JP4575342B2 - 双方向光信号送受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、光信号送受信装置に関し、特に、分光型（light spitting type）の双方向送受信装置に関する。

図１，２に示す公知の双方向光信号送受信装置１は、光発信器１１および光受信器１２をＴ字型殻体１０内に結合し、殻体１０の一端と光ファイバー１３を結合し、前記の光発信器１１および光受信器１２は、それぞれ殻体１０の他端に設置し、光発信器１１と光受信器１２の光発信および光受信表面は、それぞれフォーカスレンズ１５，１６を有し、分光鏡（light splitting filter）１４を光発信器１１、光受信器１２および光ファイバー１３の間の２つのビーム経路（beam path）の交錯箇所に固定し、２つの光ビーム経路は４５度の傾斜を成し、分光鏡１４が光受信器１２および光ファイバー１３に対面する一面は反射膜層（reflecting coating）を鍍金してなり、光ファイバー１３のビームは分光鏡１４の反射膜層の反射により、下方に反射し光受信器１２に至り、光発信器１１のビームは分光鏡を透過し、直接に光ファイバー１３に入射する。
公知の分光鏡は殻体に組み込まれてなり、光発信器、光受信器および光ファイバーの三者間に、光信号送受信伝送経路が処理を分配する光学動作関係を発生し、異なる組み立て形態を有し、米国特許第6075635、5841562、5838859、5408559、5347605、5127075号明細書等および台湾実用新案第246900、241892、224117、207325号明細書等のこれらの特許のように、上記分光鏡１４を直接殻体内部に形成または設置される固定台上に固定することを掲載している。

上記各特許明細書で掲載する双方向光信号送受信装置は、その分光鏡すべてが独立部材であり、特殊な固定およびパッケージプロセスの経過を必要として初めて殻体内に固定することができ、その製造工程は複雑且つ精密であり、製造コストが向上し、更には、分光鏡が精密で複雑な加工工程を必要とすることにより、殻体の体積を縮小させることが難しく、殻体の体積が小さくなればなるほどに分光鏡の固定加工に不利となる。

米国特許第6075635号明細書 米国特許第5841562号明細書 米国特許第5838859号明細書 米国特許第5408559号明細書 米国特許第5347605号明細書 米国特許第5127075号明細書 台湾実用新案第246900号明細書 台湾実用新案第241892号明細書 台湾実用新案第224117号明細書 台湾実用新案第207325号明細書 特開2004-319984号公報 特開2001-74986号公報

本発明の課題・目的は、上記の従来の問題を解決することにあり、従来の問題を回避するため、本発明は、簡単な構造により、トランジスタ型外殻パッケージ（ＴＯ−ＣＡＮ）構造の光発信器を採用するとともに、分光鏡および光発信器のパッケージを一体に結合してなり、分光鏡を光発信器の一部分とし、分光鏡が別途固定構造および加工プロセスを必要とせず、殻体の体積を縮小し、分光鏡固定構造の制限を受けることがないようにする。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、双方向伝送の光ファイバーを連接するものであって、殻体がＴ字型にてなり、２つの直通端および第３端を有し、前記光ファイバーは前記直通端の一方の直通端に連接する殻体と、光発信器であり、前記殻体の他の直通端に設置され、前記光ファイバーとの間のビーム経路と直線を成し、前記光発信器はトランジスタ型外殻パッケージ構造であり、基台と該基台を密封する容器形状の蓋を有し、前記基台が前記殻体の他の直通端に設置され、前記容器形状の蓋が底面を有し、前記底面は、前記光発信器と光ファイバーとの間のビーム経路と４５度の傾斜を成し、前記底面は分光鏡を設け、、前記分光鏡の光発信器に面する側面は一体に形成されるフォーカスレンズを設けてなる光発信器と、前記分光鏡の前記光発信器に面する側面だけにフォーカスレンズを分光鏡と一体に設け、光受信器であり、前記殻体の第３端上に設置し、前記分光鏡と対応する光受信器とを含み、該受信器の光受信面にはフォーカスレンズを設け、そのうち、前記光発信器が発生するビームは、前記分光鏡を透過することができ、前記光ファイバーに入射し、光ファイバーからのビームは分光鏡の反射により、該ビームに対して直角に反射し、前記光受信器に入射するようにしたことを特徴とする双方向光信号送受信装置である。
請求項２の発明は、前記蓋の底面は中空の伝送窓を設けてなり、前記分光鏡は前記伝送窓上に固定してなることを特徴とする請求項１記載の双方向光信号送受信装置である。
請求項３の発明は、前記分光鏡の前記光受信器に面する側面には反射膜層を鍍金し、光ファイバーからのビームが該ビームに対して直角に反射され、前記光受信器に向かって反射され、前記分光鏡の前記光発信器に面する側面に鍍金膜層を設けてなり、前記光発信器からのビームが前記鍍金膜層により透過比率を設定でき、直接前記分光鏡を透過し前記光ファイバーに向かって射光され、前記ビームの一部分は反射され光検出部材により受信され前記ビームが正常に伝送されているかをセンサーすることを特徴とする請求項１記載の双方向光信号送受信装置である。

すなわち、本発明は、光ファイバーの連接に用いる双方向光信号送受信装置であり、Ｔ型殻体の一端には光ファイバーを連接し、前記光ファイバーと同一直線を成す殻体の他端には光発信器を設けてなり、光受信器は、殻体の第3端に設置してなり、そのうち、前記光発信器は、光部材を内蔵したトランジスタ型外殻パッケージ構造（ＴＯ−ＣＡＮ）であり、容器形状の蓋であり、その底面は、そのビーム経路と45度の傾斜を形成するとともに、前記底面の中空伝送窓は分光鏡を設けてなり、前記分光鏡は光受信器のビーム経路上に位置するものである。

本発明が提供する双方向光信号送受信装置は、簡単な構造により、トランジスタ型外殻パッケージ(ＴＯ−ＣＡＮ)構造の光発信器を採用するとともに、従来のように光発信器と分光鏡を別体とすることなく、分光鏡および光発信器のパッケージを一体に結合してなり、分光鏡を光発信器の一部分とし、分光鏡が別途固定構造および加工プロセスを必要とせず、殻体の体積を縮小し、分光鏡固定構造の制限を受けることがないようにする。

図３は、本発明の実施例の断面図である。図３に示すように、本発明の実施例の双方向光信号送受信装置２は、Ｔ型殻体２１、光発信器２２および光受信器２３から構成され、殻体２１の２つの直通端２１ａ、２１ｂのうち1端２１ｂは、パイプ２４により光ファイバー３に接続され、光発信器２２は殻体２１の他の直通端２１ａ上に固定され、その発信する光ビーム経路および光ファイバー３のビーム経路は、直線を成す；光受信器２３は殻体２１の第三端２１ｃ上に固定され、光受信器２３のビーム経路および光ファイバー３と光発信器２２との間のビーム経路は、垂直を成す。

光発信器２２は、基台２２０および基台２２０上の発光部材２２４を含むものであり、発光部材２２４は、例えば、発光二極体（ＬＥＤ）またはレーザー二極体（ＬＤ）であり、発光部材２２４の下方には光検出部材２２６を設け、容器形状の蓋２２１は基台２２０を密封することにより、光発光部材２２４および光検出２２６を内側に覆い、これら光部材を内蔵した一体構造の所謂トランジスタ型外殻パッケージ（Transistor Outline can＝ＴＯ-ＣＡＮ）構造を形成する。
蓋２２１の底面２２５は、光発信器２２および光ファイバー３間のビーム経路と４５度の傾斜を成し、その中央部分は、中空の伝送窓２２９であり、伝送窓２２９上には、分光鏡２２２を設けてなり、分光鏡２２２の光受信器２３に面する側面は反射膜層（reflecting coating）２２７を鍍金し、光ファイバー３からのビームが直角に反射され、光受信器２３に向かって反射され、分光鏡２２２の光発信器２２に面する側面も鍍金膜２２８を設けてなり、光発信器２２からのビームが鍍金膜２２８により透過比率を設定でき、直接分光鏡２２２を透過し光ファイバーに向かって射光され、ビームの一部分は反射され光検出部材２２６により受信されレーザー光のビームが正常に伝送されているかをセンサーする。分光鏡２２２の発光部材２２４に面する側面だけには、図３(図４)から明らかなように、分光器２２２と一体にフォーカスレンズ２２３を設置することが好ましく、発光部材２２４が発生するビームを更に集中させ、フォーカスレンズ２２３は鍍金膜２２８によりビームの一部分が反射され光検出部材２２６に至りセンサーされる。
このように、本実施例は、トランジスタ型外殻パッケージ構造を利用して光発信器の蓋および分光鏡を一体に結合して構成し、トランジスタ型外殻パッケージ構造を利用し光発信器をＴ字型の殻体の内に組み立てるとともに、分光鏡を組み立てることができるようにした双方向光信号送受信装置である。

上記の光受信器２３は、光部材を内蔵した一体型のＴＯ−ＣＡＮ構造であることが好ましく、その光受信面には、図３(図４)から明らかなように、フォーカスレンズ２３１を設置することが好ましい。

図４は、本発明の実施例の双方向光信号送受信装置が光信号双方向伝送する状態説明図である。図４に示すように、本発明の実施例の光信号送受信装置は上記の構成部材により構成された後、光発信器２２が発信する光信号は、蓋２２１の分光鏡２２２およびその鍍金膜２２８を透過し、同一軸方向に配置される光ファイバー３に入射し外部に伝搬され、光ファイバー３から双方向光信号送受信装置２に向かって伝搬する光信号は、分光鏡２２２の反射膜層２２７により直角に反射されることにより、光受信器２３に入射され受信される。

上記構造は、ＴＯ−ＣＡＮ構造を利用し光発信器２２の蓋２２１および分光鏡２２２を一体に結合してなり、公知の独立した分光鏡に置き換えた場合、公知の分光鏡および光発信器、光受信器、光ファイバー間の距離を短縮し、殻体の全体体積を効果的に縮小させるだけでなく、更に生産工程およびコストを削減し、双方向光送受信装置の設計に柔軟性を具備させることができる。

したがって、本実施例の双方向光信号送受信装置は、トランジスタ型外殻パッケージ(ＴＯ−ＣＡＮ)構造の光発信器を採用するとともに、従来のように光発信器と分光鏡を別体とすることなく、分光鏡および光発信器のパッケージを一体に結合してなり、分光鏡を光発信器の一部分とし、このような簡単な構造により、分光鏡が別途の固定構造および加工プロセスを必要とせず、殻体の体積をコンパクトに縮小し、分光鏡固定構造であるための制限を受けず、製作が極めて容易となる。
なお、本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。

従来の双方向光信号送受信装置の構造の断面図である。 従来の双方向光信号送受信装置の光信号送受信状態の説明図である。 本発明の実施例の構造の断面図である。 本発明の実施例の光信号送受信状態の説明図である。

符号の説明

１ 双方向光信号送受信装置
１０ 殻体
１１ 光発信器
１２ 光受信器
１３ 光ファイバー
１４ 分光鏡
１５、１６ フォーカスレンズ
２ 双方向光信号送受信器
２１ａ、２１ｂ 直通端
２１ｃ 第三端
２１ 殻体
２２ 光発信器
２２０ 基台
２２１ 蓋
２２２ 分光鏡
２２３，２３１ フォーカスレンズ
２２４ 発光部材
２２５ 底面
２２６ 光検出部材
２２７ 反射膜層
２２８ 鍍金膜
２２９ 伝送窓
２３ 光受信器
２４ パイプ
３ 光ファイバー

Claims (3)

1. 双方向伝送の光ファイバーを連接するものであって、
   殻体がＴ字型にてなり、２つの直通端および第３端を有し、前記光ファイバーは前記直通端の一方の直通端に連接する殻体と、
   光発信器であり、前記殻体の他の直通端に設置され、前記光ファイバーとの間のビーム経路と直線を成し、前記光発信器はトランジスタ型外殻パッケージ構造であり、基台と該基台を密封する容器形状の蓋を有し、前記基台が前記殻体の他の直通端に設置され、前記容器形状の蓋が底面を有し、前記底面は、前記光発信器と光ファイバーとの間のビーム経路と４５度の傾斜を成し、前記底面は分光鏡を設け、、前記分光鏡の光発信器に面する側面は一体に形成されるフォーカスレンズを設けてなる光発信器と、
   前記分光鏡の前記光発信器に面する側面だけにフォーカスレンズを分光鏡と一体に設け、
   光受信器であり、前記殻体の第３端上に設置し、前記分光鏡と対応する光受信器とを含み、該受信器の光受信面にはフォーカスレンズを設け、
   そのうち、前記光発信器が発生するビームは、前記分光鏡を透過することができ、前記光ファイバーに入射し、光ファイバーからのビームは分光鏡の反射により、該ビームに対して直角に反射し、前記光受信器に入射するようにしたことを特徴とする双方向光信号送受信装置。
2. 前記蓋の底面は中空の伝送窓を設けてなり、前記分光鏡は前記伝送窓上に固定してなることを特徴とする請求項１記載の双方向光信号送受信装置。
3. 前記分光鏡の前記光受信器に面する側面には反射膜層を鍍金し、光ファイバーからのビームが該ビームに対して直角に反射され、前記光受信器に向かって反射され、
   前記分光鏡の前記光発信器に面する側面に鍍金膜層を設けてなり、前記光発信器からのビームが前記鍍金膜層により透過比率を設定でき、直接前記分光鏡を透過し前記光ファイバーに向かって射光され、前記ビームの一部分は反射され光検出部材により受信され前記ビームが正常に伝送されているかをセンサーすることを特徴とする請求項１記載の双方向光信号送受信装置。

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