JP2021157098A - 光レセプタクルおよび光モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】光学フィルターや減衰コートなどの他の部材を用いることなく、精度良く発光素子から出射された光を減衰できる光レセプタクルを提供すること。【解決手段】光レセプタクル１２０は、発光素子および光伝送体の間に配置され、発光素子および光伝送体を光学的に接続するための光レセプタクルであって、発光素子から出射された光を入射させるための第１光学面１２１と、発光素子から出射され、光レセプタクルの内部を進行した光を光伝送体に向けて出射させるための第２光学面１２２と、第１光学面上、第２光学面上、または第１光学面と第２光学面との間の光路上に配置された回折格子１２３と、を有する。回折格子は、光伝送体の端部に対して、発光素子から出射された光の０次回折光を到達させ、かつ１次回折光を到達させないように構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、光レセプタクルおよび光モジュールに関する。

以前から、光ファイバーや光導波路などの光伝送体を用いた光通信には、面発光レーザ（例えば、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ））などの発光素子を備えた光モジュールが使用されている。光モジュールは、１または２以上の光電変換素子（発光素子または受光素子）と、送信用、受信用または送受信用の光レセプタクル（結合レンズ）とを有する。

また、光速通信用の光モジュールでは、安全対策の観点から、送信用の光レセプタクルから出射される光の光量を減衰させることがある（例えば、特許文献１参照）。また、送信用の光レセプタクルから出射される光を減衰させる方法として、減衰コートが光学面に施されることもある。

特許文献１には、光源と、光ファイバーとを光学的に接続するための結合レンズが記載されている。特許文献１に記載の結合レンズは、光源側の入射面と、光ファイバー側の出射面とを有している。出射面は、いわゆる回折レンズであり、出射面の光軸を中心とする同心円状の輪帯を有する。

特許文献１に記載の結合レンズでは、回折レンズの屈折効率を調整して、回折レンズを透過する０次回折光および１次回折光を利用し、２次回折光以降の光を利用しないようにしている。

国際公開第００／１７６９１号

特許文献１に記載の結合レンズでは、０次回折光および１次回折光を利用しているため、回折格子を精度良く形成しなければならず、光量の調整が困難になることがあった。また、減衰コートを施した光学面では、その減衰コートに亀裂が生じてしまい、光の光量が減衰できなくなることがある。

そこで、本発明の目的は、光学フィルターや減衰コートなどの他の部材を用いることなく、精度良く発光素子から出射された光を減衰できる光レセプタクルを提供することである。また、本発明の別の目的は、この光レセプタクルを有する光モジュールを提供することである。

本発明の光レセプタクルは、発光素子および光伝送体の間に配置され、前記発光素子および前記光伝送体を光学的に接続するための光レセプタクルであって、前記発光素子から出射された光を入射させるための第１光学面と、前記発光素子から出射され、前記光レセプタクルの内部を進行した光を前記光伝送体に向けて出射させるための第２光学面と、前記第１光学面上、前記第２光学面上、または前記第１光学面と前記第２光学面との間の光路上に配置された回折格子と、を有し、前記回折格子は、前記光伝送体の端部に対して、前記発光素子から出射された光の０次回折光を到達させ、かつ１次回折光を到達させないように構成されている。

また、本発明の光モジュールは、発光素子を有する光電変換装置と、前記発光素子から出射された光を光伝送体に光学的に接続させるための光レセプタクルと、を有し、前記光レセプタクルは、本発明の光レセプタクルである。

本発明の光レセプタクルは、発光素子から出射された光の光量を精度良く減衰できる。

図１は、実施の形態１に係る光モジュールの断面図である。 図２Ａ〜Ｄは、実施の形態１に係る光レセプタクルの構成を示す図である。 図３Ａ〜Ｄは、実施の形態１の変形例１に係る光レセプタクルの構成を示す図である。 図４Ａ〜Ｄは、実施の形態１の変形例２に係る光レセプタクルの構成を示す図である。 図５Ａ〜Ｄは、実施の形態１の変形例３に係る光レセプタクルの構成を示す図である。 図６は、実施の形態２に係る光モジュールの断面図である。 図７Ａ〜Ｃは、実施の形態２に係る光レセプタクルの構成を示す図である。 図８は、実施の形態３に係る光モジュールの構成を示す断面図である。 図９Ａ〜Ｄは、実施の形態３に係る光レセプタクルの構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係る光レセプタクルおよび光モジュールについて、図面を参照して詳細に説明する。

［実施の形態１］
（光モジュールの構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る光モジュール１００の断面図である。なお、図１では、光の光路を示しているため、光レセプタクル１２０のハッチングを省略している。図１では、光束の中心を一点鎖線で示しており、光束の輪郭を点線で示している。

図１に示されるように、光モジュール１００は、１または２以上の光電変換素子１１２を含む光電変換装置１１０と、光レセプタクル１２０とを有する。光モジュール１００は、光レセプタクル１２０に光伝送体１３０が接続されて使用される。

光電変換装置１１０は、基板１１１および光電変換素子１１２を有する。

基板１１１には、１または２以上の光電変換素子１１２および光レセプタクル１２０が配置されている。基板１１１には、光レセプタクル１２０を位置決めするための凸部（図示省略）が形成されていてもよい。この凸部に光レセプタクル１２０の凹部（図示省略）を嵌め込むことにより、光レセプタクル１２０を、基板１１１上に配置された光電変換素子１１２に対して所定の位置に位置決めできる。基板１１１の材料は、特に限定されない。基板１１１は、例えばガラスコンポジット基板やガラスエポキシ基板などである。

光電変換素子１１２は、所定の波長の光を出射するか、所定の波長の光を受光する。光電変換素子１１２は、発光素子１１３または受光素子１１４であり、基板１１１上に配置されている。送信用の光モジュール１００では、光電変換素子１１２として発光素子１１３が使用される。受信用の光モジュール１００では、光電変換素子１１２として受光素子１１４が使用される。発光素子１１３は、例えば垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）である。受光素子１１４は、例えばフォトディテクタである。本実施の形態では、送受信用の光モジュール１００であるため、光電変換素子１１２は、４個の発光素子１１３と、４個の受光素子１１４とを有する。

光レセプタクル１２０は、光電変換素子１１２と対向するように基板１１１上に配置されている。光レセプタクル１２０は、光電変換素子１１２と光伝送体１３０との間に配置された状態で、光電変換素子１１２と光伝送体１３０の端面とを光学的に結合させる。本実施の形態では、光レセプタクル１２０は、光電変換素子１１２（発光素子１１３）から出射された光を光伝送体１３０の端面に向けて出射するとともに、光伝送体１３０の端面から出射された光を光電変換素子１１２（受光素子１１４）に向けて出射する。光レセプタクル１２０の構成については、別途詳細に説明する。

光伝送体１３０の種類は、特に限定されない。光伝送体１３０の種類の例には、光ファイバーや光導波路などが含まれる。光伝送体１３０は、フェルール１３１を介して光レセプタクル１２０に接続される。本実施の形態では、光伝送体１３０は、光ファイバーである。また、光ファイバーは、シングルモード方式でもよいし、マルチモード方式でもよい。光伝送体１３０が光ファイバーの場合、光伝送体１３０は、コア部分と、クラッド部分とを含む。

（光レセプタクルの構成）
図２Ａ〜Ｄは、実施の形態１に係る光レセプタクル１２０の構成を示す図である。図２Ａは、本実施の形態に係る光レセプタクル１２０の平面図であり、図２Ｂは、底面図であり、図２Ｃは、図２Ｂに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図２Ｄは、図２Ａに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。

図２Ａ〜Ｄに示されるように、光レセプタクル１２０は、略直方体形状の部材である。光レセプタクル１２０は、第１光学面１２１と、第２光学面１２２と、回折格子１２３と、遮光部１２４を有する。本実施の形態に係る光レセプタクル１２０は、送受信用の光レセプタクルであるため、発光素子１１３から出射された光を光伝送体１３０に送信するために機能する領域（送信領域）と、光伝送体１３０から出射された光を受光素子１１４に受光するために機能する領域（受光領域）とを含む。図２Ａ〜Ｄに示される例では、紙面左側が送信領域であり、紙面右側が受信領域である。

光レセプタクル１２０は、光通信に用いられる波長の光に対して透光性を有する材料を用いて形成される。光レセプタクル１２０の材料の例には、ウルテム（登録商標）などのポリエーテルイミド（ＰＥＩ）や環状オレフィン樹脂などの透明な樹脂が含まれる。光レセプタクル１２０は、例えば射出成形により製造されうる。光レセプタクル１２０は、回折格子１２３も含めて一体成形される。

第１光学面１２１は、光電変換素子１１２（発光素子１１３）から出射された光を光レセプタクル１２０の内部に入射させるか、第２光学面１２２で入射した光を光電変換素子１１２（受光素子１１４）に向けて出射させる光学面である。本実施の形態では、第１光学面１２１は、光電変換素子１１２と対向するように長辺方向に一列に配置される。本実施の形態では、１２個の第１光学面１２１が一列に配置されている。図２Ｂに示される例では、紙面左側４個の第１光学面１２１は入射面として機能し、紙面右４個の第１光学面１２１は出射面として機能し、真ん中の４個の第１光学面１２１は使用しない。

第１光学面１２１の形状は、特に限定されない。第１光学面１２１の形状は、平面でもよいし、光電変換素子１１２に向かって凸状の凸レンズ面でもよいし、光電変換素子１１２に向かって凹状の凹レンズ面でもよい。本実施の形態では、第１光学面１２１の形状は、光電変換素子１１２に向かって凸状の凸レンズ面である。また、第１光学面１２１の平面視形状は、円形である。第１光学面１２１の中心軸は、光電変換素子１１２の発光面または受光面（および基板１１１の表面）に対して垂直であることが好ましい。また、第１光学面１２１の中心軸は、光電変換素子１１２（発光素子１１３）から出射された光、または光電変換素子１１２（受光素子１１４）に入射する光の光軸と一致することが好ましい。

第２光学面１２２は、第１光学面１２１で入射した光を光伝送体１３０の端面に向けて出射させるか、光伝送体１３０の端面から出射された光を光レセプタクル１２０の内部に入射させる光学面である。本実施の形態では、一部の第２光学面１２２に回折格子１２３が形成されている。第２光学面１２２の形状は、特に限定されない。第２光学面１２２の形状は、平面でもよいし、光伝送体１３０の端面に向かって凸状の凸レンズ面でもよいし、光電変換素子１１２に向かって凹状の凹レンズ面でもよい。本実施の形態では、第２光学面１２２の形状は、平面である。図２Ａに示される例では、紙面左側の領域が出射面として機能し、紙面右側の領域が入射面として機能し、真ん中の領域は使用しない。

回折格子１２３は、所定の回折光を光伝送体１３０の端部に到達するように構成されている。本実施の形態では、回折格子１２３は、光伝送体１３０の端部に対して、０次回折光を到達させ、かつ１次回折光を到達させないように構成されており、０次回折光のみを光伝送体１３０の端部に到達させるように構成されていることが好ましい。

回折格子（ブレーズド回折格子）１２３は、複数のブレーズ形状（鋸歯状）を有する。ブレーズ形状の数は、減衰させる光の割合に応じて適宜設定される。例えば、発光素子１１３から出射された光に対して、光伝送体１３０の端部に到達する光を４０％の光量に減衰させる場合、一辺が０．３ｍｍの正方形の領域におけるブレーズ形状の数は、約４〜１６個の範囲内である。なお、ブレーズ形状の大きさは、全て同じ大きさでもよいし、違う大きさでもよい。ブレーズ形状の高さは、目的とする次数の回折光に応じて適宜設定される。本実施の形態では、主として０次回折光を発生させるため、当該ブレーズ形状の高さは、３５０〜４５０ｎｍの範囲内が好ましい。当該ブレーズ形状の高さが上記の範囲内であれば０次回折光以外の次数の光が発生しにくい。ブレーズ角度は、生じた回折光を到達させる位置に応じて適宜設定される。本実施の形態では、回折格子１２３は、ブレーズ形状の高さを調整することで、０次回折光以外の次数の回折光を光伝送体１３０の端面に到達させないように構成されている。すなわち、ブレーズ形状の高さを変えるだけで、０次回折光のみを光伝送体１３０の端面に到達させることができる。ブレーズ形状を形成する面（本実施の形態では、第２光学面）の形状は、特に限定されない。ブレーズ形状を形成する面の形状は、平面でもよいし、曲面でもよいし、断面がｓｉｎ曲線の形状である面でもよい。すなわち、本実施の形態における回折格子（透過（型）回折格子）１２３では、減衰率、回折光を集光させる位置に応じて、ブレーズ数、ブレーズ角度、配置面の形状を適宜設定する。

遮光部１２４は、回折格子１２３を透過した０次回折光以外の光を遮光する。遮光部１２４の配置は、上記機能を発揮できれば、特に限定されない。遮光部１２４は、第２光学面１２２が形成された凹部の内面に形成されていてもよいし、光レセプタクル１２０の外面に形成されていてもよい。本実施の形態では、遮光部１２４は、凹部の内面に形成されている。この場合、遮光部１２４および回折格子１２３の位置が近いため、効率よく０次回折光以外の光を遮光できる。遮光部１２４の構成は、特に限定されない。遮光部１２４の例には、シボ加工でもよいし、黒色の遮光層を形成してもよい。

次いで、本実施の形態に係る光モジュール１００における光路について説明する。光電変換素子１１２（発光素子１１３）から出射された光は、第１光学面１２１で光レセプタクル１２０の内部に入射する。このとき、光レセプタクル１２０に入射した光は、第１光学面１２１によってコリメート光に変換され、光レセプタクル１２０の内部を進行する。次いで、光レセプタクル１２０に入射した光は、第２光学面１２２で光伝送体１３０の端部に向かって出射される。ここで、第２光学面１２２には、回折格子１２３が配置されているため、光レセプタクル１２０の内部を進行した光から生成された回折光のうち、０次回折光のみが光伝送体１３０の端部に到達する（図１参照）。なお、０次回折光は、光伝送体（光ファイバー）１３０のクラッド部分ではなく、コア部分に到達することが好ましい。これにより、発光素子１１３から出射された光の光量を正確に調整できる。なお、本実施の形態では、０次回折光以外の回折光も生じるが、光伝送体１３０のコア部分以外に到達するように制御される。

一方、光伝送体１３０の端面から出射された光は、受信領域における回折格子１２３が形成されていない第２光学面１２２で光レセプタクル１２０の内部に入射する。次いで、光レセプタクル１２０に入射した光は、第１光学面１２１で光電変換素子１１２（受光素子１１４）に向かって光レセプタクル１２０の外部に出射される。第１光学面１２１で光レセプタクル１２０の外部に出射された光は、収束しながら光電変換素子１１２（受光素子）に到達する（図１参照）。

（効果）
本実施の形態に係る光レセプタクル１２０は、ブレーズ形状の高さを調整することにより０次回折光以外の回折光を生じさせなくし、ブレーズ形状の角度を調整することにより回折光の進行方向を制御して、発光素子１１３から出射され光伝送体１３０に入射する光の光量を減衰させている。これにより、他の部材を用いることなく、精度良く発光素子１１３から出射された光の光量を減衰できる。

また、光レセプタクル１２０を射出成形で製造する場合において、回折格子１２３の部分に対応する金型を変更するだけで、容易に製造できる。

〔変形例１〕
次に、本実施の形態の変形例１に係る光モジュールについて説明する。本変形例に係る光モジュールは、光レセプタクル２２０の構成のみが実施の形態１に係る光モジュール１００と異なる。そこで、実施の形態１に係る光モジュール１００と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。

図３Ａ〜Ｄは、実施の形態１の変形例１に係る光レセプタクル２２０の構成を示す図である。図３Ａは、本実施の形態の変形例１に係る光レセプタクル２２０の平面図であり、図３Ｂは、底面図であり、図３Ｃは、図３Ｂに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図３Ｄは、図３Ｂに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。

（光レセプタクルの構成）
図３Ａ〜Ｄに示されるように、光レセプタクル２２０は、第１光学面１２１と、第２光学面２２２と、回折格子１２３、遮光部１２４とを有する。本実施の形態では、受信領域において、第２光学面２２２は、光伝送体１３０に向けて凸の凸レンズ面である。受信領域において、第２光学面２２２は、光伝送体１３０の端面とそれぞれ対向するように長辺方向に一列に配置される。第２光学面２２２の中心軸は、光伝送体１３０の端面の中心軸と一致していることが好ましい。

本実施の形態の変形例１に係る光モジュールでも、回折格子１２３は、光伝送体１３０の端部に対して、０次回折光を到達させ、かつ１次回折光を到達させないように構成されており、０次回折光のみを光伝送体１３０の端部に到達させるように構成されていることが好ましい。

（効果）
本実施の形態に係る光モジュールは、実施の形態１に係る光モジュール１００と同様の効果に加え、受信側の結合効率を高くできる。

〔変形例２〕
次に、本実施の形態の変形例２に係る光モジュールについて説明する。本変形例に係る光モジュールは、光レセプタクル３２０の構成のみが実施の形態１に係る光モジュール１００と異なる。そこで、実施の形態１に係る光モジュール１００と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。

図４Ａ〜Ｄは、実施の形態１の変形例２に係る光レセプタクル３２０の構成を示す図である。図４Ａは、本実施の形態の変形例２に係る光レセプタクル３２０の平面図であり、図４Ｂは、底面図であり、図４Ｃは、図４Ｂに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図４Ｄは、図４Ｂに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。

（光レセプタクルの構成）
図４Ａ〜Ｄに示されるように、光レセプタクル３２０は、第１光学面１２１と、第２光学面３２２と、回折格子３２３と、遮光部３２４を有する。本実施の形態では、送信領域において、第１光学面１２１は、光電変換素子１１２と対向するように配置された平面である。また、本実施の形態では、送信領域における第１光学面１２１に回折格子３２３が形成されている。本実施の形態では、第２光学面３２２に回折格子３２３が形成されていない。

本実施の形態では、遮光部３２４は、光レセプタクル３２０の外面に形成されている。遮光部３２４は、光レセプタクル３２０の外面全体に形成されていてもよいし、１次回折光が到達する領域にのみ形成されていてもよい。これにより、第１光学面１２１に配置された回折格子３２３により生じた１次回折光を効率よく遮光できる。

本実施の形態の変形例２に係る光モジュールでも、回折格子３２３は、光伝送体１３０の端部に対して、０次回折光を到達させ、かつ１次回折光を到達させないように構成されており、０次回折光のみを光伝送体１３０の端部に到達させるように構成されていることが好ましい。

（効果）
本実施の形態に係る光モジュールは、実施の形態１に係る光モジュール１００と同様の効果を有する。

〔変形例３〕
次に、本実施の形態の変形例３に係る光モジュールについて説明する。本変形例に係る光モジュールは、光レセプタクル４２０の構成のみが実施の形態１に係る光モジュール１００と異なる。そこで、実施の形態１に係る光モジュール１００と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。

図５Ａ〜Ｄは、実施の形態１の変形例３に係る光レセプタクル４２０の構成を示す図である。図５Ａは、本実施の形態の変形例３に係る光レセプタクル４２０の平面図であり、図５Ｂは、底面図であり、図５Ｃは、図５Ｂに示されるＡ−Ａ線の断面図であり、図５Ｄは、図５Ｂに示されるＢ−Ｂ線の断面図である。

（光レセプタクルの構成）
図５Ａ〜Ｄに示されるように、光レセプタクル４２０は、第１光学面１２１と、第２光学面２２２と、回折格子３２３と、遮光部３２４とを有する。本実施の形態では、送信領域において、第１光学面１２１は、光電変換素子１１２と対向するように配置された平面である。また、本実施の形態では、送信領域において、第１光学面１２１に回折格子３２３が形成されている。本実施の形態では、第２光学面２２２に回折格子３２３が形成されていない。

本実施の形態では、受信領域において、第２光学面２２２は、光伝送体１３０に向けて凸の凸レンズ面である。光伝送体１３０の端面とそれぞれ対向するように長辺方向に一列に配置される。第２光学面２２２の中心軸は、光伝送体１３０の端面の中心軸と一致していることが好ましい。

本実施の形態の変形例３に係る光モジュールでも、回折格子３２３は、光伝送体１３０の端部に対して、０次回折光を到達させ、かつ１次回折光を到達させないように構成されており、０次回折光のみを光伝送体１３０の端部に到達させるように構成されていることが好ましい。

本実施の形態では、遮光部３２４は、光レセプタクル１２０の外面に形成されている。これにより、第１光学面１２１に配置された回折格子３２３により生じた１次回折光を効率よく遮光できる。

（効果）
本実施の形態に係る光モジュールは、実施の形態１に係る光モジュール１００と同様の効果を有する。

［実施の形態２］
（光モジュールの構成）
実施の形態２に係る光モジュール５００は、光レセプタクル５２０の構成のみが実施の形態１に係る光モジュール１００と異なる。そこで、実施の形態１に係る光モジュール１００と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図６は、実施の形態２に係る光モジュール５００の断面図である。図７Ａ〜Ｃは、実施の形態２に係る光レセプタクル５２０の構成を示す図である。図７Ａは、実施の形態２に係る光レセプタクル５２０の平面図であり、図７Ｂは、底面図であり、図７Ｃは、図７Ｂに示されるＡ−Ａ線の断面図である。なお、図６では、光の光路を示しているため、光レセプタクル５２０のハッチングを省略している。図６では、光束の中心を一点鎖線で示しており、光束の輪郭を点線で示している。

図６に示されるように、実施の形態２に係る光モジュール５００は、光電変換装置５１０と、光レセプタクル５２０とを有する。本実施の形態に係る光モジュール５００は、送信用の光モジュール５００である。よって、本実施の形態における光電変換素子１１２は、発光素子１１３である。

（光レセプタクルの構成）
本実施の形態に係る光レセプタクル５２０は、送信用の光レセプタクルである。光レセプタクル５２０は、第１光学面５２１と、第２光学面５２２と、回折格子５２３と、遮光部５２４とを有する。本実施の形態では、第１光学面５２１は、発光素子１１３と対向するように配置された凸状の凸レンズ面である。本実施の形態では、第２光学面５２２は、光伝送体１３０の端面と対向して配置された平面である。また、第２光学面５２２には、回折格子５２３が配置されている。本実施の形態における光レセプタクル５２０は、第１光学面５２１および第２光学面５２２がアレイ状ではない。すなわち、本実施の形態では、発光素子１１３、第１光学面５２１および第２光学面５２２の数は、それぞれ１個である。

本実施の形態に係る光モジュールでも、回折格子５２３は、光伝送体１３０の端部に対して、１次回折光を到達させ、かつ０次回折光を到達させないように構成されており、１次回折光のみを光伝送体１３０の端部に到達させるように構成されていることが好ましい。

遮光部５２４は、第２光学面５２２（回折格子５２３）が形成された凹部の内面に形成されている。

次いで、本実施の形態に係る光モジュール５００における光路について説明する。光電変換素子１１２（発光素子１１３）から出射された光は、第１光学面５２１で光レセプタクル５２０の内部に入射する。このとき、光レセプタクル５２０に入射した光は、第１光学面５２１によってコリメート光に変換され、光レセプタクル５２０の内部を進行する。次いで、光レセプタクル５２０に入射した光は、第２光学面５２２で光伝送体１３０の端部に向かって出射される。ここで、第２光学面５２２には、回折格子５２３が配置されているため、光レセプタクル５２０の内部を進行した光から生成された回折光のうち、０次回折光のみが光伝送体１３０の端部に到達する。また、１次回折光は、遮光部５２４に遮光される。

（効果）
本実施の形態に係る光モジュール５００は、実施の形態１に係る光モジュール１００と同様の効果を有する。

なお、実施の形態２に係る光レセプタクル５２０は、第１光学面５２１が凸レンズ面であり、第２光学面５２２が平面であるが、第１光学面５２１が平面であり、第２光学面５２２が凸レンズ面でもよい。この場合、第１光学面５２１に回折格子５２３が形成されることが好ましい。また、遮光部５２４は、光レセプタクル５２０の外面に形成されることが好ましい。

［実施の形態３］
（光モジュールの構成）
実施の形態３に係る光モジュール６００は、光レセプタクル６２０の構成のみが実施の形態１に係る光モジュール１００と異なる。そこで、実施の形態１に係る光モジュール１００と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図８は、実施の形態３に係る光モジュール６００の断面図である。図９Ａ〜Ｄは、実施の形態３に係る光レセプタクル６２０の構成を示す図である。図９Ａは、実施の形態３に係る光レセプタクル６２０の平面図であり、図９Ｂは、底面図であり、図９Ｃは、右側面図であり、図９Ｄは図９Ｂに示されるＡ−Ａ線の断面図である。なお、図８では、光の光路を示しているため、光レセプタクル６２０のハッチングを省略している。図８では、光束の中心を一点鎖線で示しており、光束の輪郭を点線で示している。

図８に示されるように、実施の形態３に係る光モジュール６００は、光電変換装置６１０と、光レセプタクル６２０とを有する。

（光レセプタクルの構成）
本実施の形態に係る光レセプタクル６２０は、送受信用の光レセプタクルである。光レセプタクル６２０は、第１光学面６２１と、第２光学面６２２と、回折格子６２３と、第３光学面６２４と、遮光部６２５とを有する。

第３光学面６２４は、第１光学面６２１で入射した光を第２光学面６２２に向けて反射させるか、第２光学面６２２で入射した光を第１光学面６２１に向けて出射させる反射面である。第３光学面６２４は、光レセプタクル６２０の底面から天面に向かうにつれて、光伝送体１３０に近づくように傾斜している。第３光学面６２４の傾斜角度は、特に限定されない。本実施の形態では、第３光学面６２４の傾斜角度は、第３光学面６２４に入射する光の光軸に対して４５°である。第３光学面６２４の形状は、特に限定されない。本実施の形態では、第３光学面６２４の形状は、平面である。第３光学面６２４には、第１光学面６２１または第２光学面６２２で入射した光が、臨界角より大きな入射角で入射する。第３光学面６２４には、回折格子６２３が配置されている。

本実施の形態に係る光モジュール６００でも、回折格子６２３は、光伝送体１３０の端部に対して、１次回折光を到達させ、かつ０次回折光を到達させないように構成されており、１次回折光のみを光伝送体１３０の端部に到達させるように構成されていることが好ましい。

本実施の形態では、遮光部６２５は、光レセプタクル６２０の外面全体に形成されている。

次いで、本実施の形態に係る光モジュール６００における光路について説明する。光電変換素子１１２（発光素子１１３）から出射された光は、第１光学面６２１で光レセプタクル６２０の内部に入射する。このとき、光レセプタクル６２０に入射した光は、第１光学面６２１によってコリメート光に変換され、光レセプタクル６２０の内部を進行する。光レセプタクル６２０に入射した光は、第３光学面６２４で第２光学面６２２に向けて反射される。ここで、第３光学面６２４には、回折格子６２３が配置されているため、光レセプタクル５２０の内部を進行した光から生成された回折光のうち、０次回折光のみが第２光学面６２２に向けて反射される。一方、１次回折光は、光レセプタクル６２０の外面に向かって反射され、遮光部６２５で遮光される。第３光学面６２４で反射した光（０次回折光）は、第２光学面６２２で光伝送体１３０の端部に向かって出射される（図８参照）。一方、光伝送体１３０から出射された光は、第２光学面６２２で光レセプタクル６２０の内部に入射する。光レセプタクル６２０に入射した光は、第３光学面６２４で第１光学面６２１に向けて反射される。第３光学面６２４で反射した光は、第１光学面６２１から外部に出射する。第１光学面６２１で出射された光は、受光素子１１４に到達する。

（効果）
本実施の形態に係る光モジュール６００は、実施の形態１に係る光モジュール１００と同様の効果を有する。

なお、実施の形態３に係る光レセプタクル６２０では、第３光学面６２４に回折格子６２３が配置された例を示したが、回折格子６２３は、第１光学面６２１に配置されていてもよいし、第２光学面６２２に配置されていてもよい。また、実施の形態３に係る光レセプタクル６２０では、第１光学面６２１が光電変換素子１１２に向かって凸状の凸レンズ面であるが、第１光学面６２１は平面でもよい。また、実施の形態３に係る光レセプタクル６２０では、第２光学面６２２が平面であるが、第２光学面６２２は光伝送体１３０の端面に向かって凸状の凸レンズ面でもよし、光伝送体１３０の端面に向かって凹状の凹レンズ面でもよい。回折格子６２３が第１光学面６２１に形成されている場合、遮光部６２５は光レセプタクル６２０の外面に形成され、回折格子６２３が第２光学面６２２に形成されている場合、遮光部６２５は凹部の内面に形成される。

本発明に係る光レセプタクルおよび光モジュールは、光伝送体を用いた光通信に有用である。

１００、５００、６００ 光モジュール
１１０、５１０、６１０ 光電変換装置
１１１ 基板
１１２ 光電変換素子
１１３ 発光素子
１１４ 受光素子
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０ 光レセプタクル
１２１、５２１、６２１ 第１光学面
１２２、２２２、３２２、５２２、６２２ 第２光学面
１２３、３２３、５２３、６２３ 回折格子
１２４、３２４、５２４、６２５ 遮光部
１３０ 光伝送体
１３１ フェルール
６２４ 第３光学面

Claims (6)

1. 発光素子および光伝送体の間に配置され、前記発光素子および前記光伝送体を光学的に接続するための光レセプタクルであって、
   前記発光素子から出射された光を入射させるための第１光学面と、
   前記発光素子から出射され、前記光レセプタクルの内部を進行した光を前記光伝送体に向けて出射させるための第２光学面と、
   前記第１光学面上、前記第２光学面上、または前記第１光学面と前記第２光学面との間の光路上に配置された回折格子と、
   を有し、
   前記回折格子は、前記光伝送体の端部に対して、前記発光素子から出射された光の０次回折光を到達させ、かつ１次回折光を到達させないように構成されている、
   光レセプタクル。
2. 前記回折格子は、前記光伝送体の端部に対して０次回折光のみを到達させるように構成されている、請求項１に記載の光レセプタクル。
3. 前記回折格子は、前記第２光学面上に配置されている、請求項１または請求項２に記載の光レセプタクル。
4. 前記回折格子を透過した１次回折光を遮光する遮光部をさらに有する、請求項１または請求項２に記載の光レセプタクル。
5. 前記光路上に配置され、前記第１光学面で入射した光を前記第２反射面に向けて反射させるための第３光学面をさらに有し、
   前記回折格子は、前記第３光学面上に配置されている、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の光レセプタクル。
6. 発光素子を有する光電変換装置と、
   前記発光素子から出射された光を光伝送体に光学的に接続させるための光レセプタクルと、
   を有し、
   前記光レセプタクルは、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光レセプタクルである、
   光モジュール。

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