより、クラッド６０Ｂに入射するような不要光の発生を防ぐことができる。
【００３８】
さらに、集光点Ｐが入射端面位置２０Ｔに対してＸ軸方向にずれるなどして、入射端面位置２０Ｔにおける光束７０に広がりが生じる場合であっても、入射側端面位置２０Ｔにおける光束７０の外径をコア６０Ａの外径Ｄよりも小さくすることにより、不要光の発生を防ぐことができる。
【００３９】
以上のように、本実施の形態によれば、光ファイバ６０が挿入される空間領域２０Ａを規定する内壁面２１を有すると共に、空間領域２０Ａに挿入される光ファイバ６０を、その入射側端面６０Ｔに光束７０を導くように保持するスリーブ２０を備え、光ファイバ６０を取り外した場合には、このスリーブ２０が所定の条件式（１）を満足するように、すなわち光束７０のうちの少なくとも一部が内壁面２１を照射するように構成したので、必ず光束７０の一部のエネルギーを内壁面２１によって吸収もしくは反射散乱し、または吸収および反射散乱し、開口部２３から放出される光量を低減することができる。よって、安定した光通信を行うのに必要な光量の光を光ファイバに入射しつつ、光ファイバを取り外した場合には、外部に漏れる光量を光ファイバに入射する光量よりも小さくすることができる。この結果、例えば、クラス１のレーザ安全基準を満たす場合においても、従来よりも安定した光通信を行うことができる。
【００４０】
特に、入射側端面６０Ｔにおける光束７０の外径が、光ファイバ６０のコア外径Ｄよりも小さくなるようにしたので、または、条件式（２）を満足するようにしたので、光束７０をほとんど全てコア６０Ａに入射することができる。このため、半導体レーザ１１からの光量を損なうことなく、不要光の発生を防止できる。したがってこの場合には、コア６０Ａに入射する光量よりも外部に漏れる光量を確実に小さくすることができる。この結果、より安定した光通信を確保しつつ、より安全側のクラスのレーザ安全基準を満足することができる。
【００４１】
また、０．３以上の開口数を有する光ファイバ６０を用いるようにしたので、角度Θを比較的大きくすることができ、空間領域２０Ａの長さＬを比較的短くできる。よって、比較的コンパクトなスリーブ２０を得ることができる。
【００４２】
また、集光レンズ１２の開口数が、光ファイバ６０の開口数よりも小さくなるように構成したので、入射側端面６０Ｔからコア６０Ａに入射した光束７０が境界面６０Ｃにおいて全反射を繰り返すことができ、クラッド伝搬等の通信品質の劣化を防ぐことができる。
【００４３】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。具体的には、例えば、上記実施の形態では、ファイバ保持部材と共に、光源と集光レンズとを一体に構成する場合について説明したが、これに限定されず、他の部材を用いて光源と集光レンズとをそれぞれ固定し、光源、集光レンズおよび光ファイバとの光軸やそれぞれの光軸方向における間隔等を適切に確保するようにしてもよい。また、光源や集光レンズから直に光束を導く場合に限らず、光ファイバ等の光学部品を介して光束を導くようにしてもよい。
【００４４】
さらに、上記実施の形態では、光源として半導体レーザを用いるようにしたが、これに限定されず、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いるようにしてもよい。集光レンズについても、上記実施の形態では１枚構成としたが、複数枚からなるようにしてもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態では、空間領域が光束の進行方向に沿った円柱形状をなすようにしたが、これを規定する内壁面に、例えば図５に示すような凹部２１Ｕを形成するようにしてもよい。また、図６に示すように、内壁面に例えば０．２ｍｍのピッチで６０°の溝角をなす遮光リング２１Ｒを形成するようにしてもよい。図５もしくは図６のような構成とした場合には、内壁面が、より多くの光線を吸収もしくは反射散乱することができ、または吸収および反射散乱することができ、外部に漏れる光量をより低減することができる。
【００４６】
また、上記実施の形態では、プラスチックファイバを用いる場合について説明したが、これに限定されず、本発明の光モジュールは、石英ファイバにも適用可能である。その場合、シングルモード型またはマルチモード型のどちらであっても構わない。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の第１の観点に係る光モジュールによれば、光ファイバが挿入される空間領域を規定する内壁面を有すると共に、空間領域に挿入される光ファイバを、その入射側端面に光束を導くように保持するファイバ保持部材を備え、このファイバ保持部材が、光ファイバを取り外した場合には、光束のうちの少なくとも一部が内壁面を照射するように構成したので、内壁面により吸収される分だけ、もしくは空間領域の内部に向けて反射散乱される分だけ、またはそれら両方の作用による分だけ外部に漏れる光量を低減することができる。よって、安定した光通信を行うのに必要な大きさの光量を光ファイバに入射しつつ、光ファイバを取り外した場合には外部に漏れる光量をより低減することができる。
【００４８】
この場合、特に、入射側端面における光束の外径が、光ファイバのコア外径よりも小さくなるようにすると、光ファイバのコアに入射しない不要光の発生を抑制でき、より多くの光量を光ファイバのコアに入射することができるので、より安定した光通信を行うことができる。
【００４９】
また、本発明の第２の観点に係る光モジュールによれば、光ファイバが挿入される空間領域を規定する内壁面を有すると共に、空間領域に挿入される光ファイバを、その入射側端面に光束を導くように保持するファイバ保持部材を備え、このファイバ保持部材が、光ファイバを取り外した場合には、以下の条件式（１）および条件式（２）を満足するように構成したので、内壁面により吸収される分だけ、もしくは空間領域の内部に向けて反射散乱される分だけ、またはそれら両方の作用による分だけ外部に漏れる光量を低減することができるうえ、光ファイバのコアに入射しない不要光の発生が抑制される。よって、安定した光通信を行うのに必要な大きさの光量を光ファイバに入射しつつ、光ファイバを取り外した場合には外部に漏れる光量をより低減することができる。
【００５０】
本発明の第１および第２の観点に係る光モジュールによれば、特に、ファイバ保持部材が、開口数が０．３以上の光ファイバを保持するようにした場合には、光軸方向に沿った長さを比較的短くすることができ、よりコンパクトな構成とすることができる。
【００５１】
本発明の第１および第２の観点に係る光モジュールによれば、さらに、光源と、この光源からの射出光を集束することにより光ファイバの入射側端面に光束を導く集光レンズとを備え、この集光レンズが、光ファイバの開口数よりも小さくなるように光源からの射出光を集束するものである場合には、入射側端面から入射した光束がより効率的に光ファイバ内部を伝搬すると共に、通信品質の劣化を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光モジュールの断面構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した光モジュールの断面構成の要部を拡大して示し、第１のパターンを説明する要部断面図である。
【図３】図１に示した光モジュールの断面構成の要部を拡大して示し、第２のパターンを説明する要部断面図である。
【図４】図１に示した光モジュールの断面構成の要部を拡大して示し、第３のパターンを説明する要部断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る光モジュールの変形例における断面構成を表す断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る光モジュールの他の変形例における断面構成を表す断面図である。
【符号の説明】
Ｔ１〜Ｔ３…入射位置、Ｐ…集光点、Ｚ１…中心軸、１…光モジュール、１０…ホルダ、１０Ａ，１０Ｂ，２２…係止部、１１…半導体レーザ、１１Ａ…フランジ、１２…集光レンズ、２０…スリーブ、２０Ａ…空間領域、２０Ｔ…入射側端面位置、２１…内壁面、２３…開口部、２３Ｋ…開口端、３０…ハウジング、６０…光ファイバ、６０Ａ…コア、６０Ｂ…クラッド、６０Ｃ…境界面、６０Ｔ…入射側端面、７０…光束、７１〜７３…光線。
Claims (6)
- 光ファイバが挿入される空間領域を規定する内壁面を有すると共に、前記空間領域に挿入される前記光ファイバを、その入射側端面に光束を導くように保持するファイバ保持部材を備え、
このファイバ保持部材は、前記光ファイバを取り外した場合には、前記光束のうちの少なくとも一部が前記内壁面を照射するように構成されている
ことを特徴とする光モジュール。 - 前記入射側端面における前記光束の外径は、前記光ファイバのコア外径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
- 光ファイバが挿入される空間領域を規定する内壁面を有すると共に、前記空間領域に挿入される前記光ファイバを、その入射側端面に光束を導くように保持するファイバ保持部材を備え、
このファイバ保持部材は、光ファイバを取り外した場合には、以下の条件式（１）および条件式（２）を満足するように構成されていることを特徴とする光モジュール。
Ｌ×ｔａｎΘ＋Ｈ＞Ｒ／２ ……（１）
０≦Ｈ≦Ｄ／２ ……（２）
但し、
Ｌ：空間領域の長さ
Θ：光束の最外縁光線と空間領域の中心軸とのなす角度
Ｈ：空間領域の中心軸に対する光束の中心の高さ
Ｒ：空間領域の高さ
Ｄ：光ファイバのコア外径
とする。 - 前記ファイバ保持部材は、開口数が０．３以上の前記光ファイバを保持するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の光モジュール。
- さらに、光源と、前記光源からの射出光を集束することにより前記光ファイバの入射側端面に前記光束を導く集光レンズとを備えている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の光モジュール。 - 前記集光レンズは、前記光ファイバの開口数よりも小さくなるように前記光源からの射出光を集束するものである
ことを特徴とする請求項５に記載の光モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003194374A JP2005031244A (ja) | 2003-07-09 | 2003-07-09 | 光モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003194374A JP2005031244A (ja) | 2003-07-09 | 2003-07-09 | 光モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005031244A true JP2005031244A (ja) | 2005-02-03 |
Family
ID=34205561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003194374A Pending JP2005031244A (ja) | 2003-07-09 | 2003-07-09 | 光モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005031244A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006238097A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光通信システム |
| US7967452B2 (en) | 2005-08-26 | 2011-06-28 | Panasonic Corporation | Projection type display apparatus |
-
2003
- 2003-07-09 JP JP2003194374A patent/JP2005031244A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006238097A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光通信システム |
| US7967452B2 (en) | 2005-08-26 | 2011-06-28 | Panasonic Corporation | Projection type display apparatus |
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