JP2005300954A - Bidirectional optical communication apparatus - Google Patents

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Hiroyasu Mifune
博庸 三船
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To raise utilization efficiency of light while eliminating shielding of the light and to transmit signals bidirectionally and to transmit a signal having multiple wavelengths. <P>SOLUTION: This bidirectional communication can eliminate the shielding of the light by a mirror and can raise the utilization efficiency of the light in bidirectional optical communication by using a truncated pyramid-shaped mirror 4 which has a plurality of reflecting surfaces 8a, 8b, etc, which roughly totally reflect transmission light emitted from light emitting elements 3a, 3b,.. and make them be coupled to an optical fiber 1 and has a cavity part 9 which guides a reception light emitted from the optical fiber 1 to a light receiving element for separating the transmission light from the reception light and also can transmit a signal having multiple wavelengths by using the plurality of the reflecting surfaces 8a, 8b, etc., of the truncated pyramid-shaped mirror 4. . <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、1本の光ファイバにより送受信を行う双方向光通信装置に関する。より具体的には、プラスチック光ファイバ等のマルチモード光ファイバを伝送媒体として、家庭内通信や電子デバイス内通信、電子デバイス間通信、電子機器装置内通信、電子機器間通信、LAN(Local Area Network)等に使用することのできる双方向光通信装置に関する。   The present invention relates to a bidirectional optical communication apparatus that performs transmission and reception using a single optical fiber. More specifically, using a multimode optical fiber such as a plastic optical fiber as a transmission medium, home communication, communication within an electronic device, communication between electronic devices, communication within an electronic device, communication between electronic devices, LAN (Local Area Network) ) And the like.

従来、光ファイバを伝送媒体として信号光(送信光、受信光)の送受信を行う光通信装置においては、光ファイバと発光素子及び受光素子とを結合させる方法が数多く提案されている。このとき、送信と受信とを1本の光ファイバを用いて通信する双方向の方式が、送信と受信とを各々独立した1本ずつの光ファイバで行なうより光ファイバ敷設コストを考えると有利な場合があり、幾つかの方法が提案されている。   Conventionally, in an optical communication apparatus that transmits and receives signal light (transmission light, reception light) using an optical fiber as a transmission medium, many methods for coupling an optical fiber with a light emitting element and a light receiving element have been proposed. At this time, the bidirectional system in which transmission and reception are communicated using one optical fiber is advantageous in view of the cost of installing the optical fiber, compared to the case where transmission and reception are performed by one independent optical fiber. In some cases, several methods have been proposed.

このような1本の光ファイバにより送受信を行う双方向光通信装置においては、送信光と受信光とを分離して光ファイバと結合させる方法が課題となっている。そこで、従来より提案されている方式としては、ホログラムやミラーやハーフミラーを用いたもの等がある。例えば、特許文献1によれば、ミラーを2つ用いる方式が提案されている。その内容は、発光素子から放射された送信光を第1ミラーにより光ファイバ端面方向に反射させて光ファイバと結合させる一方、光ファイバを伝搬してきた受信光は、曲面形状の第2ミラーにより反射させて受光素子上に集光させる、というものである。光ファイバはコア径が石英系の光ファイバに比べ200μmから1mmと大きくできるプラスチック光ファイバ(以後、POFという)を利用することを前提としている。   In such a bidirectional optical communication apparatus that performs transmission / reception using a single optical fiber, a method of separating transmission light and reception light and combining them with an optical fiber is an issue. Therefore, conventionally proposed methods include those using holograms, mirrors, and half mirrors. For example, according to Patent Document 1, a method using two mirrors is proposed. The content is that the transmitted light radiated from the light emitting element is reflected by the first mirror in the direction of the optical fiber end face and coupled with the optical fiber, while the received light propagating through the optical fiber is reflected by the curved second mirror. The light is condensed on the light receiving element. The optical fiber is premised on the use of a plastic optical fiber (hereinafter referred to as POF) whose core diameter can be increased from 200 μm to 1 mm as compared with a silica-based optical fiber.

特開2001−235660公報JP 2001-235660 A

光通信装置は、年々その通信容量が上がっており、多波長を使って通信する多波長通信も一般的となっている。これは光ファイバの敷設コストがかかるため、1本当りの伝送容量を増やしてコストを抑えるメリットがある。   The optical communication device has an increasing communication capacity year by year, and multi-wavelength communication that uses multiple wavelengths is also common. This increases the cost of laying the optical fiber, and has the advantage of increasing the transmission capacity per line and reducing the cost.

しかしながら、特許文献1に開示されている方式では、多波長化に対応することができず、1本の光ファイバでは1つの送受信信号しか送ることができない。また、ミラーの一部が光を遮るため、光利用効率が落ちてしまう不具合もある。   However, the method disclosed in Patent Document 1 cannot cope with the increase in wavelength, and only one transmission / reception signal can be transmitted with one optical fiber. In addition, since a part of the mirror blocks light, there is a problem that the light use efficiency is lowered.

本発明の目的は、光の遮りがなく、光の利用効率を高くし、双方向で信号を送ることができ、かつ、多波長の信号も送ることができるようにすることである。   An object of the present invention is to make it possible to transmit light in both directions and to transmit a multi-wavelength signal without blocking light, increasing light utilization efficiency.

他の目的の一つは、当該装置の横方向の広がりを抑え、小型化を図ることである。   One of the other purposes is to suppress the lateral expansion of the device and to reduce the size.

他の目的の一つは、小さな受光素子の使用を可能とし、通信速度の高速化を図ることである。   Another object is to enable the use of a small light receiving element and to increase the communication speed.

他の目的の一つは、装置全体の製造コストを抑えることである。   Another purpose is to reduce the manufacturing cost of the entire device.

他の目的の一つは、実装に要する時間を短縮することである。   Another purpose is to reduce the time required for implementation.

請求項1記載の発明は、1本の光ファイバにより送受信を行う双方向光通信装置において、複数の発光素子と、受光素子と、前記発光素子から放射される送信光をほぼ全反射して前記光ファイバに結合させる複数の反射面と前記光ファイバから放射される受信光を前記受光素子に導く空洞部とを有する角錐台状ミラーと、を備える。   The invention according to claim 1 is a bidirectional optical communication apparatus that performs transmission / reception using a single optical fiber, wherein the plurality of light emitting elements, the light receiving elements, and the transmission light emitted from the light emitting elements are substantially totally reflected, and And a truncated pyramid mirror having a plurality of reflecting surfaces coupled to an optical fiber and a hollow portion for guiding the received light emitted from the optical fiber to the light receiving element.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の双方向光通信装置において、前記空洞部は、前記光ファイバの放射角より大きな角度で開口している。   According to a second aspect of the present invention, in the bidirectional optical communication device according to the first aspect, the hollow portion opens at an angle larger than a radiation angle of the optical fiber.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の双方向光通信装置において、前記発光素子は、放射した送信光が前記角錐台状ミラーの対応する前記反射面でほぼ全反射されて前記光ファイバに入射するように配置されている。   According to a third aspect of the present invention, in the bidirectional optical communication device according to the first or second aspect, the light emitting element is configured such that the transmitted light emitted is substantially totally reflected by the corresponding reflecting surface of the truncated pyramid mirror. It arrange | positions so that it may inject into an optical fiber.

請求項4記載の発明は、請求項3記載の双方向光通信装置において、前記角錐台状ミラーと前記発光素子とが同一層上に配置され、前記受光素子が別の層上に配置されている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the bidirectional optical communication apparatus according to the third aspect, the truncated pyramid mirror and the light emitting element are disposed on the same layer, and the light receiving element is disposed on another layer. Yes.

請求項5記載の発明は、請求項1ないし4の何れか一記載の双方向光通信装置において、前記角錐台状ミラーの前記空洞部に配置されて、前記光ファイバから放射される受信光を前記受光素子上に集光させるレンズを備える。   According to a fifth aspect of the present invention, in the bidirectional optical communication device according to any one of the first to fourth aspects, the received light emitted from the optical fiber is disposed in the cavity of the truncated pyramid mirror. A lens for condensing light on the light receiving element is provided.

請求項6記載の発明は、請求項1記載の双方向光通信装置において、複数の前記発光素子は、各々波長が異なる送信光を放射する。   According to a sixth aspect of the present invention, in the bidirectional optical communication apparatus according to the first aspect, the plurality of light emitting elements radiate transmission light having different wavelengths.

請求項7記載の発明は、請求項6記載の双方向光通信装置において、前記角錐台状ミラーと複数の前記発光素子とが同一層上に配置され、別の層上に複数の前記受光素子が配置されている。   The invention according to claim 7 is the bidirectional optical communication device according to claim 6, wherein the truncated pyramid mirror and the plurality of light emitting elements are disposed on the same layer, and the plurality of light receiving elements are disposed on different layers. Is arranged.

請求項8記載の発明は、請求項7記載の双方向光通信装置において、複数の前記受光素子の入射側前段に波長選択性を有する光学素子を備える。   According to an eighth aspect of the present invention, in the bi-directional optical communication apparatus according to the seventh aspect, an optical element having wavelength selectivity is provided in the front stage on the incident side of the plurality of light receiving elements.

請求項9記載の発明は、請求項7記載の双方向光通信装置において、前記角錐台状ミラーの前記空洞部に配置されて、前記光ファイバから放射される受信光を前記受光素子上に集光させるレンズと、このレンズと複数の前記受光素子との間に配置されて波長選択性を有する光学素子と、を備える。   According to a ninth aspect of the present invention, in the bidirectional optical communication apparatus according to the seventh aspect of the present invention, the received light emitted from the optical fiber is collected on the light receiving element, which is disposed in the cavity of the truncated pyramid mirror. A lens to be lit, and an optical element having wavelength selectivity disposed between the lens and the plurality of light receiving elements.

請求項10記載の発明は、請求項9記載の双方向光通信装置において、前記レンズと前記光学素子とがホログラムにより一体に構成されている。   According to a tenth aspect of the present invention, in the bidirectional optical communication device according to the ninth aspect, the lens and the optical element are integrally formed of a hologram.

請求項11記載の発明は、請求項1ないし10の何れか一記載の双方向光通信装置において、前記光ファイバと前記角錐台状ミラーとの位置関係を合わせるための位置合わせ構造を備える。   An eleventh aspect of the present invention is the bidirectional optical communication device according to any one of the first to tenth aspects, further comprising an alignment structure for aligning a positional relationship between the optical fiber and the truncated pyramid mirror.

請求項12記載の発明は、請求項1ないし11の何れか一記載の双方向光通信装置において、前記反射面が前記発光素子の放射する送信光の波長に対して高反射率を有する一方、前記角錐台状ミラー自身、レンズ、又は、波長選択性を有する光学素子は、何れも受信光の波長に対しては透過である。   The invention according to claim 12 is the bidirectional optical communication device according to any one of claims 1 to 11, wherein the reflection surface has a high reflectance with respect to the wavelength of the transmission light emitted by the light emitting element, The truncated pyramid mirror itself, the lens, or the optical element having wavelength selectivity is all transmissive to the wavelength of the received light.

請求項13記載の発明は、請求項1ないし12の何れか一記載の双方向光通信装置において、角錐台状ミラーと発光素子とが配置される基板上に、これらの角錐台状ミラーと発光素子とを位置決めするためのマークを有する。   A thirteenth aspect of the present invention is the bidirectional optical communication device according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the truncated pyramid shaped mirror and the light emission are provided on a substrate on which the truncated pyramid shaped mirror and the light emitting element are arranged. A mark for positioning the element is provided.

請求項1ないし3記載の発明によれば、角錐台状ミラーを用いることにより、ミラーによる光の遮りがなくなり、双方向光通信の光の利用効率を上げることができ、かつ、角錐台状ミラーの複数の反射面を利用することで多波長の信号も送ることができる。   According to the first to third aspects of the invention, by using the truncated pyramid mirror, the light is not blocked by the mirror, the light use efficiency of bidirectional optical communication can be increased, and the truncated pyramid mirror Multi-wavelength signals can also be sent by using a plurality of reflective surfaces.

請求項4記載の発明によれば、発光素子を配置させる層と受光素子を配置させる層とを独立した別の層としているので、当該装置の横方向の広がりを小さくすることができ、よって、装置の小型化を図ることができる。   According to the invention described in claim 4, since the layer in which the light emitting element is disposed and the layer in which the light receiving element is disposed are separate and independent layers, the lateral spread of the device can be reduced. The size of the apparatus can be reduced.

請求項5記載の発明によれば、受信光をレンズで集光させて受光素子で受けることにより、小さな受光素子を用いることができ、よって、通信速度を高速化することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the received light is collected by the lens and received by the light receiving element, whereby a small light receiving element can be used, and thus the communication speed can be increased.

請求項6記載の発明によれば、複数の反射面を有する角錐台状ミラーを用い、各反射面に対して各々波長が異なる送信光を放射する発光素子を配置させたので、1波長と同じ程度の大きさで波長多重通信が可能となり、かつ、双方向通信の光利用効率を上げることができる。   According to the invention described in claim 6, since the truncated pyramid-shaped mirror having a plurality of reflecting surfaces is used, and the light emitting elements that emit transmission light having different wavelengths are arranged on each reflecting surface, the same as one wavelength. Wavelength multiplex communication can be performed with a size of about, and the light utilization efficiency of bidirectional communication can be increased.

請求項7記載の発明によれば、複数の発光素子を配置させる層と複数の受光素子を配置させる層とを独立した別の層としたので、当該装置の横方向の広がりを小さくすることができ、よって、装置の小型化を図ることができる。   According to the seventh aspect of the present invention, since the layer on which the plurality of light emitting elements are arranged and the layer on which the plurality of light receiving elements are arranged are separate layers, the lateral spread of the device can be reduced. Therefore, the apparatus can be reduced in size.

請求項8記載の発明によれば、波長選択性を有する光学素子を配置させたので、複数の受光素子の前段で波長を分割することができ、より光利用効率よく受信させることができる。   According to the eighth aspect of the invention, since the optical element having wavelength selectivity is arranged, the wavelength can be divided at the front stage of the plurality of light receiving elements, and the light can be received more efficiently.

請求項9記載の発明は、波長選択性を有する光学素子とレンズとを組み合わせることにより、受光素子の大きさを小さくすることができ、高速な波長多重通信が可能となる。   According to the ninth aspect of the invention, the size of the light receiving element can be reduced by combining an optical element having wavelength selectivity and a lens, and high-speed wavelength division multiplexing communication is possible.

請求項10記載の発明は、波長選択性を有する光学素子とレンズとをホログラムとして一体に構成したので、これらの部品を一つにまとめることができ、装置の小型化を図ることができる。   In the tenth aspect of the present invention, since the optical element having a wavelength selectivity and the lens are integrally formed as a hologram, these parts can be combined into one, and the apparatus can be miniaturized.

請求項11記載の発明は、位置決め構造を設けたことにより、簡単に光ファイバと角錐台状ミラーの位置合わせを行なうことができ、装置全体の製造コストを抑えることができる。   According to the eleventh aspect of the present invention, since the positioning structure is provided, the optical fiber and the truncated pyramid mirror can be easily aligned, and the manufacturing cost of the entire apparatus can be suppressed.

請求項12記載の発明は、反射面を除いて基本的に透明な材料とすることにより、1つの基板に角錐台状ミラーやレンズ或いは波長選択性を有する光学素子を半導体作成プロセスを利用して一体に作製することが可能となり、高精度なものを大量に安価に提供することができる。   In the invention described in claim 12, by using a basically transparent material except for the reflecting surface, a pyramid-shaped mirror, a lens, or an optical element having wavelength selectivity is formed on one substrate using a semiconductor fabrication process. It is possible to manufacture them integrally, and it is possible to provide a large amount of highly accurate products at a low cost.

請求項13記載の発明は、角錐台状ミラーと発光素子とに対して、その配置を示す位置決め用マークを予め基板に設けておくことにより、ミラーと発光素子との位置をマークに合わせることにより実際に発光素子を発光させなくても正確に合わせることができ、実装に要する時間を時間が短縮でき、高精度なものを安価に提供することができる。   According to the invention of claim 13, by providing a positioning mark indicating the arrangement of the truncated pyramid mirror and the light emitting element on the substrate in advance, the position of the mirror and the light emitting element is aligned with the mark. Even if the light emitting element is not actually made to emit light, it can be adjusted accurately, the time required for mounting can be reduced, and a highly accurate one can be provided at low cost.

本発明を実施するための最良の形態について図面に基づいて説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

[第一の実施の形態]
本発明の第一の実施の形態を図1ないし図3に基づいて説明する。図1は、本実施の形態の1本の光ファイバにより送受信を行う双方向光通信装置の構成の一部を示す断面図、図2はその一部の平面図である。本実施の形態の双方向光通信装置は、概略的には、1本の光ファイバ1と、この光ファイバ1の端部付近において基板2上に配置された複数個、例えば3個の発光素子3a,3b,3c及び角錐台状ミラー4と、別の基板5上に配置された受光素子6とにより構成されている。
[First embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of a configuration of a bidirectional optical communication apparatus that performs transmission and reception using one optical fiber according to the present embodiment, and FIG. 2 is a plan view of a part thereof. The bidirectional optical communication apparatus according to the present embodiment schematically includes one optical fiber 1 and a plurality of, for example, three light-emitting elements disposed on the substrate 2 near the end of the optical fiber 1. 3a, 3b, 3c, a truncated pyramid mirror 4 and a light receiving element 6 disposed on another substrate 5.

光ファイバ1は、例えばPOF等のマルチモード光ファイバを用いる。POFはコア1aがPMMA(PolymethyMethaAcrylate)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1bはコア1aより屈折率の低いプラスチックで構成されているものを利用する。   As the optical fiber 1, for example, a multimode optical fiber such as POF is used. In the POF, the core 1a is made of a plastic having excellent light transmittance such as PMMA (Polymethy Metha Acrylate) or polycarbonate, and the clad 1b is made of a plastic having a refractive index lower than that of the core 1a.

発光素子3a,3b,3cは電気信号を光信号に変換する端面発光型の半導体レーザであり、GaAlAsやGaInAlPやGaInNAs等を材料とするものであり、各々異なる波長λ1,λ2,λ3のレーザ光を送信光として放射する。これらの発光素子3a,3b,3cはサブマウント7a,7b,7c上に配置されている。こられのサブマウント7a,7b,7cは半導体レーザ(発光素子3a,3b,3c)から発生する熱を逃がす働きをするもので、例えば窒化アルミ(AlN),SiC,Siなどが用いられている。   The light-emitting elements 3a, 3b, and 3c are edge-emitting semiconductor lasers that convert an electrical signal into an optical signal, and are made of GaAlAs, GaInAlP, GaInNAs, or the like, and laser beams having different wavelengths λ1, λ2, and λ3, respectively. Is transmitted as transmitted light. These light emitting elements 3a, 3b, 3c are arranged on the submounts 7a, 7b, 7c. These submounts 7a, 7b, and 7c function to release heat generated from the semiconductor laser (light emitting elements 3a, 3b, and 3c). For example, aluminum nitride (AlN), SiC, Si, or the like is used. .

角錐台状ミラー4は、全体的には三角錐の頂点付近を取り落としたような形をしており、外面に送信光をほぼ全反射(基本的には、全反射させるが、必ずしも100%全反射させる必要はないことを意味する)させて光ファイバ1に結合させる3つの反射面8a,8b,8cを有するとともに、内部は光ファイバ1の放射角よりも大きな穴による空洞部9として構成されている。このような角錐台状ミラー4の各反射面8a,8b,8cは、図3(a)に示すように平面ミラーであっても図3(b)に示すように凹面ミラーになっていても構わない。何れにしても、このような角錐台状ミラー4は、ガラスを成形した後の表面にアルミニウムなどを蒸着させて反射面8a,8b,8cを形成したものや、直接アルミニウム材を切削することで反射面8a,8b,8cと空洞部9とを有する角錐台状ミラー4を作製するようにしてもよい。   The truncated pyramid-shaped mirror 4 is shaped so that the apex of the triangular pyramid is dropped as a whole, and the transmitted light is almost totally reflected on the outer surface (basically, it is totally reflected, but not necessarily 100% completely. It has three reflecting surfaces 8a, 8b, and 8c that are coupled to the optical fiber 1 by being reflected), and the inside is configured as a hollow portion 9 having a hole larger than the radiation angle of the optical fiber 1. ing. Each of the reflecting surfaces 8a, 8b, 8c of the truncated pyramid-shaped mirror 4 may be a plane mirror as shown in FIG. 3 (a) or a concave mirror as shown in FIG. 3 (b). I do not care. In any case, such a truncated pyramid-shaped mirror 4 is formed by depositing aluminum or the like on the surface after glass is formed to form the reflecting surfaces 8a, 8b, 8c, or by directly cutting an aluminum material. You may make it produce the truncated pyramid-shaped mirror 4 which has the reflective surfaces 8a, 8b, 8c and the cavity part 9. FIG.

また、基板2上には予め角錐台状ミラー4と発光素子3a,3b,3cとの位置関係を正確にするための位置決めマーク10,11がある。従って、角錐台状ミラー4は位置決めマーク10に従って基板2上に配置させればよい。また、発光素子3a,3b,3cは位置決めマーク11に従って基板2上に配置させることで、各々対応する反射面8a,8b,8cに正対し、各々の発光素子3a,3b,3cから放射された送信光を対応する反射面8a,8b,8cで全反射させて光ファイバ1に入射させるように位置決めされる。   In addition, positioning marks 10 and 11 are provided on the substrate 2 in advance to make the positional relationship between the truncated pyramid mirror 4 and the light emitting elements 3a, 3b, and 3c accurate. Accordingly, the truncated pyramid mirror 4 may be disposed on the substrate 2 in accordance with the positioning mark 10. Further, the light emitting elements 3a, 3b, 3c are arranged on the substrate 2 in accordance with the positioning marks 11, so that they face the corresponding reflecting surfaces 8a, 8b, 8c, and are emitted from the respective light emitting elements 3a, 3b, 3c. The transmission light is positioned so as to be totally reflected by the corresponding reflecting surfaces 8 a, 8 b, 8 c and to enter the optical fiber 1.

受光素子6は受光した変調光(受信光)の強弱を電気信号に変換し、発光素子3の波長域で感度の高いフォトダイオード、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が使用されている。   The light receiving element 6 converts the intensity of the received modulated light (received light) into an electric signal, and a photodiode having high sensitivity in the wavelength region of the light emitting element 3, for example, a PIN photodiode made of silicon, an avalanche photodiode, or the like Is used.

発光素子3a,3b,3c、受光素子6を搭載する基板2,5としては、例えばSi基板が用いられている。このとき、基板2において角錐台状ミラー4の部分は光を透過するように開口2aを形成しておく。2つの基板2,5は、スペーサ(図示せず)により間隔を持って接着されている。従って、本実施の形態では、角錐台状ミラー4と発光素子3a,3b,3cとが基板2にて同一層上に配置され、受光素子6が基板5にて別の層上に配置された2層構造とされている。   As the substrates 2 and 5 on which the light emitting elements 3a, 3b and 3c and the light receiving element 6 are mounted, for example, a Si substrate is used. At this time, an opening 2a is formed so that the portion of the truncated pyramid mirror 4 in the substrate 2 transmits light. The two substrates 2 and 5 are bonded to each other with a spacer (not shown). Therefore, in the present embodiment, the truncated pyramid mirror 4 and the light emitting elements 3a, 3b, 3c are arranged on the same layer in the substrate 2, and the light receiving element 6 is arranged on another layer in the substrate 5. It has a two-layer structure.

なお、発光素子3a,3b,3cからの送信光は光の損失の点から光ファイバ1の開口数NAよりも小さな入射角で光ファイバ1に入射しなくてはならず、大きい場合は、発光素子3a,3b,3cから出射後レンズなどで光を絞って光ファイバ1の開口数NAよりも小さな入射角で入射するようにすればよい。また、発光素子3a,3b,3cは端面発光型でなく、面発光型でも構わないが、上述の光ファイバ1の開口数NAよりも小さな入射角になるような配置をとる。   The transmitted light from the light emitting elements 3a, 3b, 3c must be incident on the optical fiber 1 at an incident angle smaller than the numerical aperture NA of the optical fiber 1 from the viewpoint of light loss. What is necessary is just to squeeze light with the lens etc. after radiating | emitting from element 3a, 3b, 3c, and to make it inject with the incident angle smaller than the numerical aperture NA of the optical fiber 1. The light emitting elements 3a, 3b, and 3c may be a surface light emitting type instead of an end surface light emitting type, but are arranged so as to have an incident angle smaller than the numerical aperture NA of the optical fiber 1 described above.

このような構成において、送受信動作について説明する。まず、伝送しようとする情報は電気信号として発光素子3a,3b又は3cを駆動する電子回路(図示せず)に入力する。この電子回路からの駆動電流が発光素子3a,3b又は3cに入力されると、信号に合わせて変調された光となって発光素子3a,3b又は3cがレーザ光を送信光として放射する。放射された光は、角錐台状ミラー4外面の対応する反射面8a,8b又は8cでほぼ全反射されて、光ファイバ1に入射する。入射した光は光ファイバ1のコア1a中を伝播して、通信したい先へ届く。   In such a configuration, a transmission / reception operation will be described. First, information to be transmitted is input as an electric signal to an electronic circuit (not shown) that drives the light emitting elements 3a, 3b, or 3c. When the driving current from the electronic circuit is input to the light emitting elements 3a, 3b, or 3c, the light emitting elements 3a, 3b, or 3c emit laser light as transmission light as light modulated according to the signal. The emitted light is substantially totally reflected by the corresponding reflecting surface 8a, 8b or 8c on the outer surface of the truncated pyramid mirror 4 and enters the optical fiber 1. The incident light propagates through the core 1a of the optical fiber 1 and reaches the destination for communication.

一方、相手先から出射され光ファイバ1を伝播してきた光は、光ファイバ1端で光ファイバ1の開口数NAに応じた発散角で出射される。この光は角錐台状ミラー4の空洞部9を通って、受光素子6へ入射する。受光素子6は入射した変調された光信号(受信光)に従って電気信号に変換し、増幅回路(図示せず)へ入力され増幅されて、処理回路へ入力する。   On the other hand, the light emitted from the other end and propagating through the optical fiber 1 is emitted at the end of the optical fiber 1 with a divergence angle corresponding to the numerical aperture NA of the optical fiber 1. This light enters the light receiving element 6 through the hollow portion 9 of the truncated pyramid mirror 4. The light receiving element 6 converts it into an electric signal in accordance with the incident modulated optical signal (received light), is input to an amplifier circuit (not shown), is amplified, and is input to the processing circuit.

このようにして双方向の光通信が行われる。このとき、光ファイバ1中を2つの光が同時に通っても光信号は影響されることなく伝播する。   In this way, bidirectional optical communication is performed. At this time, even if two lights pass through the optical fiber 1 at the same time, the optical signal propagates without being affected.

本実施の形態によれば、送信光と受信光との分離用に角錐台状ミラー4を用いることにより、ミラーによる光の遮りがなくなり、双方向光通信の光の利用効率を上げることができ、かつ、角錐台状ミラー4の複数の反射面8a,8b,8cを利用することで多波長の信号も送ることができる。この際、構造的には、発光素子3a,3b,3cを配置させる層と受光素子6を配置させる層とを独立した別の層としているので、当該双方向光通信装置の横方向の広がりを小さくすることができ、よって、装置の小型化を図ることができる。また、複数の反射面8a,8b,8cを有する角錐台状ミラー4を用い、各反射面8a,8b,8cに対して各々波長が異なる送信光を放射する発光素子3a,3b,3cを配置させたので、1波長と同じ程度の大きさで波長多重通信が可能となり、かつ、双方向通信の光利用効率を上げることができる。   According to the present embodiment, by using the truncated pyramid mirror 4 for separating the transmitted light and the received light, the light is not blocked by the mirror, and the light utilization efficiency of bidirectional optical communication can be increased. In addition, by using the plurality of reflecting surfaces 8a, 8b, and 8c of the truncated pyramid mirror 4, a multi-wavelength signal can be transmitted. At this time, structurally, the layer in which the light emitting elements 3a, 3b, and 3c are arranged and the layer in which the light receiving element 6 is arranged are formed as separate layers, so that the lateral spread of the bidirectional optical communication device is increased. Therefore, the apparatus can be reduced in size. Further, using the truncated pyramid-shaped mirror 4 having a plurality of reflecting surfaces 8a, 8b, 8c, light emitting elements 3a, 3b, 3c for emitting transmission light having different wavelengths are arranged on the reflecting surfaces 8a, 8b, 8c. As a result, wavelength multiplex communication can be performed with the same size as one wavelength, and the light utilization efficiency of bidirectional communication can be increased.

また、角錐台状ミラー4と発光素子3a,3b,3cとに対して、その配置を示す位置決め用マーク10,11を予め基板2に設けておくことにより、角錐台状ミラー4と発光素子3a,3b,3cとの位置を位置決め用マーク10,11に合わせることにより実際に発光素子3a,3b,3cを発光させなくても正確に合わせることができ、実装に要する時間を時間が短縮でき、高精度なものを安価に提供することができる。   Further, by providing the substrate 2 with positioning marks 10 and 11 indicating the arrangement of the truncated pyramid mirror 4 and the light emitting elements 3a, 3b and 3c in advance, the truncated pyramid mirror 4 and the light emitting element 3a. , 3b, 3c can be aligned accurately without actually causing the light emitting elements 3a, 3b, 3c to emit light by aligning the positions with the positioning marks 10, 11, and the time required for mounting can be reduced, High precision can be provided at low cost.

[第二の実施の形態]
本発明の第二の実施の形態を図4ないし図6に基づいて説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する(以降の実施の形態でも同様とする)。図4は、本実施の形態の1本の光ファイバにより送受信を行う双方向光通信装置の構成の一部を示す断面図、図5はその一部の平面図、図6は回折格子と受光素子との配置関係を示す平面図である。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is also omitted (the same applies to the following embodiments). FIG. 4 is a cross-sectional view showing a part of the configuration of a bidirectional optical communication apparatus that performs transmission and reception using one optical fiber according to the present embodiment, FIG. 5 is a plan view of the part, and FIG. It is a top view which shows the arrangement | positioning relationship with an element.

本実施の形態の双方向光通信装置も、例えば3つの波長(λ1,λ,λ)の波長多重通信の実施の形態となっている。なお、これらの3つの波長間隔は、数nmから数10nm程度の間隔である。 The bidirectional optical communication apparatus of the present embodiment is also an embodiment of wavelength multiplexing communication of, for example, three wavelengths (λ 1 , λ 2 , λ 3 ). Note that these three wavelength intervals are about several nm to several tens of nm.

基本的には、前述の第一の実施の形態の構成に準ずるが、本実施の形態では、基板5上に3つの波長(λ1,λ,λ)に各々対応させた個別の受光素子6a,6b,6cが設けられている。また、角錐台状ミラー4の空洞部9の頂部には、光ファイバ1側から放射される受信光を受光素子6上に集光させるためのレンズ21が配置されている。さらに、このレンズ21と受光素子6a,6b,6cとの間には、3つの波長(λ1,λ,λ)を分離して各々対応する受光素子6a,6b,6c上に結像させる回折格子(波長選択性を有する光学素子)22が配置されている。この回折格子22は、回折角が大きくなるようにそのピッチ間隔は小さいものとされている。受光素子6a,6b,6cは、図6に示すように直線上において回折格子22の分離角に応じた位置に分離配置されている。 Basically, it conforms to the configuration of the first embodiment described above, but in this embodiment, the individual light receiving elements respectively corresponding to the three wavelengths (λ 1 , λ 2 , λ 3 ) on the substrate 5. Elements 6a, 6b, and 6c are provided. A lens 21 for condensing the received light emitted from the optical fiber 1 side on the light receiving element 6 is disposed at the top of the cavity 9 of the truncated pyramid mirror 4. Further, three wavelengths (λ 1 , λ 2 , λ 3 ) are separated between the lens 21 and the light receiving elements 6a, 6b, 6c and formed on the corresponding light receiving elements 6a, 6b, 6c. A diffraction grating (optical element having wavelength selectivity) 22 is disposed. The diffraction grating 22 has a small pitch interval so as to increase the diffraction angle. As shown in FIG. 6, the light receiving elements 6a, 6b, and 6c are separately arranged at positions corresponding to the separation angle of the diffraction grating 22 on a straight line.

このような構成において、送受信動作について説明する。まず、伝送しようとする情報は電気信号として発光素子3a,3b又は3cを駆動する電子回路(図示せず)に入力する。この電子回路からの駆動電流が発光素子3a,3b又は3cに入力されると、信号に合わせて変調された光となって発光素子3a,3b又は3cが光を出射する。出射された送信光は、角錐台状ミラー4の対応する反射面8a,8b又は8cでほぼ全反射されて、光ファイバ1に入射する。入射した光は光ファイバ1のコア1a中を伝播して、通信したい先へ届く。これを3つの波長(λ1,λ,λ)に対して行う。 In such a configuration, a transmission / reception operation will be described. First, information to be transmitted is input as an electric signal to an electronic circuit (not shown) that drives the light emitting elements 3a, 3b, or 3c. When the driving current from the electronic circuit is input to the light emitting elements 3a, 3b, or 3c, the light emitting elements 3a, 3b, or 3c emit light as light modulated according to the signal. The emitted transmission light is substantially totally reflected by the corresponding reflecting surface 8 a, 8 b, or 8 c of the truncated pyramid mirror 4 and enters the optical fiber 1. The incident light propagates through the core 1a of the optical fiber 1 and reaches the destination for communication. This is performed for three wavelengths (λ 1 , λ 2 , λ 3 ).

一方、相手先から出射され光ファイバ1を伝播してきた3つの波長の光λ1,λ,λは、光ファイバ1端で光ファイバ1の開口数NAに応じた発散角で出射される。これらの光は角錐台状ミラー4の空洞部9の上部にあるレンズ21で集光する光となって空洞部9を通って、回折格子22へ入射する。回折格子22では波長によって回折角が異なるため、ここで波長毎に分離されて受光素子6a,6b又は6cへ入射する。受光素子6a,6b又は6cは入射した変調された光信号(受信光)に従って電気信号に変換し、増幅回路(図示せず)へ入力され増幅されて、処理回路へ入力する。 On the other hand, three wavelengths of light λ 1 , λ 2 , and λ 3 emitted from the other end and propagating through the optical fiber 1 are emitted at divergence angles corresponding to the numerical aperture NA of the optical fiber 1 at the end of the optical fiber 1. . These lights are collected by the lens 21 at the upper part of the cavity 9 of the truncated pyramid mirror 4 and enter the diffraction grating 22 through the cavity 9. Since the diffraction angle of the diffraction grating 22 differs depending on the wavelength, the diffraction grating 22 is separated for each wavelength and enters the light receiving element 6a, 6b or 6c. The light receiving element 6a, 6b or 6c converts it into an electric signal in accordance with an incident modulated optical signal (received light), is input to an amplifier circuit (not shown), is amplified, and is input to the processing circuit.

このようにして双方向の波長多重光通信を行う。多重数は発光素子3の配置できる数や回折格子22の分離性能で決まる。   In this way, bidirectional wavelength division multiplexing optical communication is performed. The multiplexing number is determined by the number of light emitting elements 3 that can be arranged and the separation performance of the diffraction grating 22.

よって、本実施の形態によれば、第一の実施の形態の効果に加えて、受信光をレンズ21で集光させて受光素子6a,6b,6cで受けることにより、小さな受光素子6a,6b,6cを用いることができ、よって、通信速度を高速化することができる。また、複数の発光素子3a,3b,3cを配置させる層と複数の受光素子6a,6b,6cを配置させる層とを独立した別の層としたので、当該双方向光通信装置の横方向の広がりを小さくすることができ、よって、装置の小型化を図ることができる。また、回折格子22を配置させたので、複数の受光素子6a,6b,6cの前段で波長を分割することができ、より光利用効率よく受信させることができる。加えて、回折格子22とレンズ21とを組み合わせることにより、受光素子6a,6b,6cの大きさを小さくすることができ、高速な波長多重通信が可能となる。   Therefore, according to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the received light is condensed by the lens 21 and received by the light receiving elements 6a, 6b, 6c, whereby small light receiving elements 6a, 6b. , 6c can be used, so that the communication speed can be increased. In addition, since the layer in which the plurality of light emitting elements 3a, 3b, 3c are arranged and the layer in which the plurality of light receiving elements 6a, 6b, 6c are arranged as separate layers, the lateral direction of the bidirectional optical communication apparatus The spread can be reduced, and thus the apparatus can be reduced in size. In addition, since the diffraction grating 22 is arranged, the wavelength can be divided before the plurality of light receiving elements 6a, 6b, and 6c, and light can be received more efficiently. In addition, by combining the diffraction grating 22 and the lens 21, the size of the light receiving elements 6a, 6b, 6c can be reduced, and high-speed wavelength division multiplexing communication is possible.

なお、本実施の形態では、角錐台状ミラー4として三角錐台を示し3波長(λ1,λ,λ)に対する例を示したが、図7のように四角錐台にして4波長(λ1,λ,λ,λ)に対応したり、図8のように6波長(λ1,λ,λ,λ,λ,λ)に対応したりすることもできる。これ以外にも様々な多波長に対応できる。 In the present embodiment, a triangular frustum is shown as the truncated pyramid-shaped mirror 4 and an example with respect to three wavelengths (λ 1 , λ 2 , λ 3 ) is shown. However, as shown in FIG. (Λ 1 , λ 2 , λ 3 , λ 4 ) or 6 wavelengths (λ 1 , λ 2 , λ 3 , λ 4 , λ 5 , λ 6 ) as shown in FIG. You can also. Other than this, various multi-wavelengths can be supported.

[第三の実施の形態]
本発明の第三の実施の形態を図9に基づいて説明する。本実施の形態では、前述した第一又は第二の実施の形態の構成例に関して、光ファイバ1の位置合わせ構造に関する。ここでは、第一の実施の形態例についての適用例を示すものとする。
[Third embodiment]
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment relates to the alignment structure of the optical fiber 1 with respect to the configuration example of the first or second embodiment described above. Here, an application example of the first embodiment is shown.

本実施の形態では、発光素子3a,3b,3cや角錐台状ミラー4が搭載された基板2に対して、光ファイバ1を正確な位置に配置するための位置決め用スペーサ31が基板2と光ファイバ1との間に配置されている。図9に示す例は、高さ方向に位置決め用スペーサ31を配置した例であるが、横方向配置の場合であれば図10に示すように配置させればよい。   In the present embodiment, the positioning spacer 31 for arranging the optical fiber 1 at an accurate position with respect to the substrate 2 on which the light emitting elements 3a, 3b, 3c and the truncated pyramid-shaped mirror 4 are mounted is provided with the substrate 2 and the light. It is arranged between the fiber 1. The example shown in FIG. 9 is an example in which the positioning spacers 31 are arranged in the height direction. However, in the case of the lateral arrangement, the positioning spacers 31 may be arranged as shown in FIG.

ここに、位置決め用スペーサ31は、樹脂或いは金属或いはガラスの成形や切削により作製されたもの、或いは、Si基板を用いて半導体作製プロセスを使って作製されたものである。また、位置決め用スペーサ31には光ファイバ1の位置を決めるための貫通穴32が設けられている。また、基板2との位置を決めるための位置決めマーク33が設けられている。位置決めマーク34は基板2にも設けられている。これらの位置決めマーク33,34を基に互いの位置を合わせるので、合わせやすいマークとする。具体的には、半導体作製プロセスなどで使用されるマークを用いればよい。また、金属のような不透明な材質の場合には、位置決め用スペーサ31自身の外形と基板2上の位置決めマーク34を合わせればよい。合わせる際には、アライナーなど専用装置を利用することに高精度に位置を合わせることができる。Si基板を利用した場合には、赤外光を透過するので、赤外光を利用して位置合わせをすることもできる。位置合わせをした後は固定する。固定には接着剤などを用いる。   Here, the positioning spacer 31 is manufactured by molding or cutting of resin, metal, or glass, or manufactured using a semiconductor manufacturing process using a Si substrate. The positioning spacer 31 is provided with a through hole 32 for determining the position of the optical fiber 1. A positioning mark 33 for determining the position with respect to the substrate 2 is provided. The positioning mark 34 is also provided on the substrate 2. Since the positions are aligned based on these positioning marks 33 and 34, the marks are easily aligned. Specifically, a mark used in a semiconductor manufacturing process or the like may be used. In the case of an opaque material such as metal, the outer shape of the positioning spacer 31 itself and the positioning mark 34 on the substrate 2 may be matched. When aligning, the position can be aligned with high accuracy by using a dedicated device such as an aligner. When a Si substrate is used, infrared light is transmitted, so that alignment can be performed using infrared light. Fix after alignment. An adhesive or the like is used for fixing.

光ファイバ1は位置合わせ用スペーサ31の貫通穴32に光ファイバ1の外形を合わせて位置出しを行う。位置出しした後は接着剤などで固定する。   The optical fiber 1 is positioned by aligning the outer shape of the optical fiber 1 with the through hole 32 of the alignment spacer 31. After positioning, fix with adhesive.

本実施の形態によれば、位置決め構造を設けたことにより、簡単に光ファイバ1と角錐台状ミラー4との位置合わせを行なうことができ、装置全体の製造コストを抑えることができる。   According to the present embodiment, by providing the positioning structure, it is possible to easily align the optical fiber 1 and the truncated pyramid mirror 4 and to reduce the manufacturing cost of the entire apparatus.

[第四の実施の形態]
本発明の第四の実施の形態を図11に基づいて説明する。本実施の形態の双方向光通信装置は、発光素子3の波長が1.3μm以上の場合であって、第二の実施の形態に準ずる構成例への適用例を示す。
[Fourth embodiment]
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The bidirectional optical communication apparatus of the present embodiment is an application example to a configuration example according to the second embodiment, in which the wavelength of the light emitting element 3 is 1.3 μm or more.

本実施の形態では、角錐台状ミラー4の空洞部9の頂部には、前述したレンズ21と回折格子22との機能を併有する一体構造のホログラム41が設けられている。即ち、このホログラム41は、波長によって回折角を変える回折格子の機能だけなく、レンズ作用も有するものである。また、角錐台状ミラー4とホログラム41とは基板2を構成するSiでできている。ただし、角錐台状ミラー4の反射面8a,8b,8cには反射膜(例えば、アルミニウム)が蒸着されている。Si基板2上にはサブマウント7a,7b,7cを介して発光素子3a,3b,3cが搭載配置されている。発光素子3a,3b,3cの発光波長は1.3μm以上で、この波長域ではSi材料は透過する。従って、光は角錐台状ミラー4表面では反射面8a,8b,8cで反射し、ホログラム41の部分では透過・回折する。   In the present embodiment, a monolithic hologram 41 having both the functions of the lens 21 and the diffraction grating 22 described above is provided on the top of the cavity 9 of the truncated pyramid mirror 4. That is, the hologram 41 has not only a function of a diffraction grating that changes a diffraction angle depending on a wavelength but also a lens function. Further, the truncated pyramidal mirror 4 and the hologram 41 are made of Si constituting the substrate 2. However, a reflecting film (for example, aluminum) is deposited on the reflecting surfaces 8a, 8b, and 8c of the truncated pyramid mirror 4. On the Si substrate 2, light emitting elements 3a, 3b, 3c are mounted and arranged via submounts 7a, 7b, 7c. The light emission wavelengths of the light emitting elements 3a, 3b, 3c are 1.3 μm or more, and the Si material is transmitted in this wavelength region. Accordingly, the light is reflected by the reflecting surfaces 8a, 8b, and 8c on the surface of the truncated pyramid mirror 4, and is transmitted and diffracted by the hologram 41 portion.

このようなSi基板2上に角錐台状ミラー4を作製するには、フォトリソグラフィとエッチングによる半導体プロセスを利用すればよい。つまり、感光性材料を角錐台の形状にパターニングしてそのまま形状をドライエッチングして転写したり、ウエットエッチングによるSiの異方性を利用して作製したりする。ホログラム41も同様に、感光性材料をパターニングしてそのまま形状をエッチングで転写したり、感光性材料のパターニングに金属膜を蒸着し感光性材料除去後に金属膜をマスクにしてエッチングする(リフトオフ)ことにより作製することができる。   In order to produce the truncated pyramid mirror 4 on such a Si substrate 2, a semiconductor process using photolithography and etching may be used. That is, the photosensitive material is patterned into a truncated pyramid shape, and the shape is directly transferred by dry etching, or is produced by utilizing the anisotropy of Si by wet etching. Similarly, the hologram 41 is patterned by transferring a photosensitive material and etching the shape as it is, or by etching a metal film for patterning the photosensitive material and removing the photosensitive material and then using the metal film as a mask (lift-off). Can be produced.

なお、本実施の形態では、ホログラム41に集光作用(レンズ機能)を持たせたが、集光作用は別のレンズに持たせ回折格子機能のみを有するホログラムとする構成でもよい。この場合は、角錐台状ミラー4の上部に凸形状のSiレンズを作製し、基板2の裏面側に回折格子を作製する構成とすればよい。   In the present embodiment, the hologram 41 has a light condensing function (lens function). However, the light converging function may be provided in another lens to form a hologram having only a diffraction grating function. In this case, a convex Si lens may be fabricated on the top of the truncated pyramid mirror 4 and a diffraction grating may be fabricated on the back side of the substrate 2.

本実施の形態によれば、波長選択性を有する光学素子とレンズとをホログラム41として一体に構成したので、これらの部品を一つにまとめることができ、装置の小型化を図ることができる。また、反射面8a,8b,8cを除いて基本的に使用波長に対して透明な材料とすることにより、1つの基板2に角錐台状ミラー4やレンズ或いは波長選択性を有する光学素子は半導体作成プロセスを利用して一体に作製することが可能となり、高精度なものを大量に安価に提供することができる。   According to the present embodiment, since the optical element having a wavelength selectivity and the lens are integrally configured as the hologram 41, these components can be combined into one, and the apparatus can be miniaturized. Further, by using a material that is basically transparent to the wavelength used except for the reflecting surfaces 8a, 8b, and 8c, the pyramid-shaped mirror 4 and the lens or the optical element having wavelength selectivity on one substrate 2 is a semiconductor. It is possible to manufacture integrally using a manufacturing process, and it is possible to provide a large amount of highly accurate products at low cost.

本発明の第一の実施の形態の双方向光通信装置の構成の一部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a part of structure of the bidirectional | two-way optical communication apparatus of 1st embodiment of this invention. その一部の平面図である。It is the one part top view. 角錐台状ミラーの各反射面の形状例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the example of a shape of each reflective surface of a truncated pyramid shaped mirror. 本発明の第二の実施の形態の双方向光通信装置の構成の一部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a part of structure of the bidirectional | two-way optical communication apparatus of 2nd embodiment of this invention. その一部の平面図である。It is the one part top view. 回折格子と受光素子との配置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement | positioning relationship between a diffraction grating and a light receiving element. 角錐台状ミラーの変形例を示す平面図である。It is a top view which shows the modification of a truncated pyramid shaped mirror. 角錐台状ミラーの別の変形例を示す平面図である。It is a top view which shows another modification of a truncated pyramid shaped mirror. 本発明の第三の実施の形態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows 3rd embodiment of this invention. その変形例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the modification. 本発明の第四の実施の形態を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows 4th embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 光ファイバ
2 基板
3 発光素子
4 角錐台状ミラー
6 受光素子
8 反射面
9 空洞部
10,11 マーク
21 レンズ
22 光学素子
31 位置合わせ構造
41 ホログラム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical fiber 2 Substrate 3 Light emitting element 4 Pyramidal trapezoidal mirror 6 Light receiving element 8 Reflecting surface 9 Cavity part 10, 11 Mark 21 Lens 22 Optical element 31 Positioning structure 41 Hologram

Claims (13)

1本の光ファイバにより送受信を行う双方向光通信装置において、
複数の発光素子と、
受光素子と、
前記発光素子から放射される送信光をほぼ全反射して前記光ファイバに結合させる複数の反射面と前記光ファイバから放射される受信光を前記受光素子に導く空洞部とを有する角錐台状ミラーと、
を備えることを特徴とする双方向光通信装置。
In a bidirectional optical communication device that transmits and receives with one optical fiber,
A plurality of light emitting elements;
A light receiving element;
A truncated pyramid-shaped mirror having a plurality of reflecting surfaces for substantially totally reflecting the transmission light emitted from the light emitting element and coupling it to the optical fiber, and a cavity for guiding the reception light emitted from the optical fiber to the light receiving element When,
A bidirectional optical communication apparatus comprising:
前記空洞部は、前記光ファイバの放射角より大きな角度で開口している、
ことを特徴とする請求項1記載の双方向光通信装置。
The hollow portion opens at an angle larger than the radiation angle of the optical fiber,
The bidirectional optical communication device according to claim 1.
前記発光素子は、放射した送信光が前記角錐台状ミラーの対応する前記反射面でほぼ全反射されて前記光ファイバに入射するように配置されている、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の双方向光通信装置。
The light emitting element is arranged such that the transmitted light emitted is substantially totally reflected by the corresponding reflecting surface of the truncated pyramid mirror and enters the optical fiber.
The bidirectional optical communication apparatus according to claim 1 or 2, wherein
前記角錐台状ミラーと前記発光素子とが同一層上に配置され、
前記受光素子が別の層上に配置されている、
ことを特徴とする請求項3記載の双方向光通信装置。
The truncated pyramid mirror and the light emitting element are disposed on the same layer,
The light receiving element is disposed on another layer;
The bidirectional optical communication apparatus according to claim 3.
前記角錐台状ミラーの前記空洞部に配置されて、前記光ファイバから放射される受信光を前記受光素子上に集光させるレンズを備える、
ことを特徴とする請求項1ないし4の何れか一記載の双方向光通信装置。
A lens that is disposed in the cavity of the truncated pyramid mirror and collects the received light emitted from the optical fiber on the light receiving element;
5. The bidirectional optical communication apparatus according to claim 1, wherein
複数の前記発光素子は、各々波長が異なる送信光を放射する、
ことを特徴とする請求項1記載の双方向光通信装置。
The plurality of light emitting elements each emit transmission light having different wavelengths.
The bidirectional optical communication device according to claim 1.
前記角錐台状ミラーと複数の前記発光素子とが同一層上に配置され、
別の層上に複数の前記受光素子が配置されている、
ことを特徴とする請求項6記載の双方向光通信装置。
The truncated pyramid mirror and the plurality of light emitting elements are disposed on the same layer,
A plurality of the light receiving elements are disposed on another layer,
The bidirectional optical communication apparatus according to claim 6.
複数の前記受光素子の入射側前段に波長選択性を有する光学素子を備える、
ことを特徴とする請求項7記載の双方向光通信装置。
An optical element having wavelength selectivity is provided in the front stage on the incident side of the plurality of light receiving elements,
The bidirectional optical communication apparatus according to claim 7.
前記角錐台状ミラーの前記空洞部に配置されて、前記光ファイバから放射される受信光を前記受光素子上に集光させるレンズと、
このレンズと複数の前記受光素子との間に配置されて波長選択性を有する光学素子と、
を備えることを特徴とする請求項7記載の双方向光通信装置。
A lens that is disposed in the cavity of the truncated pyramid mirror and collects the received light emitted from the optical fiber on the light receiving element;
An optical element having wavelength selectivity disposed between the lens and the plurality of light receiving elements;
The bidirectional optical communication apparatus according to claim 7, further comprising:
前記レンズと前記光学素子とがホログラムにより一体に構成されている、ことを特徴とする請求項9記載の双方向光通信装置。   The bidirectional optical communication apparatus according to claim 9, wherein the lens and the optical element are integrally formed by a hologram. 前記光ファイバと前記角錐台状ミラーとの位置関係を合わせるための位置合わせ構造を備える、ことを特徴とする請求項1ないし10の何れか一記載の双方向光通信装置。   The bidirectional optical communication device according to any one of claims 1 to 10, further comprising an alignment structure for aligning a positional relationship between the optical fiber and the truncated pyramid mirror. 前記反射面が前記発光素子の放射する送信光の波長に対して高反射率を有する一方、前記角錐台状ミラー自身、レンズ、又は、波長選択性を有する光学素子は、何れも受信光の波長に対しては透過である、ことを特徴とする請求項1ないし11の何れか一記載の双方向光通信装置。   While the reflecting surface has a high reflectivity with respect to the wavelength of the transmitted light emitted by the light emitting element, the truncated pyramid mirror itself, the lens, or the optical element having wavelength selectivity is all the wavelength of the received light. The bidirectional optical communication apparatus according to claim 1, wherein the bidirectional optical communication apparatus is transparent. 角錐台状ミラーと発光素子とが配置される基板上に、これらの角錐台状ミラーと発光素子とを位置決めするためのマークを有する、ことを特徴とする請求項1ないし12の何れか一記載の双方向光通信装置。
13. A mark for positioning the truncated pyramid-shaped mirror and the light-emitting element is provided on a substrate on which the truncated pyramid-shaped mirror and the light-emitting element are disposed. Two-way optical communication device.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007266292A (en) * 2006-03-28 2007-10-11 Fujitsu Ltd Three-dimensional circuit module
WO2014142147A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 ウシオ電機株式会社 Semiconductor laser device
JP2018190805A (en) * 2017-04-28 2018-11-29 日亜化学工業株式会社 Semiconductor laser device
WO2019130065A3 (en) * 2017-12-29 2019-08-22 Casela Technologies Photon source comprising a plurality of optical sources and an optical shell to receive the light emitted by the optical source
WO2021052513A1 (en) * 2019-09-20 2021-03-25 青岛海信激光显示股份有限公司 Laser

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007266292A (en) * 2006-03-28 2007-10-11 Fujitsu Ltd Three-dimensional circuit module
WO2014142147A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 ウシオ電機株式会社 Semiconductor laser device
JP2014175626A (en) * 2013-03-13 2014-09-22 Ushio Inc Semiconductor laser device
CN104956555A (en) * 2013-03-13 2015-09-30 优志旺电机株式会社 Semiconductor laser device
US9484710B2 (en) 2013-03-13 2016-11-01 Ushio Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device
JP2018190805A (en) * 2017-04-28 2018-11-29 日亜化学工業株式会社 Semiconductor laser device
WO2019130065A3 (en) * 2017-12-29 2019-08-22 Casela Technologies Photon source comprising a plurality of optical sources and an optical shell to receive the light emitted by the optical source
CN111699425A (en) * 2017-12-29 2020-09-22 南京镭芯光电有限公司 Photon source comprising a plurality of light sources and an optical housing for receiving light emitted by the light sources
CN111699423A (en) * 2017-12-29 2020-09-22 南京镭芯光电有限公司 Fiber photon engine comprising planar diode rings in cylindrical arrangement coupled into capillary/sheath fibers
US10892604B2 (en) 2017-12-29 2021-01-12 Nanjing Casela Technologies Corporation Limited Fiber optic photon engine
US11112569B2 (en) 2017-12-29 2021-09-07 Nanjing Casela Technologes Corporation Limited Fiber photon engine comprising cylindrically arranged planar ring of diodes coupled into a capillary/shell fiber
US11385420B2 (en) 2017-12-29 2022-07-12 Nanjing Casela Technologies Corporation Limited Photon source comprising a plurality of optical sources and an optical shell to receive the light emitted by the optical source
WO2021052513A1 (en) * 2019-09-20 2021-03-25 青岛海信激光显示股份有限公司 Laser

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