JP2007052194A - Waveguide type single core bidirectional communication module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一芯の光ファイバに波長の異なる2波の光を伝送させて双方向の通信を行う一芯双方向通信モジュールに関し、詳しくは、発光素子及び受光素子と、光導波路を有する光導波路部材と、この光導波路部材を収納するための収納凹部を有する光導波路台とを備える導波路型一芯双方向通信モジュールに関する。 The present invention relates to a single-core bidirectional communication module that performs two-way communication by transmitting two light beams having different wavelengths to a single-core optical fiber, and more particularly, a light-emitting element, a light-receiving element, and an optical waveguide having an optical waveguide. The present invention relates to a waveguide-type single-core bidirectional communication module including a waveguide member and an optical waveguide base having a storage recess for storing the optical waveguide member.
従来の一芯双方向通信モジュールとしては、下記特許文献1に開示されたものが知られている。図14において、従来の一芯双方向通信モジュール1は、光導波路部材2を有している。この光導波路部材2の端面3には、多層膜光フィルタ4が設けられている。光導波路部材2は、端面3においてV字状に結合する第一の光導波路5と第二の光導波路6とを有している。一芯双方向通信モジュール1は、発光素子7及び受光素子8を有している。発光素子7は、第一の光導波路5の端部に配置されている。また、受光素子8は、多層膜光フィルタ4よりも奥側に配置されている。発光素子7と受光素子8は、図示のように異なる位置に配置されている。
As a conventional single-core bidirectional communication module, one disclosed in Patent Document 1 below is known. In FIG. 14, the conventional single-core bidirectional communication module 1 has an
従来の一芯双方向通信モジュール1は、発光素子7からの第一の波長光Aが第一の光導波路5を介して端面3に入射すると、この第一の波長光Aが多層膜光フィルタ4によって反射され、そして、第二の光導波路6を通り光ファイバ9に結合するような構造になっている。また、従来の一芯双方向通信モジュール1は、光ファイバ9からの第二の波長光Bが第二の光導波路6を介して端面3に入射すると、この第二の波長光Bが多層膜光フィルタ4を透過するとともに空気層10を通過して、受光素子8に結合するようになっている。尚、図14中の引用符号11は多層膜光フィルタ4を覆う光学樹脂層を示している。
ところで、上記従来技術にあっては、第一の光導波路5と第二の光導波路6とのV字状の結合に関して問題点を有している。すなわち、第一の光導波路5と第二の光導波路6とに挟まれる角度がかなり鋭角な角度になる結合であることから、発光素子7からの第一の波長光Aが多層膜光フィルタ4で反射しきれないという恐れが十分にあり、第一の波長光Aが多層膜光フィルタ4を透過して受光素子8で結合すると、ノイズ光になってしまうという問題点を有している。
By the way, the prior art has a problem regarding the V-shaped coupling between the first
V字状の結合に関し、第一の波長光Aの反射が十分に行われるようにするためには、高精度のフィルタが必要になることが分かっている。しかしながら、大幅なコストアップに繋がってしまうという問題点を有している。 With regard to the V-shaped coupling, it has been found that a highly accurate filter is necessary in order to sufficiently reflect the first wavelength light A. However, there is a problem that it leads to a significant cost increase.
また、上記従来技術にあっては、多層膜光フィルタ4を透過した第二の波長光Bが光学樹脂層11及び空気層10を通過してはじめて受光素子8に結合するようになることから、第二の光導波路6と受光素子8との距離が光学樹脂層11及び空気層10の存在により広がって、結果、光結合効率の低下が生じてしまうという問題点を有している。
In the above prior art, the second wavelength light B transmitted through the multilayer optical filter 4 is coupled to the
さらに、上記従来技術にあっては、発光素子7と受光素子8との配置が対向するような配置であることから、この配置によって、モジュールサイズが大きくなってしまうという問題点を有している。
Further, in the above prior art, since the arrangement of the
さらにまた、上記従来技術にあっては、発光素子7や受光素子8等の配置に関し、アクティブアライメントによって配置がなされるものであれば、高価な装置が必要になってしまうという問題点や、生産性に影響を来してしまうという問題点を有している。
Furthermore, in the above prior art, regarding the arrangement of the
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、送信すべき光の受信光への混入率を低減させる導波路型一芯双方向通信モジュールを提供することを課題とする。また、光結合効率が高く、小型の導波路型一芯双方向通信モジュールを提供することを課題とする。さらに、調心し易く生産性のよい導波路型一芯双方向通信モジュールを提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, and makes it a subject to provide the waveguide type single core bidirectional | two-way communication module which reduces the mixing rate to the received light of the light which should be transmitted. It is another object of the present invention to provide a small waveguide type single-core bidirectional communication module having high optical coupling efficiency. It is another object of the present invention to provide a waveguide type single-core bidirectional communication module that is easy to align and has good productivity.
上記課題を解決するためになされた請求項1記載の本発明の導波路型一芯双方向通信モジュールは、発光素子及び受光素子と、光導波路を有する光導波路部材と、該光導波路部材を収納するための収納凹部を有する光導波路台とを備え、前記光導波路は、発光側と受光側とに経路を分岐してなるとともに、前記発光素子に対向する入射端面と、前記受光素子に対向する出射端面と、光ファイバの端面に対向する入出射端面とを有し、前記光導波路部材は、前記光導波路の前記入射端面及び前記出射端面を一方の部材端部側に配置するとともに、前記入出射端面を他方の部材端部側に配置してなり、前記光導波路台は、前記発光素子及び前記受光素子を横に並べて配置する素子配置部と、前記光ファイバ側となる光ファイバ側接続部とを、前記収納凹部に対して連続するように有し、前記収納凹部は、前記光導波路部材を前記発光素子と前記受光素子と前記光ファイバとの位置に合わせて固定する固定構造を有することを特徴としている。 The waveguide type single-core bidirectional communication module according to claim 1, which has been made to solve the above-described problems, includes a light emitting element and a light receiving element, an optical waveguide member having an optical waveguide, and the optical waveguide member. And an optical waveguide base having a storage recess for branching, wherein the optical waveguide is branched from the light emitting side and the light receiving side, and is opposite to the light receiving element and the incident end surface facing the light emitting element. The optical waveguide member has the incident end surface and the output end surface of the optical waveguide disposed on one end side of the optical waveguide, and the incident end surface is opposed to the end surface of the optical fiber. An emission end face is arranged on the other member end side, and the optical waveguide base includes an element arrangement part in which the light emitting element and the light receiving element are arranged side by side, and an optical fiber side connection part on the optical fiber side. And the above The receiving recess has a fixing structure that fixes the optical waveguide member in accordance with the positions of the light emitting element, the light receiving element, and the optical fiber. .
このような特徴を有する本発明によれば、発光素子及び受光素子が横に並んで配置される構造になっている。また、光導波路部材の光導波路は、発光側と受光側とに経路が分岐し、発光素子に発光側の経路の入射端面が対向するとともに、受光素子に受光側の経路の出射端面が対向する構造になっている。 According to the present invention having such characteristics, the light emitting element and the light receiving element are arranged side by side. Further, the optical waveguide of the optical waveguide member has a path branched to the light emitting side and the light receiving side, the incident end face of the light emitting side path is opposed to the light emitting element, and the light emitting end face of the light receiving side path is opposed to the light receiving element. It has a structure.
本発明によれば、光ファイバから出射され、入出射端面を介して光導波路に入射した受信光が受光側の経路を通過し、そして、出射端面から出射して受光素子に結合する構造になっている。これに対し、発光素子からの送信光は、入射端面を介して光導波路に入射し、そして、光導波路の分岐部分を経て出射端面から出射し光ファイバに結合する。発光素子及び受光素子は、横に並んで配置されていることから、発光素子からの送信光が受光素子へ直接向かわないような構造になっている。 According to the present invention, the received light emitted from the optical fiber and incident on the optical waveguide via the incident / exit end face passes through the path on the light receiving side, and is emitted from the exit end face and coupled to the light receiving element. ing. On the other hand, the transmission light from the light emitting element enters the optical waveguide through the incident end face, and is emitted from the exit end face through the branch portion of the optical waveguide and coupled to the optical fiber. Since the light emitting element and the light receiving element are arranged side by side, the structure is such that the transmitted light from the light emitting element does not go directly to the light receiving element.
本発明によれば、入出射端面又は光ファイバ端面での僅かなフレネル反射がノイズ光となる可能性を有しているが、発光素子から受光素子へ略直線的に向かう送信光を、受光素子の手前の多層膜光フィルタで反射させるよりも格段にノイズ光を低減させることが可能な構造になっている。 According to the present invention, there is a possibility that slight Fresnel reflection at the incident / exit end face or the end face of the optical fiber becomes noise light. Thus, the noise light can be remarkably reduced as compared with the case where the light is reflected by the multilayer optical filter in front of this.
本発明によれば、光導波路部材が光導波路台の収納凹部に収納される構造になっている。発光素子及び受光素子は、収納凹部に連続する素子配置部に配置され、収納凹部には、光ファイバ側接続部が連続する構造になっている。光導波路部材は、収納凹部に収納されると所定の位置、すなわち発光素子と受光素子と光ファイバとの位置に合わせて位置決め固定される構造になっている。光導波路部材は、特別な装置を用いずに収納凹部において位置決め固定される構造になっている。 According to the present invention, the optical waveguide member is housed in the housing recess of the optical waveguide base. The light emitting element and the light receiving element are arranged in an element arrangement portion that is continuous with the housing recess, and the optical fiber side connection portion is continuous with the housing recess. When the optical waveguide member is stored in the storage recess, the optical waveguide member is positioned and fixed in accordance with a predetermined position, that is, the positions of the light emitting element, the light receiving element, and the optical fiber. The optical waveguide member is structured to be positioned and fixed in the storage recess without using a special device.
本発明において、特に限定するものではないが、光ファイバ:PCS(Polymer Clad Silica ),コア径φ200μm,クラッド径φ230μm、光導波路:ポリマー製光導波路、発光素子:VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser),波長805nm,855nmの2波長、受光素子:Si PINフォトダイオード、光導波路台:樹脂成形品、伝送速度:500Mbpsが一例として挙げられるものとする。 In the present invention, although not particularly limited, optical fiber: PCS (Polymer Clad Silica), core diameter φ200 μm, clad diameter φ230 μm, optical waveguide: polymer optical waveguide, light emitting element: VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), As an example, two wavelengths of 805 nm and 855 nm, a light receiving element: Si PIN photodiode, an optical waveguide base: a resin molded product, and a transmission speed: 500 Mbps are exemplified.
請求項2記載の本発明の導波路型一芯双方向通信モジュールは、請求項1に記載の導波路型一芯双方向通信モジュールにおいて、前記受光側の経路の途中又は前記出射端面にノイズ光除去用の光フィルタを設ける、或いは前記入出射端面を斜めに形成することを特徴としている。 A waveguide-type single-core bidirectional communication module according to a second aspect of the present invention is the waveguide-type single-core bidirectional communication module according to the first aspect, wherein noise light is present in the middle of the path on the light receiving side or on the emission end face. An optical filter for removal is provided, or the entrance / exit end face is formed obliquely.
このような特徴を有する本発明によれば、入出射端面又は光ファイバ端面での僅かなフレネル反射が光フィルタで除去される構造になっている。また、斜め形状の場合は、入出射端面でのフレネル反射光が光導波路から抜け出るような構造になっている。言い換えれば、光導波路へ戻り難くなる構造になっている。本発明において、光フィルタとしては、誘電体多層膜フィルタが一例として挙げられるものとする。 According to the present invention having such a feature, a slight Fresnel reflection at the input / output end face or the optical fiber end face is removed by the optical filter. Further, in the case of an oblique shape, the structure is such that Fresnel reflected light at the incident / exit end face exits from the optical waveguide. In other words, the structure is difficult to return to the optical waveguide. In the present invention, an example of the optical filter is a dielectric multilayer filter.
請求項3記載の本発明の導波路型一芯双方向通信モジュールは、請求項1又は請求項2に記載の導波路型一芯双方向通信モジュールにおいて、前記受光側の経路を前記発光側の経路よりも太く形成することを特徴としている。 A waveguide-type single-core bidirectional communication module according to a third aspect of the present invention is the waveguide-type single-core bidirectional communication module according to the first or second aspect, wherein the light-receiving side path is connected to the light-emitting side. It is characterized by being formed thicker than the path.
このような特徴を有する本発明によれば、受光側の経路を通過する受信光の比率が大きくなる構造になっている。これにより、受光素子に結合する光のパワーが大きくなるとともに、光結合効率が向上するようになっている。尚、発光素子にレーザーを用いる場合には、作動時のレーザーへの戻り光の入射による誤変調を減じる構造になっている。 According to the present invention having such a feature, the ratio of the received light passing through the path on the light receiving side is increased. As a result, the power of light coupled to the light receiving element is increased and the optical coupling efficiency is improved. In the case where a laser is used for the light emitting element, the structure is such that erroneous modulation due to incidence of return light to the laser during operation is reduced.
請求項4記載の本発明の導波路型一芯双方向通信モジュールは、請求項1又は請求項2に記載の導波路型一芯双方向通信モジュールにおいて、前記受光側の経路を直線的に形成するとともに、前記発光側の経路と前記受光側の経路とを非対称に形成することを特徴としている。 A waveguide-type single-core bidirectional communication module according to a fourth aspect of the present invention is the waveguide-type single-core bidirectional communication module according to the first or second aspect, wherein the light receiving side path is linearly formed. In addition, the light-emitting side path and the light-receiving side path are formed asymmetrically.
このような特徴を有する本発明によれば、光結合効率の向上が図られるような構造になっている。非対称の形状としては、略y字状等が一例として挙げられるものとする。非対称の形状には、受光側の経路が発光側の経路よりも太くなる場合の形状も当然に含まれるものとする。 According to the present invention having such characteristics, the optical coupling efficiency is improved. As an asymmetric shape, a substantially y-shape or the like is given as an example. The asymmetric shape naturally includes a shape in which the light receiving side path is thicker than the light emitting side path.
請求項5記載の本発明の導波路型一芯双方向通信モジュールは、請求項1ないし請求項4いずれか記載の導波路型一芯双方向通信モジュールにおいて、前記入射端面の幅を前記発光側の経路の幅よりも広く形成することを特徴としている。
The waveguide type single core bidirectional communication module according to
このような特徴を有する本発明によれば、入射端面の幅を発光側の経路の幅よりも広くして、発光素子と光導波路との光軸のズレの許容値を拡大させるような構造になっている。尚、出射端面の幅を受光側の経路の幅よりも狭め、受信光を受光素子へ集光させるような構造を受光側の経路に付加してもよいものとする。 According to the present invention having such a feature, the width of the incident end face is made wider than the width of the path on the light emitting side, and the allowable value of the deviation of the optical axis between the light emitting element and the optical waveguide is increased. It has become. Note that a structure in which the width of the emission end face is narrower than the width of the light receiving side path and the received light is condensed on the light receiving element may be added to the light receiving side path.
請求項1に記載された本発明によれば、送信すべき光の受信光への混入率を従来よりも格段に低減させることができる。従って、ノイズ光対策のなされた導波路型一芯双方向通信モジュールを提供することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、光結合効率が高く、小型の導波路型一芯双方向通信モジュールを提供することができるという効果を奏する。さらに、本発明によれば、調心し易く生産性のよい導波路型一芯双方向通信モジュールを提供することができるという効果を奏する。 According to the first aspect of the present invention, the mixing ratio of the light to be transmitted to the received light can be remarkably reduced as compared with the prior art. Therefore, there is an effect that it is possible to provide a waveguide type single-core bidirectional communication module in which noise light countermeasures are taken. In addition, according to the present invention, there is an effect that it is possible to provide a small waveguide type single-core bidirectional communication module with high optical coupling efficiency. Furthermore, according to the present invention, there is an effect that it is possible to provide a waveguide type single-core bidirectional communication module that is easy to align and has good productivity.
請求項2に記載された本発明によれば、フレネル反射の影響を抑えることができるという効果を奏する。請求項3、4に記載された本発明によれば、光結合効率を向上させることができるという効果を奏する。請求項5に記載された本発明によれば、発光素子と光導波路との光軸のズレの許容値を拡大させることができるという効果を奏する。 According to the second aspect of the present invention, there is an effect that the influence of Fresnel reflection can be suppressed. According to the present invention described in claims 3 and 4, there is an effect that the optical coupling efficiency can be improved. According to the fifth aspect of the present invention, there is an effect that the allowable value of the deviation of the optical axis between the light emitting element and the optical waveguide can be increased.
以下、図面を参照しながら説明する。図1は光コネクタプラグ及び光コネクタレセプタクルからなる光コネクタの斜視図、図2は本発明の導波路型一芯双方向通信モジュールを含む図1の光コネクタレセプタクルの分解斜視図、図3は本発明の導波路型一芯双方向通信モジュールの斜視図、図4はフェルールを対向させた状態の導波路型一芯双方向通信モジュールを示す斜視図、図5は導波路型一芯双方向通信モジュールの平面図、図6は光導波路部材と光導波路台の平面図、図7は光導波路に関する説明図である。 Hereinafter, description will be given with reference to the drawings. 1 is a perspective view of an optical connector comprising an optical connector plug and an optical connector receptacle, FIG. 2 is an exploded perspective view of the optical connector receptacle of FIG. 1 including the waveguide type single-core bidirectional communication module of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view of the waveguide type single-core bidirectional communication module in a state where the ferrules are opposed to each other, and FIG. 5 is a perspective view of the waveguide type single-core bidirectional communication module according to the invention. FIG. 6 is a plan view of a module, FIG. 6 is a plan view of an optical waveguide member and an optical waveguide base, and FIG.
図1において、引用符号21は自動車等の移動体内の光通信や、宅内・ビル内の光通信等に用いられる一芯双方向通信用の光コネクタを示している。光コネクタ21は、光ファイバ22の端末側に設けられる光コネクタプラグ23と、図示しない基板側に設けられる光コネクタレセプタクル24とを備えて構成されている。光コネクタ21は、光コネクタプラグ23と光コネクタレセプタクル24との嵌合により光学的な結合(接続)がなされるようになっている。以下、上記各構成部材について説明する。
In FIG. 1,
光ファイバ22は、コア及びこのコアよりも屈折率の低いクラッドを有している。光ファイバ22は、例えばPCS(Polymer Clad Silica )であって、コア径がφ200μm、クラッドが径φ230μmのものが用いられている(一例であるものとする。他の一般的な光ファイバを用いてもよいものとする)。光ファイバ22の端末には、フェルール25(図4参照)が設けられている。フェルール25(図4参照)は、この端面から光ファイバ22の端面が露出するようになっている。
The
光コネクタプラグ23は、合成樹脂製のハウジング26と、図示しないスプリングと、合成樹脂製のスプリングキャップ27とを備えて構成されている。ここで光コネクタプラグ23の前後方向として、光コネクタレセプタクル24との嵌合側を前と定義すると、ハウジング26の内部前方には、嵌合空間(図示省略)が形成されている。また、ハウジング26の内部後方には、フェルール収納室(符号省略)が形成されている。嵌合空間(図示省略)及びフェルール収納室(符号省略)は前後方向に連続するように形成されている。ハウジング26の外部には、光コネクタレセプタクル24との嵌合用のロッキングアーム28と、スプリングキャップ係止用の係止部29とが形成されている。
The
スプリング(図示省略)及びスプリングキャップ27は、フェルール25(図4参照)を取り付ける前に予め光ファイバ22に装着されているものとする。スプリングキャップ27は、ハウジング26の後部においてフェルール収納室(符号省略)の開口部分を覆うような板状に形成されている。スプリングキャップ27には、係止部29に引掛かる係止突起部30が形成されている。スプリングキャップ27における引用符号31は、光ファイバ22に対する貫通孔を示している。
It is assumed that the spring (not shown) and the
光コネクタプラグ23は、フェルール収納室(符号省略)に光ファイバ22の端末のフェルール25(図4参照)を収納し、スプリングキャップ27をハウジング26の後部に嵌合係止させると、組み立てが完了するようになっている。フェルール25(図4参照)とスプリングキャップ27との間には、スプリング(図示省略)が存在し、光コネクタレセプタクル24側から押圧を受けると、フェルール25(図4参照)には元の位置に戻ろうとする力が生じるようになっている。
The
図1及び図2において、光コネクタレセプタクル24は、コネクタハウジング部32を有する合成樹脂製の筐体33と、本発明の導波路型一芯双方向通信モジュール34と、送信器回路部35と、受信器回路部36とを備えて構成されている。光コネクタレセプタクル24は、送信器回路部35及び受信器回路部36を接続した状態の導波路型一芯双方向通信モジュール34を筐体33内に収納固定することにより組み立てられている。筐体33は、筐体本体37と、カバー38とを備えて構成されている。コネクタハウジング部32は、筐体本体37側に連成されている。ここで光コネクタレセプタクル24の前後方向として、光コネクタプラグ23との嵌合側を前と定義する。
1 and 2, an
コネクタハウジング部32は、光コネクタプラグ23との嵌合空間39を有するように前面が開口する箱状の形状に形成されている。コネクタハウジング部32には、光コネクタプラグ23のロッキングアーム28が引掛かり係止がなされる係止部40が形成されている。筐体本体37は、上面が開口する浅底の箱状部材であって、この前面にコネクタハウジング部32が連成されている。筐体本体37の内部には、モジュール収納部41と、回路載置部42と、基板接続部43とが形成されている。また、筐体本体37の外部には、カバー38に対する係止部44が複数形成されている。
The
コネクタハウジング部32及びモジュール収納部41は、少なくともフェルール25(図4参照)の大きさに開口する開口部(図示省略)を有して連通しあうように形成されている。モジュール収納部41及び基板接続部43は、回路載置部42よりも一段下がった凹み形状に形成されている。基板接続部43の底には、貫通孔(符号省略)が複数形成されている。この貫通孔(符号省略)を介して、送信器回路部35及び受信器回路部36の各接続部45と、図示しない基板の回路とが電気的に接続されるようになっている。送信器回路部35及び受信器回路部36は、共に板状に形成されている(図中では別体であるが回路部同士を一体にすることも可能であるものとする)。
The
カバー38は、筐体本体37の上面開口を覆うことができるような形状に形成されている。カバー38には、筐体本体37の対応する係止部44に引掛かる係止突起部46が複数形成されている。カバー38及び筐体本体37は、これらを嵌合係止させると、内部に収納される導波路型一芯双方向通信モジュール34等をガタ付きなく固定することができるように形成されている。
The
図2ないし図6において、導波路型一芯双方向通信モジュール34は、発光素子47及び受光素子48と、光導波路49を有する光導波路部材50と、この光導波路部材50を収納するための収納凹部51を有する光導波路台52と、光フィルタ53とを備えて構成されている。尚、特に限定するものではないが、本形態において、発光素子47:VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser),波長805nm,855nmの2波長、受光素子48:Si PINフォトダイオード、光導波路49:ポリマー製光導波路、光導波路台52:樹脂成形品、光フィルタ53:誘電体多層膜フィルタ、のものが用いられている(一例であるものとする)。
2 to 6, the waveguide type single-core
図2ないし図7において、光導波路部材50は、平面視矩形状の板状部材(形状は一例であるものとする。本形態では恰もチップ状部材に形成されている)であって、内部に光導波路49が形成されている。光導波路49は、コア及びこのコアよりも屈折率の低いクラッドを有している。光導波路49は、所望の経路となるように形成されている。
2 to 7, the
本形態において、光導波路49は、共通の経路54と発光側の経路55と受光側の経路56とを有して略y字状に形成されている。具体的には、共通の経路54から、発光側の経路55と、受光側の経路56とに経路が分岐されてなっている(図5ないし図7参照)。共通の経路54及び受光側の経路56は、真っ直ぐに形成されるとともに、発光側の経路55よりも太く形成されている。発光側の経路55は、細く、屈曲部分を有するように形成されている。
In this embodiment, the
発光側の経路55と受光側の経路56との分岐比率(太さの比率)は、本形態において、1:3となっている(一例であるものとする。本形態では、分岐比率を1:3にすることによって、受光素子47側へ導く受信光の損失を1dB以下にすることができるという結果を得ている)。光導波路49は、発光側の経路55と受光側の経路56とが非対称の形状となるように形成されている。
The branching ratio (thickness ratio) between the light-emitting
共通の経路54は、光ファイバ22の端面に対向する入出射端面57を有している。また、発光側の経路55は、発光素子47に対向する入射端面58を有している。また、受光側の経路56は、受光素子48に対向する出射端面59を有している。入出射端面57は、光導波路部材50の前側に存在する平坦な部材端部60に対して同一平面となるように配置形成されている。入射端面58及び出射端面59は、光導波路部材50の後側に存在する平坦な部材端部61に対して同一平面となるように配置形成されている。
The
本形態において、光導波路49は略y字状(小文字のy)に形成されているが、この限りでないものとする。例えば、Y字状(大文字のY)やV字状等でもよいものとする。但し、入射端面58と出射端面59と入出射端面57の位置関係が上記と同じになるものとする。尚、光導波路部材50の材質及び製造方法に関しては、本願出願人が先に提案し特開2005−165181号公報に開示された技術が一例として挙げられるものとする。
In this embodiment, the
図2ないし図6において、光導波路台52は、収納凹部51と、この収納凹部51に連続する素子配置部62と、収納凹部51に連通する光ファイバ側接続部63とを有して図示のような形状(一例であるものとする)に形成されている。収納凹部51は、発光素子47と受光素子48と光ファイバ22との位置に合わせて光導波路部材50を固定することができるように形成されている(特に図示しないが、収納凹部51には、光導波路部材50を嵌め込み圧入形式で取付固定するための構造が施されている。嵌め込み圧入形式での取付固定は、アクティブアライメントが不要になるため、生産性がよくなるという利点を有する。収納凹部51は、光導波路台52の前壁及び左右の両側壁により囲まれて形成されている。
2 to 6, the
光導波路台52の前壁には、光ファイバ側接続部63が貫通形成されている。光ファイバ側接続部63は、フェルール25の形状に合わせて形成されている。素子配置部62は、光導波路台52の後部に形成されている。素子配置部62は、発光素子47及び受光素子48を横に並べて配置固定することができるように形成されている。発光素子47及び受光素子48が横に並んで配置されることから、発光素子47からの送信光が受光素子48へ直接向かわないような構造になっている。
An optical fiber
光フィルタ53は、収納凹部51と素子配置部62との境界部分に固定されるようになっている。具体的には、受光素子48に対向する光導波路49の出射端面59に接触するように配置されている(一例であるものとする。受光側の経路56の途中に配置してもよいものとする)。光フィルタ53は、ノイズ光除去用の光フィルタである。
The
上記構成において、光ファイバ22により伝送されてきた信号光は、光ファイバ22の端面から出射され、光導波路49の入出射端面57を介して内部に入射する。光導波路49の内部に入射した受信光は、受光側の経路56を通過して出射端面59から出射する。そして、光フィルタ53を透過して受光素子48に結合する。一方、発光素子47からの送信光は、光導波路49の入射端面58を介して内部に入射する。そして、光導波路49の分岐部分を経て出射端面57から出射し、光ファイバ22に結合する。
In the above configuration, the signal light transmitted by the
本発明によれば、発光素子47及び受光素子48が横に並んで配置されることから、発光素子47からの送信光が受光素子48へ直接向かわないような構造になっている。すなわち、従来例とは異なる配置構造になっている。尚、上記構成及び構造では、入出射端面57又は光ファイバ22の端面での僅かなフレネル反射が生じるが、光フィルタ53を有することから、ノイズ光が受光素子48に入射しないようになっている。
According to the present invention, since the
ここで、光フィルタ53を用いない場合の例について説明する。図8において、光導波路49の入出射端面57は、図示のように斜め形状に形成されている。このような入出射端面57によれば、フレネル反射が光導波路49から抜け出るような構造になっている(破線の矢印参照)。その他、光フィルタ53を用いない場合としては、通信速度によって光フィルタ53を必要としない場合も考えられる。
Here, an example in which the
図9は入射端面58及び出射端面59にテーパを形成した場合の説明図である。図9において、入射端面58の幅は、発光側の経路55の幅よりも広く形成されている。すなわち、入射端面58には、この入射端面58に向けて間隔が広がるテーパ64が連成されている。テーパ64は、発光素子47と光導波路49との光軸のズレをより大きく許容するために形成されている。一方、出射端面59の幅は、受光側の経路56の幅よりも狭く形成されている。出射端面59には、この出射端面59に向けて間隔が狭まるテーパ65が連成されている。テーパ65は、受信光を受光素子48へ集光させるために形成されている。ここではテーパ64と65の両方が形成されるようになっているが、テーパ64のみの形成であってもよいものとする。
FIG. 9 is an explanatory diagram when the
図10は樹脂パッケージの送受信器を実装した例を示す平面図である。このように導波路型一芯双方向通信モジュール34は、上記の発光素子47及び受光素子48の代わりに、樹脂パッケージの送信器66及び受信器67を実装してもよいものとする。
FIG. 10 is a plan view showing an example in which a transceiver of a resin package is mounted. As described above, the waveguide type single-core
以上、図1ないし図10を参照しながら説明してきたように、本発明によれば、送信すべき光の受信光への混入率を従来よりも格段に低減させることができるという効果を奏する。従って、従来よりもノイズ光対策のなされた導波路型一芯双方向通信モジュール34を提供することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、上記構成及び構造からも分かるように、光結合効率を高め、小型にすることができるという効果と、調心し易く生産性を高めることができるという効果を奏する。
As described above with reference to FIGS. 1 to 10, according to the present invention, there is an effect that the mixing ratio of the light to be transmitted to the received light can be significantly reduced as compared with the conventional case. Therefore, there is an effect that it is possible to provide the waveguide type single-core
次に、図11ないし図13を参照しながら本発明の導波路型一芯双方向通信モジュールの他の例を説明する。図11は他の例を示す斜視図、図12は図11の導波路型一芯双方向通信モジュールの分解斜視図、図13は図11の導波路型一芯双方向通信モジュールの斜視図である。尚、上述と基本的に同じ構成部材には同一の符号を付して説明を省略するものとする。 Next, another example of the waveguide type single-core bidirectional communication module of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 is a perspective view showing another example, FIG. 12 is an exploded perspective view of the waveguide type single core bidirectional communication module of FIG. 11, and FIG. 13 is a perspective view of the waveguide type single core bidirectional communication module of FIG. is there. In addition, the same code | symbol shall be attached | subjected to the same fundamental component as the above-mentioned, and description shall be abbreviate | omitted.
図11ないし図13において、導波路型一芯双方向通信モジュール71は、発光素子47及び受光素子48と、光導波路72を有する光導波路部材73と、光フィルタ53と、光導波路台74とを備えて構成されている。
11 to 13, a waveguide type single-core
光導波路部材73は、平面視矩形状の板状部材(形状は一例であるものとする。本形態では恰もチップ状部材に形成されている)であって、光導波路72が形成されている。光導波路72は、コア及びこのコアよりも屈折率の低いクラッドを有している。光導波路72は、所望の経路となるように形成されている。
The
本形態において、光導波路72は、多少屈曲する発光側の経路75と、同じく多少屈曲する受光側の経路76とを有して略V字状に形成されている。具体的には、発光側の経路75と、受光側の経路76とに経路が分岐されてなっている(図12参照)。受光側の経路76は、発光側の経路75よりも若干太く形成されている(同じ太さであってもよいものとする)。
In this embodiment, the
光導波路72は、光ファイバ22の端面に対向する入出射端面77を有している。また、発光側の経路75は、発光素子47に対向する入射端面78を有している。また、受光側の経路76は、受光素子48に対向する出射端面79を有している。入出射端面77は、光導波路部材73の前側に存在する平坦な部材端部80に対して同一平面となるように配置形成されている。入射端面78及び出射端面79は、光導波路部材73の後側に存在する平坦な部材端部81に対して同一平面となるように配置形成されている。
The
光導波路台74は、台本体82と、この台本体82に連続する一対の基板固定部83とを有している。台本体82は、収納凹部84と、この収納凹部84に連通する素子配置部85と、収納凹部84に連通する光ファイバ側接続部86とを有して図示のような形状に形成されている。収納凹部84は、発光素子47と受光素子48と光ファイバ22との位置に合わせて光導波路部材73を固定することができるように形成されている(収納凹部84には、光導波路部材73を嵌め込み圧入形式で取付固定するための構造が施されている)。
The
台本体82に連続する基板固定部83には、基板差し込み用のスリット87と、このスリット87に直交する方向のねじ穴88とが形成されている。スリット87には、特に図示しないが送信器回路部35及び受信器回路部36(図2参照)が差し込まれるようになっている。
A
上記構成において、光導波路台74の素子配置部85に発光素子47、受光素子48を固定し、また、光導波路台74の収納凹部84に光導波路部材73を取付固定すると、導波路型一芯双方向通信モジュール71の組み立てが完了する。組み立てが完了した導波路型一芯双方向通信モジュール71は、発光素子47及び受光素子48の各リードフレーム89を介して送信器回路部35及び受信器回路部36(図2参照)に接続され、また、光導波路台74と送信器回路部35及び受信器回路部36とが固定され、そして、光ファイバ側接続部86を介して光ファイバ22の端末のフェルール25が接続されると、光学的な接続が完了し、送受信光の伝送が可能な状態になる。
In the above configuration, when the
以上の構成及び構造の導波路型一芯双方向通信モジュール71も上述の導波路型一芯双方向通信モジュール34と同様の効果を奏するのは言うまでもない。
It goes without saying that the waveguide type single-core
その他、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。 In addition, it goes without saying that the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
21 光コネクタ
22 光ファイバ
23 光コネクタプラグ
24 光コネクタレセプタクル
25 フェルール
26 ハウジング
27 スプリングキャップ
28 ロッキングアーム
29 係止部
30 係止突起部
31 貫通孔
32 コネクタハウジング部
33 筐体
34 導波路型一芯双方向通信モジュール
35 送信器回路部
36 受信器回路部
37 筐体本体
38 カバー
39 嵌合空間
40 係止部
41 モジュール収納部
42 回路載置部
43 基板接続部
44 係止部
45 接続部
46 係止突起部
47 発光素子
48 受光素子
49 光導波路
50 光導波路部材
51 収納凹部
52 光導波路台
53 光フィルタ
54 共通の経路
55 発光側の経路
56 受光側の経路
57 入出射端面
58 入射端面
59 出射端面
60、61 部材端部
62 素子配置部
63 光ファイバ側接続部
64、65 テーパ
66 樹脂パッケージの送信器
67 樹脂パッケージの受信器
71 導波路型一芯双方向通信モジュール
72 光導波路
73 光導波路部材
74 光導波路台
75 発光側の経路
76 受光側の経路
77 入出射端面
78 入射端面
79 出射端面
80、81 部材端部
82 台本体
83 基板固定部
84 収納凹部
85 素子配置部
86 光ファイバ側接続部
87 スリット
88 ねじ穴
89 リードフレーム
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記光導波路は、発光側と受光側とに経路を分岐してなるとともに、前記発光素子に対向する入射端面と、前記受光素子に対向する出射端面と、光ファイバの端面に対向する入出射端面とを有し、
前記光導波路部材は、前記光導波路の前記入射端面及び前記出射端面を一方の部材端部側に配置するとともに、前記入出射端面を他方の部材端部側に配置してなり、
前記光導波路台は、前記発光素子及び前記受光素子を横に並べて配置する素子配置部と、前記光ファイバ側となる光ファイバ側接続部とを、前記収納凹部に対して連続するように有し、
前記収納凹部は、前記光導波路部材を前記発光素子と前記受光素子と前記光ファイバとの位置に合わせて固定する固定構造を有する
ことを特徴とする導波路型一芯双方向通信モジュール。 A light-emitting element and a light-receiving element, an optical waveguide member having an optical waveguide, and an optical waveguide base having an accommodating recess for accommodating the optical waveguide member,
The optical waveguide has a path branched into a light emitting side and a light receiving side, an incident end face facing the light emitting element, an emitting end face facing the light receiving element, and an incident / exit end face facing the end face of the optical fiber. And
The optical waveguide member is configured such that the incident end face and the emission end face of the optical waveguide are arranged on one member end side, and the incident / exit end face is arranged on the other member end side,
The optical waveguide base has an element arrangement part for arranging the light emitting element and the light receiving element side by side and an optical fiber side connection part on the optical fiber side so as to be continuous with the housing recess. ,
The waveguide recess has a fixing structure for fixing the optical waveguide member in accordance with the positions of the light emitting element, the light receiving element, and the optical fiber.
前記受光側の経路の途中又は前記出射端面にノイズ光除去用の光フィルタを設ける、或いは前記入出射端面を斜めに形成する
ことを特徴とする導波路型一芯双方向通信モジュール。 In the waveguide type single core bidirectional communication module according to claim 1,
A waveguide-type single-core bidirectional communication module characterized in that an optical filter for removing noise light is provided in the middle of the path on the light receiving side or on the exit end face, or the entrance / exit end face is formed obliquely.
前記受光側の経路を前記発光側の経路よりも太く形成する
ことを特徴とする導波路型一芯双方向通信モジュール。 In the waveguide type single core bidirectional communication module according to claim 1 or 2,
The waveguide type single core bidirectional communication module, wherein the light receiving side path is formed thicker than the light emitting side path.
前記受光側の経路を直線的に形成するとともに、前記発光側の経路と前記受光側の経路とを非対称に形成する
ことを特徴とする導波路型一芯双方向通信モジュール。 In the waveguide type single core bidirectional communication module according to claim 1 or 2,
The waveguide type single-core bidirectional communication module, wherein the light receiving side path is formed linearly, and the light emitting side path and the light receiving side path are formed asymmetrically.
前記入射端面の幅を前記発光側の経路の幅よりも広く形成する
ことを特徴とする導波路型一芯双方向通信モジュール。 In the waveguide type single core bidirectional communication module according to any one of claims 1 to 4,
A waveguide-type single-core bidirectional communication module, wherein the width of the incident end face is formed wider than the width of the path on the light emitting side.
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