JPH11308179A - 双方向光通信器および双方向光通信装置 - Google Patents

双方向光通信器および双方向光通信装置

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JPH11308179A
JPH11308179A JP10109711A JP10971198A JPH11308179A JP H11308179 A JPH11308179 A JP H11308179A JP 10109711 A JP10109711 A JP 10109711A JP 10971198 A JP10971198 A JP 10971198A JP H11308179 A JPH11308179 A JP H11308179A
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訓明 岡田
Hideaki Fujita
英明 藤田
Toshiyuki Matsushima
俊幸 松島
Yorishige Ishii
▲頼▼成 石井
Yukio Kurata
幸夫 倉田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一本の光ファイバを用いた、同時の双方向に
光通信を安定にできる、双方向光通信器およびそれを用
いた双方向光通信装置を安価に提供する。 【解決手段】 一本の光ファイバ１の両端に設けられた
各光通信モジュール２１において、半導体レーザ２に結
合された送信光用導波路４と、フォトダイオード３に結
合された受信光用導波路５とを、互いに光学的に分離し
て設ける。送信光用導波路４から光ファイバ１に結合す
る送信光１１と、その送信光が照射される光ファイバ１
の入射領域端面９とは、上記入射領域端面９での上記送
信光１１の反射光が、半導体レーザ２と同じ側に設けら
れたフォトダイオード３に入射することを回避するよう
に、上記送信光１１の光軸と上記入射領域端面９の法線
とを互いに傾斜して設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一本の光ファイバ
を用いて、光通信を双方向にて同時に行うことが可能な
双方向光通信器および双方向光通信装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、双方向光通信リンク（双方向光通
信装置）に用いられる双方向光通信器としては、特開昭
６３−２７９６２７号公報に開示されたものが知られて
いる（第１従来例）。この双方向光通信器は、図９に示
すように、一本の偏波面保存光ファイバ３１の一端部お
よび他端部に対し、それぞれ接続された第一光通信モジ
ュール３２と、第二光通信モジュール３６とから構成さ
れている。
【０００３】さらに、第一光通信モジュール３２は、第
一導波路型偏光ビームスプリッタ３３と、第一半導体レ
ーザ３４と、第一光検出器３５とを備えている一方、第
二光通信モジュール３６は、第二導波路型偏光ビームス
プリッタ３７と、第二半導体レーザ３８と、第二光検出
器３９とを備えている。ここで、導波路型偏光ビームス
プリッタ３３，３７は、ＬｉＮｂＯ3 などの複屈折物質
から構成され、半導体レーザ３４、３８から照射された
ＴＥモード光を伝搬させ、ＴＭモード光を基板４０，４
０’の下面に放射する機能を有している。
【０００４】第一光通信モジュール３２の第一半導体レ
ーザ３４から照射されたＴＥモード光は、第一導波路型
偏光ビームスプリッタ３３を伝搬して、偏波面保存光フ
ァイバ３１に結合され、偏波面を保持したまま偏波面保
存光ファイバ３１を伝送されて、偏波面保存光ファイバ
３１の他端から出射され、第二光通信モジュール３６に
導かれる。
【０００５】偏波面保存光ファイバ３１に接続された第
一光通信モジュール３２と第二光通信モジュール３６と
は、図１０に示すように、互いの出射光の偏波面が直交
するように配置されているため、第一光通信モジュール
３２の出射光は、第二光通信モジュール３６ではＴＭモ
ード光となり、よって、第二導波路型偏光ビームスプリ
ッタ３７を伝搬せずに、基板４０’の下面に設けられ
た、第二光検出器３９で検出される。同様にして、第二
光通信モジュール３６からの出射光も第一光通信モジュ
ール３２の第一光検出器３５にて検出される。
【０００６】また、従来の他の双方向光通信リンクとし
ては、特開平８−２６２２７６号公報に開示されたもの
が知られている（第２従来例）。この双方向光通信リン
クは、図１１に示すように、発光素子４１と受光素子４
２と２つのレンズ４５，４６と第一の波長λ1 の光を透
過し、第二の波長λ2 の光を反射する波長フィルタ４３
と、光が出入りする端面４４ａが斜めに研磨された光フ
ァイバ４４とにより構成されている。発光素子４１と受
光素子４２と２つのレンズ４５，４６と波長フィルタ４
３とにより、双方向光通信器が形成されている。
【０００７】発光素子４１から出射された第一の波長λ
1 の光は、第一のレンズ４５で集光され、波長フィルタ
４３を透過して、光ファイバ４４に結合される。一方、
光ファイバ４４からの入力光である第二の波長λ2 の光
は、波長フィルタ４３で反射され、第二のレンズ４６で
集光され受光素子４２に結合される。
【０００８】ここで、上記端面４４ａが入射する光に対
し、直交するように設けられている場合、第一の波長λ
1 の光の一部が上記端面４４ａにて反射し、その反射光
が、波長フィルタ４３で反射されて受光素子４２に導か
れ、クロストークを生じることが考えられる。しかしな
がら、この第２の従来例では、上記端面４４ａが傾斜し
ているため、光ファイバ４４の端面４４ａでの反射光
は、第２のレンズ４６に入射せず、よって上記クロスト
ークを抑制できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記第１の
従来例および第２の従来例では、下記のような各問題を
生じている。すなわち、第１の従来例では、高価な偏波
面保存光ファイバ３１や、導波路型偏光ビームスプリッ
タ３３，３７が必要となっており、コストアップを招来
するという問題や、さらに、偏波面保存光ファイバ３１
は単一モード光ファイバであるため、そのコア径が数μ
ｍ程度と小さく、その結果、各光通信モジュール３２，
３６と、偏波面保存光ファイバ３１との位置合わせに手
間取るという問題も生じている。
【００１０】一方、第２の従来例では、光ファイバの両
端に、それぞれ、発振波長の相異なる各半導体レーザ等
の各発光素子４１と、透過波長の相異なる各波長フィル
タ４３とを備えた各双方向光通信器を接続する必要があ
り、それぞれの双方向光通信器の特性を互いに変える必
要があるため、双方向光通信リンクの構成が複雑とな
り、双方向光通信器や、それを用いた双方向光通信リン
クの低価格化が困難であるという問題を生じている。
【００１１】本発明の目的は、上記各問題点を鑑み、双
方向光通信器と光ファイバとの位置合わせが容易な、ま
たは、安価にできる、双方向光通信器およびそれを用い
た双方向光通信リンクを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の双方向光通信器
は、以上の課題を解決するために、データ信号に基づく
信号光を生成する発光素子と、信号光を受光して上記信
号光に応じたデータ信号を生成する受光素子と、発光素
子からの信号光である送信光を外部の光ファイバに照射
するための送信光用導波路と、外部の光ファイバからの
信号光である受信光を受光素子に導く受信光用導波路
と、送信光用導波路および受信光用導波路と光ファイバ
との間を位置決めによって光学的に接続するための位置
決め手段とを有し、送信光用導波路と受信光用導波路と
は互いに光学的に分離されており、送信光の光軸が、位
置決め手段により、光ファイバの端面の法線方向に対し
て傾斜するように設定されていることを特徴としてい
る。
【００１３】上記の構成によれば、上記構成を、例え
ば、光ファイバの両端に結合して双方向光通信装置を形
成した場合、発光素子からの信号光を送信光用導波路を
介して光ファイバに結合して、上記光ファイバの一端か
ら他端に伝送できる一方、光ファイバからの信号光を受
信光用導波路を介して受光素子にてデータ信号を生成す
ることができる。これにより、信号光を伝搬するための
光ファイバ一本にて、送信光と受信光を双方向に伝送で
きるので、双方向光通信が可能となる。
【００１４】その上、上記構成では、上記送信光用導波
路と受信光用導波路とは互いに光学的に分離されてお
り、かつ、送信光の光軸を、位置決め手段により、光フ
ァイバの端面の法線方向に対して傾斜するように設定し
ているから、送信光用導波路からの送信光が、受信光用
導波路に侵入することを抑制することができる。
【００１５】これにより、上記構成では、従来のよう
な、偏光ビームスプリッタ、波長フィルタ等の高価な光
学素子を省いて、送信光と受信光とを互いに分離するこ
とができて、一本の光ファイバを用いた双方向の光通信
を同時に行うことを安価にて可能となる。
【００１６】本発明の双方向光通信器は、さらに、送信
光用導波路における光軸方向に対する直交方向の断面積
に対し、受信光用導波路における光軸方向に対する直交
方向の断面積が大きくなっていることが好ましい。
【００１７】上記の構成によれば、発光素子に結合され
る送信光用導波路の幅（光軸方向に対して直交する方向
の長さ）を狭くし、受光素子に結合される受信光用導波
路の幅を広く設定でき、かつ、送信光用導波路の位置を
光ファイバの中心軸から変位させることにより、光ファ
イバから受信光用導波路に結合する光の結合効率を向上
させることができる。
【００１８】本発明の双方向光通信器は、さらに、送信
光の中心光軸が、信号光を伝搬するための光ファイバの
端面におけるコア内のコア外縁近傍を通過するように設
定されていることが好ましい。
【００１９】上記の構成によれば、送信光用導波路の位
置を光ファイバの中心軸から変位させることができて、
光ファイバから受信光用導波路に結合する光の結合効率
を向上することができる。
【００２０】本発明の双方向光通信器は、さらに、送信
光用導波路からの送信光の発散を抑制するための集光手
段が設けられていることが好ましい。
【００２１】上記の構成によれば、送信光用導波路の光
ファイバ側端面に集光手段を設けたことにより、送信光
用導波路から出射される送信光の発散を上記集光手段に
よって抑制することができ、送信光用導波路から、信号
光を伝搬するための光ファイバに結合する送信光の結合
効率を改善することができる。
【００２２】本発明の双方向光通信器は、さらに、集光
手段は、送信光用導波路における送信光の出射面を曲面
とすることにより形成されたレンズであってもよい。
【００２３】上記の構成によれば、集光手段が、出射面
を曲面とすることにより形成されたレンズであることに
より、上記集光手段の形成を容易にできて、上記集光手
段の形成を簡素化できる。
【００２４】本発明の双方向光通信器は、さらに、集光
手段は、送信光用導波路および受信光用導波路が互いに
並ぶ方向に集光機能を有するシリンドリカルレンズであ
ってもよい。
【００２５】上記の構成によれば、集光手段が、送信光
用導波路および受信光用導波路が互いに並ぶ方向に集光
機能を有するシリンドリカルレンズであることにより、
必要以上に曲面を形成する手間を省くことができる。よ
って、上記構成では、上記集光手段の形成をより一層容
易にできて、上記集光手段の形成をさらに簡素化でき
る。
【００２６】本発明の双方向光通信器は、さらに、集光
手段により集光された送信光の光軸と、信号光を伝搬す
るための光ファイバの端面において送信光が照射される
領域面の法線とがなす角度が、集光手段により集光され
た送信光の開口角より大きくなっていることが好まし
い。
【００２７】上記の構成によれば、送信光の光軸と、送
信光が照射される領域面の法線とがなす角度を、集光さ
れた送信光の開口角より大きくなるように設定したこと
によって、送信光用導波路と受信光用導波路とを互いに
光学的に分離することを、より確実化できる。
【００２８】本発明の双方向光通信器は、さらに、送信
光用導波路および受信光用導波路の各コア部が、それぞ
れ高分子材料から形成されていることが好ましい。
【００２９】上記の構成によれば、送信光用導波路およ
び受信光用導波路に高分子材料を用いると、厚膜の送信
光用導波路および受信光用導波路が、容易に、かつ、安
価に形成できる。
【００３０】本発明の双方向光通信器は、さらに、送信
光用導波路および受信光用導波路の各コア部上に、受光
素子への迷光を抑制するための、上部クラッド層、およ
び遮光膜が形成されていることが好ましい。
【００３１】上記の構成によれば、送信光用導波路およ
び受信光用導波路の上に、バッファ層、さらに遮光膜を
形成することにより、送信光用導波路からの漏れ光が受
信光用導波路に入射することが抑制される。
【００３２】本発明の双方向光通信器は、さらに、受光
素子が形成され、かつ、発光素子、送信光用導波路およ
び受信光用導波路が集積化されたシリコン基板を有する
ことが好ましい。
【００３３】上記の構成によれば、受光素子、信号回路
を組み込んだシリコン基板上に、発光素子、送信光用導
波路および受信光用導波路を集積化する事により、例え
ば半導体プロセスを用いることができて、小型化、低コ
ストでの大量生産が可能となる。
【００３４】本発明の双方向光通信装置は、以上の課題
を解決するために、信号光をマルチモードにて伝搬する
ための光ファイバと、上記光ファイバの両端面に、それ
ぞれ光学的に結合された双方向光通信器とを備えた双方
向光通信装置において、双方向光通信器は、データ信号
に基づく信号光を生成する発光素子と、信号光を受光し
て上記信号光に応じたデータ信号を生成する受光素子
と、発光素子からの信号光である送信光を外部に照射す
る送信光用導波路と、外部からの信号光である受信光を
受光素子に導く受信光用導波路とを有し、送信光用導波
路と受信光用導波路とは互いに光学的に分離されてお
り、光ファイバに接続された送信光が照射される上記端
面の領域では、上記送信光の光軸は、上記端面の領域の
法線方向に対して傾斜するように設けられていることを
特徴としている。
【００３５】上記の構成によれば、上記送信光用導波路
と受信光用導波路とは互いに光学的に分離されているこ
とから、従来のような偏光ビームスプリッタ、波長フィ
ルタ等の高価な光学素子を省いて、一本の光ファイバを
用いて双方向の光通信を同時に、簡素で、かつ、安価に
行うことができる。
【００３６】その上、上記構成では、光ファイバがマル
チモードにて光を伝搬するので、上記光ファイバのコア
径を大きく、例えば１ｍｍ程度に設定できる。このこと
から、上記構成では、上記光ファイバと双方向光通信器
との光学的な結合を容易化できる。
【００３７】本発明の双方向光通信装置は、さらに、光
ファイバに接続される送信光が照射される上記端面の領
域において、上記送信光の光軸は、上記端面の領域の法
線方向に対して傾斜するように設けられていることが好
ましい。
【００３８】上記の構成によれば、送信光の光軸を、上
記端面の領域の法線方向に対して傾斜するように設けた
ことによって、送信光用導波路と受信光用導波路とを互
いに光学的に分離することを、より簡便に、かつ確実化
することができる。
【００３９】本発明の双方向光通信装置は、さらに、光
ファイバの端面は、光ファイバの光軸に直交する仮想面
に対し交差するように設けられていることが好ましい。
【００４０】上記の構成によれば、光ファイバの端面
を、光ファイバの光軸に直交する仮想面に対し交差する
ように設けたことによって、送信光用導波路と受信光用
導波路とを互いに光学的に分離することを、より簡便
に、かつ、より確実化することができる。
【００４１】本発明の双方向光通信装置は、さらに、送
信光用導波路の光軸が、光ファイバの光軸に対し傾斜す
るように設けられていてもよい。
【００４２】上記の構成によれば、送信光用導波路の光
軸を、光ファイバの光軸に対し傾斜するように設けたこ
とにより、送信光用導波路と受信光用導波路とを互いに
光学的に分離することを、より簡便に、かつ確実化する
ことができる。
【００４３】本発明の双方向光通信装置は、送信光用導
波路の光軸が、光ファイバの光軸に対し傾斜するように
設けられている場合、さらに、送信光の中心光軸が光フ
ァイバの端面におけるコア内を通過するように、送信光
用導波路と光ファイバとの間隔が設定されていることが
好ましい。
【００４４】上記の構成によれば、上記間隔の設定によ
って、送信光用導波路からの信号光を、より確実に光フ
ァイバに結合できて、信号光の送信をより安定化でき
る。
【００４５】本発明の双方向光通信装置は、さらに、光
ファイバの端面が、円錐状であることが好ましい。
【００４６】上記の構成によれば、光ファイバの端面
を、円錐状に設けたことによって、送信光用導波路と受
信光用導波路とを互いに光学的に分離することを、より
簡素な工程により、実現できると共に、光ファイバが、
その中心軸を中心として回転しても、送信光用導波路と
受信光用導波路とを互いに光学的に分離できるので、送
信光用導波路および受信光用導波路に対する光ファイバ
の取り付けを簡素化できる。
【００４７】本発明の双方向光通信装置は、さらに、光
ファイバが、プラスチック光ファイバであることが好ま
しい。
【００４８】上記の構成によれば、プラスチック光ファ
イバを用いることにより、プラスチック光ファイバの価
格が安いため、より安価に双方向光通信装置を構成でき
ると共に、光ファイバのコア径を大きくできるので、光
ファイバと送信光用導波路および受信光用導波路とを光
学的に接続する際の光軸調整（取り付けの際の合わせ調
整）を容易化することが可能となる。
【００４９】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）本発明の第
１の実施の形態について図１ないし図５に基づいて説明
すれば、以下の通りである。図１および図１２に示すよ
うに、本発明に係る双方向光通信モジュール（双方向光
通信器）２１・２１’は、光コネクタ本体（位置決め手
段）２２・２２’および光コネクタ着脱部（位置決め手
段）２３・２３’の位置決めによって、光ファイバ１の
両端に光学的にそれぞれ結合されて、双方向光通信リン
ク（双方向光通信装置）を形成するためのものである。
【００５０】上記光通信モジュール２１，２１’は、そ
れぞれ同一の機能を有する構成となっており、よって、
一方の光通信モジュール２１の各構成について以下に説
明する。また、他の光通信モジュール２１’の各構成に
ついては、光通信モジュール２１と同一の機能を有する
部材について、光通信モジュール２１の部材番号にダッ
シュ（’）を付記し、その説明を省いた。
【００５１】光コネクタ本体２２は、一端に開口を備え
た有底筒状に形成されて、その内部に後述する送信光用
導波路４、受信光用導波路５等の光学部材を収納してお
り、それらのためのデータ信号またはデータ信号に基づ
く変調信号を入出力するための各端子２４を底部の外側
に有している。
【００５２】さらに、光コネクタ本体２２は、その開口
端に、光コネクタ着脱部２３の先端部と互いに撓むこと
により凹凸嵌合して、光コネクタ着脱部２３に端部が固
定された光ファイバ１の端面を送信光用導波路４に対し
所定位置に設定できるようになっている。
【００５３】光コネクタ着脱部２３は、筒状に形成され
ており、光ファイバ１の端部に同軸状に、かつ、光コネ
クタ着脱部２３の先端部に光ファイバ１の端面が露出す
るように設定されていて、上記凹凸嵌合により、光ファ
イバ１を光コネクタ本体２２に対し着脱自在となるよう
に設定されている。
【００５４】光ファイバ１は、データ信号に基づく変調
光を送信光および受信光としてそれぞれ伝搬する、細長
いコード状のものである。光通信モジュール２１は、光
ファイバ１の長手方向の端面に光学的に結合され、送信
光を生成して光ファイバ１に送出すると共に光ファイバ
１の端面から出射された受信光からデータ信号を生成す
るためのものである。
【００５５】光ファイバ１は、光ファイバ１の長手方向
に対する直交方向の断面が略円形状となっており、図２
にも示すように、光ファイバ１の中心部に光透過性のコ
ア１ａと、そのコア１ａの外周を覆う光透過性のクラッ
ド１ｂとを有している。コア１ａの屈折率は、クラッド
１ｂの屈折率より大きく設定されており、よって、光フ
ァイバ１は、コア１ａ内を伝搬する光が、コア１ａとク
ラッド１ｂとの境界にて全反射して、伝送損失の少ない
伝搬が可能となっている。
【００５６】光通信モジュール２１は、発光素子として
の半導体レーザ２と、受光素子としてのフォトダイオー
ド３と、半導体レーザ２から出射された送信光を光ファ
イバ１に導く送信光用導波路４と、光ファイバ１から出
射された受信光をフォトダイオード３に導く受信光用導
波路５とを備えている。送信光用導波路４および受信光
用導波路５は、それぞれ、光の伝搬するコア部と、その
コア部の外面を覆い、上記コア部内を伝搬する光を境界
で全反射して上記光の伝送損失を低減するためのクラッ
ド部とを有している。
【００５７】そして、送信光用導波路４と受信光用導波
路５とは互いに光学的に分離されている。送信光用導波
路４と受信光用導波路５とが互いに光学的に分離されて
いるとは、送信光用導波路４を伝搬する光が受信光用導
波路５に伝わることが回避され、かつ、送信光用導波路
４から出射される送信光の一部は、光ファイバ１の端面
にて反射するが、その反射光が受信光用導波路５に入射
することが防止されていることである。
【００５８】このように送信光用導波路４と受信光用導
波路５とを互いに光学的に分離するために、送信光用導
波路４と受信光用導波路５とは互いに近接して設けられ
ているが、それらの間での光の漏洩を回避するために、
互いの間にある程度の間隔（数十μｍ）を有してそれぞ
れ設けられており、さらに、送信光用導波路４および受
信光用導波路５上に、後述する上部クラッド層１９およ
び遮光膜２０を設けることで、光学的な分離を確実化し
ている。
【００５９】上記半導体レーザ２、送信光用導波路４お
よび受信光用導波路５は、シリコン等の基板１６上に設
けられている。上記送信光用導波路４と、受信光用導波
路５とは、それらの光軸が互いに平行となるように配設
されている。また、上記送信光用導波路４は、その光軸
が、送信光用導波路４が対面する光ファイバ１の端面に
おける中心軸に対し、ずれた位置（変位した位置）、す
なわち偏心した位置となっている。
【００６０】上記フォトダイオード３は、図４にも示す
ように、受信光用導波路５における光ファイバ１からの
受信光の入射端面１０に対して反対側の、かつ、受信光
１２の光軸方向に対する側面（側部）に対し、フォトダ
イオード３の受光面が、当接または近接して対面するよ
うに、基板１６内に埋設されている。
【００６１】光通信モジュール２１において、図３に示
すように、半導体レーザ２から出射された送信光１１
は、送信光用導波路４に結合され、送信光用導波路４を
伝搬して、送信光用導波路４の出射側端面８より出射さ
れる。出射側端面８から出射された送信光１１は、上記
出射側端面８に対し近接して配置された光ファイバ１に
結合され、光ファイバ１を伝わって、光ファイバ１の反
対側の、図１に示す光通信モジュール２１’に導かれ
る。また、半導体レーザ２の他方の端面から出射した光
は、モニタ光用導波路６に導かれ、モニタ用フォトダイ
オード７で検出され、上記半導体レーザ２の出力調整に
用いられる。
【００６２】一方、光通信モジュール２１において、図
４に示すように、光ファイバ１から出射された受信光１
２は、受信光用導波路５に結合され、受信光用導波路５
を伝搬して、受信光用導波路５の側部に面したフォトダ
イオード３によって検出され、受信光１２の光強度の変
化に応じて、前記データ信号に対応した電気信号が得ら
れる。この電気信号は、図示しない復号器にて、上記デ
ータ信号に復号され、データ通信が完了する。
【００６３】そして、送信光用導波路４と受信光用導波
路５とを互いに光学的に分離するための一例として、図
２に示すように、光ファイバ１における、送信光用導波
路４からの送信光１１の入射領域端面９は、上記入射領
域端面９に面した光ファイバ１の中心軸に対する直交面
（仮想面）から傾斜角φ1 だけ傾斜するように設定され
ている。
【００６４】上記傾斜角φ1 は、送信光用導波路４から
出射される送信光１１の一部が、光ファイバ１の入射領
域端面９で反射されて反射光１３となったときに、上記
反射光１３が受信光用導波路５に入射することを回避す
るように設定されている。
【００６５】この構成により、半導体レーザ２から出射
された送信光１１の反射光１３が、同じ光通信モジュー
ル２１内のフォトダイオード３に入射することが防止さ
れるため、光通信を、双方向において、同時に、安定
に、かつ、信頼性よく行うことが可能となる。
【００６６】この構成では、より高密度なデータ通信の
ための波長多重通信を必要としない場合、光ファイバ１
の両端に接続する各光通信モジュール２１，２１’の特
性を同一にでき、また、従来のような、双方向の光通信
を実現するための、偏光ビームスプリッタ、波長フィル
タ等の高価な光学素子を省くことができるため、低価格
な双方向光通信リンクを提供できる。
【００６７】ところで、送信光用導波路４の出射側端面
８が平面である場合、送信光１１は、送信光用導波路４
から出射したときに発散する。この送信光１１の発散角
（発散光線が光軸となす角度のうち最大のもの）は、送
信光用導波路４の構造、主に送信光用導波路４のコア部
とクラッド部との屈折率差によって決まる。入射領域端
面９の傾斜角φ1 より、送信光１１の発散角の方が大き
い場合、入射領域端面９での反射光の一部が受信光用導
波路５に結合する。したがって、上記結合を回避するた
めには、傾斜角φ1 は、送信光１１の発散角より大きく
設定する必要がある。
【００６８】通常、送信光１１の発散角はあまり小さく
設定できず、数十度となるため、入射領域端面９の傾斜
角φ1 も、上記発散角以上必要となる。しかし、傾斜角
φ1が大きいと、入射領域端面９での送信光１１の反射
も増加し、光利用効率が低下するため、傾斜角φ1 を大
きく設定することは望ましくない。
【００６９】また、送信光１１が発散光であると、光フ
ァイバ１の入射領域端面９において、送信光１１が入射
される領域の面積は、送信光用導波路４の出射側端面８
よりも広くなる。送信光１１の結合効率を高く設定する
と、送信光１１の広がりを考慮して、その広がりに応じ
て送信光用導波路４の位置を光ファイバ１の光軸に近づ
ける必要がある。しかしながら、そのように設定した場
合、受信光用導波路５の幅（光軸方向に対して直交する
方向の長さ）が狭く設定されるので、その分、受信光１
２の結合効率が低下するという不都合を生じる。
【００７０】そこで、上記不都合を回避するために、図
５に示すように、送信光用導波路４の出射側端面８にお
いて、凸レンズであるレンズ部（集光手段）４ａが設け
られている。このレンズ部４ａによって、出射側端面８
から出射される送信光１１の発散角を小さく設定でき、
さらに、上記送信光１１を入射領域端面９において集光
させることもできる。この結果、光ファイバ１における
入射領域端面９の傾斜角φ1 を小さく設定できるので、
光利用効率の向上が図れる。
【００７１】特に、光ファイバ１の傾斜角φ1 より集束
光の開口角ψ（レンズ部４ａの外縁を通った光線が光軸
となす角）が小さくなるように、送信光１１をレンズ部
４ａによって集光させれば、光ファイバ１の入射領域端
面９からの反射光は、受信光用導波路５と結合すること
を回避できる。開口角ψはレンズ部４ａの形状操作で広
範囲に設定できるので、上記開口角ψの設定によって、
傾斜角φ1 をより一層小さく形成することが可能とな
る。
【００７２】送信光用導波路４の出射側端面８に、レン
ズ部４ａを球面状に形成することは若干手間取るが、送
信光用導波路４に対しＸ方向（光ファイバ１の中心軸に
対し直交する方向）に並んでいる受信光用導波路５に対
して、光ファイバ１の入射領域端面９からの反射光が入
射されることが防止されればよいので、上記出射側端面
８のレンズ部４ａとしては、Ｘ方向にのみ外方に凸なカ
ーブを有する曲面を備えた、Ｘ方向にレンズ効果（集光
効果）を有するシリンドリカルレンズを用いることもで
きる。
【００７３】このようなシリンドリカルレンズであるレ
ンズ部４ａは、送信光用導波路４、受信光用導波路５の
パターニングに用いるマスクのパターンの一部、つまり
出射側端面８に相当する部分を曲線状とするだけで、容
易に作製できる。
【００７４】光ファイバ１には、マルチモードガラス光
ファイバや、プラスチック光ファイバを用いることがで
きる。特に、プラスチック光ファイバは、コア径が０．
２〜１．０ｍｍと大きいため、送信光用導波路４や受信
光用導波路５との接続の際の位置合わせが容易であり、
かつ、プラスチック光ファイバの製造コストも安価であ
る。
【００７５】光ファイバ１から受信光用導波路５への結
合効率を上げるためには、受信光用導波路５のコア部サ
イズを大きくする必要があるので、受信光用導波路５の
コア材には厚膜形成が容易な高分子材料を用いるとよ
い。一方、送信光用導波路４は、光ファイバ１のコア１
ａよりもサイズが小さければ小さいほど、位置ずれに対
する許容範囲が広がる。このことから、送信光用導波路
４は可能なかぎり細くし、受信光用導波路５は可能なか
ぎり太くするのが望ましい。
【００７６】さらに、送信光１１が光ファイバ１におけ
る、光軸方向に対して直交する断面が円形となっている
コア１ａの外周近く、すなわちコア１ａの中心軸から離
れ、コア１ａの外周を覆う、クラッド１ｂの近くに結合
するよう、送信光用導波路４と光ファイバ１との位置を
互いに合わせると、受信光用導波路５の受光面積を大き
く設定できるので、光ファイバ１から受信光用導波路５
へ結合効率を改善できる。
【００７７】光ファイバ１の入射領域端面９での反射光
の他に、送信光用導波路４の伝搬中の送信光からの漏れ
光、半導体レーザ２からの出射光の漏れ光等が、フォト
ダイオード３に入射することによっても、受信光用導波
路５からの電気信号におけるＳＮ比は低下する。
【００７８】そこで、本願発明では、上記のような漏れ
光が、基板１６上において互いに近接した位置に設けら
れたフォトダイオード３に対して入射することを防止す
るため、図４に示すように、受信光用導波路５の側壁と
上部を覆う上部クラッド層１９と遮光膜２０とが設けら
れている。このような上部クラッド層１９と遮光膜２０
とよって、送信光用導波路４では、光ファイバ１との結
合側の端面である入射端面１０からしか、光が結合しな
いようになっている。
【００７９】さらに、送信光用導波路４、およびモニタ
光用導波路６の側壁と上部（つまり、基板１６とは反対
側の端面）においても、半導体レーザ結合側端面と光フ
ァイバ結合側端面とを残して、他の部分を遮光膜２０で
覆うと、漏れ光の影響を、上記遮光膜２０によって、さ
らに抑制でき、ＳＮ比を向上させることができる。
【００８０】本発明に係る光通信モジュール２１は、モ
ニタ用フォトダイオード７と、受信光用のフォトダイオ
ード３とを埋め込むように形成した基板１６に、半導体
レーザ２、送信光用導波路４および受信光用導波路５を
半導体プロセスを用いて集積化しており、個々の部品を
別々に作製し、それらを組み上げるといったバルクで形
成した、従来の光通信モジュールと比較して、大幅に小
型化でき、低コストでの大量生産が可能となっている。
【００８１】（第２の実施の形態）次に、本発明の第２
の実施の形態に係る双方向光通信リンクについて図６に
基づいて説明すると以下の通りである。つまり、この双
方向光通信リンクでは、光通信モジュール２１に対面す
る、光ファイバ１の端面の全体が、円錐状端面１４とな
っている点が、上記の第１の実施の形態と異なっている
が、上記の点以外の他の各構成については第１の実施の
形態と同様であり、それらと同様な各構成については、
第１の実施の形態に付記した部材番号と同一の部材番号
を付記して、それらの説明を省いた。
【００８２】このような円錐状端面１４は、その中心軸
が、光ファイバ１の中心軸と一致するように設定されて
いる。よって、上記円錐状端面１４は、その入射領域端
面９においては、第１の実施の形態と同様に傾斜角φ1
となり、送信光用導波路４からの送信光１１の一部を反
射してもその反射光１３が受信光用導波路５に対し迷光
となることが防止できるものとなっている。
【００８３】ところで、第１の実施の形態においては、
光ファイバ１の中心軸を中心に光ファイバ１を回転させ
ると、送信光用導波路４からの送信光１１の入射領域端
面９での反射光１３が、受信光用導波路５に対し迷光と
して入射するという問題を有するため、光ファイバ１の
入射領域端面９の傾斜方向を考慮して、光ファイバ１を
光通信モジュール２１に接続するという手間を生じてい
る。
【００８４】しかしながら、上記円錐状端面１４では、
光ファイバ１を回転させても、送信光１１の入射する領
域の入射領域端面９の傾斜角が一定に維持できるので、
上記入射領域端面９での反射光１３の方向は変化しな
い。
【００８５】よって、第２の実施の形態では、上記反射
光１３が、受信光用導波路５に迷光として侵入すること
が、光通信モジュール２１と光ファイバ１との取り付け
回転位置に無関係に防止されるので、光ファイバ１と光
通信モジュール２１との接続の際に、入射領域端面９の
傾斜方向を考慮する必要がなく、上記接続の手間を軽減
できる。
【００８６】（第３の実施の形態）続いて、本発明の第
３の実施の形態に係る双方向光通信リンクについて図７
および図１３に基づいて説明すると以下の通りである。
つまり、この双方向光通信リンクは、図７および図１３
に示すように、送信光用導波路４および受信光用導波路
５と対面する、光ファイバ１の端面１５は、光ファイバ
１の中心軸に対し直交していると共に、送信光用導波路
４からの送信光１１の光軸が、光ファイバ１の中心軸に
対し傾いて設定されており、送信光用導波路４からの送
信光１１の一部が、光ファイバ１の入射領域端面９にて
反射されても、その反射光１３が受信光用導波路５に対
し迷光として入射することが回避されるようになってい
る点が、上記の第１の実施の形態と異なっている。
【００８７】一方、上記の点以外の他の各構成について
は第１の実施の形態と同様であり、それらと同様な各構
成については、第１の実施の形態に付記した部材番号と
同一の部材番号を付記して、それらの説明を省いた。
【００８８】第３の実施の形態では、送信光用導波路４
からの送信光１１の光軸と、光ファイバ１の中心軸との
間の角度φ2 は、上記送信光１１の入射領域端面９での
反射光１３が、受信光用導波路５に入射しないように設
定されているので、第２の実施の形態と同様に、光ファ
イバ１を回転させても、送信光１１が入射する領域の入
射領域端面９における、上記送信光１１に対する傾斜角
が一定に維持できるので、上記入射領域端面９での反射
光１３の方向は変化しない。
【００８９】よって、第３の実施の形態では、上記反射
光１３が、受信光用導波路５に迷光として侵入すること
が、光通信モジュール２１と光ファイバ１との取り付け
位置に無関係に防止されるので、光ファイバ１と光通信
モジュール２１との接続の際に、入射領域端面９の傾斜
方向を考慮する必要がなく、上記接続の手間を軽減でき
る。
【００９０】また、第３の実施の形態では、送信光１１
の光軸が、光ファイバ１の中心軸に対し傾斜しているた
め、送信光用導波路４の出射側端面８と、光ファイバ１
の入射領域端面９との距離が大きくなると、送信光１１
が光ファイバ１に結合しなくなる虞が生じる。そこで、
上記第３の実施の形態では、送信光１１の中心光軸が、
入射領域端面９のコア１ａ領域内に入射するよう、上記
出射側端面８と入射領域端面９との間の間隔を狭く設定
する必要がある。
【００９１】次に、上記各実施の形態における光通信モ
ジュール２１の作製法を図８を参照しながら説明する。
図８は、送信光用導波路の各製造工程における各断面図
であり、一連のプロセスで受信光用導波路も形成され
る。
【００９２】まず、図８（ａ）に示すように、基板１６
上に半導体製造用プロセスによって、図示しないフォト
ダイオード、モニタ用フォトダイオード７、およびそれ
らの信号検出回路を形成する。続いて、その上に、光導
波路のバッファ層１７を形成する。このバッファ層１７
の材料としては、後述するコアの材料の屈折率より低い
屈折率を有する、例えばＳｉＯ2 等を用いることができ
る。バッファ層１７の上面は研磨して、平滑となるよう
に設定する。
【００９３】次に、図８（ｂ）に示すように、フォトリ
ソグラフィ、エッチングを行って、各フォトダイオード
３・７上、および後に設置する半導体レーザ２の固定位
置２ａの上のバッファ層１７を除去する。
【００９４】続いて、図８（ｃ）に示すように、上記基
板１６およびバッファ層１７上に、光導波路のコアとな
る光透過性プラスチック層１８を形成する。この光透過
性プラスチック層１８の材料としては、例えばポリイミ
ド等を用いることができ、光透過性プラスチック層１８
の膜厚は、例えば１００μｍ程度に設定される。
【００９５】次に、図８（ｄ）に示すように、フォトリ
ソグラフィ、エッチングを行って、送信光用導波路と受
信光用導波路と半導体レーザからの出射光のモニタ用導
波路以外の除去部分１８ｂとなる光透過性プラスチック
層１８を除去する。エッチングの方法としては、反応性
イオンエッチングや、エキシマレーザエッチングを挙げ
ることができる。
【００９６】その後、図８（ｅ）に示すように、残存し
た光透過性プラスチック層１８上や半導体レーザの固定
位置２ａやバッファ層１７上に、上部クラッド層１９を
形成し、さらに、その上に遮光膜２０を形成する。上部
クラッド層１９の材料としては、前述したコアの材料の
屈折率より低い屈折率を有する、例えばＳｉＯ2 等を用
いることができる。遮光膜２０の材料としては、例えば
光を反射することによって遮光できる、例えばアルミニ
ウム等を用いることができる。
【００９７】次に、図８（ｆ）に示すように、フォトリ
ソグラフィ、エッチングを行って、残存した光透過性プ
ラスチック層１８である光導波路の半導体レーザ結合側
端面２ｂと、光ファイバ結合側端面１８ａの上部クラッ
ド層１９および遮光膜２０を除去する。
【００９８】最後に、図８（ｇ）に示すように、前記の
半導体レーザの固定位置２ａに対し、半導体レーザ２を
ボンディングして、送信光用導波路４が完成する。ま
た、受信光用導波路５についても、上記送信光用導波路
４と同様に作製され、かつ、上述の半導体製造プロセス
を用いて一括して同時に作製することが可能である。な
お、以上説明した双方向光通信モジュールにおいて、各
層の形成は、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法、ス
ピンコーティング法等の方法を材料に応じて使い分けて
行われる。
【００９９】
【発明の効果】本発明の双方向光通信器は、以上のよう
に、双方向光通信のための、送信光用導波路と受信光用
導波路と、送信光用導波路および受信光用導波路と光フ
ァイバとの間を位置決めによって光学的に接続するため
の位置決め手段とを有し、送信光用導波路と受信光用導
波路とは互いに光学的に分離されており、送信光の光軸
が、位置決め手段により、光ファイバの端面の法線方向
に対して傾斜するように設定されている構成である。
【０１００】それゆえ、上記構成は、送信光用導波路と
受信光用導波路とを互いに光学的に分離することによっ
て、偏光ビームスプリッタ、波長フィルタ等の高価な光
学素子を省いて、簡単な構造で双方向光通信を構成で
き、一本の光ファイバを用いて同時に双方向に光通信を
行うことが可能となり、双方向光通信を安価にできると
いう効果を奏する。
【０１０１】本発明の双方向光通信器は、さらに、送信
光用導波路における光軸方向に対する直交方向の断面積
に対し、受信光用導波路における光軸方向に対する直交
方向の断面積が大きくなっている構成である。
【０１０２】上記の構成によれば、発光素子に結合され
る送信光用導波路の幅（光軸方向に対して直交する方向
の長さ）を狭くし、受光素子に結合される受信光用導波
路の幅を広く設定でき、かつ、送信光用導波路の位置を
光ファイバの中心軸から変位させることにより、光ファ
イバから受信光用導波路に結合する光の結合効率を向上
させることができるという効果を奏する。
【０１０３】本発明の双方向光通信器は、さらに、送信
光の中心光軸が、信号光を伝搬するための光ファイバの
端面におけるコア内のコア外縁近傍を通過するように設
定されている構成である。
【０１０４】上記の構成によれば、送信光用導波路の位
置を光ファイバの中心軸から変位させることができて、
光ファイバから受信光用導波路に結合する光の結合効率
を向上することができるという効果を奏する。
【０１０５】本発明の双方向光通信器は、さらに、送信
光用導波路からの送信光の発散を抑制するための集光手
段が設けられている構成である。
【０１０６】上記の構成によれば、送信光用導波路の光
ファイバ側端面に集光手段を設けたことにより、送信光
用導波路から出射される送信光の発散を上記集光手段に
よって抑制することができ、送信光用導波路から、信号
光を伝搬するための光ファイバに結合する送信光の結合
効率を改善することができるという効果を奏する。
【０１０７】本発明の双方向光通信器は、さらに、集光
手段は、送信光用導波路における送信光の出射面を曲面
とすることにより形成されたレンズである構成である。
【０１０８】上記の構成によれば、集光手段が、出射面
を曲面とすることにより形成されたレンズであることに
より、上記集光手段の形成を容易にできて、上記集光手
段の形成を簡素化できるという効果を奏する。
【０１０９】本発明の双方向光通信器は、さらに、集光
手段は、送信光用導波路および受信光用導波路が互いに
並ぶ方向に集光機能を有するシリンドリカルレンズであ
る構成である。
【０１１０】上記の構成によれば、集光手段が、送信光
用導波路および受信光用導波路が互いに並ぶ方向に集光
機能を有するシリンドリカルレンズであることにより、
必要以上に曲面を形成する手間を省くことができる。よ
って、上記構成では、上記集光手段の形成をより一層容
易にできて、上記集光手段の形成をさらに簡素化できる
という効果を奏する。
【０１１１】本発明の双方向光通信器は、さらに、集光
手段により集光された送信光の光軸と、信号光を伝搬す
るための光ファイバの端面において送信光が照射される
領域面の法線とがなす角度が、集光手段により集光され
た送信光の開口角より大きくなっている構成である。
【０１１２】上記の構成によれば、送信光の光軸と、送
信光が照射される領域面の法線とがなす角度を、集光さ
れた送信光の開口角より大きくなるように設定したこと
によって、送信光用導波路と受信光用導波路とを互いに
光学的に分離することを、より確実化できるという効果
を奏する。
【０１１３】本発明の双方向光通信器は、さらに、送信
光用導波路および受信光用導波路の各コア部が、それぞ
れ高分子材料から形成されている構成である。
【０１１４】上記の構成によれば、送信光用導波路およ
び受信光用導波路に高分子材料を用いると、厚膜の送信
光用導波路および受信光用導波路が、容易に、かつ、安
価に形成できるという効果を奏する。
【０１１５】本発明の双方向光通信器は、さらに、送信
光用導波路および受信光用導波路の各コア部上に、受光
素子への迷光を抑制するための、上部クラッド層、およ
び遮光膜が形成されている構成である。
【０１１６】上記の構成によれば、送信光用導波路およ
び受信光用導波路の上に、バッファ層、さらに遮光膜を
形成することにより、送信光用導波路からの漏れ光が受
信光用導波路に入射することが抑制されるという効果を
奏する。
【０１１７】本発明の双方向光通信器は、さらに、受光
素子が形成され、かつ、発光素子、送信光用導波路およ
び受信光用導波路が集積化されたシリコン基板を有する
構成である。
【０１１８】上記の構成によれば、受光素子、信号回路
を組み込んだシリコン基板上に、発光素子、送信光用導
波路および受信光用導波路を集積化する事により、例え
ば半導体プロセスを用いることができて、小型化、低コ
ストでの大量生産が可能となるという効果を奏する。
【０１１９】本発明の双方向光通信装置は、以上のよう
に、信号光を伝搬するための光ファイバと、上記光ファ
イバの両端面に、それぞれ光学的に結合された上述した
双方向光通信器とを備えた構成である。
【０１２０】上記の構成によれば、上記送信光用導波路
と受信光用導波路とは互いに光学的に分離されているこ
とから、従来のような偏光ビームスプリッタ、波長フィ
ルタ等の高価な光学素子を省いて、一本の光ファイバを
用いて双方向の光通信を同時に、簡素で、かつ、安価に
行うことができるという効果を奏する。
【０１２１】本発明の双方向光通信装置は、さらに、光
ファイバに接続される送信光が照射される上記端面の領
域において、上記送信光の光軸は、上記端面の領域の法
線方向に対して傾斜するように設けられている構成であ
る。
【０１２２】上記の構成によれば、送信光の光軸を、上
記端面の領域の法線方向に対して傾斜するように設けた
ことによって、送信光用導波路と受信光用導波路とを互
いに光学的に分離することを、より簡便に、かつ確実化
することができるという効果を奏する。
【０１２３】本発明の双方向光通信装置は、さらに、光
ファイバの端面は、光ファイバの光軸に直交する仮想面
に対し交差するように設けられている構成である。
【０１２４】上記の構成によれば、光ファイバの端面
を、光ファイバの光軸に直交する仮想面に対し交差する
ように設けたことによって、送信光用導波路と受信光用
導波路とを互いに光学的に分離することを、より簡便
に、かつ、より確実化することができるという効果を奏
する。
【０１２５】本発明の双方向光通信装置は、さらに、送
信光用導波路の光軸が、光ファイバの光軸に対し傾斜す
るように設けられている構成である。
【０１２６】上記の構成によれば、送信光用導波路の光
軸を、光ファイバの光軸に対し傾斜するように設けたこ
とによって、送信光用導波路と受信光用導波路とを互い
に光学的に分離することを、より簡便に、かつ確実化す
ることができるという効果を奏する。
【０１２７】本発明の双方向光通信装置は、送信光用導
波路の光軸が、光ファイバの光軸に対し傾斜するように
設けられている場合、さらに、送信光の中心光軸が光フ
ァイバの端面におけるコア内を通過するように、送信光
用導波路と光ファイバとの間隔が設定されている構成で
ある。
【０１２８】上記の構成によれば、上記間隔の設定によ
って、送信光用導波路からの信号光を、より確実に光フ
ァイバに結合できて、信号光の送信をより安定化できる
という効果を奏する。
【０１２９】本発明の双方向光通信装置は、さらに、光
ファイバの端面が、円錐状となっている構成である。
【０１３０】上記の構成によれば、光ファイバの端面
を、円錐状に設けたことによって、送信光用導波路と受
信光用導波路とを互いに光学的に分離することを、より
簡素な工程により、実現することができると共に、光フ
ァイバが、その中心軸を中心として回転しても、送信光
用導波路と受信光用導波路とを互いに光学的に分離でき
るので、送信光用導波路および受信光用導波路に対する
光ファイバの取り付けを簡潔化できるという効果を奏す
る。
【０１３１】本発明の双方向光通信装置は、さらに、光
ファイバが、プラスチック光ファイバである構成であ
る。
【０１３２】上記の構成によれば、光ファイバにプラス
チック光ファイバを用いると、光ファイバのコア径を大
きくできるので、光ファイバと送信光用導波路および受
信光用導波路との光軸調整（取り付けの際の位置合わせ
調整）が容易にできるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る双方向光通信リンクにおける第１
の実施の形態を示す概略図である。
【図２】上記双方向光通信リンクの光通信モジュールの
断面図である。
【図３】上記光通信モジュールにおける、上記図２のＡ
−Ａ矢視断面を示す他の断面図である。
【図４】上記光通信モジュールにおける、上記図２のＢ
−Ｂ矢視断面を示すさらに他の断面図である。
【図５】上記光通信モジュールにおける、送信光用導波
路および受信光用導波路と光ファイバとの接続を示す説
明図である。
【図６】本発明に係る双方向光通信リンクにおける第２
の実施の形態を示す概略図である。
【図７】本発明に係る双方向光通信リンクにおける第３
の実施の形態を示す概略図である。
【図８】上記光通信モジュールの製造工程を示す工程図
である。
【図９】第１の従来例の双方向光通信リンクを示す、概
略正面図である。
【図１０】上記双方向光通信リンクの斜視図である。
【図１１】第２の従来例の双方向光通信リンクに用いら
れる光通信モジュールの断面図である。
【図１２】上記第１の実施の形態における双方向光通信
リンクを示す概略図である。
【図１３】上記第３の実施の形態における双方向光通信
リンクを示す概略図である。
【符号の説明】
１ 光ファイバ ２ 半導体レーザ（発光素子） ２’ 半導体レーザ（発光素子） ３ フォトダイオード（受光素子） ３’ フォトダイオード（受光素子） ４ 送信光用導波路 ４’ 送信光用導波路 ５ 受信光用導波路 ５’ 受信光用導波路 ２１ 光通信モジュール（双方向光通信器） ２１’ 光通信モジュール（双方向光通信器） ２２ 光コネクタ本体（位置決め手段） ２２’ 光コネクタ本体（位置決め手段） ２３ 光コネクタ着脱部（位置決め手段） ２３’ 光コネクタ着脱部（位置決め手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/12 (72)発明者 石井 ▲頼▼成 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 倉田 幸夫 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】データ信号に基づく信号光を生成する発光
    素子と、 信号光を受光して上記信号光に応じたデータ信号を生成
    する受光素子と、 発光素子からの信号光である送信光を外部の光ファイバ
    に照射するための送信光用導波路と、 外部の光ファイバからの信号光である受信光を受光素子
    に導く受信光用導波路と、 送信光用導波路および受信光用導波路と光ファイバとの
    間を位置決めによって光学的に接続するための位置決め
    手段とを有し、 送信光用導波路と受信光用導波路とは互いに光学的に分
    離されており、 送信光の光軸が、位置決め手段により、光ファイバの端
    面の法線方向に対して傾斜するように設定されているこ
    とを特徴とする双方向光通信器。
  2. 【請求項２】送信光用導波路における光軸方向に対する
    直交方向の断面積に対し、受信光用導波路における光軸
    方向に対する直交方向の断面積が大きくなっていること
    を特徴とする請求項１に記載の双方向光通信器。
  3. 【請求項３】送信光の中心光軸が、信号光を伝搬するた
    めの光ファイバの端面におけるコア内のコア外縁近傍を
    通過するように設定されていることを特徴とする請求項
    １または２に記載の双方向光通信器。
  4. 【請求項４】送信光用導波路からの送信光の発散を抑制
    するための集光手段が設けられていることを特徴とする
    請求項１ないし３の何れか一つに記載の双方向光通信
    器。
  5. 【請求項５】集光手段は、送信光用導波路における送信
    光の出射面を曲面とすることにより形成されたレンズで
    あることを特徴とする請求項４記載の双方向光通信器。
  6. 【請求項６】集光手段は、送信光用導波路および受信光
    用導波路が互いに並ぶ方向に集光機能を有するシリンド
    リカルレンズであることを特徴とする請求項４または５
    記載の双方向光通信器。
  7. 【請求項７】集光手段により集光された送信光の光軸
    と、信号光を伝搬するための光ファイバの端面において
    送信光が照射される領域面の法線とがなす角度が、集光
    手段により集光された送信光の開口角より大きくなって
    いることを特徴とする請求項４ないし６の何れか一つに
    記載の双方向光通信器。
  8. 【請求項８】送信光用導波路および受信光用導波路の各
    コア部が、それぞれ高分子材料から形成されていること
    を特徴とする請求項１ないし７の何れか一つに記載の双
    方向光通信器。
  9. 【請求項９】送信光用導波路および受信光用導波路の各
    コア部上に、受光素子への迷光を抑制するための、上部
    クラッド層、および遮光膜が形成されていることを特徴
    とする請求項１ないし８の何れか一つに記載の双方向光
    通信器。
  10. 【請求項１０】受光素子が形成され、かつ、発光素子、
    送信光用導波路および受信光用導波路が集積化されたシ
    リコン基板を有することを特徴とする請求項１ないし９
    の何れか一つに記載の双方向光通信器。
  11. 【請求項１１】信号光をマルチモードにて伝搬するため
    の光ファイバと、 上記光ファイバの両端面に、それぞれ光学的に結合され
    た双方向光通信器とを備えた双方向光通信装置におい
    て、 双方向光通信器は、データ信号に基づく信号光を生成す
    る発光素子と、 信号光を受光して上記信号光に応じたデータ信号を生成
    する受光素子と、 発光素子からの信号光である送信光を外部に照射する送
    信光用導波路と、 外部からの信号光である受信光を受光素子に導く受信光
    用導波路とを有し、 送信光用導波路と受信光用導波路とは互いに光学的に分
    離されており、 光ファイバに接続された送信光が照射される上記端面の
    領域では、上記送信光の光軸は、上記端面の領域の法線
    方向に対して傾斜するように設けられていることを特徴
    とする双方向光通信装置。
  12. 【請求項１２】光ファイバの端面は、光ファイバの光軸
    に直交する仮想面に対し交差するように設けられている
    ことを特徴とする請求項１１記載の双方向光通信装置。
  13. 【請求項１３】送信光用導波路の光軸が、光ファイバの
    光軸に対し傾斜するように設けられていることを特徴と
    する請求項１１記載の双方向光通信装置。
  14. 【請求項１４】送信光の中心光軸が光ファイバの端面に
    おけるコア内を通過するように、送信光用導波路と光フ
    ァイバとの間隔が設定されていることを特徴とする請求
    項１３記載の双方向光通信装置。
  15. 【請求項１５】光ファイバの端面が、円錐状であること
    を特徴とする請求項１１記載の双方向光通信装置。
  16. 【請求項１６】光ファイバが、プラスチック光ファイバ
    であることを特徴とする請求項１１ないし１５の何れか
    一つに記載の双方向光通信装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004045825A (ja) * 2002-07-12 2004-02-12 Sharp Corp 光送受信装置および光送受信システム並びに光送受信方法
CN100359830C (zh) * 2001-09-21 2008-01-02 株式会社西铁城电子 双向光传输装置
KR100798514B1 (ko) * 2000-04-28 2008-01-28 소니 가부시끼 가이샤 광 통신 장치 및 통신 방법
JP2011150287A (ja) * 2009-12-25 2011-08-04 Institute Of National Colleges Of Technology Japan １本のｐｏｆを用いた光送受信装置および光送受信システム
WO2023145206A1 (ja) * 2022-01-31 2023-08-03 株式会社フジクラ 光伝送路及び光コネクタ

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19923417A1 (de) * 1999-05-21 2000-11-30 Tyco Electronics Logistics Ag Diodenhaltevorrichtung
FR2809826B1 (fr) * 2000-05-31 2002-08-30 Cit Alcatel Procede d'alignement d'un composant optique a guide incline monte sur une embase et dispositif optique associe
JP2002023899A (ja) * 2000-07-11 2002-01-25 Furukawa Electric Co Ltd:The 光通信可能な電子機器とそれに使用可能な光部品
US7066657B2 (en) * 2000-12-28 2006-06-27 Intel Corporation Optical subassembly
EP1253447A3 (en) * 2001-04-23 2004-06-30 Omron Corporation Optical integrated waveguide device, optical transceiver and other optical apparatuses using the optical device
JP3885602B2 (ja) * 2001-04-23 2007-02-21 オムロン株式会社 光学素子及び当該光学素子を用いた光トランシーバその他の光学装置
US7396165B2 (en) * 2002-11-01 2008-07-08 Finisar Corporation Counterbore base member for ferrule-type optical connector
US20070003288A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Xiaolin Tong Bidirectional HDCP transmission module using single optical fiber
US20070242062A1 (en) * 2006-04-18 2007-10-18 Yong Guo EDID pass through via serial channel
US20070280282A1 (en) * 2006-06-05 2007-12-06 Tzeng Shing-Wu P Indoor digital multimedia networking
US20070292135A1 (en) * 2006-06-09 2007-12-20 Yong Guo Integrated remote control signaling
US20070286600A1 (en) * 2006-06-09 2007-12-13 Owlink Technology, Inc. Universal IR Repeating over Optical Fiber
US20080051770A1 (en) * 2006-08-22 2008-02-28 Synergetics, Inc. Multiple Target Laser Probe
US8150261B2 (en) * 2007-05-22 2012-04-03 Owlink Technology, Inc. Universal remote control device
US8045858B2 (en) * 2008-07-24 2011-10-25 The Boeing Company Methods and systems for providing full avionics data services over a single fiber
US8032032B2 (en) 2008-11-14 2011-10-04 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Bi-directional optical link between multiple data sources and a processing node in an avionics platform

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4611884A (en) * 1982-11-24 1986-09-16 Magnetic Controls Company Bi-directional optical fiber coupler
JPS6186713A (ja) 1984-10-05 1986-05-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光結合部品
JPS6225907A (ja) 1985-07-29 1987-02-03 新日鐵化学株式会社 種付マツト
JPS63279627A (ja) * 1987-05-12 1988-11-16 Brother Ind Ltd 双方向光通信モジュ−ル
JPH0339706A (ja) 1989-07-06 1991-02-20 Fujitsu Ltd 光モジュール
JPH0369107A (ja) 1989-08-08 1991-03-25 Hitachi Aic Inc 電解コンデンサ用電解液
JPH0431843A (ja) 1990-05-29 1992-02-04 Copal Co Ltd 証明書発行装置の搬送装置
US5555334A (en) * 1993-10-07 1996-09-10 Hitachi, Ltd. Optical transmission and receiving module and optical communication system using the same
JPH07113924A (ja) 1993-10-19 1995-05-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光回路部品およびその製造方法
DE69330563T2 (de) * 1993-11-08 2002-06-27 Corning Inc Kopplung von planaren optischen Wellenleitern und optischen Fasern mit geringer Rückreflexion
JPH07174925A (ja) 1993-12-20 1995-07-14 Ricoh Co Ltd 導波路型光反射集光光学系及びこれを用いた導波路型光信号検出素子並びに光ピックアップ
JP3344149B2 (ja) * 1995-03-28 2002-11-11 三菱電機株式会社 光半導体素子モジュール
JP3575107B2 (ja) 1995-05-16 2004-10-13 住友電装株式会社 光送受信装置、光送受信装置と光コネクタとを備える装置
US5848082A (en) * 1995-08-11 1998-12-08 Sdl, Inc. Low stress heatsink and optical system
EP0773591A3 (en) * 1995-11-13 1998-09-16 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Light emitting/detecting module
US5796899A (en) * 1995-12-28 1998-08-18 Lucent Technologies Inc. Bidirectional optical transceiver assembly with reduced crosstalk
JP3417200B2 (ja) 1996-03-15 2003-06-16 住友電気工業株式会社 光送受信モジュ−ル
US5963349A (en) * 1997-01-27 1999-10-05 Lucent Technologies Inc. Inexpensive single-fiber bidirectional data link
JPH10227928A (ja) 1997-02-18 1998-08-25 Hitachi Ltd 並列光伝送装置及び並列光伝送方式
JPH11101926A (ja) 1997-09-26 1999-04-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光モジュール
KR100289040B1 (ko) * 1997-12-22 2001-05-02 이계철 단일광섬유를이용한양방향광통신모듈
JPH11271548A (ja) * 1998-03-26 1999-10-08 Sharp Corp 双方向光通信器および双方向光通信装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100798514B1 (ko) * 2000-04-28 2008-01-28 소니 가부시끼 가이샤 광 통신 장치 및 통신 방법
CN100359830C (zh) * 2001-09-21 2008-01-02 株式会社西铁城电子 双向光传输装置
JP2004045825A (ja) * 2002-07-12 2004-02-12 Sharp Corp 光送受信装置および光送受信システム並びに光送受信方法
JP2011150287A (ja) * 2009-12-25 2011-08-04 Institute Of National Colleges Of Technology Japan １本のｐｏｆを用いた光送受信装置および光送受信システム
WO2023145206A1 (ja) * 2022-01-31 2023-08-03 株式会社フジクラ 光伝送路及び光コネクタ

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