JP2005345629A - 双方向光通信用光学分岐素子及び光送受信器 - Google Patents

Abstract

【課題】 送信光の反射が受信経路に混入することによるクロストークを低減する。
【解決手段】 光ファイバ端面と対向される開口面１１ａと、発光素子対向面１１ｂと、受光素子対向面１１ｃと、発光素子対向面１１ｂから入射される送信光を開口面１１ａに向って反射する送信側反射面１１ｄ−２と、開口面１１ａから入射される受信光を受光素子対向面１１ｃに向って反射する受信側反射面１１ｅ−２とを具備する。光ファイバ光軸方向をＺ軸、面１１ｂと１１ｃの対向方向をＸ軸、Ｘ軸・Ｚ軸と直交する方向をＹ軸とした時、送信側反射面１１ｄ−２は開口面１１ａと平行な平面がＹ軸回り及びＸ軸回りに回転されて傾斜された面とされ、受信側反射面１１ｅ−２は開口面１１ａと平行な平面がＹ軸回りに送信側反射面１１ｄ−２と反対方向に回転されて傾斜された面とされる。開口面１１ａ付近における送信光反射経路主方向と受信経路主方向とを大きく離すことができる。
【選択図】 図６

Description

この発明は１本の光ファイバを介して光の送受信を行う双方向光通信に用いる光学分岐素子及びその光学分岐素子を用いて構成される光送受信器に関する。

図１５はこの種の用途に用いる光学分岐素子の従来構成例を、光ファイバ及び発光素子、受光素子と共に示したものであり、この例では光学分岐素子１０は透明なブロック状をなし、そのブロックを構成する基体１１は断面形状が五角形をなすものとされている。
基体１１の第１の面１１ａとそれぞれ隣接する第２の面１１ｂ及び第３の面１１ｃは、第１の面１１ａとそれぞれ直角をなすものとされて互いに対向し、五角形の残る第４の面１１ｄ及び第５の面１１ｅは内側にへこんだ面とされてＶ字を形成するものとされる。
第１の面１１ａ及び第２の面１１ｂには送信光集光用のレンズ１２，１３がそれぞれ一体形成され、さらに受信光集光用のレンズ１４，１５が第１の面１１ａ及び第３の面１１ｃにそれぞれ一体形成されている。なお、第１の面１１ａに位置する二つのレンズ１２，１４は共に一部が切り欠かれ、それら切り欠かれた部分が隣接結合された構造となっている。

光ファイバ２１はその端面が面１１ａに位置するレンズ１２，１４に近接対向されて配置される。発光素子２２は面１１ｂに位置するレンズ１３と対向配置され、受光素子２３は面１１ｃに位置するレンズ１５と対向配置される。受光素子２２と発光素子２３とは平行対向されて配置されている。
受光素子２２及び発光素子２３はこの例では共にリードフレーム上に搭載されて透明樹脂により樹脂封止された構造となっており、図１５中、２４はリードフレームを示し、２５は封止樹脂を示す。発光素子２２は例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）とされ、受光素子２３は例えばフォトダイオード（ＰＤ）とされる。

図１５中、３１は送信経路、３２は受信経路を示し、発光素子２２から出射された送信光はレンズ１３によって集光されて基体１１内に入射し、面１１ｄで反射されて面１１ａに向い、レンズ１２で集光されて光ファイバ２１の端面に結合される。一方、光ファイバ２１の端面から出射された受信光はレンズ１４で集光されて基体１１内に入射し、面１１ｅで反射されて面１１ｃに向い、レンズ１５で集光されて受光素子２３に結合される。
このように、この例では光学分岐素子１０は発光素子２２、受光素子２３及び光ファイバ２１端面の３者と対向配置され、この光学分岐素子１０を通して光の送受信が行われるものとなっている。なお、この例のように発光素子２２と受光素子２３とを光学分岐素子１０に対して対向配置する構成は、発光素子２２と受光素子２３とが離れているため、電気的なアイソレーションを取りやすく、また光送受信器の小型化も図りやすいものとなっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３３７２６４号公報

ところで、このように１本の光ファイバを用いて光の送受信を行う双方向光通信においては、送受共用する経路が存在するため、送信光が自局の受信系へ混入（混信）し、受光素子に入射するクロストークが発生する。このストロークは性能上、大きな問題であり、クロストークの低減は重要な課題となっている。
図１６は図１５に示した光学分岐素子１０を用いて構成された一対の通信系の構成及び各種光経路を例示したものであり、ここではポート１の送信系１から送信された送信光がポート２の受信系２に受信される場合を例に、各種光経路を示している。なお、送信系とは発光素子、偏向系（反射面、屈折面など）、レンズ等よりなる構成を言い、受信系とは受光素子、偏向系（反射面、屈折面など）、レンズ等よりなる構成を言う。また、開口面とは光送受信器（光学分岐素子）において光ファイバと対向する面を言う。図１５中、点線枠２６，２７は送信系及び受信系を示す。以下、図１６を参照して各経路について説明する。

実線で示した経路［１］は送信系１より送信された送信光の正規経路である。
二点鎖線で示した経路［２］は送信光が送信系２へ混入し、ロスや遠端クロストーク、送信系２の送信信号へのノイズ混入の原因となる経路である。
数字〈１〉〜〈７〉を付し、破線の矢印を記入した箇所は送信系１より送信された送信光のうち、自局の受信系１に混入し、受信系１の受信信号のＳ／Ｎ低下の原因となる光（クロストーク光）の主な発生箇所であり、〈１〉〜〈７〉はそれぞれ
〈１〉：送信系２各面（発光素子面、リードフレーム、レンズ面など）における反射
〈２〉：受信系２各面（受光素子面、リードフレーム、レンズ面など）における反射
〈３〉：ポート２開口面における反射
〈４〉：光ファイバ遠端（相手（ポート２）側のファイバ端面）の反射
〈５〉：光ファイバ近端（自局（ポート１）側のファイバ端面）の反射
〈６〉：ポート１開口面における反射
〈７〉：隙間からの混入
を表している。なお、ポート２側で発生するクロストーク（〈１〉〜〈４〉及びその他迷光）全体をポート１の遠端クロストークと呼び、ポート１側で発生するクロストーク（〈５〉〜〈７〉及びその他迷光）全体をポート１の近端クロストークと呼んでおり、送信光が自局の受信系１に混入するクロストーク（矢印［３］で示す）はこれら近端クロストークと遠端クロストークの和となる。

この発明はこの図１６に示した各種光経路において、特に〈１〉，〈５〉，〈６〉の低減を目的とするものであり、以下、この点について、さらに詳述する。
図１７は図１５に示した光学分岐素子１０の基本形状（基体１１）を示したものであり、光ファイバ及び発光素子、受光素子と対向する各側面１１ａ〜１１ｃには図１５に示したように集光用のレンズ１２〜１５が付加されるのが一般的であるが、以下の説明図においてはこれらレンズの図示を省略する。また、レンズの図示は省略するが、レンズを備えた面として、以下においては面１１ａ〜１１ｃを開口面、発光素子対向面、受光素子対向面と称し、面１１ｄ，１１ｅを送信側反射面、受信側反射面と称する。なお、光ファイバの光軸方向をＺ軸、Ｚ軸と直交し、発光素子対向面１１ｂと受光素子対向面１１ｃの対向する方向をＸ軸、それらＸ軸及びＺ軸と直交する方向をＹ軸と定義する。

図１８は上述した従来例における光ファイバ２１、送信系２６、受信系２７と開口面１１ａ、送信側反射面１１ｄ、受信側反射面１１ｅの位置関係を模式的に示したものであり、矢印３２，４２は送信経路及び受信経路の主方向をそれぞれ示し、矢印５２は開口面１１ａ付近における送信光反射経路の主方向を示す。開口面１１ａ付近における送信光反射は光ファイバ２１の端面での反射と開口面１１ａでの反射とが存在するが、図１８では光ファイバ２１の端面で発生する反射経路の主方向をそれらを代表して示している。なお、点Ｑは発光素子２２の発光中心を示し、点ＲはＸ軸と平行な送信経路主方向３２と送信側反射面１１ｄとの交点を示す。また、点Ｐは送信経路主方向３２の光ファイバ２１端面への入射点を示す。

一方、図１９（１）は光ファイバ２１端面から出射された受信光４０の経路を示したものであり、図１９（２）は発光素子から出射された送信光３０の経路及びその送信光３０の開口面１１ａ付近における反射光（送信光反射光）５０の経路を示したものである。図１９中、２８は発光素子２２の発光面位置を示し、２９は受光素子２３の受光面位置を示す。開口面１１ａ付近における送信光反射は光ファイバ２１の端面での反射と開口面１１ａでの反射とが存在するが、図１９では図１８と同様、光ファイバ２１の端面で発生する反射経路の主方向をそれらを代表して示している。なお、図１９では理想的なコリメート光を用いて模式的に示しているが、発光面積が大きい発光ダイオード（ＬＥＤ）やＮＡの大きい大口径光ファイバ等を用いる場合、十分コリメートされず、図示した主光線の周囲に軸外光線が広く分布している場合が多い。そのため、図ではクロストークが受光面に侵入していない状態となっていても、実際にはいくらかの軸外光線が入ることとなる。

従来の光学分岐素子１０においては、図１８に示したように送信側反射面１１ｄ及び受信側反射面１１ｅは共に開口面１１ａと平行な平面（ＸＹ平面）がＹ軸回りにだけ、回転されて傾斜された面となっており、よって効率の点から従来においては光ファイバ２１及び受／発光素子２３，２２の受／発光中心は概略同一のＸＺ平面上に配置されており、このような配置により開口面１１ａ付近における送信光反射経路主方向５２は受信経路主方向４２と近接してしまうため、受信経路に送信光反射光５０が混入し、クロストーク（図１６における〈５〉，〈６〉）となる可能性が極めて高かった。

開口面１１ａ付近の送信光反射光５０がクロストークとならないようにするためには、開口面１１ａ付近の送信光反射光５０を受信経路から十分に離さなければならない。このため、例えば図２０に示したように、送信側反射面１１ｄのＹ軸回りの傾斜角を変えたり、発光面位置２８をＺ軸方向にずらすといったことが考えられるが、この場合、開口面１１ａ付近の送信光反射光５０が図２０（２）に示したように受信側反射面１１ｅを介さずに直接受光素子へ混入してしまうリスクが増大し、よってこのような方法では送信光反射光５０によるクロストークを低減することは困難となっていた。

加えて、光学分岐素子１０の各側面（１１ａ〜１１ｅ）は鉛直面（ここではＸＺ平面と垂直な面）とされており、この場合、開口面１１ａ付近の送信光反射光５０の主光線方向は高次反射に至っても光ファイバ２１及び受／発光素子２３，２２の受／発光中心が位置するＸＺ平面と同一のＸＺ平面上に存在するため、迷光が受光素子に混入する可能性が高かった。
さらに、発光素子２２から出射される送信光光束の最大強度部（光束の中心部）の方向は素子正面方向が一般的であるため、送信効率より発光素子２２の正面方向を送信経路主方向３２として配置しており、この配置により発光素子２２において反射した受信光４０が光ファイバ２１に再結合し、相手側のクロストーク（図１６における〈１〉）となることが問題となっていた。

なお、図１６における〈１〉のクロストーク対策として、特許文献１には送信経路主方向３２を発光素子２２の正面方向からずらすといった構成が記載されているが、このような方法は効率を犠牲にするものとなっていた。
この発明はこのような状況を鑑みてなされたものであり、効率を損うことなく、開口面付近における送信光反射が受信経路に混入することによるクロストークを大幅に低減し、かつ送信経路へ侵入した受信光の反射が再び光ファイバに結合することを大幅に低減できるようにした双方向光通信用光学分岐素子及びそれを用いた光送受信器を提供するものである。

この発明によれば、一本の光ファイバを介して送受信を行う双方向光通信に用いる光学分岐素子は、光ファイバの端面と対向される開口面と、その開口面とほぼ直角をなして隣接し、発光素子と対向される発光素子対向面と、その発光素子対向面と対向する側において開口面とほぼ直角をなして隣接し、受光素子と対向される受光素子対向面と、発光素子対向面から入射される送信光を開口面に向って反射する送信側反射面と、開口面から入射される受信光を受光素子対向面に向って反射する受信側反射面とを具備し、光ファイバの光軸方向をＺ軸、そのＺ軸と直交し、かつ発光素子対向面と受光素子対向面の対向する方向をＸ軸、それらＸ軸及びＺ軸と直交する方向をＹ軸とした時、送信側反射面は開口面と平行な平面がＹ軸回りに回転されて傾斜され、さらにＸ軸回りに回転されて傾斜された面とされ、受信側反射面は開口面と平行な平面がＹ軸回りに送信側反射面と反対方向に回転されて傾斜された面とされる。

さらに、この発明によれば、光送受信器は上記光学分岐素子と、光軸方向がＸ軸方向とされて上記発光素子対向面に対向配置された発光素子と、光軸方向がＸ軸方向とされて上記受光素子対向面に対向配置された受光素子とよりなるものとされる。

この発明による光学分岐素子によれば、開口面付近における送信光反射経路主方向と受信経路主方向とを大きく離すことができ、よって開口面付近における送信光反射が受信経路に混入することによるクロストークを大幅に低減することができる。
また、送信経路に侵入した受信光は発光素子付近へ導かれず、他の方向へ逃がすことができるため、例えば発光素子面で反射した受信光が再び光ファイバに結合することによるクロストーク（遠端クロストーク）も大幅に低減することができる。
なお、このように受信光が発光素子付近に導かれないため、発光素子の正面方向を送信経路主方向として配置することができ、よって効率を損うこともない。

加えて、クロストーク対策として、例えば遮光板や偏光板等の新たな部品を用いるものでないため、その点で部品点数は増加せず、安価に構成することができる。

この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１はこの発明による光学分岐素子の第１の実施例を示したものであり、この例では光学分岐素子１０−１は光ファイバの端面と対向される開口面１１ａと、その開口面１１ａと直角をなして隣接し、発光素子と対向される発光素子対向面１１ｂと、発光素子対向面１１ｂと対向する側において開口面１１ａと直角をなして隣接し、受光素子と対向される受光素子対向面１１ｃと、発光素子対向面１１ｂから入射される送信光を開口面１１ａに向って反射する送信側反射面１１ｄ−１と、開口面１１ａから入射される受信光を受光素子対向面１１ｃに向って反射する受信側反射面１１ｅ−１とを具備するものとされる。

光学分岐素子１０−１は透明なブロック状をなし、図示を省略しているが、図１５に示した従来の光学分岐素子１０と同様、送信光集光用のレンズ１２，１３を開口面１１ａ及び発光素子対向面１１ｂに備え、受信光集光用のレンズ１４，１５を開口面１１ａ及び受光素子対向面１１ｃに備えたものとされる。
図１中に示したＸ，Ｙ，Ｚ３軸は図１７におけるＸ，Ｙ，Ｚ３軸と同様に定義され、即ち光ファイバの光軸方向がＺ軸、Ｚ軸と直交し、発光素子対向面１１ｂと受光素子対向面１１ｃの対向する方向がＸ軸、それらＸ軸及びＺ軸と直交する方向がＹ軸とされる。

この例では送信側反射面１１ｄ−１は開口面１１ａと平行な平面（ＸＹ平面）がＹ軸回りに回転されて傾斜され、さらにＸ軸回りにも回転されて傾斜された面となっており、一方受信側反射面１１ｅ−１は開口面１１ａと平行な平面（ＸＹ平面）がＹ軸回りに送信側反射面１１ｄ−１と反対方向に回転されて傾斜され、さらにＸ軸回りに送信側反射面１１ｄ−１と同じ方向に回転されて傾斜された面となっている。なお、送信側反射面１１ｄ−１と受信側反射面１１ｅ−１とは一辺が一致されており、その一辺（谷線）を挟んで隣接されて断面Ｖ字形状をなすものとされている。

図２はこの光学分岐素子１０−１を光ファイバ及び受／発光素子の３者と対向配置した状態の光ファイバ２１、送信系２６、受信系２７と開口面１１ａ、送信側反射面１１ｄ−１、受信用反射面１１ｅ−１の位置関係を図１８と同様に模式的に示したものであり、図３は光ファイバ２１端面から出射された受信光４０の経路及び発光素子から出射された送信光３０の経路、その送信光３０の開口面１１ａ付近における反射光（送信光反射光）５０の経路を図１９と同様に示したものである。
この例では送信側反射面１１ｄ−１及び受信側反射面１１ｅ−１は共にＹ軸回りだけでなく、Ｘ軸回りにも回転されて傾斜されているため、光ファイバ２１及び受／発光素子２３，２２の受／発光中心は従来例のように同一ＸＺ平面上に配置されず、Ｙ方向にずれて配置される。即ち、発光素子２２の発光中心Ｑは送信側反射面１１ｄ−１と垂直かつＸ軸と平行であって光ファイバ２１端面と交差する平面Ｓ上に配置され、発光素子２２の正面方向はＸ方向とされる。

上記のように配置された発光素子２２から出射された送信光３０の経路は図３（２）に示したようになり、光ファイバ２１に結合される。一方、光ファイバ２１から出射された受信光４０の経路は図３（１）に示したようになり、この受信経路主光線上に受光素子２３の受光中心が配置される。
開口面１１ａ付近における送信光反射光５０の経路は図３（２）に示したようになり、受光面位置２９との間のギャップはＹ方向のギャップｇ_1Y及びＺ方向のギャップｇ_1Z共、従来例に対し、大幅に増加するものとなる。なお、図３（１）に示したように送信系に入る受信光４０の経路と発光面位置２８との間のＹ方向のギャップｇ_2Yも従来例に対し、大幅に増加するものとなる。

このように、この例によれば、送信側反射面１１ｄ−１をＸ軸回りに回転させて傾斜させた面とすることにより、開口面１１ａ付近における送信光反射経路主方向５２はＹ方向成分を含むものとなり、これにより送信光反射経路主方向５２と受信経路主方向４２とを大きく離すことができる。また、このように送信光反射経路主方向５２を受信経路主方向４２から大きく離しても、図２０（２）に示した従来検討例のように送信光反射経路主方向５２は受信側反射面１１ｅを介さずに受光素子に直接入射する方向に向かうものとはならない。

加えて、送信光反射光５０の高次反射はＸ軸回りに傾斜した送信側反射面１１ｄ−１及び受信側反射面１１ｅ−１の存在により同一平面上に留まらないものとなり、よってこれらの点から開口面１１ａ付近における送信光反射が受信経路に混入することによるクロストーク（図１６における〈５〉，〈６〉）を大幅に低減することができる。
さらに、送信系に侵入した受信光４０は図３（１）に示したように発光面付近へ導かれず、つまり他の方向へ逃がすことができるため、発光素子正面方向を送信経路主方向３２として配置しても発光素子２２において反射した受信光４０が光ファイバ２１に再び結合することによるクロストーク（図１６における〈１〉）を大幅に低減することができる。

上述した実施例では光学分岐素子１０−１はその送信側反射面１１ｄ−１及び受信側反射面１１ｅ−１が共にＸ軸回りに回転されて傾斜された面とされているが、例えば送信側反射面のみをＸ軸回りに回転させて傾斜させた面としてもよい。
図４はこのような構成を有する光学分岐素子の第２の実施例を示したものであり、この例では光学分岐素子１０−２の送信側反射面１１ｄ−２は開口面１１ａと平行な平面（ＸＹ平面）がＹ軸回りに回転されて傾斜され、さらにＸ軸回りに回転されて傾斜された面となっており、これに対し受信側反射面１１ｅ−２は開口面１１ａと平行な平面（ＸＹ平面）がＹ軸回りにのみ送信側反射面１１ｄ−２と反対方向に回転されて傾斜された面となっている。

図５及び６は図２及び３と同様、この光学分岐素子１０−２を用いる場合の光ファイバ２１、送信系２６、受信系２７と開口面１１ａ、送信側反射面１１ｄ−２、受信側反射面１１ｅ−２の位置関係及び受信光４０、送信光３０、送信光反射光５０の各経路をそれぞれ示したものであり、この例においても図６に示したようにギャップｇ_1Y，ｇ_2Yは増加し、送信光反射経路主方向５２と受信経路主方向４２とを大きく離すことができ、また送信系に侵入した受信光４０が発光面付近へ導かれないようにすることができ、よって図１に示した光学分岐素子１０−１を用いる場合と同様の効果を得ることができる。

次に、この発明による光学分岐素子の第３の実施例について説明する。上述した光学分岐素子１０−１及び１０−２では図３及び６に示したように、いずれも発光素子２２と受光素子２３の位置関係がＹ方向において段違いとなることから、実装時に位置決めの工夫が必要となったり、Ｙ方向の実装スペースが問題となる可能性があるものとなっていたが、図７に示した光学分岐素子１０−３はこのような問題を解消することができるものとなっている。
この例では送信側反射面１１ｄ−３は開口面１１ａと平行な平面（ＸＹ平面）がＹ軸回りに回転されて傾斜され、さらにＸ軸回りに回転されて傾斜された面となっており、一方受信側反射面１１ｅ−３は開口面１１ａと平行な平面（ＸＹ平面）がＹ軸回りに送信側反射面１１ｄ−３と反対方向に回転されて傾斜され、さらにＸ軸回りにも送信側反射面１１ｄ−３と反対方向に回転されて傾斜された面となっている。つまり、図１に示した光学分岐素子１０−１と異なり、送信側反射面１１ｄ−３と受信側反射面１１ｅ−３とはＸ軸回りにおいて互い違いの向きとなっている。

図８及び９はこの光学分岐素子１０−３を用いる場合の光ファイバ２１、送信系２６、受信系２７と開口面１１ａ、送信側反射面１１ｄ−３、受信側反射面１１ｅ−３の位置関係及び受信光４０、送信光３０、送信光反射光５０の各経路を図２及び３と同様に示したものであり、この例では図９に示したように発光素子２２と受光素子２３のＹ方向の高さ位置を揃えることができ、よって実装時の位置決めが容易となり、実装上の不便さを解消することができる。さらに、構成全体の、つまり光送受信器の低背化を実現することができる。

なお、この例においても図９に示したようにギャップｇ_1Y，ｇ_2Yは増加し、送信光反射経路主方向５２と受信経路主方向４２とを大きく離すことができ、また送信系に侵入した受信光４０が発光面付近へ導かれないようにすることができ、よって図１に示した光学分岐素子１０−１と同様の効果を得ることができる。
図１０はこの発明による光学分岐素子の第４の実施例を示したものであり、この例では送信側反射面１１ｄ−４と受信側反射面１１ｅ−４とは図７に示した光学分岐素子１０−３と同様、Ｘ軸回りにおいて互い違いの向きとなっており、さらに送信側反射面１１ｄ−４のＹ方向上半部が削除され、その部分に受信側反射面１１ｅ−４が延長形成されたものとなっている。

図１１はこの光学分岐素子１０−４を用いる場合の受信光４０及び送信光３０、送信光反射光５０の各経路を示したものであり、この例でも光学分岐素子１０−３と同様、発光素子２２と受光素子２３のＹ方向の高さ位置を揃えることができる。また、送信光反射光５０と受光面位置２９とのギャップｇ_1Yを大きく確保することができ、さらにこの例では受信光４０が送信系へ侵入しないものとすることができる。
ところで、前述の例えば図７に示した光学分岐素子１０−３では図中、二点鎖線１６で囲んだ部分において、送信側反射面１１ｄ−３と受信側反射面１１ｅ−３とを接続するＺ軸に平行な接続面１７と送信側反射面１１ｄ−３との間及び受信側反射面１１ｅ−３との間にそれぞれ鋭角的な凹部が存在し、このような鋭角凹部の存在は光学分岐素子１０−３を樹脂成形で作製する場合に、その金型の作製を困難としていた。また、その部分の金型強度が弱くなるため、樹脂成形品の品質が安定しないおそれがあった。

図１２に示した光学分岐素子１０−５はこの点を改良したものであり、この例では鋭角凹部の谷底が切り取られた形状とされ、つまり接続面１７と送信側反射面１１ｄ−５及び受信側反射面１１ｅ−５との間にそれぞれＸ軸と平行な幅狭の面１８ａ，１８ｂが設けられたものとなっている。
このような面１８ａ，１８ｂを設けることにより、金型の作製が容易となり、金型の低コスト化及び品質の安定化を図ることができる。
一方、図１３に示した光学分岐素子１０−６は送信側反射面１１ｄ−６と受信側反射面１１ｅ−６とがＸ軸回りに互いに逆向きに回転されて傾斜されている構成において、上記のような鋭角凹部が存在しないようにＹ方向において上半部に受信側反射面１１ｅ−６が位置し、下半部に送信側反射面１１ｄ−６が位置するようにし、つまり両反射面１１ｄ−６，１１ｅ−６を分割する境界線の向きをＸ軸方向としたものであり、このような構成を採用することもできる。なお、この例では二点鎖線１９で囲んだ部分は鈍角をなすものとなる。

図１４はこの発明による光学分岐素子と発光素子２２と受光素子２３とよりなる光送受信器が組み込まれている一芯の光コネクタ６１の構成の一例を示したものであり、この例では図１に示した光学分岐素子１０−１が組み込まれたものとなっている。図１４中、６２は光ファイバプラグが挿入されるスリーブを示す。

請求項２の発明による光学分岐素子の一実施例を示す図、Ａは平面図、Ｂは正面図、Ｃは右側面図、Ｄは斜視図。 図１に示した光学分岐素子と光ファイバ、送信系、受信系の位置関係を示す模式図、Ａは平面図、Ｂは側面図。 （１）は図１に示した光学分岐素子における受信光の経路を示す図、（２）はその光学分岐素子における送信光及び送信光反射光の経路を示す図、Ａは背面図、Ｂは平面図。 請求項１の発明による光学分岐素子の一実施例を示す図、Ａは平面図、Ｂは正面図、Ｃは右側面図、Ｄは斜視図。 図４に示した光学分岐素子と光ファイバ、送信系、受信系の位置関係を示す模式図、Ａは平面図、Ｂは側面図。 （１）は図４に示した光学分岐素子における受信光の経路を示す図、（２）はその光学分岐素子における送信光及び送信光反射光の経路を示す図、Ａは背面図、Ｂは平面図。 請求項３の発明による光学分岐素子の一実施例を示す図、Ａは平面図、Ｂは正面図、Ｃは右側面図、Ｄは斜視図。 図７に示した光学分岐素子と光ファイバ、送信系、受信系の位置関係を示す模式図、Ａは平面図、Ｂは側面図。 （１）は図７に示した光学分岐素子における受信光の経路を示す図、（２）はその光学分岐素子における送信光及び送信光反射光の経路を示す図、Ａは背面図、Ｂは平面図。 請求項３の発明による光学分岐素子の変形実施例を示す図、Ａは平面図、Ｂは左側面図、Ｃは正面図、Ｄは右側面図、Ｅは斜視図。 （１）は図１０に示した光学分岐素子における受信光の経路を示す図、（２）はその光学分岐素子における送信光及び送信光反射光の経路を示す図、Ａは背面図、Ｂは平面図。 請求項５の発明による光学分岐素子の一実施例を示す図、Ａは平面図、Ｂは正面図、Ｃは右側面図、Ｄは斜視図。 請求項３の発明による光学分岐素子の変形実施例を示す図、Ａは平面図、Ｂは正面図、Ｃは右側面図、Ｄは斜視図。 図１に示した光学分岐素子が光コネクタに組み込まれた状態を示す図。 光学分岐素子の従来構成例及びその光学分岐素子を通して光の送受信が行われる様子を示す図。 双方向光通信の一対の通信系の構成及び各種光経路を説明するための図。 図１５に示した光学分岐素子の基本形状を示す図、Ａは平面図、Ｂは正面図、Ｃは右側面図、Ｄは斜視図。 図１７に示した光学分岐素子と光ファイバ、送信系、受信系の位置関係を示す模式図、Ａは平面図、Ｂは側面図。 （１）は図１７に示した光学分岐素子における受信光の経路を示す図、（２）はその光学分岐素子における送信光及び送信光反射光の経路を示す図、Ａは背面図、Ｂは平面図。 （１）は図１７に示した光学分岐素子に対し、送信側反射面の角度及び発光素子の位置を変えた場合の受信光の経路を示す平面図、（２）はその場合の送信光及び送信光反射光の経路を示す平面図。

Claims (6)

1. 一本の光ファイバを介して送受信を行う双方向光通信に用いる光学分岐素子であって、
   上記光ファイバの端面と対向される開口面と、
   その開口面とほぼ直角をなして隣接し、発光素子と対向される発光素子対向面と、
   その発光素子対向面と対向する側において上記開口面とほぼ直角をなして隣接し、受光素子と対向される受光素子対向面と、
   上記発光素子対向面から入射される送信光を上記開口面に向って反射する送信側反射面と、
   上記開口面から入射される受信光を上記受光素子対向面に向って反射する受信側反射面とを具備し、
   上記光ファイバの光軸方向をＺ軸、そのＺ軸と直交し、かつ上記発光素子対向面と受光素子対向面の対向する方向をＸ軸、それらＸ軸及びＺ軸と直交する方向をＹ軸とした時、上記送信側反射面は上記開口面と平行な平面がＹ軸回りに回転されて傾斜され、さらにＸ軸回りに回転されて傾斜された面とされ、
   上記受信側反射面は上記開口面と平行な平面がＹ軸回りに上記送信側反射面と反対方向に回転されて傾斜された面とされていることを特徴とする双方向光通信用光学分岐素子。
2. 請求項１記載の双方向光通信用光学分岐素子において、
   上記受信側反射面がさらにＸ軸回りに上記送信側反射面と同じ方向に回転されて傾斜されていることを特徴とする双方向光通信用光学分岐素子。
3. 請求項１記載の双方向光通信用光学分岐素子において、
   上記受信側反射面がさらにＸ軸回りに上記送信側反射面と反対方向に回転されて傾斜されていることを特徴とする双方向光通信用光学分岐素子。
4. 請求項２記載の双方向光通信用光学分岐素子において、
   上記送信側反射面と受信側反射面とは一辺が一致され、その一辺を挟んで隣接されていることを特徴とする双方向光通信用光学分岐素子。
5. 請求項１乃至３記載のいずれかの双方向光通信用光学分岐素子において、
   上記送信側反射面と受信側反射面とはＺ軸に平行な接続面を介して接続され、
   その接続面と送信側反射面、受信側反射面との間に構成される鋭角凹部はその谷底が切り取られた形状とされていることを特徴とする双方向光通信用光学分岐素子。
6. 請求項１乃至５記載のいずれかの双方向光通信用光学分岐素子と、
   光軸方向がＸ軸方向とされて上記発光素子対向面に対向配置された発光素子と、
   光軸方向がＸ軸方向とされて上記受光素子対向面に対向配置された受光素子とよりなることを特徴とする光送受信器。

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