JPH10197756A - Optical bus and signal processor - Google Patents

Optical bus and signal processor

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Publication number
JPH10197756A
JPH10197756A JP91197A JP91197A JPH10197756A JP H10197756 A JPH10197756 A JP H10197756A JP 91197 A JP91197 A JP 91197A JP 91197 A JP91197 A JP 91197A JP H10197756 A JPH10197756 A JP H10197756A
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JP
Japan
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signal light
optical
light
signal
diffractive
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Withdrawn
Application number
JP91197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junji Okada
純二 岡田
Masanori Hirota
匡紀 広田
Kazuhiro Sakasai
一宏 逆井
Takekazu Shiotani
剛和 塩谷
Tsutomu Hamada
勉 浜田
Masao Funada
雅夫 舟田
Takashi Ozawa
隆 小澤
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the optical bus which is increased in the efficiency of use of incident signal light and the signal processor which adopts the optical bus and has its circuit board detached and attached freely with ease according to the extension of a system. SOLUTION: The directions of diffraction type unit optical elements 51, 52, 53... constituting a diffraction optical element 50 in specific directions are determined according to the mean quantities of incident light, made incident on the diffraction type unit optical per unit area elements 51, 52, 53..., per unit area so that the quantities of signal light traveling to signal light projection parts are made uniform.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光信号の伝播を担
うシート状の光バス、および、その光バスを用いた信号
の送受を含む信号処理を行なう信号処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sheet-like optical bus for transmitting an optical signal, and a signal processing device for performing signal processing including transmission and reception of a signal using the optical bus.

【0002】[0002]

【従来の技術】超大規模集積回路(VLSI)の開発に
より、データ処理システムで使用する回路基板(ドータ
ーボード)の回路機能が大幅に増大してきている。回路
機能が増大するにつれて各回路基板に対する信号接続数
が増大するため、各回路基板(ドーターボード)間をバ
ス構造で接続するデータバスボード(マザーボード)に
は多数の接続コネクタと接続線を必要とする並列アーキ
テクチャが採用されてきている。接続線の多層化と微細
化により並列化を進めることにより並列バスの動作速度
の向上が計られてきたが、接続配線間容量や接続配線抵
抗に起因する信号遅延により、システムの処理速度が並
列バスの動作速度によって制限されることもある。ま
た、並列バス接続配線の高密度化による電磁ノイズ(E
MI:ElectroMagnetic Interf
erence)の問題もシステムの処理速度向上に対し
ては大きな制約となる。
2. Description of the Related Art With the development of very large scale integrated circuits (VLSI), circuit functions of circuit boards (daughter boards) used in data processing systems have been greatly increased. As the number of signal connections to each circuit board increases as circuit functions increase, a data bus board (mother board) that connects each circuit board (daughter board) with a bus structure requires a large number of connectors and connection lines. Parallel architecture has been adopted. The operation speed of the parallel bus has been improved by increasing the parallelism by increasing the number of connection lines and miniaturization, but the processing speed of the system has been reduced due to the signal delay caused by the capacitance between the connection lines and the resistance of the connection lines. It may be limited by the operating speed of the bus. In addition, electromagnetic noise (E
MI: Electro Magnetic Interf
issue) is also a significant constraint on improving the processing speed of the system.

【0003】この様な問題を解決し並列バスの動作速度
の向上を図るために、光インターコネクションと呼ばれ
る、システム内光接続技術を用いることが検討されてい
る。光インターコネクション技術の概要は、『内田禎
二、回路実装学術講演大会 15C01,pp.201
〜202』や『H.Tomimuro et al.,
“Packaging Technology for
Optical Interconnects”,I
EEE Tokyo No.33 pp.81〜86,
1994』に記載されている様に、システムの構成内容
により様々な形態が提案されている。
In order to solve such a problem and improve the operation speed of the parallel bus, use of an optical connection technique in a system called an optical interconnection has been studied. The outline of the optical interconnection technology is described in “Sadaji Uchida, Academic Lecture Meeting on Circuit Packaging, 15C01, pp. 146-64”. 201
-202] and [H. Tomimiuro et al. ,
“Packaging Technology for
Optical Interconnects ", I
EEE Tokyo No. 33 pp. 81-86,
As described in "1994", various forms are proposed depending on the configuration of the system.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来提案された様々な
形態の光インターコネクション技術のうち、特開平2−
41042号公報には、高速、高感度の発光/受光デバ
イスを用いた光データ伝送方式をデータバスに適用した
例が開示されており、そこには、各回路基板の表裏両面
に発光/受光デバイスを配置し、システムフレームに組
み込まれた隣接する回路基板上の発光/受光デバイス間
を空間的に光で結合した、各回路基板相互間のループ伝
送用の直列光データ・バスが提案されている。この方式
では、ある1枚の回路基板から送られた信号光は、隣接
する回路基板で光/電気変換され、さらにその回路基板
でもう一度電気/光変換されて、次に隣接する回路基板
に信号光を送るというように、各回路基板が順次直列に
配列され各回路基板上で光電気変換、電気/光変換を繰
り返しながらシステムフレームに組み込まれたすべての
回路基板間に伝達される。このため、信号伝達速度は各
回路基板上に配置された受光/発光デバイスの光/電気
変換・電気/光変換速度に依存すると同時にその制約を
受ける。また、各回路基板相互間のデータ伝送には、各
回路基板上に配置された受光/発光デバイスによる、自
由空間を介在させた光結合を用いているため、隣接する
回路基板表裏両面に配置されている発光/受光デバイス
の光学的位置合わせが行なわれてすべての回路基板が光
学的に結合していることが必要となる。さらに、自由空
間を介して結合されているため、隣接する光データ伝送
路間の干渉(クロストーク)が発生しデータの伝送不良
が予想される。また、システムフレーム内の環境、例え
ば埃などにより信号光が散乱することによりデータの伝
送不良が発生することも予想される。さらに、各回路基
板が直列に配置されているため、いずれかのボードが取
りはずされた場合にはそこで接続が途切れてしまい、そ
れを補うための余分な回路基板が必要となる。すなわ
ち、回路基板を自由に抜き差しすることができず、回路
基板の数が固定されてしまうという問題がある。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the various types of optical interconnection technologies that have been proposed in the past,
No. 41042 discloses an example in which an optical data transmission method using a high-speed, high-sensitivity light-emitting / light-receiving device is applied to a data bus, in which a light-emitting / light-receiving device is provided on both front and back surfaces of each circuit board. A serial optical data bus for loop transmission between circuit boards has been proposed, in which light emitting / receiving devices on adjacent circuit boards incorporated in a system frame are spatially coupled by light. . In this method, signal light sent from a certain circuit board is subjected to optical / electrical conversion on an adjacent circuit board, and is further subjected to electrical / optical conversion on that circuit board, and then transmitted to the next adjacent circuit board. As in the case of transmitting light, the circuit boards are sequentially arranged in series and transmitted between all the circuit boards incorporated in the system frame while repeating photoelectric conversion and electric / optical conversion on each circuit board. For this reason, the signal transmission speed depends on the optical / electrical conversion / electrical / optical conversion speed of the light receiving / light emitting device arranged on each circuit board, and at the same time is restricted. In addition, since data transmission between each circuit board uses optical coupling via a free space by a light receiving / light emitting device arranged on each circuit board, it is arranged on both front and back sides of an adjacent circuit board. It is necessary that the light emitting / receiving devices are optically aligned and all circuit boards are optically coupled. Further, since the optical data transmission paths are coupled via free space, interference (crosstalk) between adjacent optical data transmission paths occurs, and data transmission failure is expected. In addition, it is expected that data transmission failure occurs due to scattering of signal light due to an environment in the system frame, for example, dust or the like. Furthermore, since the circuit boards are arranged in series, if any one of the boards is removed, the connection is interrupted there, and an extra circuit board is required to compensate for the disconnection. That is, there is a problem that the circuit board cannot be freely inserted and removed, and the number of circuit boards is fixed.

【0005】また、回路基板相互間のデータ伝送の他の
技術が、特開昭61−196210号公報に開示されて
いる。ここに開示された技術は、平行な2面を有する、
光源に対置されたプレートを具備し、プレート表面に配
置された回折格子、反射素子により構成された、自由空
間を利用した光路を介して回路基板間を光学的に結合す
る方式である。この方式では、1点から発せられた光を
固定された1点にしか接続できず電気バスの様に全ての
回路ボード間を網羅的に接続することができない。ま
た、回折格子および反射素子により複数回繰り返し光の
伝搬を行うため、光学素子の位置ずれに起因するデータ
の伝送不良が予想される。
Another technique for data transmission between circuit boards is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-196210. The technology disclosed herein has two parallel surfaces,
In this method, a circuit board is provided opposite to a light source, and circuit boards are optically coupled to each other through an optical path using free space, which is configured by a diffraction grating and a reflection element arranged on the surface of the plate. In this system, light emitted from one point can be connected to only one fixed point, and it is not possible to connect all circuit boards comprehensively like an electric bus. In addition, since the light is repeatedly propagated a plurality of times by the diffraction grating and the reflection element, data transmission failure due to the displacement of the optical element is expected.

【0006】また、温度変化や埃などの環境変化に対す
る耐性が高く、かつシステムの拡張性に応じて回路基板
の自由な脱着が容易に可能な構成として光バスが考えら
れている。光バスは、極めて薄いシート状の光伝送層を
有し、この光伝送層の端面から入射した信号光を拡散し
て伝播するものであり、このため、温度変化等があって
もある1つの信号光入出力部から入射した信号光がどの
信号光入出力部にも確実に伝達され、信号光入出力部に
おいて光バスと光学的に結合される回路基板等の数を信
号光入出力部の最大数以内では自由に増減することがで
き、環境変化に強くかつ拡張性に富んだシステムが構築
される。しかし、この光バスは、上述したように、入射
した信号光を拡散して伝播するものであるため、光の利
用効率が悪いという問題がある。
An optical bus has been considered as a configuration that has high resistance to environmental changes such as temperature changes and dust and allows easy attachment and detachment of a circuit board according to the expandability of the system. The optical bus has an extremely thin sheet-shaped optical transmission layer, and diffuses and propagates signal light incident from the end face of the optical transmission layer. The signal light incident from the signal light input / output unit is reliably transmitted to any signal light input / output unit, and the number of circuit boards and the like optically coupled to the optical bus in the signal light input / output unit is determined. Can be freely increased or decreased within the maximum number, and a system that is strong against environmental changes and highly scalable is constructed. However, as described above, the optical bus diffuses and propagates the incident signal light, and thus has a problem that the light use efficiency is low.

【0007】本発明は、上記事情に鑑み、入射した信号
光の利用効率が高められた光バス、およびその光バスを
採用した、システムの拡張性に応じて回路基板の自由な
脱着が容易な信号処理装置を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention provides an optical bus in which the utilization efficiency of incident signal light is enhanced, and the use of the optical bus makes it easy to freely attach and detach a circuit board according to the expandability of the system. It is an object to provide a signal processing device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の光バスは、信号光の伝播を担うシート状の光バスに
おいて、 (1ー1)信号光を、上記光バスの表面からその光バス
に入射する信号光入射部 (1ー2)上記光バス内を伝播してきた信号光を、その
光バスの端面から出射する複数の信号光出射部 (1ー3)上記信号光入射部から上記光バスに入射した
信号光を回折させて上記複数の信号光出射部それぞれに
向かわせる回折型光学素子であって、上記複数の信号光
出射部それぞれに向かう信号光の光量を均一化する構造
を有する回折型光学素子を有する信号光回折部 を備えたことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an optical bus according to the present invention, comprising: a sheet-like optical bus for transmitting signal light; (1-1) transmitting signal light from the surface of the optical bus; (1-2) a plurality of signal light emitting portions for emitting signal light propagating in the optical bus from an end face of the optical bus (1-3) a plurality of signal light emitting portions A diffractive optical element for diffracting the signal light incident on the optical bus from the optical signal and directing the signal light to each of the plurality of signal light emitting units, and equalizing the amount of the signal light traveling toward each of the plurality of signal light emitting units. A signal light diffracting section having a diffractive optical element having a structure is provided.

【0009】本発明の光バスは、信号光入射部から入射
した信号光が、信号回折部の回折型光学素子により、複
数の信号光出射部それぞれに向けてその信号光の光量が
均一化されるように回折されるため、入射した信号光に
そのスポット内で強度分布があっても複数の信号光出射
部それぞれに均一な光量の光を伝播することができる。
従って、入射した信号光を有効に利用することができ、
信号光の利用効率が高まる。
In the optical bus according to the present invention, the signal light incident from the signal light incident portion is made uniform by the diffractive optical element of the signal diffraction portion toward each of the plurality of signal light emitting portions. Thus, even if the incident signal light has an intensity distribution within the spot, a uniform amount of light can be propagated to each of the plurality of signal light emitting portions.
Therefore, the incident signal light can be used effectively,
The use efficiency of signal light increases.

【0010】ここで、上記回折型光学素子が、所定方向
に配列された、それぞれが、上記複数の信号光出射部そ
れぞれに向けて光を回折させる複数の回折型単位光学素
子から成り、複数の回折型単位光学素子それぞれの上記
所定方向の幅が、複数の回折型単位光学素子それぞれに
入射する信号光の単位面積あたりの平均光量に応じて、
上記複数の信号光出射部それぞれに向かう信号光の光量
が均一化されるように定められてなることが好ましい。
The diffractive optical elements are arranged in a predetermined direction, each of the diffractive optical elements being composed of a plurality of diffractive unit optical elements for diffracting light toward the plurality of signal light emitting portions, respectively. The width in the predetermined direction of each of the diffractive unit optical elements, according to the average light amount per unit area of the signal light incident on each of the plurality of diffractive unit optical elements,
It is preferable that the light amount of the signal light traveling toward each of the plurality of signal light emitting portions is determined to be uniform.

【0011】複数の回折型単位光学素子それぞれの所定
方向の幅が、複数の回折型単位光学素子それぞれに入射
する信号光の単位面積あたりの平均光量に応じて定めら
れてなるものであると、複数の信号光出射部それぞれに
向かう信号光の光量を容易に均一化することができる。
また、上記回折型光学素子が、所定の方向に配列され
た、配列順に循環的に入射信号光のスポット内で複数回
繰り返して、上記複数の信号光出射部それぞれに向けて
光を回折させる複数の回折型単位光学素子から成るもの
であることも好ましい形態である。
When the width of each of the plurality of diffractive unit optical elements in a predetermined direction is determined in accordance with the average light amount per unit area of the signal light incident on each of the plurality of diffractive unit optical elements, It is possible to easily equalize the light amount of the signal light going to each of the plurality of signal light emitting units.
In addition, the diffractive optical elements are arranged in a predetermined direction, and are repeatedly arranged plural times within the spot of the incident signal light in order of arrangement to diffract light toward each of the plurality of signal light emitting portions. It is also a preferred embodiment that the optical element comprises the diffractive unit optical element.

【0012】回折型光学素子を上記のように構成する
と、複数の信号光出射部それぞれに向かう信号光の光量
を容易に平均化でき均一化を図ることができる。また、
上記光バスを採用した本発明の信号処理装置は、 (2ー1)基体 (2ー2)信号光を出射する信号光出射部およびその信
号光出射部から出射される信号光に担持させる信号を生
成する電子回路と、信号光を入射する信号光入射部およ
びその信号光入射部から入射した信号光が担持する信号
に基づく信号処理を行なう電子回路とのうちの少なくと
も一方が搭載された複数枚の回路基板 (2ー3)信号光を表面から入射する信号光入射部と、
内部を伝播してきた信号光を端面から出射する複数の信
号光出射部と、上記信号光入射部から入射した信号光を
回折させて上記複数の信号光出射部それぞれに向かわせ
る回折型光学素子であって、上記複数の信号光出射部そ
れぞれに向かう信号光の光量を均一化する構造を有する
回折型光学素子を有する信号光回折部とを備えた、信号
光の伝播を担うシート状の光バス (2ー4)上記回路基板を、上記信号光出射部を有する
回路基板のその信号光出射部が上記光バスの信号光入射
部に光学的に結合されるとともに、上記信号光入射部を
有する回路基板のその信号光入射部が上記光バスの信号
光出射部に光学的に結合される状態に、上記基体に支持
する回路基板支持体を具備することを特徴とする。
When the diffractive optical element is configured as described above, the light amounts of the signal lights going to the respective signal light emitting portions can be easily averaged and uniformized. Also,
The signal processing device of the present invention employing the optical bus includes: (2-1) a base; (2-2) a signal light emitting portion for emitting the signal light; and a signal carried by the signal light emitted from the signal light emitting portion. A plurality of electronic circuits, each of which includes at least one of an electronic circuit that generates a signal light, and an electronic circuit that performs signal processing based on a signal carried by the signal light incident portion that receives the signal light and the signal light that is incident from the signal light incident portion. (2-3) a signal light incident portion for receiving the signal light from the surface;
A plurality of signal light emitting portions that emit the signal light propagating through the inside from the end face, and a diffractive optical element that diffracts the signal light incident from the signal light incident portion and directs the signal light toward each of the plurality of signal light emitting portions. And a signal light diffracting section having a diffractive optical element having a structure for equalizing the amount of signal light traveling toward each of the plurality of signal light emitting sections. (2-4) The circuit board having the signal light emitting portion, the signal light emitting portion of the circuit board having the signal light emitting portion is optically coupled to the signal light incident portion of the optical bus, and the signal light emitting portion is provided. A circuit board supporting member for supporting the substrate in a state where the signal light incident portion of the circuit board is optically coupled to the signal light emitting portion of the optical bus;

【0013】本発明の信号処理装置によれば、上記のよ
うに本発明の光バスを採用し、入射した信号光の利用効
率が良好で温度変化や埃などの環境変化に対する耐性が
高く、回路基板の自由な脱着が容易で拡張性に富んだシ
ステムが構築される。
According to the signal processing device of the present invention, the optical bus of the present invention is employed as described above, the utilization efficiency of incident signal light is good, the resistance to environmental changes such as temperature change and dust is high, and the circuit A scalable system with easy attachment and detachment of substrates is constructed.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図1は、本発明の光バスの一実施形態である
シート状光データバスと、そのシート状光データバスに
よって相互に光学的に接続された複数の回路基板とを有
する、本発明の信号処理装置の一実施形態の概略構成図
である。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram illustrating a signal processing according to the present invention including a sheet-like optical data bus, which is an embodiment of the optical bus of the present invention, and a plurality of circuit boards optically connected to each other by the sheet-like optical data bus. It is a schematic structure figure of one embodiment of a device.

【0015】本発明にいう基体の一例である支持基板1
0上に、光伝送層21とクラッド層22が交互に積層さ
れ、かつ信号光が容易に入射されるように一部分が階段
状に形成されたシート状光データバス20が固定されて
いる。光伝送層21は、信号光の伝播を担う層であり、
入射した信号光を回折させる、詳細は後述する信号光回
折部(図1には図示せず)を備えている。また、クラッ
ド層22は、光伝送層21内の光が層の厚さ方向に洩れ
るのを抑える作用をなす層であり、光伝送路の屈折率よ
りも低い屈折率を有する材料が選定されている。図1で
は省略したが、信号光がクラッド層22を越えて隣接す
る光伝送路に入射するのを防止するため、クラッド層2
2に挟まれるように、光を吸収する遮光層を設けること
も可能である。また、クラッド層22の一部に黒色顔料
を分散しても同様の効果がある。
A supporting substrate 1 which is an example of the substrate according to the present invention
A sheet-shaped optical data bus 20 in which optical transmission layers 21 and clad layers 22 are alternately stacked on top of each other and a part of which is formed in a stepped manner so that signal light is easily incident is fixed. The optical transmission layer 21 is a layer responsible for propagation of signal light,
A signal light diffracting unit (not shown in FIG. 1) for diffracting the incident signal light, which will be described in detail later, is provided. The cladding layer 22 is a layer that functions to suppress light in the light transmission layer 21 from leaking in the thickness direction of the layer, and a material having a refractive index lower than the refractive index of the optical transmission path is selected. I have. Although omitted in FIG. 1, the cladding layer 2 is formed to prevent signal light from entering the adjacent optical transmission line beyond the cladding layer 22.
It is also possible to provide a light-shielding layer that absorbs light so as to be sandwiched between the two. The same effect can be obtained even when a black pigment is dispersed in a part of the cladding layer 22.

【0016】また、その支持基板10上には、基板用コ
ネクタ30,…,30が固定され、各基板用コネクタ3
0,…,30には、各回路基板40,…,40が着脱自
在に装着される。支持基板10上には、電源ラインや電
気信号伝送用の電気的配線11が設けられており、それ
らの電気的配線11は、基板用コネクタ30,…,30
を経由して、基板用コネクタ30,…,30に装着され
た回路基板40,…,40上の電子回路41と電気的に
接続されている。
, 30 are fixed on the supporting board 10, and each of the board connectors 3
The circuit boards 40,..., 40 are detachably mounted on 0,. A power supply line and electrical wires 11 for transmitting electric signals are provided on the support substrate 10, and the electrical wires 11 are connected to the board connectors 30,.
, 30 are electrically connected to the electronic circuits 41 on the circuit boards 40,..., 40 mounted on the board connectors 30,.

【0017】また、各回路基板40,…,40には、投
光素子と受光素子とのペアからなる投受光素子42,
…,42が備えられており、その回路基板40を基板用
コネクタ30に装着すると、各投受光素子42,…,4
2は、光バス20と光学的に結合され、ある投受光素子
42中の投光素子から出射された信号光は、光データバ
ス20の光伝送層21に入射し、その光伝送層21の信
号光回折部により回折され均一化された光量の光が、他
の複数の投受光素子42中の受光素子で受光される。
Each of the circuit boards 40,..., 40 has a light emitting / receiving element 42, which is a pair of a light emitting element and a light receiving element.
, 42 are provided, and when the circuit board 40 is mounted on the board connector 30, each of the light emitting and receiving elements 42,.
2 is optically coupled to the optical bus 20, and the signal light emitted from the light emitting element in a certain light emitting and receiving element 42 enters the optical transmission layer 21 of the optical data bus 20, The light of the quantity of light that has been diffracted and uniformed by the signal light diffraction unit is received by the light receiving elements in the other plurality of light emitting and receiving elements 42.

【0018】次に、光伝送層21の信号光回折部につい
て説明する。図2は、投受光素子中の投光素子から出射
された信号光の、光伝送層の信号光回折部における光強
度分布を示す図である。投受光素子42中の投光素子か
ら出射された信号光は、光伝送層21の信号光回折部に
到達し、この信号光回折部において、信号光の入射角度
に対して図2に示す水平横モードaや垂直横モードbで
表される相対発光強度を有する。
Next, the signal light diffraction portion of the light transmission layer 21 will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a light intensity distribution of the signal light emitted from the light emitting element in the light emitting and receiving element in the signal light diffracting portion of the optical transmission layer. The signal light emitted from the light projecting element in the light projecting and receiving element 42 reaches the signal light diffracting portion of the optical transmission layer 21. In the signal light diffracting portion, the horizontal direction shown in FIG. It has a relative light emission intensity represented by the horizontal mode a and the vertical horizontal mode b.

【0019】図3は、信号光回折部が有する回折型光学
素子の模式図である。図3に示す回折型光学素子50に
は、投光素子から出射された、所定の光強度分布を有す
る信号光のスポットAが入射される。この回折型光学素
子50は、この図の横方向に配列された、それぞれが複
数の信号光出射部1つずつに向けて光を回折させる複数
の回折型単位光学素子51,52,53,…から構成さ
れている。これら複数の回折型単位光学素子51,5
2,53,…それぞれには、所定の格子間隔を有する回
折格子が形成されている。複数の回折型単位光学素子5
1,52,53,…それぞれの、図3の横方向の幅は、
各回折型単位光学素子51,52,53,…それぞれに
入射する信号光の単位面積あたりの平均光量に応じて、
複数の信号光出射部それぞれに向かう信号光の光量が均
一化されるように定められている。また、回折型単位光
学素子51,52,53,…の数は、同一の共通信号路
の受光素子の数に合致している。このように、図3に示
す回折型光学素子の場合、回折型単位光学素子51,5
2,53,…の面積が、光強度分布に応じて調整されて
おり、これにより各々の受光素子に伝播する信号光の均
一化が図られている。
FIG. 3 is a schematic diagram of a diffractive optical element included in the signal light diffraction section. The spot A of the signal light having a predetermined light intensity distribution and emitted from the light projecting element is incident on the diffractive optical element 50 shown in FIG. This diffractive optical element 50 has a plurality of diffractive unit optical elements 51, 52, 53,... Which are arranged in the horizontal direction of FIG. It is composed of These plurality of diffractive unit optical elements 51, 5
Each of 2, 53,... Has a diffraction grating having a predetermined grating interval. Plural diffraction unit optical elements 5
1, 52, 53,..., In the horizontal direction in FIG.
.. According to the average light quantity per unit area of the signal light incident on each of the diffractive unit optical elements 51, 52, 53,.
It is set so that the light amounts of the signal lights directed toward the respective signal light emitting portions are made uniform. The number of the diffractive unit optical elements 51, 52, 53,... Matches the number of light receiving elements on the same common signal path. As described above, in the case of the diffractive optical element shown in FIG.
The areas of 2, 53,... Are adjusted in accordance with the light intensity distribution, whereby the signal light propagating to each light receiving element is made uniform.

【0020】図4は、図3に示す回折型光学素子とは異
なる回折型光学素子の模式図である。図4に示す回折型
光学素子50は、所定の方向に配列された、配列順に循
環的に、入射信号光のスポットA内で複数回繰り返し
て、複数の信号光出射部1つずつに向けて光を回折させ
る複数の回折型単位光学素子51,52,53,…から
成るものである。ここでは、回折型単位光学素子51,
52,53,…の数は同一の共通信号路の受光素子の少
なくとも2倍以上に分割されており、回折による各々の
受光素子に伝播する信号光の進行方向が、順次繰り返さ
れた回折型単位光学素子51,52,53,…の構成で
ある。例えば、詳細は後述するように、回折型光学素子
50のうちの回折型単位光学素子51が第1の信号光出
射部に向けて光を回折させ、回折型単位光学素子52が
第2の信号光出射部に向けて光を回折させ、回折型単位
光学素子53が第3の信号光出射部に向けて光を回折さ
せ、さらに回折型単位光学素子54が第1の信号光出射
部に向けて光を回折させるというように、循環的に光を
回折させる。このような構成によっても信号光の均一化
を図ることができる。この構成では、回折型単位光学素
子51,52,53,…の面積は各々同一である。ま
た、回折型単位光学素子51,52,53,…の合計の
面積、すなわち信号光回折部を入射信号光のスポット径
以上にすることで、投光素子の取付けの際のズレに対し
ても許容範囲の広い構成とすることが可能となる。
FIG. 4 is a schematic view of a diffractive optical element different from the diffractive optical element shown in FIG. The diffractive optical elements 50 shown in FIG. 4 are arranged in a predetermined direction, cyclically repeated in the arrangement order in the spot A of the incident signal light, and directed toward the plurality of signal light emitting units one by one. It is composed of a plurality of diffractive unit optical elements 51, 52, 53,... For diffracting light. Here, the diffractive unit optical element 51,
Are divided at least twice as many as the light receiving elements on the same common signal path, and the diffracting unit in which the traveling direction of the signal light propagating to each light receiving element by diffraction is sequentially repeated. The configuration of the optical elements 51, 52, 53,... For example, as will be described later in detail, the diffractive unit optical element 51 of the diffractive optical element 50 diffracts light toward the first signal light emitting unit, and the diffractive unit optical element 52 modulates the second signal. The light is diffracted toward the light emitting unit, the diffractive unit optical element 53 diffracts the light toward the third signal light emitting unit, and the diffractive unit optical element 54 is further diffracted toward the first signal light emitting unit. Diffracts light cyclically, such as diffracting light. Even with such a configuration, the signal light can be made uniform. In this configuration, the area of the diffractive unit optical elements 51, 52, 53,... Is the same. Also, by setting the total area of the diffractive unit optical elements 51, 52, 53,..., That is, the signal light diffracting portion to be equal to or larger than the spot diameter of the incident signal light, the displacement at the time of mounting the light projecting element can be prevented. A configuration having a wide allowable range can be obtained.

【0021】図5は、図1に示す光伝送層における回折
光の伝播方向を示す模式図である。図5に示す光伝送層
21の信号光入射部24に、信号光が上面から入射され
る。入射した信号光は、信号光回折部60に備えられた
回折型光学素子50により回折され複数の信号光出射部
25それぞれに向かう信号光の光量が均一化される。さ
らに、各信号光出射部25から出射された信号光が、各
投受光素子42中の受光素子42aに入力される。ここ
で、各々の投受光素子42中の受光素子42aに伝播す
る回折光の進行方向は、投光素子の発光波長、信号光回
折部60から各々の受光素子42aまでの距離、および
回折型単位光学素子の格子間隔により定まる。格子間隔
と発光波長の関係を、以下の(1)式に示す。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the direction of propagation of diffracted light in the optical transmission layer shown in FIG. The signal light enters the signal light incident portion 24 of the optical transmission layer 21 shown in FIG. 5 from above. The incident signal light is diffracted by the diffractive optical element 50 provided in the signal light diffracting section 60, and the amount of the signal light traveling toward each of the plurality of signal light emitting sections 25 is made uniform. Further, the signal light emitted from each signal light emitting unit 25 is input to a light receiving element 42 a in each light emitting and receiving element 42. Here, the traveling direction of the diffracted light propagating to the light receiving element 42a in each light emitting / receiving element 42 is determined by the emission wavelength of the light emitting element, the distance from the signal light diffraction unit 60 to each light receiving element 42a, and the diffraction type unit. It is determined by the lattice spacing of the optical element. The relationship between the lattice spacing and the emission wavelength is shown in the following equation (1).

【0022】d・sinθ1 =mλ・・・(1) ここで、dは格子間隔、mは1次回折光(m=1)、λ
は発光波長、θ1 は入射信号光の回折角度を表わす。従
って、信号光回折部60から受光素子42aまでの仰角
x(ただし、x=π/2−θ1 )を、光伝送層21のサ
イズと各々の受光素子42aまでの距離から計算し、
(1)式に代入することにより、格子間隔dを求めるこ
とができる。
D · sin θ 1 = mλ (1) where d is the lattice spacing, m is the first-order diffracted light (m = 1), λ
Represents the emission wavelength, and θ 1 represents the diffraction angle of the incident signal light. Therefore, the elevation angle x (where x = π / 2−θ 1 ) from the signal light diffraction unit 60 to the light receiving element 42a is calculated from the size of the optical transmission layer 21 and the distance from each light receiving element 42a.
By substituting into the equation (1), the lattice spacing d can be obtained.

【0023】図6は、図5に示す回折光の伝播方向とは
異なる回折光の伝播方向を示す模式図である。図6に
は、光伝送層21内を1次回折光が全反射して伝播する
様子が示されている。この場合、光伝送層21とクラッ
ド層22の屈折率により定まる全反射条件を満たすよう
に格子間隔dを決めればよい。臨界角をφC とすると、
(1)式において、θ1 =π/2−φC 〜π/2の条件
で格子間隔dを決めることができる。臨界角φC は、 φC =sinー1(n2 /n1 )・・・(2)ただし、n
1 はクラッド層の屈折率、n2 は光伝送層の屈折率であ
る。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the propagation direction of the diffracted light different from the propagation direction of the diffracted light shown in FIG. FIG. 6 shows a state where the first-order diffracted light is totally reflected and propagated in the light transmission layer 21. In this case, the lattice spacing d may be determined so as to satisfy the total reflection condition determined by the refractive indexes of the light transmission layer 21 and the cladding layer 22. If the critical angle is φ C ,
In the equation (1), the lattice spacing d can be determined under the condition of θ 1 = π / 2−φ C to π / 2. The critical angle φ C is as follows: φ C = sin -1 (n 2 / n 1 ) (2) where n
1 is the refractive index of the clad layer, n 2 is the refractive index of the light transmission layer.

【0024】図7は、傾斜した回折型単位光学素子を示
す模式図である。各々の回折型単位光学素子に傾斜を設
けることにより、1次回折光と正反射光の進行方向を一
致させ、これにより入射した光の利用効率を高めること
ができる。傾斜角度をθ2 、信号光回折部から受光素子
までの仰角をxとすると、θ2 =(π/2−x)/2で
ある。
FIG. 7 is a schematic view showing a tilted diffractive unit optical element. By providing an inclination to each of the diffractive unit optical elements, the traveling directions of the first-order diffracted light and the specularly reflected light can be made to coincide with each other, thereby increasing the utilization efficiency of the incident light. Assuming that the inclination angle is θ 2 and the elevation angle from the signal light diffraction section to the light receiving element is x, θ 2 = (π / 2−x) / 2.

【0025】ここで、θ1 =2・θ2 を満たせば、信号
光回折部における1次回折光と正反射光の進行方向を一
致させることができる。また、光伝送層21内を正反射
光が全反射して伝播するように傾斜角度θ2 を定めても
よい。この場合は、θ2 =(π/2−φC )/2〜π/
4の条件で傾斜角度を定めることになる。
Here, if θ 1 = 2 · θ 2 is satisfied, the traveling directions of the first-order diffracted light and the specularly reflected light in the signal light diffraction section can be matched. Further, the inclination angle θ 2 may be determined so that the specularly reflected light is totally reflected and propagated in the light transmission layer 21. In this case, θ 2 = (π / 2−φ C ) / 2 to π /
The inclination angle is determined under the condition of 4.

【0026】次に、光伝送層21に入射した信号光を受
光素子に伝播させるいくつかの条件について、図8を参
照して説明する。図8は、光伝送層の側面模式図
(a)、光伝送層の平面模式図(b)、および光伝送層
における回折型光学素子の詳細模式図(c)である。光
伝送層21は、図8(b)に示すように、3つの信号光
入射部24ー1,24ー2,24ー3と3つの信号光出
射部25ー1,25ー2,25ー3を有する。各信号光
入射部24ー1,24ー2,24ー3には、各信号光回
折部60が設けられており、各信号光回折部60には各
回折型光学素子50が備えられている。また、各信号光
出射部25ー1,25ー2,25ー3に対応して各受光
素子42aが配備されている。ここで、図8(a)に示
すように、光伝送層21の信号光回折部60から、その
光伝送層21の、受光素子42aが取り付けられている
辺までの垂線の長さをL1、光伝送層21の厚さをD
(受光素子42aは、厚さ方向の中央(D/2)に取り
付けられている)とする。また、各受光素子42aの取
付けピッチをL2とする。さらに、回折型単位光学素子
の格子幅のピッチをpとする。ここでは、図8(b)に
示す破線で囲まれた回折型光学素子50について注目
し、その回折型光学素子50のうちの回折型単位光学素
子51が信号光出射部25ー1に向けて光を回折させ、
回折型単位光学素子52が信号光出射部に25ー2向け
て光を回折させ、回折型単位光学素子53が信号光出射
部25ー3に向けて光を回折させ、さらに回折型単位光
学素子54が信号光出射部25ー1に向けて光を回折さ
せるというように、循環的に光を回折させるものとす
る。以下、回折型光学素子50のうちの3つの回折型単
位光学素子51,52,53について説明する。
Next, some conditions for propagating the signal light incident on the light transmission layer 21 to the light receiving element will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic side view of the light transmission layer, a schematic plan view of the light transmission layer, and a detailed schematic view of a diffractive optical element in the light transmission layer. As shown in FIG. 8B, the light transmission layer 21 includes three signal light incident portions 24-1, 24-2, 24-3 and three signal light emitting portions 25-1, 25-2, 25-. 3 Each signal light incidence section 24-1, 24-2, and 24-3 is provided with each signal light diffraction section 60, and each signal light diffraction section 60 is provided with each diffraction optical element 50. . Further, each light receiving element 42a is provided corresponding to each signal light emitting section 25-1, 25-2, 25-3. Here, as shown in FIG. 8A, the length of the perpendicular from the signal light diffraction portion 60 of the optical transmission layer 21 to the side of the optical transmission layer 21 where the light receiving element 42a is attached is L1, The thickness of the light transmission layer 21 is D
(The light receiving element 42a is attached at the center (D / 2) in the thickness direction). The mounting pitch of each light receiving element 42a is L2. Further, the pitch of the grating width of the diffractive unit optical element is p. Here, attention is paid to the diffractive optical element 50 surrounded by a broken line shown in FIG. 8B, and the diffractive unit optical element 51 of the diffractive optical element 50 is directed toward the signal light emitting unit 25-1. Diffracts light,
The diffractive unit optical element 52 diffracts light toward the signal light emitting unit 25-2, the diffractive unit optical element 53 diffracts light toward the signal light emitting unit 25-3, and further diffracts the unit optical element. It is assumed that the light is diffracted cyclically, such as 54 diffracting the light toward the signal light emitting unit 25-1. Hereinafter, three diffractive unit optical elements 51, 52, and 53 of the diffractive optical element 50 will be described.

【0027】先ず、1次回折光を、受光素子42aに直
接伝播させる条件について述べる。1次回折光を、受光
素子42aに直接伝播させるには、各回折型単位光学素
子51,52,53の格子間隔dをそれぞれ以下のよう
に規定する。ただし、各回折型単位光学素子51,5
2,53の格子の向きは各受光素子42aの方向に向か
って形成されているものとする。
First, conditions for directly transmitting the first-order diffracted light to the light receiving element 42a will be described. In order to directly propagate the first-order diffracted light to the light receiving element 42a, the lattice spacing d of each of the diffractive unit optical elements 51, 52, 53 is defined as follows. However, each diffraction type unit optical element 51, 5
The directions of the gratings 2 and 53 are formed toward the direction of each light receiving element 42a.

【0028】回折型単位光学素子51の格子間隔dは、The grating interval d of the diffractive unit optical element 51 is

【0029】[0029]

【数1】 (Equation 1)

【0030】回折型単位光学素子52の格子間隔dは、The grating interval d of the diffractive unit optical element 52 is

【0031】[0031]

【数2】 (Equation 2)

【0032】回折型単位光学素子53の格子間隔dは、The grating interval d of the diffractive unit optical element 53 is

【0033】[0033]

【数3】 (Equation 3)

【0034】第2に、光伝送層21内で1次回折光を全
反射して受光素子42aに伝播させる条件について述べ
る。光伝送層21内で1次回折光を全反射して受光素子
42aに伝播させるには、格子間隔dを以下のように規
定する。 λ<d<λ/sin(π/2−φC ) 第3に、正反射光を直接受光素子42aに伝播させる条
件について述べる。
Second, conditions for totally reflecting the first-order diffracted light in the light transmission layer 21 and propagating it to the light receiving element 42a will be described. In order to totally reflect the first-order diffracted light in the light transmission layer 21 and propagate it to the light receiving element 42a, the lattice spacing d is defined as follows. λ <d <λ / sin (π / 2−φ C ) Third, conditions for directly transmitting specularly reflected light to the light receiving element 42a will be described.

【0035】正反射光を直接受光素子42aに伝播させ
るには、格子間の傾斜角度θ2 を以下のように規定す
る。ただし、ここで示した傾斜角度θ2 は、回折型単位
光学素子のある1つの傾斜角度を示したものであり、同
一の回折型単位光学素子において、それぞれ傾斜角度を
調整する必要がある。また、各回折格子の向きは各受光
素子42aの方向に向かって形成されているものとす
る。
In order to directly transmit the specularly reflected light to the light receiving element 42a, the inclination angle θ 2 between the gratings is defined as follows. However, the inclination angle theta 2 shown here is an illustration of one of the tilt angle of the diffractive unit optical element, in the same diffractive unit optical element, it is necessary to adjust each inclination angle. It is assumed that the direction of each diffraction grating is formed toward the direction of each light receiving element 42a.

【0036】回折型単位光学素子51の格子間の傾斜角
度θ2 は、
The inclination angle θ 2 between the gratings of the diffractive unit optical element 51 is

【0037】[0037]

【数4】 (Equation 4)

【0038】回折型単位光学素子52の格子間の傾斜角
度θ2 は、
The inclination angle θ 2 between the gratings of the diffractive unit optical element 52 is

【0039】[0039]

【数5】 (Equation 5)

【0040】回折型単位光学素子53の格子間の傾斜角
度θ2 は、
The inclination angle θ 2 between the gratings of the diffractive unit optical element 53 is

【0041】[0041]

【数6】 (Equation 6)

【0042】第4に、光伝送層21内で正反射光を全反
射して受光素子42aに伝播させる条件について述べ
る。光伝送層21内で正反射光を全反射して受光素子4
2aに伝播させるには、回折型単位光学素子のある1つ
の格子間の傾斜角度θ2 を以下のように規定する。 (π/2−φC )/2<θ2 <π/4 次に、本実施形態における光伝送層21の作製方法につ
いて説明する。
Fourthly, conditions for totally reflecting specularly reflected light in the light transmission layer 21 and propagating the light to the light receiving element 42a will be described. In the light transmission layer 21, the specular reflected light is totally reflected and the light receiving element 4
In order to propagate the light to 2a, the inclination angle θ 2 between one grating of the diffractive unit optical element is defined as follows. (Π / 2−φ C ) / 2 <θ 2 <π / 4 Next, a method for manufacturing the optical transmission layer 21 in the present embodiment will be described.

【0043】ガラス基板等に、一例として超高感度ポジ
型レジストTSMR−8800(東京応化製)を塗布
し、予め決められた、回折格子の構成条件をもとに露光
を行う。格子間隔に傾斜を設ける場合は、露光エネルギ
ーを調整するためのマスクを用いレジストへの透過露光
量を調整する。この原版基板にNi等をメッキしスタン
パーを作製する。次に、ポリメチルメタクリレート(P
MMA,屈折率:1.49)等の熱可塑性樹脂をガラス
転移点以上に加熱軟化し、スタンパーに押しつけ冷却固
化することにより、所定の回折格子の構造を有する光伝
送基板を転写する。得られた光伝送基板の回折格子部の
表面にAl等を蒸着することにより、反射面を形成す
る。クラッド層22は、溶液状の材料(例えば、フロラ
ードFC−722 3M製,屈折率:1.36)を光伝
送層21上に塗布又は印刷して形成することが可能であ
り、既にシート状に整形された材料であれば熱圧着等に
より形成することができる。
As an example, an ultra-high sensitivity positive type resist TSMR-8800 (manufactured by Tokyo Ohka) is applied to a glass substrate or the like, and exposure is performed based on predetermined diffraction grating configuration conditions. When an inclination is provided for the lattice spacing, the amount of light transmitted through the resist is adjusted using a mask for adjusting the exposure energy. The original substrate is plated with Ni or the like to produce a stamper. Next, polymethyl methacrylate (P
An optical transmission substrate having a predetermined diffraction grating structure is transferred by heating and softening a thermoplastic resin such as MMA, refractive index: 1.49) above the glass transition point, and pressing it against a stamper to solidify it by cooling. A reflective surface is formed by depositing Al or the like on the surface of the diffraction grating portion of the obtained optical transmission substrate. The clad layer 22 can be formed by applying or printing a solution material (for example, made of Florad FC-722 3M, refractive index: 1.36) on the light transmission layer 21, and has already been formed into a sheet. A shaped material can be formed by thermocompression bonding or the like.

【0044】上述の光伝送層21には、PMMA以外に
もポリスチレン(PS)、ポリカーボネイト(PC)な
どの、同様な光学特性を有するプラスチック材料を用い
ることも可能であり、クラッド層22には、光伝送層よ
り相対的に屈折率の小さい材料であれば問題ない。ま
た、光伝送層21、クラッド層22の膜厚については、
それらの光学特性を損なわない範囲である限り任意であ
る。
In addition to PMMA, a plastic material having similar optical characteristics such as polystyrene (PS) and polycarbonate (PC) can be used for the light transmission layer 21. There is no problem if the material has a lower refractive index than the light transmission layer. Also, regarding the film thickness of the light transmission layer 21 and the cladding layer 22,
It is optional as long as the optical characteristics are not impaired.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
信号光入射部から入射した信号光が、信号回折部の回折
型光学素子により、複数の信号光出射部それぞれに向け
てその信号光の光量が均一化されるように回折されるた
め、入射した信号光にそのスポット内で強度分布があっ
ても複数の信号光出射部それぞれに均一な光量の光を伝
播することができる。従って、入射した信号光を有効に
利用することができ、信号光の利用効率が高まるととも
に、投受光素子の駆動電圧を低く抑えることもでき消費
電力の低減が図られる。
As described above, according to the present invention,
The signal light incident from the signal light incident portion is diffracted by the diffractive optical element of the signal diffraction portion toward each of the plurality of signal light emitting portions so that the light amount of the signal light is equalized. Even if the signal light has an intensity distribution within the spot, a uniform amount of light can be propagated to each of the plurality of signal light emitting portions. Accordingly, the incident signal light can be effectively used, the utilization efficiency of the signal light can be increased, and the driving voltage of the light emitting / receiving element can be suppressed to reduce power consumption.

【0046】また、温度変化等があっても入射した信号
光が複数の信号光出射部それぞれに確実に伝播され、環
境変化に強くかつ拡張性に富んだシステムが構築され
る。
Further, even if there is a temperature change or the like, the incident signal light is surely propagated to each of the plurality of signal light emitting sections, and a system which is strong against environmental changes and has a good expandability is constructed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光バスの一実施形態であるシート状光
データバスと、そのシート状光データバスによって相互
に光学的に接続された複数の回路基板とを有する、本発
明の信号処理装置の一実施形態の概略構成図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an optical bus according to an embodiment of the present invention, which includes a sheet optical data bus and a plurality of circuit boards optically connected to each other by the sheet optical data bus. It is a schematic structure figure of one embodiment of a device.

【図2】投受光素子中の投光素子から出射された信号光
の、光伝送層の信号光回折部における光強度分布を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a light intensity distribution of signal light emitted from a light emitting element in the light emitting and receiving element in a signal light diffracting portion of an optical transmission layer.

【図3】信号光回折部が有する回折型光学素子の模式図
である。
FIG. 3 is a schematic diagram of a diffractive optical element included in a signal light diffraction unit.

【図4】図3に示す回折型光学素子とは異なる回折型光
学素子の模式図である。
FIG. 4 is a schematic view of a diffractive optical element different from the diffractive optical element shown in FIG.

【図5】図1に示す光伝送層における回折光の伝播方向
を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a propagation direction of diffracted light in the light transmission layer shown in FIG.

【図6】図5に示す回折光の伝播方向とは異なる回折光
の伝播方向を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a direction of propagation of diffracted light different from the direction of propagation of diffracted light shown in FIG.

【図7】傾斜した回折型単位光学素子を示す模式図であ
る。
FIG. 7 is a schematic view showing a tilted diffractive unit optical element.

【図8】光伝送層の側面模式図(a)、光伝送層の平面
模式図(b)、および光伝送層における回折型光学素子
の詳細模式図(c)である。
8A is a schematic side view of the light transmission layer, FIG. 8B is a schematic plan view of the light transmission layer, and FIG. 8C is a detailed schematic view of a diffractive optical element in the light transmission layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 支持基板 11 電気的配線 20 シート状光データバス 21 光伝送層 22 クラッド層 24,24ー1,24ー2,24ー3 信号光入射部 25,25ー1,25ー2,25ー3 信号光出射部 30 基板用コネクタ 40 回路基板 41 電子回路 42 投受光素子 42a 受光素子 50 回折型光学素子 51,52,53 回折型単位光学素子 60 信号光回折部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Support substrate 11 Electric wiring 20 Sheet-shaped optical data bus 21 Optical transmission layer 22 Cladding layer 24,24-1,24-2,24-3 Signal light incidence part 25,25-1,25-2,25-3 Signal light emitting unit 30 Board connector 40 Circuit board 41 Electronic circuit 42 Light emitting / receiving element 42a Light receiving element 50 Diffractive optical element 51, 52, 53 Diffractive unit optical element 60 Signal light diffracting unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩谷 剛和 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 浜田 勉 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 舟田 雅夫 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者 小澤 隆 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Gowa Shiotani 430 Nakaicho Sakai, Ashigagami-gun, Kanagawa Green Tech Nakai Inside Fuji Xerox Co., Ltd. Inside the company (72) Inventor Masao Funada 430 Sakai Nakai-cho, Ashigarakami-gun, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Xerox Fuji Xerox Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 信号光の伝播を担うシート状の光バスに
おいて、 信号光を、前記光バスの表面から該光バスに入射する信
号光入射部と、 前記光バス内を伝播してきた信号光を、該光バスの端面
から出射する複数の信号光出射部と、 前記信号光入射部から前記光バスに入射した信号光を回
折させて前記複数の信号光出射部それぞれに向かわせる
回折型光学素子であって、前記複数の信号光出射部それ
ぞれに向かう信号光の光量を均一化する構造を有する回
折型光学素子を有する信号光回折部とを備えたことを特
徴とする光バス。
1. A sheet-like optical bus for transmitting signal light, comprising: a signal light incident portion for inputting signal light from a surface of the optical bus to the optical bus; and a signal light propagating in the optical bus. A plurality of signal light emitting portions emitting from an end face of the optical bus, and a diffractive optic for diffracting the signal light incident on the optical bus from the signal light incident portion and directing the signal light toward each of the plurality of signal light emitting portions. An optical bus, comprising: a signal light diffracting element having a diffractive optical element having a structure for equalizing the amount of signal light traveling toward each of the plurality of signal light emitting parts.
【請求項2】 前記回折型光学素子が、所定方向に配列
された、それぞれが、前記複数の信号光出射部それぞれ
に向けて光を回折させる複数の回折型単位光学素子から
成り、該複数の回折型単位光学素子それぞれの前記所定
方向の幅が、該複数の回折型単位光学素子それぞれに入
射する信号光の単位面積あたりの平均光量に応じて、前
記複数の信号光出射部それぞれに向かう信号光の光量が
均一化されるように定められてなる請求項1記載の光バ
ス。
2. The diffractive optical elements are arranged in a predetermined direction, each of the diffractive optical elements being composed of a plurality of diffractive unit optical elements for diffracting light toward each of the plurality of signal light emitting units, and The width of each of the diffractive unit optical elements in the predetermined direction is determined by the average amount of signal light per unit area of the signal light incident on each of the plurality of diffractive unit optical elements. 2. The optical bus according to claim 1, wherein the optical bus is determined so that the amount of light is made uniform.
【請求項3】 前記回折型光学素子が、所定の方向に配
列された、配列順に循環的に入射信号光のスポット内で
複数回繰り返して、前記複数の信号光出射部それぞれに
向けて光を回折させる複数の回折型単位光学素子から成
るものであることを特徴とする請求項1記載の光バス。
3. The diffractive optical elements are arranged in a predetermined direction, cyclically repeat in the order of arrangement within a spot of the incident signal light a plurality of times, and emit light toward each of the plurality of signal light emitting units. 2. The optical bus according to claim 1, comprising a plurality of diffractive unit optical elements for diffracting.
【請求項4】 基体、 信号光を出射する信号光出射部および該信号光出射部か
ら出射される信号光に担持させる信号を生成する電子回
路と、信号光を入射する信号光入射部および該信号光入
射部から入射した信号光が担持する信号に基づく信号処
理を行なう電子回路とのうちの少なくとも一方が搭載さ
れた複数枚の回路基板、 信号光を表面から入射する信号光入射部と、内部を伝播
してきた信号光を端面から出射する複数の信号光出射部
と、前記信号光入射部から入射した信号光を回折させて
前記複数の信号光出射部それぞれに向かわせる回折型光
学素子であって、前記複数の信号光出射部それぞれに向
かう信号光の光量を均一化する構造を有する回折型光学
素子を有する信号光回折部とを備えた、信号光の伝播を
担うシート状の光バス、および前記回路基板を、前記信
号光出射部を有する回路基板の該信号光出射部が前記光
バスの信号光入射部に光学的に結合されるとともに、前
記信号光入射部を有する回路基板の該信号光入射部が前
記光バスの信号光出射部に光学的に結合される状態に、
前記基体に支持する回路基板支持体を具備することを特
徴とする信号処理装置。
4. A base, a signal light emitting portion for emitting signal light, an electronic circuit for generating a signal to be carried by the signal light emitted from the signal light emitting portion, a signal light incident portion for receiving the signal light, and A plurality of circuit boards mounted with at least one of an electronic circuit that performs signal processing based on a signal carried by the signal light incident from the signal light incident unit; a signal light incident unit that receives the signal light from the surface; A plurality of signal light emitting portions that emit the signal light propagating through the inside from the end face, and a diffractive optical element that diffracts the signal light incident from the signal light incident portion and directs the signal light toward each of the plurality of signal light emitting portions. And a signal light diffracting section having a diffractive optical element having a structure for equalizing the amount of signal light directed toward each of the plurality of signal light emitting sections. , And the circuit board, wherein the signal light emitting portion of the circuit board having the signal light emitting portion is optically coupled to the signal light incident portion of the optical bus, and the circuit board having the signal light incident portion. In a state where the signal light incident portion is optically coupled to the signal light emitting portion of the optical bus,
A signal processing device comprising: a circuit board supporting member supported by the base.
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