WO2015045863A1 - 光レセプタクルおよび光モジュール - Google Patents

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WO2015045863A1
WO2015045863A1 PCT/JP2014/073882 JP2014073882W WO2015045863A1 WO 2015045863 A1 WO2015045863 A1 WO 2015045863A1 JP 2014073882 W JP2014073882 W JP 2014073882W WO 2015045863 A1 WO2015045863 A1 WO 2015045863A1
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optical
light
receptacle
optical receptacle
adhesive
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PCT/JP2014/073882
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亜耶乃 今
心平 森岡
三四郎 長井
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株式会社エンプラス
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    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G02B6/4214—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms the intermediate optical element having redirecting reflective means, e.g. mirrors, prisms for deflecting the radiation from horizontal to down- or upward direction toward a device
    • G—PHYSICS
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    • G02B6/4292—Coupling light guides with opto-electronic elements the light guide being disconnectable from the opto-electronic element, e.g. mutually self aligning arrangements

Definitions

  • the present invention relates to an optical receptacle and an optical module having the same.
  • optical modules including light emitting elements such as surface emitting lasers (for example, VCSEL, Vertical, Surface, Emitting, Laser) have been used for optical communication using optical transmission bodies such as optical fibers and optical waveguides.
  • the optical module includes an optical receptacle that allows light including communication information emitted from the light emitting element to enter the end face of the optical transmission body.
  • Patent Document 1 describes an optical module having an optical connector and a substrate on which a light emitting element is arranged.
  • the optical connector has an optical fiber and a connector portion, and the connector portion has a lens array (optical receptacle) disposed between the tip portions of the plurality of optical fibers and the light emitting elements.
  • the lens array includes a reflection mirror that reflects the light emitted from the light emitting element toward the tip of the optical fiber, and a condensing lens that collects the light reflected by the reflection mirror toward the tip of the optical fiber.
  • the optical connector is positioned at a predetermined position of the substrate, and a thermosetting epoxy resin adhesive is attached to the boundary between the side surface of the lens array and the substrate and thermally cured.
  • the optical connector is fixed to the board.
  • the light emitted from the light emitting element is reflected by the reflecting mirror toward the tip of the optical fiber, and reaches the tip of the optical fiber via the condenser lens.
  • the lens array (the condensing lens and the reflecting mirror) is on the epoxy resin adhesive side (that is, the side) due to the shrinkage of the epoxy resin adhesive. Deforms to be pulled by The epoxy resin adhesive is cured with the lens array deformed. Therefore, the lens array remains deformed after being fixed to the substrate, and the light emitted from the light emitting element may not be properly guided to the end face of the optical fiber.
  • the lens array (optical receptacle) described in Patent Document 1 has a problem of being deformed when it is fixed using an adhesive.
  • the optical receptacle of the present invention is disposed between a plurality of light emitting elements or light receiving elements and a plurality of optical transmission bodies, and the plurality of light emitting elements or the plurality of light receiving elements and end faces of the plurality of optical transmission bodies. And a plurality of first receptacles that respectively enter the light emitted from the plurality of light emitting elements or emit light passing through the light receiving elements toward the light receiving element. A plurality of second opticals that respectively emit light incident on the optical surface and the plurality of first optical surfaces toward the end surfaces of the plurality of optical transmission members, or incident light from the plurality of optical transmission members, respectively.
  • An optical receptacle body having a surface, support portions connected to both ends of the optical receptacle body, and the support portion so as to be positioned at the four corners of the optical receptacle when viewed in plan.
  • Four adhesive reservoirs that are through-holes or recesses surrounded by the support, and the optical receptacle body and the support are parallel to the optical axis of the light emitted from the second optical surface
  • the four adhesive reservoir portions are arranged in a plane-symmetrical position with respect to the plane of symmetry.
  • An optical module of the present invention includes the optical receptacle of the present invention and a substrate on which a light emitting element is disposed, and the optical receptacle is formed by the adhesive injected into the four adhesive reservoirs. It is fixed on the surface.
  • the plurality of light emitting elements or the plurality of light receiving elements and the plurality of optical transmission bodies can be optically and appropriately coupled.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the optical module according to the first embodiment.
  • 2A to 2E are diagrams showing the configuration of the optical receptacle according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an adhesive reservoir.
  • 4A and 4B are diagrams showing the direction of deformation of the optical receptacle (supporting portion) when the adhesive is cured.
  • 5A to 5C are diagrams showing other shapes of the opening of the adhesive reservoir.
  • 6A to 6E are diagrams showing the configuration of an optical receptacle of a comparative example.
  • 7A and 7B show simulation results for the optical receptacle according to the first embodiment.
  • 8A to 8E are diagrams showing a configuration of an optical receptacle according to a modification of the first embodiment.
  • 9A to 9E are diagrams showing the configuration of the optical receptacle according to the second embodiment.
  • 10A and 10B show simulation results for the optical receptacle according to the second embodiment.
  • 11A to 11E are diagrams showing a configuration of an optical receptacle according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical module 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • hatching of the cross section of the optical receptacle 120 is omitted to show the optical path in the optical receptacle 120.
  • the optical module 100 includes a substrate mounting type photoelectric conversion device 110 including a light emitting element 114 and an optical receptacle 120.
  • the optical module 100 is used with the optical transmission body 116 connected to the optical receptacle 120.
  • the optical transmitter 116 may be a single mode optical fiber or a multimode optical fiber. Further, the optical transmission body 116 may be an optical waveguide.
  • the photoelectric conversion device 110 includes a substrate 112 and a plurality of light emitting elements 114.
  • the light emitting elements 114 are arranged in a line on the substrate 112 and emit laser light in a direction perpendicular to the surface of the substrate 112.
  • the light emitting element 114 is, for example, a vertical cavity surface emitting laser (VCSEL).
  • the optical receptacle 120 optically couples the light emitting element 114 and the end face of the optical transmission body 116 while being arranged between the photoelectric conversion device 110 and the optical transmission body 116.
  • the configuration of the optical receptacle 120 will be described in detail.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the optical receptacle 120 according to the first embodiment.
  • 2A is a plan view of the optical receptacle
  • FIG. 2B is a bottom view
  • FIG. 2C is a front view
  • FIG. 2D is a rear view
  • FIG. 2E is a right side view.
  • the optical receptacle 120 is a square U-shaped member when seen in a plan view.
  • the optical receptacle 120 has an optical receptacle body 130 and two support portions 140.
  • the optical receptacle body 130 and the support portion 140 have a plane-symmetric shape with a plane parallel to the optical axis of the light emitted from the second optical surface 136 as a plane of symmetry.
  • the optical receptacle main body 130 has translucency, and emits light emitted from the light emitting element 114 toward the end face of the optical transmission body 116.
  • the optical receptacle body 130 has a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the optical receptacle main body 130 has a plurality of first optical surfaces (incident surfaces) 132, a third optical surface (reflective surface) 134, a plurality of second optical surfaces (exit surfaces) 136, and two protrusions 138.
  • the optical receptacle main body 130 is formed using a material that transmits light with a wavelength used for optical communication. Examples of such materials include transparent resins such as polyetherimide (PEI) and cyclic olefin resins.
  • the optical receptacle main body 130 can be manufactured by injection molding, for example.
  • the first optical surface 132 is an incident surface that refracts the laser light emitted from the light emitting element 114 and causes the laser light to enter the inside of the optical receptacle main body 130.
  • the plurality of first optical surfaces 132 are arranged in a row on the bottom surface side of the optical receptacle body 130 so as to face the light emitting elements 114 respectively.
  • the shape of the first optical surface 132 is not particularly limited. In the present embodiment, the shape of the first optical surface 132 is a convex lens surface that is convex toward the light emitting element 114. Further, the planar view shape of the first optical surface 132 is a circle.
  • the central axis of the first optical surface 132 is preferably perpendicular to the light emitting surface of the light emitting element 114 (and the surface of the substrate 112). Also. It is preferable that the central axis of the first optical surface 132 coincides with the optical axis of the laser light emitted from the light emitting element 114.
  • the light incident on the first optical surface 132 (incident surface) travels toward the third optical surface 134 (reflective surface).
  • the third optical surface 134 is a reflecting surface that reflects the light incident on the first optical surface 132 toward the second optical surface 136.
  • the third optical surface 134 is inclined so as to approach the optical transmission body 116 from the bottom surface of the optical receptacle body 130 toward the top surface.
  • the inclination angle of the third optical surface 134 with respect to the optical axis emitted from the light emitting element 114 is not particularly limited. In the present embodiment, the inclination angle of the third optical surface 134 is 45 ° with respect to the optical axis of the light incident on the first optical surface 132.
  • the shape of the third optical surface 134 is not particularly limited. In the present embodiment, the shape of the third optical surface 134 is a plane.
  • the light incident on the first optical surface 132 is incident on the third optical surface 134 at an incident angle larger than the critical angle.
  • the third optical surface 134 totally reflects incident light toward the second optical surface 136. That is, on the third optical surface 134 (reflection surface), light having a predetermined light beam diameter is incident, and light having a predetermined light beam diameter is emitted toward the second optical surface 136 (output surface).
  • the second optical surface 136 is an emission surface that emits the light totally reflected by the third optical surface 134 toward the end surface of the optical transmission body 116.
  • the plurality of second optical surfaces 136 are arranged in a row on the first side surface of the optical receptacle body 130 so as to face the end surface of the optical transmission body 116.
  • the shape of the second optical surface 136 is not particularly limited. In the present embodiment, the shape of the second optical surface 136 is a convex lens surface that is convex toward the end surface of the optical transmission body 116. Thereby, light having a predetermined beam diameter reflected by the third optical surface 134 can be efficiently coupled to the end surface of the optical transmission body 116.
  • the central axis of the second optical surface 136 preferably coincides with the central axis of the end surface of the optical transmission body 116.
  • the two protrusions 138 are disposed on the first side surface of the optical receptacle body 130 where the second optical surface 136 is disposed.
  • the optical receptacle main body 130 is fitted.
  • the optical transmission body 116 can be fixed to.
  • the support part 140 is a part for fixing the optical receptacle body 130 to the substrate 112.
  • the two support portions 140 each have two adhesive reservoir portions 142. That is, the optical receptacle 120 has four adhesive reservoir portions 142.
  • the support part 140 is a substantially rectangular parallelepiped, and is connected to both ends of the optical receptacle body 130, respectively.
  • the support portion 140 is connected to the optical receptacle main body 130 at one end portion. Further, the support part 140 is disposed in the same direction as the light emitted from the second optical surface 136.
  • the support 140 may be formed using the same light-transmitting material as that of the optical receptacle main body 130 or may be formed of a non-light-transmitting material different from that of the optical receptacle main body 130.
  • the support part 140 can be manufactured integrally by injection molding using the same material as the optical receptacle 120.
  • the adhesive reservoir 142 stores adhesive for mounting (fixing) on the substrate 112. As shown in FIG. 2, the adhesive reservoir 142 is disposed on the support 140 so as to be positioned at the four corners of the optical receptacle 120 when viewed in plan. Further, the four adhesive reservoir portions 142 are arranged in plane symmetry positions with a plane parallel to the optical axis of the light emitted from the second optical surface 136 as a symmetry plane. The adhesive reservoir portion 142 is disposed at both ends of the support portion 140. The shape of the adhesive reservoir 142 is not particularly limited. In the present embodiment, adhesive reservoir 142 is a cylindrical through hole.
  • the adhesive reservoir 142 has a circular opening at the top and bottom, but the other direction (that is, the entire circumference) is surrounded by the support 140.
  • the size of the opening of the adhesive reservoir 142 is not particularly limited. What is necessary is just to set the magnitude
  • FIG. 3 is a schematic view of the adhesive reservoir 142. As shown in FIG. 3, the area of the inner peripheral surface of the through hole is ⁇ LD (about 3.14 LD), where L is the diameter of the opening and D is the height of the through hole.
  • a known thermosetting epoxy resin adhesive, ultraviolet curable resin adhesive, or the like can be used as the adhesive injected into the adhesive reservoir 142.
  • the optical receptacle 120 is fixed to the substrate 112 by positioning the optical receptacle 120 with respect to the substrate 112 and then injecting an adhesive into the adhesive reservoir 142 and curing it.
  • the optical receptacle 120 is positioned with respect to the substrate 112 so that the central axis of each first optical surface 132 coincides with the optical axis of the laser light emitted from the light emitting element 114. And after inject
  • FIG. 4 is a diagram showing the direction of deformation of the optical receptacle 120 (support portion 140) when the adhesive is cured.
  • FIG. 4A is a schematic diagram illustrating the deformation direction of the optical receptacle 120 in the optical module according to Embodiment 1.
  • FIG. 4B is a schematic diagram showing the deformation direction of the optical receptacle when an adhesive is attached to the outside of the optical receptacle.
  • the support 140 the inner peripheral surface of the adhesive reservoir 142 in contact with the adhesive is pulled toward the center of the adhesive reservoir 142 due to the shrinkage of the adhesive accompanying curing. It is done.
  • the adhesive is in contact with the inner peripheral surface of the adhesive reservoir 142 over the entire circumference. For this reason, the horizontal force derived from the shrinkage of the adhesive that acts on the optical receptacle 120 (the support portion 140) to be deformed cancels each other.
  • the four adhesive reservoir portions 142 are disposed in plane symmetry positions with respect to the symmetry plane when viewed in plan, the deformation of the optical receptacle 120 due to the contraction of the adhesive is further suppressed. Therefore, even if it is a case where it fixes with an adhesive agent, a deformation
  • FIG. 4B when the optical receptacle is fixed with an adhesive on the outside, the support portion 140 is deformed so as to be pulled outward.
  • FIG. 5 is a view showing another shape of the opening of the adhesive reservoir.
  • the shape of the opening of the adhesive reservoir 142a may be a cross shape.
  • the area of the inner peripheral surface of the through hole is 4 LD, where L is the maximum diameter, L / 3 is the cross-line width, and D is the height of the through hole.
  • the shape of the opening of the adhesive reservoir 142b may be an H shape.
  • the area of the inner peripheral surface of the through hole is about 5 LD (16/3 LD), where the H-shaped line width is L / 3.
  • FIG. 5 is a view showing another shape of the opening of the adhesive reservoir.
  • the shape of the opening of the adhesive reservoir 142a may be a cross shape.
  • the area of the inner peripheral surface of the through hole is 4 LD, where L is the maximum diameter, L / 3 is the cross-line width, and D is the height of the through hole.
  • the shape of the opening of the adhesive reservoir 142b may be an H shape.
  • the shape of the opening of the adhesive reservoir 142c may be a shape in which a cross rotated by 45 ° is overlapped with the cross.
  • the area of the inner peripheral surface of the through hole is about 6 LD (6.1 LD) when the cross line width is L / 6.
  • the optical receptacle having the adhesive reservoirs 142a, 142b, and 142c shown in FIGS. 5A to 5C can be manufactured by the same process as the optical receptacle according to the first embodiment.
  • the simulation was performed only for the right half.
  • the incident surfaces 132 are numbered up to the number 12 on each incident surface 132 with the leftmost incident surface 132 as the first. Therefore, in this simulation, the simulation was performed for the moving distance of the first optical surface 132 of No. 7 to No. 12.
  • FIG. 6 is a view showing a configuration of a comparative optical receptacle 120 ′ without the adhesive reservoir 142.
  • 6A is a plan view of a comparative optical receptacle 120 ′
  • FIG. 6B is a bottom view
  • FIG. 6C is a front view
  • FIG. 6D is a rear view
  • FIG. 6E is a right side view.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between each first optical surface (incident surface) and the moving distance of the first optical surface 132 due to curing of the adhesive.
  • FIG. 7A is a graph showing the movement distance of the first optical surface 132 in the X-axis direction
  • FIG. 7B is a graph showing the movement distance of the first optical surface 132 in the Y-axis direction.
  • the “X-axis direction” means a direction along the central axis of the second optical surface (the vertical direction in FIG. 2B)
  • the “Y-axis direction” means the arrangement direction of the first optical surfaces (FIG. 2B). Left and right direction).
  • the horizontal axis is the number of the first optical surface 132 given by the method described above.
  • the vertical axis indicates the moving distance of the first optical surface 132 after the adhesive is cured from the position of the first optical surface 132 before the adhesive is cured.
  • a black circle symbol indicates a simulation result when the optical receptacle 120 ′ of the comparative example shown in FIG. 6 is used, and a white circle symbol indicates an optical receptacle having the adhesive reservoir 142 having the shape shown in FIG. 120, the white square symbol indicates the simulation result using the optical receptacle 120 having the adhesive reservoir 142a having the shape shown in FIG. 5A, and the white triangular symbol is The simulation result using the optical receptacle 120 having the adhesive reservoir 142b having the shape shown in FIG. 5B is shown, and the white diamond symbol indicates the optical receptacle 120 having the adhesive reservoir 142c having the shape shown in FIG. 5C. The simulation result using is shown.
  • the first optical surface 132 has moved greatly in the X-axis direction and the Y-axis direction due to the curing of the adhesive. I understand that.
  • the optical receptacle 120 having the adhesive reservoirs 142, 142a, 142b, 142c it can be seen that the movement of the first optical surface 132 is suppressed. Even when the shapes of the openings of the adhesive reservoirs 142, 142a, 142b, 142c were changed, there was no significant difference in the movement distance in the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • the optical receptacle 120 according to Embodiment 1 is disposed on the support 140 so that the adhesive reservoir 142 is positioned at the four corners of the optical receptacle, and the inner peripheral surface of the adhesive reservoir 142. Since the entire circumference of the optical receptacle 120 is surrounded by the support portion 140, deformation of the optical receptacle 120 can be suppressed even when the optical receptacle 120 is fixed to the substrate 112 using an adhesive.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an optical receptacle 220 according to a modification of the first embodiment.
  • 8A is a plan view of an optical receptacle 220 according to a modification of the first embodiment
  • FIG. 8B is a bottom view
  • FIG. 8C is a front view
  • FIG. 8D is a rear view
  • 8E is a right side view.
  • the optical receptacle 220 includes a cover 250 in addition to the optical receptacle main body 130 and the support portion 140.
  • the cover 250 is disposed on the optical receptacle main body 130 and the support portion 140.
  • the cover 250 may be formed using the same translucent material as the optical receptacle main body 130 or the support part 140, or may be formed of a different non-translucent material.
  • the cover 250 may be made of the same translucent material as the optical receptacle main body 130 and the support portion 140, and may be integrally manufactured by injection molding.
  • the optical receptacle 220 according to the modification of the first embodiment includes the cover 250, the optical receptacle 220 is further deformed even when the optical receptacle 220 is fixed to the substrate 112 using an adhesive. Can be suppressed.
  • the optical module according to the second embodiment is different from the optical module 100 according to the first embodiment in the shape of the optical receptacle 320. Therefore, the same components as those of the optical module 100 according to Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The components different from those of the optical module 100 will be mainly described.
  • the optical module according to the second embodiment is different from the optical module 100 according to the first embodiment in the shape of the support portion 340.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an optical receptacle according to Embodiment 2 of the present invention.
  • 9A is a plan view of the optical receptacle 320 according to Embodiment 2
  • FIG. 9B is a bottom view
  • FIG. 9C is a front view
  • FIG. 9D is a rear view
  • FIG. It is a right view.
  • the optical receptacle 320 includes an optical receptacle body 130 and a support portion 340.
  • the optical receptacle 320 has an H shape when viewed from above.
  • Support portions 340 are disposed at both ends of the optical receptacle body 130.
  • the support portion 340 has a substantially rectangular parallelepiped shape that is longer than the support portion 340 of the first embodiment.
  • the support portion 340 is connected to both ends of the optical receptacle main body 130 at the central portion in the long axis direction.
  • the shape of the opening of the through hole in plan view is not particularly limited, and may be, for example, a circle, a cross, an H shape, or a shape in which a cross rotated by 45 ° is overlapped. Also good.
  • the optical receptacle 320 (simulation) Similarly to the first embodiment, the optical receptacle 320 according to the second embodiment also moves the first optical surface 132 (after being heated) when it is fixed with a thermosetting epoxy resin adhesive (the optical receptacle). The amount of deformation) was simulated.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between each first optical surface (incident surface) and the moving distance of the first optical surface 132 due to curing of the adhesive.
  • FIG. 10A is a graph showing the movement distance of the first optical surface 132 in the X-axis direction
  • FIG. 10B is a graph showing the movement distance of the first optical surface 132 in the Y-axis direction.
  • the horizontal axis is the number of the first optical surface 132 given by the method described above.
  • the vertical axis indicates the moving distance of the first optical surface 132 after the adhesive is cured from the position of the first optical surface 132 before the adhesive is cured.
  • a black circle symbol in FIG. 10 indicates a simulation result using the comparative optical receptacle 120 ′ for comparison shown in FIG. 6, and a white circle symbol indicates the light according to the second embodiment shown in FIG. The simulation result using the receptacle 320 is shown.
  • the first optical surface 132 has moved greatly in the X-axis direction and the Y-axis direction due to the curing of the adhesive. I understand that. On the other hand, it can be seen that the movement of the first optical surface 132 is suppressed in the optical receptacle 320 that is H-shaped when viewed in plan.
  • the optical module according to the modification of the second embodiment is different from the optical module 100 according to the first embodiment in the position of the light emitting element and the shape of the optical receptacle 120. Therefore, the same components as those of the optical modules according to the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted, and the components different from those of the optical module 100 will be mainly described.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an optical receptacle 420 according to a modification of the second embodiment.
  • 11A is a plan view of an optical receptacle 420 according to a modification of the second embodiment
  • FIG. 11B is a bottom view
  • FIG. 11C is a front view
  • FIG. 11D is a rear view
  • 11E is a right side view.
  • the optical receptacle 420 according to the modification of the second embodiment is different from the optical receptacle 320 according to the second embodiment in that the third optical surface 134 is not provided.
  • the optical receptacle 420 includes an optical receptacle main body 130 and a support portion 340.
  • the optical receptacle main body 130 has a first optical surface 132 and a second optical surface 136.
  • the first optical surface 132 is disposed on the first side surface of the optical receptacle body 130.
  • the second optical surface 136 is disposed on the second side surface of the optical receptacle body 130 so as to face the first optical surface 132.
  • the light emitting element is disposed so as to emit laser light toward the first side surface of optical receptacle body 130.
  • the laser light emitted from the light emitting element is incident on the first optical surface 132 (incident surface), emitted from the second optical surface 136 (emitted surface), and reaches the optical transmission body 116.
  • the optical receptacles 320 and 420 according to the second embodiment have the same effect as the optical receptacle 120 according to the first embodiment.
  • the adhesive reservoir 142 has been described as an optical receptacle having a through hole.
  • the adhesive reservoir 142 may be a bottomed recess. Even in this case, the inner peripheral surface of the recess is surrounded by the support portions 140 and 340 over the entire periphery.
  • the shape of the opening of the adhesive reservoir 142 is not particularly limited, and may be any of a circle, a cross, an H shape, and a shape in which a cross rotated by 45 ° is superimposed on the cross.
  • the optical module may monitor the output (for example, intensity or light amount) of the laser light emitted from the light emitting element 114.
  • the photoelectric conversion device 110 of the optical module is based on the substrate 112, the light emitting element 114, the light receiving element disposed on the substrate 112, and the intensity and light amount of the monitor light received by the light receiving element.
  • the optical receptacle 120 has a separation unit that separates the light incident on the first optical surface 132 into signal light directed to the optical transmission body 116 and monitor light directed to the light receiving element.
  • the first optical surface 132 and the second optical surface 136 are convex lens surfaces.
  • the first optical surface 132 and the second optical surface 136 are flat surfaces. May be. Specifically, only the first optical surface 132 may be a flat surface, or only the second optical surface 136 may be a flat surface.
  • the third optical surface 134 is formed so that it can function as a concave mirror.
  • the second optical surface 136 is formed in a plane. Also good.
  • the optical receptacles according to the above embodiments can be used for the optical module on the receiving side.
  • the receiving optical module has a plurality of light receiving elements for receiving light instead of the plurality of light emitting elements 114.
  • the plurality of light receiving elements are respectively disposed at the same positions as the light emitting elements.
  • the second optical surface 136 is an incident surface
  • the first optical surface 132 is an output surface.
  • the light emitted from the end face of the optical transmission body 116 enters the optical receptacle from the second optical surface 136.
  • the light incident on the optical receptacle is reflected by the third optical surface 134 and is emitted from the first optical surface 132 toward the light receiving element.
  • light incident on the optical receptacle is emitted from the first optical surface 132 toward the light receiving element.
  • the adhesive reservoir 142 is formed on the support portions 140 and 340.
  • the same effect can be obtained by forming the adhesive reservoir 142 on the substrate 112.
  • optical receptacle and the optical module according to the present invention are useful for optical communication using an optical transmission body.

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Abstract

　本発明は、光レセプタクルおよびこれを有する光モジュールに関する。光レセプタクルは、透光性の光レセプタクル本体（１３０）と、光レセプタクル本体（１３０）の両端に配置された支持部（１４０）と、発光素子（１１４）から出射された光を入射させる第１光学面（１３２）と、複数の第１光学面（１３２）で入射した光を複数の光伝送体（１１６）の端面に向けて出射させる第２光学面（１３６）と、平面視したときに光レセプタクル（１２０）の四隅に配置され、全周が支持部に囲われた貫通孔または凹部である４つの接着剤溜まり部（１４２）と、を有する。光レセプタクル本体（１３０）および支持部（１４０）は、面対称の形状であり、４つの接着剤溜まり部（１４２）は、面対称の位置に配置されている。

Description

光レセプタクルおよび光モジュール
　本発明は、光レセプタクルおよびこれを有する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、面発光レーザー（例えば、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、発光素子から出射された通信情報を含む光を、光伝送体の端面に入射させる光レセプタクルを有する。
　たとえば、特許文献１には、光コネクターと、発光素子を配置した基板と、を有する光モジュールが記載されている。光コネクターは光ファイバーおよびコネクター部を有し、コネクター部は複数の光ファイバーの先端部と発光素子との間に配置されたレンズアレイ（光レセプタクル）を有する。また、レンズアレイは、発光素子から出射された光を光ファイバーの先端部に向かって反射する反射ミラーと、反射ミラーで反射した光を光ファイバーの先端部に向けて集光する集光レンズと、を有する。
　特許文献１に記載の光モジュールでは、基板の所定の位置に光コネクターを位置決めして、レンズアレイの側面と基板との境界に熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤を付けて熱硬化させることで、基板に対して光コネクターを固定している。
　このように製造された光モジュールでは、発光素子から出射した光は、反射ミラーで光ファイバーの先端部に向かって反射され、集光レンズを介して光ファイバーの先端部に到達する。
特開２０１０－１７５９４２号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の光モジュールでは、エポキシ樹脂接着剤を硬化させると、エポキシ樹脂接着剤の収縮により、レンズアレイ（集光レンズおよび反射ミラー）がエポキシ樹脂接着剤側（すなわち側方）に引っ張られるように変形する。そして、エポキシ樹脂接着剤は、レンズアレイを変形させた状態で硬化する。よって、レンズアレイは、基板に固定された後も変形したままになってしまい、発光素子から出射された光を光ファイバーの端面に適切に導くことができないことがある。このように、特許文献１に記載のレンズアレイ（光レセプタクル）には、接着剤を用いて固定した場合に変形してしまうという問題があった。
　本発明の目的は、接着剤を用いて固定しても変形しにくい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、前記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もある。
　本発明の光レセプタクルは、複数の発光素子または複数の受光素子と、複数の光伝送体との間に配置され、前記複数の発光素子または複数の受光素子と、前記複数の光伝送体の端面とをそれぞれ光学的に結合するための光レセプタクルであって、前記複数の発光素子から出射された光をそれぞれ入射させるか、内部を通る光を前記受光素子に向けてそれぞれ出射させる複数の第１光学面と、前記複数の第１光学面で入射した光を前記複数の光伝送体の端面に向けてそれぞれ出射させるか、前記複数の光伝送体からの光をそれぞれ入射させる複数の第２光学面とを有する光レセプタクル本体と、前記光レセプタクル本体の両端に接続された支持部と、平面視したときに光レセプタクルの四隅に位置するように前記支持部に配置され、全周が前記支持部に囲われた貫通孔または凹部である４つの接着剤溜まり部と、を有し、前記光レセプタクル本体および前記支持部は、前記第２光学面から出射される光の光軸と平行な面を対称面として面対称の形状であり、前記４つの接着剤溜まり部は、前記対称面について面対称の位置に配置されている。
　本発明の光モジュールは、本発明の光レセプタクルと、発光素子が配置された基板と、を有し、前記光レセプタクルは、前記４つの接着剤溜まり部に注入された接着剤により、前記基板の表面に固定されている。
　本発明によれば、接着剤を用いて光レセプタクルを基板に固定しても、複数の発光素子または複数の受光素子と複数の光伝送体とを光学的に適切に結合させることができる。
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～Ｅ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３は、接着剤溜まり部の模式図である。 図４Ａ，Ｂは、接着剤の硬化時における光レセプタクル（支持部）の変形の方向を示す図である。 図５Ａ～Ｃは、接着剤溜まり部の開口部の他の形状を示す図である。 図６Ａ～Ｅは、比較例の光レセプタクルの構成を示す図である。 図７Ａ，Ｂは、実施の形態１に係る光レセプタクルについてのシミュレーション結果である。 図８Ａ～Ｅは、実施の形態１の変形例に係る光レセプタクルの構成を示す図である。 図９Ａ～Ｅ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１０Ａ，Ｂは、実施の形態２に係る光レセプタクルについてのシミュレーション結果である。 図１１Ａ～Ｅは、実施の形態２の変形例に係る光レセプタクルの構成を示す図である。
　以下、本発明に係る実施の形態について、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。図１では、光レセプタクル１２０内の光路を示すために光レセプタクル１２０の断面へのハッチングを省略している。
　図１に示されるように、光モジュール１００は、発光素子１１４を含む基板実装型の光電変換装置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１１６が接続されて使用される。光伝送体１１６は、シングルモード方式の光ファイバーであってもよいし、マルチモード方式の光ファイバーであってもよい。また、光伝送体１１６は、光導波路であってもよい。
　光電変換装置１１０は、基板１１２および複数の発光素子１１４を有する。発光素子１１４は、基板１１２上に一列に配置されており、基板１１２の表面に対して垂直方向にレーザー光を出射する。発光素子１１４は、例えば垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ）である。
　光レセプタクル１２０は、光電変換装置１１０と光伝送体１１６との間に配置された状態で、発光素子１１４と光伝送体１１６の端面とを光学的に結合させる。以下、光レセプタクル１２０の構成について詳細に説明する。
　（光レセプタクルの構成）
　図２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、光レセプタクルの平面図であり、図２Ｂは、底面図であり、図２Ｃは、正面図であり、図２Ｄは、背面図であり、図２Ｅは、右側面図である。
　図２に示されるように、光レセプタクル１２０は、平面視したときに角型のＵ字形状の部材である。光レセプタクル１２０は、光レセプタクル本体１３０および２つの支持部１４０を有する。光レセプタクル本体１３０および支持部１４０は、第２光学面１３６から出射される光の光軸と平行な面を対称面として面対称の形状である。
　光レセプタクル本体１３０は、透光性を有し、発光素子１１４から出射された光を光伝送体１１６の端面に向けて出射する。光レセプタクル本体１３０は、略直方体の形状である。光レセプタクル本体１３０は、複数の第１光学面（入射面）１３２、第３光学面（反射面）１３４、複数の第２光学面（出射面）１３６および２つの突起１３８を有する。光レセプタクル本体１３０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。そのような材料の例には、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。また、光レセプタクル本体１３０は、例えば射出成形により製造されうる。
　第１光学面１３２は、発光素子１１４から出射されたレーザー光を屈折させて光レセプタクル本体１３０の内部に入射させる入射面である。複数の第１光学面１３２は、光レセプタクル本体１３０の底面側に、発光素子１１４とそれぞれ対向するように一列に配置されている。第１光学面１３２の形状は、特に限定されない。本実施の形態では、第１光学面１３２の形状は、発光素子１１４向かって凸状の凸レンズ面である。また、第１光学面１３２の平面視形状は、円形である。第１光学面１３２の中心軸は、発光素子１１４の発光面（および基板１１２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１３２の中心軸は、発光素子１１４から出射されたレーザー光の光軸と一致することが好ましい。第１光学面１３２（入射面）で入射した光は、第３光学面１３４（反射面）に向かって進行する。
　第３光学面１３４は、第１光学面１３２で入射した光を第２光学面１３６に向けて反射させる反射面である。第３光学面１３４は、光レセプタクル本体１３０の底面から天面に向かうにつれて、光伝送体１１６に近づくように傾斜している。発光素子１１４から出射される光軸に対する第３光学面１３４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１３４の傾斜角度は、第１光学面１３２で入射した光の光軸に対して４５°である。第３光学面１３４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１３４の形状は、平面である。第３光学面１３４には、第１光学面１３２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１３４は、入射した光を第２光学面１３６に向かって全反射させる。すなわち、第３光学面１３４（反射面）では、所定の光束径の光が入射して、所定の光束径の光が第２光学面１３６（出射面）に向かって出射する。
　第２光学面１３６は、第３光学面１３４で全反射した光を光伝送体１１６の端面に向けて出射させる出射面である。複数の第２光学面１３６は、光レセプタクル本体１３０の第１の側面に、光伝送体１１６の端面とそれぞれ対向するように一列に配置されている。第２光学面１３６の形状は、特に限定されない。本実施の形態では、第２光学面１３６の形状は、光伝送体１１６の端面に向かって凸状の凸レンズ面である。これにより、第３光学面１３４で反射した所定の光束径の光を光伝送体１１６の端面に効率良く結合させることができる。第２光学面１３６の中心軸は、光伝送体１１６の端面の中心軸と一致していることが好ましい。
　２つの突起１３８は、第２光学面１３６が配置されている、光レセプタクル本体１３０の第１の側面に配置されている。光レセプタクル本体１３０の２つの突起１３８に、光伝送体１１６の端部に固定されている光伝送体取り付け部１３９（図１参照）の２つの凹部をそれぞれ嵌合させることで、光レセプタクル本体１３０に対して光伝送体１１６を固定することができる。
　支持部１４０は、光レセプタクル本体１３０を基板１１２に対して固定するための部分である。２つの支持部１４０は、それぞれ２つの接着剤溜まり部１４２を有する。すなわち、光レセプタクル１２０は、４つの接着剤溜まり部１４２を有する。支持部１４０は、略直方体であり、光レセプタクル本体１３０の両端にそれぞれ接続されている。支持部１４０は、一方の端部で光レセプタクル本体１３０と接続している。また、支持部１４０は、第２光学面１３６から出射される光と同じ向きに配置されている。支持部１４０は、光レセプタクル本体１３０と同じ透光性の材料を用いて形成されてもよいし、光レセプタクル本体１３０と異なる非透光性の材料で形成されていてもよい。例えば、支持部１４０は、光レセプタクル１２０と同じ材料で、射出成形により一体として製造されうる。
　接着剤溜まり部１４２は、基板１１２に実装（固定）するために、接着剤を貯留する。図２に示されるように、接着剤溜まり部１４２は、平面視したときに光レセプタクル１２０の四隅に位置するように支持部１４０に配置される。また、４つの接着剤溜まり部１４２は、第２光学面１３６から出射される光の光軸と平行な面を対称面として面対称の位置に配置されている。接着剤溜まり部１４２は、支持部１４０の両端部に配置されている。接着剤溜まり部１４２の形状は、特に限定されない。本実施の形態では、接着剤溜まり部１４２は、円柱状の貫通孔である。すなわち、接着剤溜まり部１４２は、上下に円形の開口部を有するが、それ以外の方向（つまり全周）は支持部１４０に囲われている。接着剤溜まり部１４２の開口部の大きさは、特に限定されない。接着剤溜まり部１４２の開口部の大きさは、支持部１４０の材料や大きさ、使用する接着剤の特性によって、適宜設定すればよい。図３は、接着剤溜まり部１４２の模式図である。図３に示されるように、貫通孔の内周面の面積は、開口部の直径をＬとし、貫通孔の高さをＤとすると、πＬＤ（約３．１４ＬＤ）である。また、接着剤溜まり部１４２に注入される接着剤としては、公知の熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤や紫外線硬化性の樹脂接着剤などを用いることができる。
　光レセプタクル１２０は、基板１１２に対して光レセプタクル１２０を位置決めした後、接着剤溜まり部１４２に接着剤を注入し、硬化させることにより、基板１１２に対して固定される。
　より具体的には、各第１光学面１３２の中心軸と発光素子１１４から出射されるレーザー光の光軸が一致するように、基板１１２に対して光レセプタクル１２０を位置決めする。そして、接着剤溜まり部１４２の内周面の全周に接するように接着剤を注入した後、接着剤を硬化させる。たとえば、熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤を用いる場合は、接着剤を加熱する。これらの工程により、基板１１２に対して光レセプタクル１２０が固定される。
　図４は、接着剤の硬化時における光レセプタクル１２０（支持部１４０）の変形の方向を示す図である。図４Ａは、実施の形態１に係る光モジュールにおける光レセプタクル１２０の変形の方向を示した模式図である。また、図４Ｂは、比較のため、光レセプタクルの外側に接着剤を付けた場合における光レセプタクルの変形の方向を示した模式図である。図４Ａに示されるように、硬化に伴う接着剤の収縮により、接着剤に接している支持部１４０（接着剤溜まり部１４２の内周面）は、接着剤溜まり部１４２の中心に向かって引っ張られる。本実施の形態では、接着剤は、全周にわたり接着剤溜まり部１４２の内周面に接している。このため、光レセプタクル１２０（支持部１４０）に作用して変形させる、接着剤の収縮に由来する水平方向の力は、互いに相殺される。また、４つの接着剤溜まり部１４２は、平面視したときに対称面について面対称の位置に配置されているため、接着剤の収縮による光レセプタクル１２０の変形がさらに抑制される。よって、接着剤で固定した場合であっても、光レセプタクル本体１３０の変形が抑制される。一方、図４Ｂに示されるように、光レセプタクルの外側において接着剤で固定した場合、支持部１４０は、外側に向かって引っ張られるように変形してしまう。
　図５は、接着剤溜まり部の開口部の他の形状を示す図である。図５Ａに示されるように、接着剤溜まり部１４２ａの開口部の形状は、十字形状であってもよい。この場合、貫通孔の内周面の面積は、最大径をＬとし、十字の線幅をＬ／３とし、貫通孔の高さをＤとすると、４ＬＤである。また、図５Ｂに示されるように、接着剤溜まり部１４２ｂの開口部の形状は、Ｈ字形状であってもよい。この場合、貫通孔の内周面の面積は、Ｈ字の線幅をＬ／３とすると、約５ＬＤ（１６／３ＬＤ）である。さらに、図５Ｃに示されるように、接着剤溜まり部１４２ｃの開口部の形状は、十字に４５°回転させた十字を重ねた形状であってもよい。この場合、貫通孔の内周面の面積は、十字の線幅をＬ／６とすると、約６ＬＤ（６．１ＬＤ）である。なお、図５Ａ～Ｃに示される接着剤溜まり部１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃを有する光レセプタクルは、実施の形態１に係る光レセプタクルと同様の工程により製造することができる。
　（シミュレーション）
　接着剤溜まり部１４２の開口部の形状が異なる４種類の光レセプタクル１２０について、熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤で固定した時の（加熱した後の）第１光学面１３２の移動距離（光レセプタクルの変形量）についてシミュレーションを行った。加熱による各第１光学面１３２の平面方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向）の移動距離は、有限要素法により解析した。また、比較のため、接着剤溜まり部１４２が無い支持部を有する光レセプタクル１２０’についても、シミュレーションを行った。シミュレーションのために設定した各パラメータを表１に示す。シミュレーションにおける熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤の硬化温度は１００℃とし、硬化時間は１時間とした。なお、光レセプタクル１２０’は、対称面に対して面対称の形状であるため、右半分に対してのみシミュレーションを行った。また、入射面１３２は、最も左側の入射面１３２を１番として、各入射面１３２に１２番まで番号を付した。したがって、本シミュレーションでは、第７番～１２番の第１光学面１３２の移動距離についてシミュレーションを行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　図６は、接着剤溜まり部１４２が無い比較例の光レセプタクル１２０’の構成を示す図である。図６Ａは、比較例の光レセプタクル１２０’の平面図であり、図６Ｂは、底面図であり、図６Ｃは、正面図であり、図６Ｄは、背面図であり、図６Ｅは、右側面図である。
　図７は、各第１光学面（入射面）と、接着剤の硬化による第１光学面１３２の移動距離との関係を示すグラフである。図７Ａは、第１光学面１３２のＸ軸方向の移動距離を示すグラフであり、図７Ｂは、第１光学面１３２のＹ軸方向の移動距離を示すグラフである。ここで、「Ｘ軸方向」とは、第２光学面の中心軸に沿う方向（図２Ｂにおける上下方向）を意味し、「Ｙ軸方向」とは、第１光学面の配列方向（図２Ｂにおける左右方向）を意味する。これらのグラフにおいて、横軸は、上記した方法により付した第１光学面１３２の番号である。縦軸は、接着剤の硬化前の第１光学面１３２の位置からの接着剤の硬化後の第１光学面１３２の移動距離を示している。黒丸のシンボルは、図６に示される比較例の光レセプタクル１２０’を用いた場合のシミュレーション結果を示しており、白丸のシンボルは、図３に示される形状の接着剤溜まり部１４２を有する光レセプタクル１２０を用いたシミュレーション結果を示しており、白四角のシンボルは、図５Ａに示される形状の接着剤溜まり部１４２ａを有する光レセプタクル１２０を用いたシミュレーション結果を示しており、白三角のシンボルは、図５Ｂに示される形状の接着剤溜まり部１４２ｂを有する光レセプタクル１２０を用いたシミュレーション結果を示しており、白菱形のシンボルは、図５Ｃに示される形状の接着剤溜まり部１４２ｃを有する光レセプタクル１２０を用いたシミュレーション結果を示している。
　これらのグラフに示されるように、接着剤溜まり部１４２を有さない比較例の光レセプタクル１２０’では、接着剤の硬化により、第１光学面１３２がＸ軸方向およびＹ軸方向に大きく移動したことがわかる。一方、接着剤溜まり部１４２，１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃを有する光レセプタクル１２０では、第１光学面１３２の移動が抑制されていることがわかる。なお、接着剤溜まり部１４２，１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃの開口部の形状を変えても、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の移動距離に大きな差は見られなかった。
　（効果）
　以上のように、実施の形態１に係る光レセプタクル１２０は、接着剤溜まり部１４２が光レセプタクルの四隅に位置するように支持部１４０に配置されており、かつ接着剤溜まり部１４２の内周面の全周が支持部１４０に囲まれているため、接着剤を用いて基板１１２に光レセプタクル１２０を固定する際にも、光レセプタクル１２０の変形を抑制することができる。
　（変形例）
　実施の形態１の変形例に係る光モジュールは、光レセプタクル１２０の形状が実施の形態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と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略し、光モジュール１００と異なる構成要素を中心に説明する。
　図８は、実施の形態１の変形例に係る光レセプタクル２２０の構成を示す図である。図８Ａは、実施の形態１の変形例に係る光レセプタクル２２０の平面図であり、図８Ｂは、底面図であり、図８Ｃは、正面図であり、図８Ｄは、背面図であり、図８Ｅは、右側面図である。
　図８に示されるように、実施の形態１の変形例に係る光レセプタクル２２０は、光レセプタクル本体１３０および支持部１４０に加え、カバー２５０を有する。カバー２５０は、光レセプタクル本体１３０および支持部１４０の上に配置されている。カバー２５０は、光レセプタクル本体１３０または支持部１４０と同じ透光性の材料を用いて形成されてもよいし、異なる非透光性の材料で形成されていてもよい。たとえば、カバー２５０は、光レセプタクル本体１３０および支持部１４０と同じ透光性の材料で、射出成形により一体として製造されうる。
　（効果）
　以上のように、実施の形態１の変形例に係る光レセプタクル２２０は、カバー２５０を有するため、接着剤を用いて基板１１２に光レセプタクル２２０を固定する際にも、光レセプタクル２２０の変形をさらに抑制することができる。
　［実施の形態２］
　実施の形態２に係る光モジュールは、光レセプタクル３２０の形状が実施の形態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と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略し、光モジュール１００と異なる構成要素を中心に説明する。実施の形態２に係る光モジュールは、支持部３４０の形状が実施の形態１に係る光モジュール１００と異なる。
　（光レセプタクルの構成）
　図９は、本発明の実施の形態２に係る光レセプタクルの構成を示す図である。図９Ａは、実施の形態２に係る光レセプタクル３２０の平面図であり、図９Ｂは、底面図であり、図９Ｃは、正面図であり、図９Ｄは、背面図であり、図９Ｅは、右側面図である。
　図９に示されるように、実施の形態２に係る光レセプタクル３２０は、光レセプタクル本体１３０および支持部３４０を有する。光レセプタクル３２０は、平面視したときにＨ字形状である。
　支持部３４０は、光レセプタクル本体１３０の両端に配置されている。支持部３４０は、実施の形態１の支持部３４０より長い略直方体の形状である。支持部３４０は、長軸方向の中央部分で光レセプタクル本体１３０の両端に接続している。
　また、本実施の形態においても、貫通孔の開口部の平面視形状は、特に限定されず、例えば円形、十字、Ｈ字、十字に４５°回転させた十字を重ねた形状のいずれであってもよい。
　（シミュレーション）
　実施の形態２に係る光レセプタクル３２０についても、実施の形態１と同様に、熱硬化性のエポキシ樹脂接着剤で固定した時の（加熱した後の）第１光学面１３２の移動距離（光レセプタクルの変形量）についてシミュレーションを行った。
　図１０は、各第１光学面（入射面）と、接着剤の硬化による第１光学面１３２の移動距離との関係を示すグラフである。図１０Ａは、第１光学面１３２のＸ軸方向の移動距離を示すグラフであり、図１０Ｂは、第１光学面１３２のＹ軸方向の移動距離を示すグラフである。これらのグラフにおいて、横軸は、上記した方法により付した第１光学面１３２の番号である。縦軸は、接着剤の硬化前の第１光学面１３２の位置からの接着剤の硬化後の第１光学面１３２の移動距離を示している。図１０の黒丸のシンボルは、図６に示される比較用の比較例の光レセプタクル１２０’を用いたシミュレーション結果を示しており、白丸のシンボルは、図９に示される実施の形態２に係る光レセプタクル３２０を用いたシミュレーション結果を示している。
　これらのグラフに示されるように、接着剤溜まり部１４２を有さない比較例の光レセプタクル１２０’では、接着剤の硬化により、第１光学面１３２がＸ軸方向およびＹ軸方向に大きく移動したことがわかる。一方、平面視したときにＨ字形状である光レセプタクル３２０では、第１光学面１３２の移動が抑制されていることがわかる。
　（変形例）
　実施の形態２の変形例に係る光モジュールは、発光素子の位置および光レセプタクル１２０の形状が実施の形態１に係る光モジュール１００と異なる。そこで、実施の形態１，２に係る光モジュールと同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略し、光モジュール１００と異なる構成要素を中心に説明する。
　図１１は、実施の形態２の変形例に係る光レセプタクル４２０の構成を示す図である。図１１Ａは、実施の形態２の変形例に係る光レセプタクル４２０の平面図であり、図１１Ｂは、底面図であり、図１１Ｃは、正面図であり、図１１Ｄは、背面図であり、図１１Ｅは、右側面図である。実施の形態２の変形例に係る光レセプタクル４２０は、第３光学面１３４を有さない点において、実施の形態２に係る光レセプタクル３２０と異なる。
　図１１に示されるように、実施の形態２の変形例に係る光レセプタクル４２０は、光レセプタクル本体１３０および支持部３４０を有する。また、光レセプタクル本体１３０は、第１光学面１３２および第２光学面１３６を有する。第１光学面１３２は、光レセプタクル本体１３０の第１の側面に配置されている。一方、第２光学面１３６は、第１光学面１３２と対向するように光レセプタクル本体１３０の第２の側面に配置されている。本実施の形態では、発光素子は、光レセプタクル本体１３０の第１の側面に向かってレーザー光を出射するように配置される。発光素子から出射したレーザー光は、第１光学面１３２（入射面）で入射し、第２光学面１３６（出射面）から出射して、光伝送体１１６に到達する。
　（効果）
　実施の形態２に係る光レセプタクル３２０，４２０は、実施の形態１に係る光レセプタクル１２０と同じ効果を有する。
　なお、上記各実施の形態では、接着剤溜まり部１４２が貫通孔の光レセプタクルについて説明したが、接着剤溜まり部１４２は有底の凹部であってもよい。この場合であっても、凹部の内周面は、全周にわたり支持部１４０，３４０に囲われている。また、接着剤溜まり部１４２の開口部の形状は、特に限定されず、円形、十字、Ｈ字、十字に４５°回転させた十字を重ねた形状のいずれであってもよい。
　また、上記各実施の形態に係る光モジュールは、発光素子１１４から出射されたレーザー光の出力（例えば、強度や光量）を監視してもよい。特に図示しないが、この場合、光モジュールの光電変換装置１１０は、基板１１２と、発光素子１１４と、基板１１２に配置された受光素子と、受光素子によって受光されたモニター光の強度や光量に基づいて、発光素子１１４から出射するレーザー光の出力を制御する制御部とを有する。また、光レセプタクル１２０は、第１光学面１３２で入射した光を、光伝送体１１６に向かう信号光と、受光素子に向かうモニター光とに分離する、分離部を有する。
　また、上記各実施の形態に係る光レセプタクルでは、第１光学面１３２および第２光学面１３６が凸レンズ面である場合を示したが、第１光学面１３２および第２光学面１３６は平面であってもよい。具体的には、第１光学面１３２のみが平面であってもよいし、第２光学面１３６のみが平面であってもよい。第１光学面１３２が平面に形成されている場合、例えば、第３光学面１３４は、凹面鏡として機能できるように形成される。また、第１光学面１３２や第３光学面１３４などにより、第２光学面１３６に到達する直前の光が効果的に収束されている場合は、第２光学面１３６が平面に形成されていてもよい。
　また、上記各実施の形態に係る光レセプタクルは、受信側の光モジュールにも使用することができる。この場合、受信用の光モジュールは、複数の発光素子１１４の代わりに光を受光するための複数の受光素子を有する。複数の受光素子は、それぞれ発光素子と同じ位置に配置される。受信用の光モジュールでは、第２光学面１３６が入射面となり、第１光学面１３２が出射面となる。光伝送体１１６の端面から出射された光は、第２光学面１３６から光レセプタクル内に入射する。そして、光レセプタクルに入射した光は、第３光学面１３４で反射して第１光学面１３２から受光素子に向かって出射される。また、反射面を有さない光モジュールでは、光レセプタクルに入射した光は、第１光学面１３２から受光素子に向かって出射される。
　また、本実施の形態では、支持部１４０，３４０に接着剤溜まり部１４２を形成したが、基板１１２に接着剤溜まり部１４２を形成しても同様の効果を得られる。
　本出願は、２０１３年９月３０日出願の特願２０１３－２０３６６６に基づく優先権を主張する。当該出願明細書および図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
　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　光モジュール
　１１０　光電変換装置
　１１２　基板
　１１４　発光素子
　１１６　光伝送体
　１２０，１２０’，２２０，３２０，４２０　光レセプタクル
　１３０　光レセプタクル本体
　１３２　第１光学面（入射面）
　１３４　第３光学面（反射面）
　１３６　第２光学面（出射面）
　１３８　突起
　１３９　光伝送体取り付け部
　１４０，３４０　支持部
　１４２，１４２ａ，１４２ｂ，１４２ｃ　接着剤溜まり部
　２５０　カバー

Claims (5)

  1. 　複数の発光素子または複数の受光素子と、複数の光伝送体との間に配置され、前記複数の発光素子または複数の受光素子と、前記複数の光伝送体の端面とをそれぞれ光学的に結合するための光レセプタクルであって、
    　前記複数の発光素子から出射された光をそれぞれ入射させるか、内部を通る光を前記受光素子に向けてそれぞれ出射させる複数の第１光学面と、前記複数の第１光学面で入射した光を前記複数の光伝送体の端面に向けてそれぞれ出射させるか、前記複数の光伝送体からの光をそれぞれ入射させる複数の第２光学面とを有する光レセプタクル本体と、
    　前記光レセプタクル本体の両端に接続された支持部と、
    　平面視したときに光レセプタクルの四隅に位置するように前記支持部に配置され、全周が前記支持部に囲われた貫通孔または凹部である４つの接着剤溜まり部と、を有し、
    　前記光レセプタクル本体および前記支持部は、前記第２光学面から出射される光の光軸と平行な面を対称面として面対称の形状であり、
    　前記４つの接着剤溜まり部は、前記対称面について面対称の位置に配置されている、
    　光レセプタクル。
  2. 　前記光レセプタクル本体は、前記第１光学面で入射した光を前記第２光学面に向かって反射させるか、前記第２光学面で入射した光を前記第１光学面に向かって反射させる反射面をさらに有する、請求項１に記載の光レセプタクル。
  3. 　前記第１光学面は、前記光レセプタクル本体の底面側に配置され、
    　前記第２光学面は、前記光レセプタクルの側面側に配置されている、
    　請求項２に記載の光レセプタクル。
  4. 　前記第１光学面は、前記光レセプタクル本体の第１の側面側に配置され、
    　前記第２光学面は、前記第１光学面と対向するように前記光レセプタクル本体の第２の側面側に配置されている、請求項１に記載の光レセプタクル。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載の光レセプタクルと、
    　発光素子または受光素子が配置された基板と、を有し、
    　前記光レセプタクルは、前記４つの接着剤溜まり部に注入された接着剤により、前記基板の表面に固定されている、
    　光モジュール。
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